Characterisation of Hydrophobic Nonfibrous Material and Its Removal From Pulp Suspension

Paperin ja kartongin kierrätys lisääntyy taloudellisten intressien ja ympäristöhygieenisten tavoitteiden takia jatkuvasti. Lisääntyvän kierrätyksen myötä myös paperin ja kartongin epäpuhtauksien määrä kasvaa, mikä huonontaa kierrätysraaka-aineen laatua. Tämän työn tarkoituksena on antaa perustietoa eräästä kartongin päällystyksessä käytettävästä hydrofobisesta materiaalista, epäpuhtaan kartongin kierrätyksestä sekä ongelmista, joita epäpuhtaan kartongin kierrätyksestä syntyy. Kierrätyskuidun fraktiointi on yksinkertainen prosessi aallotuskartongin, testilainerin ja taivekartongin valmistuksessa. Kierrätysprosessin ensisijaisia tehtäviä ovat kuidutus ja epäpuhtauksien poisto sekä näiden epäpuhtauksien vaikutusten eliminointi, jotta kierrätysmassan laatuvaatimukset täyttyvät. Lisääntynyt epäpuhtauksien määrä raaka-aineessa asettaa vaatimuksia lajitteluprosessin kehittämiseksi. Nykyaikaisilla kierrätyslaitoksilla ei pystytä käsittelemään ylettömiä määriä epäpuhtauksia. Epäpuhtaudet aiheuttavat ongelmia ajettavuuteen ja heikentävät tuotteen laatua kierrätysprosessissa. Epäpuhtauksien poistoon on olemassa useita teknisiä ratkaisuja, mutta minkään niistä ei ole todettu täysin poistavan kaikkia ongelmia. Työn kokeellisessa osassa kartongin päällystykseen käytettävää hydrofobista materiaalia analysoitiin erilaisin menetelmin. Tutkittiin myös erilaisten olosuhteiden vaikutusta tämän materiaalin poistoon.

Biologisen jätevedenpuhdistuksen ilmastuksen tehostaminen

Työssä tutkittiin, mikä on kustannustehokkain tapa lisätä ilmastuskapasiteettia ja selvitettiin, saostaako vesilaitokselta flotaatioaltaasta poistettava ferrisulfaattisakka jäteveden fosforia esiselkeyttimessä. Työssä määritettiin teoreettinen hapentarve ilmastusaltaassa maksimikuormituksen aikana ja hapensiirtonopeus jäteveteen olemassa olevalla laitteistolla. Hapensiirtonopeuden funktion korjauskertoimet  ja  sekä kokonaishapensiirtokerroin määritettiin laboratorio-olosuhteissa. Lisäksi laskettiin kuinka paljon nykyisten ilmastimien kautta saadaan happea jäteveteen liukenemaan ja verrattiin tätä lukua teoreettiseen hapentarpeeseen. Jälkimmäistä menettelytapaa käyttäen arvioitiin lisähapen tarve. Tulokseksi saatiin, että maksimi BOD-kuormituksen aikana happea tarvitsee saada jäteveteen liuotettua 5200 m³/d lisää. Ilmastuskapasiteetin lisäyksen kustannuslaskelmassa verrattiin neljää vaihtoehtoa: puhdasta happea liuotettuna happimattojen kautta tai OKI-ilmastimen kautta, onsite-happilaitoksen puhdasta happea liuotettuna OKI-ilmastimen kautta tai ilman happea liuotettuna jäteveteen EDI-ilmastimien kautta. Laskelmat osoittivat uusien EDI-ilmastimien hankinnan olevan edullisin vaihtoehto pitkällä aikavälillä. Vaikka EDI-ilmastimien investointikustannukset ovat korkeat, tulevat ne käyttökustannuksiltaan kaikkein edullisimmaksi. Vesilaitokselta tulevan rautasuolasakan fosforia saostavaa vaikutusta tutkittiin laboratoriossa astiakokein. Näytteet otettiin vesilaitokselta jätevesilaitokselle menevästä rautasuolasakasta sekä esiselkeyttimen kirkasteesta. Näitä eri suhteissa keskenään sekoittamalla saatiin selville, että rautasuolasakka ja sakan mukana tuleva reagoimaton rautasuola saostavat liukoista ja kokonaisfosforia esiselkeytyksessä.

Wet Oxidation of TMP Concentrated Paper Mill Process Water. Kinetics of the reaction

Työn tarkoituksena oli tutkia lämpötilan, paineen, pH:n ja katalyytin vaikutusta paperitehtaan TMP-konsentroidun prosessiveden märkähapetuksessa. Teoriaosio sisältää katsauksen sellu- ja paperiteollisuuteen, jätevesien käsittelyyn, nanosuodatuksen ja märkähapetusprosessin toimintaperiaatteet ja sovellukset hybriditeknologialle nanosuodatus-märkähapetuksessa. Empiirinen osa koostuu märkähapetuskokeista eri lämpötiloissa, paineissa, pH:ssa ja eri katalyyseillä. Työssä tutkittiin näiden vaikutusta kemialliseen hapenkulutukseen (COD), Biologiseen hapenkulutukseen (BOD), Välittömästi saatavana olevan biologisen hapenkulutukseen (IABOD), ligniiniin, täysin orgaanisen hiileen (TOC) ja rasvaliukoisten uuteaineiden (LWEs) pitoisuuteen. Tuloksina kokeellisesta työstä saatiin korkeimmat COD:n alenemat ja BOD/COD (biohajoavuus) suurimmilla lämpötilaolosuhteilla (COD:n alenema 70 % ja BOD/COD 97 % 200 °C:ssa ja hapen 10 bar osapaineella). Tutkimuksessa, jossa selvitettiin hapen osapaineen vaikutusta saatiin tuloksena, että hapen osapaineen kasvu parantaa orgaanisen kuormituksen poistoa: COD poisto oli olosuhteilla130°C, 5bar 5 %, olosuhteilla 130 °C, 15bar 15 %, olosuhteilla 170 °C, 5bar 20 % ja olosuhteilla 170 °C, 15bar 50 %. Lähes täydellinen LWEs –poisto saavutettiin 150 °C ja 10bar olosuhteilla, vaikka tässä lämpötilassa ei saavutettu korkeata orgaanisen kuormituksen poistoa. Emäksinen pH vaikutti suosivan hapettavia reaktioita, koska korkein COD:n poisto saavutettiin näissä olosuhteilla; kuitenkin alkalisen väliaineen tehokkuudelle löydettiin tärkeä lämpötilariippuvuus.

Suuren kapasiteetin paloittelusahakonseptin kehittäminen

Asiakkaat vaativat lisää kapasiteettia ja joustavuutta eli levylinjan paloittelusahan tapauksessa pieniä palakokoja. Vaatimukseen on lähdetty vastaamaan tuotekehitysprojektilla, jonka yksi osa-alue on uuden paloittelusahan konseptin kehitys. Konseptin kehityksen lähtökohtana on ajatus terien lukumäärän lisäämisestä, terien suunnan kääntämisestä levypinkan liikesuunnan myötäiseksi, sekä terien pitämisestä paikallaan levypinkan liikkuessa niiden läpi. Tässä työssä konseptin kehitykseen kuuluu purunpoistojärjestelmä, sahattujen hukkapalojen käsittely, murskaus ja poisto, sekä levypinkan siirtomenetelmä sahauskokonaisuuden läpi. Kirjallisuusosassa on paneuduttu puulevyjen ja pyörösahauksen teoriaan. Diplomityössä on tutkittu eri pohjaratkaisujen vaikutusta kapasiteettiin, sekä vaihtoehtoja paloittelusahan eri osa-alueiden ratkaisuiksi. Lisäksi on tutkittu murskauksen tehovaatimusta vertaamalla mitattuja arvoja laskettuihin arvoihin. Tutkimuksen otannan puitteissa todettiin laskettujen arvojen johtavan reiluun moottoreiden ylimitoitukseen.

Uuttoprosessin suunnittelu

Teknologian kehitys ja prosessien tiukempi valvonta ovat alentaneet selluteollisuuden häviöitä tehden prosesseista suljetumpia. Valitettavasti nämä edistysaskeleet teknologiassa ovat lisänneet prosessiin kuulumattomien yhdisteiden määrää kemikaalien talteenottokierrossa. Näistä kemikaaleista haitallisimpia ovat kloridi- ja kaliumyhdisteet, jotka tulevat prosessiin raaka-aineiden ja prosessikemikaalien mukana. Kloridi ja kalium muodostavat emäksisissä liuoksissa epäorgaanisia liukoisia yhdisteitä, jotka rikastuvat lipeäkiertoon. Soodakattilassa kloridien läsnäolo alentaa tuhkan sulamislämpötilaa sekä tarttumispistettä, lisää korroosiota ja saostumien muodostumista kattilan pinnalle. Nämä seuraukset voivat vähentää vuosituotantoa ja nostaa korjauskustannuksia. Kaliumin ja kloridin rikastumista talteenottokiertoon voidaan estää poistamalla ne prosessista. Prosessiin kuulumattomat yhdisteet tulisi poistaa talteenottoprosessista ja säilyttää samalla korkea kemikaalien talteenottoprosentti. Koska kaliumin ja kloridin rikastumiskertoimet soodakattilan tuhkassa ovat korkeita, on tuhkan käsittely tehokasta. Kloridin ja kaliumin poistoon on kehitetty menetelmiä, joilla voidaan vähentää hyödyllisten kemikaalien häviöitä. Näitä menetelmiä ovat uutto, ioninvaihto, elektrodialyysi, jäähdytyskiteytys ja haihdutuskiteytys. Menetelmissä tuhka jaetaan kloridi- ja kaliumpitoiseen osaan ja natriumsulfaattipitoiseen osaan. Kloridi ja kalium poistetaan prosessista ja loput palautetaan lipeäkiertoon. Kloridin ja kaliumin poistoa tuhkasta tutkittiin uuttamalla tuhkaa vedellä. Parhaissa käyttöolosuhteissa natriumsulfaatin liukoisuus veteen on huomattavasti alhaisempi kuin kaliumkloridin liukoisuus veteen. Optimaalinen uuttolämpötila ja tuhka-vesisuhde määritettiin siten, että kloridi- ja kaliumpitoisuudet suodoksessa olivat mahdollisimman korkeat sekä natriumin ja muiden anioneiden pitoisuudet suodoksessa mahdollisimman alhaiset. Saatuja tuloksia käytettiin jatkuvatoimisen uuttoprosessin suunnittelussa.

Kiertoasetonin puhdistus aldehydeistä fenolin tuotantoprosessissa

Tämä opinnäytetyö tehtiin Borealis Polymers Oy:n Porvoon tuotantolaitokselle. Työn ta-voitteena oli kehittää Borealiksen fenolin tuotantoprosessiin kiertoasetonin aldehydien poisto ratkaisu siltä varalta, että uuden hajotusteknologian käyttöön oton jälkeen ensisijai-nen aldehydien poistoratkaisu osoittautuisi riittämättömäksi ja asetonituotteessa ilmenisi spesifikaatio-ongelmia. Tutkimuksen kokeellinen osuus suoritettiin pienellä paineen kestävällä reaktorilla, jossa eri parametreja olivat: paine, lämpötila, reagenssit ja konsentraatiot ja reaktioaika. Tavoittee-na oli käyttää saatuja tutkimustuloksia asetonituotteen pitämisessä spesifikaatioiden mu-kaisena erityisesti aldehydien suhteen. Tutkimuksen suurimpina ongelmina olivat tuotantoprosessin monimutkaisuus, näytemat-riisin kompleksisuus, tuotehävikki, uusien epäpuhtauksien syntyminen ja poistettujen epä-puhtauksien stabiilisuus. Matriisin kompleksisuus ja reaktioista johtuvat koostumuksen vaihtelut vaikeuttivat analyysejä ja matriisin emäksisyys aiheutti analyysilaitteiston huolto-välin kaventumista. Näytteiden analysointi tapahtui Hewlett Packard 5890-kaasukromatografilla käyttäen FID-detektoria ja J&W Scientific/Agilent DB Wax-kapillaarikolonnia. Tutkimuksen tavoitteet saavutettiin ja tislauskolonnista valmistetun reaktorin osoitettiin olevan toimiva ratkaisu aldehydien poistamiseksi uudessa fenolin tuotantoprosessissa. Samalla tuoteasetonin laatua parannettiin ja aldehydipuhdistuksen turvamarginaalia kas-vatettiin. Tutkimustulosten perusteella tehtiin reaktorinkäytöstä vastaavalle operaattorille käyttöohje.

Energia- ja ilmastotoimenpiteiden käynnistäminen pk-yrityksissä

Tämän diplomityön tarkoituksena oli kehittää toimintamalli pk-yritysten energia- ja ilmastotoimenpiteiden käynnistämiseksi HINKU-kunnissa. Esimerkkiyrityksenä työssä toimi Tehomet Oy:n Parikkalan tehdas. Työssä tutustuttiin ensimmäisenä erilaisiin jo olemassa oleviin toimintamalleihin, hiilijalanjäljen laskentastandardeihin sekä erilaisiin mahdollisuuksiin hiilineutraaliuden saavuttamiseksi. Lisäksi Tehomet Oy:n Parikkalan tehtaalta kerättiin tarvittavaa tietoa yrityksen ja tuotteen hiilijalanjälkien laskentaa varten. Kerätyn tiedon ja jo olemassa olevien standardien ja toimintamallien pohjalta kehitettiin toimintamalli, johon sisältyy laskentataulukko, jonka avulla yritykset voivat laskea hiilijalanjälkensä ja tunnistaa kasvihuonekaasupäästöjen merkittävyyden liiketoimintansa kehittämisen näkökulmasta. Tehomet Oy:n valmistaman puupylvään hiilijalanjälki pieneni merkittävästi, kun laskennassa huomioitiin hiilen sitoutuminen tuotteeseen sekä tuotteen käytöstä poisto. Parikkalan tehtaan tapauksessa suurin yksittäinen kasvihuonekaasujen päästölähde on sähkönkulutus. Energiankulutuksen kannalta merkittävin säästökohde olisi mitä todennäköisimmin teholtaan liian suuresta kompressorista luopuminen. Kasvihuonekaasupäästöjen hiilineutraaliksi saattamiseksi mahdolliset toimenpiteet olisivat tässä tapauksessa hiilivapaan sähkön ostaminen tai päästöjen kompensoiminen ostamalla päästöoikeuksia. Toimintamallin todellinen toimivuus nähdään tulevaisuudessa, kun sitä päästään testaamaan laajemmalti eri aloilla toimiviin yrityksiin.

Purified lignin for demanding applications

Diplomityön tarkoituksena oli puhdistaa kraft ligniiniä. Raaka-aineena käytettiin pääasiassa Lignoboost -menetelmän kaltaisella menetelmällä havupuu- mustalipeästä saostettua ligniiniä. Diplomityön ensimmäisenä tavoitteena oli löytää menetelmä, jolla voidaan poistaa kraft ligniinistä tuhkaa. Työssä raaka-aineena käytetyn saostetun ligniinin tuhkapitoisuus oli noin 3 %. Tarkoituksena oli saada laskettua tuhkapitoisuutta uudelleenlieton, suodatuksen ja pesun avulla. Työn toisena tavoitteena oli hiilihydraattien poisto kraft ligniinistä. Hiilihydraatit, pääosin hemiselluloosaa, ovat kiinnittyneet ligniiniin vahvoin kovalenttisin sidoksin. Aiempien kokemusten perusteella hemiselluloosat eivät irtoa ligniinistä vesipesun yhteydessä, vaan niiden irrottaminen vaatii onnistuakseen happo-, entsyymi- tai mikrobikäsittelyn, mikäli halutaan säilyttää ligniinin rakenne muuttumattomana. Tässä työssä käytetyt kraft ligniinin puhdistusmenetelmät olivat lietto, happohydrolyysi ja entsymaattinen hydrolyysi, joista kumpikin sisälsi ligniinin uudelleenlieton, suodatuksen ja muodostuneen kakun pesun vedellä.

Kalljärven kuormitusselvitys ja kunnostussuunnitelma

Uudenmaan ympäristökeskus teki yhteistyössä Kirkkonummen kunnan kanssa Kalljärven perustilan selvityksen vuonna 2007. Projektia jatkettiin vuonna 2009 tekemällä kuormitusselvitys sekä siihen ja perustilan selvitykseen pohjautuva kunnostussuunnitelma. Kalljärvi on rehevä järvi, jonka ulkoinen kuormitus on alle kriittisen mutta yli sallitun tason. Kalljärvessä on myös sisäistä kuormitusta, happipitoisuus on talvisin alhainen ja kalasto on särkikalavaltainen. Lisäksi vesikasvillisuus aiheuttaa haittaa virkistyskäytölle. Ulkoista kuormitusta pitäisi vähentää, jotta järvessä tehtävät toimenpiteet tuottaisivat tulosta pitemmällä aikavälillä. Kalljärveen tulevasta laskennallisesta ulkoisesta fosforikuormituksesta suurin osa aiheutuu peltoviljelystä.Kalljärvelle suositellaan kalaston vinoutuneen rakenteen korjaamiseksi tehokalastuksen jatkamista ja kalastuksen säätelyä tarpeeksi suuren solmuvälin omaavilla verkoilla. Samoin kuhia voidaan istuttaa, jotta petokalakanta vahvistuisi. Kalljärven happipitoisuus on ollut 2000-luvulla talvisin alhainen. Kalljärvestä ehdotetaan otettavaksi lopputalvella happinäytteet, joiden avulla voidaan piirtää happiprofiili ja laskea mahdollinen hapetustarve. Tulosten perusteella voidaan varmistaa tarkempi hapetussuunnitelman tarve. Suunnitelmassa valitaan Kalljärvelle sopivin hapetuslaite ominaisuuksiensa ja hintansa perusteella, sekä valitaan hapettimen sijoituspaikka ja hapetusaika. Lisäksi suositellaan happimittarin hankintaa. Virkistyskäytön edistämiseksi Kalljärven vesikasvillisuutta voidaan niittää ottaen huomioon jokaiselle lajille annetut tarkemmat poisto-ohjeet. Vesikasvien niittäminen ei kuitenkaan ole suositeltavaa suuremmassa mittakaavassa, koska kasvillisuus vaimentaa tuulen ja aallokon järven pohjaa sekoittavaa vaikutusta.

Loviisan Valkolammen ruoppaus- ja vesikasvienpoistosuunnitelma : Loviisan kuntakohtainen järvikunnostusohjelma

Loviisan kaupunki tuli mukaan Uudenmaan ympäristökeskuksen vetämään järvien kuntakohtaiseen kunnostusohjelmaan vuonna 2007. Kohteeksi valittiin Loviisan Valkon taajamassa sijaitseva Valkolampi. Valkolammelle tehtiin yleisluonteinen kunnostussuunnitelma, jossa suositeltiin tehtäväksi tarkempaa ruoppaussuunnitelmaa ja/tai vesikasvien poistosuunnitelmaa. Tämä työ aloitettiin loppuvuodesta 2009 ja se valmistui vuoden 2010 aikana. Valkolampi on pinta-alaltaan 0,64 ha ja sijaitsee Valkon taajamassa. Järvi on hyvin matala ja rehevä. Kasvillisuus on runsasta, vesisammalet täyttävät lähes koko järven. Lisäksi järveä reunustavat osmankäämikasvustot aiheuttavat umpeenkasvua. Kalasto koostuu ainoastaan ruutanoista. Järvi kärsii hajuhaitoista ja umpeenkasvusta. Valkolampea ympäröivät rannat ovat soistuneet. Ulkoinen kuormitus on hyvin vähäistä, minkä vuoksi kunnostustoimenpiteet voidaan tehdä järvessä. Valkolampea rehevöittää sen huonokuntoinen sedimentti, joka on erittäin vesipitoista. Suunnitelmassa valitaan Valkolammelle sopivat menetelmät sekä ruoppaukseen että vesikasvien poistoon ja arvioidaan menetelmien kustannukset. Suunnitelmassa tarkasteltiin seuraavat vaihtoehdot: osmankäämien poisto (kaikki tai osa) kaivinkoneella, vesisammaleen poisto imuruoppauksella tai nuottauksella ja "lähes koko lammen imuruoppaus". Valkolammen kunnostuksessa ehdotetaan osmankäämikasvuston kaivamista talvella viiden metrin etäisyydeltä rantaviivasta yhden metrin syvyyteen 1:2 kaltevuudella. Jäljelle jäävän alueen sedimenttiä imuruopataan syksyllä yksi metri. Vesisammaleet poistetaan imuruoppauksen yhteydessä. Liete ruopataan geotuubeihin. Valkolammen ympärille rakennetaan pääosin pitkospuista koostuva luontopolku. Järven länsipuolelle voidaan rakentaa lintutorni. Itärannan osmankäämeistä vapaalta alueelta saadaan toinen näkymä Valkolammelle. Ruoppausten vaikutuksia veden laatuun tulee tarkkailla ottamalla vesinäytteitä ennen ja jälkeen toimenpiteen sekä sen aikana. Hankkeelle tulee hakea vesilain mukainen vesitalousasiaa koskeva lupa Etelä-Suomen aluehallintovirastolta. Lisäksi geotuubien sijoittaminen vaatii toimenpideluvan Loviisan kaupungilta.

Saksan liittotasavallan laivastovoimien käyttöperiaatteiden kehitys vuosina 1956–1990

Toisen maailmansodan jälkeen Saksa oli voitettu ja miehitetty. Jälleenrakennus alkoi, mutta samalla Saksa jakautui Itä- ja Länsi-Saksaan. Molemmat maat liittyivät kylmän sodan vastakkainasettelun takia muodostettuihin sotilasliittoumiin. Toteuttaakseen tehtävänsä Natossa Länsi-Saksa tarvitsi laivaston. Bundesmarine kehittyi Natossa toiminta-alueenaan Itämeri ja Pohjanmeri läpi kylmän sodan vuosikymmenien. Tutkimus alkaa toisen maailmansodan jälkeisistä vuosista jolloin, miehittäjien alaisuudessa toimi merellisiä organisaatioita miinanraivauksen ja merialueen valvonnan tehtävissä Länsi- Saksan alueella. Tutkimus päättyy vuoteen 1990, jolloin Länsi- ja Itä-Saksa sekä niiden laivastot, Bundesmarine ja Volksmarine, yhdistyivät. Päätutkimusongelmana on selvittää, mitkä olivat Saksan liittotasavallan laivastovoimien käyttöperiaatteet vuosina 1956–1990. Aihetta on tutkittu tarkastelemalla Natoa, Neuvostoliiton muodostamaa uhkaa, Bundesmarinen tehtäviä, toiminta-aluetta sekä kalustoa. Tutkimuksessa on käytetty laadullista tutkimusmenetelmää ja laajan tutkimusperiodin takia näkökulma on strateginen, jotta koko aikakausi on pystytty tutkimaan. Lähdeaineisto on kerätty sotilaslehtien aikalaislehdistöstä ja tiedot on varmennettu myöhempien opinnäytteiden ja kirjallisuusteoksien avulla. Pääosa lähdeaineistosta on englanninkielisiä ja länsimaiden tuottamia. Tuloksena voidaan sanoa, että Bundesmarine kehittyi perustamisensa jälkeen erittäin tehokkaaksi osaksi Natoa, joka oli korvaamaton pohjoisen selustan turvallisuudelle. Bundesmarine oli yhden jäsenmaan laivasto Natossa, joka hoiti osuuttaan jaetun vastuun mukaisesti huomioiden annettu tehtävä ja toiminta-alueen erityispiirteet. Yksittäinen uusi doktriini, uhkakuvan muutos, tekninen kehitys tai rajoituksen poisto toiminta-alueessa ja aserajoituksissa ei muuttanut koko käyttöperiaatetta, mutta vaikutti johonkin käyttöperiaatteen osa-alueeseen.

Pohjavesialueilla sijaitsevien maa-ainesten ottoalueiden tila ja kunnostustarve Keski-Suomen maakunnassa

Hankkeen tavoitteena oli selvittää maa-ainesten ottoalueiden sijaintia, laajuutta, jälkihoitotilannetta sekä kunnostustarvetta Keski-Suomen maakunnan pohjavesialueilla. Hanke toteutettiin vuosina 2010–2012 osana valtakunnallista Soranottoalueiden tila ja ympäristöriskit (SOKKA) -hanketta. Maa-ainesten ottoa säädellään vuonna 1982 voimaan tulleella maa-aineslailla ja sen mukaisella lupamenettelyllä. Usein käyttökelpoisimmat maa-ainesvarat ja vedenhankinnalle tärkeät pohjavesivarat sijaitsevat samoissa geologisissa muodostumissa. Maa-ainesten oton on todettu vaikuttavan pohjaveden laatuun ja määrään sekä lisäävän pohjaveden likaantumisuhkaa. Maa-ainesten oton haitallisia vaikutuksia pohjaveteen voidaan vähentää ottotoiminnan aikaisilla toimenpiteillä sekä ottoalueiden asianmukaisella jälkihoidolla toiminnan loputtua. Ennen maa-aineslain voimaantuloa jälkihoitovelvoitteita ei ollut, minkä vuoksi vanhat ottoalueet ovatkin usein jälkihoitamattomia. Hankkeessa selvitettiin maa-ainesten oton tilanne 164 pohjavesialueella. Tarkastelussa oli mukana 1 305 maa-ainesten ottoaluetta, joiden yhteispinta-ala kattoi 2 403 hehtaaria. Ottoalueet jaettiin luokkiin jälkihoidon tilan ja kunnostustarpeen perusteella. Jälkihoitoluokka määritettiin maastokäynneillä valtakunnallisen hankkeen ohjeistuksen mukaisesti. Ottoalueiden kunnostustarveluokka määritettiin tässä hankkeessa kehitellyn pisteytyksen perusteella. Maa-ainesten ottoalueet rajattiin digitaalisesti kartalle paikkatieto-ohjelmalla. Valtaosa tarkastelluista maa-ainesten ottoalueista oli jälkihoitamattomia tai toiminnassa olevia. Lukumääriä tarkasteltaessa jälkihoitamattomien ottoalueiden osuus oli 50,4 % ja toiminnassa olevien alueiden 26,3 %. Muotoiltuja ottoalueita oli 4,0 %, osittain jälkihoidettuja 9,1 % ja jälkihoidettuja 0,3 % ottoalueiden kokonaismäärästä. Muussa käytössä, kuten urheilukenttänä, asuin- tai teollisuusalueena oli 2,5 % ottoalueista. Pinta-aloja tarkasteltaessa toiminnassa olevien ottoalueiden osuus oli suurin (41,9 %). Lukumääriä tarkasteltaessa kunnostustarve määritettiin suureksi 3,0 %:lla ottoalueista. Kunnostustarve oli kohtalainen 30,7 %:lla ja vähäinen tai tarpeeton 52,5 %:lla ottoalueista. Maa-ainesluvan mukaisesti kunnostettavia ottoalueita oli 13,9 % ottoalueiden kokonaismäärästä. Pinta-aloja tarkasteltaessa kunnostustarve oli suuri 7,5 %:lla, kohtalainen 28,6 %:lla ja vähäinen tai tarpeeton 24,0 %:lla ottoalueiden yhteispinta-alasta. Maa-ainesluvan mukaisesti kunnostettavia ottoalueita oli suurin osa, 39,9 %, ottoalueiden yhteispinta-alasta. Yleisimpiä maa-ainesten ottoalueilla tarvittavia kunnostustoimia ovat jätteiden ja romujen poisto, rintausten muotoilu, pintamateriaalin levitys maanpinnalle sekä puuston ja kasvillisuuden istutukset. Maaperälle ja pohjavedelle haitallista jälkikäyttöä voidaan ehkäistä katkaisemalla ottoalueelle johtavat kulkuväylät.

Adsorption of arsenic from ammonia containing waste water by ferrous hydroxide waste

Arsenic is a toxic substance. The amount of arsenic in waste water is a raising problem because of increasing mining industry. Arsenic is connected to cancers in areas where arsenic concentration in drinking water is higher than recommendations. The main object in this master’s thesis was to research how ferrous hydroxide waste material is adsorbed arsenic from ammonia containing waste water. In this master’s thesis there is two parts: theoretical and experimental part. In theoretical part harmful effects of arsenic, theory of adsorption, isotherms modeling of adsorption and analysis methods of arsenic are described. In experimental part adsorption capacity of ferrous hydroxide waste material and adsorption time with different concentrations of arsenic were studied. Waste material was modified with two modification methods. Based on experimental results the adsorption capacity of waste material was high. The problem with waste material was that at same time with arsenic adsorption sulfur was dissolving in solution. Waste material was purified from sulfur but purification methods were not efficient enough. Purification methods require more research.

Characterization of the filter media used in the dual media filter

The removal of organics from copper electrolyte solutions after solvent extraction by dual media filtration is one of the most efficient ways to ensure the clean electrolyte flow into the electrowinning. The clean electrolyte will ensure the good quality cathode plate production. Dual media filtration uses two layers of filter media for filtration as anthracite and garnet respectively. The anthracite layer will help the coalescing of the entrained organic droplets which will then float to the top of the filter, and back to the solvent extraction process. The garnet layer will catch any solids left in the electrolyte traveling through the filter media. This thesis will concentrate on characterization of five different anthracites in order to find some differences using specific surface area analysis, particle size analysis, and morphology analysis. These results are compared to the pressure loss values obtained from lab column tests and bed expansion behavior. The goal of the thesis was to find out if there were any differences in the anthracite which would make the one perform better than the other. There were no big differences found on any aspect of the particle characterization, but some found differences should be further studied in order to confirm the meaning of the porosity, surface area, intensity mean and intensity SD (Standard Deviation) on anthracites and their use in dual media filtration. The thesis work analyzed anthracite samples the way that is not found on any public literature sources, and further studies on the issue would bring more knowledge to the electrolyte process.

Veden puhdistus mikro-organismisovelluksilla (EM Mudball®)

Vesistöjen rehevöityminen on maailmanlaajuinen ongelma. ”Effective microorganisms (EM)” -teknologian väitetään mahdollistavan ravinteiden poiston vesistä luonnonmukaisten mikro-organismien avulla. Työn tavoitteena on selvittää kyseistä teknologiaa hyödyntävien EM-mutapallojen soveltuvuutta suomalaisten luonnonvesien sekä jätevesien ravinteiden poistamiseen. Kirjallisuusosassa selitettiin EM-teknologian toimintaperiaate sekä esitettiin EM-mutapallojen koostumus. Tässä osassa selvitettiin myös teknologian käyttökohteita. Lisäksi perehdyttiin Suomen vesistöjen tilanteeseen sekä EM-teknologian mahdollisiin hyödyntämiskohteisiin. Kokeellisessa osassa seurattiin 6 eri vesinäytteen ravinnepitoisuuksien muutosta EM-mutapallon käytön aikana. Osaa näytteistä säilytettiin jääkaapissa, jotta päästiin lähemmäs Suomessa vallitsevia olosuhteita. Analysoidut ravinteet olivat nitraatti, sulfaatti, fosfaatti ja typpi. Tuloksien mukaan EM-mutapallojen käyttö poisti pääsääntöisesti vesinäytteistä nitraatin. Sulfaatin poisto sen sijaan oli huomattavasti heikompaa. Paria näytettä lukuun ottamatta sulfaattipitoisuudet eivät laskeneet lähtökonsentraation alle, vaikka ajoittaista laskua tapahtuikin. Fosfaattipitoisuudet näytteissä olivat yleisesti hyvin pieniä, eivätkä ylittäneet määritysrajaa kokeen aikana ollenkaan. Ainoastaan fosfaattia sisältäneessä synteettisessä näytteessä tapahtui fosfaattipitoisuuden laskua, joka kuitenkin palautui lähes alkuperäiselle tasolle koejakson lopussa. Näytteiden typpipitoisuuksien kasvun aiheutti käymistuotteena muodostuva ammonium, jonka takia myös näytteiden pH nousi. Kokeet vahvistavat aiempia tutkimustuloksia, joiden mukaan EM-mutapallo hajoaa kahden viikon kuluttua niiden lisäämisestä vesinäytteisiin. Aikaisemmista tutkimuksista poiketen tämän kokeen mukaan EM-mutapallot näyttäisivät toimivan paremmin viileämmässä lämpötilassa. Kokeen perusteella EM-teknologian hyödyntäminen voisi olla potentiaalinen vaihtoehto tulevaisuudessa Suomen vesistöjen nitraatin poistoon.