Optimization of the procedure for removing iron deposits on ceramic filter media

In this thesis, cleaning of ceramic filter media was studied. Mechanisms of fouling and dissolution of iron compounds, as well as methods for cleaning ceramic membranes fouled by iron deposits were studied in the literature part. Cleaning agents and different methods were closer examined in the experimental part of the thesis. Pyrite is found in the geologic strata. It is oxidized to form ferrous ions Fe(II) and ferric ions Fe(III). Fe(III) is further oxidized in the hydrolysis to form ferric hydroxide. Hematite and goethite, for instance, are naturally occurring iron oxidesand hydroxides. In contact with filter media, they can cause severe fouling, which common cleaning techniques competent enough to remove. Mechanisms for the dissolution of iron oxides include the ligand-promoted pathway and the proton-promoted pathway. The dissolution can also be reductive or non-reductive. The most efficient mechanism is the ligand-promoted reductive mechanism that comprises two stages: the induction period and the autocatalytic dissolution.Reducing agents(such as hydroquinone and hydroxylamine hydrochloride), chelating agents (such as EDTA) and organic acids are used for the removal of iron compounds. Oxalic acid is the most effective known cleaning agent for iron deposits. Since formulations are often more effective than organic acids, reducing agents or chelating agents alone, the citrate¿bicarbonate¿dithionite system among others is well studied in the literature. The cleaning is also enhanced with ultrasound and backpulsing.In the experimental part, oxalic acid and nitric acid were studied alone andin combinations. Also citric acid and ascorbic acid among other chemicals were tested. Soaking experiments, experiments with ultrasound and experiments for alternative methods to apply the cleaning solution on the filter samples were carried out. Permeability and ISO Brightness measurements were performed to examine the influence of the cleaning methods on the samples. Inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP-OES) analysis of the solutions was carried out to determine the dissolved metals.

Modeling the transport phenomena within arterial wall: porous media approach

The transport of macromolecules, such as low-density lipoprotein (LDL), and their accumulation in the layers of the arterial wall play a critical role in the creation and development of atherosclerosis. Atherosclerosis is a disease of large arteries e.g., the aorta, coronary, carotid, and other proximal arteries that involves a distinctive accumulation of LDL and other lipid-bearing materials in the arterial wall. Over time, plaque hardens and narrows the arteries. The flow of oxygen-rich blood to organs and other parts of the body is reduced. This can lead to serious problems, including heart attack, stroke, or even death. It has been proven that the accumulation of macromolecules in the arterial wall depends not only on the ease with which materials enter the wall, but also on the hindrance to the passage of materials out of the wall posed by underlying layers. Therefore, attention was drawn to the fact that the wall structure of large arteries is different than other vessels which are disease-resistant. Atherosclerosis tends to be localized in regions of curvature and branching in arteries where fluid shear stress (shear rate) and other fluid mechanical characteristics deviate from their normal spatial and temporal distribution patterns in straight vessels. On the other hand, the smooth muscle cells (SMCs) residing in the media layer of the arterial wall respond to mechanical stimuli, such as shear stress. Shear stress may affect SMC proliferation and migration from the media layer to intima. This occurs in atherosclerosis and intimal hyperplasia. The study of blood flow and other body fluids and of heat transport through the arterial wall is one of the advanced applications of porous media in recent years. The arterial wall may be modeled in both macroscopic (as a continuous porous medium) and microscopic scales (as a heterogeneous porous medium). In the present study, the governing equations of mass, heat and momentum transport have been solved for different species and interstitial fluid within the arterial wall by means of computational fluid dynamics (CFD). Simulation models are based on the finite element (FE) and finite volume (FV) methods. The wall structure has been modeled by assuming the wall layers as porous media with different properties. In order to study the heat transport through human tissues, the simulations have been carried out for a non-homogeneous model of porous media. The tissue is composed of blood vessels, cells, and an interstitium. The interstitium consists of interstitial fluid and extracellular fibers. Numerical simulations are performed in a two-dimensional (2D) model to realize the effect of the shape and configuration of the discrete phase on the convective and conductive features of heat transfer, e.g. the interstitium of biological tissues. On the other hand, the governing equations of momentum and mass transport have been solved in the heterogeneous porous media model of the media layer, which has a major role in the transport and accumulation of solutes across the arterial wall. The transport of Adenosine 5´-triphosphate (ATP) is simulated across the media layer as a benchmark to observe how SMCs affect on the species mass transport. In addition, the transport of interstitial fluid has been simulated while the deformation of the media layer (due to high blood pressure) and its constituents such as SMCs are also involved in the model. In this context, the effect of pressure variation on shear stress is investigated over SMCs induced by the interstitial flow both in 2D and three-dimensional (3D) geometries for the media layer. The influence of hypertension (high pressure) on the transport of lowdensity lipoprotein (LDL) through deformable arterial wall layers is also studied. This is due to the pressure-driven convective flow across the arterial wall. The intima and media layers are assumed as homogeneous porous media. The results of the present study reveal that ATP concentration over the surface of SMCs and within the bulk of the media layer is significantly dependent on the distribution of cells. Moreover, the shear stress magnitude and distribution over the SMC surface are affected by transmural pressure and the deformation of the media layer of the aorta wall. This work reflects the fact that the second or even subsequent layers of SMCs may bear shear stresses of the same order of magnitude as the first layer does if cells are arranged in an arbitrary manner. This study has brought new insights into the simulation of the arterial wall, as the previous simplifications have been ignored. The configurations of SMCs used here with elliptic cross sections of SMCs closely resemble the physiological conditions of cells. Moreover, the deformation of SMCs with high transmural pressure which follows the media layer compaction has been studied for the first time. On the other hand, results demonstrate that LDL concentration through the intima and media layers changes significantly as wall layers compress with transmural pressure. It was also noticed that the fraction of leaky junctions across the endothelial cells and the area fraction of fenestral pores over the internal elastic lamina affect the LDL distribution dramatically through the thoracic aorta wall. The simulation techniques introduced in this work can also trigger new ideas for simulating porous media involved in any biomedical, biomechanical, chemical, and environmental engineering applications.

Drag force and frictional resistances in vertically vibrated dense granular media

The objective of this thesis is to shed light on the vertical vibration of granular materials for potential interest in the power generation industry. The main focus is investigating the drag force and frictional resistance that influence the movement of a granular material (in the form of glass beads) contained in a vessel, which is subjected to sinusoidal oscillation. The thesis is divided into three parts: theoretical analysis, experiments and computer simulations. The theoretical part of this study presents the underlying physical phenomena of the vibration of granular materials. Experiments are designed to determine fundamental parameters that contribute to the behavior of vibrating granular media. Numerical simulations include the use of three different software applications: FLUENT, LS-DYNA and ANSYS Workbench. The goal of these simulations is to test theoretical and semiempirical models for granular materials in order to validate their compatibility with the experimental findings, to assist in predicting their behavior, and to estimate quantities that are hard to measure in laboratory.

Electrochemical Characterisation of Filter Media Properties and Their Exploitation in Enhanced Filtration

Streaming potential measurements for the surface charge characterisation of different filter media types and materials were used. The equipment was developed further so that measurements could be taken along the surfaces, and so that tubular membranes could also be measured. The streaming potential proved to be a very useful tool in the charge analysis of both clean and fouled filter media. Adsorption and fouling could be studied, as could flux, as functions of time. A module to determine the membrane potential was also constructed. The results collected from the experiments conducted with these devices were used in the study of the theory of streaming potential as an electrokinetic phenomenon. Several correction factors, which are derived to take into account the surface conductance and the electrokinetic flow in very narrow capillaries, were tested in practice. The surface materials were studied using FTIR and the results compared with those from the streaming potentials. FTIR analysis was also found to be a useful tool in the characterisation of filters, as well as in the fouling studies. Upon examination of the recorded spectra from different depths in a sample it was possible to determine the adsorption sites. The influence of an external electric field on the cross flow microflltration of a binary protein system was investigated using a membrane electroflltration apparatus. The results showed that a significant improvement could be achieved in membrane filtration by using the measured electrochemical properties to help adjust the process conditions.

Influence of Link Structure on Search Engine Result Pages of Online Nursery Shops

The primary objective of this thesis is to assess how the backlink portfolio structure and off site Search Engine Optimisation (SEO) elements influence ranking of UK based online nursery shops. The growth of the internet use demanded significant effort from companies to optimize and increase their online presence in order to cope with the increasing online competition. The new e-Commerce technology - called Search Engine Optimisation - has been developed that helped increase website visibility of companies. The SEO process involves on site elements (i.e. changing the parameters of the company's website such as keywords, title tags and meta descriptions) and off site elements (link building and social media marketing activity). Link Building is based on several steps of marketing planning including keyword research and competitor analysis. The underlying goal of keyword research is to understand the targeted market through identifying relevant keyword queries that are used by targeted costumer group. In the analysis, three types (geographic, field and company’s strategy related) and seven sources of keywords has been identified and used as a base of analysis. Following the determination of the most popular keywords, allinanchor and allintitle search has been conducted and the first ten results of the searches have been collected to identify the companies with the most significant web presence among the nursery shops. Finally, Link Profiling has been performed where the essential goal was to understand to what extent other companies' link structure is different that the base company's backlinks. Significant difference has been found that distinguished the top three companies ranking in the allinanchor and allintitle search. The top three companies, „Mothercare”, „Mamas and Papas” and „Kiddicare” maintained significantly better metrics regarding domain and page authority on the main landing pages, the average number of outbound links for link portfolio metric and in number of backlinks. These companies also ranked among the highest in page authority distribution and followed external linking.

Storytelling as a branding tool in social media

Tutkimuksen tavoitteena on kuvailla tarinankerrontaa brändin rakennuksen välineenä, ja selvittää mitkä ovat tarinankerronnan erityispiirteet sosiaalisessa mediassa. Aikaisempien teorioiden ja julkaisujen avulla kootaan viitekehys joka osoittaa käsitteiden vaikutukset toisiinsa. Tutkimus osoittaa tarinankerronnan vaikuttavan vahvistavasti kaikkiin brändipääoman ulottuvuuksiin, lähinnä tunteita herättävien ja muistettavuutta lisäävien ominaisuuksiensa ansiosta. Empiirisessä osiossa selvitetään laadullisen sisällönanalyysin keinoin kuinka yleistä brändien tarinankerronta tällä hetkellä on, ja kuvaillaan millaisia tarinoita yritykset kertovat. Aineisto koostuu sadan suosituimman brändin Facebookissa jakamista videomuotoisista tarinoista. Tutkimus osoitti, että brändien tarinankerronta sosiaalisessa mediassa on toistaiseksi melko vähäistä. Tarinat voidaan luokitella kirjallisuudesta tuttujen tarinatyyppien mukaisesti. Suurin osa brändien esittämistä tarinoista pyrkii synnyttämään yleisössä ihailun ja nostalgian tunteita, mutta useat tarinat myös sisältävät humoristisia piirteitä.

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.

Functional, Social and Emotional Values as Determinants of Environmentally Responsible Media Consumption

The primary purpose of this research is to develop an enhanced understanding of how consumption values influence environmentally responsible consumption of print and digital media. Theoretical elaboration considers the associations of functional, social and emotional consumption values, green consumer segmentation and media consumption. Additionally, the purpose is to identify consumer perceptions of print and digital media’s environmental responsibility. Empirical analysis was based on qualitative interviews with a sample of 20 Finnish consumers categorized in two segments: young adults and middle aged consumers. Primary data collection was conducted through individual, semi-structured interviews. To analyze the respondents’ approach on the topic, the interviews disclosed themes of media consumption, perceived environmental friendliness of media, norms of behavior and consumers’ general consumption patterns. The results implicate functional value dominated the consumption decision-making process both in a general level and in media consumption. In addition to functional value, environmental responsibility does provide consumers with both emotional and social values. Analysis on perceived environmental responsibility of media demonstrated consumers generally perceive digital media as an environmentally responsible alternative because it does not create physical paper waste. Nevertheless, the perceptions of environmental responsibility and media consumption patterns lacked a consistent connection. Though, both theory and empirical results indicated an average consumer lacks a comprehensive understanding of digital and print media’s life-cycle and hence their environmental advantages and disadvantages.

Digital content and making it viral in social media

Tutkimuksen tavoite on selvittää digitaalisen sisällön ominaisuuksia, jotka vaikuttavat ryhtyvätkö kuluttajat jakamaan, tykkäämään ja kommentoimaan sitä sosiaalisessa mediassa. Tällä pyritään auttamaan yrityksiä ymmärtämään paremmin viraalisuutta, jotta he pystyisivät tuottamaan ja julkaisemaan nettisivuillaan ja sosiaalisessa mediassa parempaa sisältöä, jota kuluttajat jakaisivat enemmän. Tutkimus toteutetaan muodostamalla hypoteeseja mahdollisista ominaisuuksista kirjallisuuden perusteella ja testaamalla niitä regressioanalyyseillä empiirisessä osiossa. Tulokset paljastavat yhdeksän piirrettä, jotka lisäävät viraalisuutta: kiinnostavuus, neutraalisuus, yllättävyys, viihdyttävyys, epäkäytännöllisyys, artikkelin ja Facebook julkaisun pituus, eri sisältö taktiikoiden käyttö (erityisesti blogit ja kuvat lisäävät viraalisuutta) sekä kun mielipidevaikuttaja tai kuuluisuus jakaa sisällön.