Pressurized hot water flow-through extraction of birch wood

Effective processes to fractionate the main compounds in biomass, such as wood, are a prerequisite for an effective biorefinery. Water is environmentally friendly and widely used in industry, which makes it a potential solvent also for forest biomass. At elevated temperatures over 100 °C, water can readily hydrolyse and dissolve hemicelluloses from biomass. In this work, birch sawdust was extracted using pressurized hot water (PHWE) flow-through systems. The hypothesis of the work was that it is possible to obtain polymeric, water-soluble hemicelluloses from birch sawdust using flow-through PHW extractions at both laboratory and large scale. Different extraction temperatures in the range 140–200 °C were evaluated to see the effect of temperature to the xylan yield. The yields and extracted hemicelluloses were analysed to obtain sugar ratios, the amount of acetyl groups, furfurals and the xylan yields. Higher extraction temperatures increased the xylan yield, but decreased the molar mass of the dissolved xylan. As the extraction temperature increased, more acetic acid was released from the hemicelluloses, thus further decreasing the pH of the extract. There were only trace amounts of furfurals present after the extractions, indicating that the treatment was mild enough not to degrade the sugars further. The sawdust extraction density was increased by packing more sawdust in the laboratory scale extraction vessel. The aim was to obtain extracts with higher concentration than in typical extraction densities. The extraction times and water flow rates were kept constant during these extractions. The higher sawdust packing degree decreased the water use in the extractions and the extracts had higher hemicellulose concentrations than extractions with lower sawdust degrees of packing. The molar masses of the hemicelluloses were similar in higher packing degrees and in the degrees of packing that were used in typical PHWE flow-through extractions. The structure of extracted sawdust was investigated using small angle-(SAXS) and wide angle (WAXS) x-ray scattering. The cell wall topography of birch sawdust and extracted sawdust was compared using x-ray tomography. The results showed that the structure of the cell walls of extracted birch sawdust was preserved but the cell walls were thinner after the extractions. Larger pores were opened inside the fibres and cellulose microfibrils were more tightly packed after the extraction. Acetate buffers were used to control the pH of the extracts during the extractions. The pH control prevented excessive xylan hydrolysis and increased the molar masses of the extracted xylans. The yields of buffered extractions were lower than for plain water extractions at 160–170 °C, but at 180 °C yields were similar to those from plain water and pH buffers. The pH can thus be controlled during extraction with acetate buffer to obtain xylan with higher molar mass than those obtainable using plain water. Birch sawdust was extracted both in the laboratory and pilot scale. The performance of the PHWE flow-through system was evaluated in the laboratory and the pilot scale using vessels with the same shape but different volumes, with the same relative water flow through the sawdust bed, and in the same extraction temperature. Pre-steaming improved the extraction efficiency and the water flow through the sawdust bed. The extracted birch sawdust and the extracted xylan were similar in both laboratory and pilot scale. The PHWE system was successfully scaled up by a factor of 6000 from the laboratory to pilot scale and extractions performed equally well in both scales. The results show that a flow-through system can be further scaled up and used to extract water-soluble xylans from birch sawdust. Extracted xylans can be concentrated, purified, and then used in e.g. films and barriers, or as building blocks for novel material applications.

Suorituskyvyn johtamisjärjestelmän jalkauttamisen ja tehokkaan käyttämisen edistäminen bioenergia- ja lämpöliiketoimialalla

Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää suorituskyvyn johtamisjärjestelmän jalkauttamisen, tehokkaan käyttämisen ja jatkuvan parantamisen kulttuurin luomisen edistäviä tekijöitä bioenergia- ja lämpöliiketoimialalla. Tämä tutkimus tukee kohdeorganisaation suorituskyvyn johtamisjärjestelmän implementointiprosessia. Tutkimuksen mukaan suorituskyvyn johtamisjärjestelmän jalkauttamista tukee kolme tärkeää tekijää: johdon ja henkilöstön sitoutuminen, mittariston hyödyllisyyden näkeminen ja mittariston rakenne ja sisältö. Johdon ja henkilöstön sitoutumista sekä mittariston hyödyllisyyden näkemistä edistävät oikeanlainen viestintä, mittariston ymmärtäminen ja liiketoimintaa tukevat mittarit. Mittareiden käyttöönottoa edistävät ymmärrettävät ja luotettavat mittarit sekä kannustimet. Tutkimuksen mukaan suorituskykymittariston tehokasta käyttämistä tukevat mittareiden ajantasaisuus ja mittaustiedon hyödyntäminen liiketoiminnassa. Mittariston tehokasta käyttämistä edistävät mittariston muutosherkkyys, käyttäjäläheinen kehittäminen ja mittareiden liittäminen palkitsemiseen. Jatkuvan parantamisen kulttuurin luomista edistävät mittaristoon ja organisaatioon liittyvät tekijät mm. organisaatiokulttuuri ja johtamistyyli sekä mittariston muutosherkkyys.

Green welding in practice

Efficient production and consumption of energy has become the top priority of national and international policies around the world. Manufacturing industries have to address the requirements of the government in relation to energy saving and ecologically sustainable products. These industries are also concerned with energy and material usage due to their rising costs. Therefore industries have to find solutions that can support environmental preservation yet maintain competitiveness in the market. Welding, a major manufacturing process, consumes a great deal of material and energy. It is a crucial process in improving a product’s life-cycle cost, strength, quality and reliability. Factors which lead to weld related inefficiencies have to be effectively managed, if industries are to meet their quality requirements and fulfil a high-volume production demand. Therefore it is important to consider some practical strategies in welding process for optimization of energy and material consumption. The main objective of this thesis is to explore the methods of minimizing the ecological footprint of the welding process and methods to effectively manage its material and energy usage in the welding process. The author has performed a critical review of the factors including improved weld power source efficiency, efficient weld techniques, newly developed weld materials, intelligent welding systems, weld safety measures and personnel training. The study lends strong support to the fact that the use of eco-friendly welding units and the quality weld joints obtained with minimum possible consumption of energy and materials should be the main directions of improvement in welding systems. The study concludes that, gradually implementing the practical strategies mentioned in this thesis would help the manufacturing industries to achieve on the following - reduced power consumption, enhanced power control and manipulation, increased deposition rate, reduced cycle time, reduced joint preparation time, reduced heat affected zones, reduced repair rates, improved joint properties, reduced post-weld operations, improved automation, improved sensing and control, avoiding hazardous conditions and reduced exposure of welder to potential hazards. These improvement can help in promotion of welding as a green manufacturing process.

Suljetun jätetäytön kaatopaikkavesien käsittelyvaihtoehtojen vertailu

Hajoaminen kaatopaikalla tapahtuu fysikaalisten, kemiallisten ja biologisten prosessien avulla. Nämä prosessit voivat kestää vuosista jopa vuosikymmeniin. Näiden prosessien kehittymistä ajan saatossa kuvataan jätetäytön eri hajoamisvaiheiden avulla. Kaatopaikan eri toiminnoista syntyvät vesivirrat ovat laadultaan ja määrältään hyvin erilaisia. Suotovesi syntyy jätetäytön läpi suotautuvasta vedestä ja on yleisesti ottaen suurin kaatopaikkavesien kuormituksen aiheuttaja. Suotoveden sisältämien pitoisuuksien tiedetään laskevan kun jätteen loppusijoitus on lopetettu ja kun jätetäyttö on suljettu pintarakentein. Mitä pidemmälle jätetäytön hajoaminen on edennyt, sitä pienemmät suotoveden pitoisuudet ovat. Hyvä käytäntö on erottaa erityyppiset kaatopaikkavedet toisistaan ja käsitellä ne niiden vaatimalla tavalla. Diplomityön tarkoitus on löytää ympäristöystävällisin ja taloudellisin keino suljetun jätetäytön suotovesien sekä muiden vähintään yhtä laimeiden kaatopaikkavesien käsittelemiseksi. Vertailtavia käsittelymenetelmiä ovat kunnallisella jätevedenpuhdistamolla ja juurakkopuhdistamolla käsittely. Työn tulos on, että eri tyyppisillä juurakkopuhdistamoilla voidaan tehokkaasti käsitellä kaatopaikkavesiä. Empiirisen osan tarkastelu osoittaa, että hyvin pienien haitta-aine- ja ravinnepitoisuuksien käsittelyssä juurakkopuhdistamo on ympäristöystävällisempi sekä taloudellisempi kunnalliseen jätevedenpuhdistamoon verrattuna.

Hiilinanojohteiden makroskooppinen johtavuus

Hiilinanojohteet ovat sähkönjohteita, joiden valmistuksessa on käytetty hiilinanoputkia, eli yhden atomikerroksen paksuisesta hiiliatomiverkosta koostuvia rakenteita. Hiilinanoputket ovat viime vuosina keränneet suurta mielenkiintoa erinomaisten fysikaalisten ominaisuuksiensa ansiosta. Tämän työn tavoitteena on selvittää, voitaisiinko hiilinanojohteiden sähkönjohtavuus saada riittävälle tasolle, jotta niillä saatettaisiin korvata nykyisiä kuparista valmistettuja johteita. Vaikka kuparilla on erinomainen johtavuus, sen käytöllä on omat heikkoutensa, kuten korkea hinta, virran ahtautuminen, suuri tiheys ja heikko mekaaninen kestävyys. Hiilinanojohteet voisivat olla yksi osa-alue kehitettäessä uusia energiatehokkaita ja ympäristöystävällisiä laitteita nyky-yhteiskunnan tarpeisiin. Työn tulosten perusteella voidaan todeta, että nykyisten hiilinanojohteiden sähkönjohtavuus on yhä liian pieni laajamittaiseen käyttöön. Johtavuus on kuitenkin lisääntynyt jatkuvasti viime vuosina. Kehitystyön avulla hiilimateriaalin potentiaalia saadaan hyödynnettyä koko ajan enemmän, ja ajan myötä hiilijohteista voi tulla varteenotettava kilpailija perinteisille johdemateriaaleille. Hiilinanojohteet tulevat luultavasti aluksi yleistymään käyttökohteissa, joissa niiden muut ominaisuudet täydentävät hyvin sähkönjohtavuutta.

Software business expansion through distribution channel : Case M-Files - Denmark

The purpose of this study was to find out how a software company can successfully expand business to the Danish software market through distribution channel. The study was commissioned by a Finnish software company and it was conducted using a qualitative research method by analyzing external and internal business environment, and interviewing Danish ICT organizations and M-Files personnel. Interviews were semi-structured interviews, which were designed to collect comprehensive information on the existing ICT and software market in Denmark. The research used three external and internal analyzing frameworks; PEST analysis (market level), Porter´s Five Force analysis (industry level competition) and SWOT analysis (company level). Distribution channels theory was a base to understand why and what kind of distribution channels the case company uses, and what kind of channels target markets companies’ uses. Channel strategy and design were integrated to the industry level analysis. The empirical findings revealed that Denmark has very business friendly ICT environment. Several organizations have ranked Denmark´s information and communication technology as the best in the world. Denmark’s ICT and software market are relatively small, compared to many other countries in Europe. Danish software market is centralized. Largest software clusters are in the largest cities; Copenhagen, Aarhus, Odense and Aalborg. From these clusters, software companies can most likely find suitable resellers. The following growing trends are clearly seen in the software market: mobile and wireless applications, outsourcing, security solutions, cloud computing, social business solutions and e-business solutions. When expanding software business to the Danish market, it is important to take into account these trends. In Denmark distribution channels varies depending on the product or service. For many, a natural distribution channel is a local partner or internet. In the public sector solutions are purchased through a public procurement process. In the private sector the buying process is more straight forwarded. Danish companies are buying software from reliable suppliers. This means that they usually buy software direct from big software vendors or local partners. Some customers prefer to use professional consulting companies. These consulting companies can strongly influence on the selection of the supplier and products, and in this light, consulting companies can be important partners for software companies. Even though the competition is fierce in ECM and DMS solutions, Danish market offers opportunities for foreign companies. Penetration to the Danish market through reseller channel requires advanced solutions and objective selection criteria for channel partners. Based on the findings, Danish companies are interested in advanced and efficient software solutions. Interest towards M-Files solutions was clearly seen and the company has excellent opportunity to expand business to the Danish market through reseller channel. Since the research explored the Danish ICT and software market, the results of the study may offer valuable information also to the other software companies which are expanding their business to the Danish market.

Development of an Ecology-Oriented Software-Defined Networking Framework

ICT contributed to about 0.83 GtCO2 emissions where the 37% comes from the telecoms infrastructures. At the same time, the increasing cost of energy has been hindering the industry in providing more affordable services for the users. One of the sources of these problems is said to be the rigidity of the current network infrastructures which limits innovations in the network. SDN (Software Defined Network) has emerged as one of the prominent solutions with its idea of abstraction, visibility, and programmability in the network. Nevertheless, there are still significant efforts needed to actually utilize it to create a more energy and environmentally friendly network. In this paper, we suggested and developed a platform for developing ecology-related SDN applications. The main approach we take in realizing this goal is by maximizing the abstractions provided by OpenFlow and to expose RESTful interfaces to modules which enable energy saving in the network. While OpenFlow is made to be the standard for SDN protocol, there are still some mechanisms not defined in its specification such as settings related to Quality of Service (QoS). To solve this, we created REST interfaces for setting of QoS in the switches which can maximize network utilization. We also created a module for minimizing the required network resources in delivering packets across the network. This is achieved by utilizing redundant links when it is needed, but disabling them when the load in the network decreases. The usage of multi paths in a network is also evaluated for its benefit in terms of transfer rate improvement and energy savings. Hopefully, the developed framework can be beneficial for developers in creating applications for supporting environmentally friendly network infrastructures.

Creating better customer experiences: Service Design effects on customer experience

Pro gradu –tutkielman tavoitteena oli tutkia, kuinka palvelumuotoilua voidaan käyttää parempien asiakaskokemusten luomisessa. Tutkimuksen teoreettisessa osuudessa keskityttiin tutkimaan palvelumuotoilun ja asiakaskokemuksen käsitteitä. Tutkielman empiirinen osuus tehtiin laadullisena tutkimuksena, jossa vertailtiin asiakaskokemuksia kahdessa Espoon kaupungin yhteispalvelupisteessä: Leppävaarassa sijaitseva yhteispalvelupiste oli hiljattain suunniteltu uudelleen käyttäen palvelumuotoilun periaatteita; Matinkylän palvelupiste oli alkuperäisessä muodossaan tutkimuksen aikana. Tutkimuksen yhtenä tavoitteena oli myös selvittää, oliko palvelumuotoilun menetelmin tehty muotoiluprojekti Leppävaaran yhteispalvelupisteessä onnistunut, kun sitä arvioitiin asiakaskokemuksen näkökulmasta. Tutkielman aineisto kerättiin suoran havainnoinnin ja haastattelun keinoin. Yhteensä 33 yksittäistä asiakasta havannoitiin ja haastateltiin tutkimusta varten toukokuussa 2015. Vastaajat valikoituivat satunnaisesti havannointipäivien asiakkaista. Heitä havainnoitiin koko asiakaspolun ajan minkä jälkeen heitä haastateltiin. Tutkimuksen tulokset ovat kaksiosaiset. 1) Arvioitaessa asiakkaiden kokemuksia liittyen palvelutilan toimivuuteen ja aineelliseen ympäristöön todettiin, että palvelumuotoilulla saavuttettiin parempi asiakaskokemus, ja täten Leppävaaran muotoiluprojekti oli onnistunut tavoitteissaan. 2) Kun taas tuloksia tarkasteltiin asiakaspalvelutilanteiden näkökulmasta, projekti ei ollut päässyt tavoitteisiin ja palvelumuotoilun menetelmillä ei pystytty parantamaan asiakaskokemuksta. Espoon kaupungin muotoiluprojekti on vielä kesken, tulosten perusteella tutkija ehdotti jatkotoimenpiteenä muun muassa lisäkoulutusta palveluhenkilökunnalle.

Radioaktiivisen päästön ennustaminen valmiustilanteessa

Ydinvoimaloissa käytetään toiminnallisia syvyyssuuntaisia puolustustasoja ydinturvallisuuden varmistamiseksi. Puolustuksen viidennessä ja viimeisessä tasossa pyritään lieventämään vakavan onnettomuuden ympäristövaikutuksia ja väestöön kohdistuvaa säteilyaltistusta. Suojelutoimien onnistumisen kannalta on tärkeää pystyä arvioimaan etukäteen radioaktiivisen päästön suuruus ja ajankohta mahdollisimman tarkasti. Tässä diplomityössä on esitelty radioaktiivisen päästön suuruuteen ja ajankohtaan vaikuttavat ilmiöt sekä niihin liittyvät merkittävät epävarmuudet. Ydinvoimalaitosten turvallisuusjärjestelmien osalta tarkastelun kohteena ovat suomalaiset käynnissä olevat reaktorit Olkiluoto 1 & 2 sekä Loviisa 1 & 2. Kaikissa Suomen laitoksissa on käytössä vakavan onnettomuuden hallintaan soveltuvia järjestelmiä ja toimintoja. Työssä etsittiin tietoa eri maiden radioaktiivisen päästön ennustamiseen käytettävistä ohjelmista. Eri mailla on eri toimintaperiaatteilla ja laajuuksilla toimivia ohjelmia. Osassa työkaluja käytetään ennalta laskettuja tuloksia ja osassa onnettomuustilanteet lasketaan onnettomuuden aikana. Lisäksi lähivuosina Euroopassa on tavoitteena kehittää yhteistyömaille yhteisiä valmiuskäyttöön soveltuvia ohjelmia. Työssä kehitettiin uusi valmiustyökalu Säteilyturvakeskuksen käyttöön Microsoft Excelin VBAohjelmoinnin avulla. Valmiustyökalu hyödyntää etukäteen laskettujen todennäköisyyspohjaisten analyysien onnettomuussekvenssejä. Tällöin valmiustilanteessa laitoksen tilanteen kehittymistä on mahdollista arvioida suojarakennuksen toimintakyvyn perusteella. Valmiustyökalu pyrittiin kehittämään mahdollisimman helppokäyttöiseksi ja helposti päivitettäväksi.

Organisaatioprosessin muutos

Tutkimuksessa tarkasteltiin sähköiseen arkistointiin siirtymisen muutosprosessia Lahden kaupungin organisaatiossa vuosien 2013 – 2015 välillä. Tavoitteena oli sel-vittää kunnallisen organisaation sähköiseen arkistointiin siirtymisen vaatiman muu-tosprosessin toteutuksen ratkaisut sekä muutoksen vaikutukset hallinnollisiin pro-sesseihin. Työ on metodologialtaan kvalitatiivinen tapaustutkimus, jonka tutkimus-aineistona käytettiin haastatteluja sekä organisaation sisäisiä asiakirjoja. Tutkimuk-sessa haastateltiin kohdeorganisaation muutoksen suunnittelun sekä toteutuksen avainhenkilöitä. Tutkimustulokset osoittivat, että muutosprosessi noudatti tieteellisen tutkimuksen kuvaamaa muutoksen vaiheittaista etenemistä, vaikkakin vaiheet me-nivät osittain päällekkäin. Muutosprosessissa tulisi tulosten perusteella kiinnittää huomiota muutoksessa ilmenevien vastakkaisten mielipiteiden vaikutukseen muu-toksen hidastavana tekijänä ja ottaa jo suunnitteluvaiheessa tämä huomioon esi-merkiksi miettimällä toimiva kannustinjärjestelmä tukemaan muutoksen toteutusta. Merkittävimmät havainnot prosessien muuttumiseen liittyen olivat, että arkistointia ei voi ajatella erillisenä prosessina asiakirjan elinkaaren lopussa, vaan sähköisessä toimintaympäristössä arkistointi sulautuu kiinteäksi osaksi organisaation kaikkea toimintaa. Arkistoinnin tapaa muutettaessa on otettava huomioon eri toiminnoille asetetut vaatimukset, kuten tietoturva, allekirjoitus, arkistointi, arkistossa asiointi se-kä hävitys. Sähköiseen arkistointiin siirtyminen muuttaa organisaation eri toimijoi-den rooleja ja jossain kohden tuo säästöjä, mutta toisaalta vaatii organisaatiolta muuttumiskykyä. Osaltaan muutos vauhdittaa myös erilaisten toimintojen keskittä-misen mahdollisuuksia.

Production of magnesium carbonates from serpentinites for CO2 mineral sequestration : optimisation towards industrial application

Global warming is one of the most alarming problems of this century. Initial scepticism concerning its validity is currently dwarfed by the intensification of extreme weather events whilst the gradual arising level of anthropogenic CO2 is pointed out as its main driver. Most of the greenhouse gas (GHG) emissions come from large point sources (heat and power production and industrial processes) and the continued use of fossil fuels requires quick and effective measures to meet the world’s energy demand whilst (at least) stabilizing CO2 atmospheric levels. The framework known as Carbon Capture and Storage (CCS) – or Carbon Capture Utilization and Storage (CCUS) – comprises a portfolio of technologies applicable to large‐scale GHG sources for preventing CO2 from entering the atmosphere. Amongst them, CO2 capture and mineralisation (CCM) presents the highest potential for CO2 sequestration as the predicted carbon storage capacity (as mineral carbonates) far exceeds the estimated levels of the worldwide identified fossil fuel reserves. The work presented in this thesis aims at taking a step forward to the deployment of an energy/cost effective process for simultaneous capture and storage of CO2 in the form of thermodynamically stable and environmentally friendly solid carbonates. R&D work on the process considered here began in 2007 at Åbo Akademi University in Finland. It involves the processing of magnesium silicate minerals with recyclable ammonium salts for extraction of magnesium at ambient pressure and 400‐440⁰C, followed by aqueous precipitation of magnesium in the form of hydroxide, Mg(OH)2, and finally Mg(OH)2 carbonation in a pressurised fluidized bed reactor at ~510⁰C and ~20 bar PCO2 to produce high purity MgCO3. Rock material taken from the Hitura nickel mine, Finland, and serpentinite collected from Bragança, Portugal, were tested for magnesium extraction with both ammonium sulphate and bisulphate (AS and ABS) for determination of optimal operation parameters, primarily: reaction time, reactor type and presence of moisture. Typical efficiencies range from 50 to 80% of magnesium extraction at 350‐450⁰C. In general ABS performs better than AS showing comparable efficiencies at lower temperature and reaction times. The best experimental results so far obtained include 80% magnesium extraction with ABS at 450⁰C in a laboratory scale rotary kiln and 70% Mg(OH)2 carbonation in the PFB at 500⁰C, 20 bar CO2 pressure for 15 minutes. The extraction reaction with ammonium salts is not at all selective towards magnesium. Other elements like iron, nickel, chromium, copper, etc., are also co‐extracted. Their separation, recovery and valorisation are addressed as well and found to be of great importance. The assessment of the exergetic performance of the process was carried out using Aspen Plus® software and pinch analysis technology. The choice of fluxing agent and its recovery method have a decisive sway in the performance of the process: AS is recovered by crystallisation and in general the whole process requires more exergy (2.48–5.09 GJ/tCO2sequestered) than ABS (2.48–4.47 GJ/tCO2sequestered) when ABS is recovered by thermal decomposition. However, the corrosive nature of molten ABS and operational problems inherent to thermal regeneration of ABS prohibit this route. Regeneration of ABS through addition of H2SO4 to AS (followed by crystallisation) results in an overall negative exergy balance (mainly at the expense of low grade heat) but will flood the system with sulphates. Although the ÅA route is still energy intensive, its performance is comparable to conventional CO2 capture methods using alkanolamine solvents. An energy‐neutral process is dependent on the availability and quality of nearby waste heat and economic viability might be achieved with: magnesium extraction and carbonation levels ≥ 90%, the processing of CO2‐containing flue gases (eliminating the expensive capture step) and production of marketable products.

A high efficiency microturbine concept

There is a growing trend towards decentralized electricity and heat production throughout the world. Reciprocating engines and gas turbines have an essential role in the global decentralized energy markets and any improvement in their electrical efficiency has a significant impact from the environmental and economic viewpoints. This paper introduces an inter-cooled and recuperated two-shaft microturbine at 500 kW electric output range. The microturbine is optimized for a realistic combination of the turbine inlet temperature, the recuperation rate and the pressure ratio. The new microturbine design aims to achieve significantly increased performance within the range of microturbines and even competing with the efficiencies achieved in large industrial gas turbines. The simulated electrical efficiency is 45%. Improving the efficiency of combined heat and power (CHP) systems will significantly decrease the emissions and operating costs of decentralized heat and electricity production. Cost-effective, compact and environmentally friendly micro-and small-scale CHP turbine systems with high electrical efficiency will have an opportunity to successfully compete against reciprocating engines, which today are used in heat and power generation all over the world and manufactured in large production series. This paper presents a small-scale gas turbine process, capable of competing with reciprocating engine in terms of electrical efficiency.

Hemiselluloosien talteenotto paineistetulla kuumavesiuutolla tuotetuista puu-uutteista

Puunjalostusteollisuus keskittyy tällä hetkellä lähinnä sellun ja paperin tuotantoon. Sellun tuotannossa käytetään puun komponenteista vain selluloosa. Puun muita pääkomponentteja ovat hemiselluloosa ja ligniini. Nämä yhdisteet ovat mahdollisia tulevaisuuden biomateriaalien lähtöaineita, mutta tähän mennessä ne on jätetty käyttämättä hyödyksi. Paineistettu kuumavesiuutto on menetelmä, jolla hemiselluloosat ja ligniinit olisi mahdollista erottaa puumateriaalista ennen sellunkeittoa, ja sen jälkeen fraktioida uutteesta erilleen jatkojalostusta varten. Fraktioinnista on tehty tutkimusta monella erilaisella menetelmällä ja eri menetelmiä yhdistelemällä. Tämä kandidaatin työ on kirjallinen työ, jossa käsitellään paineistettua kuumavesiuuttoa, sekä eri yksikköoperaatioita ja niiden mahdollisuuksia hemiselluloosan erotukseen puu-uutteista. Membraanisuodatus on menetelmä, jolla puu-uutteesta saadaan erotettua konsentroitu hemiselluloosafraktio. Membraanisuodatuksessa on kuitenkin puu-uutteiden tapauksessa havaittu ongelmia muun muassa kalvon likaantumisen kanssa. Yhdistämällä muutamia eri yksikköoperaatioita, saadaan parannettua membraanisuodatuksen tehoa, sekä hemiselluloosan puhtautta ja saantoa. Näitä mahdollisia yksikköoperaatioita ovat adsorptio, hapetus, saostus, kromatografiset menetelmät ja neste-nesteuutto.

Oxidation of Aqueous Thiosulfate Solutions by Pulsed Corona Discharge

The aim of this Master’s thesis focused on the oxidation of sodium thiosulfate using non thermal plasma technology as an advance oxidation process (AOP). By using this technology we can degrade certain toxic chemical compounds present in mining wastewaters as pollutants. Different concentrations of thiosulfate and pulse frequencies were used in the PCD experiments and the results in terms of various delivered energies (kWh/m3) and degradation kinetics were compared. Pulsed corona discharge is an energy efficient process compared to other oxidation processes using for the treatment of waste water pollutants. Due to its simplicity and low energy costs make it attractive in the field of waste water treatment processes. This technology of wastewater treatment has been tested mainly on pilot scale level and in future the attempts are to be focus on PCD investigations on larger process scale. In this research work of oxidation of thiosulfate using pulsed corona discharge, the main aim of this research was to study degradation of a studied toxic and not environmental friendly chemical compound. The focus of this research was to study the waste waters coming from the gold mines containing leachate compound thiosulfate. Literature review contained also gold leaching process when cyanide is used as the leachate. Another objective of this work was to compare PCD process with other processes based on their energy efficiencies. In the experimental part two concentrations of sodium thiosulfate, 1000ppm and 400ppm, were used. Two pulse generator frequencies of 833 and 200 pulses per second (pps) were used. The chemical analyses of the samples taken during semi-batch PCD oxidation process were analyzed by ion chromatographic (IC). It is observed after the analyses that among different frequencies and concentrations, the most suitable ones for the process is 200pps and 1000ppm respectively because the pollutants present in the waste water has more time to react with the OH radicals which are the oxidants and the process is energy efficient compared to other frequencies.

Invoice-kaupan edut ja haitat verrattuna tavalliseen Tax Free kauppaan

Kandidaatintutkielmani käsittelee Invoice-kauppaa ja sitä, mitä etuja siihen liittyy verrattuna tavanomaiseen tax-free kauppaan. Invoice-veronpalautusjärjestelmässä EU:n ulkopuolella asuva asiakas saa veronpalautuksen samasta liikkeestä seuraavalla asiointikerralla. Arvonlisäveronpalautukset on kuitenkin haettava puolen vuoden sisällä ostosten tekemisestä. Tavanomaisessa tax-free kaupassa asiakas saa arvonlisäveronpalautuksen rajalta poistuessaan Suomesta. Invoicea käytettäessä asiakas saa verosta isomman osan takaisin kuin tavanomaisessa tax-free kaupassa, mutta palautuksen saaminen kestää kauemmin, koska Invoicea käytettäessä veronpalautuksen voi saada vain samasta liikkeestä, missä ostokset on tehty. Tutkielmani tarkastelee aihetta kauppiaan näkökulmasta. Kauppiaan kannalta Invoicen etuna on erityisesti asiakkaiden ”koukuttaminen”, koska veronpalautukset on aina haettava samasta liikkestä, mistä tuotteet on ostettu. Näin samat asiakkaat tulevat usein samaan liikkeeseen myös seuraavilla Suomen matkoilla saadakseen veronpalautukset. Tämä tuo liikkeille usein myös uusia kanta-asiakkaita.Toisaalta on huomioitava myös Invoicen käytöstä kauppiaalle ja kassoille mahdollisesti aiheutuva lisätyö ja kustannukset. Veronpalautusten maksaminen takaisin asiakkaille ja tullissa leimattujen kuittien käsittely vie kassoilla tavanomaista enemmän aikaa ja saattaa vaatia lisää henkilökuntaa. Tutkielma on toteutettu laadullisena eli kvalitatiivisena ja tutkimusmenetelmänä on käytetty haastatteluita. Haastateltavat ovat kauppiaita Kaakkois-Suomen alueelta. Tavoitteenani oli koota mahdollisimman monipuolinen haastateltavien joukko sisältäen niin vaate- ja vapaa-ajan liikkeitä kuin sekatavara- ja päivittäistavarakauppoja. Teorialähteinä käytin yliopiston kirjastosta lainattuja kirjoja, LUT:in tietokantojen ja Edilex-tietokannan artikkeleita sekä Verohallinnon dokumentteja ja verkkojulkaisuja. Lisäksi olen hyödyntänyt tutkielmassani myös ajankohtaisia uutisia sekä erilaisten paikallis- ja aikakauslehtien artikkeleita. Tutkielmani johtopäätöksissä tulin siihen tulokseen, että kauppiaan kannalta edullisinta on käyttää samanaikaisesti sekä Invoicea että perinteistä, palautusliikeiden palveluja hyödyntävää tax-free järjestelmää. Tämä mahdollistaa liikkeille mahdollisimman laajan asiakasjoukon. Suomessa usein käyvät ostosmatkailijat suosivat yleensä Invoicea täysimääräisen veronpalautuksen vuoksi. Palautusliikkeet taas veloittavat asiakkaalle maksettavasta veronpalautuksesta oman palvelumaksunsa. Suomessa harvemmin vieraileville taas palautusliikkeiden palvelut ovat edullisempia, sillä veronpalautukset saa rajalta maasta poistuttaessa, eikä tarvitse palata samaan liikkeeseen puolen vuoden sisällä. Palautusliikkeiden etuna Invoiceen nähden on myös asioinnin vaivattomuus, sillä eri liikkeissä asioivat ostosmatkailijat saavat kaikista matkalla tekemistään ostoksista arvonlisäveronpalautuksensa yhdestä paikasta sen sijaan, että kävisivät hakemassa ne joka liikkeestä erikseen.