Purification and fractionation by nanotiltration in dairy and sugar and sweetener industry applications

Nanotiltration is a membrane separation method known for its special characteristic of rejecting multivalent ions and passing monovalent ions. Thus, it is commonly applied with dilute aqueous solutions in partial salt removal, like in drinking water production. The possibilities of nanofiltration have been studied and the technique applied in a wide branch of industries, e.g. the pulp and paper, the textile and the chemical processing industry. However, most present applications and most of the potential applications studied involve dilute solutions, the permeating stream being generally water containing monovalent salts. In this study nanotiltration is investigated more as a fractionation method. A well-known application in the dairy industry is concentration and partial salt removal from whey. Concentration and partial demineralization is beneficial for futher processing of whey as whey concentrates are used e.g. in baby foods. In the experiments of this study nanotiltration effectively reduced the monovalent salts in the whey concentrate. The main concern in this application is lactose leakage into the permeate. With the nanofiltration membranes used the lactose retentions were practically ? 99%. Another dairy application studied was the purification and reuse of cleaning solutions. This is an environmentally driven application. An 80% COD reduction by nanofiltration was observed for alkaline cleaning-in-place solution. Nanofiltration is not as commonly applied in the sugar and sweeteners industry as in the dairy industry. In this study one potential application was investigated, namely xylose purification from hemicellulose hydrolyzate. Xylose is raw material for xylitol production. Xylose separation from glucose was initially studied with xylose-glucose model solutions. The ability of nanofiltration to partially separate xylose into the permeate from rather concentrated xylose-glucose solutions (10 w-% and 30 w-%) became evident. The difference in size between xylose and glucose molecules according to any size measure is small, e.g. the Stokes diameter of glucose is 0.73 nm compared to 0.65 nm for xylose. In further experiments, xylose was purified into nanoliltration permeate from a hemicellulose hydrolyzate solution. The xylose content in the total solids was increased by 1.4—1.7 fold depending on temperature, pressure and feed composition.

Kaukokäyttöliittymä liikkuvalle robotille

Lappeenrannan teknillinen yliopiston Tietotekniikan osaston Tietojenkäsittelytieteen laitoksen tutkimuskäytössä olevaan liikkuvaan robottiin toteutettiin tässä työssä graafinen kaukokäyttöliittymä. Työlle on motivaationa laajennettavuus, jota olemassaoleva suljetun lähdekoodin käyttöliittymä ei pysty tarjoamaan. Työssä olennaisin on olio-ohjelmointitekniikalla toteutettu robotin datamallin, ja sen graafisen esityksen arkkitehtuurillinen erottaminen. Lisäksi tarkastellaan lyhyesti liikkuvien robottien kaukokäyttöliittymien teoriaa, ja WLAN-tekniikan soveltuvuutta robotin ja käyttöliittymän välisen yhteyden toteuttamiseen.

Siirtyminen C-kielestä Pythoniin ohjelmoinnin perusopetuksessa

Ohjelmointitaito on asia, jonka oppimisesta ja opettamisesta voidaan olla montaa mieltä, eikä yhtä oikeaa tapaa toteuttaa ohjelmoinnin opetusta tunnu olevan olemassa. Se on kuitenkin selvää, että jotkin menetelmät ja työkalut tuntuvat olevan parempia kuin toiset. Lukuvuoden 2005-2006 päätteeksi Lappeenrannan teknillinen yliopisto päätti päivittää ohjelmoinnin perusopetusta, ja kokeili siirtymistä Python-ohjelmointikieleen ohjelmoinnin alkeiskursseilla. Koska kurssin varsinaiset muutokset keskittyivät tekniseen infrastruktuuriin, tutustuttiin alustavassa kirjallisuustutkimuksessa ensin erilaisiin lähestymistapoihin,aiempiin tapauksiin sekä mielekkäiden työkalujen löytämiseen. Tässä diplomityössä perehdytään ohjelmoinnin opetuksen työkaluihin sekä erityisesti Python-ohjelmointikielen hyödyntämiseen ohjelmoinnin perusopetuksessa. Diplomityö esittelee useita lähestymistapoja sekä keskittyy tutkimaan Pythonin soveltuvuutta alkeisopetuksen käyttötarkoituksiin. Diplomityö tutustuu myös Lappeenrannassa järjestetyn ohjelmoinnin perusteiden kurssin tuloksiin, ja analysoi sitä, pystyikö Python-pohjainen kurssi toteuttamaan teknisen yliopiston sille asettamat vaatimukset. Lopuksi aineistosta analysoidaan jatkotutkimuksen tarpeita sekä pyritään löytämään ne osa-alueet, joita näissä jatkotutkimuksissa tulisi vielä kehittää.

Authentication and authorization in PeerHood System

The goal of this work is to design and implement authentication and authorization section to PeerHood system. PeerHood system is developedin Lappeenranta University of Technology. It provides functions of discovering devices compatible with PeerHood and listing services offered by those devices; based on wireless technologies: Wi-Fi, Bluetooth and GPRS. The thesis describes implementation of the security approach intomobile Ad-Hoc environment and includes both authentication and authorization processes.

Sarjakytkentäisen taajuusmuuttajan ohjauksen toteutus FPGA-piireillä

Tässä diplomityössä tutustutaan sarjakytkentäisen taajuusmuuttajan rakenteeseen ja ohjaukseen. Työssä tarkastellaan myös hajautetun järjestelmän testaamista ja ohjelmointia. Työssä toteutettiin sarjakytkentäisen taajuusmuuttajan modulaattori hajautetusti FPGA-piireille. Lisäksi diplomityössä kehitettiin ja toteutettiin optinen JTAG-rajapinta hajautetun järjestelmän testaukseen ja ohjelmointiin. Laboratoriokoelaitteisto koostui yhdeksästä taajuusmuuttajan ohjauskortista, LUT Master -ohjausyksiköstä ja dSPACE-ohjausjärjestelmästä. Laboratoriomittaukset tehtiin Lappeenrannan teknillisen yliopiston Säätötekniikan laboratoriossa.

Matemaattiset opetusympäristöt ja matemaattisen käyttöliittymän käytettävyys

Tämän diplomityön tarkoituksena on kuvata Lappeenrannan teknillisessä yliopistossa kehitetyn luentojen tueksi tarkoitetun Matematiikan virtuaalimateriaalin hallintaympäristön kehityskaari. Järjestelmä luotiin parantamaanopetuksen laatua siten, että sen avulla opiskelijat saavat helposti käyttöönsä suomenkielistä, laadukkaalla kirjoitusjäljellä olevaa opiskelumateriaalia 24 tuntia vuorokaudessa. Lisäksi järjestelmän tavoitteena oli helpottaa opettajien työtaakkaa siten, että he pystyvät luomaan viikoittaiset harjoitustehtäväpaketit sekä tentit suoraan tietokannasta. Järjestelmän kehitys alkoi vuonna 2001, jonka jälkeen sitä on jatkuvasti muokattu opettajien ja opiskelijoiden avustuksella yhäkäyttäjäystävällisempään suuntaan. Testausmenetelminä on käytetty asiantuntijatestausta, lomakkeita ja varsinaista loppukäyttäjätestausta. Kehityksen tuloksenaon saatu järjestelmä, joka voidaan ottaa käyttöön kaikessa matematiikan perusopetuksessa.

Sulakaasutustutkimuslaitteiston kehittäminen ja testaus

Työ liittyy Lappeenrannan teknillisessä yliopistossa voimalaitostekniikan laboratoriossa vuonna 2004 aloitettuun sulapoltto- ja sulakaasutustutkimukseen. Päätavoitteena on suunnitella, rakentaa ja testata pienen kokoluokan sulakaasutuslaitetta. Kirjallisuusosassa luodaan lyhyt katsaus viime vuosina muualla tehtyyn sulapoltto- ja sulakaasutustutkimukseen. Laskentaosassa mallinnetaan sulapoltto- ja sulakaasutusprosessia eri polttoainekoostumuksilla. Tutkimusosassa suunnitellaan ja rakennetaan sulakaasutuskoelaitteisto kaasutuskokeita varten. Lopussa on kehittyneemmän tutkimuslaitteiston alustavaa suunnittelua.

Konepajatekniikan laboratorion turvallisuussuunnitelma

Diplomityön tavoitteena oli tutkia LTY:n Konepajatekniikan laboratorion työturvallisuutta sekä laatia seurantalomake ja tehdä turvallisuusohjeet Konepajatekniikan laboratorioon. Konepajatekniikan laboratorioon ollaan rakentamassa uutta FM-järjestelmää, jonka turvallisuusriskejä ja vaaroja kartoitettiin etukäteen saatavilla olevan materiaalin avulla. Näin Konepajatekniikan laboratorio varautuu etukäteen FM-järjestelmän käyttöön liittyviin työturvallisuusasioihin. Diplomityön aikana seurasimme Konepajatekniikan laboratorion työturvallisuutta ja tapaturmien määrää seurantaomakkeen avulla. Samalla Konepajatekniikan laboratorioon tehtiin turvallisuusohjeet, joilla pyritään ennaltaehkäisemään työtapaturmien syntymistä. Konepajatekniikan laboratorion työturvallisuustasossa ja työtapaturma määrissä ei näyttäisi olevan poikkeavaa verrattuna koko Suomen konepaja-alan työturvallisuustasoon. Havaintojakson lyhyys alentaa johtopäätöksien luotettavuutta. Työturvallisuuden kehittämistä ja ennaltaehkäisevää työtä tulee tehdä jatkuvasti.

Lasermittauksen soveltaminen vesihydraulisessa sylinterissä

Työn tavoitteena on tutkia mahdollisuutta käyttää laser interferometripohjaista aseman mittausjärjestelmää vesihydraulisessa sylinterissä. Työ liittyy Lappeenrannan teknillisessä yliopistossa kehitetyn rinnakkaisrakenteisen robotin PENTA WH muuttamiseen öljyhydraulisesta vesihydrauliseksi. Öljyhydraulisen prototyypin käyttämä vanha kuularuuviin ja inkrementaaliseen enkooderiin perustuvamittausjärjestelmä ei sovellu vesihydrauliseen robottiin. Työn tavoitteena on esittää vaihtoehtoinen ratkaisu.

Maakaasun kuumailmapolton teoria ja koelaitteiston suunnittelu

Tässä diplomityössä on tarkasteltu maakaasun kuumailmapolton teoriaa ja suunniteltu koelaitteisto. Työn alkuosassa on käsitelty maakaasun ominaisuuksia kuumailmapolton polttoaineena. Lisäksi on vertailtu kuumailmapolttoa perinteiseen polttoon. Teoreettinen tarkastelu on painottunut kuumailmapolton toiminnallisiin vaatimuksiin, joiden perusteella koelaitteisto on suunniteltu. Uuden koelaitteiston lähtökohtana on ollut Lappeenrannan teknillisen yliopiston voimalaitostekniikan laboratorion polttolaitteisto, johon on suunniteltu ja rakennettu kuumailmapolton edellyttämät muutokset. Koelaitteistolla tehtäviä maakaasun kuumailmapolttokokeita varten on laadittu koesuunnitelma, mutta koepolttoja ei tämän diplomityön puitteissa ole tehty. Laitteiston toiminta-arvoja on tarkasteltu esimerkkilaskulla, jossa käsitellään tyypillistä maakaasun kuumailmapolton koetilannetta.

Tutkimus- ja kehitysyhteistyön motiivit

Pro gradu -tutkielman tavoitteena on operationalisoida T&K- yhteistyön prosessimaista luonnetta, eli tarkemmin sanottuna analysoida T&K-yhteistyösuhteidenmuodostumista ja motiiveja. Tutkielman hypoteesit muodostettiin analysoimalla yrityksen teknologiastrategiaan perustuvia uuden tiedon tuonnin ja olemassa olevan tiedon hyväksikäytön oppimistavoitteita. Motivaatio T&K- yhteistyölle syntyy mahdollisuudesta T&K- projektien riskien jakamiseen. T&K- yhteistyön motiiveja analysoitiin transaktio- ja byrokratiahyötyjen, jotka pohjautuvat mittakaava- ja synergiaeduille, lähteitä arvioiden. Hypoteeseja testattiin 276 suomalaisen teollisuusyrityksen otoksella. Otoksen yrityksillä oliollut T&K- toimintaa. Otos perustuu kyselyyn, joka toteutettiin Lappeenrannan teknillisen yliopiston kauppatieteiden osastolla vuonna 2004. Hypoteeseja testattiin tilastollisilla menetelmillä; lineaarisella regressioanalyysillä, parillisten ja riippumattomien otosten t-testeillä. Validiteetti- ja multikollineaarisuusongelman todennäköisyydet on huomioitu. Hypoteesit vahvistuivat osittain. Teknologisella epävarmuudella ja monimutkaisuudella ei ole suoraa vaikutusta T&K- yhteistyön intensiivisyyteen. Teknologisella epävarmuudella on osittainen vaikutus teknologiastrategian valintaan. Yrityksen transaktio- ja byrokratiahyödyt riippuvat teknologisista kyvykkyyksistä. Vain korkean teknologian alan yritykset saavuttavat hyötyjä myös intensiivisesti T&K- yhteistyösuhteita koordinoimalla. Teknologiaintensiivisyyteen perustuvien erot perustuvat teknologisen tiedon luonteeseen toimialalla. Transaktiokustannusteorian mukainenkustannusten minimointi ja kompetenssiperusteisten teorioiden mukainen strategisointi selittävät komplementaarisesti T&K-yhteistyösuhteiden muodostumista ja yrityksen rajojen määräytymistä.

Mobiilipankkipalveluiden omaksuminen ja strateginen kannattavuus: empiirinen tutkimus

Tutkimuksen päätavoitteena oli analysoida, mitkä tekijät vaikuttavat mobiilipankkipalveluiden omaksumiseen ja miten kyseinenpalvelu tuo yritykselle strategista lisäarvoa. Tutkimuksessa käytettiin tilastollista tutkimusmenetelmää. Tutkimusaineisto kerättiin kontrolloidulla kyselynä Etelä-Karjalan ammattikorkeakoulun ja Lappeenrannan teknillisen yliopiston opiskelijoiden keskuudesta. Tutkimushypoteesit ja tutkimusmalli laadittiin aikaisempien tutkimustulosten sekä omaksumiseen ja strategiseen kannattavuuteen pohjautuvien teorioiden perusteella. Nämä teoriat muodostivat tutkimuksen viitekehyksen. Tutkimustulosten perusteella voidaan todeta, että nuoret suhtautuvat mobiilipankkipalveluiden käyttämiseen pääosin myönteisesti. Suurimman esteen mobiilipankkipalveluiden omaksumiselle aiheuttaa Internet - verkkopankin käyttäminen ja sen myötä varsinaisen palvelutarpeen puuttuminen. Mobiilit pankkipalvelut koetaan täydentäviksi palveluiksi, joita käytetään rinnakkain verkkopankin kanssa. Palveluiden lisäarvo perustuu pankkiasioinnin paikasta riippumattomuudelle sekä ajan ja vaivan säästölle. Erilaisten mobiilien pankkipalvelumuotojen osalta, nuorten mielenkiinto kohdistuu eniten mobiiliraha- ja tekstiviestiperusteisiin palveluihin. Mobiilipankkipalvelut ovat vielä elinkaarensa esittelyvaiheessa, mikä näkyy palveluiden vähäisissä käyttäjämäärissä ja heikossa strategisessa kannattavuudessa. Mobiilien pankkipalveluiden strategisen kannattavuuden parantaminen edellyttää myynnin ja markkinoinnin tehostamista sekä nykyisten hinnoittelustrategioiden alentamista.

Yliopistosäätiöiden taloudellinen analyysi ja sijoitustoiminta

Yliopistotukisäätiöt omaavat kohtalaisen paljon sijoitettavaa omaisuutta. Tässä tutkielmassa tutkitaan sitä, millainen tukisäätiöiden taloudellinen asema on ollut, ja millaista sijoitustoimintaa ja allokointia säätiöistä voidaan löytää. Tutkielman kohteena on kahdeksan suomalaista yliopistotukisäätiötä. Tutkimusaineisto koostuu säätiöiden tilinpäätösaineistosta vuosilta 2001-2005. Lisäksi tutkimusta varten on haastateltu mukana olleiden säätiöiden edustajia sekä kahta varainhoitajaa. Tutkielmassa käytetään kvantitatiivisia ja kvalitatiivisia tutkimusmenetelmiä. Tutkimuksessa tutustuttiin säätiöiden sijoitustoimintaan tutkimalla säätiöiden sijoitus- ja toimintastrategioita, varainhoidon järjestämistä, varojen allokaatiota sekä tulevaisuudennäkymiä. Tutkimustulosten perusteella voidaan havaita esimerkiksi, että säätiöiden sijoitustoimintaa kuvaa turvallisen ja varman tuoton turvaavan sijoittamisen vaatimus sekä mahdollisimman pitkä sijoitushorisontti. Säätiöiden väliltä löytyi kuitenkin myös jonkin verran eroja sijoitustoiminnassa.

Optiojärjestelyt HelsinginPörssin pankit- ja rahoitustoimialalistan yrityksissä 1996-2004

Tiivistelmä Tekijä: Veikko Huhta Nimi: Optiojärjestelyt Helsingin Pörssin pankit- ja rahoitustoimialalistan yrityksissä 1996-2004 Osasto: Kauppatieteiden osasto Vuosi: 2005 Pro gradu-tutkielma. Lappeenrannan Teknillinen Yliopisto. 84 sivua, 8 kuviota, 1 taulukko, 5 liitettä. Tarkastajina professori Jaana Sandström ja professori Ulla Kotonen Hakusanat: Optiojärjestelyt, omistajalähtöinen johtaminen, agenttiongelma, pankit- ja rahoitustoimiala Tutkielman tavoitteena oli selvittää, millaisia optiojärjestelyjä HelsinginPörssin pankit- ja rahoitustoimialan yrityksissä on käytössä. Optiojärjestelyjätutkittiin ensinnä tarkastelemalla niiden omistajille aiheuttamaa diluutiovaikutusta. Seuraavaksi tarkastelun kohteena olivat option merkintähinta, optiojärjestelyn voimassaoloaika sekä osinkokorjaus. Optiojärjestelyjen toimivuutta tutkittiin tunnuslukujen ja yrityksen markkina-arvon näkökulmasta. Optiojärjestelyn taustalla olevia tavoitteita tutkittiin omistusrakenteen näkökulmasta. Tutkimuksen kohteena olevat yritykset olivat Sampo Oyj, OKO Oyj, CapMan Oyj sekä Ålandsbanken Ab. Pankit- ja rahoitustoimiala ei ole ns. suurten tuotto-odotusten toimiala. Tasainen osingonjako on optiojärjestelyjen ehtojen valossa omistajille tärkeää. Toimialalla optiojärjestelyjen ensisijainen tehtävä näyttää olevan sitouttaa avainhenkilöitä yritykseen. Vain yhdessä yrityksessä omistajat voivat olla markkina-arvon kehitykseen tyytyväisiä. Omistuksen ja johdon yhdistyminen johtaa optiojärjestelyillä tavoiteltavaan suureen sitouttamisvaikutukseen. Omistusrakenne osoittautui suureksi selittäjäksi optiojärjestelyjen ehtoja asetettaessa.

Matematiikan opetuksen virtuaaliympäristöjen pedagoginen käyttö

Tämän kandityön tarkoituksena on selvittää ja kehittää Lappeenrannan teknillisen yliopiston sovelletun matematiikan laitoksella luotua virtuaalimateriaalin käyttöä eri kohderyhmille sopivaksi sekä käyttäjäystävällisemmäksi. Matematiikan virtuaalimateriaali on luotu tukemaan lähiopetusta matematiikan perusopetuksessa. Matematiikan virtuaalimateriaalin hallintaympäristöä on kehitetty vuodesta 2001. Järjestelmää sekä sen opiskelumateriaalia on kehitetty opettajien ja opiskelijoiden avulla. Järjestelmä kattaa teknillisen yliopiston eri osastojen matematiikan peruskurssien materiaalit. Sen käytöllä opettajat voivat hankkia itselleen lisää aikaa opetuksen suunnitteluun materiaalin luomisen nopeutuessa, koska opetusmateriaali voidaan nopeasti kasata valmiista tehtävistä ja teoriaosioista. Opiskelijoiden kannalta hyvätasoinen oppimateriaali on jatkuvasti saatavilla ja sen avulla on myös helppo opiskella hyvien hakutoimintojen ansiosta.