The Combined treatment of UV Light and Titanium Dioxide (TiO2) in Grease Filtration Technique

The aim of this thesis was to identify the best grease removal technique with the application of low power of UV light to TiO2 coated grease filters. The treatment with various power series of ozone generating and ozone free lamps to normal grease filters and TiO2 coated grease filters were examined and the obtained results are compared to each other in this paper. The effect of ozone reaction was observed and compared with the effect of TiO2. The experiments were solely based on the photo oxidation and photo catalytic oxidation reactions. TiO2 is a green catalyst used in the photocatalytic reaction. Sunflower oil was used for grease production and tetracholoroethylene as a solvent. Grease samples were collected from the ventilation duct connected to the cooking hood system. Sample extraction was done in ultrasonic bath with the principle of sonication. The sample analysis was done by FTIR machine. The result determining the concentration of grease was the quantification of saturated C-H bonds in the chosen peak group of the spectrum. A very low power of UVC light functions perfectly with the Titanium dioxide. The experimental results have shown the combined treatment of titanium dioxide and UV light is an effective method in grease removal process. The photocatalytic reaction with titanium dioxide is better than photo oxidation reaction with ozone treatment. Photocatalytic reaction is environmentally friendly, energy efficient and economical.

Kartongin käyristymiseen vaikuttavat tekijät ja niiden hallinta valmistusprosessissa

Työssä selvitettiin uuden kostutuslaitteen toimivuutta kartongin käyristymisen hallinnassa. Työn tavoitteena oli löytää kostutuslaitteelle energiatehokas ja käyttäjäystävällinen ajotapa. Lisäksi pyrittiin etsimään tärkeimmät kartongin käyristymiseen vaikuttavat prosessimuuttujat ja selvittämään voidaanko niitä hyödyntää käyryyden hallinnassa. Työssä tutkittiin myös kostutuslaitteen käytön vaikutuksia kartongin muihin tärkeisiin ominaisuuksiin, jotta saataisiin selville miten uusi tuote eroaisi referenssituotteesta. Kirjallisuusosassa selvitetään, mitkä tekijät vaikuttavat kartongin käyristymiseen ja miten käyristymistä pystytään hallitsemaan. Kirjallisuusosassa käsitellään myös, miten kartongin käyristymiseen tarvittavat epäsymmetriset mittamuutokset kartongin rakenteessa syntyvät lähtien kosteuden vaikutuksista aina yksittäisten kuitujen tasolta koko kartongin rakenteeseen asti. Kokeellisessa osassa selvitetään Inkeroisten Kartonkitehtaan kartonkikoneella ajettujen koeajojen avulla toimivaa ajotapaa kostutuslaitteelle ja eri prosessimuuttujien vaikutusta käyristymiseen. Koeajoissa tutkittiin epäsymmetrisen kostutuksen, kuivatuksen, sitoutuneisuuden, sekä kuituorientaation vaikutuksia kartongin käyristymiseen. Koeajojen perusteella merkittävimmiksi tekijöiksi kartongin käyristymiseen osoittautuivat epäsymmetrinen kostutus sekä kuivatus. Muiden tekijöiden vaikutus kartongin käyristymiseen jäi vähäiseksi tai liian epäselväksi, jotta olisi voitu osoittaa, että muutos kartongin käyryydessä johtuisi nimenomaan kyseisen tekijän muutoksesta. Verrattaessa uutta tuotetta referenssituotteeseen kartongin pinta- tai lujuusominaisuuksissa ei havaittu tapahtuvan merkittävää muutosta, kun selkäkerroksen pintaliimaus korvattiin sumukostutuksella.

PDM system functions and utilizations analysis to improve efficiency of sheet metal product design and manufacturing

This study will concentrate on Product Data Management (PDM) systems, and sheet metal design features and classification. In this thesis, PDM is seen as an individual system which handles all product-related data and information. The meaning of relevant data is to take the manufacturing process further with fewer errors. The features of sheet metals are giving more information and value to the designed models. The possibility of implementing PDM and sheet metal features recognition are the core of this study. Their integration should make the design process faster and manufacturing-friendly products easier to design. The triangulation method is the basis for this research. The sections of this triangle are: scientific literature review, interview using the Delphi method and the author’s experience and observations. The main key findings of this study are: (1) the area of focus in triangle (the triangle of three different point of views: business, information exchange and technical) depends on the person’s background and their role in the company, (2) the classification in the PDM system (and also in the CAD system) should be done using the materials, tools and machines that are in use in the company and (3) the design process has to be more effective because of the increase of industrial production, sheet metal blank production and the designer’s time spent on actual design and (4) because Design For Manufacture (DFM) integration can be done with CAD-programs, DFM integration with the PDM system should also be possible.

Uusiutuvan energian käyttömahdollisuudet Liikuntakeskus Pajulahdessa

Tämä diplomityö on tehty Lappeenrannan teknillisen yliopiston, Liikuntakeskus Pajulahden ja Nastolan Energiasäätiön yhteisprojektina. Työn tarkoituksena on tutkia aurinkosähköjärjestelmien taloudellista kannattavuutta ostosähkön korvaamisessa Liikuntakeskus Pajulahden kiinteistössä. Työssä tehdään laskelmat aurinkopaneelien tuotoista, tuotetun sähkön hinnasta, investointien takaisinmaksuajoista sekä tuotetun aurinkosähkön synnyttämistä hiilidioksidipäästövähenemistä. Lisäksi tarkastellaan energiaveron vaikutusta pientuotantolaitoksen kannattavuuteen. Tämän hetkisillä aurinkosähköjärjestelmien hinnoilla pystytään tuottamaan puhdasta, ympäristöystävällistä sähköä kilpailukykyiseen hintaan. Työssä tehdään yleiskatsaus myös muiden uusiutuviin energialähteisiin perustuvien tuotantomenetelmien käyttömahdollisuuksista. Yhtenä erityistarkastelunkohteena on Pajulahden monitoimihalliin vuonna 2008 suunniteltu vesistöä lämmönlähteenä käyttävä lämpöpumppujärjestelmä, jonka toteutukseen ei saatu tarvittavia lupia. Tarkastelussa tutkitaan myös aiemmin Suomessa toteutettuja vastaavia hankkeita ja niiden lupien saantia. Lisäksi on haettu tosiasioihin perustuvia argumentteja keskusteluun vesistölämmön hyödyntämisestä. Tarkastelun kohteena oleva vesistölämpöhanke voidaan todeta olevan erittäin kannattava, taloudellisesti sekä ympäristöllisesti. Tutkimuksen pohjalta Nastolan Energiasäätiölle tuotetaan havainnollinen ja selkeä aineisto aurinkoenergian hyödyntämismahdollisuuksista Nastolan kunnassa.

Office File Formats – What’s to be Done?

Poster at Open Repositories 2014, Helsinki, Finland, June 9-13, 2014

B2SHARE – Storing and Sharing Research Data

Poster at Open Repositories 2014, Helsinki, Finland, June 9-13, 2014

B2SHARE – Storing and Sharing Research Data

Presentation at Open Repositories 2014, Helsinki, Finland, June 9-13, 2014

Kaksi tietä huipulle. Media ja puoluejohtajuus Suomessa naisten noususta populismin aaltoon

Tässä väitöskirjassa tarkastellaan suomalaisen puoluejohtajuuden ja suuren puolueen johtajaksi nousun murroskautta 1980-luvun lopulta 2010-luvulle median ja politiikan vuorovaikutuksen näkökulmasta. Puolueiden johtaminen on myös Suomessa ollut miesten työtä, ja perinteisesti tehtävään on ollut yksi väylä: asettuminen ehdolle puheenjohtajavaalissa ja valituksi tulo puoluekokouksessa. Tarkastelujakson alkupuolella naisia oli Suomessa ensimmäistä kertaa ehdolla suurten puolueiden puheenjohtajavaaleissa. Kauden loppupuolella heitä myös valittiin tuohon tehtävään ja ensimmäiset naiset nousivat pääministeriksi. Tämä historiallinen murros päätti liki satavuotisen perinteen, jossa miehet ovat olleet Suomessa sekä suurten puolueiden että hallitustyön johtajia. Julkisessa keskustelussa kysymys tasa-arvosta jäi toissijaiseksi: naisia alettiin valita puoluejohtajiksi tilanteissa, joissa heidän valintansa nähtiin puolueille edulliseksi. Naisen valinta tulkittiin miehen valintaa merkittävämmäksi symboliseksi viestiksi, johon liitettiin ajatuksia uudistumisesta ja puolueen julkisuuskuvan parantamisesta. Merkille pantavaa on, että naisten ensimmäiset valinnat suurten puolueiden johtajiksi tapahtuivat vaiheessa, jossa puoluejohtajien valta-asema on vahvin kautta suomalaisen poliittisen historian. Tässä valossa näyttää siltä, että valta ei aina pakenekaan naisilta. Vaikka suomalainen yhteiskunta ja suomalaiset naiset ovat monessa mielessä olleet edelläkävijöitä tasa-arvon suhteen, politiikan johtopaikkoja tavoitelleet naiset ovat meilläkin kohdanneet kansainvälisessä tutkimuksessa naisten haasteeksi osoitettuja lasikattoja, pyöröovia ja liukkaita jyrkänteitä. Tutkittavan ajanjakson aikana konkretisoitui myös toinen mahdollinen, joskin poikkeuksellinen reitti suuren puolueen johtajaksi: pienen puolueen nouseminen suurten joukkoon eduskuntavaaleissa. Tämä vaihtoehto toteutui vuonna 2011 perussuomalaisten eduskuntavaalivoiton myötä. Perussuomalaisten nousu eduskunnan pienimmästä puolueesta kolmanneksi suurimmaksi mursi perinteisen kolmen suuren puolueen asetelman. Puolueen menestyksen seuraukset ovat olleet kauaskantoisemmat kuin ehkä ensin ajateltiin: perussuomalaisten vaalivoiton sosiaalidemokraateille, keskustalle, ja kokoomukselle aiheuttama järkytys heijastui myöhemmin myös niiden johtajavaihdoksiin ja -valintoihin. Sekä naisten läpimurrossa että populismin voittokulussa median rooli oli monisyisempi kuin siihen perinteisesti liitetty tiedon välittäjän ja valtaa pitävien toimia kriittisesti seuraavan neljännen valtiomahdin tehtävänkuva. Tutkittavalla jaksolla tiedotusvälineet tekivät onnistuneen intervention politiikan osapuoleksi. Toimittajat ottivat kantaa valintoihin ja ohjeistivat puolueita, ja puolueet taas mukauttivat näkyvyyden maksimoidakseen käytäntöjään median tarpeisiin. 1980-luvun lopulta 2010-luvulle ulottuvalla jaksolla suuren puolueen puoluejohtajaksi valikoitumisen kriteerit muuttuivat, samalla kun median merkitys johtajavalinnoissa ja myös puoluejohtajan käytännön työssä kasvoi. Mediasta tuli aiempaa konkreettisemmin johtajavalintojen ja valtakamppailun areena, ja siihen liittyvät näkökohdat nousivat myös keskeisiksi johtajan taitoja arvioitaessa. Kuka ehdokkaista toisi näkyvyyttä, ”pärjäisi” median paineissa ja vakuuttaisi äänestäjät? Vielä 1980- ja 1990-lukujen taitteessa johtajavalinnat olivat pitkälti puolueorganisaatioiden hallinnoimia prosesseja, joista lehdistö raportoi askeleen jäljessä kulkien. Viimeistään 2000-luvun ensimmäisellä vuosikymmenellä puolueet omaksuivat ajatuksen median hyödyllisyydestä. Tämän strategisen muutoksen myötä puolueet tulivat samalla luovuttaneeksi määriteltyvaltaa oman organisaationsa ulkopuolelle. Kokoomuksen vuoden 2014 johtajavaalissa silmiinpistävää oli pyrkimys sekä hyötyä julkisuudesta että palauttaa valtaa takaisin puolueelle. Politiikan mediajulkisuuden alttius tarttua myyviin poliitikkopersooniin, ilmiöihin, ristiriitoihin ja draamaan sekä vastaavasti populistijohtaja Timo Soinin ja perussuomalaisten kyky tarjota kaikkia näitä auttoivat puolueen suurvoittoon vuoden 2011 eduskuntavaaleissa. Organisaatioltaan pieni ja johtajaansa henkilöityvä puolue sai selvästi poliittista painoarvoaan suuremman julkisuuden, koska kiinnostavuus määritti näkyvyyden ja puolueen nousevasta kannatuksesta tuli yksi vaalien pääaiheista. Median ja politiikan suhteessa tapahtuneet muutokset olivat vauhdittamassa niin naisten nousua suurten puolueiden johtajiksi kuin populistisen johtajuuden läpimurtoa ja perussuomalaisten menestystä. Koska suurten puolueiden johtajista valikoituvat myös pääministerit, näiden muutosten vaikutus ulottuu Suomen poliittisesti vaikutusvaltaisimpaan tehtävään asti.

Puuhakkeen käsittely- ja poltto-ominaisuuksien parantaminen

Nykyaikana yhteiskunta tavoittelee uusiutuvaa ja ympäristöä säästävää energiantuotantoa. Biopolttoaineiden käyttö vähentää fossiilisten polttoaineiden osuutta energiantuotannossa. Jotta biopolttoaineilla voidaan korvata fossiilisia polttoaineita, biopolttoaineita täytyy jalostaa. Tämän diplomityön tarkoituksena on selvittää puuhakkeen jalostuksen merkitystä hakkeen käytölle ja kannattavuudelle. Hakkeen kuivaamisella ja seulonnalla voidaan parantaa hakkeen käsittely- ja poltto-ominaisuuksia. Kosteuden ja tasalaatuisuuden merkitys suurenee, kun haketta käytetään pienissä kattiloissa. Pienissä kattiloissa lämmöntuotannon hyötysuhde pienenee merkittävästi kosteuden suurentuessa. Tällöin polttoaineen kulutus ja energiantuotantokustannukset suurenevat. Suuremmissa kattiloissa hyvälaatuisella hakkeella on mahdollista korvata kalliimpia vara- ja huippukuormapolttoaineita, kuten öljyä. Tällöin fossiilisten polttoaineiden osuus pienenee. Lisäksi kuivaaminen ja seulominen ovat edullisia jalostusprosesseja esimerkiksi pelletin tuotantoon verrattuna.

Comparative lifecycle assessment on organic and conventional carrots – case: Carrots from South-Savo and imported carrots from Italy

Organic farming is perceived to be an environmental friendly method of food production, thus assumed to be an alternative means of minimizing food-based environmental footprints. However, lower yield and unproductive years in organic crop rotation raise questions of whether it is really an environmentally friendly farming practice. Thus, the aim of this thesis was to examine the carbon footprint and energy demands of organic carrots cultivated and sold in South-Savo, Finland and compare them with those of local and imported conventional carrots using lifecycle assessment (LCA) as a method. From the investigation, it was found that organic carrots produced in South-Savo have the lowest GHG emissions and energy demand. The GHG emissions of local organic, local conventional and imported conventional carrots were found to be 4g CO2 eq. kgcarrots-1, 142g CO2 eq. kgcarrots-1 and 280 g CO2 eq. kgcarrots-1, respectively. On the other hand, energy demand for those carrots was found to be 1,33 MJ, 1,88 MJ and 3,68 MJ kgcarrots-1. Furthermore, it was also found that local organic carrots would have approximately similar GHG emissions as conventional counterpart if soil carbon stock change was excluded from the study.

Savings Calculator for Centrifugal Pumps

Centrifugal pumps are one of the major energy consuming end-devices in developed coun-tries both in industrial and services sectors. According to recent studies, even 30 % of the energy used in pumping systems could be saved by more careful choosing of devices and system design. One of the most efficient and affordable ways to decrease the energy con-sumption of the pumping system is to substitute traditionally used flow control methods, like valve control, with modern variable speed drive (VSD) control. In this thesis, Microsoft Excel based program, Savings Calculator for Centrifugal Pumps (SCCP), is designed. SCCP calculates the achievable energy and financial savings when throttle control is substituted by VSD control in the pumping system. Compared to the sim-ilar existing programs, the goal is to make SCCP calculations more accurate and require less input information. Also some useful additional features are added to the designed program to make it more user friendly. The reliability of the calculations of designed program seem to vary depending on case. The results are corresponding accurately to the laboratory measurements, but there occurs high deviations in some cases, when the results are compared to the pump information specified by manufacturer. On the basis of verification in this thesis, SCCP seems to be at least as accurate as similar existing programs and it can be used as help in investment decision whether to have VSD or not.

Tuotteen ympäristöjalanjälki -menetelmän soveltuvuus ympäristöviestinnän työkaluksi

Työn tavoitteena oli arvioida tuotteen ympäristöjalanjälki –menetelmän (PEF) käytettävyyttä ympäristöviestintään. PEF-metodologiaa vertailtiin muihin ympäristötehokkuuden laskenta- ja viestintätyökaluihin, jotta löydettäisiin PEF:n epäkohtia ja vaihtoehtoja menetelmäpäätösten toimivammaksi muuttamiseen. Työssä tehtiin myös haastattelututkimus yhden tuoteryhmäsääntöjen (PEFCR) laadintaprojektin toimijoille, jotta löydettäisiin PEFCR:ien laadinnan epäkohtia. Työssä arviointiin myös testattavaksi ehdotetun PEF-merkinnän käytettävyyttä ympäristöviestintään. Työssä todettiin, että PEF-metodologiassa on epäkohtia, joiden todellinen merkitys ja vaikutus selviävät vasta pilottivaiheen jälkeen. PEF:ssä on annettu vähemmän vapauksia menetelmäpäätösten tekoon kuin nykyisissä menetelmissä, mutta se mahdollistaa paremmat lähtökohdat halvemmille ja vertailukelpoisemmille selvityksille. Ympäristöviestinnän kannalta erityisesti PEFCR:ien toimivaksi saaminen on hyvin tärkeää, jotta työkalulla on edellytykset käyttöönotolle. Lähtökohdat PEFCR:ien toimivaksi saamiseksi ovat kunnossa, mutta projektin tiukka aikataulu yhdessä PEF:n ja PEFCR:ien kyseenalaisten menetelmäpäätösten kanssa saattavat aiheuttaa ongelmia. Menetelmän käyttöönoton onnistumiseen vaikuttavat myös työkalusta riippumattomat asiat, kuten nykyiset ympäristömerkintäjärjestelmät sekä kuluttajakäytöksen muuttamiseen ja yritysmaailman integrointiin PEF:n käyttäjiksi liittyvät haasteet.

Hybridiautojen diffuusio Suomessa

Tämän Pro gradu –tutkielman tarkoitus on analysoida ja tutkia hybridiautojen diffuusiota Suomessa vuosien 2004 – 2012 aikana sekä antaa suuntaviivoja tulevaisuuden kehityksestä Suomen automarkkinoilla. Tutkielmassa analysoidaan myös sitä, minkälainen vaikutus veroperusteisilla hinnanalennuksilla voi olla hybridiauton kaltaisen tuotteen myyntimääriin. Tutkielman teoreettinen tausta koostuu innovaation diffuusion teoriasta ja aiemmista diffuusiotutkimuksista hybridiautoja koskien. Tutkielman analyysiosaa varten on kerätty aineistoa autonvalmistajilta ja Liikenteen turvallisuusvirastolta Trafilta. Tilastollisen aineiston perusteella on pystytty analysoimaan hybridiautojen myynnin kehitystä Suomessa ja erityisesti vuoden 2008 veromuutoksen vaikutusta myyntimääriin. Tutkielman tulokset puoltavat ajatusta siitä, että valtio voi halutessaan vauhdittaa ympäristöystävällisten autojen kauppaa huojentamalla niiden verokohtelua. Hybridiautojen myyntimäärät ovat vaihdelleet vuosittain ja diffuusio itsessään on myyntimäärien perusteella vielä alkutekijöissään, mutta tästä huolimatta kasvu on ollut jatkuvaa. Arviot tulevaisuuden myyntimääristä ovat vaihtelevia, joskin pienimuotoinen jatkuva kasvu on todennäköistä seuraavien vuosien aikana.

Keskitehoestimaattorin lisääminen diesel-sähköiseen hybridijärjestelmään

Nykyajan jatkuvasti kiristyvät päästörajoitukset ja ilmastonmuutoksen uhka ovat ajavia voimia kehittämään voimalaitosten tekniikkaa energiatehokkaampaan ja ympäristöystävällisempään suuntaan. Polttomoottoritekniikan parantaminen on tärkeä osa tätä kehitystä, mutta jo nykyisiä moottoreita voitaisiin ajaa energiate-hokkaammin käyttämällä akustoa ja älykästä säätöjärjestelmää apuna. Työssä tutkitaan simulaatioiden avulla voidaanko ulkomerellä toimivan huolto-aluksen energiatehokkuutta parantaa muokkaamalla sen tehon tuottoa keskitehoes-timaattorin ja akuston avulla.

Formation of nitrates in water in presence of formate and oxalate treated with pulsed corona discharge (PCD)

Tavallisten hapetusmenetelmien sijasta kehittyneitä hapetusmenetelmiä (AOP) on kehitetty yhä enemmän, jotta hapetusprosessista tulisi kannattavampi, tehokkaampi, ympäristöystävällisempi ja sitä voitaisiin hyödyntää laajalti eri paikoissa. Uusi teknologia, joka käyttää otsonia ja hydroksyyliradikaalia sähköimpulssien kanssa, on yksi mahdollinen tehokkaampi vedenkäsittelymentelmä. Kyseistä menetelmää kutsutaa pulsed corona discharge (PCD) -menetelmäksi, joka käyttää prosessissa muodostuvia otsonia ja hydroksyyliradikaalia hapettavina tekijöinä. Tässä työssä tutkittiin nitraatin muodostumista vedessä, kun vettä käsiteltiin PCD-laitteessa ja, kun oksalaatti- ja formaatti-ioneja oli sekoittuneina veteen. Nitraatteja muodostuu PCD–laitteessa veteen, kun ilman typpi reagoi hapettimina toimivien otsonin ja hydroksyyliradikaalin kanssa. Aiemmissa tutkimuksissa nitraatin muodostumisen on todistettu parantuvan, kun karboksyylihapot muurahais- ja oksaalihappo ovat sekoittuneina veteen. Tässä tutkimuksessa tarkoituksena oli tutkia, miten formaatti- ja oksalaatti-ionien, joiden pitoisuudet olivat 0 ppm, 50 ppm ja 100 ppm, läsnäolo vedessä vaikuttaa nitraatin muodostumiseen. PCD-kokeista saadut näytteet analysoitiin ionikromatografilla. Kyseisessä tutkimuksessa nitraatin muodostuminen oli samansuuruista jokaisessa kokeessa hapetusajan kasvaessa samalla, kun otettujen näytteiden pH-arvot laskivat. Tuloksena voitiin pitää sitä, ettei formaatti- tai oksalaatti-ioneilla ollut vaikutusta nitraatti-ionien muodostumiseen.