Det gyldne snitt : den estetiske dimensjon, en kilde til helse oget etisk anliggende

Within caring science, investigations and explorations have been carried out on the ontology of caring, and many aspects of the field have been the subject of scientific research. The main subject for this study is grounded on the human need for aesthetics. The purpose is to find how the aesthetic dimension is taken into consideration and how the aesthetic surroundings are evaluated and attended to, in the general hospitals in Norway. The theoretical perspective is founded basicly on the study of litterature from caring science and philosophy. The aim is to develop a disposition for a framework on the aesthetic surroundings in the hospitals, and to develop phenomenological and ontological knowledge and understanding of the aesthetic dimension. The study aspires to attain a deeper understanding of the aesthetic acknowledgment and of the aesthetic needs. The focus is how the aesthetic dimension can promote health and wellbeing, both for patients and for the caring staff, in the general hospitals and why the aesthetic dimension should be obligatory in `evident care¿. The study concentrates on 11 selected categories in the hospital environment, where aesthetics is of importance. The research is implemented on 5 part studies: 1. part is a study of caring science and philosophical theories about aesthetics, as a framework for the investigation. 2. part is a survey of the physical environment, in Norwegian somatic hospitals, with focus on aesthetics. This by analyzing the strategy plans for the hospitals. 3. and 4. part is questionnaires to patients and nurses to get their opinion and evaluation of the aesthetic environment in the hospitals they are connected to, and their opinion on how this influences the health and wellness for both patients and caring staff. 5. part is qualitative interviews with 16 experts, to get their opinion and evaluation of the aesthetic environment in hospitals they are or have been connected to. How would the experts like the aesthetic surroundings to be, and also their opinion on what influence they think aesthetics has on health and wellness. The main literature of caring science is rooted in K. Erikssons caring theory as well as philosophic literature; mainly I. Kant, Platon and Y. Hirn's theories on aesthetics. Various scientificresearchers of aesthetics have also been referred to. The methodological approach is a triangulation with a hermeneutic exploration, where H.G. Gadamer and Ricoeur provides the inspirational foundation. The findings and conclusions result in the development of new hypothesis for the caring science foundation and suggestions, a disposition for a framework related to future planning of the aesthetic environments in general hospitals. It might be said that a common thread arises/appears in the invariance's (invariables) that are discerned from the analysis and interpretation of the interviews and also important angles shows in the variances that crystallized. Based on the conclusions the study confirms that there is a clearconnection between health, wellness and aesthetics in the environment and that it is an ethical obligationfor those in the caring professions to be aware of and attend to the aesthetic dimension.

Lämpöyrittäjäkonsepti biotuotteelle

Fossiilisista polttoaineista aiheutuvia hiilidioksidipäästöjä yritetään vähentää muun muassa lisäämällä uusiutuvien polttoaineiden käyttöä. Kiinteän biomassan ominaisuudet eroavat fossiilisesta kivihiilestä kuitenkin niin paljon, ettei biomassalla voida suoraan korvata kivihiiltä. Biomassan lämpökäsittely muuttaa sen ominaisuuksia kivihiilen kaltaiseksi, jolloin sillä on mahdollista korvata kivihiiltä. Tässä diplomityössä on tutkittu biomassan lämpökäsittelyä eli torrefiointia. Työn lähtökohtana on luoda pohjaa liikeidealle, jossa torrefioitua biomassaa tuotetaan pienissä lämpölaitoksissa lämmöntuotannon ohella. Työ sisältää laboratoriokokeita, joissa tarkastellaan käytännön kokeilla biomassan torrefioinnissa tapahtuvia ominaisuuksien muutoksia. Biomassan torrefiointiin suunnitellaan lisäksi pientä koelaitetta, jonka kokoa on mahdollista suurentaa jatkossa lämpölaitoskokoluokkaan asti. Torrefioidun biomassan tuotantokustannuksia on tarkasteltu laiteinvestointien, raaka-aine- sekä käyttökustannuksien kautta. Laboratoriokokeiden perusteella on saatu tuloksia optimaalisista toiminta-arvoista lämpökäsittelymenetelmille. Lämpöyrittäjälle on luotu perustoiminta-ajatus torrefioidun biomassan tuotannolle, jossa on tarkasteltu myös tuotannon kannattavuutta. Tämä työ antaa pohjaa aiheen jatkotutkimukselle ja -kehitykselle.

Painovoimaisen kemiallisen vesienkäsittelymenetelmän soveltuvuus pienille turvetuotantoalueille

Turvetuotannon suurimpana ympäristövaikutuksena pidetään tuotantoalueiden valuma-vesistä johtuvia ympäristövaikutuksia. Tiukentunut ympäristölainsäädäntö edellyttää uusilta turvetuotantoalueilta parhaan käyttökelpoisen tekniikan käyttöä valumavesien-käsittelyssä. Parhaaksi käyttökelpoiseksi tekniikaksi luetaan pintavalutus- ja kasvilli-suuskentän sekä kemikaloinnin käyttö valumavesien puhdistuksessa. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää painovoimaisen kemiallisen vesienkäsit-telymenetelmän soveltuvuutta pienille turvetuotantoalueille. Tutkimuskohteena oli Lep-pisuo Luumäen kunnassa, jonne rakennettiin 2010 painovoimaisen kemikaloinnin koe-laitteisto. Laitteiston puhdistustulosta tarkasteltiin kemikalointiin tulevan ja lähtevän veden sekä taustanäytepisteiden tarkkailutulosten avulla. Laitteiston toimivuutta arvioi-tiin kemikaalin annostelun ja toimintavarmuuden avulla. Vuoden 2010 tarkkailutuloksista saatiin keskimääräisiksi erotustehokkuuksiksi koko-naisfosforin osalta 65,2 %, kokonaistypen osalta 28,1 % ja CODMn osalta 65,5 %. Ke-mikaloinnista lähtevän veden kokonaisfosforipitoisuus oli 7,7 μg/l, kokonaistyppipitoi-suus 656 μg/l ja CODMn 5,5 mg/l O2. Ferrisulfaatin annostelu oli keskimäärin 81 mg/l, vaihteluvälillä 25–268 mg/l.

Nopeaan pyrolyysiin perustuvan bioöljyn tuotantolaitoksen liiketoiminnallinen malli ja kannattavuuslaskenta Savonlinnan seudulla

Pyrolyysiöljy on biomassasta nopealla hapettomalla lämpökäsittelyprosessilla valmistettavaa nestemäistä polttoainetta. Kasvavien uusiutuvan energian käyttötavoitteiden myötä pyrolyysiöljystä on tullut varteenotettava vaihtoehto fossiilisille polttoöljyille. Suurimmat käytön haasteet ovat alhainen lämpöarvo, happamuus ja korkeahkot kiintoainepitoisuudet verrattuna fossiilisiin polttoöljyihin. Nämä haasteet ovat kuitenkin ratkaistavissa. Työssä tarkasteltiin bioöljyn tuotantolaitoksen liiketoiminnallista mallia ja kannattavuutta Savonlinnan seudulle sijoitettuna. Tätä varten selvitettiin alueellinen raaka-aineen saatavuus ja hinta, sekä potentiaaliset markkinat pyrolyysiöljylle. Kannattavuuslaskentaa varten luotiin exel – pohjainen laskentatyökalu, jolla laskettiin pyrolyysiöljyn tuotannon omakustannushinnat ja kannattavuudet eri laitosvaihtoehdoille. Saaduille tuloksille tehtiin herkkyysanalyysi, jolla selvitettiin merkittävimmät kannattavuuteen vaikuttavat tekijät. Laskettujen tulosten perusteella pienemmät 100 BDMTPD (Bone Dry Metric Ton per Day) tuotantolaitokset eivät ole kannattavia investointeja. Suuremmat 400 BDMTPD tuotantolaitokset ovat kannattavia, kunhan raaka-aine saadaan kohtuulliseen hintaan ja investointikustannukset pysyvät kurissa.

Sähkön ja lämmön yhteistuotannon mahdollisuudet vaneritehtaan yhteydessä

Tämän diplomityön tarkoituksena oli tehdä sähkön ja lämmöntuotannon kannattavuustarkastelu erään esimerkkitehtaan näkökulmasta. Tarkoitus oli selvittää onko vaneritehtaalla edellytyksiä investoida sähköä ja lämpöä tuottavaan yhteistuotantolaitokseen, vai onko edullisempaa tuottaa itse ainoastaan valmistusprosessin kannalta välttämätön lämpöenergia ja ostaa tarvittava sähköenergia ulkoiselta toimijalta. Johdantona on tarkasteltu ensin vanerin valmistusprosessia ja prosessissa syntyviä sivutuotteita. Toisena osiona on pyritty hahmottamaan vanerinvalmistuksessa syntyvien sivutuotteiden määriä ja ominaisuuksia niiden polttoainekäyttöä silmällä pitäen. Lopuksi johdannossa on perehdytty mahdollisiin tekniikoihin, joilla sähkön ja lämmön yhteistuotanto vaneritehtaan yhteydessä olisi mahdollista. Johdannossa käsiteltävät asiat perustuvat teorialähteisiin. Aineisto ja menetelmät osiossa on tarkasteltu esimerkkitehdasta voimalaitoksen sijoituskohteena. Osiossa on perehdytty prosessin sivutuotteiden määrään ja energian kulutukseen. Näiden seikkojen perusteella on tehtaan yhteyteen mitoitettu sähköä ja lämpöä tuottavia yhteistuotantolaitosesimerkkejä. Lopuksi tuloksissa on tarkasteltu yhteistuotantolaitoksien kannattavuutta vaneritehtaan yhteydessä ja tutkittu kannattavuuteen vaikuttavia tekijöitä.

Liiketoimintamalli teollisuuden ylijäämälämmön hyödyntämisestä kaukolämpöverkoissa

Tässä työssä tarkastellaan teollisuuden ylijäämälämmön hyödyntämistä kaukolämpöverkoissa liiketoimintamallin näkökulmasta. Työn tilaaja on YIT Teollisuus Oy, joka haluaa osaltaan olla mukana ratkaisemassa ilmastonmuutoksesta ja hiilidioksidipäästöjen vähentämistarpeista aiheutuvia yhteiskunnan kehitystarpeita. Energiatehokkuuden parantaminen on yksi nopeimmista keinoista vähentää päästöjä. Teollisuuden energiatehokkuutta voidaan parantaa ottamalla talteen sähköntuotannossa ja tuotantoprosesseissa syntyvää ylijäämälämpöä. Aikaisempien tutkimusten perusteella tiedetään, että Suomessa syntyy vuosittain noin 4–6 TWh ylijäämälämpöä, joka voitaisiin hyödyntää jo olemassa olevien kaukolämpöverkkojen välityksellä rakennusten lämmittämiseen. Kuitenkin vuonna 2008 teollisuus myi ylijäämälämpöä kaukolämpöverkkoihin yhteensä vain 770 GWh, mikä vastaa noin 2,5 prosenttia kokonaiskaukolämmön tarpeesta. Tämän työn tuloksena syntyi liiketoimintamalli, joka esittelee ne palvelut, jotka YIT tuottaa asiakkailleen tilanteissa, joissa teollisuudessa syntyvää ylijäämälämpöä hyödynnetään kaukolämpöverkoissa. Jotta liiketoimintamalli toimisi käytännössä, on siitä oltava hyötyä kaikille osapuolille. Asiakkaan on siis voitava kattaa palvelusta ja sen rahoituksesta syntyvät kustannukset myydyn ylijäämälämmön tuotolla (teollisuuslaitos) tai säästyneistä energian hankintakustannuksista (kaukolämpöyhtiö). Eniten ylijäämälämmön käytöstä voivat hyötyä kaukolämpöyhtiöt, joiden tuotannosta korkeintaan pieni osa tulee yhteistuotannosta ja joilla uusiutuvien energialähteiden osuus on vähäinen. Lisäksi kaukolämpöverkon koon vuotuisena kulutuksena mitattuna on oltava riittävän suuri ja kaukolämmön hinnan suhteellisen korkea. Myös alueen ennustettu väestönkasvu ja uudet suunnitteilla olevat asuinalueet saattavat parantaa ylijäämälämmön hyödyntämisen houkuttelevuutta. YIT:n näkökulmasta ylijäämälämmön talteenottoprojektit ovat hyvä lisä sen nykyiseen palvelutarjontaan. Myös yhteiskunnallisella tasolla aihe on merkittävä. Vaikka nykytietämyksen mukaan energian käytön tehostaminen ja päästöttömän tuotannon lisääminen ovat molemmat yhtä merkittäviä keinoja ilmastotavoitteiden saavuttamisen kannalta, panostetaan Suomessa tällä hetkellä lähinnä tuotannon tukemiseen. Lähivuosien poliittiset ratkaisut vaikuttavatkin vahvasti siihen, kuinka paljon tulevaisuudessa ylijäämälämpöä hyödynnetään rakennusten lämmittämisessä.

CFD Modelling of Direct Contact Condensation in Suppression Pools by Applying Condensation Models of Separated Flow

The condensation rate has to be high in the safety pressure suppression pool systems of Boiling Water Reactors (BWR) in order to fulfill their safety function. The phenomena due to such a high direct contact condensation (DCC) rate turn out to be very challenging to be analysed either with experiments or numerical simulations. In this thesis, the suppression pool experiments carried out in the POOLEX facility of Lappeenranta University of Technology were simulated. Two different condensation modes were modelled by using the 2-phase CFD codes NEPTUNE CFD and TransAT. The DCC models applied were the typical ones to be used for separated flows in channels, and their applicability to the rapidly condensing flow in the condensation pool context had not been tested earlier. A low Reynolds number case was the first to be simulated. The POOLEX experiment STB-31 was operated near the conditions between the ’quasi-steady oscillatory interface condensation’ mode and the ’condensation within the blowdown pipe’ mode. The condensation models of Lakehal et al. and Coste & Lavi´eville predicted the condensation rate quite accurately, while the other tested ones overestimated it. It was possible to get the direct phase change solution to settle near to the measured values, but a very high resolution of calculation grid was needed. Secondly, a high Reynolds number case corresponding to the ’chugging’ mode was simulated. The POOLEX experiment STB-28 was chosen, because various standard and highspeed video samples of bubbles were recorded during it. In order to extract numerical information from the video material, a pattern recognition procedure was programmed. The bubble size distributions and the frequencies of chugging were calculated with this procedure. With the statistical data of the bubble sizes and temporal data of the bubble/jet appearance, it was possible to compare the condensation rates between the experiment and the CFD simulations. In the chugging simulations, a spherically curvilinear calculation grid at the blowdown pipe exit improved the convergence and decreased the required cell count. The compressible flow solver with complete steam-tables was beneficial for the numerical success of the simulations. The Hughes-Duffey model and, to some extent, the Coste & Lavi´eville model produced realistic chugging behavior. The initial level of the steam/water interface was an important factor to determine the initiation of the chugging. If the interface was initialized with a water level high enough inside the blowdown pipe, the vigorous penetration of a water plug into the pool created a turbulent wake which invoked the chugging that was self-sustaining. A 3D simulation with a suitable DCC model produced qualitatively very realistic shapes of the chugging bubbles and jets. The comparative FFT analysis of the bubble size data and the pool bottom pressure data gave useful information to distinguish the eigenmodes of chugging, bubbling, and pool structure oscillations.

Public-private partnership in marine litter waste management

Marine litter is an international environmental problem that causes considerable costs to coastal communities and the fishing industry. Several international and national treaties and regulations have provisions to marine litter and forbid disposal of waste into the sea. However, none of these regulations state a responsibility for public authorities to recover marine litter from the sea, like they do for marine litter that washes up on public beaches. In a financial evaluation of a value chain for marine litter incineration it was found out that the total costs of waste incineration are approximately 100 ─ 200 % higher than waste fees offered by waste contractors of ports. The high costs of incineration are derived from the high calorific value of marine litter and therefore a high incineration cost for the waste, and long distances between ports that are taking part in a project for marine litter recovery from the sea and an Energy-from-Waste (EfW) facility. This study provides a possible solution to diverting marine litter from landfills to more environmentally sustainable EfW use by using a public-private partnership (PPP) framework. PPP would seem to fit as a suitable cooperative approach for answering problems of current marine litter disposal in theory. In the end it is up to the potential partners of this proposed PPP to decide whether the benefits of cooperation justify the required efforts.

Toimintajärjestelmän kehittäminen kiinteistö- ja toimitilajohdon palveluita tarjoavalle yritykselle

Diplomityö tehtiin kiinteistö- ja toimitilajohdon palveluita tarjoavalle suomalaiselle rakennusalan yrityksen liiketoimintalinjalle. Työn lähtökohtana oli kehittää kyseiselle liiketoimintalinjalle toimintaa ohjaava ja yhtenäistävä toimintajärjestelmä. Työ koostuu johdannosta, teoriaosuudesta, empiriaosuudesta sekä johtopäätöksistä. Johdannossa esitellään työssä käytettävät menetelmät sekä kohdeyritys. Teoriaosuudessa puolestaan esitellään myöhemmin työn empiriaosuudessa hyödynnettävät teoriakokonaisuudet. Teoriaosuus koostuu kiinteistötoimialan esittelystä, laatuajattelusta sekä prosessijohtamisen läpikäynnistä. Empiriaosuus sisältää selvityksen kohdeyrityksen lähtötilasta ja suoritetusta kehitystyöstä. Kehitystyö sisältää sanallisen ja kuvallisen selvityksen rakennetun toimintajärjestelmän eri vaiheista. Työn tuloksena syntyi kiinteistö- ja toimitilajohdon palveluille käyttökelpoinen, toimintaa tukeva ja toiminnan johtamista helpottava työkalu. Toimintajärjestelmä kehitettiin yhdessä yksikön avainhenkilöiden kanssa, jolloin sen rakentamisessa saatiin huomioitua tulevien käyttäjien toiveita. Toimintajärjestelmässä on keskitetysti muun muassa toiminnan edellyttämät tiedot ja dokumentit.

Tiedonhallinnan kehittäminen prosessikuvausten ja sähköisen dokumentoinnin avulla

Tämän diplomityön tavoitteena on selkeyttää apteekin ydinprosesseja mallintamalla prosessit ja tehostaa apteekin tiedonhallintaa sähköisen toimintajärjestelmän avulla. Ydinprosessien mallintaminen lisää apteekin työntekijöiden tietoisuutta prosessien oikeasta suoritustavasta. Dokumenttien sijoittaminen yhteen paikkaan helpottaa niiden löytymistä ja käytettävyyttä. Tässä työssä tutkittiin yhtä yritystä, joten tutkimusmenetelmänä käytettiin tapaustutkimusta. Työn keskeinen sisältö rakentuu tiedonhallinnan, prosessijohtamisen sekä sähköisen toimintajärjestelmän teorioiden pohjalta. Teoriaa hyödynnetään käytännön tutkimuksessa, jossa kartoitetaan apteekin dokumentit ja kehitetään niiden organisointia. Työssä tunnistetaan ja mallinnetaan apteekin ydinprosessit sekä kerätään tietoa niiden ongelmakohdista. Apteekin ydinprosesseiksi tunnistettiin reseptiasiakkaan palvelu ja neuvonta, itsehoitoasiakkaan palvelu ja neuvonta, kotisairaanhoidon ja hoivakotien palvelu sekä tavaranhallinta. Apteekissa luodut dokumentit luokiteltiin toimintaohjeiksi, työohjeiksi, lomakkeiksi ja rekisteriselosteiksi. Työn tuloksena apteekin tiedonhallinta tehostui dokumenttien sähköistämisellä ja organisoinnilla toimintajärjestelmään. Ydinprosessien mallintaminen selkeytti apteekin ydinprosesseja sekä lisäsi työntekijöiden tietoisuutta prosessien oikeasta toimintatavasta.

Tuotantoyrityksen suorituskyvyn kehittämissuunnitelma lean perspektiivistä – Case Lindab Oy

Tutkimuksen päätavoitteena on luoda Lindab Oy:n Kyyjärven tuotantolaitokselle kehittämissuunnitelma nojautuen Lean filosofiaan, perinteiseen suorituskyvyn mittaamiseen ja sen osa-alueisiin. Lean teorian näkökulmasta tutkimustyössä tunnistetaan tärkeimmät kehityskohteet ja niihin vaikuttavimmat kehitystoimet. Työn alussa selvitetään eri tuotantomuotoja ja niiden kilpailukykyä, lisäksi perustellaan, miksi työn kehittämisen pohjalle valitaan Lean - filosofia. Raportin kuluessa Lean ajattelua avataan lukijalle enemmän ja kerrotaan mitä se sisältää. Lean filosofiasta valitaan elementtejä, joita voidaan käyttää jatkossa, kehitettävän toimintaympäristön kehitysmallin muodostamiseen. Lean filosofian tarkastelun jälkeen toimintaympäristöä tutkitaan ja muodostetaan käsitys suorituskyvyn alueista, joita on tarkoitus pyrkiä kehittämään. Tässä kohdassa etsitään myös soveltuvat Lean mittarit ja tarkistetaan syy-seuraussuhteet valittuihin suorituskyvyn osa-alueisiin. Lean mittarit toimivat myös itsearviointikysymysten taustalla, joilla kartoitetaan toimintaympäristön suorituskykyä. Suorituskyvyn mittauksen tulokset toimivat täten kehittämistehtävän lopullisina ajureina.

Sosiaali- ja terveydenhuollon teknisten palveluiden tuotteistaminen

Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli tutkia Päijät-Hämeen sosiaali- ja terveydenhuollon kuntayhtymän Tukipalvelukeskuksen teknisten palveluiden tulosalueen tuotteistamista ja tuottaa kustannusten laskutuksen periaatteellinen toteutusmalli. Työssä otetaan kantaa palveluiden hinnoittelumalleihin eli kuinka kiinteistöistä ja teknisistä ylläpitopalveluista syntyvät kustannukset voidaan osoittaa niitä käyttäville tulosalueille. Palveluiden jäsentäminen ja suoritteiden yhdistäminen muodostavat palvelutuotteen, jota palveluita käyttävälle asiakkaalle tarjotaan. Tuotekäsitteelle on tyypillistä, että sitä voidaan tuottaa saman sisältöisenä nyt ja tulevaisuudessa. Tuotteita tarjoavan palveluiden tuottajan tuotekriteerit sisältävät selkeät tuoteryhmät, tuotteiden määrällisen mitattavuuden, kuvaavat tuotenimikkeet ja tuotteilla on ostajan näkökulmasta selkeä sisältö ja hinnoittelu. Tuotteistamisen tärkein hyöty on organisaation kustannusrakenteen selkeytyminen, jonka vuoksi tuotteiden määrä, laatu ja hinta tulee olla määriteltävissä. Asiakkaalle voidaan tarjota valmiiksi hinnoiteltuja palveluosia, jolloin palveluiden räätälöinti ja modulointi ovat mahdollisia palveluiden niputtamisella. Ei-kaupallisten instanssien, kuten kuntayhtymien sisäinen laskutus ja tuotteistus mahdollistavat palveluiden standardoimisen ja johdon päätöksenteko toimialakohtaisen kustannustietoisuuden vuoksi paranee. Tutkimuksen alkuosassa paneudutaan palvelun alle kuuluviin käsitteisiin, kuten tuotteistamisajatteluun, palvelupaketteihin, palveluiden laadun mittaamiseen ja palveluiden hinnoitteluun. Lisäksi tutkimuksessa käsitellään teknisten palveluiden hinnoitteluun käytettävän toimintoperusteisen kustannuslaskennan sekä sisäisen vuokraamisen periaatteita. Teoreettisessa viitekehyksessä käsiteltyjä asioita käytettiin hyödyksi sairaanhoitopiireille laadittuun kyselytutkimukseen. Yhdessä teorian ja kyselytutkimuksen kanssa kohdeorganisaatiolle luotiin malli palveluiden tuotteistamiseksi.

Utilization of Particle Image velocimetry in PPOOLEX condensation experiments

Particle Image Velocimetry, PIV, is an optical measuring technique to obtain velocity information of a flow in interest. With PIV it is possible to achieve two or three dimensional velocity vector fields from a measurement area instead of a single point in a flow. Measured flow can be either in liquid or in gas form. PIV is nowadays widely applied to flow field studies. The need for PIV is to obtain validation data for Computational Fluid Dynamics calculation programs that has been used to model blow down experiments in PPOOLEX test facility in the Lappeenranta University of Technology. In this thesis PIV and its theoretical background are presented. All the subsystems that can be considered to be part of a PIV system are presented as well with detail. Emphasis is also put to the mathematics behind the image evaluation. The work also included selection and successful testing of a PIV system, as well as the planning of the installation to the PPOOLEX facility. Already in the preliminary testing PIV was found to be good addition to the measuring equipment for Nuclear Safety Research Unit of LUT. The installation to PPOOLEX facility was successful even though there were many restrictions considering it. All parts of the PIV system worked and they were found out to be appropriate for the planned use. Results and observations presented in this thesis are a good background to further PIV use.

Evaluation of Bubble Formation and Break Up in Suppression Pools by Using Pattern Recognition Methods

During a possible loss of coolant accident in BWRs, a large amount of steam will be released from the reactor pressure vessel to the suppression pool. Steam will be condensed into the suppression pool causing dynamic and structural loads to the pool. The formation and break up of bubbles can be measured by visual observation using a suitable pattern recognition algorithm. The aim of this study was to improve the preliminary pattern recognition algorithm, developed by Vesa Tanskanen in his doctoral dissertation, by using MATLAB. Video material from the PPOOLEX test facility, recorded during thermal stratification and mixing experiments, was used as a reference in the development of the algorithm. The developed algorithm consists of two parts: the pattern recognition of the bubbles and the analysis of recognized bubble images. The bubble recognition works well, but some errors will appear due to the complex structure of the pool. The results of the image analysis were reasonable. The volume and the surface area of the bubbles were not evaluated. Chugging frequencies calculated by using FFT fitted well into the results of oscillation frequencies measured in the experiments. The pattern recognition algorithm works in the conditions it is designed for. If the measurement configuration will be changed, some modifications have to be done. Numerous improvements are proposed for the future 3D equipment.

Indoor air quality at a waste incineration plant in Finland

Waste has been incinerated for energy utilization for more than a hundred years, but the harmful emissions emitted from the incineration plants did not begin to cause concern until the 1980s. Many plants were shutdown and the waste incineration plant in Kyläsaari Helsinki was one of them. In later years, new landfill regulations have increased the interest in waste incineration. During the last year, four new plants were taken into operation in Finland, Westenergy in Vaasa among them. The presence of dust has been observed indoors at Westenergy waste incineration plant. Dust is defined as particles with a diameter above 10 μm, while fine particles have a diameter smaller than 2.5 μm, ultrafine under 0.1 μm and nanoparticles under 0.05 μm. In recent years, the focus of particle health research has been changed to investigate smaller particles. Ultrafine particles have been found to be more detrimental to health than larger particles. Limit values regulating the concentrations of ultrafine particles have not been determined yet. The objective of this thesis was to investigate dust and particles present inside the Westenergy waste incineration facility. The task was to investigate the potential pollutant sources and to give recommendations of how to minimize the presence of dust and particles in the power plant. The total particle number concentrations and size distributions where measured at 15 points inside the plant with an Engine Exhaust Particle Sizer (EEPS) Spectrometer. The measured particles were mainly in the ultrafine size range. Dust was only visually investigated, since the main purpose was to follow the dust accumulation. The measurement points inside the incineration plant were chosen according to investigate exposure to visitors and workers. At some points probable leakage of emissions were investigated. The measurements were carried out during approximately one month in March–April 2013. The results of the measurements showed that elevated levels of dust and particles are present in the indoor air at the waste incineration plant. The cleanest air was found in the control room, warehouse and office. The most polluted air was near the sources that were investigated due to possible leakage and in the bottom ash hall. However, the concentrations were near measured background concentrations in European cities and no leakage could be detected. The high concentrations were assumed to be a result of a lot of dust and particles present on surfaces that had not been cleaned in a while. The main source of the dust and particles present inside the waste incineration plant was thought to be particles and dust from the outside air. Other activities in the area around the waste incineration facility are ground work activities, stone crushing and traffic, which probably are sources of particle formation. Filtration of the outside air prior entering the facility would probably save personnel and visitors from nuisance and save in cleaning and maintenance costs.