Lämpökynttilän palo-ominaisuuksiin vaikuttavien tekijöiden analytiikka: raaka-aineet, sydänlanka, rakenne ja olosuhteet

Työn tavoitteena oli tutkia lämpökynttilän palo-ominaisuuksiin vaikuttavia tekijöitä. Työn taustalla on yhteistyö suomalaisen kynttilävalmistajan kanssa. Kynttilävalmistajan lämpökynttilöissään käyttämän raaka-aineen hinnan noustessa, on valmistaja kiinnostunut käyttämään edullisempia raaka-aineita. Palamisen kriteerit saavuttavan kynttilän valmistaminen markkinoilla olevista uusista raaka-aineista on havaittu olevan haastavaa, ja vaatii edelleen kehitystyötä. Teoriaosassa käytiin läpi kynttilänvalmistusta yleisesti, RAL-laatustandardin asettamat kriteerit lämpökynttilälle, palamiseen vaikuttavia tekijöitä sekä työn kokeellisessa osassa käytettyjen analyysimenetelmien periaatteet. Työn kokeellisessa osassa tutkittiin erilaisten kynttiläraaka-aineiden koostumusta ja ominaisuuksia sekä sydänlankojen rakennetta. Lisäksi tutkittiin, miten sydänlangan sisältämien säikeiden määrä, eri raaka-aineiden seossuhteiden muutos sekä jäähdytyslämpötilan muutos vaikuttavat lämpökynttilän palo-ominaisuuksiin. Työssä myös selvitettiin muutaman markkinoilla olevan kynttilän raaka-ainekoostumus. Tutkimuksissa havaittiin, että vaadittavan liekin korkeuden saavuttamiseksi viskositeetti on yksi raaka-aineen tärkeimmistä ominaisuuksista. Raaka-aineen viskositeetin kasvaessa tarvitaan paksumpi sydänlanka. Raaka-aineen viskositeetin kasvaessa liekin korkeus ei aina pienene, koska liekin korkeuteen vaikuttaa myös langalle tehty kemiallinen käsittely. Mitä korkeampi kynttilän liekki on, sitä suurempi on raaka-aineen kulutus eli palovuo ja tällöin liekin korkeus vaikuttaa myös kynttilän paloaikaan. Kokeissa havaittiin, että liekin korkeuden ollessa vakio, palovuo oli korkein steariinilla. Steariinin jälkeen tulivat palmuvaha ja parafiini. Tällöin parafiinia tarvittiin vähemmän vastaavan paloajan saavuttamiseksi. Nopean jäähdytyksen havaittiin vaikuttavan palmuvahan palovuohon alentavasti, vaikka jäähdytystavalla ei ollut vaikutusta liekin korkeuteen.

Pohjapaperin kustannusrakenteen optimointi

Kilpailulliset tekijät ovat johtaneet paperin valmistajat miettimään keinoja valmistuskustannusten leikkaamiseksi. Yksi keino on optimoida raaka-aineiden käyttöä, jota on tehty tässä diplomityössä. Työn tarkoitus on selvittää koeajoin mahdollisuudet kalliimpien raaka-aineiden korvaamiseen edullisemmilla, säilyttäen kuitenkin pohjapaperin laadulliset ominaisuudet. Työ on toteutettu UPM Kymmene Oyj:n Jokilaakson tehtailla, Jämsänkosken paperitehtaan Tarrapaperit-osastolla. Työssä on käytetty apuna tietokoneohjelmia mallintamaan ja simuloimaan paperissa ja paperin kustannusrakenteessa tapahtuvia muutoksia, mutta merkittävimmässä asemassa ovat olleet koeajot ja erilaisten näytteiden käsittely. Raaka-aineina käytettävien massojen osuuksien optimoinnilla on saatu aikaiseksi merkittäviä kustannussäästöjä, mutta työn yhteydessä on löydetty myös keinoja säästöjen saavuttamiseksi energiankulutusta järkevöittämällä. Luotu malli auttaa jatkossa kustannusrakenteen seurannassa. Mäntysellun osuuden laskulla ja täyteaineen osuuden nostolla saavutetaan merkittävimmät kustannussäästöt, kemihierteellä vaikutus kustannuksiin on vähäisempi. Sähköenergiaa vievä kuitujen jauhatus on järjestetty paperikone 3:lla uudella tavalla, jolla on paitsi saavutettu säästöä energiassa, parannettu myös paperin lujuutta.

Konepajan hitsaustuotannon kehittäminen kattavien laatuvaatimusten mukaiseksi

TIIVISTELMÄ Lappeenrannan teknillinen yliopisto Konetekniikan koulutusohjelma Voitto Kettunen Konepajan hitsaustuotannon kehittäminen kattavien laatuvaatimusten mukaiseksi Diplomityö 2015 167 sivua, 39 kuvaa, 26 taulukkoa ja 3 liitettä Tarkastajat: Professori Jukka Martikainen DI Pertti Kaarre Hakusanat: hitsaus, hitsauksen laatu, konepajan laadunhallinta, kattavat laatuvaatimukset, ISO 9001, ISO 3834, EN 1090 Keywords: welding, quality of welding, engineering workshop quality management, comprehensive quality requirements, ISO 9001, ISO 3834, EN 1090 Hitsaamalla liitetyt teräksiset rakenteet muodostavat ylivoimaisesti suurimman osan konepajatuotannosta. Niihin kuuluu esimerkiksi ajoneuvoja, koneita, laitteita, säiliöitä, siiloja, siltoja, mastoja, piippuja, tukirakenteita ja rakennusten runkoja. Tämän diplomityön tavoitteena on kehittää konepajan laadunhallinta sellaiseksi, että se mahdollistaa kattavien laatuvaatimusten täyttämisen hitsaustuotannossa. Laatuvaatimusten täyttämiseen pyritään käyttämällä hitsaustoimintojen standardia EN ISO 3834-2 sekä kantavien teräsrakenteiden standardeja EN 1090-1 ja EN 1090-2. Teräsrakenteiden suunnittelua ohjaa EN 1993 ja niiden toiminnallisia ominaisuuksia tuotestandardit, kuten terässavupiippu- ja säiliöstandardit. Kantavien teräsrakenteiden suunnittelua ja tuotantoa ohjaa myös seuraamusluokan CC, käyttöluokan SC ja tuotantoluokan PC kautta määräytyvä toteutusluokka EXC. Aikaisempaa enemmän tullaan panostamaan esimerkiksi asiakirjojen sähköiseen hallintaan, raaka-aineiden jäljitettävyyteen tuotteeseen, särmien ja kulmien muotoiluun, pintojen käsittelyyn, hitsien tarkastukseen, hitsaushenkilöstön pätevyyteen ja hitsaustuotannon tehokkuuteen. Saarijärven Säiliövalmiste Oy:n hitsauksen laadunhallinta sertifioitiin standardin ISO 3834-2 mukaan ja kantavien teräsrakenteiden FPC-järjestelmä standardisarjaa EN 1090 noudattaen. Samalla tehtiin päivitys laadunhallintajärjestelmään ISO 9001. Toteutus, joka tehtiin sovitussa aikataulussa, haastaa jokaisen toimijan konepajassa toiminnan, tuotannon ja tuotteiden laadun kehittämiseen uusia käytänteitä ja menetelmiä soveltaen. Kehitystoimien tuloksena toiminta on selkeämpää, ennakoitavampaa ja hallitumpaa, mikä lisää yrityksen toiminnan tuottavuutta ja kannattavuutta. Sertifioidut laatujärjestelmät ovat myötävaikuttaneet tilausten lisääntymiseen yrityksen kaikkien tuotteiden osalta.

Lämpötilan vaikutus oksaalihapon hapetukseen pulssitetulla koronapurkauksella

Tutkimuksen tarkoituksena oli kartoittaa lämpötilan vaikutusta veden orgaanisten haitta-aineiden hapetuksessa PCD-menetelmällä. Kokeita tehtiin näytteiden eri alkulämpötiloilla. Malliyhdisteenä kokeissa käytettiin oksaalihappoa. Teoriaosuudessa käsiteltiin pulssittaista koronapurkausta ilmiönä. Lisäksi tarkasteltiin, kuinka PCD-menetelmällä muodostuu hapettimia neste-kaasufaasissa. Syntyvistä hapettimista keskityttiin otsoniin ja hydroksyyliradikaaliin. Kokeellisessa osuudessa esiteltiin käytetty PCD-laitteisto. Esittelyn jälkeen siirryttiin hapetuskokeiden kuvaamiseen ja analyysin suorittamiseen titrauksella. Lopuksi koottiin tulokset. Tutkimuksissa prosessin hapetustehon havaittiin heikentyvän lämpötilan noustessa tutkitulla lämpötila-alueella, mikä voi selittyä kaasufaasissa muodostuvan otsonin heikentyvällä liukoisuudella. Tuloksia voidaan pitää viitteellisinä, ja selkeän mallin muodostamiseksi tarvitaan jatkotutkimuksia laajemmalla lämpötila-alueella tarkasti toistettavilla koejärjestelyillä.

Formin proteins in normal tissues and cancer

The actin cytoskeleton is a dynamic structure that determines cell shape. Actin turnover is mandatory for migration in normal and malignant cells. In epithelial cancers invasion is frequently accompanied by epithelial to mesenchymal transition (EMT). In EMT, cancer cells acquire a migratory phenotype through transcriptional reprogramming. EMT requires substantial re-organization of actin. During the past decade, new actin regulating proteins have been discovered. Among these are members of the formin family. To study formin expression in tissues and cells, antibodies for detection of formin proteins FMNL1 (Formin-like protein 1), FMNL2 (Formin-like protein 2) and FHOD1 (Formin homology 2 domain containing protein 1) were used. The expression of formins was characterized in normal tissues and selected cancers using immunohistochemistry. The functional roles of formins were studied in cancer cell lines. We found that FMNL2 is widely expressed. It is a filopodial component in cultured melanoma cells. In clinical melanoma, FMNL2 expression has prognostic significance. FHOD1 is a formin expressed in mesenchymal cell types. FHOD1 expression is increased in oral squamous cell carcinoma (SCC) EMT. Importantly, FHOD1 participates in invasion of cultured oral SCC cells. FMNL1 expression is low in normal epithelia, but high in leukocytes and smooth muscle cells. Expression of FMNL1 can be found in carcinoma; we detected FMNL1 expressing cells in basal type of breast cancer. Our results indicate that formins are differentially expressed in normal tissues and that their expression may shift in cancer. Functionally FMNL2 and FHOD1 participate in processes related to cancer progression. Studying formins is increasingly important since they are potential drug targets.

Lapväärtinjoen alaosan väylien kunnostushankkeen loppuraportti : Vedenlaadun, sedimentin, kasvillisuuden ja pohjaeläimistön velvoitetarkkailutulokset vuosina 2011 – 2014

Kristiinankaupungin kaupunki sai ympäristölupaviraston luvan Lapväärtinjoen alaosan kunnostukseen väyliä ruoppaamalla. Ruop-paukset aloitettiin talvella 2011–2012 ja niitä jatkettiin seuraavana talvena. Ensimmäisenä talvena ruopattiin noin 18 100 m3 ja toisena 25 200 m3. Lupapäätöksessä luvanhaltija määrättiin tarkkailemaan hankkeen vaikutuksia veden laatuun, suojeltuihin Natura 2000 – luonnonarvoihin, kalakantoihin, kalojen kutualueisiin ja kalastukseen valvovien viranomaisten hyväksymällä tavalla. Tässä loppurapor-tissa esitetään kaikki vedenlaatu-, sedimentaatio- ja pohjaeläintarkkailujen tulokset ja lisäksi kasvillisuuskartoitusten tulokset vuosilta 2011 ja 2014. Vesistötyöt heikensivät vedenlaatua selvästi samentamalla vettä ja aiheuttamalla kiintoaine-, fosfori- ja metallipitoisuuksien kasvun talvina 2011–2012 ja 2012–2013. Merialueelle vesistötöiden vaikutus ulottui voimakkaimmin samentumisen ja kiintoainepitoisuuden kasvuna. Vaikka suurimmat sameusarvot ja kiintoainepitoisuudet havaittiin työkoneen lähistöltä, vesi oli myös uloimmilla merinäytteen-ottopaikoilla usein selvästi sameampaa ja kiintoainepitoisempaa kuin joessa työalueen yläpuolella. Ruopattavien massojen kalkitustarve ja biologisesti myrkyllisten aineiden pitoisuudet selvitettiin ennen ruoppaustöitä. Vesistötöistä veteen vapautuneen ja pohjalle laskeutuneen kiintoaineen määrää seurattiin Lapväärtinjoen edustan merialueelle sijoitetuilla sedimen-taatioputkilla. Natura 2000 – suojelualueen kasvillisuuden mosaiikkimaisuutta, määrää ja vyöhykkeisyyttä tarkkailtiin ennen ruoppaustöitä vuonna 2011 ja töiden jälkeen vuonna 2014 otetuista ilmakuvista. Lisäksi alueelle tehtiin maastokäyntejä. Ilmakuvaus uusitaan vielä vuonna 2016. Pohjaeläinnäytteitä otettiin ennen ruoppaustöitä vuonna 2011 ja töiden jälkeen vuonna 2014 samoilta paikoilta. Pohjaeläinten yksilöti-heydet vaihtelivat paljon vuosien välillä. Yksilötiheyksiin vaikuttavat ihmistoiminnan aiheuttaman ravinne- ja orgaanisen aineen kuormi-tuksen lisäksi monet tekijät kuten lajien välinen kilpailu, sopeutumiskyky muuttuviin olosuhteisiin, veden suolapitoisuus ja sääolot.

Kandin selviytymisopas klinikkaan

Syventävän työmme koostuu kahdesta erillisestä osasta: kirjallisuus-katsauksesta ”Approksimaalikontaktin korjaus yhdistelmämuovipaikkaushoidossa” sekä tästä oppaasta. Opas on laadittu kolmannen vuoden hammaslääketieteen kandidaatin näkökulmasta vastaavassa vaiheessa olevalle opiskelijalle, joka siirtyy prekliinisistä opinnoista kliiniseen opiskeluvaiheeseen. Ohjekirjassa käydään läpi olennaisimmat asiat, jotka kandidaatti klinikkasalissa kohtaa ensimmäisen vuoden aikana. Ohjekirjan tarkoitus on olla helposti katsottavissa oleva pdf-dokumentti, josta kandidaatti voi tarkistaa ja varmentaa potilastyöskentelyyn liittyviä käytännön asioita. Ideana on helpottaa pääasiassa kandidaatin siirtymävaihetta, mutta vähentää myös henkilökunnan työtä ja selkeyttää toimintatapoja opetushammashoitolassa. Ohjekirja on tarkoitus julkaista Moodle2-oppimisalustalla: https://moodle2.utu.fi/my/ ja sen sisältö tarkistetuttava vuosittain/tarpeen mukaan eri oppiaineiden vastuuopettajilla. Ensimmäisen klinikkavuoden syksyllä kandidaatti tekee suun ja hampaiston tutkimuksia, omahoidon opastusta, tupakkavalistusta, anti-infektiivistä hoitoa, pinnoituksia ja paikkauksia. Näiden lisäksi kandidaatti voi päästä seuraamaan ja avustamaan kirurgisissa toimenpiteissä. Keväällä jaetaan ensimmäiset juurihoito- ja proteettiset potilaat. Ohjekirjaan on pyritty laatimaan kirjalliset ohjeet em. toimenpiteiden suorittamiseen sekä koottu tietoa klinikkasalista ja työskentelytavoista, käytetyistä tietokoneohjelmista, röntgenkuvauksesta, farmakologiasta, riskipotilaista sekä ensiavusta. Ohjekirjassa on ohjeet myös pistotapaturman varalta sekä aineiden käyttöohjeita ja hyödyllisiä linkkejä. Pääsääntöisesti ohjekirjan jokaisen kappaleen on tarkastanut ensin yliopiston vastuuopettaja ja tämän jälkeen klinikan ko. erikoisalan vastuuopettaja. Hyvää suunterveyden hoitoa voi toteuttaa monin eri tavoin, mutta ohjekirja antaa ainakin yhden hyvän toimintatavan. Jokaisen potilaan kohdalla hoito on kuitenkin pohdittava luonnollisesti aina tilannekohtaisesti ja potilaan toiveet otettava huomioon. Ohjekirja on laadittu opiskelijan näkökulmasta ja sisältää edellä mainittujen lisäksi nk. ”hiljaista tietoa”, joka ei ole saatavilla muualta. Hammaslääketieteen kolmas opiskeluvuosi on henkisesti monelle raskas, kun opittuja tietoja pitää alkaa soveltaa käytännön potilastyössä ja rinnalla suorittaa uusia kursseja. Alussa kaikki on uutta ja opettajan apua tarvitsee eniten kun epävarmuus omasta osaamisesta nousee helposti pintaan ja opiskelija kaipaa vahvistusta omiin muistikuviin. Ohjekirjan on tarkoitus olla tukena potilastyössä ja sen suunnittelussa ja vähentää näin kandidaatin stressiä. Toivomme ohjekirjastamme olevan hyötyä myös uusille kliinisille opettajille heidän perehtyessään talon käytänteisiin.

Bacterial community structure and petroleum hydrocarbon degradation in the Baltic Sea

The Baltic Sea is unique by its biological, geochemical and physical features. The number of species of larger organisms is small and the species composition is distinctive. On the contrary microbial communities are diverse. Because of the low salinity levels, bacterial communities differ from the ones in the oceans. Knowing the structure of these communities better and how they response to different environmental conditions helps us to estimate how different factors affect the balance and function of the Baltic Sea ecosystem. Bacteria are the key players when it comes to natural biogeochemical processes and human-induced phenomena like eutrophication, oil spills or disposal of other harmful substances to the sea ecosystem. In this thesis, bacterial community structure in the sea surface microlayer and subsurface water of the Archipelago Sea were compared. In addition, the effect of diatom derived polyunsaturated aldehydes on bacterial community structure was studied by a mesocosm experiment. Diesel, crude oil and polycyclic aromatic hydrocarbon degradation capacity of the Baltic Sea bacteria was studied in smaller scale microcosm experiments. In diesel oil experiments bacteria from water phase of the Archipelago Sea was studied. Sediment and iron manganese concretions collected from the Gulf of Finland were used in the crude oil and polycyclic aromatic hydrocarbon experiments. The amount of polycyclic aromatic hydrocarbon degradation genes was measured in all of the oil degradation experiments. The results show how differences in bacterial community structure can be seen in the sea surface when compared to the subsurface waters. The mesocosm experiment demonstrated how diatom-bacteria interactions depend on other factors than diatom derived polyunsaturated aldehydes, which do not seem to have an effect on the bacterial community structure as has been suggested in earlier studies. The dominant bacterial groups in the diesel microcosms differed in samples taken from a pristine site when compared to a site with previous oil exposure in the Archipelago Sea area. Results of the study with sediment and iron-manganese concretions indicate that there are diverse bacterial communities, typical to each bottom type, inhabiting the bottoms of the Gulf of Finland capable to degrade oil and polycyclic aromatic hydrocarbon compounds.  

Novel Cellular Luminescence Probes for Immunological and Toxicological Assessments

Escherichia coli K-12 (pEGFPluxABCDEAmp) (E. coli-lux), constitutively emitting bioluminescence (BL), was constructed and its BL emitting properties tested in different growth and killing conditions. The BL emission directly correlated with the number of viable E. coli-lux cells, and when subjected to the antimicrobial agent, the diminishment of the BL signal was linked directly to the number of killed bacterial cells. The method provided a very convenient application, especially when compared to conventional plate counting assays. This novel real-time based method was utilized in both immunological and toxicological assessments. The parameters such as the activation phase, the lytic phase and the capacity of the killing of the serum complement system were specified not only in humans but also in other species. E. coli-lux was also successfully used to study the antimicrobial activities of insect haemolymph. The mechanisms of neutrophil activity, like that of a myeloperoxidase (MPO)-H2O2-halide system, were studied using the E. coli-lux approach. The fundamental role of MPO was challenged, since during the actual killing in described circumstances in phagolysosome the MPO system was inactivated and chlorination halted. The toxicological test system, assessing indoor air total toxicity, particularly suitable for suspected mold damages, was designed based on the E. coli-lux method. Susceptibility to the vast number of various toxins, both pure chemicals and dust samples from the buildings and extracts from molds, were investigated. The E. coli-lux application was found to possess high sensitivity and specificity attributes. Alongside the analysis system, the sampling kit for indoor dust was engineered based on the swipe stick and the container. The combination of practical specimen collector and convenient analysis system provided accurate toxic data from the dust sample within hours. Neutrophils are good indicators of the pathophysiological state of the individual, and they can be utilized as a toxicological probe due to their ability to emit chemiluminescence (CL). Neutrophils can either be used as probe cells, directly exposed to the agent studied, or they can act as indicators of the whole biological system exposed to the agent. Human neutrophils were exposed to the same toxins as tested with the E. coli-lux system and measured as luminol amplified CL emission. The influence of the toxins on the individuals was investigated by exposing rats with moniliniformin, the mycotoxin commonly present in Finnish grains. The activity of the rat neutrophils was found to decrease significantly during the 28 days of exposure.

Rakennusjätteen käyttömahdollisuudet kuitukomposiitin raaka-aineena

Työssä tutkitaan Suomessa saatavien rakennusjätteiden käytön mahdollisuutta kuitukomposiittien raaka-aineena. Suomessa rakennusteollisuuden jätteitä ei käytetä EU:n asettamien tavoitteiden mukaisesti hyödyksi vaan suuri osa päätyy kaatopaikalle tai hyödynnettäväksi energiana. Mahdollisuuksia raaka-aineiden hyödyntämiseksi kuitukomposiittien valmistuksessa tutkitaan kirjallisuuskatsauksella ja kyselytutkimuksella. Tilastoista, tutkimuksista sekä kyselyn tuloksista voidaan päätellä että mahdollisuus käyttää yhä suurempi määrä rakennusteollisuuden jätteistä kuitukomposiittien valmistukseen on. Ongelmana jätteen tehokkaaseen hyödyntämiseen raaka-aineena on sen kerääminen epäkelpoisen jätteen joukosta, puhdistaminen sekä muu valmistelu sopivaan muotoon. Yrityksillä on mielenkiintoa kehittää jätteen keräystään, mikäli siitä on rahallista hyötyä tai se velvoitetaan lailla.

Sekajätteen koostumustutkimusten luokitteluohjeen päivittäminen ja testaaminen

Tässä diplomityössä päivitettiin ja testattiin sekajätteen koostumustutkimuksiin tarkoitettua jätejakeiden luokitteluohjetta. Työn tavoitteena oli selvittää, miten luokitteluohje vastaa jätelainsäädännön muutoksiin ja tavoitteisiin, miten ohje toimii käytännössä sekä miten luokitteluohjetta tulee päivittää, jotta se sekä vastaa jätelainsäädännön ja jätealan toimijoiden tietotarpeisiin sekajätteen koostumuksesta että toimii myös käytännössä. Työssä toteutettiin kyselytutkimus ja kaksi sekajätteen koostumustutkimusta. Jätealan toimijoille lähetetyn kyselyn avulla kartoitettiin luokitteluohjeen kehityskohtia. Kyselytutkimuksen vastaajat kokivat, että luokitteluohjeessa on eniten kehitettävää muovien luokittelussa. Muovien luokittelun lisäksi biojätteen sekä kierrätettävien ja vaarallisten jätteiden luokitteluun liittyvät mahdolliset kehityskohdat muodostettiin kyselyn vastausten perusteella. Sekajätteen koostumustutkimusten avulla testattiin luokitteluohjeen toimivuutta. Koostumustutkimukset toteutettiin ohjeen tarkimman tason mukaisesti. Jätteiden lajittelu osoittautui huomattavasti hitaammaksi kuin etukäteen oli arvioitu. Lisäksi monia materiaaleja sisältävien jätteiden lajittelu oli haasteellista molemmissa tutkimuksissa. Luokitteluohjetta päivitettiin kyselytutkimuksen ja koostumustutkimusten perusteella. Jätteet on luokiteltu päivitetyssä ohjeessa alkuperäisen ohjeen tavoin jätemateriaalien perusteella. Luokitteluohjetta päivitettiin jäteluokkien termistön sekä keittiöjätteen ja kierrätettävien jätteiden luokittelun osalta. Päivitetyn ohjeen avulla koostumustutkimuksen toteuttaja saa enemmän tietoa sekajätteestä biojätteen sekä kierrätettävien jätteiden osalta, mikä on tärkeää jätelainsäädännöllisten tavoitteiden kannalta.

Spatiotemporal Features of Coastal Waters in Southwest Finland

In coastal waters, physico-chemical and biological properties and constituents vary at different time scales. In the study area of this thesis, within the Archipelago Sea in the northern Baltic Sea, seasonal cycles of light and temperature set preconditions for intra-annual variations, but developments at other temporal scales occur as well. Weather-induced runoffs and currents may alter water properties over the short term, and the consequences over time of eutrophication and global changes are to a degree unpredictable. The dynamic characteristics of northern Baltic Sea waters are further diversified at the archipelago coasts. Water properties may differ in adjacent basins, which are separated by island and underwater thresholds limiting water exchange, making the area not only a mosaic of islands but also one of water masses. Long-term monitoring and in situ observations provide an essential data reserve for coastal management and research. Since the seasonal amplitudes of water properties are so high, inter-annual comparisons of water-quality variables have to be based on observations sampled at the same time each year. In this thesis I compare areas by their temporal characteristics, using both inter-annual and seasonal data. After comparing spatial differences in seasonal cycles, I conclude that spatial comparisons and temporal generalizations have to be made with caution. In classifying areas by the state of their waters, the results may be biased even if the sampling is annually simultaneous, since the dynamics of water properties may vary according to the area. The most comprehensive view of the spatiotemporal dynamics of water properties would be achieved by means of comparisons with data consisting of multiple annual samples. For practical reasons, this cannot be achieved with conventional in situ sampling. A holistic understanding of the spatiotemporal features of the water properties of the Archipelago Sea will have to be based on the application of multiple methods, complementing each other’s spatial and temporal coverage. The integration of multi-source observational data and time-series analysis may be methodologically challenging, but it will yield new information as to the spatiotemporal regime of the Archipelago Sea.

Valtatie 3 Tampere-Vaasa : Palvelutasolähtöinen kehityskäytäväselvitys

Valtatie 3 Tampere-Vaasa kehityskäytäväselvitys on Liikenneviraston liikennepoliittiseen selontekoon liittyvä yhteysvälin liikenneselvitys. Valtatie 3 on yksi Suomen tärkeimmistä ja vilkkaimmista päätieyhteyksistä sekä osa kansainvälistä Euroopan laajuista kattavaa verkkoa (TEN-T ja E12) Tampereelta Vaasaan. Tarkasteluosuuden pituus on 230 km. Tampereen, Seinäjoen ja Vaasan välisissä kuljetuksissa tavaraliikenne keskittyy valtatielle 3. Yhteysvälin päissä, Tampereen ja Vaasan kaupunkiseuduilla liikennemäärät ovat suuria 9 000 - 16 900 ajon./vrk. Tarkastelujakson keskiosissa liikenne on hieman vähäisempää, mutta esimerkiksi Parkanon pohjoispuolella korostuu raskaan liikenteen suuret määrät. Yhteysvälin haasteina ovat ennen kaikkea turvallisten ohitusmahdollisuuksien puute, kuljetusten hallittavuus, puutteet matka-ajassa ja sen ennakoitavuudessa sekä joukkoliikenteenyhteys puutteet, joita 1.vaiheen kehittämistoimenpiteillä on pyritty parantamaan. Toimenpiteet on muodostettu palvelutasoanalyysin ja kehittämisvaihtoehtojen kustannustehokkuus- ja vaikuttavuusarvioiden perusteella. Työssä tutkittiin ja vertailtiin neljää vaihtoehtoista koria, joista suositusehdotus muodostettiin yhteistyössä Pirkanmaan ja Etelä-Pohjanmaan ELY-keskusten, Liikenneviraston ja alueen maakuntaliittojen kesken. Valtatietä 3 parannetaan pääosin nykyisellä paikallaan kaksikaistaisena, mutta tie on tavoitetilassa 4-kaistainen Tampereelta Hämeenkyröön ja Vaasasta Laihialle. Merkittävin parannushanke on Hämeenkyrön ohitustie, jossa valtatie on 4-kaistainen ja ohittaa nykyisen ongelmallisen Hämeenkyrön taajamaosuuden. 1.vaiheen hankepaketti sisältää myös useita ohituskaistahankkeita, sekä pienempiä liittymä ja liikenneturvallisuushankkeita, jotka on katsottu kustannustehokkaiksi. Valtatien 3 ensimmäisen vaiheen hankkeiden kustannusarvio on 158 miljoonaa euroa. Hanke on taloudellisesti kannattava ja sen hyöty-kustannussuhde on 1,3. Hankkeen suunnitelmavalmius on hyvä. Useita tiesuunnitelmia on hyväksytty tai valmiina hyväksymiskäsittelyyn.

Economics of Power-to-Gas integration to wastewater treatment plant

Solar and wind power produce electricity irregularly. This irregular power production is problematic and therefore production can exceed the need. Thus sufficient energy storage solutions are needed. Currently there are some storages, such as flywheel, but they are quite short-term. Power-to-Gas (P2G) offers a solution to store energy as a synthetic natural gas. It also improves nation’s energy self-sufficiency. Power-to-Gas can be integrated to an industrial or a municipal facility to reduce production costs. In this master’s thesis the integration of Power-to-Gas technologies to wastewater treatment as a part of the VTT’s Neo-Carbon Energy project is studied. Power-to-Gas produces synthetic methane (SNG) from water and carbon dioxide with electricity. This SNG can be considered as stored energy. Basic wastewater treatment technologies and the production of biogas in the treatment plant are studied. The utilisation of biogas and SNG in heat and power production and in transportation is also studied. The integration of the P2G to wastewater treatment plant (WWTP) is examined mainly from economic view. First the mass flows of flowing materials are calculated and after that the economic impact based on the mass flows. The economic efficiency is evaluated with Net Present Value method. In this thesis it is also studied the overall profitability of the integration and the key economic factors.

Fiber-reinforced composite fixed dental prostheses: Studies of the materials used as pontics

Fiber-reinforced composite fixed dental prostheses – Studies of the materials used as pontics University of Turku, Faculty of Medicine, Institute of Dentistry, Department of Biomaterials Science, Finnish Doctoral Program in Oral Sciences – FINDOS, Annales Universitatis Turkuensis, Turku, Finland 2015 Fiber-reinforced composites (FRC), a non-metallic biomaterial, represent a suitable alternative in prosthetic dentistry when used as a component of fixed dental prostheses (FDPs). Some drawbacks have been identified in the clinical performance of FRC restorations, such as delamination of the veneering material and fracture of the pontic. Therefore, the current series of studies were performed to investigate the possibilities of enhancing the mechanical and physical properties of FRC FDPs by improving the materials used as pontics, to then heighten their longevity. Four experiments showed the importance of the pontic design and surface treatment in the performance of FRC FDPs. In the first, the load-bearing capacities of inlay-retained FRC FDPs with pontics of various materials and thicknesses were evaluated. Three different pontic materials were assessed with different FRC framework vertical positioning. Thicker pontics showed increased load-bearing capacities, especially ceramic pontics. A second study was completed investigating the influence of the chemical conditioning of the ridge-lap surface of acrylic resin denture teeth on their bonding to a composite resin. Increased shear bond strength demonstrated the positive influence of the pretreatment of the acrylic surfaces, indicating dissolution of the denture surfaces, and suggesting potential penetration of the monomer systems into the surface of denture teeth. A third study analyzed the penetration depth of different monomer systems on the acrylic resin denture teeth surfaces. The possibility of establishing a durable bond between acrylic pontics and FRC frameworks was demonstrated by the ability of monomers to penetrate the surface of acrylic resin denture teeth, measured by a confocal scanning type microscope. A fourth study was designed to evaluate the load-bearing capacities of FRC FDPs using the findings of the previous three studies. In this case, the performance of pre-shaped acrylic resin denture teeth used as pontics with different composite resins as filling materials was evaluated. The filling material influenced the load-bearing capacities, providing more durable FRC FDPs. It can be concluded that the mechanical and physical properties of FRC FDPs can be improved as has been shown in the development of this thesis. The improvements reported then might provide long lasting prosthetic solutions of this kind, positioning them as potentially permanent rehabilitation treatments. Key words: fiber-reinforced composite, fixed dental prostheses, inlay-retained bridges, adhesion, acrylic resin denture teeth, dental material.