Πρόγραμμα Minotaur

«ΑΝΤΑΓΩΝΙΣΤΙΚΟΤΗΤΑ, ΕΠΙΧΕΙΡΗΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ & ΚΑΙΝΟΤΟΜΙΑ» (ΕΠΑνΕΚ)

Ειδική Υπηρεσία Διαχείρισης Επιχειρησιακού Προγράμματος Ανταγωνιστικότητα Επιχειρηματικότητα και Καινοτομία (ΕΥΔ ΕΠΑνΕΚ)

Ειδική Υπηρεσία Διαχείρισης και Εφαρμογής Δράσεων στους τομείς Έρευνας, Τεχνολογικής Ανάπτυξης και Καινοτομίας

(ΕΥΔΕ ΕΤΑΚ)

Ερευνητικό Έργο: Ανάπτυξη νέων καινοτόμων βιολογικών συστημάτων για την επεξεργασία υγρών αποβλήτων επιβαρυμένων με γεωργικά φάρμακα από μεταποιητικές αγροτικές βιομηχανίες

ΑΚΡΩΝΥΜΙΟ: MINOTAUR

Υλοποιείται στο πλαίσιο της Δράσης ΕΡΕΥΝΩ – ΔΗΜΙΟΥΡΓΩ – ΚΑΙΝΟΤΟΜΩ και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση και εθνικούς πόρους μέσω του Ε.Π. Ανταγωνιστικότητα, Επιχειρηματικότητα & Καινοτομία (ΕΠΑνΕΚ) (κωδικός έργου: T1ΕΔΚ-02566)

Συνολικός Προϋπολογισμός Έργου: 765.287,00 €

Δημόσια Δαπάνη: 729.737,00 €

Συμμετέχοντες Φορείς:

Εργαστήριο Διαχείρισης και Τεχνολογίας Υγρών Αποβλήτων, Τμήμα Μηχανικών Περιβάλλοντος Δ.Π.Θ.
Εργαστήριο Βιοτεχνολογίας Φυτών και Περιβάλλοντος, Τμήμα Βιοχημείας και Βιοτεχνολογίας Π.Θ.
Πουλής Εισαγωγές Εξαγωγές Παραγωγή Εμπορία Αγροτικών Προϊόντων & Εμπορευμάτων Α.Ε.
Υδροχημική Ν. Τσολάκης και ΣΙΑ ΟΕ

Συντονιστής: Αναπληρωτής Καθηγητής Σπυρίδων Ντούγιας

Περιγραφή Επιστημονικού Έργου

Ο κλάδος της μεταποίησης φρούτων αποτελεί έναν από τους πιο δυναμικούς μεταποιητικούς κλάδους στον τομέα της αγροτοδιατροφής στην Ελλάδα και ευρύτερα στην Ευρώπη. Η προσβολή των φρούτων κατά την αποθήκευση από μύκητες των γενών Penicillium, Colletotrichum και Botrytis αποτελεί το σημαντικότερο πρόβλημα της μεταποιητικής βιομηχανίας φρούτων. Παρά την προσπάθεια για ανάπτυξη εναλλακτικών, μη χημικών μεθόδων για την αντιμετώπιση των συγκεκριμένων μυκήτων, η εφαρμογή μυκητοκτόνων αποτελεί την κυριότερη και πιο αποτελεσματική μέθοδο καταπολέμησης. Η εκτεταμένη εφαρμογή μυκητοκτόνων στα συσκευαστήρια φρούτων οδηγεί στην παραγωγή σημαντικού όγκου υγρών αποβλήτων που χαρακτηρίζονται από σχετικά χαμηλές τιμές διαλυτών στερεών (120 mg/l) και COD (20-500 mg/L) αλλά υψηλές συγκεντρώσεις μυκητοκτόνων (20-200 mg/L) όπως τα imazalil (IMZ), thiabendazole (TBZ), fludioxonil (FLX), iprodione (IPR) και orthophenylphenol (OPP) που όλα χαρακτηρίζονται από υψηλή τοξικότητα στους υδρόβιους οργανισμούς, ενώ κάποια από αυτά (ΙΜΖ, ΤΒΖ, FLX) είναι ιδιαίτερα υπολειμματικά στο περιβάλλον.

Η Ευρωπαϊκή Κοινότητα (Κανονισμός 1109/2009) αναγνωρίζοντας τον περιβαλλοντικό κίνδυνο σημειακής ρύπανσης των φυσικών υδάτινων πόρων επέτρεψε την μετασυλλεκτική χρήση των μυκητοκτόνων υπό την αυστηρή προϋπόθεση ότι τα υγρά απόβλητα που παράγονται θα πρέπει να υφίστανται επεξεργασία πριν την ελευθέρωση τους στο περιβάλλον. Παρόλα αυτά σήμερα δεν υπάρχει μια βιώσιμη, οικονομική και αποτελεσματική μέθοδος για την in situ επεξεργασία των συγκεκριμένων υγρών αποβλήτων. Αποτέλεσμα της έλλειψης τέτοιων μεθόδων είναι τα συσκευαστήρια φρούτων να ακολουθούν πρακτικές διαχείρισης που είναι είτε σημαντικά κοστοβόρες (ex situ επεξεργασία από πιστοποιημένες εταιρείες 0,7-3 €/L), είτε οδηγούν σε σημαντική περιβαλλοντική επιβάρυνση των υδάτινων (απόρριψη στις μονάδες επεξεργασίας αστικών αποβλήτων) ή εδαφικών (απόρριψη σε παρακείμενους αγρούς) φυσικών πόρων. Δεδομένης της απαίτησης της Ευρωπαϊκής Κοινότητας και της έλλειψης βιώσιμων μεθόδων επεξεργασίας το προτεινόμενο έργο στοχεύει να αναπτύξει μια νέα τεχνολογία βιολογικής επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων από τα συσκευαστήρια φρούτων. Δεδομένης της υπολειμματικότητας των μυκητοκτόνων που περιέχονται στα υγρά απόβλητα από τα συσκευαστήρια φρούτων, η διεργασία θα βασιστεί σε βακτηριακά στελέχη που έχουν εξειδικευμένη ικανότητα να αποδομούν τα συγκεκριμένα μυκητοκτόνα και έχουν απομονωθεί στο παρελθόν (TBZ, IPR, OPP) ή θα απομονωθούν στο πλαίσιο της παρούσας μελέτης (ΙΜΖ, FLX).

Ο παραπάνω στόχος θα επιτευχθεί μέσω μιας σειράς επιμέρους τεχνολογικών και ερευνητικών στόχων όπως (α) η απομόνωση και χαρακτηρισμός νέων βακτηριακών στελεχών που αποδομούν τα μυκητοκτόνα FLX και IMZ (β) η αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας και βελτιστοποίηση των διεργασιών σε πειραματικούς εργαστηριακούς αντιδραστήρες (γ) η παρακολούθηση της διαδοχής και της λειτουργίας της βακτηριακής κοινότητας κατά την διάρκεια της βιολογικής διεργασίας και η διευκρίνηση του ρόλου των πλασμιδίων στη διεργασία (δ) κατασκευή, εγκατάσταση και αξιολόγηση πρότυπου συστήματος βιολογικής επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων σε συσκευαστήριο φρούτων. Η εκπλήρωση όλων των παραπάνω στόχων αναμένεται να οδηγήσει στην δημιουργία μιας νέας αντιρρυπαντικής τεχνολογίας που θα βασίζεται σε καινοτόμα βιοτεχνολογικά εργαλεία και της οποίας η εφαρμογή θα οδηγήσει στην μείωση του περιβαλλοντικού αποτυπώματος των συσκευαστηρίων φρούτων καθιστώντας τον συγκεκριμένο κλάδο πιο ανταγωνιστικό στην παγκόσμια αγορά και παράλληλα προστατεύοντας την ποιότητα των φυσικών πόρων της Ελλάδας.

H ομάδα του έργου αποτελείται από δύο Πανεπιστήμια (Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης & Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας) που θα παρέχουν την βασική έρευνα στην οποία θα στηριχτεί η δημιουργία της πρότυπης μονάδας βιολογικής επεξεργασίας που θα κατασκευαστεί υπό την επίβλεψη της ΥΔΡΟΧΗΜΙΚΗΣ που εξειδικεύεται στην ανάπτυξη και κατασκευή αντιρρυπαντικών τεχνολογιών και θα εγκατασταθεί στο συσκευαστήριο φρούτων ΠΟΥΛΗΣ που θα αποτελέσει τον τελικό χρήση της νέας τεχνολογίας που θα αναπτυχθεί.