Published March 1, 2024 | Version v1
Publication Metadata-only

Microbial intervention improves pollutant removal and semi-liquid organo-mineral fertilizer production from olive mill wastewater sludge and rock phosphate

Creators

  • 1. Cadi Ayyad University
  • 2. Université Mohammed VI Polytechnique
  • 3. OCP Group (Morocco)

Description

Olive mill wastewater sludge (OMWS) represents a residual pollutant generated by the olive oil industry, often stored in exposed evaporation ponds, leading to contamination of nearby land and water resources. Despite its promising composition, the valorization of OMWS remains underexplored compared to olive mill wastewater (OMW). This study aims to identify potent native microbial species within OMWS suitable for bioremediation and its transformation into a high-value organic fertilizer. The microbial screening, based on assessing OMWS tolerance and phosphate solubilization properties in vitro, followed by a singular inoculation using a mixture of OMWS and rock phosphate (RP). Identification of FUN 06 (Galactomyces Geotrichum), a fungal species, employed as an inoculant in the treatment of sterile OMWS supplemented with RP. Results demonstrate that fungal inoculation notably diminished OMWS phytotoxicity while enhancing its physicochemical parameters, nutrient concentrations, and removal of toxic organic compounds by up to 90% compared to the control, and enhances plant growth, offering a sustainable approach to tackle environmental concerns. Additionally, metataxonomic analysis unveiled FUN 06's propensity to enhance the presence of microbial species engaged in pollutant degradation. However, higher RP dosage (10%) appeared to adversely affect bioprocess efficiency, suggesting a potential dose-related effect. Overall, FUN 06, isolated from OMWS evaporation ponds, shows promise for effective bioremediation and sustainable reuse. In fact, our results indicate that targeted microbial inoculation stands as an effective strategy for mitigating pollutants in OMWS, facilitating its conversion into a nutrient-rich organo-mineral fertilizer suitable for direct use, promoting its beneficial reuse in agriculture, thereby presenting a promising avenue for olive oil waste management.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تمثل حمأة مياه الصرف الصحي لمطحنة الزيتون (OMWS) ملوثًا متبقيًا ناتجًا عن صناعة زيت الزيتون، وغالبًا ما يتم تخزينه في أحواض التبخر المكشوفة، مما يؤدي إلى تلوث الأراضي القريبة والموارد المائية. على الرغم من تكوينها الواعد، لا يزال تقييم OMWS غير مستكشف مقارنة بمياه الصرف الصحي لمطحنة الزيتون (OMW). تهدف هذه الدراسة إلى تحديد الأنواع الميكروبية المحلية القوية داخل OMWS المناسبة للمعالجة الحيوية وتحويلها إلى سماد عضوي عالي القيمة. الفحص الميكروبي، بناءً على تقييم تحمل OMWS وخصائص ذوبان الفوسفات في المختبر، متبوعًا بتلقيح مفرد باستخدام خليط من OMWS والفوسفات الصخري (RP). تحديد FUN 06 (Galactomyces Geotrichum)، وهو نوع فطري، يستخدم كملقح في علاج OMWS المعقم المكمل بـ RP. تظهر النتائج أن التلقيح الفطري قلل بشكل ملحوظ من السمية النباتية لـ OMWS مع تعزيز المعلمات الفيزيائية الكيميائية وتركيزات المغذيات وإزالة المركبات العضوية السامة بنسبة تصل إلى 90 ٪ مقارنة بالتحكم، ويعزز نمو النبات، ويقدم نهجًا مستدامًا لمعالجة المخاوف البيئية. بالإضافة إلى ذلك، كشف التحليل الفوقي عن ميل FUN 06 لتعزيز وجود الأنواع الميكروبية المشاركة في تدهور الملوثات. ومع ذلك، يبدو أن جرعة RP الأعلى (10 ٪) تؤثر سلبًا على كفاءة العمليات الحيوية، مما يشير إلى تأثير محتمل مرتبط بالجرعة. بشكل عام، تظهر FUN 06، المعزولة عن أحواض تبخر OMWS، وعدًا بالمعالجة الحيوية الفعالة وإعادة الاستخدام المستدام. في الواقع، تشير نتائجنا إلى أن التلقيح الميكروبي المستهدف يمثل استراتيجية فعالة للتخفيف من الملوثات في OMWS، مما يسهل تحويله إلى سماد عضوي معدني غني بالمغذيات مناسب للاستخدام المباشر، ويعزز إعادة استخدامه المفيد في الزراعة، وبالتالي يقدم وسيلة واعدة لإدارة نفايات زيت الزيتون.

Translated Description (French)

Les boues d'eaux usées des moulins à olives (OMWS) représentent un polluant résiduel généré par l'industrie de l'huile d'olive, souvent stocké dans des bassins d'évaporation exposés, entraînant une contamination des terres et des ressources en eau à proximité. Malgré sa composition prometteuse, la valorisation de l'OMWS reste sous-explorée par rapport aux eaux usées des moulins à olives (OMW). Cette étude vise à identifier des espèces microbiennes indigènes puissantes au sein de l'OMWS adaptées à la biorestauration et à sa transformation en un engrais organique de grande valeur. Le criblage microbien, basé sur l'évaluation de la tolérance à l'OMWS et des propriétés de solubilisation du phosphate in vitro, suivi d'une inoculation singulière à l'aide d'un mélange d'OMWS et de phosphate gemme (RP). Identification de FUN 06 (Galactomyces Geotrichum), une espèce fongique, utilisée comme inoculant dans le traitement de l'OMWS stérile supplémenté en RP. Les résultats démontrent que l'inoculation fongique a considérablement diminué la phytotoxicité de l'OMWS tout en améliorant ses paramètres physico-chimiques, ses concentrations en nutriments et son élimination des composés organiques toxiques jusqu'à 90 % par rapport au témoin, et améliore la croissance des plantes, offrant une approche durable pour s'attaquer aux problèmes environnementaux. De plus, l'analyse métataxonomique a révélé la propension de FUN 06 à renforcer la présence d'espèces microbiennes impliquées dans la dégradation des polluants. Cependant, une dose plus élevée de RP (10 %) semblait affecter négativement l'efficacité du bioprocédé, suggérant un effet potentiel lié à la dose. Dans l'ensemble, FUN 06, isolé des bassins d'évaporation OMWS, est prometteur pour une biorestauration efficace et une réutilisation durable. En fait, nos résultats indiquent que l'inoculation microbienne ciblée constitue une stratégie efficace pour atténuer les polluants dans l'OMWS, facilitant sa conversion en un engrais organo-minéral riche en nutriments adapté à une utilisation directe, favorisant sa réutilisation bénéfique dans l'agriculture, présentant ainsi une avenue prometteuse pour la gestion des déchets d'huile d'olive.

Translated Description (Spanish)

El lodo de aguas residuales del olivar (OMWS) representa un contaminante residual generado por la industria del aceite de oliva, a menudo almacenado en estanques de evaporación expuestos, lo que lleva a la contaminación de la tierra y los recursos hídricos cercanos. A pesar de su prometedora composición, la valorización de los OMWS sigue siendo poco explorada en comparación con las aguas residuales de la almazara (OMW). Este estudio tiene como objetivo identificar especies microbianas nativas potentes dentro de OMWS adecuadas para la biorremediación y su transformación en un fertilizante orgánico de alto valor. El cribado microbiano, basado en la evaluación de la tolerancia a OMWS y las propiedades de solubilización de fosfato in vitro, seguido de una inoculación singular utilizando una mezcla de OMWS y fosfato de roca (RP). Identificación de FUN 06 (Galactomyces Geotrichum), una especie fúngica, empleada como inoculante en el tratamiento de OMWS estériles complementados con RP. Los resultados demuestran que la inoculación fúngica disminuyó notablemente la fitotoxicidad de OMWS al tiempo que mejoró sus parámetros fisicoquímicos, las concentraciones de nutrientes y la eliminación de compuestos orgánicos tóxicos hasta en un 90% en comparación con el control, y mejora el crecimiento de las plantas, ofreciendo un enfoque sostenible para abordar las preocupaciones ambientales. Además, el análisis metataxonómico reveló la propensión de FUN 06 a mejorar la presencia de especies microbianas involucradas en la degradación de contaminantes. Sin embargo, una dosis más alta de RP (10%) pareció afectar negativamente la eficiencia del bioproceso, lo que sugiere un posible efecto relacionado con la dosis. En general, FUN 06, aislado de los estanques de evaporación de OMWS, es prometedor para una biorremediación efectiva y una reutilización sostenible. De hecho, nuestros resultados indican que la inoculación microbiana dirigida se erige como una estrategia efectiva para mitigar los contaminantes en OMWS, facilitando su conversión en un fertilizante organo-mineral rico en nutrientes adecuado para uso directo, promoviendo su reutilización beneficiosa en la agricultura, presentando así una vía prometedora para la gestión de residuos de aceite de oliva.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التدخل الميكروبي يحسن إزالة الملوثات وإنتاج الأسمدة العضوية المعدنية شبه السائلة من حمأة مياه الصرف الصحي لمطحنة الزيتون والفوسفات الصخري
Translated title (French)
L'intervention microbienne améliore l'élimination des polluants et la production d'engrais organo-minéraux semi-liquides à partir des boues d'eaux usées des moulins à olives et du phosphate naturel
Translated title (Spanish)
La intervención microbiana mejora la eliminación de contaminantes y la producción de fertilizantes organo-minerales semilíquidos a partir de lodos de aguas residuales de olivar y fosfato de roca

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4392022784
DOI
10.1016/j.jenvman.2024.120317

Is supplement to
https://openalex.org/W4323048497 (Other)
https://openalex.org/W2995279113 (Other)
https://openalex.org/W2415483442 (Other)
https://openalex.org/W2387518663 (Other)
https://openalex.org/W2380707415 (Other)
https://openalex.org/W2341627835 (Other)
https://openalex.org/W2284816604 (Other)
https://openalex.org/W2101034451 (Other)
https://openalex.org/W1995777602 (Other)
https://openalex.org/W179045781 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Morocco

References

  • https://openalex.org/W1866028805
  • https://openalex.org/W1987292973
  • https://openalex.org/W2020908629
  • https://openalex.org/W2036320037
  • https://openalex.org/W2037174638
  • https://openalex.org/W2039155380
  • https://openalex.org/W2041028602
  • https://openalex.org/W2042108131
  • https://openalex.org/W2042935545
  • https://openalex.org/W2045922023
  • https://openalex.org/W2046844758
  • https://openalex.org/W2048063877
  • https://openalex.org/W2057943455
  • https://openalex.org/W2060260329
  • https://openalex.org/W2062394017
  • https://openalex.org/W2065365106
  • https://openalex.org/W2097345116
  • https://openalex.org/W2165957005
  • https://openalex.org/W2271610042
  • https://openalex.org/W2289829051
  • https://openalex.org/W2520312205
  • https://openalex.org/W2589515281
  • https://openalex.org/W2591117807
  • https://openalex.org/W2643768905
  • https://openalex.org/W2772795066
  • https://openalex.org/W2901769117
  • https://openalex.org/W2943881562
  • https://openalex.org/W2945509044
  • https://openalex.org/W2956228316
  • https://openalex.org/W2982936974
  • https://openalex.org/W3017780125
  • https://openalex.org/W3164870794
  • https://openalex.org/W3174037565
  • https://openalex.org/W4212942309
  • https://openalex.org/W4280503825
  • https://openalex.org/W4377090535