Recovery of carboxylic acids from aqueous streams by extraction and back extraction

Separation of carboxylic acids from aqueous streams is an important part of their manufacturing process. The aqueous solutions are usually dilute containing less than 10 % acids. Separation by distillation is difficult as the boiling points of acids are only marginally higher than that of water. Because of this distillation is not only difficult but also expensive due to the evaporation of large amounts of water. Carboxylic acids have traditionally been precipitated as calcium salts. The yields of these processes are usually relatively low and the chemical costs high. Especially the decomposition of calcium salts with sulfuric acid produces large amounts of calcium sulfate sludge. Solvent extraction has been studied as an alternative method for recovery of carboxylic acids. Solvent extraction is based on mixing of two immiscible liquids and the transfer of the wanted components form one liquid to another due to equilibrium difference. In the case of carboxylic acids, the acids are transferred from aqueous phase to organic solvent due to physical and chemical interactions. The acids and the extractant form complexes which are soluble in the organic phase. The extraction efficiency is affected by many factors, for instance initial acid concentration, type and concentration of the extractant, pH, temperature and extraction time. In this paper, the effects of initial acid concentration, type of extractant and temperature on extraction efficiency were studied. As carboxylic acids are usually the products of the processes, they are wanted to be recovered. Hence the acids have to be removed from the organic phase after the extraction. The removal of acids from the organic phase also regenerates the extractant which can be then recycled in the process. The regeneration of the extractant was studied by back-extracting i.e. stripping the acids form the organic solution into diluent sodium hydroxide solution. In the solvent regeneration, the regenerability of different extractants and the effect of initial acid concentration and temperature were studied.

Haitalliset leväesiintymät Pohjois-Karjalassa vuosina 1998-2012

Selvitykseen on koottu Pohjois-Karjalan ELY-keskuksen levätilanteen seurannan tuloksia ja yleisöltä tulleiden leväilmoitusten tietoja vuosilta 1998−2012. Valtakunnallisessa leväseurannassa havaintopaikkojen määrä on vakiintunut Pohjois-Karjalassa runsaaseen 20 kohteeseen. Vapaaehtoiset koulutetut havaitsijat ovat seuranneet viikoittain näiden paikkojen levätilannetta. Tuloksista on tiedotettu säännöllisesti leväkatsauksina internet-sivuilla. Vuodesta 2011 lähtien käytössä on ollut Järviwiki-palvelu. Vuosina 1998−2012 Pohjois-Karjalan levätilanteen havainnointikohteissa todettiin sinilevää keskimäärin 19 kertaa havaintokaudessa (vaihteluväli 4−31). Samana aikana saatiin leväilmoituksia yleisöltä kesä-syyskuussa keskimäärin 54 kpl (vaihteluväli 16−100). Ilmoituksista valtaosa oli sinileväesiintymien aiheuttamia. Selvityksessä on tarkasteltu levätilanteen seurannan heikkouksia ja vahvuuksia sekä uhkia ja mahdollisuuksia. Tulosten käyttökelpoisuutta vesistöjen tilan kuvaajina ja levätilanteen seurannan ja -tiedottamisen kehittämisnäkymiä sekä uusien menetelmien käyttömahdollisuuksia tarkastellaan myös lyhyesti Rehevöitymisen myötä levät runsastuvat ja aiheuttavat haittoja. Erityisesti sinilevien massaesiintyminen, ns. leväkukinta vaatii varovaisuutta veden käytössä. Monin paikoin leväesiintymät ovat herättäneet kansalaiset ja viranomaiset vesiensuojelutoimiin. Vesiensuojelussa tuloksien saavuttaminen on hidasta, siihen tarvitaan riittävää rahoitusta ja eri tahojen yhteistä ponnistusta.

Current status of the waste-to-energy chain in the County of North Savo, Finland

The aim of this report is to describe the current status of the waste-to-energy chain in the province of Northern Savonia in Finland. This work is part of the Baltic Sea Region Programme project Remowe-Regional Mobilizing of Sustainable Waste-to-Energy Production (2009-2012). Partnering regions across Baltic Sea countries have parallelly investigated the current status, bottle-necks and needs for development in their regions. Information about the current status is crucial for the further work within the Remowe project, e.g. in investigating the possible future status in target regions. Ultimate result from the Northern Savonia point of view will be a regional model which utilizes all available information and facilitates decision-making concerning energy utilization of waste. The report contains information on among others: - waste management system (sources, amounts, infrastructure) - energy system (use, supply, infrastructure) - administrative structure and legislation - actors and stakeholders in the waste-to-energy field, including interest and development ideas The current status of the regions will be compared in a separate Remowe report, with the focus on finding best practices that could be transferred among the regions. In this report, the current status has been defined as 2006-2009. In 2009, the municipal waste amount per capita was 479 kg/inhabitant in Finland. Industrial waste amounted 3550 kg/inhabitant, respectively. The potential bioenergy from biodegradable waste amounts 1 MWh/inhabitant in Northern Savonia. This figure includes animal manure, crops that would be suitable for energy use, sludge from municipal sewage treatment plants and separately collected biowaste. A key strategy influencing also to Remowe work is the waste plan for Eastern Finland. Currently there operate two digestion plants in Northern Savonia: Lehtoniemi municipal sewage treatment sludge digestion plant of Kuopion Vesi and the farm-scale research biogas plant of Agrifood Research Finland in Maaninka. Moreover, landfill gas is collected to energy use from Heinälamminrinne waste management centre and Silmäsuo closed landfill site, both belonging to Jätekukko Oy. Currently there is no thermal utilization of waste in Northern Savonia region. However, Jätekukko Oy is pretreating mixed waste and delivering refuse derived fuel (RDF) to Southern Finland to combustion. There is a strong willingness among seven regional waste management companies in Eastern Finland to build a waste incineration plant to Riikinneva waste management centre near city of Varkaus. The plant would use circulating fluidized bed (CFB) boiler. This would been a clear boost in waste-to-energy utilization in Northern Savonia and in many surrounding regions.

Kyrönjoen vesistötyöt : Koskien pohjaeläimistön velvoitetarkkailu vuonna 2011

Kyrönjoen yläosan tulvasuojeluhankkeen eri osille on useita lupapäätöksiä, joissa luvanhaltijana on valtio. Lupapäätöksissä on velvoite tarkkailla Kyrönjokeen johdettavien kuivatusvesien määrää ja laatua sekä rakentamisen ja pengerryspumppaamojen käytön vaikutusta Kyrönjoen tilaan. Lisäksi on tarkkailtava mm. vaikutuksia Kyrönjoen ja sen alapuolisen merialueen kala-, rapu- ja nahkiaiskantoihin ja kalastukseen sekä kalannousuun Malkakoskessa. Osana vuonna 2011 laadittua tarkkailusuunnitelmaa ovat pohjaeläinselvitykset, jotka kuuluvat harvemmin kuin vuosittain tehtäviin tarkkailuihin. Tämä on raportti vuoden 2011 pohjaeläintarkkailusta. Pohjaeläinnäytteitä otettiin neljästä Kyrönjoen koskesta (Harjan-, Malka-, Reinilän- ja Kolkinkoskesta) marraskuussa 2011. Koskien pohjaeläimistön monimuotoisuus ja eläinten yksilömäärä laskivat alavirtaan päin. Vuonna 2011 lajimäärä oli pienempi kuin vuonna 2009 muilla näytteenottopaikoilla paitsi Malkakoskella. Happamilta sulfaattimailta tulevan valunnan seurauksena joessa esiintyy happamuuspiikkejä, joiden esiintymisellä tai puuttumisella näyttäisi olevan suuri vaikutus pohjaeläimistön monimuotoisuuteen Kyrönjoen alaosan koskilla. Kyrönjoen alaosalla Skatilassa ja suistossa Tottesundissa vesi oli vuonna 2011 hyvin hapanta (pH≤5,5) huhti–toukokuun vaihteessa, Skatilassa lisäksi syys–lokakuun vaihteessa. Happamuuden kasvu vähentää pohjaeläimistön monimuotoisuutta ja lajimäärää. Pohjaeläimistön monimuotoisuuteen vaikuttavat myös monet muut tekijät kuten esimerkiksi pohjan laatu ja happamuuden ohella muut veden laadun tekijät kuten kiintoainepitoisuus. Vuoden 2011 tulosten perusteella Malkakosken tekokosken pohjaeläimistön monimuotoisuus olisi hiljalleen kasvamassa. Tuloksiin on todennäköisesti osaltaan vaikuttanut rinnakkaisnäytemäärän kaksinkertaistaminen vuonna 2011 edellisistä näytteenottovuosista poiketen. Tulevina näytteenottovuosina selvinnee, mikä osuus näytemäärän lisäämisellä on Malkakosken tuloksiin.

Rasvankestävät paperit ja kartongit

Rasvankestävyydellä tarkoitetaan sitä, että materiaali hylkii tai kestää rasvaa tietyn ajan läpäisemättä sen pintaa. Rasvankestäviä papereita ja kartonkeja löytyy kaikkialta. Erilaiset ruuanvalmistuspaperit, kuten esimerkiksi leivinpaperi ja voipaperi, ovat rasvankestäviä. Myös pakkauksissa käytetään paljon rasvankestäviä papereita ja kartonkeja. Rasvankestäviltä tuotteilta vaaditaan erilaisia ominaisuuksia riippuen niiden käyttötarkoituksesta. Pakkausmateriaaleilta vaaditaan esimerkiksi lujuutta ja kestävyyttä fyysistä rasitusta, valoa, hajuja ja mikrobeja vastaan. Ruuanvalmistusmateriaaleilta vaaditaan puolestaan lujuutta ja kestävyyttä lämpöä, kosteutta ja fyysistä rasitusta vastaan. Rasvankestäviltä papereilta vaaditaan rasvankestävyyden lisäksi hyvää vetolujuutta, märkälujuutta ja hyviä optisia ominaisuuksia. Neliömassan tulee asettua 20─80 g/m2 välille ja metallipitoisuudet eivät saa olla liian korkeat. Myös tuotteiden kierrätettävyys on nostanut asemaansa viimeaikoina. Tuotteen tuotannon ja itse tuotteen ympäristöystävällisyys ovat todella arvostettuja kuluttajan, tuottajan, Suomen, EU:n ja koko maailman näkökulmista. Jotta tuotteesta saadaan rasvankestävää, vaaditaan siltä erilaisia barrier-ominaisuuksia. Rasvankestävällä paperilla vaaditaan hyviä barrier-ominaisuuksia esimerkiksi rasvan, ilman, veden, vesihöyryn sekä hapen läpäisevyyksissä. Rasvankestäviä papereita ja kartonkeja voidaan valmistaa kemiallisilla ja mekaanisilla tavoilla. Happokäsittely ja fluorokemikaalien lisääminen ovat kemiallisia tapoja, kun taas sellun jauhaminen pitkään matalassa lämpötilassa on mekaaninen tapa valmistaa rasvankestävää paperia. Näiden tapojen lisäksi rasvankestäviä papereita voidaan tehdä erilaisten pinnoitusten avulla. Erilaiset muovit ovat yleisemmin käytettyjä pinnoitemateriaaleja. Esimerkiksi PE- ja PET-päällysteet ovat käytettyjä rasvankestävissä tuotteissa. Viime aikoina on kehitetty paljon erilaisia biomateriaaleja, joista voidaan tehdä rasvankestävä pinnoite. Lipideistä, hydrokolloideista ja erilaisista komposiiteista voidaan luoda uusien tekniikoiden avulla rasvankestäviä pinnoitteita. Rasvankestävyydestä voidaan saada jonkinlainen käsitys WVTR-asteen, Cobb-arvon ja kontaktikulman mittausten avulla. Rasvankestävyyttä voidaan myös mitata erilaisten standarditestien avulla. TAPPI:lla, ISO:lla ja ASTM:llä on useita erilaisia standardeja. Lähes kaikissa rasvankestävyysstandardeissa tuloksen saaminen perustuu visuaaliseen havaintoon, mikä aiheuttaa välillä hankaluuksia tulosten luotettavuuteen, koska tuloksen määrittää ihmissilmä, ja kaikilla testin tekijöillä on erilainen silmä, joka aistii eri tavalla.

Malax ås vattendragsarbeten : Kontrollundersökningarna åren 1997-2008

I Malax å (F 500 km2, MQ 4,0 m3/s) utfördes översvämningsskyddsarbeten åren 1999–2003. Arbetet omfattade rensning av ån, byggande av grunddammar och muddring av båtfarleder i havsområdet utanför ån. Avsikten med arbetet var att minska de årligen återkommande översvämningarna i åns övre lopp. Sammanlagt avlägsnades 156 000 m3 massor ur ån och drygt 14 000 m3 massor i åns mynningsområde. Rensningsmassorna deponerades på vardera sidan om ån eller transporterades till speciella deponeringsområden. I Västra Finlands vattendomstols tillståndsvillkor förutsattes att man undersöker på vilket sätt vattenbyggnadsarbetet påverkar vattenkvaliteten, fiskbeståndet och fisket. Även bottendjuren, vegetationen och sedimentets sammansättning undersöktes. I denna slutrapport jämförs de väsentligaste resultaten från tiden före vattendragsarbetet, medan arbetet pågick och efter att det har slutförts. Vattenkvaliteten i Malax å är dålig. Vattnet är tidvis mycket surt och metallhalterna mycket höga, vilket gör att fisken tidvis försvinner från området eller till och med dör. Vattnet i ån är oftast mörkbrunt och mycket näringsrikt. Utflödet från ån påverkar i hög grad vattenkvaliteten utanför åns utlopp och havsvattnets näringsämneshalter ökar samtidigt som det sura åvattnet gör att surhetsbelastningen och metallbelastningen ökar. Vattnet från Malax å gör också att vattnet grumlas i havsområdet och att bottnen slammar igen på grund av de höga fastsubstans- och humushalterna i åvattnet. Vattendragsarbetet försämrade vattenkvaliteten under pågående arbete bl.a. genom att vattnet blev grumligt och fastsubstanshalterna ökade. Vattendragsarbetet har också haft långvariga indirekta effekter på vattenkvaliteten, eftersom arbetet med översvämningsskyddet lokalt har skapat förutsättningar för utdikning. Iståndsättningsdikning av de sura sulfatjordarna på Malax ås avrinningsområde ökar risken för att jorden ska oxideras ännu djupare. Som en följd av oxideringen av sulfatjordarna sköljs sura föreningar och metaller ut i vattendragen. Indirekt har alltså översvämningsskyddet förlängt problemen med försurning i vattendraget. Vissa år försvagades vårlekande fiskars yngelproduktion märkbart på grund av försurningsproblemen. Gäddans och braxens yngelproduktion i Malax å försvagades under undersökningsperioden med cirka 90 %. En delorsak till den försvagade yngelproduktionen hos dessa arter är uppenbarligen åtminstone att vattenvegetationszonen minskade längs stränderna till följd av muddringar. Utvecklingen av gäddfångsten i havsområdet utanför Malax å tyder på en försämring av gäddbeståndet åtminstone mellan åren 2003 och 2007. På basis av resultaten som gäller både yrkes- och fritidsfiskarna blev abborrbeståndet starkare i undersökningsområdet från år 1998 till år 2003, när enhetsfångsterna av abborre i fiske med 34-40 mm:s nät nästan fyrdubblades. Ökningen av abborrbeståndet beskriver den allmänna ökningen av abborre längs Finlands kust.

Tehokalastuksen vaikutukset Lappajärvessä : Kalastus elinkeinoksi Lappajärvellä -hankkeen vuosien 2001-2006 seurannan loppuraportti

Lappajärven, Etelä-Pohjanmaan suurimman järven, ekologinen tila on heikentynyt ja se luokitellaan nykyisin tyydyttäväksi. Rehevöityminen, 1990-luvun muikkukato ja yhteiskunnan rakennemuutos ovat vähentäneet kalastajien ja kalansaaliin määrää. Ammattikalastuksen edellytysten parantamiseksi toteutettiin vuosina 2001–2004 ”Kalastus elinkeinoksi Lappajärvellä” – hanke. Hankkeen vaikutuksia kalastoon ja järven ekosysteemiin seurattiin vuosina 2001–2006. Kokonaissaalis vuosina 2001–2004 oli 1655 tonnia (n. 29 kg/ha/vuosi). Vaikka saalistavoitetta (2100 tn) ei täysin saavutettu, oli hankkeella runsaasti myönteisiä, joskin osin vähäisiä tai epävarmoja vaikutuksia järven tilaan ja kalastoon. Kalastajien yksikkösaaliit etenkin kuhan ja isokokoisen ahvenen osalta nousivat hankkeen alussa. Loppuvuosina yksikkösaaliiden kehitys oli osittain ristiriitaista. Ulapan taloudellisesti vähempiarvoinen kalasto, varsinkin kuorekanta harveni selvästi. Muikku puolestaan lisääntyi ja pysyi runsaana. Kuhan ja isokokoisen ahvenen lisääntymistä selittivät pääosin lämpimät kesät ja kuhan onnistuneet istutukset. Petokalat, etenkin kuha, voivat osaltaan säädellä Lappajärven ulapan planktonsyöjäkalojen kantoja ja toisaalta estää särjen siirtymistä ulapalle. Tehokalastuksen loputtua alkoi näkyä merkkejä kalakantojen palautumisesta takaisin kohti lähtötilannetta. Rantavyöhykkeellä hankkeen vaikutukset jäivät selvästi vähäisemmiksi kuin ulapalla. Eläinplankton lisääntyi hieman ylemmissä vesikerroksissa, mutta tilanne alkoi palautua ennalleen hankkeen jälkeen. Sinileväkukinnot vaikuttivat vähentyneen hankkeen aikana, tosin kukintojen voimakas vaihtelu vaikeutti arviointia. Tehokalastus ja vesiensuojelun tehostuminen vähensivät fosforipitoisuuksia, tosin myös vähäsateiset vuodet vaikuttivat vähenemiseen. Pitoisuuksien lasku jatkui hankkeen jälkeen. Hanketta edeltänyt klorofyllipitoisuuksien kasvusuuntaus pysähtyi ja pitoisuustaso vakiintui. Tehokalastus pienensi klorofylli/fosfori-suhdetta ja vähensi sisäistä kuormitusta, mutta vaikutus alkoi heiketä hankkeen loputtua. Typpipitoisuuksiin, veden väriin tai näkösyvyyteen kalastus ei vaikuttanut. Tehokalastuksella voidaan parantaa Lappajärven tilaa, mutta kalastuksen on oltava jatkuvaa. Saalistavoitteeksi voisi riittää n. 20-30 kg/ha vuodessa, mutta samalla on jatkettava ulkoisen kuormituksen vähentämistä. Kalastuksen tulisi kohdistua arvokalojen lisäksi myös vähempiarvoisiin kalalajeihin ja samalla on tuettava petokalakantojen vahvistumista.

Kyrönjoen vesistön tekojärvien kasvillisuuskartoitus 2010

Kyrönjoen vesistön tekojärvien kasvillisuuskartoitus vuonna 2010 liittyy Kyrönjoen vesistötöiden velvoitetarkkailuun. Edelliset kartoitukset tehtiin vuosina 2002 ja 2006. Kaikilla Kyrönjoen tekojärvillä (Kalajärvi, Kyrkösjärvi, Liikapuro ja Pitkämö) kasvilajisto oli pysynyt pääpiirteissään samana vuoden 2002 kartoituksesta vuoden 2010 kartoitukseen. Kalajärvellä ja Kyrkösjärvellä vesikasvillisuuden keskimääräinen loppusyvyys ja kokonaisleveys kasvoivat hieman vuodesta 2006 vuoteen 2010, kun vedenkorkeuksien ero eri kartoituskertoina huomioitiin. Näyttää siis siltä, että Kalajärven ja Kyrkösjärven kasvillisuusvyöhykkeet ovat hyvin hitaasti levenemässä. Liikapuron ja Pitkämön kasvillisuusvyöhykkeet näyttävät pysyneen suunnilleen ennallaan eri kartoituskertojen välillä. Pitkämön jyrkillä rannoilla havaittiin paikoin tuoreita sortumia. Kyrkösjärvellä turvelauttojen määrä on vähentynyt, mutta koko kasvanut altaan alkuaikoihin verrattuna. Vuodesta 2006 vuoteen 2010 muutos turvelauttojen määrässä ja sijainnissa oli varsin pieni, mutta joitain turvelauttoja oli siirtynyt ja uusia ilmaantunut. Kesällä 2010 kasvillisuuden maastokartoituksen aikana havaittiin Kyrkösjärvellä tuulen mukana silmin havaittavasti liikkuvia turvelauttoja, joilla kasvoi ruohovartisten kasvien lisäksi myös pensaita ja puita. Järvellä havaittiin myös uusia pohjasta nousseita turvelauttoja, joiden päällä oli aikanaan veden alle jääneitä kantoja. Näyttää siis siltä, että turvelauttojen osalta Kyrkösjärvi ei vielä ole vakiintunut vaan uusia lauttoja ilmaantuu ja vanhoja lähtee ajelehtimaan. Sitä vastoin Liikapurolla turvelauttojen osalta tilanne näyttäisi olevan varsin vakiintunut. Kalajärvellä ja Pitkämöllä ei havaittu turvelauttoja.

Vedenkäsittelyjärjestelmän suunnittelu ja toteutus

Luonnonvedet sisältävät monenlaisia epäpuhtauksia, jotka aiheuttavat ongelmia käytettäessä vettä voimalaitoksissa. Kattilakiveä aiheuttava veden kovuus on yksi tärkeimmistä epäpuhtauksista, joten sen poistaminen on ensisijaista. Partikkelikooltaan suurimmat epäpuhtaudet saadaan poistettua mekaanisesti, mutta pienimpien poistamiseen tarvitaan kemiallisia menetelmiä. Kemiallisista menetelmistä tärkein on ioninvaihto. Ioninvaihdossa vaihdetaan vedessä olevien suolojen positiiviset metalli-ionit vetyioneihin ja negatiiviset epämetalli-ionit hydroksyyli-ioneihin. Näiden reagoidessa syntyy puhtaita vesimolekyylejä. Tässä työssä esitellään Lappeenrannan teknillisen yliopiston Ydinturvallisuuden tutkimusyksikköön vuonna 2011 rakennetun vedenkäsittelylaitteiston suunnittelua ja toteutusta. Vähäisestä kattilaveden tarpeesta johtuen raakavetenä käytetään vesijohtovettä. Vedenpehmennyksen hoitaa Eurowater SM-laitteisto ja täyssuolanpoistoon valittiin Eurowater Silex IIB-laite. Suurin haaste muodostui magneettisille virtausmittareille liian puhtaasta vedestä, koska niiden toiminta vaatii tietyn sähkönjohtavuuden. Tämän korjaamiseksi laitteistoon rakennettiin järjestelmä, joka syöttää suolapitoista pehmennettyä vettä koelaitteelle menevään prosessiveteen.

Biolietteen kuiva-ainepitoisuuden parantaminen elektro-kuivauksen avulla

Tässä työssä tutkittiin sähkön käyttömahdollisuuksia metsäteollisuuden jäteveden-puhdistamolla syntyvän biolietteen kuivauksessa. Lisäksi selvityksen kohteena olivat lietteen sähkökuivaukseen vaikuttavat tekijät. Työn kirjallisessa osassa perehdyttiin lietteiden syntyyn jätevedenpuhdistamolla sekä lietteiden ominaisuuksiin. Työssä tutustuttiin myös lietteiden käsittelyyn ja siinä käytettäviin tekniikoihin. Ennen työn kokeellista osaa esiteltiin sähkökuivauksen periaate sekä sähkökuivaukselle aiemmin tehtyjä tutkimuksia ja niistä saatuja kokemuksia. Myös tuotteistetut elektrokuivauksen sovellukset olivat osa työtä. Kokeellisessa osassa keskityttiin varsinaisiin sähkökuivauskokeisiin. Tutkimukset suoritettiin suodatuskokein, jotka toteutettiin imuun perustuvalla Büchner-suodattimella sekä painesuodattimella. Kokeissa tutkittiin tasavirran, virran pulssituksen ja vaihtovirran vaikutusta metsäteollisuuden primääri- ja biolietteeseen. Tasavirtatutkimuksissa sähkövirtaa johdettiin lietteeseen suodatuksen aikana, kun taas vaihtovirtaa testattaessa liete käsiteltiin ensin sähköllä ja suodatettiin erikseen. Suodatuskokeiden lisäksi tutkimuksissa tarkkailtiin lietteiden kuiva-ainepitoisuuksia, redox-potentiaalia, lämpötilaa, pH:ta ja sähkönjohtokykyä. Lietteitä tutkittiin myös tuhkapitoisuuden suhteen sekä suoritettiin solututkimuksia fluoresenssilukijan avulla. Työn laboratoriotutkimukset osoittivat sähkön vaikuttavan selkeästi biolietteen ve-denerotuskykyyn: sähkö nopeutti lietteen suodatusta parhaimmillaan yli 70 %. Säh-kökuivauksella lietteen kuiva-ainepitoisuudet pysyivät samoina, mutta suodatus nopeutui ja suodatusajat jopa puolittuivat. Myös lietteen sähkönjohtokyky kasvoi sähkökäsittelyn aikana, mikä viittasi veden vapautumiseen solujen sisältä. Lietteen kunto ja ominaisuudet, polymeeri, sekoitus sekä sähkökäsittelyn parametrit olivat tärkeässä asemassa sähkökuivauksen onnistumisen kannalta.

Vesikäyttöisen koneen venttiilikoneiston suunnittelu

Vedellä toimivat koneet ovat nykypäivänä jo vanha keksintö. Vuosien saatossa tämä tekniikka on kehittynyt öljyllä toimiviin hydraulisiin koneisiin. Nykyisin insinöörit kuitenkin yrittävät kehittää vedestä voimanlähteen koneille muuttamalla veden kemiallisen molekyylirakenteen H20 epävakaaseen, mutta runsasenergiseen vetykaasuun H2. Perinteisen hydrauliikkasylinterin toiminta perustuu nesteen kokonpuristumattomuuteen, paineeseen sekä venttiilien oikea-aikaiseen toimintaan, jota tässä työssä sovelletaan vahvasti. Tämä hydrauliikkatekniikka on ollut olemassa jo pitkään, mutta tiedettävästi vesikäyttöiset koneet ovat olleet modernin hydrauliikkatekniikan innoittajia. Aikaisimmat sovellutukset vievät juurensa aina 1600-luvun alkupuolelle, mutta hydrauliikka nesteiden kehittyessä vesikäyttöisten koneiden suunnittelu voimansiirrosta muuttui turbiineiksi.

Itsen merellinen rakastaja – Itsen rakastamisen feminiininen versio Susanna Majurin valokuvissa

Tutkielma käsittelee suomalaisen nykyvalokuvaajan Susanna Majurin valokuvataidetta. Useissa Majurin kuvissa on rakennettu ja valokuvattu tila, jossa veteen upotettu suuri kangas tarjoaa taustan sitä vasten sukeltavalle mallille. Kangas siihen sijoittuvine maisemineen tai eläinhahmoineen leijuu kuvatilan täyttävässä vedessä muodostaen taustan sukelluksissa seikkaileville naishahmoille. Majuri luo veden avulla unenomaisia ja mielikuvituksellisia maisemia, jotka ovat tunnistettavia ja kuitenkin niissä on jotakin vierasta. Tutkielmassa tarkastellaan Majurin kuvia psykoanalyytikko, kielitieteilijä ja filosofi Luce Irigarayn itsen rakastamisen feminiinisen version kautta. Itsen rakastamisen teemoja Irigaray käsittelee teoksessaan Sukupuolieron etiikka (1984), mikä toimii tutkielmassa kuvien keskeisimpänä teoreettisena keskustelukumppanina. Tutkielman tarkoitus on luoda vuoropuhelu Majurin kuvien ja Irigarayn itsen rakastamisen feminiinisen version välille. Samalla sovellan Irigarayn vertauskuvallisen ja taipuisan kielen kautta itsen rakastamisen teemoja kuvantulkintaan. Tutkielma rakentuu näiden itsen rakastamisen käsitteeseen liittyvien teemojen ympärille ja niiden kautta luvuiksi. Nämä teemat ovat sisällyttäminen, positioon liittyvä leikki aktiivisen ja passiivisen välillä sekä itsen kahdentaminen ja kahdentuminen itsessä. Tutkielmassa perehdytään tarkemmin Majurin teoksiin Gravity (2011), Joutsen (2011), Mirror (2010) ja Kaksoset (2009), mutta viitataan myös laajemmin Majurin valokuvatuotantoon. Tarkastelussa painottuvat Majurin teoksissa esiintyvät naishahmot sekä kuvatilan täyttävä vesi. Tutkielmassa Majurin kuvat näyttäytyvät Irigarayn itsen rakastamisen feminiinisen version käsitteen mukaisina itsen rakastamisen toteutumisen tiloina, mielentiloina tai olotiloina – naisen omina paikkoina itsessään ja itselleen. Tutkielmassa ovat keskiössä Majurin valokuvat ja niiden katsominen itsen rakastamisen käsitteen lävitse, mutta toistensa yhteyteen tuotuna sekä Majurin teokset että Irigarayn itsen rakastamisen teema avautuvat uusiin suuntiin.

Käyttövesivaraajan ekosuunnitteluvaatimusten merkityksen arvioiminen rakennusten energianhallinnassa

Työn lähtökohtana ovat veden lämmittimiä koskeva ekosuunnittelulainsäädäntö ja sen vaatiman testausjärjestelmän laatiminen. Työn tavoitteena on arvioida ekosuunnittelulainsäädännön vaikutusta varaajan toimintaan osana rakennusten energianhallintaa. Työssä laaditaan käyttövesivaraajalle tuoteryhmäkohtaisen ekosuunnittelulainsäädännön mukainen mittausjärjestelmä energiatehokkuuden, lämpimän veden saannon, vuosittaisen sähkönkulutuksen sekä energiamerkinnän määrittämiseksi. Lisäksi tarkastellaan ekosuunnittelulainsäädännön tarkoituksenmukaisuutta, selvitetään varaajan toimintaperiaatteet sekä keinoja käyttöveden tarvitseman energian vähentämiseksi. Testattu käyttövesivaraaja täyttää ekosuunnitteluvaatimukset. Lämmitysenergian vähentäminen käyttövesivaraajan toimintaa tehostamalla on kuitenkin vaikeaa. Hybridijärjestelmien hyödyntäminen sähkölämmityksen ohella muita energianlähteitä ja esim. käyttöveden lämmöntalteenottoa käyttäen on toimivin keino vähentää käyttöveden energiankulutusta sekä parantaa varaajan energiatehokkuutta. Lämpimän käyttöveden energiankulutuksen osuus rakennuksen energiankulutuksesta kasvaa lainsäädännön pakottamana rakennusten kokonaisenergiankäytön vähentyessä. Ekosuunnittelulainsäädännön suora merkitys rakennusten energianhallintaan on Suomessa vähäistä nykyisen energiatehokkuustason ollessa suhteellisen korkea, jolloin käyttöveden tarvitseman energian vähentämiskeinoina on hyödynnettävä vaihtoehtoisia ratkaisuja.

Talousveden tuotannon ja jakelun tietohuollon kehittäminen julkisomisteisessa vesilaitoksessa

Vesilaitokset kuluttavat merkittäviä määriä energiaa, johon on alettu kiinnittää huomiota viime vuosina. Energiatehokkuuden edistämisen hidasteeksi on noussut puutteellinen tietohuolto sekä vesilaitosten yhteisten tunnuslukujen ja kriteerien puuttuminen. Diplomityön tavoitteena on selvittää tietohuollon ongelmia Tampereen Vedellä. Työn tavoitteena on myös tutkia veden tuotannon ja jakelun energiatehokkaiden ohjaustapojen löytämistä tietohuollon ja tunnuslukujen avulla. Työssä käytetyt metodologiat ovat Tampereen Veden työntekijöiden haastattelut, prototyypin analysointi sekä vedenottamoiden ominaisenergiaan liittyvien mittauspisteiden läpikäynti. Diplomityön tuloksena saatiin laaja kuva Tampereen Veden tietohuoltoon liittyvistä ongelmista. Merkittävimmät tietohuollon haasteet liittyvät työntekijöihin, järjestelmiin sekä mittauspisteiden puuttumiseen. Mittauspisteet ja niiden tallentuminen ovat edellytys tunnuslukujen luomiselle. Tunnuslukuja voidaan hyödyntää energiatehokkaiden ohjaustapojen löytämiseksi, mutta vesilaitosten yhteiset kriteerit tunnusluvuille puuttuvat. Energiatehokkuustunnuslukuja on tarve tutkia lisää ja kehittää yhteistyötä vesilaitosten välillä tunnuslukujen luomiseksi sekä vertailutietojen saamiseksi.

Lohjan Kirmusjärven kunnostussuunnitelma

Sammatti yhdistyivät 1.1.2009 Lohjan kaupunkiin. Uudenmaan elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskuksen ympäristö ja luonnonvarat -vastuualueen, Lohjan kaupungin ja Kirmusjärven suojeluyhdistyksen yhteistyöprojektina päätettiin tehdä Kirmusjärvelle kunnostussuunnitelma vuonna 2010. Suunnitelmassa valitaan järvelle parhaiten soveltuvat kunnostusmenetelmät. Kirmusjärven pinta-ala on 352 hehtaaria ja sen suurin syvyys on 8 m. Keskisyvyys on 3,0 m. Valuma-alueen pinta-ala on 23,2 km2. Kirmusjärvi on rehevä järvi, jonka kunnostamiseksi on tehty tehokalastuksia, vesikasvien niittoa ja ulkoisen kuormituksen vähentämistä. Kirmusjärven ulkoista kuormitus ylittää sallitun tason, mikä aiheuttaa rehevöitymistä. Kuormitus ei ylitä kriittistä tasoa, jolloin rehevöityminen nopeutuu kiihtyvällä nopeudella. Kirmusjärvi on ilmeisesti pystynyt käsittelemään ainakin vielä sinne tulevan liiallisen ravinnemäärän. Jos ulkoista kuormitusta tulee jatkuvasti liikaa, alkavat pohjanläheisen veden happipitoisuudet olla yhä useammin liian alhaisia suuren hajotettavan ainesmäärän vuoksi. Tällöin siirrytään jatkuvaan sisäisen kuormituksen aiheuttamaan kierteeseen. Jotta sisäinen kuormitus ei pääsisi alkamaan, pitäisi järveen tulevaa kuormitusta saada vähennettyä 30 – 40 %. Tärkeää on selvittää, voidaanko valuma-alueelle perustaa lisää suojavyöhykkeitä. Samoin mahdolliset kosteikkopaikat kannattaa kartoittaa. Kirmusjärvessä on esiintynyt usein lopputalvisin, mutta myös joskus loppukesäisin happikatoja. Ajoittain hapetustarve on ollut merkittävää. Toisaalta on ollut vuosia, jolloin ongelmia ei ole esiintynyt. Suunnitelmassa ei vielä lähdetä suosittelemaan hapetusta vaan tiiviimpää happipitoisuuden seurantaa, jota varten voidaan hankkia happimittari. Kalaston rakennetta on muutettava vähemmän särkikalavaltaiseen suuntaan. Kirmusjärvelle suositellaan tehokalastusta ainakin kolmen seuraavan vuoden ajan. Vesikasvillisuutta voidaan poistaa maltillisesti, mutta toimenpiteen vaikutuksia tulee seurata vuosittain. Veden laatua pitää seurata, jotta kunnostusten vaikutukset tai järven tilan muutokset huonompaan suuntaan nähdään ajoissa. Tällöin voidaan ohjata toimenpiteitä oikeaan suuntaan, jos veden laadussa näkyy muutoksia.