Effect of antifoams on oxygen mass transfer in pulp and paper mill effluents

Vaahdonestoaineiden haitallinen vaikutus hapen liukenemisnopeuteen biologisen puhdistamon jätevesissä on yleisesti tunnettua. Aineiden eri vaikutusmekanismien takia on silti vaikea etukäteen arvioida, miten ja kuinka paljon aineensiirto muuttuu. Työn tavoitteena oli saada tietoa vaahdonestoaineiden ja muiden pinta-aktiivisten aineiden vaikutuksesta kuplakokoon, kaasun tilavuusosuuteen ja kaasu-neste aineensiirtoon. Työn teoriaosassa on kuvailtu vaahdon muodostumiseen vaikuttavia tekijöitä sekä eri vaahdonestoaineiden vaikutusmekanismeja sellu- ja paperitehtaan jätevedessä. Edelleen on esitetty useita hapen siirtoa estäviä ja parantavia aineita. Työn kokeellisessa osassa tutkittiin kahdenkymmenenviiden eri pinta-aktiivisen aineen vaikutusta hapen liukenemisnopeuteen yksivaiheisessa kuplakolonnissa. Kokeet tehtiin kahdella pitoisuudella, kahdella eri kaasunjakolaitteella ja kolmella eri kaasun tyhjäputkinopeudella. Aineensiirtokokeiden rinnalla tutkittiin jätevesien laatu- ja fysikaalisiaominaisuuksia, niiden vaikutusta hapen liukenemisnopeuteen sekä testattavien koeaineiden vaikutusta fysikaalisin ominaisuuksiin. Kokeet osoittavat että pinta-aktiivisten aineiden vaikutus hapen aineensiirtoon vaihtelee riippuen kaasunjakolaitteesta ja aineen pitoisuuksista. Testatuista vaahdonestonaineista pienin negatiivinen vaikutus oli aineella AT 35 ja positiivinen vaikutustodettiin olevan vaahdonestoaineiden komponenteilla: P2, S1, F4 ja T9.

Anaerobic treatment of deinking pulp plant effluents

Anaerobic treatment as a first biological stage in wastewater treatment is nowadays a well-established technology in recycled paper processing mills using closed water circuits. Today further developed high-rate processes and especially high-tower reactors are also able to handle lower organic loads and become therefore feasible for deinking pulp plant effluents. The interest in the anaerobic method is based on a positive energy balance in form of biogas production and low biomass yield from the process. The anaerobic treatment method was researched and its suitability for the deinking pulp plant effluents was tested experimentally at Stora Enso Maxau mill. In the theory, the deinking pulp process is introduced and the effluents from the deinking process are characterized. The anaerobic treatment is brought up in depth in terms of its use for the deinking effluents, and different kind of reactor types are presented. In addition, other wastewater treatment methods are shortly introduced with the focus on tertiary treatment. Static biodegradability tests were carried out for the wastewaters both anaerobically and aerobically. Based on the results, the deinking effluents can be degraded anaerobically, and inhibition to the methanogenic bacteria was not noticed. In the aerobic static test a good performance of the existing wastewater treatment plant at Maxau mill was proved. Later on pilot trials with sequential anaerobic-aerobic treatment were carried out for the deinking effluents. The anaerobic reactor used was a so called internal circulation reactor. The results confirmed that the combination of the anaerobic treatment and the aerobic activated sludge process is a suitable method for deinking wastewaters with a COD reduction as good as with a two stage aerobic method. When combined with the outstanding quality of the produced biogas and the cost savings acquired from the lower sludge production, the anaerobic treatment was found to be an especially favorable treatment method.

Wastewater Treatment of Diesel Power Plant

Diplomityön tavoitteena on selvittää Wärtsilän dieselvoimalaitosten jätevedenkäsittelyn vallitseva tila. Tutkimuksessa keskitytään raskaspolttoöljykäyttöisiin voimalaitoksiin. Työssä selvitetään yleisimmät dieselvoimalaitosten jätevesille asetetut vaatimukset. Selvitys tehdään keräämälläja tutkimalla dieselvoimalaitosten jätevesille sovellettuja standardeja. Työssä selvitetään myös dieselvoimalaitokselta ulostulevan jäteveden laatu sekä nykyisen jätevedenkäsittelyjärjestelmän toiminta. Selvitys tehdään keräämällä ja tutkimalla yrityksen sisäisiä tietoja, sekä ottamalla ja analysoimalla jätevesinäytteitä. Näytteiden otto ja analysointi toteutetaan vierailemallakahdessa voimalaitoksessa sekä yhdessä muussa kohteessa. Jäteveden laatu ennen ja jälkeen käsittelyn määritetään. Myös öljynjalostusteollisuuden jätevedenkäsittelyä tarkastellaan kirjallisuuteen pohjautuen. Tarkastelun tavoitteena on hankkia tietoa jätevedenkäsittelystä kohteissa, joissa jäteveden laatu vastaa dieselvoimalaitoksella syntyvää jätevettä. Vertailun vuoksi myös öljynjalostusteollisuudelle asetetuttuja jätevesistandardeja tutkitaan. Lisäksi työssä tutkitaan myös joitakin muita jätevedenkäsittelymenetelmiä. Diplomityön tuloksena määritetään dieselvoimalaitosten jätevedenkäsittelyn tulevaisuuden haasteet ja mahdollisuudet.

Keski-Suomen maakunnan strateginen vesihuollon kehittämissuunnitelma vuosille 2009–2020

Keski-Suomen maakunnan strateginen vesihuollon kehittämissuunnitelma vuosille 2009–2020 käsittelee maakunnan vesihuollon kehittämistavoitteita, kehittämistarpeita sekä tarvittavia toimenpiteitä. Suunnitelmassa käydään läpi vesihuoltoon liittyvää lainsäädäntöä sekä kaavoituksen ja vesihuollon suhdetta. Keski-Suomen vesihuollon nykytila ja kehittämistarpeet käsitellään seutukunnittain ja kuntakohtaisesti. Vesihuollon kehittämisen tavoitteet määritellään eri osa-alueille, kuten maankäytön ja vesihuollon yhteensovittaminen, erityistilanteiden vesihuollon kehittäminen ja vesihuoltolaitosten kehittäminen. Tavoitteiden saavuttamiseksi on esitetty toimenpiteitä seutukunnittain. Keski-Suomen runkoviemärit ja -vesijohdot sekä vedenottamot on esitetty kartoilla.

Yleisimpien evakuointisuoritusten vaatimukset fyysiselle suorituskyvylle jääkärikomppanian hyökkäystaistelussa

Varusmieskoulutus tähtää yksilöiden toimintakyvyn kehittämiseen ja sitä kautta suorituskykyisten sodan ajan joukkojen tuottamiseen. Haavoittuneiden evakuointi on merkittävä huoltotoimenpide, jolla ylläpidetään joukon taistelukelpoisuutta. Se on yksi yleisimmistä ja kuormittavimmista sotilastehtävistä. Tutkielman tavoitteena oli selvittää, mitkä ovat yleisimmät evakuointisuoritukset ja miten elimistö tuottaa niissä energiaa. Lisäksi pyrittiin määrittämään, mitkä kestävyys- ja voimaominaisuudet ovat yhteydessä yleisimpiin evakuointisuorituksiin. Tutkielma on laadullinen kirjallisuuskatsaus. Aineisto koostuu puolustusvoimien lähteistä, liikuntatieteellisestä kirjallisuudesta sekä pelastus-, poliisi-, ja sotilasalan lähteistä. Aiemmin tehdyn kokeellisen tutkimuksen tieto luokiteltiin ja analysoitiin teoriaohjaavalla sisällönanalyysillä, joka eteni yksittäisistä tutkimustuloksista yleiseen teoriaan. Tutkielman tulokset sidottiin tutkimuksen viitekehykseen eli jääkärikomppanian hyökkäystaisteluun sekä liikuntatieteelliseen teoriaan energia-aineenvaihdunnasta, kestävyydestä ja voimasta. Analyysiin otettiin 17 tutkimusta. Aineistosta löydettiin neljä yleisintä evakuointisuoritusta: (1) yksi auttaja raahaa potilasta, (2) yksi auttaja kantaa potilasta palomiehenotteella, (3) kaksi auttajaa vetää potilasta ahkiolla ja (4) kaksi auttajaa kantaa potilasta paareilla. Evakuointimatka suorituksissa oli keskimäärin 30–230 metriä, ja niihin kului aikaa keskimäärin 60–185 sekuntia. Suoritusten keston avulla arvioitiin energia-aineenvaihduntaa niissä. Evakuointisuorituksessa 1 korostui anaerobinen kapasiteetti. Maksimipuristusvoima oli tärkeää evakuointisuorituksissa 1, 3 ja 4, minkä lisäksi aerobinen kapasiteetti, kyynärvarren koukistajalihasten kesto- ja maksimivoimat, rintalihasten voima sekä yläselän lihasten kesto- ja maksimivoimat korostuivat. Jalkojen anaerobinen kapasiteetti, vatsa- ja selkälihasten sekä jalkojen ojentajalihasten maksimivoimat olivat tärkeitä evakuointisuorituksessa 2. Yleisimmät evakuointisuoritukset toteutetaan selvästi raahaamalla tai paareilla. Palomiehenote ei sovellu vakavasti haavoittuneen evakuoimiseen. Energiantuotto suorituksissa oli keston perusteella pääosin anaerobista, mutta aerobinen kapasiteetti korostunee todellisessa evakuointitehtävässä taistelukentällä. Anaerobisen kapasiteetin merkitystä pitäisi tutkia simuloidussa taistelutilanteessa. Maksimipuristusvoima oli tärkeää useissa suorituksissa. Heikko puristusvoima voi rajoittaa haavoittuneen evakuoinnin suorittamista. Evakuoinnin apuvälineiden, kuten sulkurenkaiden tai valjaiden, käyttökelpoisuutta puristusvoiman merkityksen vähentäjänä kannattaisi selvittää. Kyynärvarren koukistajalihakset sekä rinta- ja yläselän lihakset tukevat keskeisesti ylävartaloa yleisimmissä evakuointisuorituksissa.

Pohjois-Satakunnan alueellinen vesihuollon kehittämissuunnitelma 2013 - 2035

Pohjois-Satakunnan alueellinen vesihuollon kehittämissuunnitelma koskee Kankaanpään kaupungin sekä Honkajoen, Jämijärven, Karvian, Lavian, Merikarvian, Pomarkun ja Siikaisten kuntien aluetta. Suunnitelmassa on vertailtu suunnittelualueen vesihuollon kehittämismahdollisuuksia. Suunnittelun lopputuloksena saadaan alueelliset vesihuollon ratkaisuvaihtoehdot, joilla vedenhankinta sekä jätevesien käsittely voidaan järjestää parhaalla mahdollisella tavalla. Suunnittelutyön teettivät suunnittelualueen kunnat yhdessä Varsinais-Suomen elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskuksen sekä Satakuntaliiton kanssa. Suunnitelman on laatinut AIRIX Ympäristö Oy. Suunnittelutyön aikana kävi ilmeiseksi, että vedenhankinnan kehittämisessä painotetaan vedenhankintayhteyksien varmistamista, koska nykyisin käytössä olevat pohjavesivarat ovat pääosin riittävät. Ainoastaan Honkajoella on tarvetta lisävedelle. Se tullaan varmistamaan joko vedenostolla Kankaanpäästä tai uudella vedenottamolla Palokankaan pohjavesialueelle. Suunnittelualueelle tullaan rakentamaan vedenhankintaa varmistavia yhteyksiä vesiosuuskuntien ja kuntien vesilaitosten välille. Näitä toteutetaan Karviassa ja Jämijärvellä sekä Siikaisten ja Pomarkun välille. Kankaanpäähän rakennetaan uusi vedenottamo, joka varmistaa samalla myös Merikarvian, Siikaisten, Honkajoen, Pomarkun, Lavian ja Sastamalan Kiikoisten vedenhankintaa. Vesihuollon erityistilanteisiin varautumiseen tullaan panostamaan lisääntyvän yhteistyön avulla. Varautumisessa tullaan kartoittamaan mm. varavoimalaitteiden ja desinfiointivalmiuden yhteistä järjestämistä. Kunnallinen jätevesien puhdistus tulee Laviaa lukuun ottamatta säilymään ennallaan pitkälle suunnittelukauden lopulle. Lavian jätevedet tullaan siirtämään Sastamalan Kiikoisiin, josta ne johdetaan Huittisiin käsiteltäväksi. Suunnittelukauden lopulla, vuosien 2030-2035 aikana on tarkoitus lopettaa sekä Jämijärven että Pomarkun puhdistamot ja rakentaa siirtoviemärit Kankaanpäähän. Runsaiden vuotovesimäärien vuoksi koko suunnittelualueelle esitetään laajamittaista viemäriverkostojen saneerausta. Puhdistamoiden kapasiteetin riittävyys sekä puhdistustulos paranevat, kun vuotovesiä saadaan vähennettyä. Vuotovesien vähenemisellä saadaan myös huomattavia käyttökustannusten säästöjä. Puhdistamolietteen osalta ehdotetaan käsittelyn keskittämistä esimerkiksi biokaasulaitokselle. Pomarkun lietteet kuljetaan jatkossakin käsiteltäväksi Porin Luotsinmäen jäteveden puhdistamolle. Lisäksi haja-asutuksen jätevesilietteiden vastaanottoa tullaan kehittämään alueellisesti. Suunnitelmaa hyödynnetään vedenhankintaa ja jätevedenkäsittelyä koskevia päätöksiä tehtäessä. Ehdotukset otetaan huomioon myös kunnallisia vesihuollon kehittämissuunnitelmia laadittaessa. Kehittämissuunnitelma sisältää nykyisessä laajuudessaan hankkeiden mitoitusperusteet ja tekniset perusratkaisut sekä alustavat kustannusarviot. Hankkeiden jatkovalmistelu vaatii hankekohtaisen yleis- ja rakennussuunnittelun ennen toteutusta. Samalla on selvitettävä kunnallisen päätöksenteon eteneminen, hankkeiden rahoitus ja kustannusten jako. Suunnitelmassa esitettyjen hankkeiden rakennuskustannukset ovat vedenhankinnan osalta noin 2,4 M€ ja jätevesihuollon osalta noin 4,8 M€ vuoteen 2035 mennessä.

Sellutehtaan TRS-hajapäästöjen hallinta

Diplomityön tavoitteena on selvittää TRS-hajapäästöjen muodostumista sekä päästöjen määrää UPM Kymmene Oyj:n Kaukaan sellu- ja paperitehtaalla. Työssä laaditaan TRS-hajapäästöjen mittausohjelma, minkä päivitetty massa- ja paperiteollisuuden BAT-vertailuasiakirja vaatii. Mittausohjelma täydentää tehdasintegraatin ilmapäästöjen valvontaohjelmaa. Hajapäästöjen lisäksi tavoitteena on selvittää häiriötilanteiden aiheuttamia TRS-päästömääriä. Kirjallisuusosassa selvitetään hajujen muodostumista sellun ja paperin valmistuksessa ja niiden käsittelyä ympäristövaikutusten minimoimiseksi. Lisäksi esitellään mittausmenetelmiä. Kokeellisessa osassa valituista kohteista mitataan TRS-pitoisuudet ja hajukaasujen virtaama, joiden perusteella lasketaan TRS-kuormitus. Kuormitus suhteutetaan sellutonnille. Osa kohteista on hajapäästökohteita ja osa kohteita, joista hajukaasut häiriötilanteissa johdetaan käsittelemättä ulos. Tulosten perusteella TRS-hajapäästöjä muodostuu sellun valmistuksessa noin 0,04 kgS/ADt ja jätevedenkäsittelyssä, pääasiassa lietteenkäsittelyssä 0,04 kgS/ADt. Hajapäästöjä syntyy eniten kohteissa, missä keräily on toteutettu kevyemmin tai sitä ei ole. Merkittävimmät kohteet Kaukaalla ovat lietteenkäsittely, koivukuitulinja ja mäntyöljylaitos. Havulinjan ja talteenotto-osaston hajapäästöt ovat muita osastoja vähäisemmät. Yhteensä sellutehtaan ja lietteenkäsittelyn TRS-hajapäästömäärä on 0,08 kgS/ADt, mikä on BAT vaihteluvälin (0,05-0,2 kgS/ADt) sisällä. TRS-häiriöpäästöjen osuus tehtaan TRS päästöistä voi häiriötilanteiden toistuessa nousta merkittäviksi. Tähän vaikuttaa merkittävästi häiriintyvä kohde.

Urheilukoulussa palvelleiden varusmiesten fyysinen kunto ja antropometriset ominaisuudet vuosina 1979–2010

Urheilukoulu on nuorten huippu-urheilijoiden valtakunnallinen valmennuskeskus, joka toimii ikäluokkiensa parhaimpien urheilijoiden varusmiespalveluspaikkana. Urheilukoulussa palve-luksessa olevat saavat sotilaskoulutuksena tiedustelukoulutuksen. Erikoisjoukkojen, kuten tiedustelijoiden maksimaalisen hapenottokyvyn suoritusvaatimus on 55–60 ml·kg-1·min-1, joka tarkoittaa 12-minuutin juoksutestissä yli 3000 metrin tulosta. On tutkittu, että suomalais-ten nuorten miesten 2000-luvun fyysinen kunto on heikompi ja paino suurempi kuin aikai-sempina vuosikymmeninä. Trendi on samanlainen ympäri maailmaa. Samanaikaisesti useas-sa urheilulajissa huippu-urheilijoiden fyysinen koko on keskimäärin suurempi kuin aikai-semmin. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää Urheilukoulussa palvelleiden nuorten miesten fyysinen kunto ja antropometria sekä niiden eroavaisuudet vuosien 1979–2010 väli-senä aikana. Tutkimusaineistona käytettiin varusmiespalveluksen alussa suoritettujen 12-minuutin juoksu-testien sekä paino- ja pituusmittausten tuloksia vuosilta 1979–2010 ja lihaskuntotestien (kä-sinkohonta, etunojapunnerrus, vatsalihakset, selkälihakset, vauhditon pituus) tuloksia vuosil-ta 1996–2010. Tutkimuksessa käytettiin yhteensä 2766 miehen tuloksia, joiden keski-ikä oli 19.6 ±1.0 vuotta. Tuloksia käsitellään kaikkien palveluksessa olleiden osalta sekä lajeittain (hiihto, kestävyysjuoksu, jalkapallo, jääkiekko, koripallo, lentopallo, aita- ja pikajuoksulajit sekä yleisurheilun heitto- ja hyppylajit). Tutkimuksen mukaan Urheilukoulussa vuosina 1979–2010 palvelleiden varusmiesten 12-minuutin juoksutestin keskiarvo oli 3060 ±339 m, keskipituus 181.7 ±7.6 cm, keskipaino 76.6 ±11.3 kg ja painoindeksin keskiarvo 23.2 ±2.6 kg/m2. Lihaskuntotestissä vuosien 1996–2010 keskiarvot olivat käsinkohonnassa 13 ±6 toistoa, etunojapunnerruksessa 46 ±13 toistoa, vatsalihastestissä 53 ±10 toistoa, selkälihastestissä 80 ±15 toistoa ja vauhdittomassa pituu-dessa 252 ±21 cm. Fyysinen kunto ja antropometriset ominaisuudet eroavat lajeittain. Urheilukoulussa vuosina 2000–2010 palvelleiden varusmiesten 12-minuutin juoksutestin keskiarvo (3016 ±329 m) oli 230 m pienempi kuin vuosina 1979–1989 (p<0.001) ja 109 m pienempi kuin vuosina 1990–1999 (p<0.001) palvelleilla. Lisäksi 12-minuutin juoksutestissä yli 3000 metrin juoksijoiden osuus vuosina 1979–1989 oli 79 %, 63 % vuosina 1990–1999 ja 53 % vuosina 2000–2010. Lajeittain tarkasteltuna 12-minuutin juoksutestin vuosien 2000–2010 keskiarvot (hiihto 3479 ±189 m, suunnistus 3457 ±140 m, jalkapallo 3106 ±146 m) olivat hiihtäjillä 95 m (p<0.05), suunnistajilla 73 m (p<0.05) ja jalkapalloilijoilla 113 m (p<0.001) pienemmät kuin vuosina 1990–1999. Lihaskuntotestissä kaikkien Urheilukoulussa vuosien 2006–2010 aikana palvelleiden käsinkohonnan keskiarvo (12 ±6 toistoa) oli 1 toiston pienempi (p<0.001) ja selkälihastestin keskiarvo (78 ±16 toistoa) 3 toistoa pienempi (p<0.05) kuin vuosina 1996–2000. Sen sijaan vuosien 2006–2010 vauhdittoman pituuden keskiarvo (253 ±21 cm) oli 3 cm suurempi verrattuna vuosien 1996–2000 keskiarvoon (p<0.05). Suun-nistajien käsinkohonnan (p<0.05), etunojapunnerruksen (p<0.05) ja vatsalihastestin (p<0.05) keskiarvot olivat vuosina 2006–2010 pienemmät kuin vuosina 1996–2000. Jalkapalloilijoi-den käsinkohonnan (p<0.05) sekä aita- ja pikajuoksulajien selkälihastestin (p<0.001) kes-kiarvot olivat vuosina 2006–2010 pienemmät ja jääkiekkoilijoiden etunojapunnerruksen (p<0.05) sekä vatsalihastestin (p<0.05) keskiarvot suuremmat kuin vuosina 1996–2000. Kaikkien Urheilukoulussa vuosina 2000–2010 palvelleiden keskipaino (78.3 ±11.5 kg) oli 4.0 kg suurempi kuin vuosina 1979–1989 (p<0.001) ja 3.2 kg suurempi kuin vuosina 1990–1999 (p<0.001). Lajeittain tarkasteltuna palloilulajien sekä teho- ja nopeuslajien keskipainot olivat vuosina 2000–2010 suuremmat kuin vuosina 1979–1989. Vuosien 2000–2010 keski-painot (jalkapallo 77.2 ±7.8 kg, jääkiekko 86.2 ±7.6 kg, hyppylajit 76.9 ±6.7 kg) olivat jalka-palloilijoilla 4.4 kg (p<0.05), jääkiekkoilijoilla 4.9 kg (p<0.001) ja hyppylajien urheilijoilla 5.4 kg (p<0.05) suuremmat kuin vuosien 1990–1999 keskiarvot. Urheilukoulussa vuosina 2000–2010 palvelleiden miesten aerobinen kestävyys oli keskimäärin heikompi ja keskipaino suurempi kuin aikaisempina vuosikymmeninä palvelleilla. Lisäksi alavartalon räjähtävä voima oli vuosina 2006–2010 keskimäärin parempi kuin vuosina 1996–2000 ja 2001–2005. Tässä tutkimuksessa käytössä olleiden tulosten rajallisuus erityisesti vuosilta 1979–1995 ja eri urheilulajien urheilijoiden määrien sekä niiden keskinäisten osuuksien muuttuminen vaikuttavat osiltaan kaikkien Urheilukoulussa palvelleiden tuloksiin. Tuloksiin vaikuttavat myös eri lajien vuosien 2000–2010 heikompi aerobinen kestävyys (hiihto, suunnistus, jalkapallo) sekä suurempi keskipaino (palloilulajit, nopeus- ja teholajit). Suuremman keskipainon taustalla on mahdollisesti lihasmassan ja voiman merkitysten korostuminen. Keskipaino onkin suurempi kuin muilla suomalaisilla nuorilla miehillä. Tästä huolimatta useiden urheilulajien painojen ja painoindeksien keskiar-vot ovat kuitenkin pääsääntöisesti pienemmät kuin vastaavien lajien kansainvälisillä huippu-urheilijoilla. Tämä mahdollisesti osoittaa edelleen lihasmassan ja voiman tarvetta erityisesti hiihdossa, palloilulajeissa sekä teho- ja nopeuslajeissa. Urheilukoulussa palvelleiden aerobinen kestävyys ja lihaskunto ovat huomattavasti paremmat kuin normaaliväestöllä. Täs-tä huolimatta vuosina 2000–2010 palvelleista vain 53 % on maksimaalisen hapenottokyvyn perusteella sijoituskelpoisia sodan ajan tiedustelutehtäviin. Tämän perusteella Urheilukoulus-sa palvelevien varusmiesten sodan ajan sijoituksia tulisikin tarkistaa.

Sähkökoagulaatiolaitteiston kehittäminen pintakäsittelylaitoksen jäteveden käsittelyyn

Tässä työssä kehitetään sähkökoagulaatiolaitteisto metallipinnoituslaitoksen jätevesien puhdistamiseen. Sähkökoagulaatio on sähkökemiallinen vedenpuhdistusprosessi, jossa hyödynnetään liukenevaa metallianodia. Sähkövirta irrottaa anodilta metalli-ioneja, jotka yhdistyvät vapaiden hydroksidi-ionien kanssa. Syntyneet metallihydroksidit vetävät puoleensa veden epäpuhtauksia ja saostuvat. Tämän työn tavoitteena oli kehittää sähkökoagulaatiolaitteistosta korvaaja käytössä olleelle kemialliselle jätevedenpuhdistuslaitteistolle. Sähkökoaglaatiolaitteiston toivottiin parantavan jätevedenpuhdistuksen toimintavarmuutta ja pienentävän käyttökustannuksia. Prototyyppilaitteistolla suoritettujen kokeiden perusteella sähkökoagulaation todettiin olevan kemiallista jätevedenkäsittelyä toimintavarmempi. Käyttökustannusten todettiin olevan samaa tasoa tai korkeammat kuin kemiallisella menetelmällä. Laitteiston suunnittelussa sovellettiin järjestelmällistä koneensuunnittelua. Suunnittelussa saavutettiin sille asetetut tavoitteet. Osatoiminnoille löydettiin toimivat ratkaisut ja laite on helposti huollettavissa.

Voimaharjoittelun ohjelmointi- sovellutukset sotilaalle

Voimaharjoittelun tavoitteena on kehittää lihaksiston ja sen tukiosien eli sidekudosten, jänteiden ja luuston voimaa. Yleisimpiä voimaharjoittelun muotoja on harjoittelu levytankopainoilla, käsipainoilla ja erilaisilla tarkoituksenmukaisilla laitteilla. Erilaiset hyppyharjoitteet sekä omalla kehon painolla suoritetut harjoitteet ovat myös tärkeä osa kokonaisuutta. Oikein valittu voimaharjoittelun volyymi, intensiteetti, progressiivisuus ja säännöllisyys luovat parhaan pohjan, jolla tapahtuu kehitystä. Voima kehittyy kahdella tavalla sekä hermostol-lisesti että hypertrofisesti ja voimaharjoittelun menetelmän valinnalla harjoitusadaptaatio kohdistetaan joko hermoston tai lihasmassan kasvun suuntaan. Voima jaetaan kolmeen eri lajiin, joita ovat nopeus-, maksimi- ja kestovoima. Kukin näistä kolmesta jaetaan vielä kahteen pienempään osa-alueeseen ja on tärkeää ymmärtää näiden kaikkien erot, jotta harjoittelu on mahdollisimman tehokasta. Toimintakyky tarkoittaa yksilön kykyä ja valmiutta selviytyä tehtävistä missä olosuhteissa tahansa ja fyysinen toimintakyky on kyky tehdä kuntoa ja taitoa vaativaa lihastyötä. Voiman osalta taistelijan lihaskunnon on oltava sellainen, että hän kykenee säilyttämään toimintakykynsä 25kg:n, jopa 55-60kg:n painoisen lisäkuorman kanssa. Voimaharjoitteluohjelman suunnittelussa tärkein asia on luoda henkilölle tarpeita vastaava voimaharjoitteluohjelma ja tässä on otettava lukuisia osa-alueita huomioon. Sotilaalle tehtävässä voimaharjoitteluohjelmassa on omat haasteensa, vaihtuvuudelle ja muutoksille on oltava mahdollisuus. Huomioon on otettava myös raskas palvelus sekä aerobinen harjoittelu. Nousujohteisella ja säännönmukaisella voimaharjoittelulla varmistetaan ettei mahdollisia ylirasitustiloja tai vammoja pääse syntymään. Sotilaille tärkeää ja ominaista olisi vapailla painoilla harjoitteleminen sekä keskivartalon lihaksista huolehtiminen.

Perfluorattuja yhdisteitä sisältävien jätevesien puhdistus- ja analyysimenetelmät

Perfluoratut alkyyliyhdisteet eli PFAS-yhdisteet ovat synteettisiä orgaanisia yhdisteitä, joissa on fluorattu hiiliketju. Hiilen ja fluorin väliset vahvat sidokset ovat muodostuneet ongelmaksi jätevedenpuhdistamoilla, sillä yhdisteet eivät hajoa puhdistamoilla käytössä olevilla vedenpuhdistusmenetelmillä. Yhdisteitä kertyy luontoon jätevesien mukana. Kandidaatintyössä on vertailtu yhdisteitä sisältävien vesien käsittelymenetelmiä parhaiten soveltuvan menetelmän löytämiseksi. Menetelmien kustannuksia tai soveltuvuutta vedenpuhdistamomittakaavan prosessiksi ei ole arvioitu. Lisäksi työssä on koottu yhdisteitä sisältävien jätevesien analysointiin sopivia analyysimenetelmiä. Soveltuvat puhdistus- ja analyysimenetelmät on esitelty uusien tieteellisten artikkelien pohjalta. Mahdollisia erotusmenetelmiä ovat membraanierotus ja sorptio. Membraaneista soveltuvimpia ovat nanosuodatus- ja käänteisosmoosimembraanit, joilla erottuvat jopa 0,0001 μm:n kokoiset partikkelit. PFAS-yhdisteet voidaan erottaa sorptiolla muun muassa aktiivihiileen. Yhdisteiden rakenne hajoaa nykyaikaisilla hapetusmenetelmillä ja polttamalla lietteen mukana. Hapettaminen permanganaatin avulla ei tuottanut hyvää tulosta, mutta fotokemiallisella hapetuksella ja alhaisen lämpötilan plasmatekniikalla (NTP) yhdisteiden rakenne hajosi lähes kokonaan. Fotokemiallinen hapetus onnistui erityisesti perfluorokarboksyylihapoilla, joiden rakenne hajosi jopa kolmessa tunnissa. Yleisimmin käytetty analyysimenetelmä on nestekromatografin ja massaspektrometrin yhdistelmä (LC-MS/MS) ja matriisivaikutus minimoidaan tyypillisesti kiinteäfaasiuutolla (SPE). Työssä esitellyistä käsittelymenetelmistä parhaiten soveltuva on NTP-menetelmä, koska sillä saatiin tutkimusten mukaan hajotettua yhdisteiden rakenne muita menetelmiä lyhyemmässä ajassa ja se soveltuu parhaiten kaikille PFAS-yhdisteille. NTP-menetelmässä ei tarvita katalyyttiä tai lisäkemikaaleja. Voimakkaana hapettimena toimivat epästabiilit hydroksyyliradikaalit, jotka syntyvät koronapurkauksen kautta. Koronapurkauksessa muodostuu myös otsonia ja lisäksi vapaa happi voi tehostaa hapettumista. Menetelmässä muodostuvien hajoamistuotteiden hallinta vaatii lisätutkimusta. Mahdollinen hallintakeino voisi olla esimerkiksi hapettumisessa vapautuvien fluoridi-ionien saostaminen. Muodostuvien hajoamistuotteiden toksisuutta voitaisiin tarkkailla biosensorilla.