Unification of Emission Measurements in Paper and Pulp Mills

Tässä diplomityössä tavoitteena on selvittää käytännöt ja menetelmät, joilla UPM-Kymmenen sellu-, paperi- ja vaneritehtaat ympäri maailman mittaavat ja laskevat ilmapäästönsä. Tämä tehdään kyselylomakkeella, joka lähetetään tehtaiden ympäristöpäälliköille. Kaikki tärkeimmät seikat ilmapäästöihin liittyen, kuten vaaditut jatkuvatoimiset mittaukset, jaksottaiset mittaukset, raportointikäytäntö, kalibrointi jne. kysytään lomakkeessa. Kyselylomakkeessa painotetaan mittauskäytäntöä sellutehtaissa sekä energiantuotannossa. Saatujen tulosten perusteella annetaan ehdotuksia sekä ohjeita tulevaisuutta varten, jotta mittaustulosten kokoaminen helpottuisi ja vertailukelpoisuus paranisi. Työn kirjallisuusosuudessa selvitetään yleisimmät päästölähteet sekä päästökomponentit paperi –ja selluteollisuudessa. Näiden ei toivottujen yhdisteiden syntymekanismit sekä menetelmät niiden poistamiseksi savukaasuista on myös lyhyesti kuvailtu. Myös erilaiset analysointi- ja näytteenottomenetelmät on kerrottu. Erot tehtaiden ympäristöluvissa käydään läpi, jakaen tehtaat kolmeen maantieteelliseen ryhmään. Lupakäytäntöjen osalta Suomen osuutta on painotettu, sillä UPM-Kymmene on varsin Suomikeskeinen yhtiö tehtaiden lukumääriin ja sijainteihin katsottuna. Viranomaismääräykset sekä päästörajat muutamista tehtaista on esitetty havainnollistaakseen alueellisia eroja.

Multigenic lentiviral vectors for combined and tissue-specific expression of miRNA- and protein-based antiangiogenic factors.

Lentivirus-based gene delivery vectors carrying multiple gene cassettes are powerful tools in gene transfer studies and gene therapy, allowing coexpression of multiple therapeutic factors and, if desired, fluorescent reporters. Current strategies to express transgenes and microRNA (miRNA) clusters from a single vector have certain limitations that affect transgene expression levels and/or vector titers. In this study, we describe a novel vector design that facilitates combined expression of therapeutic RNA- and protein-based antiangiogenic factors as well as a fluorescent reporter from back-to-back RNApolII-driven expression cassettes. This configuration allows effective production of intron-embedded miRNAs that are released upon transduction of target cells. Exploiting such multigenic lentiviral vectors, we demonstrate robust miRNA-directed downregulation of vascular endothelial growth factor (VEGF) expression, leading to reduced angiogenesis, and parallel impairment of angiogenic pathways by codelivering the gene encoding pigment epithelium-derived factor (PEDF). Notably, subretinal injections of lentiviral vectors reveal efficient retinal pigment epithelium-specific gene expression driven by the VMD2 promoter, verifying that multigenic lentiviral vectors can be produced with high titers sufficient for in vivo applications. Altogether, our results suggest the potential applicability of combined miRNA- and protein-encoding lentiviral vectors in antiangiogenic gene therapy, including new combination therapies for amelioration of age-related macular degeneration.

Treatment of rats with a self-selected hyperlipidic diet, increases the lipid content of the main adipose tissue sites in a proportion similar to that of the lipids in the rest of organs and tissues

Adipose tissue (AT) is distributed as large differentiated masses, and smaller depots covering vessels, and organs, as well as interspersed within them. The differences between types and size of cells makes AT one of the most disperse and complex organs. Lipid storage is partly shared by other tissues such as muscle and liver. We intended to obtain an approximate estimation of the size of lipid reserves stored outside the main fat depots. Both male and female rats were made overweight by 4-weeks feeding of a cafeteria diet. Total lipid content was analyzed in brain, liver, gastrocnemius muscle, four white AT sites: subcutaneous, perigonadal, retroperitoneal and mesenteric, two brown AT sites (interscapular and perirenal) and in a pool of the rest of organs and tissues (after discarding gut contents). Organ lipid content was estimated and tabulated for each individual rat. Food intake was measured daily. There was a surprisingly high proportion of lipid not accounted for by the main macroscopic AT sites, even when brain, liver and BAT main sites were discounted. Muscle contained about 8% of body lipids, liver 1-1.4%, four white AT sites lipid 28-63% of body lipid, and the rest of the body (including muscle) 38-44%. There was a good correlation between AT lipid and body lipid, but lipid in"other organs" was highly correlated too with body lipid. Brain lipid was not. Irrespective of dietary intake, accumulation of body fat was uniform both for the main lipid storage and handling organs: large masses of AT (but also liver, muscle), as well as in the"rest" of tissues. These storage sites, in specialized (adipose) or not-specialized (liver, muscle) tissues reacted in parallel against a hyperlipidic diet challenge. We postulate that body lipid stores are handled and regulated coordinately, with a more centralized and overall mechanisms than usually assumed.

Cost efficient extractive removal of birch pulp

Tämän diplomityön tarkoituksena oli selvittää kustannustehokkaita keinoja uuteaineiden vähentämiseksi koivusulfaattimassasta. Uuteaineet voivat aiheuttaa ongelmia muodostaessaan saostumia prosessilaitteisiin. Saostumat aiheuttavat tukkeumia ja mittaushäiriöitä, mutta irrotessaan ne myös huonontavat sellun laatua. Lopputuotteeseen joutuessaan ne voivat lisäksi aiheuttaa haju- ja makuhaittoja, joilla on erityistä merkitystä esimerkiksi valmistettaessa elintarvikekartonkeja. Tämä työ tehtiin Stora Enson sellutehtaalla, Enocell Oy:llä, Uimaharjussa. Teoriaosassa käsiteltiin uuteaineiden koostumusta ja niiden aiheuttamia ongelmia sellu– ja paperitehtaissa. Lisäksi koottiin aikaisempien tehdaskokeiden fysikaalisia ja kemiallisia keinoja vähentää koivu-uutetta. Tarkastelualueina olivat puunkäsittely, keitto, pesemö ja valkaisu. Kokeellisessa osassa suoritettiin esikokeita laboratorio- ja tehdasmittakaavassa, jotta saavutettaisiin käytännöllistä tietoa itse lopuksi tehtävää tehdasmittakaavan koetta varten. Laboratoriokokeissa tutkittiin mm. keiton kappaluvun, lisäaineiden ja hartsisaippuan vaikutusta koivu-uutteeseen. Lisäksi suoritettiin myös happo- (A) ja peretikkahappovaiheen (Paa) laboratoriokokeet. Tehdasmittakaavassa tarkasteltiin mm. keiton kappaluvun, pesemön lämpötilan, A-vaiheen, valkaisun peroksidi- ja Paa-vaiheen vaikutusta koivu-uutteeseen. Uutteenpoistotehokkuutta eri menetelmien välillä vertailtiin niin määrällisesti kuin rahallisesti. Uutteenpoistotehokkuudella mitattuna vertailuvaihe oli tehokkain pesemön loppuvaiheessa ja valkaisun alkuvaiheessa. Pesemön loppuvaiheessa uutteenpoistoreduktiot olivat noin 30 % ja valkaisun alkuvaiheessa 40 %. Peroksidivaihe oli tehokkain käytettynä valkaisun loppuvaiheessa noin 40 % reduktiolla. Kustannustehokkuudella mitattuna tehokkaimmaksi osoittautui A-vaihe yhdessä peroksidivaiheen kanssa. Säästöt vertailujaksoon verrattuna olivat noin 0.3 €/ADt. Lisäksi kyseinen yhdistelmä osoittautui hyväksi keinoksi säilyttää uutetaso alle maksimirajan kuitulinja 2:lla, kun kuitulinjalla 1 tuotettiin samanaikaisesti armeeraussellua.

Tissue-Specific Evolution of Protein Coding Genes in Human and Mouse.

Protein-coding genes evolve at different rates, and the influence of different parameters, from gene size to expression level, has been extensively studied. While in yeast gene expression level is the major causal factor of gene evolutionary rate, the situation is more complex in animals. Here we investigate these relations further, especially taking in account gene expression in different organs as well as indirect correlations between parameters. We used RNA-seq data from two large datasets, covering 22 mouse tissues and 27 human tissues. Over all tissues, evolutionary rate only correlates weakly with levels and breadth of expression. The strongest explanatory factors of purifying selection are GC content, expression in many developmental stages, and expression in brain tissues. While the main component of evolutionary rate is purifying selection, we also find tissue-specific patterns for sites under neutral evolution and for positive selection. We observe fast evolution of genes expressed in testis, but also in other tissues, notably liver, which are explained by weak purifying selection rather than by positive selection.

Characterisation of Hydrophobic Nonfibrous Material and Its Removal From Pulp Suspension

Paperin ja kartongin kierrätys lisääntyy taloudellisten intressien ja ympäristöhygieenisten tavoitteiden takia jatkuvasti. Lisääntyvän kierrätyksen myötä myös paperin ja kartongin epäpuhtauksien määrä kasvaa, mikä huonontaa kierrätysraaka-aineen laatua. Tämän työn tarkoituksena on antaa perustietoa eräästä kartongin päällystyksessä käytettävästä hydrofobisesta materiaalista, epäpuhtaan kartongin kierrätyksestä sekä ongelmista, joita epäpuhtaan kartongin kierrätyksestä syntyy. Kierrätyskuidun fraktiointi on yksinkertainen prosessi aallotuskartongin, testilainerin ja taivekartongin valmistuksessa. Kierrätysprosessin ensisijaisia tehtäviä ovat kuidutus ja epäpuhtauksien poisto sekä näiden epäpuhtauksien vaikutusten eliminointi, jotta kierrätysmassan laatuvaatimukset täyttyvät. Lisääntynyt epäpuhtauksien määrä raaka-aineessa asettaa vaatimuksia lajitteluprosessin kehittämiseksi. Nykyaikaisilla kierrätyslaitoksilla ei pystytä käsittelemään ylettömiä määriä epäpuhtauksia. Epäpuhtaudet aiheuttavat ongelmia ajettavuuteen ja heikentävät tuotteen laatua kierrätysprosessissa. Epäpuhtauksien poistoon on olemassa useita teknisiä ratkaisuja, mutta minkään niistä ei ole todettu täysin poistavan kaikkia ongelmia. Työn kokeellisessa osassa kartongin päällystykseen käytettävää hydrofobista materiaalia analysoitiin erilaisin menetelmin. Tutkittiin myös erilaisten olosuhteiden vaikutusta tämän materiaalin poistoon.

Development of Managerial Reporting for a Pulp and Paper Technology Supplier

Työn tavoitteena oli yritysjohdon käyttämän sisäisen raportin kehittäminen vastaamaan paremmin johdon tarpeita. Teoriaosuuden tarkoituksena oli selvittää kirjallisuuden avulla sisäisen raportin käyttöä johdon työkaluna, hyvän raportin vaatimuksia ja yleisiä raportoinnin periaatteita. Empiirinen osuus toteutettiin haastatteluiden avulla ja analysoimalla case-yrityksen sisäisiä raportteja. Empiirisen osan tavoitteena oli selvittää aiemman raportin ongelmat, löytää ratkaisut näihin ongelmiin ja laatia uusi raportointimalli, joka palvelee paremmin raportin käyttäjiä.Teoriaosuuden perusteella voidaan päätellä, että raportoinnin kehittämiseen vaikuttaa eniten raportin käyttötarkoitus ja henkilöt, joiden työväline raportti tulee olemaan. Raportin kehittäminen on jatkuva prosessi, sillä raportin tulee mukautua liiketoiminta- ja organisaatiomuutoksiin.Työn empiirisessä osassa esitetty uusi raportointimalli palvelee case-yritystä monella eri tasolla. Se tukee johdon työskentelyä ja tarjoaa yritystasolla välineen kustannusten parempaan hallintaan ja seurantaan.

An Evaluation of the Paper Profile - a comparative assessment of the applicability of an emerging environmental communication tool in pulp and paper industry

Diplomityön tavoitteena oli arvioida uutta sellu-, paperi- ja kartonkiteollisuuden Paper Profile -ympäristötuoteselostetta. Paper Profilen tarkoituksena on tarjota paperiteollisuuden asiakkaille ja muille kiinnostuneilla sidosryhmille yhtenäistä ympäristöinformaatiota koskien paperituotteiden koostumusta ja tuotteiden tärkeimpiä ympäristöparametrejä. Työn tärkein tavoite oli arvioida kriittisesti Paper Profilea ja verrata konseptia ISO:n, Kansainvälisen stardardisoimisliiton tuoteselosteeseen sekä löytää konseptien yhtäläisyydet ja erot. Tärkein tehtävä oli tunnistaa ne avaintekijät, joiden avulla Paper Profile -tuoteselostetta voitaisiin pitää yhtenevänä ISO/TR 14025 teknisen raportin kanssa. Lisäksi Paper Profile -tuoteselosteen mahdolliset kehittämistarpeet arvioitiin ISO-tuoteselosteen näkökulmasta. Työn toinen tavoite oli kerätä ja analysoida uuteen tuoteselosteeseen liittyvä asiakaspalaute ja verrata sitä Stora Enson tehtaiden ympäristöpäälliköiden antamiin Paper Profilea koskeviin kommentteihin. Työn tuloksena huomattiin, että Paper Profile -konsepti sellaisenaan ei ole kovin informatiivinen vaan tuoteseloste jättää monia ympäristökysymyksiä avoimeksi. Siitä huolimatta Paper Profile tarjoaa riittävän taustan eri paperituotteiden ympäristökuormitusten keskinäiselle vertailuille. Konseptin viestinnällinen näkökulma paranisi huomattavasti, jos tuoteselosteeseen lisättäisiin kolmannen osapuolen verifiointi. Lisäksi referenssiarvot kertoisivat asiakkaille paremmin esitettyjen parametrien taustoista. Stora Enson tehtaiden ympäristöpäälliköiden, samoin kuin asiakkaidenkin mielestä Paper Profile on yleisesti ottaen potentiaalinen ympäristöviestinnän työkalu, mutta silti konseptiin ehdotettiin joitakin pieniä muutoksia. Avoinna olevat metsäsertifiointikysymykset ja niiden puutteellinen tiedottaminen tuoteselosteessa puhututtivat sekä tehtaiden henkilöstöä että yritysasiakkaita.

Integration of Economics into Life Cycle Assessment in the Finnish Pulp and Paper Industry

Taloudellisen laskennan yhdistäminen elinkaariarviointiin (LCA) on alkanut kiinnostaa eri teollisuuden aloja maailmanlaajuisesti viime aikoina. Useat LCA-tietokoneohjelmat sisältävät kustannuslaskentaominaisuuksia ja yksittäiset projektit ovat yhdistäneet ympäristö- ja talouslaskentamenetelmiä. Tässä projektissa tutkitaan näiden yhdistelmien soveltuvuutta suomalaiselle sellu- ja paperiteollisuudelle, sekä kustannuslaskentaominaisuuden lisäämistä KCL:n LCA-ohjelmaan, KCL-ECO 3.0:aan. Kaikki tutkimuksen aikana löytyneet menetelmät, jotka yhdistävät LCA:n ja taloudellista laskentaa, on esitelty tässä työssä. Monet näistä käyttävät elinkaarikustannusarviointia (LCCA). Periaatteessa elinkaari määritellään eri tavalla LCCA:ssa ja LCA:ssa, mikä luo haasteita näiden menetelmien yhdistämiselle. Sopiva elinkaari tulee määritellä laskennan tavoitteiden mukaisesti. Työssä esitellään suositusmenetelmä, joka lähtee suomalaisen sellu- ja paperiteollisuuden erikoispiirteistä. Perusvaatimuksena on yhteensopivuus tavanomaisesti paperin LCA:ssa käytetyn elinkaaren kanssa. Menetelmän yhdistäminen KCL-ECO 3.0:aan on käsitelty yksityiskohtaisesti.

Peripheral Nerve Repair: Multimodal Comparison of the Long-Term Regenerative Potential of Adipose Tissue-Derived Cells in a Biodegradable Conduit.

Tissue engineering is a popular topic in peripheral nerve repair. Combining a nerve conduit with supporting adipose-derived cells could offer an opportunity to prevent time-consuming Schwann cell culture or the use of an autograft with its donor site morbidity and eventually improve clinical outcome. The aim of this study was to provide a broad overview over promising transplantable cells under equal experimental conditions over a long-term period. A 10-mm gap in the sciatic nerve of female Sprague-Dawley rats (7 groups of 7 animals, 8 weeks old) was bridged through a biodegradable fibrin conduit filled with rat adipose-derived stem cells (rASCs), differentiated rASCs (drASCs), human (h)ASCs from the superficial and deep abdominal layer, human stromal vascular fraction (SVF), or rat Schwann cells, respectively. As a control, we resutured a nerve segment as an autograft. Long-term evaluation was carried out after 12 weeks comprising walking track, morphometric, and MRI analyses. The sciatic functional index was calculated. Cross sections of the nerve, proximal, distal, and in between the two sutures, were analyzed for re-/myelination and axon count. Gastrocnemius muscle weights were compared. MRI proved biodegradation of the conduit. Differentiated rat ASCs performed significantly better than undifferentiated rASCs with less muscle atrophy and superior functional results. Superficial hASCs supported regeneration better than deep hASCs, in line with published in vitro data. The best regeneration potential was achieved by the drASC group when compared with other adipose tissue-derived cells. Considering the ease of procedure from harvesting to transplanting, we conclude that comparison of promising cells for nerve regeneration revealed that particularly differentiated ASCs could be a clinically translatable route toward new methods to enhance peripheral nerve repair.

Soft tissue artifact distribution on lower limbs during treadmill gait: Influence of skin markers' location on cluster design.

Segment poses and joint kinematics estimated from skin markers are highly affected by soft tissue artifact (STA) and its rigid motion component (STARM). While four marker-clusters could decrease the STA non-rigid motion during gait activity, other data, such as marker location or STARM patterns, would be crucial to compensate for STA in clinical gait analysis. The present study proposed 1) to devise a comprehensive average map illustrating the spatial distribution of STA for the lower limb during treadmill gait and 2) to analyze STARM from four marker-clusters assigned to areas extracted from spatial distribution. All experiments were realized using a stereophotogrammetric system to track the skin markers and a bi-plane fluoroscopic system to track the knee prosthesis. Computation of the spatial distribution of STA was realized on 19 subjects using 80 markers apposed on the lower limb. Three different areas were extracted from the distribution map of the thigh. The marker displacement reached a maximum of 24.9mm and 15.3mm in the proximal areas of thigh and shank, respectively. STARM was larger on thigh than the shank with RMS error in cluster orientations between 1.2° and 8.1°. The translation RMS errors were also large (3.0mm to 16.2mm). No marker-cluster correctly compensated for STARM. However, the coefficient of multiple correlations exhibited excellent scores between skin and bone kinematics, as well as for STARM between subjects. These correlations highlight dependencies between STARM and the kinematic components. This study provides new insights for modeling STARM for gait activity.

Long-Lasting Metabolic Imbalance Related to Obesity Alters Olfactory Tissue Homeostasis and Impairs Olfactory-Driven Behaviors.

Obesity is associated with chronic food intake disorders and binge eating. Food intake relies on the interaction between homeostatic regulation and hedonic signals among which, olfaction is a major sensory determinant. However, its potential modulation at the peripheral level by a chronic energy imbalance associated to obese status remains a matter of debate. We further investigated the olfactory function in a rodent model relevant to the situation encountered in obese humans, where genetic susceptibility is juxtaposed on chronic eating disorders. Using several olfactory-driven tests, we compared the behaviors of obesity-prone Sprague-Dawley rats (OP) fed with a high-fat/high-sugar diet with those of obese-resistant ones fed with normal chow. In OP rats, we reported 1) decreased odor threshold, but 2) poor olfactory performances, associated with learning/memory deficits, 3) decreased influence of fasting, and 4) impaired insulin control on food seeking behavior. Associated with these behavioral modifications, we found a modulation of metabolism-related factors implicated in 1) electrical olfactory signal regulation (insulin receptor), 2) cellular dynamics (glucorticoids receptors, pro- and antiapoptotic factors), and 3) homeostasis of the olfactory mucosa and bulb (monocarboxylate and glucose transporters). Such impairments might participate to the perturbed daily food intake pattern that we observed in obese animals.

A prospective, randomized, triple-blind comparison of articaine and bupivacaine for maxillary infiltrations

Objectives: To compare the clinical anesthetic efficacy of 0.5% bupivacaine and 4% articaine (both with 1:200.000 adrenaline) for anterior maxillary infiltration in healthy volunteers. Material and methods: A triple-blind split-mouth randomized clinical trial was carried out in 20 volunteers. A supraperiosteal buccal injection of 0.9 ml of either solution at the apex of the lateral incisor was done in 2 appointments separated 2 weeks apart. The following outcome variables were measured: latency time, anesthetic efficacy (dental pulp, keratinized gingiva, alveolar mucosa and upper lip mucosa and tissue) and the duration of anesthetic effect. Hemodynamic parameters were monitored during the procedure. Results: Latency time recorded was similar for both anesthetic solutions (p>0.05). No statistically significant differences were found in terms of anesthetic efficacy for dental pulp, keratinized gingiva or alveolar mucosa. Articaine had a significant higher proportion of successful anesthesia at 10 minutes after infiltration in lip mucosa and lip skin (p=0.039). The duration of anesthesia was 336 minutes for bupivacaine and 167 minutes for articaine. (p<0.001). No significant hemodynamic alterations were noted during the procedure. Conclusions: Articaine and bupivacaine exhibited similar anesthetic efficacy for maxillary infiltrations. The duration of anesthesia was longer with the bupivacaine solution, but lip anesthesia was better with articaine

The long run impact of mergers and acquisitions on performance – empirical study in the pulp and paper industry

Mergers and acquisitions (M&A) have played very important role in restructuring the pulp and paper industry (PPI). The poor performance and fragmented nature of the industry, overcapacity problems, and globalisation have driven companies to consolidate. The objective of this thesis was to examine how PPI acquirers’ have performed subsequent M&As and whether the deal characteristics have had any impact on performance. Based on the results it seems that PPI companies have not been able to enhance their performance in the long run after M&As although the per-formance of acquiring firms has remained above the industry median, and deal characteristics or the amount of premiums paid do not seem to have had any effect. The statistical significance of the results was tested with change model and regression analysis. Performance was assessed with accrual, cash flow, and market based indicators. Results are congruent with behavioural theory: managers and investors seem to be overoptimistic in determining the synergies from M&As.

Diversification and its reflections on profitability - strategic change in pulp and paper industry in the years 1996 and 2006

The purpose of the thesis was to analyze diversification in pulp and paper industry (PPI), which is an industry facing enormous strategic challenges as many of the basic parameters of its operational environment are rapidly changing. The objective was to explore, how PPI companies have reacted to these changes by adjusting their strategies in terms of diversification and how the adjustments have affected their profitability. The study was statistical in nature. The results indicate that PPI companies in deed had reduced the degree of unrelated and related diversification , but the positive performance implications of the changes were debatable. In light of the data used in the study lower level of diversification did not lead to better profitability, in fact, the companies with the highest level of diversification had the best profitability. By contrast, reducing the level of unrelated diversification improved the profitability development; whereas reducing the level of related diversification deteriorated the profitability of the company. The results were not statistically significant and they cannot be generalized outside the data of the study.