Βιολογική επεξεργασία υγρών αποβλήτων από τα συσκευαστήρια φρούτων επιβαρυμένων με γεωργικά φάρμακα

Abstract

Pesticides constitute a significant group of environmental pollutants. The pollution of natural resources by pesticides is attributed to diffuse and point sources. The contribution of the latter in environmental contamination is of outmost importance and measures to diminish their impact have been proposed. On farm improper activities before, during or after spraying could be a significant point source of pollution of natural water resources by pesticides. Biobeds constitute an established, cost-effective and efficient on-farm biodepuration system for the treatment of wastewaters produced by on-farm activities. However post-farm activities involving pesticides application also contribute to the point pollution of natural resources. Such an example are fruit packaging plants where fungicides (thiabendazole (TBZ), imazalil (IMZ), ortho-phenylphenol (OPP)) and antioxidants (diphenylamine (DPA), ethoxyquin(EQ)) are used to protect fruits from fungal infestations and physiological disorders during storage. This results in the formation of large volumes of wastewaters which contain high loads of toxic and persistent pesticides and should be treated on site. The environmental risk associated with the postharvest use of pesticides is exemplified in the registration documents of all relevant pesticides which specify the need for treatment of the effluents produced before their environmental release. However no efficient, cheap and sustainable treatment methods are available at the moment in Europe. In the absence of effective depuration methods, these effluents are discharged in municipal wastewater treatment plants or spread onto agricultural land compromising the quality of water and soil resources. Biobeds modified to cope with the characteristics of these particular effluents (large volumes, seasonality in production, high pesticide loads, low BOD/COD etc) could be an applicable solution for their treatment. Based on all the above, the main aim of this PhD thesis was to assess the potential use of biobeds as treatment methods for the depuration of wastewaters from fruit packaging plants. To achieve this main aim a gradually scalled up experimental approach was implemented which aimed (a) to identify, initially at lab scale level, biobeds packing materials based on Spent Mushroom Substrate (SMS), which exhibit high dissipation and sorption capacity against the pesticides used in the fruit packaging plants (b) to further test, at leaching columns, the capacity of the best performing biobed packing material to retain pesticides under conditions of high hydraulic load simulating realistic conditions and (c) to finally test the depuration performance of biobed systems at pilot scale level. Additional points were explored like means to maximize the depuration performance of biobeds against recalcitrant pesticides via bioaugmentation with tailored-made inocula, the response and structure of the microbial community in biobed systems and practical aspects for their implementation like (i) the quality and post-treatment handling of the biobed-treated effluent and (ii) the decontamination of the spent biobed packing material upon the end of the life cycle of biobeds. In Chapter 2 we studied the dissipation of TBZ, IMZ, OPP, DPA and EQ used by the fruit-packaging industry, in anaerobically digested sewage sludge and in liquid aerobic sewage sludge to test the dissipation capacity of sewage treatment plants. At a second stage we evaluated the dissipation (and the metabolism of EQ) and sorption of all these pesticides to various organic substrates composed of soil, straw and spend mushroom substrate (SMS) in various volumetric ratios to identify the best performing biobed packing material. TBZ and IMZ showed higher persistence especially in the anaerobically digested sewage sludge (DT50=32.3-257.6 d), in contrast to OPP and DPA which were rapidly dissipated especially in liquid aerobic sewage sludge (DT50=1.3-9.3d). EQ was rapidly oxidized mainly to quinone imine (QI), which did not persist, and dimethyl ethoxyquinoline (EQNL, minor metabolite) which persisted for longer. Sterilization of liquid aerobic sewage sludge inhibited pesticides decay verifying the microbial nature of pesticides dissipation in those substrates. Organic substrates rich in SMS showed the highest dissipation capacity with TBZ and IMZ DT50s of ca. 28 days compared to DT50s of > 50 days in the other substrates and the general recalcitrance of those compounds in soil (DT50 >100 d). TBZ and IMZ showed the highest sorption affinity, whereas OPP and DPA were weakly sorbed. These findings suggested that municipal wastewater treatment plants could not guarantee an efficient removal of the recalcitrant fungicides IMZ and TBZ, whereas SMS-rich biobed organic substrates show much higher dissipation capacity for those chemicals, and also for the less persistent OPP, DPA and EQ. In Chapter 3 we focused on the citrus fruit-packaging plants which produce large wastewater volumes with high loads of fungicides like OPP and IMZ, two chemicals showing contrasting persistence (OPP is non persistent while IMZ is persistent). In accordance with a gradual scaling up approach we employed a column study to assess the capacity of SMS of Pleurotus ostreatus, either alone or in mixture with straw and soil plus a mixture of straw /soil to retain and dissipate IMZ and OPP. The role of P. ostreatus on fungicides dissipation was also investigated by parallel studying the performance of fresh mushroom substrate of P. ostreatus (FMS) and measuring lignolytic enzymatic activity in the leachates. We employed a sequentil treatment scheme which simulated a realistic worst case operation of a citrus fruit packaging plant. All substrates effectively reduced the leaching of OPP and IMZ which corresponded to 0.014-1.1% and 0.120-0.420% of their initial amounts respectively. Mass balance analysis revealed that FMS and SMS/Straw/Soil (50/25/25 by vol) offered the most efficient removal of OPP and IMZ from wastewaters respectively. Regardless of the substrate, OPP was restricted in the top 0-20 cm of the columns and it was bioavailable (extractable with water), compared to IMZ which was less bioavailable (extractable with acetonitrile) but diffused deeper in the columns (20-50 & 50-80 cm) in the SMS- and Straw/Soil-columns. The distribution of the living microbial community was measured via phospholipid fatty acids analysis (PLFAs). Fungal abundance was significantly lower at the top layer of all substrates from where the highest pesticide amounts were recovered suggesting an inhibitory effect of fungicides on total fungi. These results suggested that biobeds packed with SMS-rich substrates could ensure the efficient removal of IMZ and OPP from wastewaters of citrus FPP even under particularly high hydraulic and pesticide loads.Based on the results of Chapters 2 and 3 and in accordance with the gradual scaling up of the experimentation, we constructed and tested pilot biobed systems under practical conditions of citrus and pome fruit packaging plants. Further aspects tested were (a) the optimization of the depuration capacity of the pilot biobeds through bioaugmentation with tailored-made bacterial inocula, and (b) the composition and functional dynamics of the microbial community in pilot biobeds using molecular approaches (q-PCR). Practical issues were also addressed including the risk associated with the direct environmental disposal of biobed-treated effluents and methods for the decontamination of the spent packing material. Three pilot biobeds of 1 m3 (non bioaugmented) and 2 pilot biobeds of 0.24 m3 (bioaugmented) were constructed and treated for a period of 160 days with different combinations of pesticides simulating practical scenarios from citrus and pome fruit packaging plants. Pilot biobeds showed high depuration capacity for the less persistent OPP, DPA (>99.9%) but also for the more recalcitrant chemicals IMZ and TBZ (>99.5%). Bioaugmentation maximized the depuration capacity of pilot biobeds for the persistent fungicide TBZ which was fully dissipated by the end of the study. This was followed by a significant increase in the abundance of bacteria, fungi and of catabolic genes catA and pcaH. Bioaugmentation was the most potent method for the decontamination of the spent packing material, although composting with fresh organic matter and even storage at ambient temperature offer effective alternatives when inocula are not available. Risk assessment based on practical scenarios (pome and citrus fruit-packaging plants), the depuration performance of the pilot biobeds and the currently implemented regulatory framework for pesticides showed that the discharge of the biobed-treated effluents into an 0.1-ha disposal site did not entail an unacceptable risk for aquatic and terrestrial ecosystems, except for TBZ-containing effluents produced by pome fruit packaging plants where a larger disposal area (0.2 ha) or bioaugmentation of biobeds alleviated the risk. Overall our study provided a comprehensive evaluation of biobeds as a method for the treatment of pesticide contaminated wastewaters produced by the fruit packaging industry. We showed that these systems could be a viable solution for the treatment of these agro-industrial effluents. Further studies will aim explore the application of biobeds for the treatment of the wastewaters produced by other agro-industries (i.e. bulb disinfection, seed-coating).

Τα γεωργικά φάρμακα αποτελούν μια σημαντική ομάδα περιβαλλοντικών ρύπων. Η ρύπανση των φυσικών πόρων από τα γεωργικά φάρμακα έχει αποδοθεί σε σημειακές και μη σημειακές πηγές. Η συμβολή των σημειακών πηγών στη ρύπανση του περιβάλλοντος είναι υψίστης σημασίας και μέτρα για τη μείωση των επιπτώσεων τους έχουν προταθεί. Μη ορθολογικές πρακτικές στις γεωργικές εκμεταλλεύσεις πριν, κατά τη διάρκεια ή μετά τον ψεκασμό αποτελούν τις κύριες πηγές σημειακής ρύπανσης των φυσικών υδάτινων πόρων με γεωργικά φάρμακα. Οι βιοκλίνες έχουν πλέον καθιερωθεί ως οικονομικά, αποδοτικά και αποτελεσματικά συστήματα βιολογικής επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων που παράγονται από δραστηριότητες στη γεωργική εκμετάλλευση. Ωστόσο, η εφαρμογή γεωργικών φαρμάκων πέραν του αγρού και ύστερα από την συγκομιδή συμβάλλουν επίσης στη σημειακή ρύπανση των φυσικών πόρων. Τέτοιο παράδειγμα αποτελούν οι βιομηχανίες συσκευασίας φρούτων, όπου μυκητοκτόνα (thiabendazole (ΤΒΖ), imazalil (IMZ), ortho-phenyphenol (ΟΡΡ)) και αντιοξειδωτικά (diphenylamine (DPA), ethoxyquin (EQ)) χρησιμοποιούνται για την προστασία των φρούτων από μυκητιακές προσβολές και φυσιολογική υποβάθμιση της ποιότητας τους κατά την αποθήκευση. Η πρακτική αυτή οδηγεί στην παραγωγή μεγάλου όγκου υγρών αποβλήτων επιβαρυμμένων με υψηλές ποσότητες τοξικών και υπολειμματικών γεωργικών φαρμάκων τα οποία χρήζουν άμεσης επεξεργασίας στο σημείο στο οποίο παράγονται. Ο περιβαλλοντικός κίνδυνος που σχετίζεται με τη μετασυλλεκτική χρήση των γεωργικών φαρμάκων επισημαίνεται στις εγκρίσεις όλων των γεωργικών φαρμάκων που χρησιμοποιούνται στα συσκευαστήρια φρούτων, όπου υπογραμμίζεται η ανάγκη για τη διαχείριση των αποβλήτων που παράγονται, πριν από την απελευθέρωσή τους στο περιβάλλον. Ωστόσο σήμερα δεν υπάρχουν αποτελεσματικές, φθηνές και βιώσιμες μέθοδοι διαχείρισης των συγκεκριμέων αποβλήτων στην Ευρώπη.Εν τη απουσία αποτελεσματικών μεθόδων επεξεργασίας τα συγκεκριμένα υγρά απόβλητα διοχετεύονται είτε στις εγκαταστάσεις επεξεργασίας αστικών λυμάτων είτε απορρίπτονται σε παρακείμενους αγρούς θέτοντας σε κίνδυνο την ποιότητα των υδατικών και εδαφικών πόρων. Τροποποιημένες βιοκλίνες που θα είναι συμβατές με τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά των συγκεκριμένων υγρών απόβλητων (υψηλοί όγκοι, εποχικότητα παραγωγής, υψηλά φορτία γεωργικών φαρμάκων, χαμηλό BOD / COD κλπ), θα μπορούσαν χρησιμοποιηθούν για τη διαχείρισή τους. Με βάση όλα τα παραπάνω, ο κύριος στόχος της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν η πλήρης αξιολόγηση των βιοκλινών ως μέθοδος επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων από τις βιομηχανίες συσκευασίας φρούτων. Για την επίτευξη του συγκεκριμένου στόχου, ακολουθήθηκε μια πειραματική προσέγγιση που περιελάμβανε βαθμιαία αύξηση της πολυπλοκότητας (εργαστήριο/στήλες/πιλοτικά συστήματα), η οποία είχε ως κύριους στόχους (α) να προσδιορίσει, αρχικά σε εργαστηριακή κλίμακα, οργανικά βιομίγματα, με βάση το εξαντλημένο υπόστρωμα μανιταριών (SMS), με υψηλή ικανότητα απομάκρυνσης και προσρόφησης των γεωργικών φαρμάκων που χρησιμοποιούνται στα συσκευαστήρια φρούτων (β) να αξιολογήσει περαιτέρω την ικανότητα των αποτελεσματικότερων οργανικών βιομιγμάτων (όπως αυτά προέκυψαν από την εργαστηριακή αξιολόγηση), να κατακρατούν τα γεωργικά φάρμακα υπό συνθήκες υψηλού υδραυλικού φορτίου προσομοιώνοντας έτσι ρεαλιστικές συνθήκες παραγωγής από συσκευαστήρια φρούτων και (γ) να προσδιορήσει την απόδοση των βιοκλινών σε πιλοτικό επίπεδο. Στο πλαίσιο αυτό αξιολογήθηκαν επίσης η προοπτική βελτιστοποίησης της απόδοσης των βιοκλινών έναντι κυρίως υπολειμματικών γεωργικών φαρμάκων μέσω βιοεπλουτισμού (bioaugmentation) με εξειδικευμένα μικροβιακά εμβόλια, η ανταπόκριση της μικροβιακής κοινότητας των βιοκλινών στην συνεχή εφαρμογή γεωργικών φαρμάκων. Παράλληλα μελετήθηκαν και μέτρα προς την κατεύθυνση της πρακτικής εφαρμογής των βιοκλινών που ακόμη και σήμερα παρεμποδίζουν την πλήρη ανάπτυξη τους όπως (α) η ποιότητα και η μετέπειτα διαχείριση των επεξεργασμένων αποβλήτων που προκύπτουν από τις βιοκλίνες και (β) η απορρύπανση του εξαντλημένου βιομίγματος των βιοκλινών μετά το τέλος του κύκλου ζωής τους. Στο Κεφάλαιο 2 μελετήσαμε την διάσπαση των TBZ, IMZ, OPP, DPA και EQ, που χρησιμοποιούνται στα συσκευαστήρια φρούτων, από λυματολάσπη που έχει υποστεί αναερόβια χώνευση καθώς και από αερόβια υγρή λυματολάσπη ώστε να εκτιμηθεί αρχικά η ικανότητα των μονάδων επεξεργασίας αστικών λυμάτων να απομακρύνουν τα συγκεκριμένα γεωργικά φάρμακα. Σε δεύτερο στάδιο, ελέγξαμε την προσρόφηση και αποδόμηση των παραπάνω γεωργικών φαρμάκων (και το μεταβολισμό του EQ) σε διάφορα οργανικά βιομίγματα που αποτελούνταν από έδαφος, άχυρο και εξαντλημένο υπόστρωμα μανιταριών (SMS) σε διάφορες ογκομετρικές αναλογίες, για να προσδιορίσουμε έτσι το υλικό πλήρωσης των βιοκλινών με την καλύτερη απόδοση για μεταγενέστερη χρήση του σε συστήματα βιοκλινών πλήρους κλίμακας. Το TBZ και το IMZ έδειξαν την υψηλότερη υπολειμματικότητα ιδιαίτερα στην λυματολάσπη που είχε υποστεί αναερόβια χώνευση (DT50 = 32,3 έως 257,6 ημέρες), σε αντίθεση με τα OPP και DPA που αποδομήθηκαν ταχύτατα κυρίως στην αερόβια υγρή λυματολάσπη (DT50 = 1.3-9.3 ημέρες). Το EQ οξειδώθηκε άμεσα προς quinone imine (QI), το οποίο όμως διασπάστηκε περαιτέρω χωρίς να εμφανίζει μεγάλη υπολειμματικότητα, και σε μικρές ποσότητες dimethyl ethoxyquinoline (EQNL) που εμφάνισε υψηλή υπολειμματικότητα σε όλα τα βιομίγματα. Αποστείρωση της αερόβιας υγρής λυματολάσπης ανέστειλε τη διάσπαση των γεωργικών φαρμάκων αποδεικνύοντας το σημαντικό ρόλο των μικροοργανισμών στην διάσπαση των γεωργικών φαρμάκων. Οργανικά υποστρώματα πλούσια σε SMS παρουσίασαν την υψηλότερη ικανότητα αποδόμησης των TBZ και IMZ εμφανίζοντας τιμές DT50s περίπου 28 ημέρων, σε σύγκριση με τα άλλα βιομίγματα που εμφάνισαν τιμές DT50s > 50 ημερών. Τα TBZ και IMZ έδειξαν την υψηλότερη τάση προσρόφησης, ενώ τα OPP και DPA προσροφήθηκαν ασθενώς. Τα παραπάνω ευρήματα υποδεικνύουν ότι οι μονάδες επεξεργασίας αστικών λυμάτων δεν μπορούν να εγγυηθούν αποτελεσματική απομάκρυνση των υπολειμματικών μυκητοκτόνων IMZ και TBZ, ενώ οργανικά βιομίγματα πλούσια σε SMS έδειξαν υψηλή ικανότητα απομάκρυνσης των συγκεκριμένων γεωργικών φαρμάκων, καθώς και των λιγότερο υπολειμματικών OPP, DPA και EQ. Στο Κεφάλαιο 3, επικεντρωθήκαμε στα συσκευαστήρια φρούτων εσπεριδοειδών που παράγουν υψηλές ποσότητες υγρών αποβλήτων που περιέχουν τα μυκητοκτόνα ΟΡΡ και ΙΜΖ, δυο μυκητοκτόνα με διαφορετική υπολειμματικότητα στο περιβάλλον (το OPP είναι μη υπολειμματικό αντίθετα με το ΙΜΖ που είναι ιδιαίτερα υπολειμματικό). Έτσι στο πλαίσιο της βαθμιαίας αύξησης της πολυπολοκότητας του πειραματισμούς μας μελετήσαμε σε συστήματα στηλών έκπλυσης την δυνατότητα του SMS του μύκητα Pleurotus ostreatus, είτε μόνο του είτε σε μείγμα με άχυρο και έδαφος καθώς και ένα μείγμα από άχυρο / έδαφος, να κατακρατούν και να απομακρύνουν από τα υγρά απόβλητα τα ΟΡΡ και IMZ. Ο ρόλος του μύκητα P. ostreatus στη απομάκρυνση των μυκητοκτόνων διερευνήθηκε περαιτέρω διαμέσου μέτρησης της απόδοσης φρέσκου υποστρώματος μανιταριών του P. ostreatus (FMS) και μέτρηση της λιγνολυτικής ενζυματικής δραστικότητας στα συλλεγόμενα υγρά έκπλυσης. Το σενάριο εφαρμογής των υγρών αποβλήτων στις στήλες που ακολουθήθηκε προσομοιώνει υπό συνθήκες worst-case την παραγωγή αποβλήτων από μια μονάδα συσκευασίας εσπεριδοειδών. Όλα τα υποστρώματα βρέθηκε ότι περιορίζουν σημαντικά την έκπλυση των OPP (0,014-1.1% τη ποσότητας που εφαρμόστηκε στις στήλες) και IMZ, (0,120-0,420%). Ανάλυση ισοζυγίου μάζας έδειξε ότι τα FMS και SMS / Άχυρο / Έδαφος (50/25/25 κατά όγκο) οδήγησαν στην αποτελεσματικότερη απομάκρυνση των OPP και IMZ από τα υγρά απόβλητα αντίστοιχα. Ανεξάρτητα από το υπόστρωμα, τα υπολείμματα του ΟΡΡ εντοπίστηκαν κυρίως στα 0-20 εκ. των στηλών και ήταν διαθέσιμα (εκχύλιση με νερό), σε σύγκριση με τα υπολείμματα του IMZ που ήταν λιγότερο βιοδιαθέσιμα (εκχύλιση με ακετονιτρίλιο), αλλά εντοπίστηκαν και σε βαθύτερα στρώματα των στηλών (20-50, 50-80 cm) που πακεταρίστηκαν με SMS και Άχυρο/Έδάφος. Η ζωντανή μικροβιακή κοινότητα εντός των στηλών, ποσοτικά και ποιοτικά, προσδιορίστηκε μέσω ανάλυσης των φωσφολιπιδίων των λιπαρών οξέων (Phospholipids Fatty Acids, PLFAs). Η αφθονία των μυκήτων ήταν σημαντικά χαμηλότερη στα ανώτερα στρώματα των στηλών έκπλυσης, από όπου ανακτήθηκαν και τα υψηλότερα ποσοστά των γεωργικών φαρμάκων, υποδηλώνοντας έτσι μια ανασταλτική δράση των μυκητοκτόνων στους μύκητες στα υποστρώματα που δοκιμάστηκαν. Συμπερασματικά, τα παραπάνω αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι η χρήση των βιοκλινών και η πλήρωσή τους με υποστρώματα πλούσια σε SMS, θα μπορούσαν να εξασφαλίσουν την αποτελεσματική απομάκρυνση των IMZ και OPP από τα υγρά απόβλητα των συσκευαστηρίων εσπεριδοειδών, ιδιαίτερα ακόμη και υπό υψηλά φορτία όγκου υγρών αποβλήτων και γεωργικών φαρμάκων. Με βάση τα αποτελέσματα των Κεφαλαίων 2 και 3 κατασκευάσαμε πιλοτικά συστήματα βιοκλινών και εξετάσαμε την αποτελεσματικότητα τους στην απορρύπανση υγρών αποβλήτων που παράγονται υπό πραγματικές συνθήκες από συσκευαστήρια μηλοειδών και εσπεριδοειδών. Άλλες πτυχές που εξετάστηκαν ήταν (α) η βελτιστοποίηση της απόδοσης των πιλοτικών βιοκλινών μέσω βιοεμπλουτισμού τους με εξειδικευμένα βακτηριακά εμβόλια και (β) η σύσταση και λειτουργία της μικροβιακής κοινότητας των βιοκλινών με την χρήση μοριακών προσεγγίσεων (q-PCR). Επίσης, αξιολογήθηκαν πιθανές λύσεις σε πρακτικά ζητήματα που ακόμη παρεμποδίζουν την πλήρη εφαρμογή των βιοκλίνων όπως (i) η εκτίμηση του κινδύνου για το περιβάλλον από την άμεση εναπόθεση των επεξεργασμένων υγρών αποβλήτων και (ii) μεθόδων απορρύπανσης του εξαντλημένου υλικού πλήρωσης των βιοκλινών. Για το λόγο αυτό κατασκευάστηκαν τρεις πιλοτικές βιοκλίνες του 1 m3 (δεν βιοεμπλουτίστηκαν) και δυο πιλοτικές βιοκλίνες των 0,24 m3 (βιοεμπλουτίστηκαν) και αξιολογήθηκε η απόδοση τους ύστερα από εφαρμογή για διάστημα 160 ημέρων υγρών αποβλήτων που περιείχαν διαφορετικούς συνδυασμούς γεωργικών φαρμάκων προσομοιάζοντας πραγματικά σενάρια συσκευαστηριών μηλοειδών και εσπεριδοειδών. Οι πιλοτικές βιοκλίνες έδειξαν υψηλή ικανότητα απομάκρυνσης τόσο των λιγότερο υπολειμματικών OPP, DPA (> 99,9%) όσο και των πιο υπολειμματικών IMZ και TBZ (> 99,5%). Ο βιοεμπλουτισμός μεγιστοποίησε την απόδοση των βιοκλινών ενάντι του υπολειμματικού μυκητοκτόνου ΤΒΖ, το οποίο απομακρύνθηκε πλήρως. Παράλληλα παρατηρήθηκε σημαντική αύξηση της αφθονίας των βακτηρίων, των μυκήτων και των καταβολικών γονιδίων catA και pcaH που εμπλέκονται στην αποδόμηση αρωματικών οργανικών ενώσεων. Ο βιοεμπλουτισμός αποτέλεσε την πιο αποτελεσματική μέθοδο για την απορρύπανση του εξαντλημένου υλικού πλήρωσης των βιοκλινών. Περάν αυτού η κομποστοποίηση με φρέσκια οργανική ουσία αλλά ακόμα και η απλή αποθήκευση του υλικού σε θερμοκρασία περιβάλλοντος αποτελούν αποτελεσματικές εναλλακτικές λύσεις απουσία μικροβιακών εμβολίων για την εφαρμογή βιοεμπλουτισμού. Αξιολόγηση του περιβαλλοντικού κινδύνου που ενέχει η απευθείας απόρριψη των επεξεργασμένων αποβλήτων (με βάση σενάρια πρακτικής εφαρμογής των γεωργικών φαρμάκων, την απόδοση των πιλοτικών βιοκλινών και τις σχετικές Κοινοτικές Οδηγίες) έδειξαν ότι η απόρριψη των επεξεργασμένων αποβλήτων σε επιφάνεια αγρού 0,1 ha, δεν ενέχει μη αποδεκτό κίνδυνο για τα υδάτινα και χερσαία οικοσυστήματα, με εξαίρεση τα απόβλητα που περιέχουν ΤBZ και παράγονται από συσκευαστήρια μηλοειδών, όπου ο κίνδυνος ήταν αποδεκτός μόνο όταν τα απόβλητα απορρίπτονται σε μεγαλύτερη επιφάνεια (0,2 ha) ή εφαρμόστηκε βιοεμπλουτισμός στις βιοκλίνες που δέχτηκαν ΤΒΖ.Συνολικά η παρούσα διδακτορική διατριβή παρέχει μια ολοκληρωμένη αξιολόγηση των βιοκλινών ως μέθοδοι επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων που παράγονται από συσκευαστήρια φρούτων. Τα ευρήματα της παρούσας διατριβής αποδεικνύουν ότι τα συγκεκριμένα συστήματα θα μπορούσαν να είναι μια βιώσιμη λύση για την επεξεργασία των συγκεκριμένων αγρο-βιομηχανικών υγρών αποβλήτων. Περαιτέρω μελέτες θα διερευνήσουν την εφαρμογή των βιοκλινών για την επεξεργασία υγρών αποβλήτων επιβαρυμμένων με γεωργικά φάρμακα που παράγονται και από άλλες αγροτικές βιομηχανίες (π.χ. απολύμανσης βολβών, επικάλυψης σπόρων).