Brauttanz

Soitinnus: piano.

Kunnostuksen vaikutukset vuollejokisimpukkaan (Unio crassus) : Siuntionjoen Sågarsforsin padon purkaminen ja kalatien rakentaminen

Vuollejokisimpukan populaatiossa tapahtuvia muutoksia tutkittiin Siuntionjoessa vuosina 2007–2010. Siuntionjoen Sågarsforsin pato, sen kiertävä sivu-uoma sekä alapuolista aluetta kunnostettiin vuonna 2007 mahdollistamaan kalan nousu joessa, sekä lisäämään lohikalojen lisääntymis- ja elinalueita. Kunnostettu alue ulottui lähelle uhanalaisen vuollejokisimpukan (Unio crassus) populaatiota ja toteutettiin syksyllä vuollejokisimpukan lisääntymiskauden jälkeen. Kunnostuksen aiheuttamaa kiintoainekuormitusta pyrittiin rajoittamaan seuraamalla jokiveden samentumista ja keskeyttämällä kunnostustoimet luvanvaraisen rajan ylittyessä. Muista ympäristötekijöistä Sågarsforsin simpukkaseurannan alueella seurattiin pohjanläheisiä virtausnopeuksia avoveden aikaan. Sågarsforsilla sekä Purnuksen vertailualueella seurattiin 2007–2010 alkukesäisin 250 m:n mittaisilla tutkimusalueilla muutoksia simpukkalajistossa, simpukoiden kokonaismäärissä, sekä esiintymistiheyksissä. Kummallekin alueelle satunnaistettiin vuosittain 90 näyteruutua, joilta kerättiin simpukat niin sedimentin pinnalta kuin sisältä. Kultakin näyteruudulta kirjattiin myös virtausnopeus. Elävien simpukoiden osalta lajistossa ei tapahtunut muutoksia kummallakaan alueella. Sågarsforsilla vuollejokisimpukan (U. crassus) sekä sysijokisimpukan (Unio tumidus) kokonaismäärissä että esiintymistiheyksissä tapahtui laskua tutkimusjaksolla. Soukkojokisimpukan (Unio pictorum) määrät vaihtelivat vuodesta toiseen ilman merkittäviä muutoksia esiintymistiheydessä. Järvisimpukoiden (Adononta & Pseudoanodonta-suvut) kokonaismäärät otoksessa vaihtelivat, mutta käytännössä esiintymistiheydet laskivat tutkimuksen aikana. Purnuksella simpukkamäärät ja tiheydet laskivat ja nousivat, ilman selkeää suuntaa, vaikka esimerkiksi vuollejokisimpukan osalta havaittiin hienoista laskua vuodelta 2007 vuodelle 2010. Kummallakin alueella pienten (< 16 mm) simpukoiden määrät laskivat. Sågarsforsilla vuollejokisimpukkapopulaation kokojakaumassa, määrissä sekä tiheyksissä havaitut muutokset näyttäisivät virtausnopeusmittausten, sekä vesistössä suoritetun vedenkorkeuden pitkäaikaismittauksen pohjalta ajoittuvan poikkeuksellisen runsasvetisille vuosille. Kunnostuksista johtuvia vakavia muutoksia virtausnopeudessa tai kiintoainepitoisuudessa ei havaittu, joten todennäköistä on että runsasvetisinä talvina 2007–2008 sekä alkuvuodesta 2010 vuollejokisimpukoita on huuhtoutunut Sågarsforsin alueelta. Tätä vahvistaa myös havainto alhaisista simpukkamääristä korkeamman virtausnopeuden näyteruuduilla. Purnuksen alueella on todennäköistä että simpukkapopulaation vaihtuvuus on suurta ja että yksilöitä huuhtoutuu alueelle ja sieltä pois vuosittain riippuen vesimäärästä joessa.

Oxidation rates of carbon and nitrogen in char residues from solid fuels

Computational fluid dynamics (CFD) modeling is an important tool in designing new combustion systems. By using CFD modeling, entire combustion systems can be modeled and the emissions and the performance can be predicted. CFD modeling can also be used to develop new and better combustion systems from an economical and environmental point of view. In CFD modeling of solid fuel combustion, the combustible fuel is generally treated as single fuel particles. One of the limitations with the CFD modeling concerns the sub-models describing the combustion of single fuel particles. Available models in the scientific literature are in many cases not suitable as submodels for CFD modeling since they depend on a large number of input parameters and are computationally heavy. In this thesis CFD-applicable models are developed for the combustion of single fuel particles. The single particle models can be used to improve the combustion performance in various combustion devices or develop completely new technologies. The investigated fields are oxidation of carbon (C) and nitrogen (N) in char residues from solid fuels. Modeled char-C oxidation rates are compared to experimental oxidation rates for a large number of pulverized solid fuel chars under relevant combustion conditions. The experiments have been performed in an isothermal plug flow reactor operating at 1123-1673 K and 3-15 vol.% O2. In the single particle model, the char oxidation is based on apparent kinetics and depends on three fuel specific parameters: apparent pre-exponential factor, apparent activation energy, and apparent reaction order. The single particle model can be incorporated as a sub-model into a CFD code. The results show that the modeled char oxidation rates are in good agreement with experimental char oxidation rates up to around 70% of burnout. Moreover, the results show that the activation energy and the reaction order can be assumed to be constant for a large number of bituminous coal chars under conditions limited by the combined effects of chemical kinetics and pore diffusion. Based on this, a new model based on only one fuel specific parameter is developed (Paper III). The results also show that reaction orders of bituminous coal chars and anthracite chars differ under similar conditions (Paper I and Paper II); reaction orders of bituminous coal chars were found to be one, while reaction orders of anthracite chars were determined to be zero. This difference in reaction orders has not previously been observed in the literature and should be considered in future char oxidation models. One of the most frequently used comprehensive char oxidation models could not explain the difference in the reaction orders. In the thesis (Paper II), a modification to the model is suggested in order to explain the difference in reaction orders between anthracite chars and bituminous coal chars. Two single particle models are also developed for the NO formation and reduction during the oxidation of single biomass char particles. In the models the char-N is assumed to be oxidized to NO and the NO is partly reduced inside the particle. The first model (Paper IV) is based on the concentration gradients of NO inside and outside the particle and the second model is simplified to such an extent that it is based on apparent kinetics and can be incorporated as a sub-model into a CFD code (Paper V). Modeled NO release rates from both models were in good agreement with experimental measurements from a single particle reactor of quartz glass operating at 1173-1323 K and 3-19 vol.% O2. In the future, the models can be used to reduce NO emissions in new combustion systems.

Organisaatioteorioiden ihmeellinen elämä

Kirjallisuusarvostelu

Käsitemalli arjen muutoksen tarkasteluun

Kirjallisuusarvostelu

SAK tulopolitiikan kukoistuskaudella

Kirjallisuusarvostelu

Kansalaisliikehdintä ja hyvinvointivaltio

Kirjallisuusarvostelu