Mädätysjäännöksen rakeistus, terminen kuivaus ja energiahyötykäyttö

Tutkimuksen tavoitteena oli kartoittaa alueellisen jäteyhtiön Kymenlaakson Jäte Oy:n mahdollisuuksia rakeistaa ja termisesti kuivata mekaanisesti kuivattua mädätysjäännöstä sekä mahdollisuuksia toimittaa termisesti kuivattua materiaalia energiahyötykäyttöön. Tutkimuksessa selvitettiin myös kokemuksia lattialämmityksen käyttämisestä mädätysjäännöksen kuivaukseen. Tutkimuksessa perehdyttiin erilaisiin rakeistus- ja kuivausmenetelmiin sekä termisen kuivurin valintaan vaikuttaviin asioihin. Kuvaukset perustuvat kirjallisuudesta ja internetistä saatuihin tietoihin. Tekniikkakuvausten pohjalta lähdettiin kyselemään tarjouksia termisiä kuivauslaitteistoja myyviltä yrityksiltä. Tarjoukset pyydettiin kuiva-ainepitoisuuden muutokselle 30 %:sta 90 %:iin ja oletettiin, että kuivaukseen on käytettävissä lämpöä viideltä kaatopaikkakaasua käyttävältä mikroturbiinilta. Tutkimuksen aikana saatiin tarjous kuudelta yritykseltä. Saadut tarjoukset esiteltiin tiivistetysti raportissa ja kokonaisuudessaan ne sisällytettiin Kymenlaakson Jäte Oy:n laajempaan raporttiin, joka ei ole julkinen. Yritykset antoivat hyvin erilaisia tietoja siitä, mitä tarjoukseen sisältyy, joten tarjoukset eivät olleet suoraan vertailukelpoisia. Tarjouksista myös havaittiin, että jos Mäkikylän biokaasulaitokselta vastaanotettaisiin enimmäismäärä (19 500 t/a) mädätysjäännöstä, mikroturbiineilta saatava lämpömäärä ei riittäisi kuivaamaan kaikkea mädätysjäännöstä 90 % kuiva-ainepitoisuuteen. Tutkimuksen aikana huomattiin myös, että sitovan tarjouksen saamiseksi mädätysjäännös tulee toimittaa testattavaksi, jolloin saadaan vahvistus kuivausmenetelmän soveltuvuudesta kyseiselle materiaalille. Tutkimuksessa selvitettiin myös, minkälaisia kokemuksia löytyy lattialämmityksen käyttämisestä kuivaukseen niin Suomesta kuin maailmalta ja voiko menetelmää käyttää mädätysjäännöksen kuivaukseen. Kyseistä menetelmää on käytetty tehostamaan aurinkokuivausta, joten tutkimuksen aikana perehdyttiin erityisesti aurinkokuivaukseen liittyviin tieteellisiin artikkeleihin. Lattialämmityksen käytöstä löytyi niin heikkouksia kuin vahvuuksia. Suomessa aurinkokuivauksen ja lattialämmityksen yhdistelmä ei ole kuitenkaan päätynyt laajaan käyttöön ja syynä voidaan nähdä muun muassa kylmät ja pimeät vuodenajat sekä suuri pinta-alan tarve. Tutkimusraportissa selvitettiin lisäksi polttolaitosten edustajien kiinnostusta ja rajoituksia ottaa vastaan termisesti kuivattua mädätysjäännöstä. Tutkimuksen aikana otettiin yhteyttä alle 100 km etäisyydellä Kymenlaakson Jäte Oy:stä sijaitsevien jätteenpolttoluvan omaavien yritysten edustajiin. Saatuja vastauksia käsiteltiin tiivistetysti raportissa ja vastaukset sisällytettiin kokonaisuudessaan Kymenlaakson Jäte Oy:n laajempaan raporttiin, joka ei ole julkinen. Puhelinhaastattelujen pohjalta nähtiin, että yrityksillä on kiinnostusta materiaalia kohtaan, mutta samalla vastauksiin vaikuttavat mädätysjäännöksen analyysitulokset. Poltto-ominaisuuksiin liittyvät analyysit tullaan toteuttamaan vuoden 2012 aikana. Laitoksilla oli myös vaihtelevia rajoituksia materiaalia kohtaan, mutta analyysituloksista riippuen materiaalia voidaan hyödyntää energiana tuhansia tai jopa kymmeniä tuhansia tonneja vuodessa alle 100 km etäisyydellä Kymenlaakson Jäte Oy:stä.

Puuelementtien teollisen tuotannon kehittäminen

Tavoitteena tässä diplomityössä oli selvittää puuelementtien teollisen tuotannon mahdollisuuksia ja kehityksen tilaa. Millaiset valmiudet puuelementtien valmistajilla on valmistaa rakennuttajien ja rakentajien edellyttämiä suur- ja tilaelementtejä puukerrostaloja varten, millaista tuotekehitystä ja tuotantoinvestointeja tarvitaan kaiken tämän mahdollistamiseksi, mikä on yritysten halukkuus ja resurssit investoida uuteen teknologiaan sekä kuinka voidaan parantaa tuotannon tehokkuutta. Ensin diplomityössä luotiin katsaus puukerrostalorakentamisen historiaan, nykytilaan, kerrostalojärjestelmiin, palomääräyksiin ja ruotsalaiseen puuelementtien valmistamisen kehityksen tilaan. Puuelementtien valmistukseen tutustumisen jälkeen laadittiin kyselylomake tutkimusta varten, joka lähettiin 64:lle puuelementtien valmistajalle. Tutkimukseen vastasi kaikkiaan 20 puuelementtien valmistajaa. Vastausprosentiksi muodostui 31 %. Tutkimuksen perusteella voidaan todeta puuelementtien valmistajien olevan pieniä ja keskisuuria pk-yrityksiä jotka valmistavat puuelementtejä pääasiassa pientaloteollisuudelle. Suomalaisten valmistajien automaation taso ja tekninen osaaminen ei juuri eroa ruotsalaisesta puuelementtien valmistuksesta. Suomessa puuelementtien valmistus puukerrostaloja varten ei ole vielä vakiintunutta samalla tavalla kuten Ruotsissa. Suomessa Puukerrostalokohteita lähtee liikkeelle tällä hetkellä vielä aivan liian vähän. Kilpailukyky ja tehokkuus tulevat kehittymään nopeasti kun teollinen valmistus saadaan riittävän korkealle tasolle.

Betonielementtien myynnin ja markkinoinnin kehittäminen

Työllä oli kaksi tavoitetta: tutkia betonielementtejä valmistavan Lipa-Betoni Oy:n myynnin ja markkinoinnin tilaa sekä laatia markkinointisuunnitelma Sepa Oy:n kanssa yhteistyössä kehitetylle puubetonivälipohjalaatalle. Tutkimus jakautui nähden tavoitteiden mukaisiin tutkimusosioihin. Rakennusalan markkinointi, tarkemmin betonielementtien markkinointi, voidaan suurelta osin nähdä projektien markkinointina. Siksi työn teoriaosuudessa käsiteltiin rakennusalan markkinointia projektimarkkinoinnin näkökulmasta; erityispiirteitä, vaiheita, referenssien ja asiakassuhteiden merkitystä sekä proaktiivista markkinointistrategiaa. Lisäksi tutkittiin markkinoinnin suunnitteluun, markkinoinnin kilpailukeinoihin sekä markkinoinnin tehokkuuden mittaamiseen liittyviä teorioita. Työn tuloksena esitettiin kehitysehdotukset Lipa-Betoni Oy:n myynnin ja markkinoinnin tehostamiseksi. Konkreettisimmat tulokset tästä tutkimusosiosta ovat asiakkuuksien hoitomalli segmenteittäin ja markkinoinnin tehokkuuden mittaristo. Kehitysehdotuksien yhteenvetona laadittiin Lipa-Betoni Oy:n markkinoinnin prosessimalli. Puubetonivälipohjalaatalle laadittiin markkinointisuunnitelma. Puubetonivälipohjalaatan markkinoinnissa korostuu proaktiivinen markkinointistrategia, jonka avulla saadaan tärkeitä referenssejä tukemaan tulevaisuuden markkinointityötä.

Introduction of the T-10 static line parachuting capability to the NH90 helicopter

The purpose of this study was to investigate the suitability of the Finnish Defence Forces’ NH90 helicopter for parachuting operations with the T-10 static line parachute system. The work was based on the Army Command’s need to compensate for the reduction in the outsourced flight hours for the military static line parachuting training. The aim of the research was to find out the procedures and limitations with which the NH90 IOC+ or FOC version helicopter could be used for static line parachutist training with the T-10B/MC1-1C parachutes. The research area was highly complicated and non-linear. Thus analytical methods could not be applied with sufficient confidence, even with present-day computing power. Therefore an empirical research method was selected, concentrating on flight testing supported with literature study and some calculated estimations. During three flights and 4.5 flight hours in Utti, Finland on 1720 September 2012, a total of 44 parachute drops were made. These consisted of 16 dummy drops and 28 paratrooper jumps. The test results showed that when equipped with the floor mounted PASI-1 anchor line, the deflector bar of the NHIndustries’ Parachuting Kit and Patria’s floor protection panels the Finnish NH90 variant could be safely used for T-10B/MC1-1C static line parachuting operations from the right cabin door at airspeed range of 5080 KIAS (90–150 km/h). The ceiling mounted anchor lines of the NHI’s Parachuting Kit were not usable with the T-10 system. This was due to the static lines’ unsafe behaviour in slipstream when connected to the cabin ceiling level. In conclusion, the NH90 helicopter can be used to meet the Army Command’s requirement for an additional platform for T-10 static line parachutist training. Material dropping, the effect of additional equipment and jumping from the rear ramp should be further studied.

Lean daily management, visual management and continuous improvement

This thesis was part of lean adaptation project started at Outotec Lappeenranta factory in early 2013. The purpose of this thesis was to develop and propose lean tools that could be used in daily management, visual management and continuous improvement. This thesis was “outsiders” view, and as such, did not study the current processes deeply. As result of this thesis, two different Daily Management -boards were designed, one for parallel processes and one for sequential processes. In addition, methods of doing continuous improvement and daily task accountability were framed and standard work for the leaders outlined. The tools presented in this thesis are general tools which support work in lean environment. They are visual and, if used correctly, they provide a basis from which continuous improvement can be done. Lean philosophy emphasizes the deep understanding of the current situation and it would be against the lean principles to blindly implement anything developed “on the outside”. The tools presented should be reviewed and modified further by the people working on the factory floor.

Introduction of the T-10 static line parachuting capability to the NH90 helicopter

The purpose of this study was to investigate the suitability of the Finnish Defence Forces’ NH90 helicopter for parachuting operations with the T-10 static line parachute system. The work was based on the Army Command’s need to compensate for the reduction in the outsourced flight hours for the military static line parachuting training. The aim of the research was to find out the procedures and limitations with which the NH90 IOC+ or FOC version helicopter could be used for static line parachutist training with the T- 10B/MC1-1C parachutes. The research area was highly complicated and non-linear. Thus analytical methods could not be applied with sufficient confidence, even with present-day computing power. Therefore an empirical research method was selected, concentrating on flight testing supported with literature study and some calculated estimations. During three flights and 4.5 flight hours in Utti, Finland on 17−20 September 2012, a total of 44 parachute drops were made. These consisted of 16 dummy drops and 28 paratrooper jumps. The test results showed that when equipped with the floor mounted PASI-1 anchor line, the deflector bar of the NHIndustries’ Parachuting Kit and Patria’s floor protection panels the Finnish NH90 variant could be safely used for T-10B/MC1-1C static line parachuting operations from the right cabin door at airspeed range of 50−80 KIAS (∼90–150 km/h). The ceiling mounted anchor lines of the NHI’s Parachuting Kit were not usable with the T-10 system. This was due to the static lines’ unsafe behaviour in slipstream when connected to the cabin ceiling level. In conclusion, the NH90 helicopter can be used to meet the Army Command’s requirement for an additional platform for T-10 static line parachutist training. Material dropping, the effect of additional equipment and jumping from the rear ramp should be further studied.

Koivuvanerin palonkesto-ominaisuuksien parantaminen liimaseoksen koostumusta muuttamalla

Viime vuosina puutuotteiden palonkestävyydelle asetetut vaatimukset ovat kasvaneet. Puutuotteiden käyttöä on mahdollista lisätä, mikäli niiden palonkestävyyttä saadaan parannettua. Tässä diplomityössä tutkittiin palonestoaineiden vaikutusta liimaseoksen ominaisuuksiin, liimautuvuuteen ja palonkestävyyteen. Työn tarkoituksena oli löytää liimaseos, jonka avulla saadaan koivuvanerin palonkestävyyttä parannettua. Teoriaosuudessa on käyty läpi koivuvanerin valmistusprosessi ja käytettävät liimat, ominaisuudet sekä käyttökohteet. Teoriaosuudessa käsitellään myös puutuotteiden syttymistä ja vertaillaan erilaisia palonestoaineita ja niiden vaikutusmekanismeja. Työn kokeellinen osuus koostui hartsiseoksen imeytyvyyden tutkimisesta, liimaseosten ominaisuuksien selvittämisestä, vanerilevyjen liimautuvuuden ja liimauslujuuden testaamisesta sekä palonkestävyysominaisuuksien selvittämisestä. Työssä saavutettiin pientä parannusta levyjen palonkestävyysominaisuuksiin. Tavoitteeksi asetettua palonkestävyyden kaksinkertaistumista ei saavutettu. Työ antaa kuitenkin hyvän pohjan palonestoaineiden ja vanerihartsien palonkestävyys-ominaisuuksien tutkimisen jatkamiselle. Työssä saavutettuja tuloksia tullaan hyödyntämään vanerilevyjen palo-ominaisuuksien parantamiseen tähtäävissä tutki-muksissa.

Porin Kuudennen osan tarinoista rakennettu kulttuuriperintö

Tutkimus käsittelee viranomaisten ja asukkaiden välistä vuorovaikutusta kaavaprosessin aikana. Tutkimusalueena on valtakunnallisesti merkittäväksi kulttuuriympäristöksi luokiteltu Porin Kuudes osa, joka on yksi laajimmista yhtenäisenä säilyneistä 1800-luvun lopun puukaupunkialueista Suomessa. Hermeneuttis-fenomenologista otetta soveltava tutkimus perustuu muistitietoaineistoon, joka avaa näkökulman paikallisen kulttuuriperinnön syntymiseen, periytymiseen ja muutokseen. Kuudennen osan vuonna 2012 voimaan tulleessa asemakaavamuutoksessa suojeltiin 405 rakennusta. Sekä viranomaiset että asukkaat haluavat säilyttää arvokkaan ympäristön jälkipolville. Asukkaiden ja viranomaisten lähtökohdat arvottamiselle ovat kuitenkin erilaiset. Asiantuntijoiden näkemys kulttuuriympäristön arvoista perustuu eksplisiittiseen viralliseen tietoon, joka heijastaa positivistista käsitystä maailmasta mitattavista objekteista koostuvana kokonaisuutena. Asukkaiden arvostus asuinaluetta ja sen rakennuksia kohtaan puolestaan nousee sukupolvelta toiselle siirretyn aineettoman perinnön yhteisöllisestä merkityksestä. Heidän kokemuksensa kiteytyy kodin ja kotiseudun käsitteissä ja se tuodaan esiin rakennuksiin liittyvissä tarinoissa. Tulkinta on virallista tietoa haastavaa ja täydentävää. Kestäviä suojelupäätöksiä voidaan tehdä vain viranomaisten ja asukkaiden väliseen tasa-arvoiseen vuoropuheluun perustuen. Tutkimus nostaa asukkaiden kokemuksellisen, paikkaan sitoutuneen hiljaisen tiedon virallisen tiedon rinnalle, kulttuurisesti kestävän maankäytön suunnittelun perustaksi. Koska ihminen toimii sellaisten asioiden puolesta, jotka hän kokee arvokkaaksi, asukaslähtöinen rakennussuojelu on lähtökohtaisesti yhteisön omakseen kokeman aineettoman kulttuuriperinnön suojelua.

Alueellisen lämmitysjärjestelmän valinta hankesuunnitteluvaiheessa

Työn lähtökohtana oli tarkastella hankesuunnitteluvaiheen lämmitysjärjestelmän valintaa ja siihen vaikuttavia tekijöitä. Työssä käytettiin Case-tarkasteluna Espoon Finnoon aluetta. Rakennusosakeyhtiö Hartela voitti Espoon Finnoon ensimmäisen (Finnoo I) asemakaava-alueen suunnittelu ja toteuttamisen ideakilpailun vuoden 2012 lopussa. Finnoo I alueelle rakennettaan noin 155 000 kerrosmetriä eli huoneistot noin 4000 asukkaalle. Alueen ra-kennukset suunnitellaan energiatehokkaaksi, sekä lämmityksessä ja sähkössä on tarkoitus käyttää uusiutuvaa energiaa. Työssä käsiteltiin alueellista lämmitysjärjestelmää ja sen vaihtoehtoetoja. Työssä tutkittiin myös aurinkosähkön käytön mahdollisuutta alueella. Ensin työssä mitoitettiin rakennusten energiankulutuksen muodostuminen alustavien suunnitelmien ja arvioitujen ominaiskulu-tusten avulla. Sen jälkeen käytiin läpi mahdolliset lämmitysjärjestelmät, joita alueella voi-daan käyttää ja arvioitiin niiden aiheuttamat elinkaarikustannukset koko laskenta-ajan jak-solla. Elinkaarilaskentaan valittiin viisi toteutuskelpoisinta järjestelmää ja niistä laskettiin elinkaarikustannukset. Lisäksi laskettiin järjestelmien hiilidioksidipäästöt vuosittain. Työn tulosten pohjalta voidaan olettaa, että kokonaisvaltaisesti yhtä ainoata parasta lämmi-tysjärjestelmää alueelle ei ole, vaan kaukolämpöä, maalämpöä ja hybridijärjestelmiä tulisi käyttää alueella sekaisin. Lisäksi alue on mahdollista rakentaa niin, että alue käyttäisi nolla-lämpöalueen periaatetta, niin että rakennukset, jotka tuottavat lämpöä liikaa myisivät ne sitä rakennuksille jotka tarvitsevat sitä. Aurinkosähkön potentiaali alueella on hyvä ja sitä käyttämällä voidaan rakennusten E-lukua ja hiilidioksidipäästöjä laskea.

Evaluating land-use related environmental impacts of biomass value chains for decision-support : Comparison and testing of methodologies proposed for environmental life cycle assessment

Life cycle assessment (LCA) is one of the most established quantitative tools for environmental impact assessment of products. To be able to provide support to environmentally-aware decision makers on environmental impacts of biomass value-chains, the scope of LCA methodology needs to be augmented to cover landuse related environmental impacts. This dissertation focuses on analysing and discussing potential impact assessment methods, conceptual models and environmental indicators that have been proposed to be implemented into the LCA framework for impacts of land use. The applicability of proposed indicators and impact assessment frameworks is tested from practitioners' perspective, especially focusing on forest biomass value chains. The impacts of land use on biodiversity, resource depletion, climate change and other ecosystem services is analysed and discussed and the interplay in between value choices in LCA modelling and the decision-making situations to be supported is critically discussed. It was found out that land use impact indicators are necessary in LCA in highlighting differences in impacts from distinct land use classes. However, many open questions remain on certainty of highlighting actual impacts of land use, especially regarding impacts of managed forest land use on biodiversity and ecosystem services such as water regulation and purification. The climate impact of energy use of boreal stemwood was found to be higher in the short term and lower in the long-term in comparison with fossil fuels that emit identical amount of CO2 in combustion, due to changes implied to forest C stocks. The climate impacts of energy use of boreal stemwood were found to be higher than the previous estimates suggest on forest residues and stumps. The product lifetime was found to have much higher influence on the climate impacts of woodbased value chains than the origin of stemwood either from thinnings or final fellings. Climate neutrality seems to be likely only in the case when almost all the carbon of harvested wood is stored in long-lived wooden products. In the current form, the land use impacts cannot be modelled with a high degree of certainty nor communicated with adequate level of clarity to decision makers. The academia needs to keep on improving the modelling framework, and more importantly, clearly communicate to decision-makers the limited certainty on whether land-use intensive activities can help in meeting the strict mitigation targets we are globally facing.

Kylmälaitekoneikon runkorakenteen kehittäminen

Kylmälaitekoneikot ovat kylmäkomponentteja sisältäviä rakenteita, joiden avulla toteutetaan suurten tilojen, kuten elintarvikemyymälöiden sisäilman jäähdytys. Lisäksi koneikkojen avulla jäähdytetään matalampiin lämpötiloihin pienempiä kylmähuoneita. Osa koneikoista ottaa talteen kylmäprosessissa syntyvän lämmön, jota hyödynnetään tilojen lämmityksessä. Tämän diplomityön tavoitteena oli suunnitella ja mitoittaa kahdeksalle eri kylmälaitekoneikolle entistä kustannustehokkaammat runkorakenteet, jotka ovat niin kestäviä, että koneikkoja on mahdollista pinota tilan säästämiseksi kolme päällekkäin. Lisäksi runkorakenteilta vaadittiin helppoa kuljetettavuutta, hyviä kiinnitysominaisuuksia ja korroosionkestävyyttä. Aluksi työssä selvitettiin runkorakenteisiin kohdistuvat vaatimukset, jonka jälkeen materiaalin valinta tehtiin materiaaliin kohdistuvien vaatimusten perusteella. Rakenteiden palkit mitoitettiin tarvittavan taivutusvastuksen ja kiepahduksen mukaan. Pilarit puolestaan mitoitettiin nurjahduksen ja kaksiaksiaalisen taivutustilan perusteella. Tämän jälkeen mitoitettiin eri sauvojen väliset hitsi- ja ruuviliitokset siten, että rakenne hajoaa ylikuormitustilanteessa mahdollisimman turvallisesti. Työssä tehdyt laskelmat varmennettiin elementtimenetelmän avulla ja lopullisille rakenteille tehtiin elementtimenetelmällä vielä ominaistaajuusanalyysejä. Lopuksi työssä suunniteltiin runkorakenteille sopiva korroosionsuojaus.

De principio et eo, cujus est principium

Dedikaatio: Johannes Gezelius.

Commentatio in stilum, ejusque triplicem characterem

Variantti A.

Commentatio in stilum, ejusque triplicem characterem

Variantti C.

Observationes nonnullae super naturam phrenoshematum [!]. Qvas consentiente ampliss: facultate philosophica in Regia Academia Aboënsi, sub praesidio, ... dn. Torst. Rudeen, poës. profess. ord. h. t. facult. phil. decani spectabilis, publici speciminis loco bonis examinandas modestè exhibet Jonas Emzeen, Wermel: ad d. 30 Aprilis anni 1697 loco [et] horis adsuetis

Variantti B.