Metsäteollisuuden jätevedenpuhdistamon lietteiden vaihtoehtoiset käsittelymenetelmät.

Työ on tehty osana ympäristöklusterin tutkimusohjelmaa "Materiaalivirrat ja energiankäyttö metsäteollisuusintegraatissa ja niihin liittyvät toimintastrategiat ympäristövaikutuslähtöisesti". Juha Räsänen on tehnyt metsäteollisuuden sivuainevirroista projektissa perusselvityksen, joka on tämän työn pohjana. Työn tavoitteena on ollut selvittää neljän itäsuomalaisen metsäteollisuusintegraatin tapauksissa vaihtoehtoisten lietteenkäsittelymenetelmien tekninen ja taloudellinen soveltuvuus nykyiseen käsittelyyn verrattuna. Tutkimuksessa hyödynnettiin aikaisempia tutkimustuloksia ja eri laitevalmistajien ja metsäteollisuusintegraattien kokemuksia. Työssä esitettäviä arvioita voidaan hyödyntää myös sektoritasolla. Metsäteollisuuden jätevedenpuhdistamon lietteistä käsiteltävyyden kannalta vaativin on bioliete, jonka osuuden kasvaessa perinteinen mekaaninen puristaminen ja poltto vaikeutuvat useilla tehtailla merkittävästikin nykyään ja lähivuosina. Polton ongelmat ja niistä aiheutuva ajoittainen aumakompostointitarve voivat puoltaa joko sekalietteen termistä tai biotermistä kuivausta ennen polttamista. Toinen tapa ratkaista lieteongelma on käsitellä bio- ja primäärilietteet erikseen. Biolietteen lipeälinjakäsittelyssä liete lingotaan, käsitellään mustalipeällä, haihdutetaan ja poltetaan soodakattilassa. Bioliete voidaan myös mädättää ja käsitellä sen jälkeen perinteisessä mekaanisessa puristuksessa. Kaikki käsitellyt menetelmät ovat teknisesti toteutettavissa, kunhan tietyt prosessireunaehdot täyttyvät. Vaihtoehtoiset käsittelymenetelmät vähentävät lietteen jäteluonnetta, mutta vastaavasti kustannukset lisääntyvät usein merkittävästi. Menetelmien käytöstä aiheutuvat integraatin puhdistamolietteen käsittelyn kokonaiskustannukset laskettiin työn osana olevalla taulukkolaskentasovelluksella laitetoimittajien budjettitarjouksia hyödyntäen. Biolietteen poltto soodakattilassa tarjoaa kustannusten kannalta houkuttelevimman ratkaisun. Työhön sisältyvää laskentamenettelyä voidaan soveltaa periaatteessa minkä tahansa metsäteollisuusintegraatin tapaukseen.

Coexistence of protease sensitive and resistant prion protein in 129VV homozygous sporadic Creutzfeldt-Jakob disease: a case report

Introduction: The coexistence of different molecular types of classical protease-resistant prion protein in the same individual have been described, however, the simultaneous finding of these with the recently described protease-sensitive variant or variably protease-sensitive prionopathy has, to the best of our knowledge, not yet been reported. Case presentation: A 74-year-old Caucasian woman showed a sporadic Creutzfeldt-Jakob disease clinical phenotype with reactive depression, followed by cognitive impairment, akinetic-rigid Parkinsonism with pseudobulbar syndrome and gait impairment with motor apraxia, visuospatial disorientation, and evident frontal dysfunction features such as grasping, palmomental reflex and brisk perioral reflexes. She died at age 77. Neuropathological findings showed: spongiform change in the patient"s cerebral cortex, striatum, thalamus and molecular layer of the cerebellum with proteinase K-sensitive synaptic-like, dot-like or target-like prion protein deposition in the cortex, thalamus and striatum; proteinase K-resistant prion protein in the same regions; and elongated plaque-like proteinase K-resistant prion protein in the molecular layer of the cerebellum. Molecular analysis of prion protein after proteinase K digestion revealed decreased signal intensity in immunoblot, a ladder-like protein pattern, and a 71% reduction of PrPSc signal relative to non-digested material. Her cerebellum showed a 2A prion protein type largely resistant to proteinase K. Genotype of polymorphism at codon 129 was valine homozygous. Conclusion: Molecular typing of prion protein along with clinical and neuropathological data revealed, to the best of our knowledge, the first case of the coexistence of different protease-sensitive prion proteins in the same patient in a rare case that did not fulfill the current clinical diagnostic criteria for either probable or possible sporadic Creutzfeldt-Jakob disease. This highlights the importance of molecular analyses of several brain regions in order to correctly diagnose rare and atypical prionopathies

Raakafosfaatin liuotus ja ammonointi

Apatiittien käyttöä raaka-aineena lannoitteiden valmistusprosessissa on usein hankaloittanut lannoitelietteen viskositeetin kasvu, kun hapanta lannoitelietettä on neutraloitu ammoniakilla. Työn tarkoituksena oli tutkia lannoitelietteen viskositeettiin vaikuttavia tekijöitä ja tekijöiden vaikutusta lannoitteen ominaisuuksiin. Työn kirjallisen osan alkupuoliskolla käsiteltiin raakafosfaatteja ja fosfaattilannoitteita. Tämän jälkeen keskityttiin lannoitteiden valmistukseen sekä viskositeetin merkitykseen lannoiteprosesseissa. Työn kokeellisessa osassa tutkittiin raakafosfaatin, liuotushapon, liuotushappomäärän, ammonointiajan sekä apatiitti/fosforihappo-suhteen vaikutusta lannoitteen ominaisuuksiin. Kokeet aloitettiin raakafosfaatin liuotuksella happoon. Tämän jälkeen liete neutraloitiin ammoniakilla ja suoritettiin muiden ravinteiden lisäys. Lannoitelietteen viskositeettiin voimakkaimmin vaikuttavat tekijät olivat kokeissa käytetty liuotushappo, ammonointiaika sekä raakafosfaatti. Raakafosfaatilla, liuotushapolla sekä apatiitti/fosforihappo-suhteella havaittiin olevan suurin merkitys lannoitteen fosforin vesiliukoisuudelle.

Long-term effects of Roux-en-Y gastric bypass on postprandial plasma lipid and bile acids kinetics in female non diabetic subjects: A cross-sectional pilot study.

BACKGROUND AND AIMS: Formerly obese patients having undergone Roux-en-Y gastric bypass (RYGB) display both an accelerated digestion and absorption of carbohydrate and an increased plasma glucose clearance rate after meal ingestion. How RYGB effects postprandial kinetics of dietary lipids has yet not been investigated. METHODS: Plasma triglyceride (TG), apoB48, total apoB, bile acids (BA), fibroblast growth factor 19 (FGF19), and cholecystokinin (CCK) were measured in post-absorptive conditions and over 4-h following the ingestion of a mixed test meal in a cross-sectional, pilot study involving 11 formerly obese female patients 33.8 ± 16.4 months after RYGB surgery and in 11 weight- and age-matched female control participants. RESULTS: Compared to controls, RYGB patients had faster (254 ± 14 vs. 327 ± 7 min, p < 0.05) and lower (0.14 ± 0.04 vs. 0.35 ± 0.07 mM, p < 0.05) peak TG responses, but their peak apoB48 responses tended to be higher (2692 ± 336 vs. 1841 ± 228 ng/ml, p = 0.09). Their postprandial total BA concentrations were significantly increased and peaked earlier after meal ingestion than in controls. Their FGF19 and CCK concentrations also peaked earlier and to a higher value. CONCLUSIONS: The early postprandial apoB48 and BA responses indicate that RYGB accelerated the rate of dietary lipid absorption. The lower postprandial peak TG strongly suggests that the RYGB simultaneously increased the clearance of TG-rich lipoproteins. CLINICAL TRIAL REGISTRATION: NCT01891591.

Gut physiology mediates a trade-off between adaptation to malnutrition and susceptibility to food-borne pathogens.

The animal gut plays a central role in tackling two common ecological challenges, nutrient shortage and food-borne parasites, the former by efficient digestion and nutrient absorption, the latter by acting as an immune organ and a barrier. It remains unknown whether these functions can be independently optimised by evolution, or whether they interfere with each other. We report that Drosophila melanogaster populations adapted during 160 generations of experimental evolution to chronic larval malnutrition became more susceptible to intestinal infection with the opportunistic bacterial pathogen Pseudomonas entomophila. However, they do not show suppressed immune response or higher bacterial loads. Rather, their increased susceptibility to P. entomophila is largely mediated by an elevated predisposition to loss of intestinal barrier integrity upon infection. These results may reflect a trade-off between the efficiency of nutrient extraction from poor food and the protective function of the gut, in particular its tolerance to pathogen-induced damage.

Study of selenocompounds from selenium-enriched culture of edible sprouts

Selenium is recognised as an essential micronutrient for humans and animals. One of the main sources of selenocompounds in the human diet is vegetables. Therefore, this study deals with the Se species present in different edible sprouts grown in Se-enriched media. We grew alfalfa, lentil and soy in a hydroponic system amended with soluble salts, containing the same proportion of Se, in the form of Se(VI) and Se(IV). Total Se in the sprouts was determined by acidic digestion in a microwave system and by ICP/MS. Se speciation was carried out by enzymatic extraction (Protease XIV) and measured by LC-ICP/MS. The study shows that the Se content of plants depends on the content in the growth culture, and that part of the inorganic Se was biotransformed mainly into SeMet. These results contribute to our understanding of the uptake of inorganic Se and its biotransformation by edible plants.

Genomic insights into the Ixodes scapularis tick vector of Lyme disease.

Ticks transmit more pathogens to humans and animals than any other arthropod. We describe the 2.1 Gbp nuclear genome of the tick, Ixodes scapularis (Say), which vectors pathogens that cause Lyme disease, human granulocytic anaplasmosis, babesiosis and other diseases. The large genome reflects accumulation of repetitive DNA, new lineages of retro-transposons, and gene architecture patterns resembling ancient metazoans rather than pancrustaceans. Annotation of scaffolds representing ∼57% of the genome, reveals 20,486 protein-coding genes and expansions of gene families associated with tick-host interactions. We report insights from genome analyses into parasitic processes unique to ticks, including host 'questing', prolonged feeding, cuticle synthesis, blood meal concentration, novel methods of haemoglobin digestion, haem detoxification, vitellogenesis and prolonged off-host survival. We identify proteins associated with the agent of human granulocytic anaplasmosis, an emerging disease, and the encephalitis-causing Langat virus, and a population structure correlated to life-history traits and transmission of the Lyme disease agent.

Predator or prey? Chlamydophila abortus infections of a free-living amoebae, Acanthamoeba castellani 9GU.

Limited evidence exists to suggest that the ability to invade and escape protozoan host cell bactericidal activity extends to members of the Chlamydiaceae, intracellular pathogens of humans and animals and evolutionary descendants of amoeba-resisting Chlamydia-like organisms. PCR and microscopic analyses of Chlamydophila abortus infections of Acanthamoeba castellani revealed uptake of this chlamydial pathogen but, unlike the well-described inhabitant of A. castellani, Parachlamydia acanthamoebae, Cp. abortus did not appear to propagate and is likely digested by its amoebal host. These data raise doubts about the ability of free-living amoebae to serve as hosts and vectors of pathogenic members of the Chlamydiaceae but reveal opportunities, via comparative genomics, to understand virulence mechanisms used by Chlamydia-like organisms to avoid amoebal digestion.

Pienen mittakaavan CHP-laitokset osana hiilineutraalia maaseutuyhteiskuntaa

Maapallon ilmasto lämpenee koko ajan kasvihuonekaasujen määrän lisääntyessä ilmakehässä. Merkittävin ihmisten aiheuttama päästöjen lähde on fossiilisten polttoaineiden käyttö energiantuotannossa ja liikenteessä, jonka vuoksi on tärkeää lisätä uusiutuvien energialähteiden käyttöä. Tämän diplomityön tavoitteena oli selvittää esimerkkialueena olevan maaseutuyhteiskunnan mahdollisuutta olla energiaomavarainen ja materiaalikierroiltaan suljettu, jos alueen tarvitsema sähkö ja lämpö tuotettaisiin paikallisilla biomassavaroilla kahdella rinnakkaisella pienen mittakaavan CHP-laitoksella. Tarkastellut laitokset olivat anaerobisen mädätyksen ja polttokennojen yhdistelmä sekä termisen käsittelyn ja ORC-prosessin yhdistelmä. Työssä tehdyt laskelmat osoittivat, että esimerkkialue saisi tuotettua omilla biomassavaroillaan tarvitsemastaan sähköstä 75 % ja lämmöstä 90 % esimerkkilaitosten avulla. Laskelmissa ei kuitenkaan huomioitu kesä- ja talvikuukausien välistä eroa lämmön kulutuksessa, jonka vuoksi molemmat laitokset eivät voisi toimia koko ajan täydellä teholla. Lisäksi tuotetun lämmön hyötykäyttöä rajoittaa riittävän laajan kaukolämpöverkon puuttuminen esimerkkialueelta. Nykyisen kaukolämpöverkon avulla saataisiin hyödynnettyä vain kolmasosa ORC-prosessilla tuotetusta lämpöenergiasta. Laskelmat osoittivat myös, että alueen kasvihuonekaasupäästöt pienenisivät 21 % eli noin 6 000 hiilidioksidiekvivalenttitonnia vuodessa, jos suurin osa energiasta tuotettaisiin omista biomassavaroista CHP-laitosten avulla ja mädätyksen seurauksena syntyvä reaktorijäännös korvaisi kemiallisten lannoitteiden käytön.

Especiação de cobre e chumbo em sedimento do Rio Tubarão (SC) pelo método Tessier

The sequential extraction procedure proposed by Tessier and total digestion were applied for the analysis of sediment samples from Tubarão River. The recoveries were between 93.5 and 102.5% for Cu and 99.2 and 111% for Pb. The precision was tipically better than 6% for Cu and 3% for Pb. Comparison of the values obtained for the total digest with the sum of the extracted fractions showed that there were no significant losses in the extraction steps so that the method can be used for the monitoring availability and mobility of these analytes. According to ten points of sampling, was possible to determined the average of labiles phases (fractions 1 and 4) for Pb and Cu: 33.70% and 18.18%, respectively; and the inert phases (fraction 5- residual): 66.30% for Pb and 81.82% for Cu.

Descoloração e degradação de poluentes orgânicos em soluções aquosas através do processo fotoeletroquímico

Organic compounds responsible for the color of wastewaters are usually refractory to biological digestion. In this paper the photo-assisted electrolysis process is used for color removal from three of the most colored wastewaters, which are daily generated in large amounts: the E1 bleach Kraft mill effluent, a textile reactive dye effluent and a landfill leachate. Electrolysis was carried out at 26,5 mA cm-2 in a flow reactor in which the anode surface was illuminated by a 400 W high pressure Hg bulb. In all experiments 70-75% of color reduction was observed which was also followed by a net organic load oxidation.

Bioenergiaa ja ravinteita kasvi- ja eläinperäisistä sivuainevirroista Parikkalassa

Euroopan unionissa pyritään lisäämään uusiutuvien energialähteiden käyttöä. Tämän työn tavoitteena oli selvittää Parikkalan kunnan alueella muodostuvat biomassat sekä tutkia niiden hyötykäyttömahdollisuuksia sähkön, lämmön sekä lannoitteiden tuotannossa. Käsiteltäviä biomassoja ovat eläintilojen lietteet ja lannat, biojätteet ja yhdyskuntalietteet, vesistöjen kunnostuksessa syntyvät biomassat sekä peltobiomassat ja metsäbiomassa. Mädätyksen kannalta olennaisinta on materiaalien kosteus ja haihtuvan orgaanisen aineksen pitoisuus sekä siitä saatava biokaasumäärä. Poltossa polttoaineen kuiva-aineen lämpöarvo ja kosteus määrittelevät saadun hyödyn. Kompostoinnissa on tärkeää huolehtia riittävästä ilman saannista ja riittävästä viipymäajasta. Hyödynnettäessä biokaasua sähkön ja lämmön yhteistuotannossa on tärkeää löytää hyötykäyttö myös muodostuvalle lämmölle. Poltosta saatavan tuhkan hyötykäyttö onnistuu metsälannoitteena, kun poltetaan turvetta tai puuta. Kompostia voidaan hyödyntää maanparannusaineena. Parikkalan alueella tarkasteltiin biomassojen nykyistä ja mahdollista tulevaa hyötykäyttöä. Tarkastelu tehtiin skenaarioiden avulla. Skenaarioihin kuuluvat mädätyksen ja polton maksimipotentiaalit sekä keskitetyn ja hajautetun käsittelyn skenaariot. Alueelta on saatavissa paljon biomassoja, joista massaltaan suurin on eläintilojen lannat. Alueella on hankaluutena löytää sopiva kulutuskohde biokaasusta tuotetulle lämmölle, mutta sopivana kohteena voisi toimia alueella oleva suuri sikala tai lämpökeskukset.

Determinação de As em amostras orgânicas de interesse ambiental por espectrometria de absorção atômica com atomização eletrotérmica após combustão em bomba de O2

The toxicity of the major As species present in the environment justifies the effort for quantifying the element in environmental organic samples, which can vary from animal and vegetal tissues to coal and industrial residues. This paper comments about the applicability of the O2 bomb digestion, as a general procedure for all environmental organic materials. A rapid and straightforward method is suggested, which consists in burning the sample in the bomb at high O2 pressure, dissolving the vapours in diluted HNO3 and determining As in the resulting solution by atomic absorption spectrometry with electrothermal atomization. The method was applied to certified materials and plant samples.

The Current Situation of Sewage Sludge and Manure Treatment in Livestock Enterprises in the Leningrad Region

The problem concerning livestock waste handling in the Leningrad region has been subjected to a number of research works. However, the requirements for use of manure and sewage sludge as well as for treatment processes are not certain. So, this problem remains relevant and, therefore, further investigation ought to be made. Currently a large amount of sewage sludge and manure is generated in the Leningrad region. These livestock wastes have to be obligatory treated. The most common methods for treatment in the region, such as anaerobic digestion, composting and aging as well as the most potential methods are described in the thesis. The most potential methods for the Leningrad region are anaerobic digestion, composting and combustion. Each method has strengths and weaknesses, which are also considered in the paper. Aging was not considered as potential treatment method because it does not meet the sanitary and epidemiological requirements. Furthermore, the work gives an overview and comparison of Finnish and Russian legislative and normative acts concerning livestock wastes handling. On the whole the requirements of the Russian Federation concerning sewage sludge and manure are not much different from the Finnish ones.

Caracterização de amostras comerciais de vermicomposto de esterco bovino e avaliação da influência do pH e do tempo na adsorção de Co(II), Zn(II) and Cu(II)

Some commercial samples of vermicompost from bovine manure (humus) were characterized by thermogravimetry with respect to humidity, organic matter and ash contents, the percentages of which range from 6.55 to 5.35%, 53.01 to 69.96% and 46.44 to 66,14%, respectively. The capacity of adsorption of Cu2+, Zn2+ and Co2+ ions by these samples has been evaluated as a function of pH and time. The contents of several metal ions in the original vermicompost samples have been determined by flame atomic absorption spectrometry after digestion in a microwave oven. The high nitrogen content suggests that the earthworms used in the maturation procedure lead to an efficient degradation of organic matter. The metal retention was affected by both pH and adsorption time. The results also show that adsorption follows the order Cu2+ > Zn2+ > Co2+.