UG2-päivityksen vaikutus lentämiseen ohjaajan näkökulmasta

Hawk-suihkuharjoitushävittäjän UG2-päivitys suoritettiin parantamaan ohjaamon avioniikkaa vastaamaan paremmin suihkuharjoitushävittäjälle asetettavia vaatimuksia. Päivitys parantaa ohjaajan ja lentokoneen välistä rajapintaa integroimalla ohjaajalle näkyvää informaatiota. Informaatio näytetään nyt pääosin HUD:n ja MFD:n avulla. Ohjaajan ei tarvitse rakentaa tilannetietoisuuttaan monista eri mittareista, vaan HUD ja MFD tarjoavat tietoa valmiina kokonaisuuksina. Vanha Hawkin avioniikkajärjestelmä tarjoaa paljon samoja tietoja, mutta ne ovat esillä erillisinä mittareina alhaalla mittaripaneeleissa. Päivityksen ansiosta peruslentäminen ja tilannetietoisuuden rakentaminen helpottuu. Vapautuva kapasiteetti on käytettävissä tehtävän kannalta oleellisemmille tekijöille ja lentoturvallisuuteen. HUD:n edut ovat tietojen keskeinen sijainti tuulilasilla, sekä tietojen integroitu esittäminen. Oleellisimmat integroidun informaation symbolit HUD:lla ovat CDM ja FPM, jotka kertovat ohjaajalle nopealla silmäyksellä oleellisimman tilannetiedon lentotilaan liittyen. HUD sisältää lentotilasta kertovan informaation ja tärkeimmät tiedot navigointiin liittyen. MFD:n TSD-valinta tukee ohjaajaa maantieteellisen tilannetietoisuuden rakentamisessa. TSD tarjoaa ohjaajalle tarkan sijaintitiedon karttapohjalle piirrettynä. Tällaista järjestelmää ei vanhassa Hawkin järjestelmässä ollut, vaan paikantaminen perustui paperikarttaan ja maaston seuraamiseen. Lennolle valmistautuminen ei enää vaadi ohjaajalta yhtä paljon aikaa ja resursseja, sillä uusi järjestelmä tukee ohjaajaa suunnistusreitillä. UG2-päivitys ei muuta Hawkin suoritusarvoja. Päivitys vaikuttaa taktiseen lentämiseen tilannetietoisuuden paranemisen ja peruslentämisen helpottumisen kautta. Uusi avioniikkajärjestelmä tukee ohjaajaa ja ottaa ihmisen ominaisuudet huomioon paremmin kuin vanha järjestelmä. Päivitys mahdollistaa koulutusohjelmien laajentamisen ja koulutuksen viemisen pidemmälle säästäen kalliimpia lentotunteja päätorjuntahävittäjällä.

Esisuunnitelma varareittien laatimisesta pääteille : Uusimaa, Kanta-Häme ja Päijät-Häme

Työn tavoitteena oli laatia esisuunnitelma Uudenmaan ELY-keskuksen toimialueen varsinaisten varareittien laatimista varten. Esisuunnitelmassa laadittiin ehdotukset varareittikokonaisuuksista, suunnitelmien toteuttamisjärjestyksestä, varareitin käyttöönoton viranomaisten yhteistyön toimintamallista sekä tarkennettiin varareitin suunnittelun kriteerejä ja sisältöä. Työssä tarkasteltiin lisäksi yllättäviä liikennehäiriöitä analysoimalla seudun liikennetiedotteita viiden vuoden ajalta ja mallinnettiin häiriötilanteiden liikenteellisiä vaikutuksia. Varareitit ehdotetaan laadittavaksi seudun säteittäisille ja poikittaisliikenteen pääteille sekä E18-tielle. Tavoitteena on laatia vuosittain yksi suunnitelma yhteistyössä tie-, poliisi- ja pelastusviranomaisen kanssa esisuunnitelmassa laadittujen kriteerien ja sisältömääritysten mukaisesti. Varareitin sijoittuessa katuverkolle myös kaupungin edustajan tulee olla mukana suunnitelman laadinnassa. Katuverkon operatiivisten toimijoiden (mm. liikennevalojen ohjauksen ja katuverkon kunnossapitäjän) kokemusta on lisäksi hyvä hyödyntää suunnitteluvaiheessa. Suunnitelmien laadinta tulisi aloittaa ensimmäisenä kilpailutukseen menevistä kunnossapidon alueurakoista, jotta varareittejä koskevat erityistarpeet saataisiin mukaan alueurakan asiakirjoihin. Suunnittelun yhteydessä on tarpeen kartoittaa kiinteän liikenteenohjauskaluston määrä ja sijainti varareittikohtaisesti. Varareitin käyttöönoton viranomaisten yhteistyön toimintamallissa määritellään eri toimijoiden vastuut ja tehtävät pitkäkestoisissa häiriötilanteissa. Suljettaessa päätiestön tietä tai kaistaa kiinteästi, on mahdollista käyttää erityisesti vilkasliikenteisillä teillä tienpitäjän alueurakoitsijan kalustoa ja osaamista. Tämä edellyttää vielä asian sopimista kunnossapidosta vastaavan tieviranomaisen (Uudenmaan ELY-keskuksen) ja alueurakoitsijoiden kesken. Varsinaisia suunnitelmia laadittaessa häiriötilanteiden keinovalikoima tulisi olla mahdollisimman kattava, jotta viranomaiset voisivat valita parhaiten tilanteeseen sopivan vaihtoehdon. Yllättävien liikennehäiriöiden analyysissa todettiin, että pääosa yllättävistä liikennehäiriöistä kesti alle 2 tuntia, ja suurin osa niistä oli pääkaupunkiseudulla tapahtuneita onnettomuuksia. Yli 4 tuntia kestäviä häiriötilanteita oli 7 %, ja ne olivat useimmiten onnettomuuksia, joissa oli osallisena raskas ajoneuvo tai joissa suoritettiin raivaus- ja pelastustöitä. Mallinnuksissa todettiin, että Kehä III:n ulkopuolella on yleensä osoitettavissa varareitti, jossa on vapaata kapasiteettia. Kehä III:n sisäpuolella liikenneverkon kapasiteetti on taas ruuhka-aikoina pitkälti käytössä, liikenteen lähtö- ja määräpäitä on paljon, häiriöt saattavat levitä laajalle ja toimiva varareitti on harvoin osoitettavissa. Kriittisimpiä verkonkohtia ovat pisteet, jossa kahden tai useamman säteittäisen pääväylän liikenteet sekoittuvat. Häiriöiden vaikutuksia voidaan pienentää riittävän aikaisella tiedottamisella tai avaamalla häiriökohdan kapasiteetista riittävä osa mahdollisimman nopeasti liikenteelle.

Tuulivoiman kehitys Kaakkois-Suomessa vuoteen 2020 mennessä

Tässä työssä esitellään tuulivoimaa yleisesti, sekä tarkemmin tuulivoiman tilannetta Kaakkois-Suomessa. Työn alussa kerrotaan, mitä tuulivoima on ja käydään läpi tuulivoimaprojektin toteutusvaiheita. Kaakkois-Suomessa on paljon tuulivoimatoimijoita, sijoituspaikkoja voimaloille sekä jo useita olemassa olevia voimaloita. Tuulivoimatavoite pohjautuu ilmasto – ja energiastrategiaan, jonka valtioneuvosto hyväksyi vuonna 2008. Parannukset tuulivoimarakentamiseen, syöttötariffijärjestelmän käyttöönotto sekä tuulivoimatoimijoiden aktiivisuus ovat edellytyksiä Suomen tuulivoimatavoitteelle vuoteen 2020 mennessä. Suomen tavoite on tuottaa sähköä tuulivoimalla 6 TWh vuonna 2020 ja tähän tarvittava kapasiteetti on 2500 MW, joka tarkoittaa esimerkiksi noin 833 kappaletta 3 MW:n tuulivoimaloita.

Suomalaisen tuulivoimateollisuuden asema, kilpailukyky ja tulevaisuuden näkymät kansainvälisillä markkinoilla

Executive Summary Tuulivoimateollisuus on kasvanut erittäin voimakkaasti 2000-luvulla, ja viime vuonna asennettiin maailmanlaajuisesti ennätysmäärä noin 42 GW uutta tuulivoimakapasiteettia. Kumulatiivinen asennettu kapasiteetti oli vuoden 2011 lopussa noin 241 GW, josta eniten Euroopassa, sitten Kaakkois-Aasiassa, etenkin Kiinassa ja kolmanneksi suurimpana markkina-alueena oli USA. Kiinassa oli eniten asennettua tuulivoimaa, 26 % maailman tuulivoimasta, toisena oli USA, sitten Saksa, Espanja ja Intia. Suurin osa asennetusta koko maailman kapasiteetista on maatuulivoimaa (onshore), merituulivoimaa (offshore) oli asennettu vajaat 4 GW. Teollisuus työllisti arviolta yli 560000 henkilöä maailmanlaajuisesti ja liiketoiminnan arvo oli noin 52 Mrd. euroa (73 Mrd. USD). Tuuliturbiineja oli maailmalla toiminnassa noin 200000 ja niiden keskikoko oli 1,2 MW. Turbiinien koko on tasaisesti kasvanut ja nykyisin suurimmat kaupalliset turbiinit ovat 6-7 MW kokoluokassa. Suomessa oli vuoden 2012 lopussa asennettuna 163 turbiinia yhteisteholtaan 288 MW, joten olemme huomattavasti jäljessä useimpia muita EU maita tuulivoiman hyödyntämisessä. Tuulivoimamarkkinoiden ennakoidaan kasvavan keskimäärin noin 10 % vuosittain, jolloin vuonna 2020 maailmassa olisi asennettuna kapasiteettia noin 900 GW, josta offshore tuulivoimaa 75 GW. Tällöin tuulivoimalla tuotettaisiin noin 8 % sähköntuotannosta, kun arvio vuodelle 2012 on 2,26 %. Nopeinta kasvu olisi Kaakkois-Aasiassa ja Pohjois-Amerikassa, merituulivoimaa sen sijaan asennettaisiin eniten Eurooppaan. Suomen ilmasto- ja energiastrategin mukainen tavoite on 2,5 GW tuulivoimaa vuonna 2020. Moderni turbiini koostuu seuraavista pääkomponenteista: tornista, kolmilapaisesta roottorista, vaihteistosta, generaattorista, ja elektroniikasta. Turbiinien hinta vaihtelee projektista ja käytetystä tekniikasta johtuen, mutta tämän hetkisenä keskiarvona voidaan käyttää noin 1 MEUR / MW hintaa Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa. Kiinassa hinta on vähintään yhden kolmasosan halvempi. Turbiinihintojen ennakoidaan halventuvan jo lähivuosien kuluessa jopa 30 % johtuen muun muassa suuruuden ekonomiasta ja kiristyvästä kilpailusta. Kun mukaan lasketaan kaikki kulut, kuten suunnittelu, luvat, turbiinin perustukset ja kaapeloinnit, tulee asennetulle turbiinille keskihinnaksi noin 1,5 MEUR. Merituulivoima voi olla kaksi kertaa kalliimpi investointi. Generaattoreina käytetään tyypillisesti nopeita tai keskinopeita induktio- (DFIG) tai kestomagneettigeneraattoreita (PMSG) ja yleisesti kolmivaihteisia vaihteistoja. Hidasnopeuksisen (PMSG) suoravetogeneraattorin (DD) käyttö on kuitenkin yleistymässä, sillä tällöin vältetään vika-alttiin vaihteiston käyttö. Korkea toimintaluotettavuus on erityisen tärkeä merituulivoimaloissa. Suurimmat 15 turbiinivalmistajaa toimittivat viime vuonna lähes 90 % maailman tuulivoimaloista. Suurin toimija on tanskalainen Vestas, jonka liikevaihto vuonna 2011 oli noin 6 Mrd euroa ja henkilöstöä yli 22000. Suurimpien valmistajien joukossa oli 7 kiinalaista toimijaa, jotka ovat kasvaneet nopeasti viime vuosina. Useimmat turbiinivalmistajat valmistavat joitakin strategisia komponentteja itse tai ostavat ne omaan konserniin kuuluvalta tytäryhtiöltä ja ostavat muut komponentit ja materiaalit sopimusvalmistajilta. Yhtiöiden valmistusstrategiat kuitenkin vaihtelevat ”tehdään kaikki itse” strategiasta pelkkään avainkomponenttien kokoonpanoon ja turbiinin kokonaistoimitukseen. Tyypillisesti turbiinivalmistajia palvelee vakiintunut joukko kansainväliseen toimintaan kyvykkäitä komponenttitoimittajia varatoimittajineen. Kaiken kaikkiaan sekä turbiini- että komponenttivalmistajien kesken on tapahtunut viime vuosikymmenen kuluessa konsolidoitumista. Valmistus on myös globalisoitunut eli avainkomponentit ja etenkin isot komponentit valmistetaan lähellä asiakasta. Toisaalta kiristynyt hintakilpailu on johtanut siihen, että yritykset ovat siirtäneet tuotantoa Kiinaan, joka nykyisin onkin suurin komponenttien valmistusmaa. Alan keskittyminen ja globalisoituminen tullee jatkumaan myös tulevaisuudessa. Suomessa on eri sektoreilta tuulivoiman huippuosaamista, mutta kokonaisvaltaista tuulivoimaklusteria meillä ei ole. Sellaisen rakentaminen tai rakentuminen vie aikaa ja edellyttäisi selkeän veturiyrityksen olemassaoloa. Tuuliturbiinien kokonaistoimituksista yleensä vastaava turbiinivalmistaja olisi luonteva veturiyritys, mutta kotimaiset valmistajat (Winwind ja Mervento) ovat kansainvälisesti pieniä, ja niiden markkina-asema on haastava. Lisäksi Winwind on ajautunut vakavaan taloudelliseen kriisiin (velkojat hakevat yhtiöltä saataviaan käräjäoikeudessa tammikuussa 2013). Kotimaisille turbiinivalmistajille, kuten muillekin tuulivoima-alan toimijoille olisi ensisijaista, että kotimaiset investoinnit käynnistyisivät täysipainoisesti. Tämä tarkoittaisi paitsi liiketoimintamahdollisuuksia, niin kumuloituvaa osaamista ja ennen kaikkea referenssejä kansainvälistä kilpailua silmälläpitäen. Suomalaisten turbiinivalmistajien kilpailukykyisin businessalue löytynee erityisosaamisesta, kuten esimerkiksi arktisesta tuulivoimasektorista. Mahdollisesti liittoutumalla tai jonkin johtavan turbiinivalmistajan tytäryrityksenä suomalainen niche markkinoille erikoistunut turbiinivalmistus voisi menestyä tulevaisuuden kovenevassa kilpailussa. Kilpailu päämarkkinoilla johtavien turbiinivalmistajien kanssa tuskin tuo menestystä, sillä näiden resurssit ja referenssit ovat ylivertaiset ja osaaminenkin osin suomalaisia edellä. Suomalaista huippuosaamista edustavat muun muassa ABB, The Switch, Vacon, Vaisala, Prysmian sekä Moventas. Yhtiöiden markkina-alue on globaali ja etenkin ABB:n ja Prysmianin resurssit mittavat. Yhtiöillä on edellytykset menestyä jatkossakin kansainvälisesti tuulivoimaliiketoiminnan komponenttien ja systeemien toimittajina. Moventaksen haasteena on yrityksen taloudellinen tilanne ja kilpailukyky markkinoilla (koko henkilöstö lomautetaan määräajaksi keväällä 2013). Muun muassa paperikonevalmistuksen ja meriteollisuuden johdolla Suomeen on syntynyt vahva konepajaosaaminen ja alihankintaverkosto. Esimerkiksi Holming, Componenta, Häkkinen Group ja Metso Foundries palvelevat jo tuulivoimateollisuutta. Osa yhtiöistä toimii kansainvälisesti ja niillä on mahdollisuus jatkossakin palvella tuulivoimateollisuutta, etenkin Suomessa ja lähialueilla. Komponenttitoimittajien ja alihankkijoiden kansainvälistymisen haasteina ovat muun muassa Suomen syrjäinen sijainti Euroopan päämarkkinoilta ja päämiesten jo osin vakiintuneet toimittajaverkostot. Tuulivoiman suunnittelu ja konsultointi sekä käyttö ja kunnossapito tarjoavat suomalaisille yhtiöille liiketoimintamahdollisuuksia Suomessa ja lähialueilla. Merkittävää uutta potentiaalia edustaa telakkateollisuus, ennen muuta STX Finland. STX konsernissa osataan erikoislaivojen tekeminen, konserni omistaa jo turbiinivalmistajan ja konsernin strategiana on tulla merkittäväksi tuulivoimatoimijaksi. Offshore perustukset ja tornit voisivat luontevasti olla omaa tuotantoa oman turbiinivalmistuksen, tuulipuistojen käytön ja kunnossapidon sekä erikoislaivojen ohella. STX Finlandilla olisi potentiaalia toimia suomalaisen tuulivoimateollisuuden veturiyrityksenä. Yhtiön rahoitustilanne ja kilpailukyky ovat kuitenkin tällä hetkellä haastavat. Rautaruukilla on potentiaalia toimittaa muun muassa ristikkorakenteisia torneja ja Parmalla hybriditorneja tuulivoimateollisuudelle. Suomalaisen tuulivoimaosaamisen ja työllisyyden kannalta keskeistä on, että Suomen ilmasto- ja energiastrategian mukaiset tuulivoimainvestoinnit saataisiin viipymättä käyntiin ja investointiympäristö säilyisi suotuisana ja ennustettavana. Tuulivoiman syöttötariffi tukee tuulivoiman taloudellista kannattavuutta lähitulevaisuudessa, mutta tuulivoimarakentamisen rajoituksia ja esteitä tulee myös merkittävästi purkaa tai lieventää.”Työpaikkoja syntyy niihin maihin joissa tuulivoimaa rakennetaan”. Tuulivoima työllistää paitsi suunnittelu- ja rakentamisvaiheessa, niin erityisesti laitosten 20-30 vuoden käyttö- ja kunnossapitoaikana. Teknologiateollisuuden (2012) positiivisen kasvuskenaarion mukaan tuulivoimateollisuus voisi työllistää jopa 25-30000 henkilöä vuonna 2020 nykyisten noin 2000 sijasta ja alan liikevaihto voisi olla jopa 12-14 Mrd. euroa. Tällainen kasvuskenaario sisältää kyllä merkittäviä epävarmuustekijöitä ja Tarastin (2012) selvitys arvioikin kasvun ja työllisyyden kehittyvän kasvuskenaariossakin maltillisemmin. Todennäköisimmät menestysmahdollisuudet ovat alalla jo merkittävässä asemassa olevilla resursseiltaan vahvoilla ja kansainvälisillä yrityksillä. Monialayritykset kestävät pelkästään tuulivoima-alaan keskittyneitä yrityksiä paremmin alalle tyypilliset liiketoiminnan vaihtelut. Erikoistuminen ja uudet radikaalit innovaatiot voivat kuitenkin tuoda tuulivoimaliiketoimintaan täysin uusia toimijoita tai muuttaa nykyisten yritysten kilpailuasetelmia. Kaupallisesti menestyviä uusia keksintöjä harvoin kuitenkaan syntyy ilman panostuksia. Ensiarvoisen tärkeää olisi määritellä kansallinen tahtotila, millä resurssein ja mihin tuulivoimateollisuuden sektoreihin halutaan panostaa, ja kohdentaa resurssit siten, että alan yrityksillä, tutkimuslaitoksilla ja muilla toimijoilla olisi parhaat edellytykset kehittää kilpailukykyisiä tuotteita, palveluita ja systeemeitä. Potentiaalisten uusien teknologioiden ja suomalaisten toimijoiden syvällisempi tarkastelu voisikin olla mielenkiintoisen jatkotutkimuksen aihe.

Nikkelille selektiivisen kelatoivan adsorbenttimateriaalin valmistus ja tutkiminen

Metallien laajamittaisen ja runsaan käytön vuoksi nykyään on keskityttävä aikaisempaa tarkemmin metallipäästöjen estämiseen ja puhdistamiseen. Metallien puhdistamiseen jätevesistä voidaan käyttää erilaisia yksikköoperaatiomenetelmiä, mutta selektiivisempään erotukseen päästään ioninvaihto- ja adsorbenttimateriaaleilla. Työn tarkoitusena on valmistaa ja tutkia nikkeliselektiivisiä adsorbenttimateriaaleja. Lisäksi tutkimuskohteena on nikkelin ja 1,10-fenantroliinin välisen kompleksin muodostuminen eri pH-arvoilla. Selektiivisten adsorbenttimateriaalien valmistaminen onnistuu liittämällä kiinteään kantajaan ligandi. Tämän työn tapauksessa nikkelitemplaatin liittäminen kiinteään kantajaan funktionalisointivaiheessa muodostaa adsorbenttiin nikkelille spesifisen kohdan. Käytännössä spesifisyyden syntyminen ei ole itsestäänselvyys, vaan se riippuu paljon funktionalisointitavasta. Tässä työssä funktionalisointitapana olivat fysikaalinen adsorptio ja impregnointi. Nikkelin ja 1,10-fenantroliinin välisen kompleksin muodostumista tutkittiin eri pH-arvojen lisäksi neljällä eri happokonsentraatiolla. Tuloksia verrattiin sellaisen liuoksen spektriin, missä oli pelkkää nikkeliä. Tuloksista havaittiin, että komplekseja muodostuu käytännössä samalla tavalla pH:n ollessa 1–6. Vasta 5 M HNO3 alkoi heikentää kompleksien muodostumista, ja 10 M HNO3 esti kompleksien muodostumisen täysin. Adsorbenttimateriaaleja valmistettiin useita erilaisia, joihin osaan liitettiin nikkelitemplaatti ja osa jätettiin ilman templaattia. Työssä keskityttiin tutkimaan erityisesti kolmea silikasta valmistettua materiaalia, joissa vain kahdessa oli nikkelitemplaatti. Nikkelitemplaattien olemassaololla ei havaittu olevan juurikaan merkitystä nikkelin erottamiseen vesiliuoksista. Materiaaleille tehdyt regenerointikokeet osoittivat, että materiaalien toiminta ja kapasiteetti eivät olleet toivotulla tasolla.

Yleisimpien evakuointisuoritusten vaatimukset fyysiselle suorituskyvylle jääkärikomppanian hyökkäystaistelussa

Varusmieskoulutus tähtää yksilöiden toimintakyvyn kehittämiseen ja sitä kautta suorituskykyisten sodan ajan joukkojen tuottamiseen. Haavoittuneiden evakuointi on merkittävä huoltotoimenpide, jolla ylläpidetään joukon taistelukelpoisuutta. Se on yksi yleisimmistä ja kuormittavimmista sotilastehtävistä. Tutkielman tavoitteena oli selvittää, mitkä ovat yleisimmät evakuointisuoritukset ja miten elimistö tuottaa niissä energiaa. Lisäksi pyrittiin määrittämään, mitkä kestävyys- ja voimaominaisuudet ovat yhteydessä yleisimpiin evakuointisuorituksiin. Tutkielma on laadullinen kirjallisuuskatsaus. Aineisto koostuu puolustusvoimien lähteistä, liikuntatieteellisestä kirjallisuudesta sekä pelastus-, poliisi-, ja sotilasalan lähteistä. Aiemmin tehdyn kokeellisen tutkimuksen tieto luokiteltiin ja analysoitiin teoriaohjaavalla sisällönanalyysillä, joka eteni yksittäisistä tutkimustuloksista yleiseen teoriaan. Tutkielman tulokset sidottiin tutkimuksen viitekehykseen eli jääkärikomppanian hyökkäystaisteluun sekä liikuntatieteelliseen teoriaan energia-aineenvaihdunnasta, kestävyydestä ja voimasta. Analyysiin otettiin 17 tutkimusta. Aineistosta löydettiin neljä yleisintä evakuointisuoritusta: (1) yksi auttaja raahaa potilasta, (2) yksi auttaja kantaa potilasta palomiehenotteella, (3) kaksi auttajaa vetää potilasta ahkiolla ja (4) kaksi auttajaa kantaa potilasta paareilla. Evakuointimatka suorituksissa oli keskimäärin 30–230 metriä, ja niihin kului aikaa keskimäärin 60–185 sekuntia. Suoritusten keston avulla arvioitiin energia-aineenvaihduntaa niissä. Evakuointisuorituksessa 1 korostui anaerobinen kapasiteetti. Maksimipuristusvoima oli tärkeää evakuointisuorituksissa 1, 3 ja 4, minkä lisäksi aerobinen kapasiteetti, kyynärvarren koukistajalihasten kesto- ja maksimivoimat, rintalihasten voima sekä yläselän lihasten kesto- ja maksimivoimat korostuivat. Jalkojen anaerobinen kapasiteetti, vatsa- ja selkälihasten sekä jalkojen ojentajalihasten maksimivoimat olivat tärkeitä evakuointisuorituksessa 2. Yleisimmät evakuointisuoritukset toteutetaan selvästi raahaamalla tai paareilla. Palomiehenote ei sovellu vakavasti haavoittuneen evakuoimiseen. Energiantuotto suorituksissa oli keston perusteella pääosin anaerobista, mutta aerobinen kapasiteetti korostunee todellisessa evakuointitehtävässä taistelukentällä. Anaerobisen kapasiteetin merkitystä pitäisi tutkia simuloidussa taistelutilanteessa. Maksimipuristusvoima oli tärkeää useissa suorituksissa. Heikko puristusvoima voi rajoittaa haavoittuneen evakuoinnin suorittamista. Evakuoinnin apuvälineiden, kuten sulkurenkaiden tai valjaiden, käyttökelpoisuutta puristusvoiman merkityksen vähentäjänä kannattaisi selvittää. Kyynärvarren koukistajalihakset sekä rinta- ja yläselän lihakset tukevat keskeisesti ylävartaloa yleisimmissä evakuointisuorituksissa.

Effects of mineral sorting on concentrator design and economics

Ore sorting after crushing is an effective way to enhance the feed quality of a concentrator. Sorting by hand is the oldest way of concentrating minerals but it has become outdated because of low capacities. Older methods of sorting have also been difficult to use in large scale productions due to low capacities of sorters. Data transfer and processing and the speed of rejection mechanisms have been the bottlenecks for effective use of sorters. A fictive chalcopyrite ore body was created for this thesis. The properties of the ore were typical of chalcopyrite ores and economical limit was set for design. Concentrator capacity was determined by the size of ore body and the planned mine life. Two concentrator scenarios were compared, one with the sorting facility and the other without sorting. Comparison was made for quality and amount of feed, size of equipment and economics. Concentrator with sorting had lower investment and operational cost but also lower incomes due to the ore loss in sorting. Net cash flow, net present value and internal rate of interest were calculated for comparison of the two scenarios.

Soodakattilan kapasiteettitarkastelu

Tämän kandidaatintyön tavoitteena on tarkastella soodakattilan kapasiteettiin vaikuttavia tekijöitä. Tarkoituksena on selvittää eroja vanhojen ja uusien sekä pienien ja suurien soodakattiloiden välillä. Työn teoriaosuus perustuu soodakattiloita ja sellunvalmistuksen kemikaalikiertoa käsittelevään kirjallisuuteen. Työn tutkivassa osuudessa tarkastellaan lähtötietotaulukkoa johon on kerätty tietoja 140 rakennetusta soodakattilasta ympäri maailmaa. Lähtötiedoista valitaan tarkasteltaviksi ominaisuuksiksi soodakattilan rakennusvuosi, tulipesän dimensiot, tuorehöyryn paine ja lämpötila sekä tulipesän viipymäaika. Tulokset saadaan tarkastelemalla valituista tiedoista sekä kapasiteeteista piirrettyjä kuvaajia. Soodakattiloiden kapasiteettien kasvun havaitaan kiihtyneen 2000-luvulla. Soodakattilan kapasiteettia on kasvatettu suurentamalla tulipesän pohjan pinta-alaa kapasiteetin kanssa samassa suhteessa, kun taas tulipesän korkeutta on lisätty suhteessa vähemmän. Tuorehöyryn paineiden ja lämpötilojen aiemman nousun huomataan pysähtyneen. Suurempien soodakattiloiden tulipesän viipymäaikojen havaitaan olevan pidempiä kuin pienien kattiloiden.

Sellutehtaan prosessien jätevesien puhdistaminen membraanitekniikalla

Tässä työssä tarkoituksena on tutkia mahdollisuuksia sellutehtaan eri jätevesien puhdistukseen uudelleenkäyttöä varten. Yleensä tutkimuksen kohteena ovat yleensä valkaisun alkalisen suodokset, koska niiden suodattaminen on ollut helppoa membraanitekniikalla. Tässä tutkimuksessa kuitenkin kiinnostuksen kohteena ovat valkaisun happamat suodokset ja kuorimon jätevedet. Tutkimuksessa käytettiin viittä membraania, joista kolme on ultrasuodatusmembraaneja ja kaksi nanosuodatusmembraaneja. Näiden katkaisukoot ovat väillä 30 000 -200 Da. Konsentraatiosuodatukset suoritettiin CR 250 -suodattimella. Syötöstä, konsentraatista ja permeaatista otettujen näytteiden analyysien pohjalta laskettujen retentioiden perusteella nanosuodatusmembraani NF270 antoi parhaan tuloksen. Tällä membraanilla kuorimon jätevesien suodatuksessa retentioksi saatiin kaikilla osa-alueilla vähintään 80 %, mutta valkaisun happamien suodosten tulokset olivat alhaisempia. Suodatusten perusteella voitiin laskea tarvittava kapasiteetti ja suodatuspinta-ala suodatus yksiköille. Kummassakin tapauksessa suodatuksen syöttömäärät määräytyivät erään suomalaisen sellutehtaan valkaisussa ja kuorimolla syntyvien jätevesimäärien mukaan. Suodatusyksiköiden kooksi saatiin valkaisun happamien suodosten suodattamiseen 54 CR 1010 -suodatinta ja kuorimon jätevesien suodattamiseen 4 CR 1010-suodatinta.

Uuden tiedon hankinta ja hyödyntäminen organisaation innovaatioprosesseissa

Tämän tutkimuksen tavoitteena oli tutkia, miten uuden ja erityisesti tulevaisuuteen suuntautuvan tiedon hankintaa ja hyödyntämistä organisaatioiden innovaatioprosesseissa voidaan tarkastella ja jäsentää sekä kehittää avoimen innovaatioteorioiden pohjalta. Tulevaisuustiedon järjestelmällinen hyödyntäminen on yhä tärkeämmässä asemassa 2010-luvun organisaatioiden innovatiivisuuden ja kilpailukyvyn kannalta. Tämä on abstraktin luonteensa vuoksi erittäin haasteellista mutta teoriassa mahdollista, jos uuden tiedon liittämisestä organisaation käyttöön on tehty tärkeä ja selkeä osa koko organisaation strategiaa. Uuden tiedon tehokkaaseen käsittelemiseen ja siirtämiseen organisaatiossa tarvitaan suunnitelmallista ennakointitoimintaa, sosiaalisia sovittelumekanismeja ja rakentavaa yhteistyötä myös ulkopuolisten toimijoiden kanssa. Valitun teoriakehyksen pohjalta laadittiin yksinkertaistettu kyselytutkimus, johon oli liitetty absorptiiviseen kapasiteettiin, visionääriseen kyvykkyyteen, ennakointitoimintaan ja uuden tiedon käsittelyyn liittyviä käsitteitä. Kyselyn tarkoituksena oli myös tarjota organisaatiolle mahdollisuus tarkastella nykyistä tilaansa uuden tiedon monivaiheisen hyödyntämisen kannalta. Kyselytutkimus lähetettiin suomalaisille teollisuusyrityksille ja saatuja vastauksia käytettiin empiirisenä aineistona. Empiiristä aineistoa tarkasteltiin kvantitatiivisin menetelmän ja tuloksista saatiin hyödyllistä tietoa yritysten toiminnasta käytännöntasolta.

Raskaita teräsrakenteita valmistavan tilauskonepajan tuotannon kehittäminen

Diplomityössä tarkastellaan raskaita teräsrakenteita valmistavan tilauskonepajan tuotannon kehittämiskohteita. Tuotannon kehittämisellä halutaan nopeuttaa tuotannon läpimenoaikoja, vähentää laatukustannuksia ja parantaa yrityksen tiedonkulkua. Näillä toimenpiteillä pyritään vaikuttamaan yrityksen kilpailukykyyn, jolloin se voi nousta suomalaisessa toimittajaverkostossa korkeammalle portaalle. Työn teoriaosassa paneudutaan tuottavuus- ja laatuajatteluun hitsaavassa konepajassa. Samalla esitellään eräitä konepajoissa tyypillisimmin käytettyjä laatustandardeja, joita ovat: SFS-EN ISO 9001, SFS-EN ISO 3834 ja SFS-EN 1090. Lisäksi teoriaosiossa on kerrottu erilaisista tuotannonohjausjärjestelmistä ja layout-teorioista. Tämän diplomityön kohdeyritys on Karjalan Konepaja Oy. Yrityksen nykytilanteen kartoittamiseksi suoritettiin useita haastatteluita sekä laadittiin koko organisaatiota koskeva kysely. Tilauskonepajan haasteena ovat alati muuttuvat tilaukset. Tilauskonepajan tuotannon kehittäminen tulee aloittaa sopivien tuotannontehokkuutta mittaavien mittareiden määrittämisellä. Usein kapasiteetti ja tuottavuus kuvastavat parhaiten työvaiheiden tehokkuutta. Mittareiden tarkoitus on auttaa konepajaa löytämään ne tuotannon pullonkaulat, joista yrityksen kehittäminen tulisi aloittaa. Lean-filosofian avulla tulee kehittää tuotannosta hitaimmin suoriutuvia työvaiheita. Tarkoituksena on poistaa valmistusketjusta sellaiset työvaiheet, jotka eivät anna tuotteelle lisäarvoa. Lisäksi työpisteiden layout kannattaa kyseenalaistaa aika ajoin, sillä jo pienilläkin muutoksilla voidaan saada parannuksia työpisteiden tuottavuuteen ja kapasiteettiin.

Kullan talteenotto takaisinuuttoliuoksista

Työssä tutkittiin kirjallisuuden ja laboratoriomittausten avulla vaihtoehtoja kullan pelkistämiseen ja talteenottoon kultauuton takaisinuuttoliuoksista. Tavoitteena oli löytää menetelmä, jolla saadaan puhdasta kiinteää lopputuotetta ilman kullan häviöitä. Käytettyjä pelkistimiä olivat D-(+)-glukoosi, natriumboorihydridi, L-askorbiinihappo, D-(-)-isoaskorbiinihappo ja aktiivihiili. Laboratoriokokeiden perusteella D-(-)-isoaskorbiinihappo sekä aktiivihiili olivat sopivimmat pelkistimet kokeissa käytetylle kultaliuokselle. Isoaskorbiinihapolla suoritettiin panoskokeita lasireaktorissa eri alku-pH:ssa sekä erilaisilla pelkistimen ja kullan moolisuhteilla. Tulosten perusteella havaittiin pH:n ja pelkistimen ylimäärän vaikuttavan merkittävästi lopputuotteen puhtauteen. Myös redox-potentiaalia säätämällä ja happopesulla pelkistyksen jälkeen voidaan vaikuttaa lopputuotteen puhtauteen. Aktiivihiilellä suoritettiin panoskokeita adsorptiotasapainojen (latausisotermi) ja kinetiikan tutkimiseksi. Hiileen on mahdollista saada kultaa 383 mg/g kuivaa hiiltä. Suurempi lataus voitaisiin saavuttaa käyttämällä hiiltä, jolla on pienempi partikkelikoko. Kolonnikokeita tehtiin eri virtausnopeuksilla. Kolonnikokeissa kullan dynaaminen adsorptiokapasiteetti hiileen odotetusti kasvoi virtausnopeuden laskiessa. Pienin käytetty virtausnopeus oli 2,40 BV/h, jolloin kapasiteetti oli 75,4 mg/g kuivaa hiiltä (c (Au feed) = 129 mg/L). Kullasta voidaan poistaa myös kolonnipelkistyksen jälkeen epäpuhtauksia happopesulla. Isoaskorbiinihapolla pelkistyksen kinetiikka on nopea ja sillä saatiin pelkistettyä puhdasta lopputuotetta. Sekä isoaskorbiinihappo, että aktiivihiili ovat potentiaalisia menetelmiä kullan talteenottoon.

Kunnallisen jätevedenkäsittelyn tehostaminen membraanitekniikan avulla – esimerkkinä Savitaipaleen jätevedenpuhdistamo

Työssä tutkittiin mahdollisuutta tehostaa kunnallista jätevedenpuhdistusta membraanitekniikkaa käyttäen. Teoriaosassa perehdyttiin kunnallisen jäteveden omi-naisuuksiin ja perinteiseen puhdistusprosessiin. Tämän lisäksi membraanien yleisiä ominaisuuksia, membraanityyppien kykyä erottaa jäteveden sisältämiä yhdisteitä sekä erilaisia mahdollisuuksia membraanisuodatukselle perinteisen jäteve-denpuhdistusprosessin yhteydessä käytiin läpi. Kokeellisessa osassa keskityttiin Savitaipaleen puhdistamon puhdistetun jäteveden laadun parantamiseen membraanisuodatukseen perustuvalla jälkikäsittely-yksiköllä eli tertiäärisuodatuksella. Erilaisia paineavusteisia membraanitekniikoita (MF, UF, NF ja RO) tutkittiin jäteveden puhdistamiseksi ja erotustehokkuuden vertailemiseksi. Tavoitteena oli löytää tehokas ja käytännössä toimiva tapa poistaa fosforia ja typpeä puhdistetusta jätevedestä. Tasomaisilla membraaneilla tehdyissä suodatuksissa MF-membraanit poistivat tehokkaasti fosforia (97 – 98 %) sekä kiintoainesta (100 %) jätevedestä. RO-membraanit alensivat fosfori- (100 %) ja typpipitoisuutta (90 – 94 %) tehokkaasti, poistaen myös liuenneita orgaanisia yhdisteitä (DOC, 90 – 94 %). Mikrosuodatukseen perustuvilla onttokuitumembraaneilla saavutettiin tehokkaan fosforinpoiston lisäksi tasainen kapasiteetti suodatuksen aikaista puhdistusmene-telmää optimoimalla. Pitoisuusalenemat olivat myös erittäin korkeita fosforille (97 – 99 %), kiintoaineelle (100 %), sameudelle (96 – 99 %) sekä COD:lle (38 – 55 %). Tulosten perusteella membraanitekniikkaan perustuva onttokuitusuodatus olisi tehokas ja toimiva jälkikäsittelyprosessi fosforinpoistoon ja jäteveden laadun pa-rantamiseen. Typen poistamiseen parhaiten toimi RO-membraani.

Jätteenpolton tulevaisuus Suomessa

Vuonna 2013 Suomessa astui voimaan Valtioneuvoston asetus kaatopaikoista 331/2013. Siinä asetettiin muun muassa rajoituksia orgaanisen ja biohajoavan aineksen sijoittamisesta kaatopaikoille. Tämä rajoitus astuu voimaan 1. tammikuuta 2016 alkaen, josta lähtien kaatopaikoille sijoitettava jäte ei saa sisältää yli 10 prosenttia orgaanista tai biohajoaaa ainesta. Asetus aiheutti muutos paineen Suomen jätesektorille, jossa perinteisesti oltiin suurin osa jätteestä sijoitettu kaatopaikoille. Edelleen suurin osa syntyvistä jätteistä sijoitetaan kaatopaikoille, mutta yhdyskuntajätteen energiahyödyntäminen on kasvattanut roolia huomattavasti. Kun 2000-luvun alussa Suomen jätteenpolttolaitosten kapasiteetti oli vielä 50 000 tonnia jätettä vuodessa, on kapasiteetti vuonna 2016 lähes 1,7 miljoonaa tonnia. Vuonna 2016 Suomessa on yhdeksän toiminnassa olevaa jätteenpolttolaitosta ja työn tarkasteluhetkellä uusia ei ole suunnitteilla. On todennäköistä, ettei jätteenpolttolaitosten kapasitetti nouse enää huomattavasti, koska poltettavan jätteen määrä on rajallinen ja kapasiteetin nostaminen vaatisi jätteen tuomista muualta.

Vedyn käytön tarkastelu Kemira Chemicals Oy:n Joutsenon tehtailla

Kemira Chemicals Oy:n Joutsenon tehtailla valmistetaan lipeää, suolahappoa, natriumhypokloriittia sekä natriumkloraattia. Lipeää, suolahappoa ja natriumhypokloriittia valmistetaan lipeätehtaassa. Natriumkloraattia valmistetaan kloraattitehtaassa. Kloraatti- ja lipeätehtaan tuotteet valmistetaan elektrolyysimenetelmällä. Elektrolyysien sivutuotteena syntyy vetykaasua, joka voidaan käyttää suolahapon valmistukseen, vetyvoimalaitoksen polttoaineena tai myydä asiakkaalle. Työn tavoitteena oli tarkastella vedyn käyttöä Joutsenon tehtailla. Tarkastelun tavoitteena oli löytää mahdollisia kehitys- tai jatkotutkimuskohteita vety- ja höyryjärjestelmästä. Koska vetyä käytetään myös vetyvoimalaitoksen polttoaineena, joka tuottaa tehtailla tarvittavan prosessihöyryn, tarkasteltiin työssä myös höyryn käyttöä tehtailla. Tarkastelua varten tehtiin Microsoft Excel-pohjainen taselaskentamalli, jolla simuloitiin vedyn ja höyryn käyttöä tehtailla. Työn tuloksena saatiin Excel-pohjainen simulointimalli, jolla pystyttiin tutkimaan vedyn ja höyryn käyttöä. Vedyn ja höyryn käyttöä tutkittiin viidessä eri skenaariossa. Skenaariossa yksi määritettiin pienimmät mahdolliset elektrolyysiin syötettävät sähkövirran arvot, joilla tehtaita on turvallista käyttää. Skenaariossa kaksi määritettiin pienimmät mahdolliset elektrolyysiin syötettävät sähkövirran arvot, joilla voimalaitoksen turbiini pysyisi ajossa. Skenaariossa kolme määritettiin tehtaiden tämän hetkinen maksimi kapasiteetti. Skenaarioissa neljä ja viisi tutkittiin, miten mahdollinen tehtaiden tuotantojen kasvattaminen vaikuttaisi vety- ja höyryjärjestelmään. Työn tuloksien perusteella kehitys- ja jatkotutkimuskohteita olisivat lipeän haihdutuksen höyryn kulutuksen pienentäminen, turbiinin käyttöajan kasvattaminen sekä eri lähteistä saatavan hukkalämmön parempi hyödyntäminen kaukolämmön tuotannossa. Tehtaiden tuotantoja kasvatettaessa on syytä kiinnittää huomioita myös voimalaitoksen pääkattilan ja turbiinin kapasiteettiin.