Jälkikäsitellyn jätevesikirkasteen uusiokäyttö Anjalan paperitehtailla

Työssä tarkasteltiin aktiivilietelaitoksen jätevesikirkasteen uusiokäyttöä Anjalan paperitehtailla. Tavoitteena oli löytää keino jätevesimäärän vähentämiseksi, kierrättämällä jatkokäsiteltyä jätevesikirkastetta. Työssä tehtiin prosessisuunnitelma kirkasteen kierrättämiseksi; suunnitelman vaikutuksia arvioitiin kirjallisuuden, simuloinnin ja arkkikokeiden avulla. Lisäksi arvioitiin kierrätyksen taloudellisia näkökohtia. Prosessisuunnittelussa päädyttiin vaihtoehtoon, jossa tehtaan nykyinen tehdasvesijae korvataan jälkikäsitellyllä jätevesikirkasteella. Esitetty prosessimuutos vähentäisi jokeen laskettavan kirkasteen määrää 20 %. Haitta-ainetason muutoksia selvitettiin simuloimalla prosessisuunnitelman mukainen suolatase. Simuloinnin kohteena oli haitta-ainetason muutokset PK3:lla. Tuloksista pääteltiin, että PK3:lla tapahtuu normaalissa ajotilanteessa suurempia muutoksia suolatasoissa kuin prosessimuutoksen aiheuttama suolatason muutos. Arkkikokeilla selvitettiin kirkasteen ja tehdasveden vaikutuksia PK3:n massan vaaleuteen ja vaaleuden pysyvyyteen. Kirkasteen vaikutus massan vaaleuteen oli suurempi kuin tehdasvedellä, kun kirkastetta oli käsitelty tehdasmittakaavan flotaatiolla ja hiekkasuodatuksella. Pilot-mittakaavan hiekkasuodatuksella ja laboratoriomittakaavassa laskeutetulla kirkasteella oli pienempi vaikutus arkkien vaaleuteen kuin tehdasvedellä. Vaaleuden pysyvyydessä ei havaittu eroa kirkasteen ja tehdasveden välillä. Kirkasteella oli voimakas vaikutus arkkien keltaisuuteen. Tehdasvesi ei vaikuttanut arkkien keltaisuuteen. Mikäli prosessisuunnitelman mukainen kirkastevirtaus jatkokäsiteltäisiin hiekkasuodatuksella, arvioitiin päälaitteista kerroinmenetelmällä tehdasinvestoinniksi 5.20 milj. euroa. Vuosittaisiksi kemikaalikustannuksiksi arvioitiin 0.21 milj. euroa ja teoreettiseksi energiasäästöksi 0.87 milj. euroa.

Suodatuskalvojen toimivuuden arviointi paperiteollisuuden sovelluksissa

Työn tavoitteena oli etsiä vaihtoehtoja paperiteollisuuden kiertovesien ja pastapitoisten jätevesien suodatusprosesseissa tällä hetkellä käytössä oleville kalvoille. Työssä pyrittiin myös määrittämään tekijöitä, joiden avulla voitaisiin ennustaa polymeerikalvon käyttäytymistä erilaisissa paperiteollisuuden kalvosovelluksissa. Työn kirjallisessa osassa tarkasteltiin polymeerikalvojen ominaisuuksia, jotka vaikuttavat kalvojen käyttäytymiseen suodatusprosesseissa. Työssä esiteltiin myös tavallisimmat kalvomateriaalit ja polymeerikalvojen valmistustavat sekä paperiteollisuuden kalvosovelluksia. Paperiteollisuuden kalvosuodatussovellukset eroavat toisistaan huomattavasti toimintaolosuhteiltaan ja käyttötarkoituksiltaan. Tästä johtuen on hankalaa löytää yhteisiä tekijöitä, joiden perusteella voitaisiin ennustaa kalvon käyttäytymistä eri sovelluksissa. Kalvon hydrofiilisyyden todettiin kuitenkin vaikuttavan positiivisesti suodatustapahtumaan useissa sovelluksissa. Kokeellisessa osassa verrattiin erilaisten polymeerikalvojen ja referenssikalvojen toimintaa happaman kirkkaan suodoksen ja pastapitoisen veden suodatuksessa. Kirkkaan suodoksen suodatuskokeet tehtiin UPM-Kymmene Oy:n Kaukaan tehtailla. Pastapitoista jätevettä mallinnettiin syöttöpanoksilla, jotka tehtiin laimentamalla CTC:n valmistamaa LWC-pastaa. Suodatukset tehtiin CR 200/1- ja CR 550/10 -suodattimilla. Kirkkaan suodoksen suodatuksissa käytettiin referenssikalvona regeneroidusta selluloosasta ja pastapitoisen veden suodatuksessa aromaattisesta polyamidista valmistettua kalvoa. Kirkkaan suodoksen koesuodatusten perusteella todettiin, ettei minkään vertailtavan ultrasuodatuskalvon suodatuskapasiteetti ollut yhtä korkea kuin referenssikalvon. Referenssikalvon toiminta suodatuksessa oli myös vakaata syötön laadun muutoksista huolimatta. Todennäköisesti referenssikalvon erittäin hydrofiilinen luonne tekee siitä vertailtavia kalvoja sopivamman kirkkaan suodoksen suodatukseen. Pastapitoisen veden suodatustulosten perusteella referenssikalvolle löytyi useita potentiaalisia korvaajia. Näistä parhaan kalvon valitseminen edellyttää kuitenkin jatkotutkimuksia. SEM-analyysituloksista huomattiin, että tietyntyyppinen kalvorakenne parantaa kalvon toimintaa pastapitoisen veden suodatuksessa.

Haja-asutusalueiden jätevesien käsittelyn tulevaisuus

Tässä työssä tarkastellaan haja-asutusalueilla käytössä olevia kiinteistökohtaisia jäteveden käsittelymenetelmiä. Koelaitteistona oli biologinen pienpuhdistamo, jonka toimintaa tutkittiin tavanomaisessa kotitalouskäytössä. Tarkoituksena oli selvittää jäteveden biologisen suodatuksen soveltuvuutta haja-asutuksen jätevesien käsittelyyn. Kirjallisuusosiossa käsitellään haja-asutuksen jätevesien aiheuttamia ympäristövaikutuksia, ympäristölainsäädäntöä ja yleisesti käytössä olevia erilaisia jäteveden käsittelymenetelmiä, sekä vaihtoehtoisia käymäläratkaisuja. Ennen kokeellisen osuuden alkua asennettiin pienpuhdistamo oheislaitteineen omakotitalon viemärijärjestelmään. Tämän jälkeen päästiin tutkimaan puhdistamon puhdistustehokkuutta ja ympäristökuormitusta lähtevästä jätevedestä keräilynäyttein. Puhdistamolta lähtevän jäteveden kuormitusarvoja verrattiin Ympäristöministeriössä suunnitteilla oleviin enimmäisrajoihin: BOD7 5 g/(d,as), kokonaisfosfori 0,33 g/(d,as) ja kokonaistyppi 8,4 g/(d,as). Mitatut BOD7- ja kokonaistyppikuormitukset alittivat raja-arvot kerran. Muilla mittauskerroilla kuormitus oli enimmäisrajoja suurempi. Kokonaisfosforikuormitus oli kaikilla mittauskerroilla moninkertainen enimmäisrajaan verrattuna. Puhdistamon todellinen BOD7-reduktio oli noin 60 %. Kokonaisfosforin ja kokonaistypen reduktiot vaihtelivat paljon ollen kokonaisfosforilla korkeimmillaan 12 % ja kokonaistypellä 29 %.

Propuesta metodológica para la valoración de la producción en empresas ganaderas. Una aplicación práctica al sector ganadero porcino

El objetivo de este trabajo es proponer cuáles son los portadores de coste de las explotaciones ganaderas porcinas intensivas y su valoración. Para ello en primer lugar hemos descrito el proceso productivo para poder determinar los portadores de coste y finalmente la valoración de los mismos así como la producción en curso. Al tratarse de seres biológicos una de las problemáticas que se plantea para la valoración es la existencia de animales fallecidos durante el proceso productivo. A partir de este aspecto proponemos un sistema de valoración de los portadores de coste. Para comprobar que este modelo es factible, desarrollamos en el último apartado una aplicación práctica a los datos de una explotación ganadera porcina. En la elaboración del producto, en cada una de sus fases de transformación, se obtendrán los portadores de coste del proceso de producción y, eslabón a eslabón, se irá completando de forma minuciosa todo el proceso de valoración.

Odor emission control and reduce in betaine manufacture

This thesis was made in Naantali plant of Finnfeeds Finland Oy. In this thesis the main study was in reducing, controlling, measuring and processing odour effluents in various methods. Also are considered legislation, marketing issues and environmental requirements of reducing of odour effluents. The literature review introduces odours complications, legislations and various methods of odour removal. There is also a review of volatile organic compounds detection and measuring methods. The experimental section consists TD-GC-MS-measurements and expansive measurements with electronic nose. Electronic nose is a new solution for recognition and measuring industrial odours. In this thesis the electronic nose was adapted into reliable recognition and measuring method. Measurements with electronic nose was made in betaine factory and main targets were odour removal process and other odours from factory. As a result of experimental work with TD-GC-MS-measurements becomes odour compound of 2-and 3- methylbutanal and dimethyldisulfide, which odour is sweet and fug. Extensive study with electronic nose found many developmental subjects. Odour balance measurements of factory and after calculation made adjustment of odour removal process, over all odour effluent to environment will reduce 25 %.

Filtration of effluents for microirrigation systems

Clogging, measured through head loss across filters, and the filtration quality of different filters using different effluents were studied. The filters used were: 115, 130, and 200 m disc filters; 98, 115, 130, and 178 m screen filters; and a sand filter filled with a single layer of sand with an effective diameter of 0.65 mm. The filters were used with a meat industry effluent and secondary and tertiary effluents of two wastewater treatment plants. It was observed that clogging depended on the type of effluent. With the meat industry effluent, the poorest quality effluent, disc filters clogged more than the other filter types. When the wastewater treatment plant effluents were used, the disc filters showed less frequent clogging. Several physical and chemical parameters, such as total suspended solids, chemical oxygen demand, turbidity, electrical conductivity, pH, and number of particles, were analyzed in the effluents at the entry and exit points of the filters. In general, filters did not reduce the values of the main clogging parameters to a great degree. It was found that the parameter that explained the clogging, expressed as Boucher’s filterability index, was different depending on the type of effluent and filter. The best quality of filtration was achieved with a sand filter when the meat industry effluent was used. No significant differences were observed between the quality of filtration of disc and screen filters when operating with the secondary and tertiary effluents

Häiriöaineiden vaikutus käytettäessä magnesiumhydroksidialkalia mekaanisen massan peroksidivalkaisussa

Nykypäivänä ympäristön suojelu ja erityisesti jätevesipäästöjen pienentäminen vaikuttavat yhä enemmän metsäteollisuuden toimintatapoihin. Lisäksi veden käytön vähentyessä ja prosesseja suljettaessa silikaatteihin väistämättä liittyvät saostumat ovat kasvava ongelma. Magnesiumhydroksidin on havaittu olevan potentiaalinen natriumhydroksidin korvaava alkali mekaanisen massan peroksidivalkaisussa. Lisäksi magnesiumhydroksidilla voidaan saavuttaa lähes yhtä korkea vaaleus, jopa ilman silikaattia, kuin natriumhydroksidilla natriumsilikaatin kanssa. Magnesiumhydroksidin orgaanista ainesta liuottava vaikutus on myös noin puolet verrattuna natriumhydroksidiin. Työssä selvitettiin, miten häiriöaineet vaikuttavat mekaanisen massan peroksidivalkaisuun käytettäessä magnesiumhydroksidialkalia. Laboratoriokokeiden tulokset osoittivat, että magnesiumhydroksidi kesti paremmin valkaisussa käytettyjä häiriöaineita. Pienillä metallilisäyksillä ei ole vaikutusta massan vaaleuteen käytettäessä magnesiumhydroksidia. Korvattaessa laimennusvettä viirapuristimen suodoksella peroksidi kului lähes loppuun käytettäessä natriumhydroksidia, mikä näkyi myös vaaleuden heikkenemisenä. Valkaisukokeiden perusteella magnesiumhydroksidialkalilla jäädään jopa kolme prosenttiyksikköä natriumhydroksidin kanssa saadusta vaaleudesta, peroksidiannoksen olleessa kolme prosenttia. Mutta käytettäessä magnesiumhydroksidialkalia liuenneen orgaanisen hiilen kokonaismäärä (TOC) sekä biologinen (BOD7) että kemiallinen (CODcr) hapenkulutus pienenivät lähes puolella.

Cadmium uptake and induction of metallothionein synthesis in a renal epithelial cell line (LLC-PK1).

LLC-PK1 cells, an established cell line from pig kidney with proximal tubule properties, were cultivated in vitro at confluence on plastic dishes. They were then exposed (apical side) to inorganic cadmium (CdCl2, 5 microM) for periods ranging between 1 to 24 h. Analysis of the cell supernatant after homogenisation and ultracentrifugation indicated that Cd taken up in the first 3 h was bound to cytosolic high molecular weight proteins, but was redistributed to low molecular weight proteins at later stages. Induction of Cd-metallothionein (Cd-Mt) synthesis, as judged from Cd-Mt binding to a specific anti-Cd-Mt antibody and from the rate of 35S-cys incorporation into a specific protein fraction, was apparent 3-6 h after the addition of Cd to the incubation medium.

The nitric oxide pathway in pig isolated calyceal smooth muscle.

In pig and humans, whose kidneys have a multi-calyceal collecting system, the initiation of ureteral peristalsis takes place in the renal calyces. In the pig and human ureter, recent evidence suggests that nitric oxide (NO) is an inhibitory mediator that may be involved in the regulation of peristalsis. This study was designed to assess whether the NO synthase/NO/cyclic GMP pathway modulates the motility of pig isolated calyceal smooth muscle. Immunohistochemistry revealed a moderate overall innervation of the smooth muscle layer, and no neuronal or inducible NO synthase (NOS) immunoreactivities. Endothelial NOS immunoreactivities were observed in the urothelium and vascular endothelium, and numerous cyclic GMP-immunoreactive (-IR) calyceal smooth muscle cells were found. As measured by monitoring the conversion of L-arginine to L-citrulline, Ca(2+)-dependent NOS activity was moderate. Assessment of functional effects was performed in tissue baths and showed that NO and SIN-1 decreased spontaneous and induced contractions of isolated preparations in a concentration-dependent manner. In strips exposed to NO, there was a 10-fold increase of the cyclic GMP levels compared with control preparations (P < 0.01). It is concluded that a non-neuronal NOS/NO/cyclic GMP pathway is present in pig calyces, where it may influence motility. The demonstration of cyclic GMP-IR smooth muscle cells suggests that NO acts directly on these cells. This NOS/NO/cyclic GMP pathway may be a target for drugs inhibiting peristalsis of mammalian upper urinary tract. Neurourol. Urodynam. 18:673-685, 1999.

Rapid analysis of multiclass antibiotic residues and some of their metabolites in hospital, urban wastewater and river water by ultra-highperformance liquid chromatography coupled to quadrupole-linear ion trap tandem mass spectrometry

The present work describes the development of a fast and robust analytical method for the determination of 53 antibiotic residues, covering various chemical groups and some of their metabolites, in environmental matrices that are considered important sources of antibiotic pollution, namely hospital and urban wastewaters, as well as in river waters. The method is based on automated off-line solid phase extraction (SPE) followed by ultra-high-performance liquid chromatography coupled to quadrupole linear ion trap tandem mass spectrometry (UHPLC–QqLIT). For unequivocal identification and confirmation, and in order to fulfill EU guidelines, two selected reaction monitoring (SRM) transitions per compound are monitored (the most intense one is used for quantification and the second one for confirmation). Quantification of target antibiotics is performed by the internal standard approach, using one isotopically labeled compound for each chemical group, in order to correct matrix effects. The main advantages of the method are automation and speed-up of sample preparation, by the reduction of extraction volumes for all matrices, the fast separation of a wide spectrum of antibiotics by using ultra-high-performance liquid chromatography, its sensitivity (limits of detection in the low ng/L range) and selectivity (due to the use of tandem mass spectrometry) The inclusion of β-lactam antibiotics (penicillins and cephalosporins), which are compounds difficult to analyze in multi-residue methods due to their instability in water matrices, and some antibiotics metabolites are other important benefits of the method developed. As part of the validation procedure, the method developed was applied to the analysis of antibiotics residues in hospital, urban influent and effluent wastewaters as well as in river water samples

Animal modelling for inherited central vision loss.

Disease-causing variants of a large number of genes trigger inherited retinal degeneration leading to photoreceptor loss. Because cones are essential for daylight and central vision such as reading, mobility, and face recognition, this review focuses on a variety of animal models for cone diseases. The pertinence of using these models to reveal genotype/phenotype correlations and to evaluate new therapeutic strategies is discussed. Interestingly, several large animal models recapitulate human diseases and can serve as a strong base from which to study the biology of disease and to assess the scale-up of new therapies. Examples of innovative approaches will be presented such as lentiviral-based transgenesis in pigs and adeno-associated virus (AAV)-gene transfer into the monkey eye to investigate the neural circuitry plasticity of the visual system. The models reported herein permit the exploration of common mechanisms that exist between different species and the identification and highlighting of pathways that may be specific to primates, including humans.

Chlamydiaceae family, Parachlamydia spp., and Waddlia spp. in porcine abortion.

At present, despite extensive laboratory investigations, most cases of porcine abortion remain without an etiological diagnosis. Due to a lack of recent data on the abortigenic effect of order Chlamydiales, 286 fetuses and their placentae of 113 abortion cases (1-5 fetuses per abortion case) were investigated by polymerase chain reaction (PCR) methods for family Chlamydiaceae and selected Chlamydia-like organisms such as Parachlamydia acanthamoebae and Waddlia chondrophila. In 0.35% of the cases (1/286 fetuses), the Chlamydiaceae real-time PCR was positive. In the Chlamydiaceae-positive fetus, Chlamydia abortus was detected by a commercial microarray and 16S ribosomal RNA PCR followed by sequencing. The positive fetus had a Porcine circovirus-2 coinfection. By the Parachlamydia real-time PCR, 3.5% (10/286 fetuses of 9 abortion cases) were questionable positive (threshold cycle values: 35.0-45.0). In 2 of these 10 cases, a confirmation by Chlamydiales-specific real-time PCR was possible. All samples tested negative by the Waddlia real-time PCR. It seems unlikely that Chlamydiaceae, Parachlamydia, and Waddlia play an important role as abortigenic agents in Swiss sows.

Influência de efluentes têxteis e alimentícios sobre o metabolismo e propriedades físicas e químicas do rio Piauitinga (Sergipe)

Metabolic rates were determined by dissolved oxigen changes in light and dark bottles, filled with river water and after input of mixed effluent concentrations. In another experiment, dissolved inorganic nutrients, chlorophyll-alpha and other physico-chemical parameters were analyzed. Water column showed higher decomposition than production rates. Waste inputs increased primary production rates, but in higher concentrations forced the system to heterotrophy. The natural richness of macrophytes and macroalgae could be limiting the phytoplanktonic production by phosphorus assimilation. Observation of the nitrogenated inorganic nutrients suggest that the natural pelagic system is directed to nitrification. Mixed waste input inverted this trend, toward denitrification.

Contaminação por crômio de águas de rios proveniente de curtumes em Minas Gerais

In order to evaluate the chromium contamination from tannery discharges into rivers in the State of Minas Gerais, samples of water and suspended material were collected and submitted to chemical analysis. The total content of chromium in the samples was measured by flame atomic absorption spectrophotometry. Water samples were analysed by standard addition method, while chromium concentration in suspended materials was determined by calibration curves. Localities investigated were Ipatinga, Matias Barbosa, Dores de Campo, Ressaquinha, Ubá and Juiz de Fora. Samples from a not-industrialized area were also analysed to obtain regional background values. Metal inputs were related to effluent discharges into the rivers. Suspended material transported Cr downriver. Chromium concentration in river water exceeded 656 times the value of the Brazilian Environmental Standards, while its concentration in suspended material ranged from 15 to 11066 µg g-1.

Comparison of three analytical methods for the determination of quinolones in pig muscle samples

This work presents a comparison between three analytical methods developed for the simultaneous determination of eight quinolones regulated by the European Union (marbofloxacin, ciprofloxacin, danofloxacin, enrofloxacin, difloxacin, sarafloxacin, oxolinic acid and flumequine) in pig muscle, using liquid chromatography with fluorescence detection (LC-FD), liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) and liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS). The procedures involve an extraction of the quinolones from the tissues, a step for clean-up and preconcentration of the analytes by solid-phase extraction and a subsequent liquid chromatographic analysis. The limits of detection of the methods ranged from 0.1 to 2.1 ng g−1 using LC-FD, from 0.3 to 1.8 using LC-MS and from 0.2 to 0.3 using LC-MS/MS, while inter- and intra-day variability was under 15 % in all cases. Most of those data are notably lower than the maximum residue limits established by the European Union for quinolones in pig tissues. The methods have been applied for the determination of quinolones in six different commercial pig muscle samples purchased in different supermarkets located in the city of Granada (south-east Spain).