Autor:
Jonas Erik Laane

Magistrandid tutvusid õppekäikudel pärmi tootmise ja reovee puhastamise tehnoloogiaga

Keskkonnalahenduste areng on suuremahulises tootmistegevuses aasta-aastalt üha olulisem. Igal kevadsemestril külastavad TÜMRI magistrandid ettevõtteid, mille tegevuses on keskkonnaga arvestamine eriti tähtsal kohal. Tänavu uuriti, kuidas lähenetakse murekohtadele Salutaguse Pärmitehases ja AS Tartu Vesi reoveepuhastusjaamas.

Õppekäikudel käivad üliõpilased molekulaarsete bioteaduste õppekava kursuse „Keskkonna biotehnoloogia“ raames. Kiirelt muutuvas maailmas on uusi arenguetappe silmata igal külastusel. Ettevõtted laienevad, üha kriitilisemaks muutuvad energiamured ja Euroopa Liidult tuleb uusi direktiive ja regulatsioone. Igalt väljasõidult leiab uut teadmist, mille kohta oskab kohapeal alati uurida vastutav õppejõud, geneetika teadur Anne Menert.

Väljasõitutel nähakse oma silmaga, kui tähtsal kohal on suurtes ettevõtetes tööohutus. Õnnetust õppelaboris ei saa võrrelda veaga, mille tagajärjed mõjutavad reoveepuhastusjaama puhul tervet linna ja Salutaguse Pärmitehases koguni eri riike. Viimases eksporditakse kaupa lisaks tervele Euroopale ja teistele suurematele riikidele näiteks ka Jaapanisse, Lõuna-Ameerikasse ja Malaisiasse.

Üliõpilaste tagasiside põhjal on ekskursioonid ettevõtetesse kursuse parim osa. Olen samal arvamusel, seda enam, et külastamiseks valin kõige edumeelsemaid tehnolooogiaid rakendavad ettevõtted, kus kunagised üliõpilased või head kolleegid ees ootamas. Sageli võib just ekskursioonil süttida mõte tulla samasse ettevõttesse praktikale ja ehk edaspidi ka tööle.

Anne Menert, Tartu Ülikooli molekulaar- ja rakubioloogia instituudi geneetika teadur

Taaskasutada tuleb kõike, mida võimalik

Tartu linna reoveega toimuvaga said noored tutvuda 10. mail. Reoveepuhasti juhataja Kaido Põhako juhtimisel algas ekskursioon reovee puhastusprotsessi algusest – reovee vastuvõtu nägemisest. Võib-olla me mõnikord ei taha teada, mis saab kraanikausist või potist alla voolavast veest. Retke esimene vaatepilt – uut kogust maha laadiv purgimisauto pakkus selleks suurepärase võimaluse. Järgmisena nähti ära eelsetitid – luigetiikidele sarnanevad veekogud, mille eesmärk on setitada reovee tahkem osa põhja. Selginud vedelik juhitakse protsessi järgmisesse etappi.

Viimase etapina enne Emajõkke sattumist läbib reovesi kangasfiltri, millega eraldatakse viimane osa fosforist. Selle taaskasutamine reoveepuhastitest on väga oluline, kuna olmereovette sattuvast sekundaarsest fosforist pärineb umbes 38% inimeste toidulaualt ja kodumajapidamises kasutatavatest kemikaalidest (Raudkivi & Tenno, 2021). Reoveepuhastusjaamas seotakse fosfor mikroorganismide biomassi. Puhastusprotsessis kasutatud mikroorganismide biomass kääritatakse anaeroobses reaktoris biogaasiks, millest saab hiljem elekter. Reoveepuhastusjaama elektrienergia kulust on võimalik biogaasist saadava energia arvelt katta kuni 15%.

Kõik puhasti etapid läbinud puhastatud reovesi Põhako sõnul joogikõlblik ei ole. Nimelt leidub reovees lisaks mikroorganismidele järjest sagedamini uimasti- ning ravimijääke. Nende eemaldamine on puhastile järgmine suur väljakutse, mida hakkab Euroopa Liit keskkonnanõukogu poolt kokku lepitud kava kohaselt nõudma alates 2035. aastast. Neid ja teisi eluslooduse tervist ohustavaid mikrosaasteaineid leidub reovees üha rohkem. Põhjuseks on inimeste suhtumine – hoolimata selgitustööst kasutatakse jäätmete likvideerimiseks tihtilugu jätkuvalt äravoolutoru.

Huvilistele teadis giid rääkida rohkemast kui ainult puhastusprotsessidest. Näiteks on jaamast, mis on suvisel ajal kasvulavaks märkimisväärsele hulgale sääskedele ja ämblikele, leitud Eestis haruldane sääseliik. Soojast ja veerohkest keskkonnast sääseliike otsima tulnud teadlane kohtas just siin uue koloonia kasvatamiseks vajalikku sääske. Lisaks uutele liikidele on jaamast üritatud leida ka esemeid. Põhako meenutab, et ta on saanud kõnesid näiteks kellegi kaotatud sõrmuse tõttu.

Loe lisa: Tartu Veevärgi ajalugu

Mahe on ka jääkprodukt

Salutaguse Pärmitehast on Anne Menert kursust andes külastanud kaheksa korda. Koht on talle südamelähedane, kuna sealse puhastusjaama juhataja Sergei Zub oli tudengina pärmitehasesse praktikale minnes Menerti õpilane Tallinna Tehnikaülikoolis. Mitmeid aastaid on üliõpilased saanud tema juhendamisel hea ülevaate pärmitehasest toimuvast ja tänavune retk ei olnud erand – just tema võttis õppurid hea meelega taas väravate juures vastu. Pärmitehase ajaloost, sealsest tööst ja Sergei kogemusest kirjutasime pikemalt möödunud aastal TÜMRI kodulehe uudises.

Kogu Salutaguse tehase põhitoodang – sajad erinevad kuivpärmitooted on mahedad, sest need ei sisalda tehislikke lisa- ega värvaineid. Sellest tulenevalt on mahedad ka jääkproduktid. Pärmide kasvukeskkonnana kasutatavast melassist – sahharoosi tootmise jäägist on suurem osa suhkruid juba eelnevalt, enne Salutaguse tehasesse jõudmist välja kristalliseeritud. Neid on seal aga siiski veel piisavalt pärmide jaoks. Pärmid kasutavad üksnes melassis leiduvaid suhkruid, aminohappe derivaati betaiini aga mitte ning see jäi varem reovette, põhjustades saastumist. Praegu aurutatakse kõige kontsentreeritum osa pärmi toitekeskkonnast kokku – tekkiv produkt vinass on hinnatud ja eksporditav mulla parandusaine, mida on katsetatud ka graanulväetiste tootmisel sidumisainena.

Samuti on mahe biogaasi kääritusjäägist saadav kompost, kuna see saadakse pärmitehase reoveepuhasti komposteerunud sette segamisel põhuga. Kompost sisaldab olulisi taimetoitaineid, Sergei sõnastuses CNOPS-e: süsinik (C), lämmastik (N), hapnik (O), fosfor (P), väävel (S). Suurem osa elementidest pärineb pärmi toitekeskkonnana kasutatud melassist. Betaiini reoveesettes aga enam ei ole – sellest on mitmete vaheühendite kaudu saanud biogaas.

Energiakulu suunab leidma lahendusi

Separatsioon, sh mitmeastmeline  separatsioon on protsess, mille käigus pärmi biomass (kasulik produkt) eraldatakse pärmi toitekeskkonnast (tulevane reovesi). Mida rohkem pärmi biomassi õnnestub pärmi toitekeskkonnast eraldada, seda parem. Kasutatavate separaatorite põhimõte sarnaneb vanaema koorelahutaja omale.

Separeerimisprotsessile järgneb pärmi biomassi (pärmipiima) kuivatamine suurtel trummelkuivatitel, mille energiakulu on aga märkimisväärne. See on põhjus, mis sunnib tehast otsima järjest uusi energia kokkuhoiu, aga ka taastuvenergia kasutamise võimalusi. Praegu on lisaks maagaasile kasutusel biogaas auru tootmiseks ning oma päikesepargist pärit elektrienergia.

Biogaas tekib anaeroobse reovee puhastamise tulemusena ja see sisaldab üle 80% metaani. Saadud biogaas suunatakse esmalt skruuberisse, kus toimub gaasi puhastamine väävlist ja peale seda pumbatakse gaas katlamajja auru tootmiseks. Oma toodetud roheline metaan katab umbes 5–6% ettevõte maagaasi vajadusest. Päikesepark katab umbes 10% pärmitehase reoveepuhastusjaama (sh aurusti) elektrivajadusest.

Viie aasta plaanis on suurendada pärmi fermentatsioonimahtu kuni 17000 tonnini aastas. Hetkel on see 13000 tonni aastas presspärmi ekvivalendis ehk Y30% kuivainega. Sellega väheneb väljastpoolt toodud pärmipiima (Soome, Saksa ja Taani) osakaal meie toodetes.

Sergei Zub, Salutaguse Pärmitehase puhastusjaama juhataja
Ülikooli avatud uste päev raamatukogus

TÜMRI blogi: Sisseastumiseksam – miks ja kellele?

Mariann Koel doktoridiplomiga

Doktoriõpe

Tudeng loengus

Üliõpilaste teadustööde riiklikule konkursile oodatakse lõputöid