Ilmaan johdettavien päästöjen tarkkailun luotettavuus sellutehtaalla

Suomen ympäristönsuojelulaki (86/200) velvoittaa toiminnanharjoittajia olemaan selvillä päästöistään ja hakemaan ympäristöluvan ympäristön pilaantumisen vaaraa aiheuttavalle toiminnalle. Sellutehtaat tuottavat tietoa merkittävimmistä ilmaan johdettavista päästöistään mittaamalla niitä jatkuvatoimisesti. Tuloksia käytetään tiedottamisessa ja päätöksenteossa. Yksi tärkeimmistä käyttökohteista on ympäristöluvan ehtojen täyttymisen seuranta. Mittaustulosten on oltava luotettavia. Luotettavuutta voidaan arvioida vertailumittauksien ja mittausepävarmuustarkastelujen avulla. Tässä työssä määritettiin mittausepävarmuudet Imatran tehtaiden kuorikattilan (LCP-kattila) NOX-mittaukselle sekä sellutehtaan meesauunien ja soodakattiloiden mittauksille. Tämän jälkeen tarkasteltiin, kuinka mittausepävarmuus huomioidaan ympäristö¬luparajaseurannassa. Lopuksi arviointiin, kuinka jatkuvatoimisten mittalaitteiden laadunvarmistusstandardia SFS-EN 141481 voidaan soveltaa Imatran tehtailla. Tarkastellut jatkuvatoimiset mittaukset todettiin varsin luotettaviksi. Etenkin NOx¬mittaukset ovat luotettavia. Kuorikattila 2:lla luotettavuutta heikentää mittauspaikan epä¬edustavuus. Rikin yhdisteiden (SO2 ja TRS) mittausten luotettavuus on alhaisempi, koska mitattavat pitoisuudet ovat pieniä. Mittausten luotettavuus on kuin vertailumittausten. Kuorikattila 2:lla Mittausepävarmuus huomioidaan NOX-pitoisuuden lupaseurannassa LCP-asetuksen mukaisesti. Sellutehtaan TRS-päästöillä mittausepävarmuus voidaan huomioida joko LCP-asetuksen mukaisesti tai tilastomatemaattisesti. Kummallakin tavalla saadaan negatiivisia luparajaan verrattavia keskiarvoja. Standardia SFS-EN 141481 voidaan soveltaa kuorikattilalla mutta sellutehtaalla se voi olla epäkäytännöllistä, eikä välittömästi paranna mittausten luotettavuutta

Biossensores amperométricos para determinação de compostos fenólicos em amostras de interesse ambiental

Phenols are widely used in many areas and commonly found as industrial by-products. A great number of agricultural and industrial activities realise phenolic compounds in the environmental. Waste phenols are produced mainly by the wood-pulp industry and during production of synthetic polymers, drugs, plastics, dyes, pesticides and others. Phenols are also released into the environmental by the degradation of pesticides with phenolic skeleton. The phenols level control is very important for the environmental protection. Amperometric biosensor has shown the feasibility to complement laboratory-based analytical methods for the determination of phenolic compounds, providing alternatives to conventional methods which have many disadvantages. This brief review considers the evolution of an approach to amperometric measurement using the catalytic properties of some enzymes for phenolic compounds monitoring.

Baterias de níquel-hidreto metálico, uma alternativa para as baterias de níquel-cádmio

Nickel metal hydride (Ni-MH) batteries have emerged as an alternative for replacement of nickel-cadmium batteries, because of their more environmental compatibility and high energy capacity. In this article, we described the properties and applications for Ni-MH batteries, giving some emphasis on the metal-hydride electrode, including the description of composition, the charge storage capacity and the discharge profile. The key component of the nickel-metal hydride electrode is a hydrogen storage alloy whose composition is formulated to obtain a high stable material over a large number of charge-discharge cycles.

Change of Electricity Distribution Industry: Drivers and Opening Business Opportunities

As a result of the recent regulatory amendments and other development trends in the electricity distribution business, the sector is currently witnessing radical restructuring that will eventually impact the business logics of the sector. This report represents upcoming changes in the electricity distribution industry and concentrates on the factors that are expected to be the most fundamental ones. Electricity network companies nowadays struggle with legislative and regulatory requirements that focus on both the operational efficiency and the reliability of electricity distribution networks. The forces that have an impact on the distribution network companies can be put into three main categories that define the transformation at a general level. Those are: (1) a requirement for a more functional marketplace for energy, (2) environmental aspects (combating climate change etc.), and (3) a strongly emphasized requirement for the security of energy supply. The first point arises from the legislators’ attempt to increase competition in electricity retail markets, the second one concerns both environmental protection and human safety issues, and the third one indicates societies’ reduced willingness to accept interruptions in electricity supply. In the future, regulation of electricity distribution business may lower the threshold for building more weather-resistant networks, which in turn means increased underground cabling. This development pattern is reinforced by tightening safety and environmental regulations that ultimately make the overhead lines expensive to build and maintain. The changes will require new approaches particularly in network planning, construction, and maintenance. The concept for planning, constructing, and maintaining cable networks is necessary because the interdependencies between network operations are strong, in other words, the nature of the operation requires a linkage to other operations.

Indústria química: evolução recente, problemas e oportunidades

Chemical industry underwent a significant upturn in the past few years. In Brazil, the position of this industry has been continuously strengthened as the second largest industrial sector. Current circumstances are discussed, especially the need for increased innovation, the impacts of nanotechnology, biotechnology and information technologies. Some misconceptions on the Brazilian chemical industry are criticized and recent improvements are described, including those related to environmental protection, to conclude that its prospects are very good, considering both the availability of basic raw materials (oil, natural gas, agribusiness products and minerals), the growing demand and increased competitiveness.

COMPARAÇÃO DE MÉTODOS POR CROMATOGRAFIA LÍQUIDA NA DETERMINAÇÃO DE MULTIRRESÍDUOS DE AGROTÓXICOS EM MORANGOS

Liquid chromatography is often used for the determination of pesticide multiresidues in foods. In Brazil, the strawberry crop is an example of a food with high levels of irregularities because of the application of pesticides. This is a major concern from the perspective of food safety, environmental protection, and certification for food export. The purpose of this study is to evaluate and compare chromatographic separation and detection methods in relation to a newly developed and validated method using ultra high performance liquid chromatography (LC) coupled with tandem mass spectrometry (MS/MS) for the analytical determination of pesticides in strawberries. The comparisons were based on evaluations of the analysis time, consumption of the solvent in the mobile phase, injection volume, detectability, matrix effect, and recovery. The results showed that the LC–MS/MS and UHPLC–MS/MS techniques were both extremely efficient at analyzing pesticide residues with different physico-chemical parameters that were present at low concentrations in a complex matrix. The UHPLC separation method provided better chromatographic performance and productivity, which contributed favorably to routine analytical determinations. Detection by MS/MS had better detectability and selectivity compared with the diode array detector.

Metaanin muodostumisen mallintaminen kaatopaikalla

Methane-rich landfill gas is generated when biodegradable organic wastes disposed of in landfills decompose under anaerobic conditions. Methane is a significant greenhouse gas, and landfills are its major source in Finland. Methane production in landfill depends on many factors such as the composition of waste and landfill conditions, and it can vary a lot temporally and spatially. Methane generation from waste can be estimated with various models. In this thesis three spreadsheet applications, a reaction equation and a triangular model for estimating the gas generation were introduced. The spreadsheet models introduced are IPCC Waste Model (2006), Metaanilaskentamalli by Jouko Petäjä of Finnish Environment Institute and LandGEM (3.02) of U.S. Environmental Protection Agency. All these are based on the first order decay (FOD) method. Gas recovery methods and gas emission measurements were also examined. Vertical wells and horizontal trenches are the most commonly used gas collection systems. Emission measurements chamber method, tracer method, soil core and isotope measurements, micrometeorological mass-balance and eddy covariance methods and gas measuring FID-technology were discussed. Methane production at Ämmässuo landfill of HSY Helsinki Region Environmental Services Authority was estimated with methane generation models and the results were compared with the volumes of collected gas. All spreadsheet models underestimated the methane generation at some point. LandGEM with default parameters and Metaanilaskentamalli with modified parameters corresponded best with the gas recovery numbers. Reason for the differences between evaluated and collected volumes could be e.g. that the parameter values of the degradable organic carbon (DOC) and the fraction of decomposable degradable organic carbon (DOCf) do not represent the real values well enough. Notable uncertainty is associated with the modelling results and model parameters. However, no simple explanation for the discovered differences can be given within this thesis.

Pohjakuonan käsittelyn ja hyötykäytön toimintamallin muodostaminen Kotkan Energia Oy:n jätteenpolttolaitokselle

Tavoitteena tässä diplomityössä oli selvittää Kotkan Energia Oy:n jätteenpolttolaitoksen toiminnassa syntyvän pohjakuonan hyötykäyttömahdollisuuksia ja kustannuksiltaan järkevin tapa käsitellä pohjakuona. Tarkasteltavia vaihtoehtoja hyötykäytön osalta olivat erilaiset maarakennustyöt sekä kaatopaikkojen peittäminen. Hyötykäyttövaihtoehdoille vaihtoehtoisena ratkaisuna tutkittiin kaatopaikkasijoituksen kannattavuutta. Pohjakuonan käyttöä maarakentamisessa, jätetäyttöjen peitemaina sekä pohjakuonan loppusijoitusta kaatopaikoille säätelee lainsäädäntö. Valtioneuvoston asetuksessa kaatopaikoista on määritelty loppusijoitettaville jakeille liukoisuus raja-arvot, joiden mukaisesti jätteet sijoitetaan joko pysyvän jätteen, tavanomaisen jätteen tai ongelmajätteen kaatopaikoille. Jätetäyttöjen peitemateriaalina käytettävän jakeen on myös täytettävä kyseisen kaatopaikkaluokan liukoisuusraja-arvot. Maarakennusasetus antaa puolestaan liukoisuus- ja pitoisuusraja-arvot maarakennuksessa hyödynnettäville jakeille. Pohjakuonan hyötykäyttö vaatii kuitenkin aina ympäristöluvan. Hyötyvoimalan pohjakuonasta tehtyjen analyysien perusteella voidaan todeta, että käsiteltyä pohjakuonaa olisi mahdollista käyttää esimerkiksi kenttien ja kaatopaikkojen pohjarakenteissa sekä kaatopaikoilla jätetäyttöjen peitemaina. Pohjakuonan hyödyntäminen kaukolämpötöiden maarakennuksessa vaatii vielä lisätutkimuksia putkien korroosioriskin osalta. Diplomityön tuloksena kehitettiin toimintamalli, jonka avulla Kotkan Energia Oy:n on mahdollista säästää kuonan käsittelyn ja hyötykäytön kustannuksissa. Kustannuksiltaan parhaaksi vaihtoehdoksi osoittautui kuonan käsittely omalla biopolttoaineiden välivarastolla sekä käsitellyn pohjakuonan hyödyntäminen välivaraston pohjarakenteissa. 

Strateginen osaaminen ja strategiset kyvykkyydet biotaloustoimialarahastossa

Työn tavoitteena oli biotaloustoimialarahastolta vaadittavien organisaation osaamisen ja kyvykkyyksien tunnistaminen. Vaadittavan osaamisen ja kyvykkyyksien kartoituksessa oli huomioitava rahaston luonne ja tavoite. Rahaston on toimittava samanaikaisesti liiketoimintalähtöisesti ja kiihdytettävä biotaloustoimialan kehittymistä Suomessa. Tutkimusmenetelminä käytettiin kirjallisuustutkimusta sekä asiantuntijahaastatteluja. Kirjallisuustutkimuksen avulla tutustuttiin biotaloustoimialan ja sen keskeisten teknologioiden kehittymiseen sekä rahastotoimialan perusrakenteisiin. Asiantuntijahaastatteluilla kartoitettiin rahastoliiketoimintaa harjoittavien organisaatioiden osaamisia ja kyvykkyyksiä. Haastattelut toteutettiin organisaatioissa jotka rahoittavat sekä yrityksiä että projekteja. Rahoituksen kohdetoimialoiksi määriteltiin energia- ja metsäteollisuus sekä ympäristönsuojeluhankkeet. Tutkimuksessa on hyödynnetty NICHEINNO–projektissa toteutettua toimiala-analyysiä sekä projektissa muodostettua biotaloustoimialarahaston liiketoimintamallia. Tässä työssä muodostettiin rahaston tavoitteiden ja liiketoimintamallin edellyttämät ydinosaamiset ja kyvykkyydet. Tutkimuksen tuloksena syntyneitä ydinosaamisten kuvauksia voidaan hyödyntää biotaloustoimialaa rahoittavien organisaatioiden osaamisten ja kyvykkyyksien kehittämiseen.

Simulation of moisture profiles in a Latossol in Dourados region, in the State of Mato Grosso do Sul, Brazil

The understanding of unsaturated soil water flow at process-level is essential to develop proper management actions for environmental protection in agricultural systems. One important tool for simulation of soil water flow that has been used worldwide is the SWAP model. The aim of this work was to test and to calibrate the SWAP model by inverse modeling to describe moisture profiles in a Brazilian very clayey Latossol in Dourados, State of Mato Grosso do Sul, Brazil. The SWAP model was tested in an experimental field of 0.09 ha cultivated with soybean and soil profiles were sampled eight times between December 2006 and October 2007. The SWAP input values (i.e. soil water retention curves and meteorological data) were based on in-situ measurements. Simulations with uncalibrated soil water retention curves resulted in moisture profiles that were too wet for almost all sampling dates, in particular between 0-10 cm depth. After calibration of soil water retention curves, there was a good improvement in the simulated moisture profiles, which were within the range of measured values for almost all depths and sampling dates.

Hihnakuljetinjärjestelmien modulointi

Tämä diplomityö tutkii moduloinnilla saavutettavaa hyötyä kuljetinliiketoiminnassa. Johdanto-osassa kerrotaan yrityksen taustasta ja projektiliiketoiminnan kehitysnäkymistä, hihnakuljetinjärjestelmien historiasta ja nykyisestä kilpailutilanteesta. Lisäksi siinä on mainittu työn tavoitteet, sekä tutkimuksen rajaus. Hihnakuljetinjärjestelmien modulointia käsittelevässä osassa selvitetään moduloinnin historiaa ja on kerrottu siihen liittyviä käsitteitä ja menettelytapoja. Tutkimusosan alussa on esitetty tutkimuskysymykset. Tutkimusmenetelmänä on tapaustutkimus ja siinä on verrattu kahta CASE- tapausta keskenään haastattelujen avulla, sekä pyydetty osallistuneilta jatkotoimenpide-ehdotuksia, koskien modulointia. Toiminnallisen viitekehyksen osassa kuvataan ne tavat, joilla modulointi yrityksessä toteutetaan asiakasvaatimukset ja palveluhallinta huomioiden. Lisäksi siinä kuvataan osaamisen kehittämisen menettely. Tutkimustuloksien tarkastelun yhteydessä on kerrottu CASE- tapauksien perustiedot ja tiedon keräämisen tapa. Tutkimustuloksien analysointi on suoritettu siten, että tuloksista on nostettu esille moduloinnin kannalta oleelliset vastaukset ja ne on analysoitu. Tämän jälkeen suoritettiin pohdinta ja johtopäätökset niistä analysoiduista vastauksista, jotka ovat tärkeitä moduloinnin ja yrityksen kehityksen kannalta. Jatkotoimenpiteet on jaettu kolmeen pääryhmään, joista ensimmäisenä on toiminnan kehittäminen moduloimalla. Toisessa on tarkasteltu sisäisen toiminnan kannalta tärkeitä kohteita ja ehdotettu toimenpiteitä toiminnan tehostamiseksi. Kolmantena ryhmänä ovat tutkimusaiheet, joiden avulla pyritään selvittämään puutteet tai epäkohdat nykyisessä toiminnassa. Yhteenvedossa on tarkasteltu yrityksen strategisten tavoitteiden toteutumista suhteessa hypoteesiin. Siinä on myös esitetty tulevaisuuden haasteita ympäristönsuojelun asettamat vaatimukset huomioiden.

Kloorifenoleja sisältävien jätevesien AOP-käsittely

Kirjallisuustyössä tutkittiin tehostetun hapetuksen menetelmiä (engl. Advanced Oxidation Processes, AOPs) kloorifenolien käsittelyssä. Tutkittava aine valittiin US EPA:n (United States Environmental Protection Agency) ympäristölle haitallisten aineiden listalta. Työssä tutkitut AOP-menetelmät olivat otsonointi kasvatetussa pH:ssa, O3/H2O2-prosessi, fotolyyttinen otsonointi (O3/UV), H2O2/UV-prosessi ja Fenton-prosessi (H2O2+Fe2+). AOP-käsittelyssä OH-radikaalien oletetaan pääosin aiheuttavan epäpuhtauksien hapettumisen. Kirjallisuustyössä tutkittiin OH-radikaaleihin vaikuttavien parametrien, kuten pH:n, lämpötilan sekä hapettimien ja hapetettavan aineen konsentraatioiden vaikutusta kloorifenolien hapetusprosessissa. Työn tarkoituksena oli selvittää tehokkain AOP-käsittely kloorifenoleja sisältävien jätevesien käsittelylle. AOP-käsittelyjen tehokkuutta verrattiin hajoamisnopeusvakioiden, puoliintumisaikojen sekä hapettimen kemikaalikulutuksen ja kustannuksen perusteella. Fenton-prosessin ja otsonoinnin pH:ssa 9 todettiin olevan tehokkaimpia menetelmiä kloorifenolien hapetuksessa. Fenton-prosessin hapetusnopeus oli tehokkaampaa 4-CP:n ja 2,4-DCP:n hapetuksessa, kun taas otsonointi pH:ssa 9 hapetti nopeammin 2,3,4,6-TeCP:n ja 2,4,6-TCP:n. Kustannustehokkuuden perusteella Fenton-prosessi oli otsonointia tehokkaampi. Parhaan menetelmän valinta kloorifenoleiden poistamiseksi oli vaikeaa, sillä useissa tutkimuksissa oli tutkittu vain yhtä menetelmää. Lisäksi eri tutkimuksissa käytetyt prosessiolosuhteet olivat erilaiset, joka hankaloitti tutkimusten vertailua. Lopullinen AOP-menetelmän valinta tulisikin suorittaa vasta laboratoriotutkimusten jälkeen.