Feasibility of ASH DEC‐ process in treating sewage sludge and manure ash in Finland

In Finland the thermal treatment of sewage sludge has been moderate in 21th century. The reason has been the high moisture content of sludge. During 2005-2008, 97-99% of sewage sludge was utilized in landscaping and agriculture. However agricultural use has been during 2005-2007 less than 3 %. The aim of national waste management plan is that by 2016 100% of sludge is used either as soil amendment or energy. The most popular utilization method for manure is spreading it on arable land. The dry manures such as poultry manure and horse manure could also be used in incineration. The ashes could be used as fertilizers and while it is not suitable as a starter fertilizer, it is suitable in maintaining P levels in the soil. One of the main drivers for more efficient nutrient management is the eutrophication in lakes and the Baltic See. ASH DEC process can be used in concentrating phosphorus rich ashes while separating the heavy metals that could be included. ASH DEC process uses thermochemical treatment to produce renewable phosphate for fertilizer production. The process includes mixing of ashes and chlorine donors and subsequent treatment in rotary kiln for 20 min in temperature of 900 – 1 050 oC. The heavy metals evaporate and P-rich product is obtained. The toxic substances are retained in air pollution control system in form of mixed metal hydroxides. The aim of conducting this study is to estimate the potential of ASH DEC process in treating phosphorus rich ashes in Finland. The masses considered in are sewage sludge, dry manure from horses, and poultry and liquid pig manure. To date the usual treatment method for sewage sludge in Finland is composting or anaerobic digestion. Part of the amount of produced sewage sludge (800 kt/a fresh mass and 160 kt/a TS) could also be incinerated and the residual ashes used in ASH DEC process. Incinerating only manure can be economically difficult to manage because the incineration of manure is in Finland considered as waste incineration. Getting a permit for waste incineration is difficult and also small scale waste incineration is too expensive. The manure could act as an additional feedstock in counties with high density of animal husbandry where the land area might not be enough for spreading of manure. Now when the manure acts as a supplementary feedstock beside sludge, the ash can’t be used directly as fertilizer. Then it could be used in ASH DEC process. The perquisite is that the manure producers could pay for the incineration, which might prove problematic.

Keravan liikenneturvallisuussuunnitelma 2013 – Viisaita valintoja liikkumiseen!

Keravan kaupungin liikenneturvallisuussuunnitelman tavoitteena on kokonaisvaltaisella tavalla edistää turvallisia, terveyttä edistäviä ja ympäristön kannalta myönteisiä liikkumisen valintoja. Suunnitelma on laadittu seudullisena yhteistyöhankkeena, jonka ohjaukseen Keravan kaupungin lisäksi osallistui edustajia Tuusulan kunnasta, Järvenpään kaupungista, Uudenmaan ELY-keskuksesta, Liikenneturvasta ja Keski-Uudenmaan poliisista. Samassa suunnitteluprosessissa myös Järvenpää ja Tuusula saivat omaa aluettaan koskevat liikenneturvallisuussuunnitelmat. Suunnitelmien rahoituksesta vastasivat kunnat ja Uudenmaan ELY-keskus. Liikenneturvallisuussuunnitelmassa on kuvattu laajasti liikenneturvallisuuden ja liikkumisen nykytilaa ja haasteita Keravalla. Nykytilan analyysien pohjalta sekä valtakunnalliset ja alueelliset linjaukset huomioiden kaupungin liikenneturvallisuustyölle asetettiin kaksitasoinen visio, joka tähtää sekä liikenneonnettomuuksien määrän merkittävään vähentämiseen että kävelyn, pyöräilyn ja joukkoliikenteen kulkumuoto-osuuden kasvattamiseen. Käytännön liikenneturvallisuustyötä ja seurantaa varten visio on esitetty myös määrällisten tavoitteiden ja toimintalinjausten muodossa. Tavoitteiden saavuttamiseksi suunnitelmassa esitetään laaja joukko kaupungin eri toimialoille, Uudenmaan ELY-keskukselle, Liikenneturvalle ja poliisille vastuutettuja toimenpiteitä. Toimenpiteitä on esitetty liikennekasvatusta, liikenneympäristön parantamista, liikenteen valvontaa, suunnitteluperiaatteita ja eri toimijoiden välistä yhteistyötä koskien. Liikennekasvatukseen ja -tiedotukseen liittyvissä toimenpiteissä pääpaino on osaamisen ja rutiinien kehittämisessä kaupungin eri toimialoilla. Tämän työn tueksi esitetään poikkihallinnollisen liikennekasvatuksen asiantuntijaryhmän perustamista ja liikenneturvallisuustoimijamallin käyttöönottamista. Liikenneympäristöön kohdistuvissa toimenpide-ehdotuksissa korostuvat ajonopeuksien hillintä, tienylitysten turvallisuus, kävely- ja pyöräily-yhteyksien laatu sekä liityntä- ja pyöräpysäköinnin kehittäminen. Suunnitelmassa esitetyt toimenpiteet ja toimintatapoihin kohdistuvat linjaukset tukevat toteutuessaan tavoitteiden saavuttamista, mutta niiden saavuttamiseen vaikuttavat myös monet muut tekijät, kuten kansantalouden kehitys ja veropolitiikka, Helsingin seudun kansainvälistyminen, ajoneuvokannan uudistuminen, yhdyskuntarakenteen kehitys kunta ja seututasolla sekä seudun joukkoliikennejärjestelmän kehittyminen. Suunnitelmasta tehdyn vaikuttavuuden arvioinnin perusteella on kuitenkin realistista olettaa, että vuoteen 2020 asetetut liikenneonnettomuuksien vähentämistavoitteet ja kestävän liikkumisen edistämistavoitteet ovat saavutettavissa. Liikenneonnettomuuksien vähentyminen tavoitteiden mukaisesti tarkoittaisi karkeasti arvioiden Keravan kaupungille jopa 800 000 euron vuosittaisia kustannussäästöjä. Vieläkin suurempia hyötyjä voidaan arvioida olevan saavutettavissa kestävän liikkumisen edistämisen myötä.

Characterisation of waste for combustion : with special reference to the role of zinc

Waste combustion has gone from being a volume reducing discarding-method to an energy recovery process for unwanted material that cannot be reused or recycled. Different fractions of waste are used as fuel today, such as; municipal solid waste, refuse derived fuel, and solid recovered fuel. Furthermore, industrial waste, normally a mixture between commercial waste and building and demolition waste, is common, either as separate fuels or mixed with, for example, municipal solid waste. Compared to fossil or biomass fuels, waste mixtures are extremely heterogeneous, making it a complicated fuel. Differences in calorific values, ash content, moisture content, and changing levels of elements, such as Cl and alkali metals, are common in waste fuel. Moreover, waste contains much higher levels of troublesome trace elements, such as Zn, which is thought to accelerate a corrosion process. Varying fuel quality can be strenuous on the boiler system and may cause fouling and corrosion of heat exchanger surfaces. This thesis examines waste fuels and waste combustion from different angles, with the objective of giving a better understanding of waste as an important fuel in today’s fuel economy. Several chemical characterisation campaigns of waste fuels over longer time periods (10-12 months) was used to determine the fossil content of Swedish waste fuels, to investigate possible seasonal variations, and to study the presence of Zn in waste. Data from the characterisation campaigns were used for thermodynamic equilibrium calculations to follow trends and determine the effect of changing concentrations of various elements. The thesis also includes a study of the thermal behaviour of Zn and a full—scale study of how the bed temperature affects the volatilisation of alkali metals and Zn from the fuel. As mixed waste fuel contains considerable amounts of fresh biomass, such as wood, food waste, paper etc. it would be wrong to classify it as a fossil fuel. When Sweden introduced waste combustion as a part of the European Union emission trading system in the beginning of 2013 there was a need for combustion plants to find a usable and reliable method to determine the fossil content. Four different methods were studied in full-scale of seven combustion plants; 14Canalysis of solid waste, 14C-analysis of flue gas, sorting analysis followed by calculations, and a patented balance method that is using a software program to calculate the fossil content based on parameters from the plant. The study showed that approximately one third of the coal in Swedish waste mixtures has fossil origins and presented the plants with information about the four different methods and their advantages and disadvantages. Characterisation campaigns also showed that industrial waste contain higher levels of trace elements, such as Zn. The content of Zn in Swedish waste fuels was determined to be approximately 800 mg kg-1 on average, based on 42 samples of solid waste from seven different plants with varying mixtures between municipal solid waste and industrial waste. A review study of the occurrence of Zn in fuels confirmed that the highest amounts of Zn are present in waste fuels rather than in fossil or biomass fuels. In tires, Zn is used as a vulcanizing agent and can reach concentration values of 9600-16800 mg kg-1. Waste Electrical and Electronic Equipment is the second Zn-richest fuel and even though on average Zn content is around 4000 mg kg-1, the values of over 19000 mg kg-1 were also reported. The increased amounts of Zn, 3000-4000 mg kg-1, are also found in municipal solid waste, sludge with over 2000 mg kg-1 on average (some exceptions up to 49000 mg kg-1), and other waste derived fuels (over 1000 mg kg-1). Zn is also found in fossil fuels. In coal, the average level of Zn is 100 mg kg-1, the higher amount of Zn was only reported for oil shale with values between 20-2680 mg kg-1. The content of Zn in biomass is basically determined by its natural occurrence and it is typically 10-100 mg kg-1. The thermal behaviour of Zn is of importance to understand the possible reactions taking place in the boiler. By using thermal analysis three common Zn-compounds were studied (ZnCl2, ZnSO4, and ZnO) and compared to phase diagrams produced with thermodynamic equilibrium calculations. The results of the study suggest that ZnCl2(s/l) cannot exist readily in the boiler due to its volatility at high temperatures and its conversion to ZnO in oxidising conditions. Also, ZnSO4 decomposes around 680°C, while ZnO is relatively stable in the temperature range prevailing in the boiler. Furthermore, by exposing ZnO to HCl in a hot environment (240-330°C) it was shown that chlorination of ZnO with HCl gas is possible. Waste fuel containing high levels of elements known to be corrosive, for example, Na and K in combination with Cl, and also significant amounts of trace elements, such as Zn, are demanding on the whole boiler system. A full-scale study of how the volatilisation of Na, K, and Zn is affected by the bed temperature in a fluidised bed boiler was performed parallel with a lab-scale study with the same conditions. The study showed that the fouling rate on deposit probes were decreased by 20 % when the bed temperature was decreased from 870°C to below 720°C. In addition, the lab-scale experiments clearly indicated that the amount of alkali metals and Zn volatilised depends on the reactor temperature.

Monivaikutteisten kosteikkojen yleissuunnitelma : Forssan seutu

Monivaikutteisten kosteikkojen tiedetään parantavan sekä maatalouden vesiensuojelua että lisäävän maatalousympäristöjen luonnon monimuotoisuutta. Kosteikot luovat monimuotoisina ympäristöinä maatalousalueille myös maisemallista vaihtelevuutta ja lisäävät monikäytön mahdollisuuksia. Tässä yleissuunnitelmassa on keskitytty Forssan seudun monivaikutteisten kosteikkojen kartoittamiseen sekä ohjaamaan kohteiden toteutusta tukikelpoisiin ja vesiensuojelullisesti arvokkaimpiin kohteisiin. Yleissuunnittelutyön tavoitteena on ollut ohjata ja tehostaa maatalousympäristöjen hoitoa sekä edistää yhteistyötä alueellisten toimijoiden välillä. Kiinnostusta monivaikutteisia kosteikkoja kohtaan on myös pyritty lisäämään yleisötilaisuuksien, tehostetun neuvonnan ja viljelijöiden kanssa tehtyjen yhteisten maastokäyntien avulla. Tarkasteltava yleissuunnittelualue käsittää yhteensä lähes 800 km2 laajuisen aluekokonaisuuden, johon kuuluvat Jokioisten ja Ypäjän kunnat sekä osia Humppilan, Forssan ja Tammelan kunnista. Yleissuunnitelma ei luonnollisestikaan kata kaikkia laajan suunnittelualueen mahdollisia kosteikkokohteita, mutta se esittelee esimerkkejä kohteista, joiden perustamiseen on mahdollista hakea ei-tuotannollisten investointien tukea ja hoitoon monivaikutteisen kosteikon hoidon erityisympäristötukea. Suunnitelmassa esitettyjä tietoja voidaan myös hyödyntää laadittaessa tukihaun edellyttämiä tarkempia perustamis- ja hoitosuunnitelmia yksittäisille kohteille. Maatalouden ympäristötukijärjestelmään tehtyjen parannusten myötä ei-tuotannollisten investointien tuki tarjoaa nykyisin hyvät rahoitusmahdollisuudet vaativampienkin kosteikkohankkeiden toteuttamiseen. Esimerkiksi yli 0,5 hehtaarin suuruisen kosteikkokohteen osalta perustamiseen saatavilla oleva maksimituki on 11 500 euroa/ha, jonka lisäksi monivaikutteisen kosteikon hoitoon voi ympäristötukisitoumuksen perusteella saada vuodessa maksimissaan 450 €/ha. Tukien hakijoina voivat olla joko viljelijät tai Leader-toimintatavan perusteella rekisteröidyt yhdistykset.

Monivaikutteisten kosteikkojen yleissuunnitelma : Porvoonjoki

Kosteikkojen tiedetään parantavan maatalouden vesiensuojelua, lisäävän maatalousympäristön luonnon monimuotoisuutta ja luovan elinympäristöjä lukuisille eliölajeille. Kosteikot elävöittävät maaseutumaisemaa ja voivat toimia virkistysalueina. Tässä yleissuunnitelmassa on keskitytty Porvoonjoen valuma-alueen monivaikutteisten kosteikkojen kartoittamiseen sekä ohjaamaan kohteiden toteutusta vesiensuojelullisesti tärkeimpiin kohteisiin. Noin 800 km2 laajuinen yleissuunnittelualue käsittää osia Lahden, Orimattilan, Hollolan, Nastolan ja Kärkölän kunnista. Yleissuunnitelmaa voidaan käyttää pohjana tarkemmille hoito- ja perustamissuunnitelmille, joita laaditaan haettaessa maatalouden ympäristötukia tai perustettaessa kohteita yhteistyössä jonkin muun vesiensuojelun toimijan kanssa. Yleissuunnitelma ei kata kaikkia laajan suunnittelualueen mahdollisia kosteikkokohteita, mutta suunnitelma esittelee erityyppisiä kohteita, joita voidaan kehittää kosteikoiksi. Yleissuunnitelman avulla pyritään lisäämään maanomistajien kiinnostusta ja tietoutta kosteikkoja kohtaan sekä innostamaan maanomistajia toteuttamaan kosteikkoja maillaan. Suunnitelmalla pyritään antamaan ehdotuksia maatalousympäristön hoitoon ja ympäristöstä huolehtimiseen.

Mynälahden Sarsalanaukon ja Musta-aukon ranta-alueiden monikäyttösuunnitelma

Tässä monikäyttösuunnitelmassa esitellään Mynälahden keskiosassa sijaitseville Sarsalanaukon ja Musta-aukon alueille maankäytön ja hoidon tavoitteet, joilla pyritään muun muassa kehittämään ruovikoituneiden alueiden hyötykäyttöä, ylläpitämään lajistollista monimuotoisuutta, edistämään Mynälahden vesientilaa sekä palauttamaan vanhaa kulttuurimaisemaa. Kasvillisuudeltaan umpeutuva ja vesialueiltaan mataloituva Mynälahti tarvitsee pikaisia hoitotoimia, jotta esimerkiksi vesialueen rehevöityminen voitaisiin pysäyttää. Tavoitteena on, että suunnitelmassa esitetyt maankäyttö- ja hoitosuositukset innostaisivat palauttamaan avoimia, niitettyjä ja/tai laidunnettuja rantamaisemia Mynälahdelle. Sarsalanaukolta ja Musta-aukolta löytyy runsaasti hienoja, hoitamisen arvoisia ranta-alueita! Sarsalanaukon ja Musta-aukon suunnittelualueen koko on reilut 6 000 hehtaaria, josta hieman yli 800 hehtaarille esitetään maankäyttötavoitteita. Kunnostettavia rantaniittyjä on yhteensä vajaat 180 hehtaaria, hyödynnettäviä vesiruovikoita noin 120 hehtaaria, poistettavia ruovikoita 160 hehtaaria, luonnonhoitopeltoja 55 hehtaaria ja suojavyöhykkeitä puolestaan noin 6 hehtaaria. Näiden lisäksi suunnittelu-alueelta löytyy potentiaalisia metsälaitumia noin 120 hehtaaria sekä noin 16 hehtaarin verran hakamaita. Suunnitelmassa käsitellään tärkeimmät/suurikokoisimmat maankäyttö- ja hoitosuositusalueet Sarsalanaukon ja Musta-aukon suunnittelualueella tekstien ja karttojen kera. Pienempikokoisista alueista on laadittu vain maankäyttö- ja hoitosuosituskartat. Kaikkein pienimpiä mökkirantoja ei aika- ja resurssipulan vuoksi voitu kartoittaa, vaan näistä annetaan monikäyttösuunnitelmassa maankäytön ja hoidon yleisohjeet. Monikäyttösuunnitelmassa esitetyt ranta-alueiden maankäyttö- ja hoitosuositukset ovat maanomistajille vapaaehtoisia, eikä niiden noudattaminen ole sitovaa. Sarsalanaukon – Musta-aukon monikäyttösuunnitelma on osa ranta-alueiden monikäyttösuunnittelun pilottivaihetta, jonka yleisenä tavoitteena on edistää ranta-alueiden suunnittelua Lounais-Suomessa. Ranta-alueiden suunnittelua pyritään edistämään Lounais-Suomen pilottivaiheen jälkeen myös muualla Suomessa ympäristöministeriön asettaman ranta-alueiden monikäyttösuunnittelutyöryhmän (RAMOS) toimesta.

Kuluttajan kokema arvo wellness- ja liikuntapalveluissa : esimerkkinä kuntokeskuspalvelut

Tutkimuksessa tarkasteltiin kuluttajien tavoittelemaa ja kokemaa arvoa wellness- ja liikuntapalveluissa. Esimerkkinä käytettiin kuntokeskuspalveluita. Tutkimuksella pyrittiin saamaan wellness-toimialan palveluntarjoajille tietoa siitä, kuinka he voisivat kehittää palveluitaan ja tarjontaansa kuluttajalähtöisemmiksi. Tutkimusongelmaksi asetettiin kysymys: millaista arvoa kuluttajat tavoittelevat ja kokevat wellness- ja liikuntapalveluissa. Tutkimusongelma oli jaettu seuraaviin osaongelmiin: minkälaiset kuluttajat käyttävät wellness- ja liikuntapalveluita ja miksi, mitä arvon ulottuvuuksia ja -tyyppejä kuluttajat kokevat wellness- ja liikuntapalveluissa, ja mikä rooli kuluttajilla on arvon luomisessa wellness-kontekstissa. Wellness-ja liikuntapalveluita käyttäville kuluttajille merkityksellisten asioiden tutkiminen on tarpeellista ja ajankohtaista, sillä talouskriisi, kilpailun kiristyminen ja ylitarjonta ovat ajaneet erityisesti kuntokeskusalan yrityksiä konkurssiin. Kuluttajan kokeman arvon tutkiminen on menestyvän liiketoiminnan kannalta merkityksellistä, sillä asiakkaan kokema arvo määrittää asiakaskokemuksen laatua ja liittyy vahvasti asiakastyytyväisyyteen. Tutkimuksen teoreettinen viitekehys koostui wellness- ja arvoteoriasta. Wellnestä käsittelevä teoriaosuus määritteli wellneksen fyysisen, psyykkisen, henkisen ja sosiaalisen ulottuvuuden kokonaisuudeksi ja korkeampaan hyvinvointiin pyrkiväksi elämäntavaksi. Wellnestä käsiteltiin myös toimialan sekä wellness-kuluttajien erityispiirteiden kautta. Kuluttajan kokema arvo määriteltiin kokemuksellisena arvona, joka syntyy kokonaisvaltaisen kulutuskokemuksen kautta ja jossa kuluttajalla itsellään oli aktiivinen rooli. Lähtökohtana arvon ulottuvuuksien ja -tyyppien esittelyyn käytettiin Holbrookin arvotypologiaa, johon useat eri lähteet viittasivat kuluttajan kokeman arvon yhteydessä. Arvon eri tyyppejä peilattiin wellness-kontekstiin. Empiirisessä tutkimuksessa aineistonkeruu toteutettiin kyselytutkimuksella ja fokusryhmähaastatteluilla. Tutkimuskohteena olivat SATS-kuntokeskusketjun jäsenet Suomessa. Kysely toteutettiin sähköpostikyselynä ja siihen vastasi noin 800 kuntokeskusjäsentä. Kyselytulosten pohjalta muodostettiin neljä fokusryhmää liikunta-aktiivisuuden ja sukupuolen perusteella. Ryhmäkeskusteluista saatu aineisto teemoiteltiin ja analysoitiin teoriaosuudessa esitellyn arvotypologian avulla peilaten arvotyyppejä myös wellnekseen. Tulosten mukaan kuluttajat tavoittelivat kuntokeskuspalveluiden kautta hyvää fyysistä kuntoa, terveyttä ja energiaa. Nuorilla ja aloittelevilla liikkujilla korostui myös hyvän ulkonäön tavoittelu. Kuntokeskus-palveluissa arvostettiin ajallisesti tehokkaita ratkaisuja ja kuluttajat arvioivat omaa liikkumistaan mm. tehokkuuden kautta. Liikkumisesta nautittiin kehittymisen, oppimisen ja leikkimielisen kisaamisen mahdollistavana terveyttä edistävänä toimintana, jossa kanssaliikkujilla ja henkilökunnalla oli merkitystä. Omanarvontunto ja statuksen tavoittelu ilmenivät myös kuntokeskuskontekstissa, ja erityisesti miehille omanarvontunnon säilyttäminen ja vahvistaminen oli tärkeää. Kuntokeskuspalveluissa ei koettu henkisyys-arvoa, mutta niiden käyttämisellä tavoiteltiin kuitenkin henkistä hyvinvointia sisäisen olemisen tilana.

Eurajoen - Luvian ranta-alueiden monikäyttösuunnitelma

Ranta-alueiden monikäyttösuunnitelmassa esitellään Eurajoen – Luvian ranta-alueille maankäytön ja hoidon tavoitteet, joilla pyritään muun muassa ylläpitämään lajistollista monimuotoisuutta, alueen linnustollisia arvoja ja vahvistamaan alueella taantunutta pikku-apolloperhoskantaa. Lisäksi suunnitelman esittämillä toimilla edistetään alueen perinnemaisemien hoitoa, parannetaan lahtien vesien tilaa, parannetaan virkistyskäytön edellytyksiä, sekä palautetaan entistä avointa maisemaa. Kasvillisuudeltaan umpeutuva ja vesialueiltaan mataloituva rannikkoalue, sekä uhanalaisen perhosen umpeutuvat elinympäristöverkostot tarvitsevat pikaisia hoitotoimia, jotta esimerkiksi vesialueen rehevöityminen ja ranta-alueiden umpeenkasvu voitaisiin pysäyttää. Tavoitteena on, että suunnitelmassa esitetyt maankäyttö- ja hoitosuositukset innostaisivat palauttamaan avoimia, niitettyjä ja/tai laidunnettuja rantamaisemia. Etenkin Luvian lahtiketjusta löytyi runsaasti hienoja, hoitamisen arvoisia ruovikoituvia rantaniittyjä ja niihin liittyviä puustoisia reuna-alueita, joista olisi palautettavissa maisemallisestikin upeita hakamaita. Samalla mahdollinen jo umpeutuneiden entisten merenlahtien ruovikoiden hyödyntäminen toisi alueen luonnonhoitoon kustannustehokkuutta. Vesiruovikoiden vesileikkuu jokisuistoalueilla poistaisi ravinteita rehevistä ja matalista lahdista, sekä hidastaisi maankohoamisen ja jokisuiston sedimentoitumisen aiheuttamaa rantaviivan luontaista siirtymistä. Suunnittelualueen koko on 2800 hehtaaria, joista n. 540 hehtaarille esitetään maankäyttötavoitteita. Kunnostettavaksi soveltuvia rantaniittyjä on 246 ha. Näistä osa on jo hoidon piirissä, mutta niilläkin tarvitaan täydentäviä hoitotoimia, kuten ruovikon äestystä tai murskausta (yhteensä 6 ha). Avoimia rantaniittyjä täydentämään on ehdotettu luonnonhoitopeltoja n. 50 hehtaaria, sekä niiden lisäksi vesiensuojelullisia suojavyöhykkeitä perustettavaksi muutama hehtaari. Niitä täydentävät maatalouden yleissuunnitelmassa esitetyt suojavyöhyketarpeet etenkin Eurajoen ja Lapinjoen valuma-alueille. Lisäksi suunnittelualueelta kartoitettiin muita avoimia niittyjä 13 hehtaaria, sekä 164 hehtaaria puustoisia perinnemaisemia. Mahdollisia maalla kasvavan ruovikon hyödyntämiskohteita löytyi noin 100 hehtaaria, mutta pääosa näistäkin soveltuisi myös uudelleen kunnostettavaksi perinnemaisemiksi (rantaniityiksi ja niityiksi) joko niittämällä tai laiduntamalla. Niitto- tai laidunnushoitoa suositellaankin kaikkiaan n. 450 hehtaarille ranta-alueita. Tämä palauttaisi luontoarvoja ja maisemaa avoimuudessaan samalle tasolle, kuin se on ollut niitto- ja laiduntalouden ”kulta-ajalla” 1900-luvun alussa. Suunnitelmassa käsitellään laajimmat maankäyttö- ja hoitosuositusalueet tekstien ja karttojen kera. Suppeammat hoitoalueet löytyvät vain maankäyttö- ja hoitosuosituskartoilta. Koko alueen rantoja ja kaikkia saaria ei aika- ja resurssipulan vuoksi voitu kartoittaa, vaan pienimmistä saarista ja ruovikoista annetaan suunnitelmassa maankäytön ja hoidon yleisohjeet. Suunnitelmassa esitetyt ranta-alueiden maankäyttö- ja hoitosuositukset ovat maanomistajille vapaaehtoisia, eikä niiden noudattaminen ole sitovaa.

Sisäilman laatuun vaikuttavat tekijät ja siivouskäytäntöjen laadunvarmistus

Sisäilman laatuun vaikuttaa moni eri tekijä. Sisäilma on tavallisesti laadultaan hyvää silloin, kun tilojen käyttäjät ovat siihen tyytyväisiä. Hyvän sisäilman saavuttamiseksi tulee ilmanvaihdon, lämmityslaitteiden, siivouksen ja talon rakenteiden olla kunnossa. Tämä työ on tehty Helsingin kaupungin Tilakeskukselle, ja se on osa vuoden jatkuvaa projektia, jossa selvitetään siivouksen riittävyyttä ja sen vaikutusta koulujen sisäilmaan. Työn tavoitteena on luoda siivouksen laadunvarmistusmenetelmä, jonka avulla voidaan varmistaa toteutunut siivouksen taso. Lisäksi projektissa selvitetään, pystytäänkö siivouksen palvelusopimus toteuttamaan käytännössä kunnolla. Työssä kehitettävät menetelmät ovat subjektiivinen ja objektiivinen pölyisyyden arviointi sekä kyselylomake koulujen opettajille. Työssä kehitetyn menetelmän laatutasojen raja-arvot noudattavat INSTA 800 -standardissa esitettäviä arvoja. Kehitettyä menetelmää käytettiin suoritetuissa lähtö- ja nollatasomittauksissa. Mittauksista saadut tulokset vastasivat silmämääräisesti tiloissa tehtyjä havaintoja.

Behavior of black liquor nitrogen in combustion : formation of cyanate

The Kraft pulping process is the dominant chemical pulping process in the world. Roughly 195 million metric tons of black liquor are produced annually as a by-product from the Kraft pulping process. Black liquor consists of spent cooking chemicals and dissolved organics from the wood and can contain up to 0.15 wt% nitrogen on dry solids basis. The cooking chemicals from black liquor are recovered in a chemical recovery cycle. Water is evaporated in the first stage of the chemical recovery cycle, so the black liquor has a dry solids content of 65-85% prior to combustion. During combustion of black liquor, a portion of the black liquor nitrogen is volatilized, finally forming N2 or NO. The rest of the nitrogen remains in the char as char nitrogen. During char conversion, fixed carbon is burned off leaving the pulping chemicals as smelt, and the char nitrogen forms mostly smelt nitrogen (cyanate, OCN-). Smelt exits the recovery boiler and is dissolved in water. The cyanate from smelt decomposes in the presence of water, forming NH3, which causes nitrogen emissions from the rest of the chemical recovery cycle. This thesis had two focuses: firstly, to determine how the nitrogen chemistry in the recovery boiler is affected by modification of black liquor; and secondly, to find out what causes cyanate formation during thermal conversion, and which parameters affect cyanate formation and decomposition during thermal conversion of black liquor. The fate of added biosludge nitrogen in chemical recovery was determined in Paper I. The added biosludge increased the nitrogen content of black liquor. At the pulp mill, the added biosludge did not increase the NO formation in the recovery boiler, but instead increased the amount of cyanate in green liquor. The increased cyanate caused more NH3 formation, which increased the NCG boiler’s NO emissions. Laboratory-scale experiments showed an increase in both NO and cyanate formation after biosludge addition. Black liquor can be modified, for example by addition of a solid biomass to increase the energy density of black liquor, or by separation of lignin from black liquor by precipitation. The precipitated lignin can be utilized in the production of green chemicals or as a fuel. In Papers II and III, laboratory-scale experiments were conducted to determine the impact of black liquor modification on NO and cyanate formation. Removal of lignin from black liquor reduced the nitrogen content of the black liquor. In most cases NO and cyanate formation decreased with increasing lignin removal; the exception was NO formation from lignin lean soda liquors. The addition of biomass to black liquor resulted in a higher nitrogen content fuel mixture, due to the higher nitrogen content of biomass compared to black liquor. More NO and cyanate were formed from the fuel mixtures than from pure black liquor. The increased amount of formed cyanate led to the hypothesis that black liquor is catalytically active and converts a portion of the nitrogen in the mixed fuel to cyanate. The mechanism behind cyanate formation during thermal conversion of black liquor was not clear before this thesis. Paper IV studies the cyanate formation of alkali metal loaded fuels during gasification in a CO2 atmosphere. The salts K2CO3, Na2CO3, and K2SO4 all promoted char nitrogen to cyanate conversion during gasification, while KCl and CaCO3 did not. It is now assumed that cyanate is formed when alkali metal carbonate or an active intermediate of alkali metal carbonate (e.g. -CO2K) reacts with the char nitrogen forming cyanate. By testing different fuels (bark, peat, and coal), each of which had a different form of organic nitrogen, it was concluded that the form of organic nitrogen in char also has an impact on cyanate formation. Cyanate can be formed during pyrolysis of black liquor, but at temperatures 900°C or above, the formed cyanate will decompose. Cyanate formation in gasifying conditions with different levels of CO2 in the atmosphere was also studied. Most of the char nitrogen was converted to cyanate during gasification at 800-900°C in 13-50% CO2 in N2, and only 5% of the initial fuel nitrogen was converted to NO during char conversion. The formed smelt cyanate was stable at 800°C 13% CO2, while it decomposed at 900°C 13% CO2. The cyanate decomposition was faster at higher temperatures and in oxygen-containing atmospheres than in an inert atmosphere. The presence of CO2 in oxygencontaining atmospheres slowed down the decomposition of cyanate. This work will provide new information on how modification of black liquor affects the nitrogen chemistry during thermal conversion of black liquor and what causes cyanate formation during thermal conversion of black liquor. The formation and decomposition of cyanate was studied in order to provide new data, which would be useful in modeling of nitrogen chemistry in the recovery boiler.

Monivaikutteisten kosteikkojen yleissuunnitelma : Terva-, Hyvikkälän- ja Räikälänjoen alueet

Kosteikkojen tiedetään parantavan maatalouden vesiensuojelua, lisäävän maatalousympäristön luonnon monimuotoisuutta ja luovan elinympäristöjä lukuisille eliölajeille. Kosteikot elävöittävät maaseutumaisemaa ja voivat toimia virkistysalueina. Tässä yleissuunnitelmassa on käsitelty Tervajoen, Hyvikkälänjoen ja Räikälänjoen valuma-alueiden monivaikutteisten kosteikkojen kartoittamiseen sekä ohjaamaan toteutusta vesiensuojelullisesti tärkeimpiin kohteisiin. Noin 800 km2 laajuinen yleissuunnittelualue käsittää osia Hattulan, Hämeenlinna, Janakkalan, Lopen ja Tammelan kunnista. Yleissuunnitelmaa voidaan käyttää pohjana tarkemmille hoito- ja perustamissuunnitelmille., joita laaditaan haettaessa maatalouden ympäristökorvausta tai perustettaessa kohteita yhteistyössä jonkin muun vesiensuojelun toimijan kanssa. Yleissuunnitelma ei kata kaikkia laajan suunnittelualueen mahdollisia kosteikkokohteita, mutta suunnitelma esittelee erityyppisiä kohteita, joita voidaan kehittää kosteikoiksi. Yleissuunnitelman avulla pyritään lisäämään maanomistajien kiinnostusta ja tietoutta kosteikkoja kohtaan sekä innostamaan maanomistajia toteuttamaan kosteikkoja maillaan. Suunnitelmalla pyritään antamaan ehdotuksia maatalousympäristön hoitoon ja ympäristöstä huolehtimiseen.

Epäsuoralla lämmöntuonnilla varustetut mikroturbiinit

Epäsuorassa lämmöntuonnissa biomassan poltto ja mikroturbiinin kiertoprosessi on erotettu toisistaan lämmönsiirtimen avulla. Tämän avulla mikroturbiiniprosessissa voidaan hyö-dyntää myös likaavia savukaasuja tuottavia polttoaineita kuten biomassaa. Prosessissa hyö-tysuhde ei nouse niin korkealle kuin kaasumaista polttoainetta käytettäessä lähinnä turbiinin alemmasta sisääntulolämpötilasta johtuen. Lämmönsiirtimen suunnittelu on erittäin tärkeässä asemassa prosessin sähköntuottohyötysuhdetta ajatellen. Mitä suurempi osa bio-massan savukaasujen lämpöenergiasta saadaan hyödynnettyä sitä suurempi on hyötysuhde. Kaupallisessa tarjonnassa on vielä hieman ongelmia juuri näistä syistä. Lämmönsiirrin ei välttämättä kestä korkeita lämpötiloja. Suuremmilla lämpötiloilla (yli 800 °C) joudutaan käyttämään seostettuja teräslaatuja tai jopa keraamisia ratkaisuja. Hyötysuhteeltaan ja in-vestointikustannuksiltaan epäsuoralla lämmöntuonnilla varustettu mikroturbiini on etuase-massa muihin teknologioihin nähden, kunhan lämmönsiirtimen materiaaliongelma ja opti-maalinen biomassan poltto ratkaistaan.

Modelling Cutting States in Rough Turning of 34CrNiMo6 Steel

Rough turning is an important form of manufacturing cylinder-symmetric parts. Thus far, increasing the level of automation in rough turning has included process monitoring methods or adaptive turning control methods that aim to keep the process conditions constant. However, in order to improve process safety, quality and efficiency, an adaptive turning control should be transformed into an intelligent machining system optimizing cutting values to match process conditions or to actively seek to improve process conditions. In this study, primary and secondary chatter and chip formation are studied to understand how to measure the effect of these phenomena to the process conditions and how to avoid undesired cutting conditions. The concept of cutting state is used to address the combination of these phenomena and the current use of the power capacity of the lathe. The measures to the phenomena are not developed based on physical measures, but instead, the severity of the measures is modelled against expert opinion. Based on the concept of cutting state, an expert system style fuzzy control system capable of optimizing the cutting process was created. Important aspects of the system include the capability to adapt to several cutting phenomena appearing at once, even if the said phenomena would potentially require conflicting control action.

Kuusamon keskustan liikennejärjestelyjen ja ympäristön kehittämissuunnitelma

Laaditussa kehittämissuunnitelmassa keskeisimpänä suunnittelukohteena on ollut Kitkantien ydinjakso välillä Ouluntaival - Vienantie sekä Kelantien ja Kitkantien risteysalueen läheisyyteen sijoittuva aukio. Ydinjaksolle on tutkittu kolmea eri vaihtoehtoa väylän poikkileikkauksen, autoliikenteen, kevyen liikenteen, pysäköinnin ja ympäristön osalta. Liikennevalo-ohjatun pääliittymän kohdalle Kitkantien ja Ouluntaipaleen liittymässä on tutkittu vaihtoehtona kiertoliittymää. Viereisen aukion kohdalle on tutkittu kahta ympäristön kehittämisvaihtoehtoa. Kelantielle on tutkittu linja-autojen päätepysäkkijärjestelyistä kaksi vaihtoehtoa. Kitkantien jatkeelle, välille Vienantie - Kaarlo Hännisentie, on tutkittu kahta liikennejärjestelyvaihtoehtoa väylän poikkileikkauksen, autopysäköinnin ja ympäristön osalta. Kitkantien pohjoisosalle, välille Kaarlo Hännisentien - valtatie 5, on tutkittu kahta liikennejärjestelyvaihtoehtoa. Ouluntaipaleelle, välille Oulangantie - Kitkantie, on suunniteltu pääasiassa liikenneturvallisuutta parantavia toimenpiteitä. Suunnittelun lähtötietoina ovat olleet tie- ja liikennetiedot sekä asemakaava, maankäyttösuunnitelmat sekä tämän työn yhteydessä perusselvitykseksi laadittu ympäristön nykytila-analyysi. Ympäristön nykytila-analyysin mukaan Kuusamon keskustan sisääntulojakson sekä ydinjakson maisemakuvallisena ongelmana on Kitkantien laaja ja jäsentymätön katutila. Ydinalueella ei ole istutuksia. Koko suunnittelujakson taajamakuvallisena ongelmana on katukalusteiden värimaailman ja tyylin epäyhtenäisyys. Nykyistä vinopysäköintiä ei pidetä myöskään kaikilta osin hyvänä ratkaisuna. Vinopysäköinnin ja kevyen liikenteen väylien päällysteissä, reunatuissa ja pintakuivatuksessa on puutteita. Väylävalaistuksen teho on huono ja valaistus kaipaa uudistusta. Kuusamon keskustan ydinjaksolla (Ouluntaival ja Kitkantie) on sattunut paljon liikenneonnettomuuksia, joista suurin osa on johtanut henkilövahinkoihin. Kaikki vuosina 2009 - 2013 tapahtuneet jalankulkuonnettomuudet ovat tapahtuneet ydinkeskustassa. Kitkantiellä, Kaarlo Hännisentien liittymässä, on sattunut peräänajo-onnettomuuksia, mutta ei henkilövahinkoja. Liikenneturvallisuuden parantamistarvetta on tie-, liittymä- ja pysäköintijärjestelyissä sekä jalankulun ja pyöräilyn olosuhteissa. Kitkantien ydinjaksolle, välille Kaiterantie - Vienantie, on esitetty rakennettavaksi osin kivetty ja osin istutettu keskialue. Nykyinen vinopysäköinti muutetaan pitkittäispysäköinniksi, jolloin kevyelle liikenteelle saadaan myös lisätilaa. Lisäksi katutilaa jäsennellään katupuuistutuksin. Kitkantien varresta vähenevät autopaikat korvataan osittain Kaiterantien varteen rakennettavalla yleisellä pysäköintialueella (LPA). Lisäksi pysäköintiä ohjataan muille ydinkeskustan yleisille pysäköintialueille (Kelantien ja Vanttajantie). Kitkantien ja Vienantien sekä Ouluntaipaleen ja Kaiterantien liittymiin rakennetaan korotukset. Pääliittymän ja aukion kohdalle on esitetty yhtenäinen kävelypainotteinen kivetty alue. Liittymäratkaisuna on kiertoliittymä, jossa ajolinjoja ohjataan pollareilla. Molemmin puolin Kelantietä rakennetaan pysäkkilevennykset, johon tulee nousu- ja jättöpysäkit (kääntöpaikka osittain Vanttajantien pysäköintialueella). Jalankulkuyhteyksiä rakennetaan ydinkeskustan, aukion ja yleisten pysäköintialueiden välille. Kitkantien varteen ja aukiolle suunnitellaan runkolukittavia pyörätelineitä sekä penkkejä. Aukio kivetään kauttaaltaan ja sinne osoitetaan istutusalueita. Aukiotilaa rajaa viereisiin kortteleihin porrastettu osuus, joka toimii aukion rajaavana elementtinä tai, viereisen korttelin kehittyessä, luo sisääntulon palvelukeskittymälle. Välillä Vienantie - Kaarlo Hännisentie, Kitkantien vinopysäköinti muutetaan myös pitkittäispysäköinniksi. Ajorata kavennetaan 7 metriin. Vienantien liittymän pohjoispuolelle rakennetaan Kitkantien molemmille puolille ajoratapysäkit. Kaarlo Hännisentien liittymän eteläpuoleisia liittymäjärjestelyjä parannetaan ja mm. R-kioskin liittymään rakennetaan suuntaisliittymä. Katutilaa jäsennellään katupuuistutuksin ja ajoratapysäkkien yhteyteen sekä palveluiden lähelle osoitetaan runkolukittavia pyörätelineitä sekä penkkejä. Kitkantien pohjoisosalla, välillä Kaarlo Hännisentie - valtatie 5, Kitkantien ajorataa kavennetaan ja nykyinen länsipuolinen jalkakäytävä levennetään pyörätieksi. Välillä Muikkutie - valtatie 5, Kitkantien ajoradan keskelle rakennetaan keskisaareke. Hautausmaan puoleinen jalkakäytävä puretaan ja Muikkutien liittymän nykyiset linja-autopysäkit parannetaan. Liikuntahallin kohdan liittymä-, kevytliikenne ja pysäkkijärjestelyjä parannetaan. Katuympäristöä parannetaan nurmettamalla tieluiskat ja leveät välisaarekkeet. Kapeat saarekkeet kivetään. Ouluntaipaleella, välillä Oulangantie - Kaiterantie, kavennetaan ajorataa ja pohjoispuolinen kevyen liikenteen väylä levennetään, liittymiä parannetaan, rakennetaan suojatiesaarekkeita sekä kunnostetaan tieympäristöä mm. sisääntulokohdan puuston ja pensaiden harvennuksilla. Katuympäristöä parannetaan pääosin nurmettamalla tieluiskia ja leveitä välikaistoja. Kitronintielle, välille Kitkantie - Kirkkotie, on esitetty kevyen liikenteen väylän reunatuen ja valaistuksen uusimista Kirkolle asti sekä alkuosalla ajoradan päällysteen uusiminen. Ympäristöä parannetaan nurmettamalla uudelleen rakentamisen myötä rikkoutuvia nurmipintoja. Kaikkein suunnitteluosuuksien ajoratavalaistukset uusitaan. Kitkantien ydinjaksolle ja aukiolle tulee perusvalaistuksen lisäksi erikoisvalaistusta (mm. kausivalaistus ja kohdevalaistus). Keskusta- alueella käytetään puupylväitä. Keskustan ulkopuolisilla osuuksilla jatketaan aikaisemmin toteutettuja valaistusratkaisuja. Valaisimina käytetään siniseksi maalattuja CitySoul-valaisimia kartiopylväissä ja Kitkantien pohjoisosan sisääntulojaksolla keskisaarekkeessa valopilarivalaisinpylväitä (vrt. parannettu Ouluntie tai Rukan sisääntulo). Esitetyillä kehittämistoimenpiteillä Kuusamon ydinkeskustan ilme ja tieympäristö saadaan uudistettua sekä liikennejärjestelyjen toimivuutta ja turvallisuutta saadaan parannettua kaikkien liikennemuotojen osalta. Jalankulun ja pyöräilyolosuhteiden parantaminen tukee kestävän liikkumisen edistämisen periaatteita. Kehittämisratkaisuilla parannetaan ydinkeskustan viihtyisyyttä ja houkuttelevuutta. Valaistuksen uusimisella parannetaan viihtyisyyden lisäksi liikenneturvallisuutta sekä yleistä turvallisuuden tunnetta. Suunniteltujen kehittämisratkaisujen kokonaiskustannuksiksi on arvioitu noin 6,9 M€ vuoden 2014 hintatasossa (maku ind. 112; 2010 =100). Kustannukset sisältävät 25 %:n yleiskustannusosuuden. Kustannukset eivät sisällä laitteiden uusimista tai siirtoja eikä aukion alueen rakennusten purkukustannuksia. Ydinkeskustan rakentamiskustannusten osuus katulämmityksineen on noin 4,4 M€. Ydinkeskustan kustannukset sisältävät Kaiterantien varren pysäköintialueen rakentamisen ja Kelantien pysäkkijärjestelyt. Kivetyn aukion ja pääliittymän katulämmityksen rakentamiskustannusosuus on arviolta noin 800 000 € ja vuosittaiset ylläpitokustannukset arviolta noin 170 000 €. Muiden tiejaksojen parantamiskustannukset ovat yhteensä noin 2,5 M€. Hanke voidaan toteuttaa vaiheittain. Kiireisin vaihe on ydinkeskustan parantaminen. Rakentamiskustannusten jaosta ELY-keskuksen ja Kuusamon kaupungin kesken sovitaan erikseen pidettävissä neuvotteluissa. Ratkaisut eivät edellytä asemakaavan muutoksia. Rakentamisen jälkeen maantieosuudet siirtyvät kaupungin omistukseen (hallinnollinen muutos). Kehittämissuunnitelmaratkaisut ovat toteutussuunnitelmien laatimisen lähtökohtana.

Development and characterization of thin printed films for gas sensing applications

The monitoring and control of hydrogen sulfide (H2S) level is of great interest for a wide range of application areas including food quality control, defense and antiterrorist applications and air quality monitoring e.g. in mines. H2S is a very poisonous and flammable gas. Exposure to low concentrations of H2S can result in eye irritation, a sore throat and cough, shortness of breath, and fluid retention in the lungs. These symptoms usually disappear in a few weeks. Long-term, low-level exposure may result in fatigue, loss of appetite, headache, irritability, poor memory, and dizziness. Higher concentrations of 700 - 800 ppm tend to be fatal. H2S has a characteristic smell of rotten egg. However, because of temporary paralysis of olfactory nerves, the smelling capability at concentrations higher than 100 ppm is severely compromised. In addition, volatile H2S is one of the main products during the spoilage of poultry meat in anaerobic conditions. Currently, no commercial H2S sensor is available which can operate under anaerobic conditions and can be easily integrated in the food packaging. This thesis presents a step-wise progress in the development of printed H2S gas sensors. Efforts were made in the formulation, characterization and optimization of functional printable inks and coating pastes based on composites of a polymer and a metal salt as well as a composite of a metal salt and an organic acid. Different processing techniques including inkjet printing, flexographic printing, screen printing and spray coating were utilized in the fabrication of H2S sensors. The dispersions were characterized by measuring turbidity, surface tension, viscosity and particle size. The sensing films were characterized using X-ray photoelectron spectroscopy, X-ray diffraction, atomic force microscopy and an electrical multimeter. Thin and thick printed or coated films were developed for gas sensing applications with the aim of monitoring the H2S concentrations in real life applications. Initially, a H2S gas sensor based on a composite of polyaniline and metal salt was developed. Both aqueous and solvent-based dispersions were developed and characterized. These dispersions were then utilized in the fabrication of roll-to-roll printed H2S gas sensors. However, the humidity background, long term instability and comparatively lower detection limit made these sensors less favourable for real practical applications. To overcome these problems, copper acetate based sensors were developed for H2S gas sensing. Stable inks with excellent printability were developed by tuning the surface tension, viscosity and particle size. This enabled the formation of inkjet-printed high quality copper acetate films with excellent sensitivity towards H2S. Furthermore, these sensors showed negligible humidity effects and improved selectivity, response time, lower limit of detection and coefficient of variation. The lower limit of detection of copper acetate based sensors was further improved to sub-ppm level by incorporation of catalytic gold nano-particles and subsequent plasma treatment of the sensing film. These sensors were further integrated in an inexpensive wirelessly readable RLC-circuit (where R is resistor, L is inductor and C is capacitor). The performance of these sensors towards biogenic H2S produced during the spoilage of poultry meat in the modified atmosphere package was also demonstrated in this thesis. This serves as a proof of concept that these sensors can be utilized in real life applications.