Ontologioiden käytön moninaisuudesta ja tulevaisuusnäkymistä: Finto-palvelun sidosryhmien ontologiapalvelulle kohdistamat kehitystoiveet

Projektiryhmän toteuttama sidosryhmähaastatteluraportti perustuu haastatteluihin, jotka on tehty ONKI-projektin alkuvaiheessa (19.6.2013–7.11.2013). Haastatteluja on tehty niin laajasti, että raportti toimii myös läpileikkauksena Suomen ontologioiden käyttöön ja ontologiapalveluun kohdistuviin toiveisiin; siinä on esitetty tilanne vuonna 2013 ja tulevaan kehitystyöhön kohdistuvat toiveet ja visiot. Haastateltavat organisaatiot ja sidosryhmät edustavat laajasti kirjasto- ja muistialan organisaatioita sekä myös hallintoa ja mediaa. Kaikkiaan kahtatoista eri yhteistyötahoa kuultiin. Raportissa käsitellään ontologioihin liittyviä toiveita ja käyttökokemuksia. Keskeisimpiä huomioita ovat selkeä kysyntä ja tarve ontologiapalvelulle, YSOon kohdistuvat kehitys- ja laajennustoiveet, käyttäjäkunnan huomattava heterogeenisuus, ontologioiden käyttöönoton haastavuus ja uudenlaiset käyttötarpeet.

Ravinteiden käytön yleissuunnitelma Saaristomeren valuma-alueella

Ravinteiden käytön yleissuunnitelma Saaristomeren valuma-alueelle – hanke sai rahoituksensa Ympäristöministeriön Ravinteiden kierrätyksen edistämistä ja Saaristomeren tilan parantamista koskevasta ohjelmasta. Hanke on toteutettu yhteistyössä Varsinais-Suomen ELY-keskuksen, MTK-Varsinais-Suomen, Biovakka Suomi Oy:n, Turun seudun puhdistamo Oy:n ja ympäristöministeriön kanssa. Suunnittelutyön on toteuttanut Sweco Ympäristö Oy ja Turun ammattikorkeakoulu. Hankkeen tarkoituksena oli laatia kattava katsaus Saaristomeren valuma-alueella muodostuvista kierrätykseen kelpaavista orgaanisista ravinnejakeista ja niiden mahdollisesta käyttötarkoituksesta siten, että Varsinais-Suomesta voitaisiin saada ravinteiden suhteen omavarainen alue. Tarkastelun alla ovat olleet eläinten lanta, jätevedenpuhdistuslaitosten lietteet, maatalouden sivuvirrat, teollisuuden orgaaniset jätteet, ruovikoiden niittojätteet ja hoitokalastetut kalat. Hankkeessa on laadittu kolme osaraporttia ja osaraporteista on laadittu tämä julkaisu, joka toimii samalla hankkeen loppuraporttina. Ensimmäisessä osaraportissa laadittiin orgaanisten ravinteiden muodostumisen sekä ravinteiden tarpeen ja levitysmahdollisuuksien perusteella ravinnekartat, joista selviävät ravinteiden yli- ja alijäämäalueet. Näiden perusteella määriteltiin yleiset toimenpide-ehdotukset ravinteiden kierrätyksen edistämiseksi. Alueille laadittiin lisäksi tarkemmat kierrätyksen toteuttamissuunnitelmat sekä yhdelle osa-alueelle yksityiskohtaisempi sijainninohjauspilotti. Ravinteiden käytön yleissuunnitelma soveltuu aluesuunnittelun ja kaavoituksen tukemiseen, elinkeinojen sijainninohjaukseen ja alueellisen maatalouspolitiikan kehittämiseen.

Varastointikapasiteetin käytön tehostaminen

Tutkimuksessa selvitettiin kuormalavoille varastoidun materiaalin varastointikapasiteetin tehostamista mahdollisimman kustannustehokkaasti. Varastointikapasiteetin tehostamiseksi pyrittiin löytämään ratkaisut kahdelle esimerkkivarastolle uusia varastointiteknologioita ja materiaalinkäsittelylaitteita hyödyntämällä. Tutkimuksen aihe perustui Maavoimien esikunnan huolto-osaston tarpeeseen saada tutkittua mahdollisuuksia nykyisten varastojen varastointikapasiteetin tehostamiseksi. Nykyisten varastosuojien varastointikapasiteetin käytön tehostamisella voidaan välttää uusien kalliiden varastosuojien rakentaminen. Tutkimus laadittiin suorittamalla kirjallisuustutkimus varastoinnin perusteisiin, varastojen jaotteluun, tilasuunnitteluun, varastointiteknologioihin sekä materiaalinkäsittelylaitteisiin. Varastoinnin nykytilan kartoittamiseksi perehdyttiin puolustusvoimien varastointisuunnitelman version 3.0 luonnokseen. Esimerkkivarastojen nykytilanteen selvittäminen toteutettiin laatimalla varastoille kysely sekä vierailemalla toisella varastolla. Esimerkkivarastoille suunniteltiin Intolog Vantaa Oy:n edustajien kanssa uudet hyllyjärjestelmävaihtoehdot. Tutkija laati itse toiset vaihtoehdot molemmille varastoille Intolog Vantaa Oy:n vaihtoehtojen vertaamiseksi. Vaihtoehdoille laskettiin tunnusluvut ja investointikustannukset, joita vertailtiin sekä keskenään että nykytilaan. Tutkimustyön tuloksena syntyi laskelma saavutettavasta varastointikapasiteetin lisäyksestä investointikustannuksineen. Esimerkkivaraston 1 osalta kapasiteettia on mahdollista lisätä liikkuvia sekä push back -hyllystöjä käyttämällä noin 1 500 kuormalavapaikkaa (40 %) investointikustannusten ollessa noin 680 000 euroa. Esimerkkivaraston 2 osalta lisäys push back -hyllystöillä on noin 500 kuormalavapaikkaa (35 %) investointikustannusten ollessa noin 350 000 euroa. Tutkimuksen tuloksien perusteella voidaan uusia varastointiteknologioita hyödyntämällä lisätä puolustusvoimien varastoihin varovaisesti arvioiden noin 26 000 kuormalavapaikkaa. Jokainen varasto on kuitenkin erilainen, joten tutkimuksen tuloksia pitää tarkastella varastokohtaisesti.

Metsäenergian liiketoimintojen kehittäminen ja käytön kasvun vaikutukset Kaakkois-Suomessa

Kaakkois-Suomen alueella uusiutuvan energian käyttö ja erityisesti metsäenergian käyttö on kasvanut merkittävästi 2000-luvulla. Tulevaisuudessa metsäenergia nähdään edelleen potenti-aalisimpana vaihtoehtona korvattaessa fossiilisia polttoaineita lämpö- ja voimalaitoskokoluo-kassa. Muita uusiutuvan energian vaihtoehtoja ovat mm. tuuli- ja aurinkovoima, biokaasu sekä erilaiset kiinteät ja nestemäiset polttoainejalosteet. Tulevaisuudessa alueella voi olla mahdollis-ta tuottaa niin kansalliseen kuin kansainväliseen vientiin esim. biopolttonesteitä, biokaasua ja biohiiltä. Tutkimushankkeen tavoitteena oli selvittää metsäenergia-alan alueelliset toimijat sekä metsä-energian soveltuvuus ja liiketoimintamahdollisuudet Kaakkois-Suomen alueen energian tuo-tannossa. Tutkimus koostui seuraavista osatehtävistä: metsäsektorin toimijakentän kartoitus, metsäenergian alueelliset liiketoimintamahdollisuudet, puuperäisten polttoainejalosteiden käyttö- ja liiketoimintamahdollisuudet, muiden uusiutuvien energialähteiden käyttömahdolli-suudet ja vaikutukset Kaakkois-Suomessa. Tutkimuksessa arvioitiin myös Kaakkois-Suomen metsäenergian hankinnan työllisyysvaikutuksia. Tutkimuksen ohjausryhmänä toimi Kaakkois-Suomen metsäenergianeuvottelukunta. Tutkimuksessa kyselytutkimuksella selvitettiin metsäenergian tuottajien ja käyttäjien mielipi-teitä ja kehittämiskohteita toimialalta. Kaakkois-Suomessa hyödynnettävistä uusiutuvista energialähteistä selvitettiin nykyinen käyttö sekä arvioitiin tulevaisuuden hyödyntämismah-dollisuuksia vuonna 2020. Nämä tulokset esitettiin Kaakkois-Suomen energiataseen avulla. Kaakkois-Suomessa uusiutuvista energialähteistä puupolttoaineilla on merkittävin rooli metsä-teollisuuden johdosta ja alueen metsäenergian käyttö voi kasvaa jopa 1,7 TWh:in, mikäli fos-siilisia energialähteitä korvataan edelleen voimalaitoksissa ja lämpökeskuksissa. Metsäenergian käytön kasvussa alueen kunnilla on merkittävä rooli. Viime vuosina erityisesti tuulivoiman tuotanto on kasvanut ja tulee kasvamaan edelleen. Samoin aurinkoenergian hyödyntäminen kiinteistökokoluokassa on lisääntynyt voimakkaasti. Lisäksi maakuntaan on suunnitteilla kiin-teiden, nestemäisten ja kaasumaisten polttoainejalosteiden tuotantolaitoksia. Toteutuessaan laitokset voivat lisätä metsäenergian käyttöä merkittävästi.

Metsäenergian käytön kasvun liiketoimintamahdollisuudet Kaakkois-Suomessa

Kaakkois-Suomessa (Kymenlaakson ja Etelä-Karjalan maakunnat) metsäenergian käytön kasvaessa on tullut tarve tarkastella käytön kasvua eri käyttäjien näkökulmasta sekä arvioida kasvaneen käytön luomia liiketoimintamahdollisuuksia alueen toimijoille. Tutkimuksen tavoitteena on selvittää metsäenergian nykyinen käyttö ja käytön kasvumahdollisuudet alueella. Metsäenergian käytön kasvumahdollisuuksia voidaan arvioida nykyisen energian tuotantorakenteen sekä energian tarpeen perusteella. Näiden tietojen pohjalta voidaan arvioida metsäenergian riittävyyttä, käytön laajentamista ja laajentamisen yhteydessä syntyviä liiketoimintamahdollisuuksia alueen metsäenergian hankinnassa mukana oleville toimijoille ja energian tuotannon pk-yrittäjille (mm. energiayrittäjät ja -osuuskunnat). Hankkeen toteutuksen yhteydessä valmistellaan laajempaa hankekokonaisuutta uusiutuvien paikallisten energiamahdollisuuksien hyödyntämiseksi ja liiketoiminnan kehittämiseksi alueella. Tutkimusten tavoitteena on luoda hyvinvointia ja liiketoimintamahdollisuuksia alueelle. Etelä-Karjalan ja Kymenlaakson maakuntien osalta tutkimus sisälsi seuraavat osatehtävät: metsäenergian nykyisen käytön selvittäminen käyttökohteittain ja polttoainelajeittain (hakkuutähteet, kannot, pienpuu), metsäenergian potentiaalisten käyttökohteiden selvittäminen, metsäenergian kuntakohtaisen saatavuuden selvittäminen polttoainelajeittain, metsäenergian käytön suhde saatavuuteen, metsäenergian ympärille liittyvien liiketoimintamahdollisuuksien tunnistaminen ja kartoittaminen sekä tulosten raportointi. Tutkimuksen tuloksina saatiin Etelä-Karjalan ja Kymenlaakson maakuntien kuntakohtaiset taseet metsäenergian kysynnän ja tarjonnan määristä sekä alaan liittyvistä työllisyys- ja liiketoimintamahdollisuuksista. Tutkimuksen toteutuksessa on tehty tiiviisti yhteistyötä Kaakkois-Suomen metsäkeskuksen kanssa. Tutkimuksen seurantaryhmänä toimi Kaakkois-Suomen metsäenergianeuvottelukunta. Tutkimuksessa on luotu toimintamalli alueellisen ja paikallisen metsäenergian käytön ja saatavuuden tarkastelua varten. Toimintamallilla voidaan esittää paikalliset mahdollisuudet metsäenergian hyödyntämiseksi ja liiketoimintamahdollisuuksien arvioimiseksi.

Harjukiviaineksia korvaavien materiaalien käytön esteet : Esiselvitys Kanta- ja Päijät-Hämeessä

Harjukiviaineksia otetaan Hämeen elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskuksen (ELY-keskus) toimialueella enemmän kuin muiden ELY-keskusten alueilla. Kalliokiviainesten otto puolestaan on Kanta- ja Päijät-Hämeessä suhteellisen vähäistä muihin Etelä-Suomen maakuntiin verrattuna Luonnonsoran käytön kasvu sekä kalliokiviainesten ja uusiomateriaalien käytön vähäisyys ovat ympäristönsuojelun kannalta epätoivottavaa kehitystä sekä ristiriidassa alueellisesti ja valtakunnallisesti asetettujen luonnonvarojen kestävää ja säästeliästä käyttöä sekä jätemateriaalien hyötykäyttöä koskevien tavoitteiden kanssa. Tässä hankkeessa on selvitetty, mitkä ovat merkittävimmät esteet harjukiviaineksia korvaavien kalliokiviainesten ja uusiomateriaalien käytölle Kanta- ja Päijät-Hämeessä. Keskeisimpänä tutkimusmenetelmänä oli alan toimijoille tehty kyselytutkimus. Lisäksi toteutettiin materiaalivirtatarkastelu sekä paikkatietoanalyysi kalliokiviainesten ottoon ja korvaavien materiaalien käsittelyyn soveltuvista alueista. Merkittävin tutkimuksessa havaittu este harjukiviaineksia korvaavien materiaalien käytön kasvulle on, että Kanta- ja Päijät-Hämeen alueella harjukiviaineksia on saatavissa vielä suhteellisen monipuolisesti ja edullisesti. Myös murskattavaksi kelpaavaa soraa on vielä saatavissa, jolloin tarvetta kalliokiviainesten ottamisalueiden avaamiseen ei juuri ole ollut. Harjukiviaineksia korvaavina materiaaleina on kattavasti hyödynnetty ainoastaan rakentamisesta ja purkamisesta sekä betoniteollisuudesta peräisin olevaa betonijätettä. Muita alueella syntyviä tai sinne tuotavia määrältään merkittäviä uusiomateriaaleja ovat rakentamisen ylijäämämaat, energiateollisuuden tuhkat sekä pilaantuneilta alueilta kaivetut ainekset. Näiden hyödyntäminen on ollut lähinnä satunnaista ja se on tapahtunut usein jätteenkäsittelytoimintojen yhteydessä sellaisissa tarkoituksissa, joilla ei välttämättä ole ollut tosiasiallista merkitystä harjukiviainesten korvaavuuden kannalta. Ylijäämämaiden syntymisestä ja hyödyntämisestä ei ole olemassa kattavaa seurantatietoa. Muita hankkeessa tunnistettuja esteitä ovat korvaavien materiaalien käyttöä suosimattomat säädökset ja niiden tulkinnat, korvaavia materiaaleja huomioimattomat suunnittelu- ja kilpailutuskäytännöt, maankäytön suunnittelun puutteet sekä informatiiviset esteet eli tiedon ja tietämyksen puute sekä ennakkoasenteet ja tottumukset. Kaikkia mainittuja esteitä on mahdollista purkaa alueellisin keinoin, mutta monelta osin ongelmat ovat valtakunnallisia. Raportissa on esitetty alustava suunnitelma harjukiviaineksia korvaavien materiaalien käytön esteiden purkamiseksi seudullisesti toteutettavin hankkein.

Kaukolämpöverkon käytön optimointi

Tämän diplomityön tarkoituksena on selvittää mahdollisuuksia Kotkan Energia Oy:n kaukolämpöverkon ja aivan erityisesti sen käytön kehittämiseen. Kaukolämmön optimaalinen toimittaminen on tasapainoilua kaukolämpöveden virtausten ja lämpötilojen välillä. Kaukolämpöverkon käyttöä voidaan parantaa laskemalla syötettävän kaukolämpöveden menolämpötilaa muu tuotanto ja asiakkaiden tarpeet huomioiden. Lämpötiloja laskiessa verkon oikein ajoitettu varaaminen muuttuu entistä tärkeämmäksi tekijäksi, koska sen avulla voidaan vähentää varatehon käyttöä. Alhaisempi menolämpötila laskee kaukolämpöverkon lämpöhäviöitä, mutta lisää kaukolämpöveden virtausta kuluttajien tehontarpeen pysyessä vakiona. Välipumppauksen käyttö sekä matalammat paine-erot laskevat pumppaushäviöitä, mutta työssä tehtyjen havaintojen perusteella selvästi suurin vaikutus kustannuksiin on lämpöhäviöillä. Laitoskäytöstä vastaavat operaattorit ohjaavat myös kaukolämpöverkon käyttöä, mikä tekee heidän toiminnastaan kriittisen tärkeää kaukolämpöverkon käytön optimoinnin kannalta. Kaukolämpöakku havaittiin myös kannattavaksi investoinniksi, joka samalla vähentäisi tuotannon riippuvuutta operaattorien päätöksistä.

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.

Kartonkikoneen tuoreveden käytön vähentäminen kemiallisesti puhdistettua jätevesikirkastetta hyödyntäen

Tämän diplomityön tarkoituksena oli tutkia mahdollisuutta hyödyntää kemiallisesti puh-distettua jätevettä prosessivetenä. Vedensäästöpotentiaalin perusteella tutkimuskohteeksi valittiin kartonkikone 4. Tutkimuksen tavoite oli tuoreveden käytön ja jätevesipäästöjen vähentäminen Stora Enso Imatran tehtailla. Työn kirjallisuusosa keskittyy kemialliseen jätevedenkäsittelyyn, kartonkikoneen veden käyttöön ja prosessiveden laatuun vaikuttaviin tekijöihin. Työn kokeellisessa osassa laa-dittiin vesitase tuoreveden käyttökohteiden ja veden tarpeen määrittämiseksi. Kemialli-sesti puhdistetun jäteveden ja prosessiveden ominaisuudet määritettiin, jotta saatiin sel-ville ne ominaisuudet, jotka voisivat estää jätevesikirkasteen hyötykäytön. Laboratoriomääritykset osoittivat, että hyötykäytön esteenä ovat jätevesikirkasteen kiin-toaine-, sulfaatti- ja karbonaattipitoisuus sekä mikrobitaso ja väri. Metallien ja suolaionien haittavaikutusten selvittäminen vaatii lisätutkimusta. Lisäpuhdistusmenetelmien avulla, kuten käänteisosmoosi, jätevesikirkasteen laatu saataisiin vastaamaan prosessiveden tasoa ja hyötykäyttö olisi mahdollista myös kartonkikone 4:n ulkopuolella.