Kiintoaineen ja nesteen erotusprosessit lignoselluloosaetanolin tuotannossa

Työn tarkoituksena on tehdä kirjallisuuskatsaus kiintoaine-neste-erotusprosesseihin lignoselluloosaetanolin tuotannossa. Työssä keskitytään hydrolysoidun ligniinipitoisen lignoselluloosamateriaalin kiintoaine-neste-erotukseen. Tarkoituksena on tutkia lignoselluloosamateriaalin suodatus- ja sentrifugointiprosesseja sekä niiden vaikutusta lignoselluloosaetanolin tuotantoon.

Kuljetusalan ja logistiikan tuotevahingot

Suomi eroaa logistisessa mielessä muista Euroopan maista. Kuljetusetäisyydet ovat Suomessa hyvin pitkiä ja ilmasto-olosuhteet asettavat omat haasteensa logistiikan toimivuudelle. Suomen logistiikkakustannukset ovatkin selvästi korkeammat verrattuna eurooppalaiseen tasoon. Kuljetusvahinkokustannusten minimoiminen on yksi keino Suomen logistiikkakustannusten vähentämiseksi. Tämän KUMI-hankkeen 1.väliraportin tavoitteena oli kartoittaa kuljetusvahinkojen esiintyvyyttä, syitä ja kustannuksia Suomessa kirjallisuuskatsauksen ja haastattelututkimuksen avulla. Suomen ulkomaankaupan kuljetuksissa käytetään yleensä useampaa kuin yhtä kuljetusmuotoa. Olosuhteet eri kuljetusmuodoissa poikkeavat toisistaan ja siksi yhdessä kuljetusmuodossa hyväksyttävä lastin kiinnitys ei ole välttämättä riittävä toisessa. Kansallisesti ja kansainvälisesti annetuista lastin kiinnitystä eri kuljetusmuodoissa määrittelevistä säädöksistä huolimatta Euroopan Unionin teillä tapahtuu joka vuosi heikosta lastin sidonnasta tai lastauksesta johtuvia onnettomuuksia. Riskien hallintakeinoista merkittävimpänä pidetään riskien pienentämistä. Riskien pienentämisessä tavallisin keino on vahingontorjunta, jonka avulla pyritään joko kokonaan estämään vahingon syntyminen tai pienentämään riskin toteutumisesta aiheutuvaa vahinkoa. Kuljetusvahingoista noin 70 % voidaan ehkäistä vahingontorjuntatoimin ja vain noin 30 % vahingoista on ennalta arvaamattomia. Kuljetusyrityksillä on käytössään laatujärjestelmiä, joiden tarkoituksena on osoittaa yrityksen kelpoisuus lastinantajille. Laatuvaatimusten täyttymiseksi kuljetusyrityksen johtamisjärjestelmään tulisi kuulua laatujärjestelmä, jossa sitoudutaan kuljetusyrityksen jatkuvaan laadun tason kehittämiseen. ”Mitä ei mitata, sitä ei voi johtaa, ja mitä ei johdeta, sitä ei voi kehittää”. Tämän vuoksi kuljetusyrityksen laatujärjestelmään tulisi sisällyttää laadun mittaamiseen tarvittavat tilastointityökalut. Tilastoinnin avulla varmistetaan, ettei vahinkokehitys pääse kasvamaan toimitusketjussa liian suureksi. Vahinko on yleensä yksittäisten osatekijöiden summa ja tapahtumaketjun katkaisu missä vaiheessa tahansa estää vahingon sattumisen. Tilastoiminen on keino havaita riskitekijät ajoissa. Vakuutusyhtiöt korvaavat Suomessa vuosittain tavaravahinkoja 30–40 miljoonan euron arvosta, mutta tämä luku kattaa vain osan kaikista kuljetusvahingoista, sillä monien yritysten pienemmät vahingot jäävät usein tilastoimatta. Sekä kansainvälisissä että suomalaisissa tutkimuksissa on havaittu, että vakuutusten piiriin kuulumattomat kustannukset ovat selvästi suurempia kuin vakuutusten kattamat kustannukset. Osana tätä tutkimusta tehdyn haastattelututkimuksen perusteella kuljetuspoikkeamista ylivoimaisesti yleisimpiä ovat tuotevahingot (särkyminen tai vaurio). Kuljetusvahinkojen yleisimpiä syitä ovat käsittelyvirheet, sopimaton pakkaus ja puutteelliset merkinnät. Lisäksi asiantuntijahaastatteluissa korostettiin inhimillisten virheiden ja työntekijöiden asenteiden vaikutusta kuljetusvahinkoihin. Arvioiden mukaan käsittelyvirheistä yli 70 % on inhimillistä erehtymistä. Haastattelujen perusteella on todettavissa, että kuljetusvahingot ja niistä aiheutuneet kustannukset riippuvat käsiteltävistä tuotteista ja niiden luonteesta. Merkittävää on, ettei monikaan haastatelluista yrityksistä ole tietoinen tuotevahinkojen kokonaiskustannuksista vaan pelkästään vahinkojen aiheuttamista suorista kustannuksista. Kuljetusalan ja logistiikan tuotevahinkojen vähentämiseksi olisi erityisen tärkeää tuoda yritysten yleiseen tietoisuuteen tuotevahinkojen todelliset kokonaiskustannukset. Tietoisuutta lisäämällä yritysten motivaatio ja asenteet vahingontorjuntatyötä kohtaan kasvavat, millä on suorat myönteiset vaikutukset tuotevahinkojen esiintyvyyteen ja kuljetuskustannusten vähenemiseen.

Ympäristömittauksia säätelevä lainsäädäntö ja ympäristölupakäytäntö

Ympäristölainsäädäntö on kattava ja alati uusien vaatimusten sekä tarpeiden mukaan kehittyvä. Sillä on olennainen merkitys ympäristönsuojelussa ja siihen liittyvissä erilaisten päästöjen vähentämistavoitteissa sekä kontrolloinnissa, joiden toteuttamiseksi tarvitaan erilaisia mittausmenetelmiä. EU:n ja Suomen lainsäädännöt säätelevät tarkasti ympäristömittauksiin liittyviä periaatteita ja käytäntöjä, joita on lainsäädäntöjen muutoksilla vuosittain tarkennettu ja yhtenäistetty vastaamaan ympäristönsuojelun periaatteita. Koska ympäristölainsäädäntö on kattava, vaatii sen ehtojen toteuttaminen lupaprosessien sekä lainsäädännön tarkoituksen ymmärtämistä ja siitä johtuen ympäristömittauslainsäädäntö on monesta tekijästä riippuvainen. Työssä perehdytään Suomen ympäristölainsäädäntöön ympäristömittausten sekä ympäristölupa-asioiden osalta ja tarkastellaan kaasumaisten päästöjen, hiukkaspäästöjen, vesipäästöjen sekä melun lainsäädännön mukaista seurantaa, valvontaa sekä raportointivelvollisuuksia ympäristölupakäytäntöjen kautta. Tavoitteena on ympäristömittauksia säätelevän lainsäädännön kuvaaminen, lainsäädännön merkityksen selvittäminen ympäristömittausten kannalta sekä erityisesti lainsäädännön uudistusten aiheuttamien muutospaineiden tunnistaminen. Työssä on käsitelty erikseen yleisesti ympäristömittauksiin vaikuttavaa lainsäädäntöä sekä lainsäädäntöä, joka säätelee kaasumaisten päästöjen, hiukkaspäästöjen, vesipäästöjen sekä melun mittausta. Tarkastelussa ovat lisäksi erikseen määräysten toimeenpanemista helpottavat mittauskäytäntöjen yhtenäistävät standardit. Työssä on tarkasteltu päästöjen mittaamisen merkitystä, siihen liittyvän lainsäädännön syntymistä ja niiden kautta lupaprosessien toimintaa sekä merkitystä. Lisäksi on pyritty vastaamaan kysymyksiin mittauskäytäntöjen riittävyydestä, ympäristönsuojelulain (YSL) periaatteiden toteutumisesta sekä ympäristömittauksien roolista luonnonsuojelun lähtöodotuksien täyttämiseksi. Ympäristölupien edellyttämien mittauksien ja siihen liittyvän sääntelyn eroavaisuuksia sekä tasavertaisuutta on tarkasteltu erilaisten ympäristölupien välillä. Lopussa on tarkasteltu tulossa olevien lainsäädännöllisten uudistusten, erityisesti tulevan mittauslaitelain ja teollisuuden päästöjä koskevan direktiivin, IED:n, vaikutuksia mittauskäytäntöihin sekä lainsäädännön uudistusten aiheuttamia muutospaineita. Työn tavoitteena on lisäksi tiedon tuottaminen osaksi Ympäristömittaukset –kurssin oppimateriaalia.

Tilaus -toimitusprosessin tehokkuuden parantaminen moduloinnin ja konfiguroinnin avulla

Diplomityön tavoitteena on kehittää kohdeyrityksen tuotantoa tehokkaammaksi ja joustavammaksi moduloinnin ja konfiguroinnin avulla. Työssä kuvataan yhtenäinen prosessi konfiguroinnin ja moduloinnin käyttämiselle. Teoriaosuudessa käsitellään ensin prosessien määrittämiseen ja niiden uudistamiseen liittyviä aiheita. Sen jälkeen käsitellään massaräätälöinnin, moduloinnin ja konfiguroinnin käsitteitä ja niiden vaikutuksia yrityksen toimintaan. Lisäksi esitellään prosessi, jonka avulla tuotteen modulointi ja konfigurointi voidaan toteuttaa. Empiriaosio alkaa yrityksen prosessien määrittämisellä. Prosessien määrittämisen jälkeen esitellään esimerkkejä kuinka tuotteen modulointi ja konfigurointi voidaan suorittaa. Lopuksi arvioidaan mahdollisia hyötyjä, joita konfiguroinnin ja moduloinnin käyttäminen voisi tuoda.

Alkylointiyksikön neutralointi- ja puhdistusprosessin kehittäminen

Tämä diplomityö käsittelee Neste Oilin Porvoon jalostamon HF-alkylointiyksikön alasajon ja huoltopysäytyksen rajapintaa. Työssä tarkastellaan erilaisia vaihtoehtoja alasajon aikaisen neutralointi- ja puhdistusprosessin kehittämiseen huomioiden materiaalitekninen näkökulma. Työn alkuosassa esitellään alkyloinnin perusperiaate, huoltopysäytysprosessi sekä eri neutralointi- ja puhdistusprosessit, joista tarkemmin nykyisin jalostamolla käytettävä EnvTech:n prosessi. Työssä on myös kerrottu alkyloinnin erityisvaatimukset materiaaleille, joista tarkemmin on esitelty perusmateriaaleina käytettävät hiiliteräs A106 sekä Monel® 400. Näiden perusmateriaalien kohdalla on myös esitelty kirjallisuuden pohjalta niiden käyttäytyminen fluorivety-ympäristössä. Työn loppuosassa on esitelty eri vaihtoehtoja, jotta käyttövarmuutta voitaisiin kehittää yhdessä mahdollisesti kasvavien tuotantomäärien kanssa. Putkistojen kohdalla työssä on käsitelty kehityskohteeksi valittua erästä pääkolonni-osaan kuuluvaa linjastoa. Eri vaihtoehtoja on vertailtu teknistaloudelliselta näkökulma ja putkiston kohdalla on työssä päädytty geometrian muuttamiseen sekä koon kasvattamiseen. Työssä on myös esitetty kuumatypetysvaiheen uudelleen aikataulutusta alasajovaiheen nopeuttamiseksi sekä jatkotutkimusehdotuksia putkiston passivoimisesta, rautafluoridikalvon paikalleen jättämiseksi ja huoltopysäytyssyklin kehittämiseksi.

Käsityön monet merkitykset. Opettajankoulutuksen opiskelijoiden käsityölle antamat merkitykset ja niiden huomioon ottaminen käsityön opetuksessa

Tämän tutkimuksen kohteena olivat opettajaopiskelijat, jotka reflektoivat käsityöprosessin aikaista toimintaansa ja sen tuloksia. Tutkimuksen kontekstina oli Turun yliopiston opettajankoulutuslaitoksen Rauman yksikön käsityökasvatuksen perusopinnot. Tutkimushenkilöinä olivat KSP11b Yhteenvetojakson lukuvuosien 2007 – 2008 ja 2008 – 2009 käsityökasvatuksen sivuja pääaineopiskelijat (n=23). Tutkimusaineistona käytettiin opiskelijoiden KSP11b Yhteenvetojaksolla valmistamia käsityötuotteita, niihin liittyviä portfoliota sekä haastatteluita, jotka analysoitiin semioottisella sisällönanalyysilla. Tutkimuksen lähestymistapa on hermeneuttisfenomenologinen. Sen pyrkimyksenä on ymmärtää ja tulkita opiskelijoiden kokemia käsityöprosesseja ja niihin liitettyjä merkityksiä. Tutkimuksessa selvitettiin, millaisia merkityksiä opiskelijat antavat käsityölle ja miten käsityön merkitykset tulisi ottaa huomioon käsityön opetuksessa. Tutkimustuloksina esitetään opiskelijoiden käsityölle antamista merkityksistä neljä erilaista orientaatiotyyppiä: 1) käsityötuoteorientoituneet, 2) käsityötaitoorientoituneet 3) käsityöperinneorientoituneet ja 4) käsityöilmaisuorientoituneet. Käsityötuoteorientoituneet opiskelijat aloittavat ongelmanratkaisuprosessinsa päättämällä, minkä tuotteen he haluavat valmistaa. Käsityötaitoorientoituneille opiskelijoille käsityöprosessi on oman osaamisen näyttämistä ja kehittämistä. Käsityöperinneorientoituneet opiskelijat saavat motivaationsa käsityötuotteen valmistukseen käsityöperinteen vaalimisesta, esimerkiksi halusta oppia perinteisiä käsityötekniikoita tai halusta oppia käsitöitä jonkun läheisen henkilön ohjaamana. Käsityöilmaisuorientoituneet opiskelijat suhtautuvat käsityöprosessiin elämyksellisesti, jolloin prosessi perustuu tekijän kokemuksiin, mielikuviin, muistojen vaalimiseen ja tunteiden ilmaisemiseen sekä identiteetin rakentamiseen. Tutkimuksessa selvitettiin lisäksi käsityön merkitysten mahdollisuuksia käsityön opetuksessa. Nämä käsityön opetuksen näkökulmat on tutkimuksessa jaettu viiteen luokkaan: 1) käsityötaidon kehittäminen, 2) kokonaisen käsityön tekeminen, 3) konkreettisen käsityötuotteen valmistaminen, 4) käsityöilmaisun kehittäminen ja 5) käsityön monipuoliset sisällöt. Tässä tutkimuksessa korostuu, että käsityön opetus perustuu käsityötaidon oppimiseen. Käsityötaidon kehittämiseen liittyy käsityöllisesti työstettävien materiaalien ja niiden ominaisuuksien hallintaa ja muokkaamiseen tarvitaan käsityöteknologiaa, henkilökohtaista käsityötaitoa ja laatutietoisuutta. Käsityötuote on käsityöprosessin lopputuloksena syntyvä konkreettinen tuotos. Käsityöprosessi toteutuu kokonaisena käsityönä, jossa tekijä suunnittelee ja toteuttaa itse suunnitelmansa. Kokonainen käsityö saa eri tekijöillä erilaisia sovelluksia. Käsityöilmaisulla tarkoitetaan tekijän henkilökohtaista sitoutumista prosessiin ja käsityön monipuolisilla sisällöillä materiaaleja ja teknologioita, joita käsityön tekijä käyttää käsityöprosessin aikana. Lisäksi tutkimusaineistossa ilmeni, että opiskelijat sitoutuvat käsityöprosessiin, kun heillä on mahdollisuus ilmaista itselleen tärkeitä, henkilökohtaisia asioitaan, kuten omaa elämäntilannettaan ja merkityksellisiä kokemuksiaan.

Tuotehallinnan tietoprosessin haasteet ja kehittäminen ohjelmistoyrityksessä

Diplomityössä tutustuttiin ohjelmistoyrityksen tuotteiden asiakastarpeiden ja vaatimusten käsittelyyn tuotehallinnan tietoprosessin näkökulmasta. Työssä kuvattiin yrityksen nykyinen prosessi sekä analysoitiin erityisesti sen haasteita. Teoriatiedon sekä yrityksen asiantuntijalausuntojen pohjalta laadittiin tuotehallinnan tietoprosessin kehitysehdotuksia. Kvalitatiivinen tapaustutkimus toteutettiin käytännönläheisesti esittämällä kohdeyrityksen asiantuntijoille avoimia kysymyksiä sekä heidän kanssaan keskustellen. Tutkimus tehtiin neljässä vaiheessa ja sen päätavoitteena oli selvittää, millä keinoilla voidaan tukea kohdeyrityksen tuotekehitystarpeisiin ja tuotekehitysehdotuksiin liittyvän tiedon hallintaa sekä tuotantopäätöksiä. Tutkimuksen teoreettinen viitekehys koostui organisaation tietoprosessista, organisaation päätöksentekoprosessista, ohjelmistotuotteen erityispiirteistä sekä ohjelmiston tuotehallinnasta. Kohdeyrityksen tuotehallinnan tietoprosessin kehittämisen keskeisiksi tekijöiksi nousivat tuotehallinnan tukena käytettävän tietojärjestelmän ominaisuudet, tiedon hakeminen, tiedon löytäminen ja tulkinta. Kehityskohteiksi nousivat lisäksi prosessin kulku, perustuotekehityksen ja asiakastoimituksien rinnakkainen hallinta sekä asiakasarvon tuottaminen tuotehallinnan keinoin. Tutkimuksen lopputuloksena toteutettiin kohdeyrityksen tuotehallinnan tietoprosessin tavoitetilan kuvaus. Tavoitetilan elementtejä olivat tuotteiden pidemmän tähtäimen suunnitelmat (roadmap), tuotehallinnan organisointi tiimeille sekä sensemaking-prosessin hyödyntäminen osapuolien yhteisen ymmärryksen luomiseksi kehitystarpeille. Käytössä olevan tietojärjestelmän kehitysehdotukset perustuivat näiden tuotehallinnan elementtien tukemiseen.

Kalvosuodatuksen ja adsorption yhdistäminen biojalostamon erotusprosesseissa

Tässä diplomityössä tutkittiin kalvosuodatuksen ja adsorption yhdistämistä biojalostamon erotusprosesseissa. Työn kirjallisuusosassa käsitellään hemiselluloosien erottamista puusta, kalvosuodatusta hemiselluloosien käsittelyssä sekä hemiselluloosien pilkkomista sokereiksi ja sokereiden kromatografista erotusta. Kokeellisessa osassa tutkittiin hemiselluloosahydrolysaatin fraktioimista kalvosuodatuksella ja adsorbenttikäsittelyn vaikutusta hydrolysaatin suodatettavuuteen. Kokeellisessa osassa tutkittiin myös fraktioinnin vaikutusta hartsien likaantumiseen happohydrolyysin jälkeisessä kromatografisessa erotuksessa. Työssä kokeiltiin useita erilaisia kalvoja, mutta suurin osa suodatuksista tehtiin regeneroidusta selluloosasta valmistetulla kalvolla UC030 ja polyeetterisulfoni kalvolla UFX5. Esikäsittelyyn käytettiin XAD16 adsorbenttia ja hartsien likaantumista tutkittiin CS12GC Na+ hartsilla. Suodatuskokeet tehtiin sekä laboratoriomittakaavan Amicon-suodattimella että pilot-mittakaavan CR- suodattimella. Työn tulokset osoittivat, että konsentroituneen hemiselluloosafraktion tuottaminen tehokkaasti ei onnistu kalvosuodatuksella ilman esikäsittelyä. Kalvon likaantumisen vuoksi permeaattivuo laski hyvin nopeasti niin alhaiseksi, ettei suodatuksen jatkaminen olisi taloudellisesti kannattavaa. Hydrolysaatin esikäsittely XAD16 adsorbentillä poisti tehokkaasti kalvoja likaavia uuteaineita ja ligniiniä. Adsorbenttikäsittelyn jälkeen hydrolysaatin suodattaminen onnistui ilman permeaattivuon huomattavaa alenemista toisessa suodatusvaiheessa ja saatiin aikaiseksi hyvin konsentroitunut hemiselluloosafraktio.