Biohajoavat kompleksinmuodostajat mekaanisen massan peroksidivalkaisussa

Mekaanisen massan peroksidivalkaisussa on perinteisesti käytetty kahta kompleksinmuodostajaa, jotka ovat dietyleenitriamiinipentaetikkahappo (DTPA) ja etyleenidiamiinipentaetikkahappo (EDTA). Kompleksinmuodostajat saavat aikaan hyvän kelatointituloksen muodostamalla valkaisulle haitallisten metalli-ionien kanssa kompleksin ja estäen näin metalli-ionien valkaisutulosta huonontavan vaikutuksen. Perinteiset kompleksinmuodostajat DTPA ja EDTA eivät kuitenkaan ole biohajoavia ja niiden epäillään irrottavan metalleja vesistöjen sedimenteistä. Työssä selvitettiin kolmen eri biohajoavan kompleksinmuodostajan valkaisuteho verrattuna perinteisiin kompleksinmuodostajiin. Laboratoriossa suoritetut pesukokeet osoittivat, että mikään biohajoava kompleksinmuodostaja ei saavuttanut samaa pesutehoa kuin perinteiset kompleksinmuodostajat. Valkaisukokeet kuitenkin osoittivat, että biohajoava kompleksinmuodostaja ISA pääsi hyvin lähelle perinteisten kompleksinmuodostajien valkaisutuloksia suoritettaessa valkaisu siten, että massa esipestään kompleksinmuodostajalla ja sen jälkeen valkaistaan vakiokemikaaliannoksella alkalina ollessa natriumhydroksidi. Kaksi muuta biohajoavaa kompleksinmuodostajaa, ISA+EDDS ja HAS, eivät saavuttaneet samaa tasoa. HAS toimi kyllä stabilaattorina, muttei pystynyt nostamaan massan vaaleutta.

Kaatopaikkakaasun hyötykäyttömahdollisuudet Anjalankosken Ekoparkissa

Kaatopaikalle sijoitetut biohajoavat orgaaniset jätteet muodostavat jätetäytön hapettomissa olosuhteissa kaatopaikkakaasua, joka koostuu pääasiassa metaanista ja hiilidioksidista. Kaatopaikkakaasun sisältämän metaanin takia, kaasusisältää merkittävästi energiaa, joka on hyödynnettävissä eri tavoin. Tämän diplomityön tavoitteena oli tarkastella vaihtoehtoja Anjalankosken Keltakankaan kaatopaikoilla muodostuvan kaatopaikkakaasun hyödyntämiseksi. Tarkastellut vaihtoehdot tarjoavat ympäristöllisten hyötyjen lisäksi liiketoiminnallista hyötyä Ekoparkissa toimiville yrityksille. Tutkimuksessa tehdyt laskelmatosoittivat, että työssä tarkastellut kaatopaikkakaasun hyötykäyttövaihtoehdot ovat sekä taloudellisesti että kaasun riittävyyden kannalta hyödynnettävissä. Esimerkiksi kaatopaikkakaasun hyödyntämisellä kaukolämmön tuotannossa voidaan kattaa noin kolmannes Anjalankosken vuotuisesta kaukolämmön tarpeesta. Kaatopaikkakaasun lietteen kuivauskapasiteetti kattaa Pohjois-Kymenlaaksossa muodostuvan jätevesilietteen käsittelytarpeen. Biopolttoaineen kuivauskapasiteetti on riittävä olemassa oleviin valmistuslaitosten tuotantokapasiteetteihin verrattuna. Myös perinteisillä sähkön- ja lämmöntuotantotekniikoilla voidaan kattaa Ekoparkin oma sähkön- ja lämmöntarve. Kaatopaikkavesien haihdutus ei tulosten perusteella ole sekä taloudellisesti että kaasun riittävyyden kannalta hyödynnettävissä. Tuhkan vitrifioinnissa haasteen muodostaa investointikustannuksen suuruus. Anjalankosken Ekoparkin yritykset voivat hyödyntää työn tuloksia uuden liiketoiminnan kehittämiseen. Lisäksi tuloksia voidaan hyödyntää soveltaen eri kokoluokan kaatopaikkojen kaatopaikkakaasujen hyötykäyttöä suunniteltaessa.

Hermetic sealing of food packaging trays

Suojakaasupakkaaminen on lisääntynyt voimakkaasti viime vuosina elintarvikkeiden pakkaamisessa sillä pakkaamalla elintarvike suojakaasuun voidaan sen hyllyikää pidentää ilman säilöntäaineita. Tällainen pakkaaminen vaatii kuitenkin täysin kaasutiiviin pakkauksen, jonka kaasunläpäisevyys on myös alhainen. Yleisimmin käytetyt pakkausmateriaalit suojakaasupakkaamisessa ovat monikerroksiset muovimateriaalit, joissa yhdistyy monen eri muovin parhaimmat ominaisuudet. Yleisimmin käytettyjä muovilaatuja näissä monikerrosrakenteissa ovat PE, PET, PA ja EVOH polymeerit. Myös muita perinteisiä polymeerejä käytetään jonkin verran näissä rakenteissa. Uudemmat muovilaadut, kuten biohajoavat muovit, eivät ole vielä yleistyneet kaupallisessa käytössä pääasiallisesti niiden korkean hinnan vuoksi. Muovisten pakkausten korvaamista esimerkiksi muovipäällystetyillä kartonkipakkauksilla on viime vuosien aikana tutkittu enenevissä määrin. Muovipakkausten korvaamista helpommin kierrätettävillä ja mahdollisesti biohajoavilla materiaaleilla edistävät EU:n direktiivit, jotka käsittelevät pakkausjätteen käsittelyä. Kartonkivuokien saumaamista kaasutiiviisti tutkittiin myös tässä työssä. Tavoitteena oli löytää pakkaus, joka soveltuisi kanasuikaleiden pakkaamiseen suojakaasuun. Kana on herkkä mikrobiologiselle hajoamiselle, minkä johdosta se tulee pakata suojakaasuun jossa happipitoisuuden tulee olla alle 1 % pakkauspäivästä viimeiseen käyttöpäivään saakka. Suorittamalla erilaisia tiiveystutkimuksia voitiin osoittaa, että kartonkivuoka on mahdollista saumata kaasutiiviisti luotettavalla tavalla. Tämä vaatii kuitenkin kartonkivuokien valmistuksen optimoimista päällystemuovikerroksen ja kartongin paksuuden mukaan sekä kannen saumaamista optimoiduilla saumausparametreilla. Tiivein vuoka saavutettiin muovifilmikannella, jonka saumaus perustui samaan muoviin kuin vuoan saumaus. Polyeteenillä saavutettiin tiivein ja kestävin saumaustulos.

Organisational Buying Decision Process for Biodegradable Implants

Työn tavoitteena oli selvittää organisaation ostopäätösprosessi, kun tuotteina ovat biohajoavat kasvo- ja kallokirurgian implantit. Ensin selvitettiin biohajoavien implanttien markkinapotentiaalia, biohajoavien materiaalien lisäksi implanttien valmistuksessa käytettäviä muita materiaaleja sekä implanteilta vaadittavia ominaisuuksia kirjallisuuden ja internetin sekä asiantuntijahaastatteluiden avulla. Kirjallisuuden avulla selvitettiin myös organisaatioiden ostopäätösprosessien yleisiä piirteitä ja vaiheita. Biohajoavien kasvo- ja kallokirurgian implanttien ostopäätösprosessia tutkittiin kirjallisen kyselytutkimuksen avulla, joka oli suunnattu alan asiantuntijoille Euroopassa, Yhdysvalloissa sekä Kanadassa. Tutkimuksessa selvitettiin mm. tärkeimpiä käytettävien implanttien materiaalivalintaan vaikuttavia kriteereitä, ostopäätösprosessiin osallistuvia organisaation jäseniä, sekä heidän roolejaan päätöksenteossa, implantteja koskevan informaation etsintää sekä ostopäätösprosessin vaiheita. Kirjallisuudesta, internetistä, asiantuntijahaastatteluista ja kyselytutkimuksesta saatu tieto koottiin vuokaaviomalliksi, joka kuvaa kasvo- ja kallokirurgian implanttien ostopäätösprosessia organisaatioissa. Lopuksi esitettiin myös ehdotuksia markkinointisuunnitelmaan sekä jatkotutkimusehdotukset.

VÄHÄBIO : Biohajoavan jätteen synnyn ehkäisy kaupan alalla ja ravitsemispalveluissa -hanke

Etelä- ja Länsi-Suomen alueellisen jätesuunnitelman (ELSU) valmistelun aikana todettiin tarve kauppojen ja ravitsemispalveluiden biohajoavien jätteiden synnyn ehkäisemiseen. Tätä tavoitetta edistämään ELSU-alueen ELY-keskukset käynnistivät ”Biohajoavan jätteen synnyn ehkäisy kaupan alalla ja ravitsemispalveluissa” (VÄHÄBIO) -hankkeen. Vuosien 2010–2011 aikana toteutetussa hankkeessa kehitettiin EcoStart-konsultointipalvelua kaupan ja ravintola-alan tarpeita paremmin vastaavaksi sekä edistettiin palvelun saatavuutta ja tunnettavuutta. Hankkeen pitkän aikavälin tavoitteena on biohajoavan jätteen määrän ja sen kaatopaikkasijoittamisen vähentäminen sekä materiaalitehokkuuden parantuminen kaupoissa ja ravitsemispalveluissa.

Lapin alueellinen jätesuunnitelma

Lapin alueellinen jätesuunnitelma on laadittu Lapin elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskuksessa. Suunnitteluprosessissa on sovellettu SOVA-lain eli viranomaisten suunnitelmien ja ohjelmien ympäristövaikutusten arvioinnista annetun lain (200/2005) mukaista ympäristöarviointia. Lapin jätesuunnitelmassa tarkastellaan maakunnan jätehuollon nykytilaa ja kehittämistarpeita, määritetään tavoitteita vuodelle 2020 sekä esitetään suunnittelun painopistealueille tarpeellisia jätehuollon kehittämistoimia. Painopistealueet on valittu suunni-telman valmisteluvaiheessa saatujen viranomaislausuntojen ja yleisen kuulemispalautteen perusteella. Suunnittelukaudella keskitytään yhdyskuntien biohajoavan jätteen ja energiajätteen ohjaamiseen pois kaatopaikoilta, jätehuollon palvelutason parantamiseen sekä tiettyjen elinkeinotoimintojen jätehuollon kehittämiseen. Jätehuollon palvelutason parantamiseen on sisällytetty roskaantumisen torjunta. Elinkeinotoimintojen osalta on tarkasteltu suurten matkailukeskusten sekä maaseutue¬linkeinojen (maa-, poro- ja kalatalous) jäteasioita. Lisäksi on selvitetty energiantuotannossa muodostuvien tuhkien käsittelyä ja hyödyntämismahdollisuuksia. Suunnitelman painopistealueille on esitetty yhteensä lähes viisikymmentä jätehuollon kehittämistoimea. Tuotannossa ja kulu-tuksessa muodostuvan jätteen määrää pyritään vähentämään kiinnittämällä jäteneuvonnan, tiedotuksen ja koulutuksen avulla kansalaisten huomiota jokaisen yksilön vaikutusmahdollisuuksiin jätteen synnyn ehkäisemisessä niin yrityksissä kuin kotitalouk-sissakin. Kaatopaikalle päätyvien sekajätepussien määrään ja sisältöön pyritään vaikuttamaan mm. edistämällä kiinteistökohtaista kompostointia, kohentamalla tuottajavastuun alaisten jätteiden lajittelu- ja keräysmahdollisuuksia sekä laajentamalla biojätteen erilliskeräystä. Eloperäisten jätteiden hyödyntämistä edistetään mm. käsittelemällä niitä biokaasu- ja kompostointilaitoksissa. Energiahyödyntämiseen ohjataan jätehierarkian periaatteen mukaisesti jätteitä, joita ei voida kohtuullisin kustannuksin ja ekote-hokkaasti kierrättää materiaalina. Jätesuunnitelman tavoitteiden toteutumista ja kehittämistoimien etenemistä seurataan määrällisten ja laadullisten indikaattorien avulla. Väliraportti laaditaan vuonna 2016, jolloin sitä voidaan tarvittaessa hyödyntää myös valtakunnallista jätesuunnitelmaa tarkistettaessa.

Etelä- ja Länsi-Suomen jätesuunnittelun toteutumisen 1. väliarvio

Jätehuollon tavoitetilana Etelä- ja Länsi-Suomessa vuonna 2020 on, että jätemäärä on vähentynyt, hyödyntäminen lisääntynyt ja jätehuolto muuttunut suunnitelmalliseksi. Jätehuoltoa kehitetään yhteistyössä sidosryhmien kanssa. Tässä ensimmäisessä väliarviossa tarkastellaan Etelä- ja Länsi-Suomen jätesuunnitelman sekä Keski-Suomen jätesuunnitelman toteutumista ja vaikuttavuutta. Väliarvio sisältää seurantatiedot jätemääristä ja tietoa toimenpiteistä jätehuollon kehittämiseksi. Tarkastelu kattaa Etelä-Pohjanmaan, Hämeen, Kaakkois-Suomen, Keski-Suomen, Pirkanmaan, Uudenmaan ja Varsinais-Suomen ELY-keskusten toiminta-alueet. Jätesuunnitelmissa vuonna 2009 asetetut tavoitteet ovat edenneet osittain. Painopisteet biohajoavat jätteet sekä yhdyskunta- ja haja-asutuslietteet ovat lähteneet edistymään parhaiten. Haastavimmat teemat, jotka eivät ole edenneet odotetusti, ovat pilaantuneita maita sekä jätehuoltoa poikkeuksellisissa tilanteissa koskevat painopisteet. Lähiaikoina kehittämistä vaativat teemat ovat painopisteet rakentamisen ateriaalitehokkuus sekä tuhkat ja kuonat. Näissä teemoissa on konkreettisia toteutumismahdollisuuksia ja useita kiinnostuneita toimijoita. Uusiomateriaalien kuten tuhkien ja kuonien, teollisuuden sivutuotteiden ja jätemateriaalien käyttöä on mahdollisuus lisätä luonnon kiviainesten sijaan. Rakentamisen materiaalitehokkuutta voidaan ennakoida suunnitelmallisuudella, resurssitehokkuudella ja säästävällä purkamisella. Väliarviossa on esitetty jatkotoimenpiteitä, jotka mahdollistavat jätesuunnitelmien toteutumisen. Asetetuista keskeisistä painopisteistä rakentamisen materiaalitehokkuus sekä tuhkat ja kuonat edellyttävät eniten jatkotoimenpiteitä. Lisäksi yhdyskuntajätteiden kierrätystä tulisi lisätä.

Experimental Studies on Non-Metallic Composite Bone Implants With a Special Reference to Staphylococcal Biofilm Infection

Non-metallic implants made of bioresorbable or biostable synthetic polymers are attractive options in many surgical procedures, ranging from bioresorbable suture anchors of arthroscopic surgery to reconstructive skull implants made of biostable fiber-reinforced composites. Among other benefits, non-metallic implants produce less interference in imaging. Bioresorbable polymer implants may be true multifunctional, serving as osteoconductive scaffolds and as matrices for simultaneous delivery of bone enhancement agents. As a major advantage for loading conditions, mechanical properties of biostable fiber-reinforced composites can be matched with those of the bone. Unsolved problems of these biomaterials are related to the risk of staphylococcal biofilm infections and to the low osteoconductivity of contemporary bioresorbable composite implants. This thesis was focused on the research and development of a multifunctional implant model with enhanced osteoconductivity and low susceptibility to infection. In addition, the experimental models for assessment, diagnostics and prophylaxis of biomaterial-related infections were established. The first experiment (Study I) established an in vitro method for simultaneous evaluation of calcium phosphate and biofilm formation on bisphenol-Aglycidyldimethacrylate and triethylenglycoldimethacrylate (BisGMA-TEGDMA) thermosets with different content of bioactive glass 45S5. The second experiment (Study II) showed no significant difference in osteointegration of nanostructured and microsized polylactide-co-glycolide/β-tricalcium phosphate (PLGA /β-TCP) composites in a minipig model. The third experiment (Study III) demonstrated that positron emission tomography (PET) imaging with the novel 68Ga labelled 1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tetraacetic acid (DOTA) CD33 related sialic-acid immunoglobulin like lectins (Siglec-9) tracer was able to detect inflammatory response to S. epidermidis and S. aureus peri-implant infections in an intraosseous polytetrafluoroethylene catheter model. In the fourth experiment (Study IV), BisGMATEGDMA thermosets coated with lactose-modified chitosan (Chitlac) and silver nanoparticles exhibited antibacterial activity against S. aureus and P. aeruginosa strains in an in vitro biofilm model and showed in vivo biocompatibility in a minipig model. In the last experiment (Study V), a selective androgen modulator (SARM) released from a poly(lactide)-co-ε-caprolactone (PLCL) polymer matrix failed to produce a dose-dependent enhancement of peri-implant osteogenesis in a bone marrow ablation model.