Suolan pesu ja liuottimen strippaus selluloosaeetteristä

Työssä tutkittiin suolan pesua ja liuottimen strippausta selluloosaeetteristä. Työn tavoitteena oli tutkia erään selluloosaeetterin ominaisuuksien vaikutusta pesuun ja strippaukseen. Strippauksesta selvitettiin pääasiallisesti alipaineen ja lämpötilan vaikutusta tarvittavaan höyrymäärään. Työn kirjallisuusosassa tarkasteltiin selluloosaeetterin valmistuksen teoriaa, pesu- ja strippausprosesseihin vaikuttavia muuttujia sekä erilaisia pesu- ja strippausprosesseihin soveltuvia laitteita. Kokeet suoritettiin pilotlaitoksellaja kahdella tuotantolinjalla. Pilotlaitos oli panosprosessi ja tuotantolinjat olivat jatkuvatoimisia prosesseja. Kokeiden analyysitulokset käsiteltiin lineaarisella regressioanalyysillä. Analyysitulosten perusteella todettiin strippausalipaineen kasvun ja -lämpötilan noston lisäävän tarvittavaa höyrymäärää strippauksessa. Myös stripattavan selluloosaeetterin kosteuspitoisuuden kasvun havaittiin lisäävän tarvittavaa höyrymäärää strippauksessa.

Puuperäisten biomassahydrolysaattien likaamien membraanien pesu

Tässä diplomityössä tutkittiin biomassahydrolysaatilla liattujen ultrasuodatusmembraanien pesua. Työn kirjallisuusosassa käsitellään membraanien likaantumista ja pesua, puuperäistä biomassahydrolysaattia sekä biomassahydrolysaatin suodatusta membraaneilla ja membraanien karakterisointia. Kokeellisessa osassa tutkittiin pesuaineiden vaikutusta koivuhydrolysaatilla liattujen membraanien peseytyvyyteen. Käytetyt ultrasuodatusmembraanit olivat Alfa Lavalin UFX5 ja ETNA01PP. Membraanien pesussa käytettiin Ecolabin entsymaattisia P3-ultrasil 53 ja P3-ultrasil 67 pesuaineita yhdessä emäksisen P3-ultrasil 69 pesuaineen kanssa sekä hapanta P3-ultrasil 75 pesuainetta. Lisäksi emäksisiä P3-ultrasil 110, P3-ultrasil 112 ja P3-ultrasil 115 pesuaineita. Emäksisten pesujen tehokkuutta vertailtiin pelkällä natriumhydroksidilla tehtyyn pesuun. Membraanien likaantumista arvioitiin mittaamalla puhtaan veden vuota ennen ja jälkeen likaantumissuodatuksen ja laskemalla niiden vuoarvojen erotus. Samalla tavalla arvioitiin pesuaineiden vaikutusta membraanin peseytyvyyteen. Lisäksi peseytyvyyttä arvioitiin FTIR–analyyseillä, kontaktikulmamittauksilla ja membraanin sisältämän ligniinin värjäyksellä. Tutkimuksissa havaittiin, että koivuhydrolysaatilla liatuille UFX5 membraaneille vesivuon sekä FTIR–spektrin muuttumisen perusteella sopii parhaiten emäksisen ja happaman pesuaineen kaksivaiheinen pesu. Kontaktikulman palautumisen perusteella parhaiten sopi pelkällä emäksisellä P3-Ultrasil 115 tehty pesu. Ligniiniä parhaiten, mikroskooppiin liitetyllä kameralla otettujen kuvien perusteella, poisti entsymaattinen P3-ultrasil 67, mutta tämä samalla modifioi membraanin pintaa. Tässä tutkimuksessa havaittiin, että emäksinen ja entsymaattinen pesuaine pesevät melko hyvin koivuhydrolysaatilla liattuja membraaneja. Lisäksi havaittiin, että ligniini tunkeutuu suodatuksissa membraanin sisään, joten pelkkä pesuaineen kierrättäminen laitteistossa ei riitä vaan tarvitaan paineellista pesua.

Sefer Śimḥat higayon : ... ḥidushe ḥemed ʻal pesuḳe ha-Torah ... ʻal kol hafṭarah : derushim ʻal kol moʻade ha-shanah ... /

Includes English translation of selected excerpts / by Harry S. Jacobs.

Uuden täydennysyhteistyömallin toteuttaminen: vaikutukset toimittajayritykseen

Pärjätäkseen nykypäivän kiristyvässä kilpailussa yritysten on kuuluttava kilpailukykyiseen toimitusketjuun ja toimittava yhteistyössä muiden yritysten kanssa. Yksi tunnetuimmista yhteistyömenetelmistä on täydennysyhteistyö, jossa toimittaja vastaa toimitusten suunnittelusta ilman perinteistä tilaus-toimitus-prosessia. Täydennysyhteistyöstä käytetään eri nimityksiä toimialasta ja toimitusketjun portaasta riippuen, mutta yleisellä tasolla on kyse samoista periaatteista: toimittajalla on vastuu varaston täydentämisestä ja sillä on käytössään täydennyspäätöksiin tarvittavaa tietoa. Työssä tarkastellaan tapausta, jossa toimittaja on ottanut käyttöön uuden täydennysyhteistyöhön liittyvän toimintatavan ja täydennystoimitusten laskentaan käytettävän työkalun. Tavoitteena on selvittää uuden täydennysyhteistyömallin käyttöönoton vaikutukset toimittajan näkökulmasta. Kirjallisuuskatsauksen avulla kartoitetaan täydennystoimitusten suunnitteluun vaikuttavat tekijät. Työssä kuvataan vanha ja uusi täydennysyhteistyömalli ja niitä vertaillaan keskenään. Uuden tyädennysyhteistyömallin vaikutuksia tutkitaan kolmella tasolla: yhteistyön mahdollistajat, suunnittelu ja prosessit sekä suorituskyky. Tutkimuksen perusteella uuden täydennysyhteistyömallin etuja ovat muun muassa tiedon käsittelyn nopeus ja helppous. Puutteeksi koetaan toimitussuunnitelman muuttamisen hankaluus työkalussa. Vaikka lähes kaikkien tutkimusotoksen tuotteiden keskimääräiset varastotasot olivat alentuneet uuden täydennysyhteistyömallin käyttöönoton jälkeen, varastotavoitteiden saavuttaminen ei ollut parantunut. Tuloksiin vaikuttavat useattekijät, joista tärkeimpiä ovat kysynnän vaihtelu ja volyymi sekä varastotavoite. Lisäksi ennustetarkkuus vaikuttaa toimitusten suunnitteluun ja siten varastonsuorituskykyyn.

Betaiinin tuotannon sivujakeiden mikrosuodattaminen teräskeraamisella kalvolla

Betaiini on ammoniumyhdiste, jota käytetään esimerkiksi eläinten rehussa, kosmetiikassa ja lääkkeissä. Danisco Animal Nutrition Finnfeeds Finland Oy:n Naantalin tehdas on maailman johtava betaiinin tuottaja ja raaka-aineena tehtaalla käytetään melassierotuksesta saatavaa betaiinimelassia. Kiteisen betaiinin puhdistusprosessin yhteydessä syntyybetaiinipitoisia sivujakeita, jotka sisältävät huomattavan määrän betaiinia, minkä takia niiden jatkokäsittely on tärkeää. Betaiinin tuotannon sivujakeet ovat erittäin vaikeasti suodattuvia orgaanisia liuoksia, joiden koostumuksia ei täysin tunneta. Tämän työn tarkoituksena oli puhdistaa betaiinin tuotannon sivujakeita mikrosuodattamalla niitä teräskeraamisella kalvolla. Työn kokeellisessa osassa suoritettiin suodatusparametrien eli pH:n, lämpötilan, TMP:n ja betaiiniliuoksen kuiva-ainepitoisuuden optimointi sekä konsentrointikokeita. Mikrosuodatus suoritettiin Graver Technologiesin Scepter-putkimoduulilla, joka toimi ohivirtausperiaatteella ja jonka huokoskoko oli 0,1 ¿m. Scepter-moduuli koostui ruostumattomasta teräksestä sintratuista putkimoduuleista, joissa erottavana kerroksena toimi TiO2. Esikokeiden perusteella todettiin ettei pH:lla ollut suurta vaikutusta suodatukseen. Permeaattivuo kasvoi selvästi lämpötilan ja TMP:nkasvaessa. Vuo taas huononi ja permeaatin sameus lisääntyi selvästi 35 % korkeammissa kuiva-ainepitoisuuksissa. Konsentrointikokeet suoritettiin betaiiniliuoksen refraktrometrisessa kuiva-ainepitoisuudessa, BetRk, 35 %, 80 °C lämpötilassa ja betaiiniliuoksen omassa pH:ssa (pH 8-9,5). Esikokeiden tulosten perusteella konsentrointikokeet suoritettiin TMP:ssa 0,6; 0,8 ja 1,0 bar. Betaiinin tuotannonsivujakeiden konsentrointikokeissa saannoksi saatiin 95 %. Suodatustuloksista havaittiin, että betaiinin tuotannon sivujakeen erä vaikutti voimakkaasti suodatuksen toimivuuteen. Konsentrointikokeissa suodatukset suoritettiin sekäuusilla mikrosuodatusmoduuleilla että vanhalla moduulilla, joka oli jo kulunut.Kulumisen ei kuitenkaan havaittu huonontavan suodatustehokkuutta. Konsentrointikokeiden perusteella voidaan laitteiston pesuväliksi arvioida noin viikko ja pesu tulisi suorittaa sekä emäksisellä että happamalla pesuaineella.

Puristinhuopien pesutehokkuuden vaikutus puristinosan ajettavuuteen

Työn tarkoituksena oli kehittää jatkuvatoimiseen pesuun soveltuva emäksinen ja hapan huovanpesuaine sekä tutkia huovanpesun parametreja laboratoriossa ja paperikoneella. Kirjallisuusosassa tarkasteltiin paperikoneen puristinosaa, puristinhuopien ominaisuuksia, puristinhuovissa esiintyviä saostumia ja puristinhuopien kunnostusta sekä esiteltiin FeltPerm-vedenläpäisykykymittari. Kokeellisessa osassa analysoitiin käytetty huopa kvalitatiivisesti ja kvantitatiivisesti ja kun huopaa tukkivien yhdisteiden kemiallinen luonne oli selvitetty, kehitettiin käynninaikaiseen pesuun soveltuva emäksinen ja hapan huovanpesuaine. Huovanpesuaineiden kehitystyössä pesuaineiden tehokkuutta tutkittiin kolmella eri menetelmällä, joista kaksi perustui huovan massan muutoksen määrittämiseen pesussa ja yksi huovan vedenläpäisykyvyn mittaamiseen. Kehitetyillä pesuaineilla optimoitiin laboratoriossa happo- ja emäspesun pH sekä vaikutusaika. Lisäksi tutkittiin huovan turpoamista emäspesussa ja lämpötilan vaikutusta pesutulokseen. Puristinhuopien vedenläpäisykykyä tutkittiin FeltPerm-laitteella kahdella eri SC-paperikoneella, joista toisella oli käytössä käynninaikainen jaksottainen pesu ja toisella pelkät seisokkipesut. Koneella, jossa huovat pestiin käynninaikaisesti, määritettiin pesuparametreja ja optimoitiin emäsvaiheen aikainen pH. Kehitetyillä pesuaineilla suoritettiin koeajo tehtaalla.

Korkeavaaleuksisen PGW-massan valmistaminen

Työssä haettiin optimaalista valkaisukemikaalien annostelusuhdetta mahdollisimman vaalean massan valmistamiseksi. Tarkoituksena oli myös selvittää käytettävän tehdasprosessin pullonkauloja ja esittää vaihtoehtoja prosessin kehittämiseksi. Kirjallisuusosassa tutustuttiin mekaanisen massan peroksidivalkaisuun ja erilaisiin prosessimalleihin sen suorittamiseksi. Kirjallisuudesta saatuja lähtötietoja sovellettiin sitten ensin laboratorio- ja laajemmin tehdaskokein käytäntöön. Laboratoriokokeissa haettiin optimaalista lipeäannosta vakioperoksidiannoksella. Lisäksi selvitettiin lämpötilan ja viipymäajan vaikutusta valkaisutulokseen. Tuloksista oli todettavissa, että sekä lämpötilan että lipeäannoksen kasvattaminen kiihdyttää valkaisureaktiota. Korkeammassa lämpötilassa tarvittava lipeäannos on pienempi. Lyhyellä viipymäajalla ja matalammalla lämpötilalla saavutetaan hyviä tuloksia vain suurella lipeäannoksella. Suurempaa silikaattiannosta käytettäessä valkaisun jälkeen mitattu loppupH oli korkeampi ja jäännösperoksidin määrä hieman suurempi kuin referenssipisteessä. Vaaleudessa ei merkittävää muutosta näkynyt. Yleisesti laboratoriokokeiden tulokset vastasivat kirjallisuudessa esitettyjä tuloksia. Tehdaskokeet suoritettiin kahdella peroksidiannoksella. Kummallekin peroksidiannokselle haettiin optimaalinen lipeäannos. Lisäksi seurattiin silikaattiannoksen vaikutusta syntyvään vaaleuteen. Varsinaisten kokeiden lisäksi suoritettiin lyhyt maksimivaaleuskoe suurella peroksidiannoksella käyttäen kahta eri lipeäannosta. Suurin mitattu vaaleus oli 79,3 % ISO. Peroksidiannoksella 2,5 % saavutettiin noin 14 ISO-yksikön vaaleudennousu, ja annoksella 3 % vaaleudennousu oli noin 16 yksikköä. Tehdaskokeiden aikana kokeiltiin myös kemikaalien laimennusveden määrän vaikutusta vaaleuteen. Veden määrän vähetessä valkaisusakeus nousi ja vaaleus parani. Hiomon nykyprosessille laadittiin aine- ja energiatase. Taseet tehtiin myös prosessille, jossa nykyvalkaisimoon on lisätty valkaistun massan pesu ja jäännöskemikaalien kierrätys. Taseiden tarkoituksena oli selvittää virtaavien jakeiden määriä ja prosessin energiatasapainoa eri tilanteissa. Massan puhtauden paranemista pesun aikana tarkasteltiin laskennallisesti. Tämän työn aikana kävi selväksi, että oikeilla valkaisukemikaalisuhteilla pystytään valmistamaan vaaleaa massaa. Viipymäaikaa lisäämällä valkaisuun saisi lisää tehoa, mutta vain tunnin viipymäajalla päästään jo hyviin tuloksiin. Vaaleusheittoja aiheuttavat valkaistavan massan lähtövaaleuden, sakeuden ja lämpötilan muutokset. Lisäksi viipymäajan muutokset aiheuttavat huojuntaa saavutettavaan loppuvaaleuteen.

Roundwood shipping in the Baltic Sea region

Itämeren liikenteen on ennustettu kasvavan voimakkaasti tulevaisuudessa. Metsäteollisuus toimialana on kuitenkin syklinen. Tällä hetkellä raakapuun tuonti Suomeen on hienoisessa nousussa, kun taas Ruotsissa tuonnin alamäki jatkuu. Tämän diplomityön tavoitteena oli kuvata ja arvioida raakapuun merikuljetuksia Itämeren alueella. Tutkimuksessa esitetään keskeisimmät raakapuun materiaalivirrat Itämerellä ja kuvataan satamatekniikan ja alustyypin valinnan vaikutusta, kun tavoitteena on saavuttaa tehokas raakapuun kuljetusketju. Tutkimuksen merkittävin tulos on teoreettinen edestakaisen matkan laskentamalli, jonka on tarkoitus kuvata aluskohtaista kustannustehokkuutta sekä kapasiteettia tietyllä laivausreitillä. Malli sopii käytettäväksi varsinaisen linjaliikenteen reittisuunnittelun perustana.

Kakun rakenteen vaikutus pesutulokseen

Tässä työssä tutkittiin suodatukseen vaikuttavien tekijöiden vaikutusta suodatuksessa syntyvän kakun ominaisuuksiin sekä kakun ominaisuuksien vaikutusta syrjäytyspesun tehokkuuteen. Lisäksi määritettiin tärkeimmät suodatusparametrit sekä niiden riippuvuudet suodatusolosuhteista. Toissijaisena tavoitteena oli lisäksi tutkia, miten suodatusolosuhteita ja suodatettavan lietteen ominaisuuksia muuttamalla voidaan vaikuttaa suodatusjakson kestoon. Työn kirjallisuusosassa käsiteltiin aluksi yleisesti kiintoaineen erotusta nesteestä. Tämän jälkeen käsiteltiin yleisimmät suodatustekniikat ja tarkasteltiin yksityiskohtaisemmin painesuodatusta ja varsinkin syntyvän kakun rakenteeseen vaikuttavia tekijöitä. Lopuksi käytiin läpi kakulle suodatuksen jälkeen suoritettavat jälkikäsittelymenetelmät ja selvitettiin varsinkin syrjäytyspesun tehokkuuteen vaikuttavia tekijöitä tarkemmin. Kokeellisessa osassa tehtiin koesuodatuksia lietteellä joka sisälsi hienojakoista pigmenttiä. Koesuodatukset tehtiin kahdella eri kankaalla panostoimisella piston press- laboratoriopainesuodattimella johon oli liitetty tiedonkeruuohjelmisto, joka keräsi tiedostoon paineet suodatuskammiossa, kankaan alapuolella ja työsylinterin syöttölinjassa sekä lisäksi männän korkeuden, lietteen lämpötilan ja suodosvaakalukeman. Lietteiden ominaisuuksia seurattiin analysoimalla niiden kiintoainepitoisuuksia, kloridipitoisuuksia, z-potentiaaleja ja partikkelikokojakau-mia siten että jokaisessa suodatuksessa käytetyn lietteen ominaisuudet olivat tiedossa. Suodatusten jälkeen syntyneistä kakuista määritettiin kiintoaine- sekä joissain tapauksissa myös kloridipitoisuudet. Suodatus- ja puristuspaineiden havaittiin vaikuttavan kakkujen huokoisuuksiin ja ominaisvastuksiin selvästi, joskin muutokset olivat melko pieniä. Vaikutus näkyi selvästi myös suodatusten kestoissa ja muutosten havaittiin olevan merkittävän suuruisia. Myös lietteen pH:n havaittiin vaikuttavan merkitsevästi suodatusten kestoihin ja kakkujen ominaisuuksiin. Pesutuloksen ja kakun ominaisuuksien välille löydettiin riippuvuus heikoksi jääneestä pesutuloksesta huolimatta. Myös koesuodatuksissa käytettyjen kankaiden välillä havaittiin selviä eroavaisuuksia.

Kalvosuodatusprosessin tehostaminen paperiteollisuuden sovelluksissa

Tässä diplomityössä tutkittiin kalvosuodatuksen esikäsittelymenetelmiä ja kalvonpesua. Työn kirjallisuusosassa käsitellään vuon alenemiseen vaikuttavia tekijöitä, esikäsittelymenetelmiä ja kalvonpesua. Kokeellisessa osassa tutkittiin kemiallisten esikäsittelyjen vaikutusta vuon alenemiseen paperitehtaan happaman kiertoveden kirkkaan suodoksen kalvosuodatuksessa. Esikäsittelykemikaalit olivat ympäristöystävällisiä ja paperinvalmistusprosessiin soveltuvia. Lisäksi tutkittiin kalvonpesuaineiden pesutehokkuuksia. Tutkitut esikäsittelyaineet olivat mikrokiteinen kitosaani, karboksimetyyliselluloosa, selluloosa- ja puukuitu sekä kaupallinen antiskalantti. Pesuaineista tutkittiin kolmea kaupallista kalvonpesuainetta, yhtä kalvopesun tehostusainetta sekä peretikkahappoa. Kokeet tehtiin kahdella laboratoriomittakaavaisella kalvosuodattimella. Kalvoina käytettiin kahta nanosuodatus- ja yhtä ultrasuodatuskalvoa. Vuon alenemista tutkittiin suodatuksen aikaisena alenemisena ja vesivuohon verrattavana alenemisena. Esikäsittelyjen vaikutusta erotustehokkuuteen tutkittiin ioni-, johtokyky-, orgaanisen hiilen kokonaispitoisuus-, sokeri-, sameus- ja ligniinireduktioilla. Lisäksi määritettiin kalvon likaantuminen suodatuksen aikana vesivuon määrityksillä ennen ja jälkeen suodatuksen. Pesutehokkuus määritettiin vesivuon määrityksillä suodatuksen jälkeen ja pesun jälkeen. Kitosaani- ja karboksimetyyliselluloosakäsittelyillä oli vuon alenemista estävä vaikutus hydrofiilisellä nanosuodatuskalvolla suodatettaessa. Kitosaanikäsittelyn 5 g/dm3:n ja karboksimetyyliselluloosakäsittelyn 2 g/ dm3:n annostuksella vuot alentuivat suodatuksen aikana 8 %-yksikköä vähemmän kuin ilman esikäsittelyä. Puukuitukäsittely stabiloi 0,1 g/dm3:n annostuksella saman kalvon vuota, kun kiintoainetta ei poistettu syötöstä. Hydrofobisen nanosuodatuskalvon vuon alenemista ehkäisivät puu- ja selluloosakuitukäsittelyt sekä karboksimetyyliselluloosakäsittely. Karboksimetyyliselluloosakäsittely vähensi vuon alenemista 25 %-yksikköä ja puukuitukäsittely 13 %-yksikköä. Hydrofiilisellä ultrasuodatuskalvolla vuon aleneminen oli pientä ilman esikäsittelyä. Reduktioihin esikäsittelyt vaikuttivat parhaiten ultrasuodatuskalvolla. Kitosaanikäsittely nosti 1 g/dm3:n annostuksella alumiinireduktion 50 %:sta 96 %:iin ja 5 g/dm3:n annostuksella rautareduktion 30 %:sta 55 %:iin. Karboksyylimetyyliselluloosakäsittelyt vaikuttivat parantavasti mangaanin, magnesiumin, raudan ja kalsiumin reduktioihin. Optimi karboksyylimetyyliselluloosa-annostus oli 2 g/dm3. Merkittävin reduktion nousu oli kalsiumilla, jonka reduktio nousi esikäsittelyllä 4 %:sta 57 %:iin. Reduktiota nostava mekanismi oli kalvon pinnalle muodostuva sekundaarikerros. Pesuaineista tehokkain oli entsyymiä sisältävä kalvonpesuaine. Suurin vaikutus sillä oli hydrofobisen nanosuodatuskalvon pesussa. Optimiannostuksella (0,5 %) kalvon vesivuo pesun jälkeen oli 114 % pesua edeltäneestä vesivuosta. Muut kaupalliset pesuaneet oli tehokkaita hydrofiilisille kalvoille. Peretikkahappo oli yksittäisenä pesuaineena heikkotehoinen.

Metallien talteenotto kloridiliuoksesta

Diplomityön tarkoituksena oli tutkia ja kehittää menetelmä arvometallien kuten kuparin, sinkin, koboltin ja nikkelin talteenottoon metallikloridiliuoksesta. Tavoitteena oli valita taloudellisin ja ympäristöystävällisin menetelmä, jolla saadaan nämä arvometallit myyntituotteiksi. Lisäksi puhdistetun prosessiveden tuli täyttää asetetut tavoitteet. Kirjallisuustyön perusteella laskettiin viidelle eri prosessivaihtoehdolle ainetaseet HSC Sim 6.0 ohjelmalla, joka on HSC Chemistry-pohjainen prosessien simulointi- ja mallinnusohjelma. Kaikissa vaihtoehdoissa oli ensimmäisenä prosessiosana kuparin, sinkin, koboltin ja nikkelin sulfidisaostus ja sakan pesu. Sulfidisaostusta seurasi vaihtoehtoisesti joko 1) hapetus hapella ja hydroksidisaostus, 2) hapetus vetyperoksidilla ja hydroksidisaostus, 3) pelkkä hydroksidisaostus, 4) hapetus SO2/O2-kaasuseoksella ja hydroksidisaostus tai 5) karbonaattisaostus. Taselaskennan perusteella valittiin kokeelliseen osaan tutkittavat prosessivaihtoehdot, jotka olivat sulfidisaostus, hydroksidisaostus, SO2/O2- hapetus ja hydroksidisaostus sekä karbonaattisaostus. Kokeissa arvometallit saatiin talteenotettua sulfidisaostuksella selektiivisimmin lämpötilassa 55 °C ja pH:ssa 4. Näissä olosuhteissa reagenssin kulutus verrattaessa muihin tehtyihin sulfidisaostuksiin oli pienin. Sakka laskeutui ja suotautui hyvin. Loppusakan sisältämien metallien (kupari, sinkki ja koboltti) pitoisuudet olivat korkeimmat. Myös nikkelin määrä oli suuri. Mangaani ja rauta saatiin talteenotettua selektiivisimmin karbonaattisaostuksella lämpötilassa 65 °C. Sakka sisälsi eniten mangaania. Sakka laskeutui ja suotautui hyvin. Tällä menetelmällä puhdistetun prosessiveden laatu täytti asetetut tavoitteet.

Tralia –transitoliikenteen lisäarvopalvelut

Venäjän taloudellisella kehityksellä on keskeinen merkitys Suomen transitoliikenteelle. Venäjän bruttokansantuote on kasvanut viimeiset kymmenen vuotta noin 5–10 % vuodessa. Venäjä onkin yksi maailman nopeimmin kehittyvistä talousalueista. Talouskasvua ovat tukeneet energiatuotteiden (erityisesti öljyn ja kaasun) korkeat maailmanmarkkinahinnat. Venäjän viennin vuotuinen arvo on lähes 4,5-kertaistunut 105 miljardista dollarista 472 miljardiin dollariin vuosien 2000–2008 aikana. Talouskasvun ja palkkatason nousun seurauksena venäläisten ostovoima ja kulutus ovat kasvaneet voimakkaasti. Kulutuksen kasvu on lisännyt erityisesti kestokulutustarvikkeiden, kuten henkilöautojen, kodinkoneiden ja elektroniikan maahantuontia. Venäjän tuonnin vuotuinen arvo on lähes 6,5-kertaistunut 45 miljardista dollarista 292 miljardiin dollariin vuosien 2000–2008 aikana. Venäjän talouden ennustetaan kasvavan myös tulevaisuudessa. Venäjän nopea kasvu on ollut erittäin myönteinen asia Suomen logistiikkaelinkeinolle. Erityisesti Suomen kautta tapahtuva, pääasiassa Venäjän ulkomaankauppaa palveleva, transito- eli kauttakulkuliikenne on viime vuosina kasvattanut merkitystään. Venäjän ulkomaankaupan kasvu on ollut niin voimakasta, ettei maan logistista infrastruktuuria ole kyetty kehittämään ulkomaankaupan kasvua vastaavaksi. Tämän vuoksi Venäjä joutuu kuljettamaan ulkomaankaupan tavaravolyymeja omien satamiensa ohella myös muita kuljetusreittejä pitkin. Suomen vuotuiset transitovolyymit ovat yli 2,5-kertaistuneet 3,4 miljoonasta tonnista 8,4 miljoonaan tonniin vuosien 2000 ja 2008 välisenä aikana. Suomen transitovolyymit jakautuvat jokseenkin tasan Suomen kautta itään ja Suomen kautta länteen suuntautuvan liikenteen kesken. Suomen kauttakulkuliikenteestä saamat tuotot olivat vuonna 2007 yhteensä noin 380 miljoonaa euroa ja kustannukset vastaavasti noin 30 miljoonaa euroa. Tuottojen lisäksi transitoliikenne luo työpaikkoja Suomeen. Kauttakulkuliikenteen suora työllistävä vaikutus oli vuonna 2007 noin 3 000 henkilötyövuotta. Suomen kauttakulkureitistä, joka kulkee pääasiassa Kotkan, Haminan, Hangon, Turun ja Helsingin satamien kautta maanteitse itään, on muodostunut pääreitti arvokkaiden tavaroiden kuljetuksissa Euroopan unionin alueilta Venäjälle. Venäjän ulkomaankaupan tuonnin arvosta yli 15 % (noin 39 miljardia euroa, josta transiton osuus noin 31 mrd. euroa ja Suomen viennin osuus noin 8 mrd. euroa) kuljetetaan Suomen kautta Venäjälle. Arvotavarakuljetukset sisältävät etupäässä henkilöautoja, sähkö- ja elektroniikkatuotteita sekä muita koneita ja laitteita. Viime vuosina erityisesti henkilöautokuljetukset Suomen kautta Venäjälle ovat lisääntyneet voimakkaasti. Vuonna 2008 Suomen kautta itään vietiin noin 785 000 henkilöautoa. Suomen kautta länteen kuljetetaan lähinnä jalostusarvoltaan alhaisia tuotteita, etupäässä malmeja ja rikasteita sekä kemikaaleja. Suomen kanssa Venäjän ulkomaankaupan kuljetuksista kilpailevat pääasiassa Venäjän ja Baltian Itämerellä sijaitsevat satamat sekä Saksan ja Puolan kautta kulkeva maakuljetusreitti. Kuljetusreittien kilpailussa painottuvat turvallisuus, luotettavuus, kuljetusaika, ennustettavuus, varastointimahdollisuudet ja lisäarvopalvelut. Näiden tekijöiden perusteella tavarantoimittajat ja tavarantilaajat valitsevat omaan toimintaansa parhaiten sopivan kuljetusreitin ja toimitusketjun. Tulevaisuudessa erityisesti lisäarvopalvelujen uskotaan kasvattavan merkitystään kuljetusreitin valinnassa. Lisäarvopalvelut ovat logistiikan terminologiassa palveluja, jotka ylittävät logistiikan perusprosessien (esim. kuljetukset ja varastointi) palvelutarjonnan. Lisäarvopalvelut tuottavat lisäarvoa toimitusketjulle ja parantavat toimitusketjun kilpailukykyä. Haastattelututkimuksen perusteella Suomessa tuotettavat transitoliikenteen lisäarvopalvelut kohdistuvat erityisesti Suomen kautta Venäjälle suuntautuviin tavaratoimituksiin. Venäjälle toimitettavat tavarat ovat etupäässä pitkälle jalostettuja ja arvokkaita tuotteita, joiden käsittelyssä, varastoinnissa ja kuljetuksissa tarvitaan erilaisia lisäarvopalveluja. Suomen transitosatamat toimivat eräänlaisina Venäjän tuontiliikenteen puskurivarastoina ja riskienhallintajärjestelminä. Suomessa transitotavaroita voidaan välivarastoida vapaavarastoissa turvallisesti ja tullaamattomina. Suomesta tavarat voidaan toimittaa nopeasti Venäjän markkinoille. Suomessa välivarastoinnin yhteydessä tuotetut yksittäisiin tuotteisiin kohdistuvat lisäarvopalvelut ovat luonteva osa tavarankäsittelyä. Transitotuotteiden välivarastoinnin yhteydessä tuotettuja lisäarvopalveluja tarvitaan lähinnä siksi, että tavarantoimittajat valmistavat usein eri markkina-alueille sopivia perustuotteita, joiden viimeistely pyritään tekemään mahdollisimman lähellä loppuasiakasta. Haastattelututkimuksessa kävi ilmi, että Suomessa on käytössä ainakin 36 erilaista ransitoliikenteen lisäarvopalvelua, jotka ovat hyvin samankaltaisia kuin kirjallisuustutkimuksen yhteydessä esille tulleet logistiikassa yleisesti käytössä olevat lisäarvopalvelut. Haastatteluissa esiin nousseet transitoliikenteen lisäarvopalvelut on tässä tutkimuksessa ryhmitelty niiden luonteen mukaisesti kuuteen pääryhmään: 1) tavarankäsittelyn lisäarvopalvelut (esim. lokalisointi ja kunnostuspalvelut), 2) aineettomat lisäarvopalvelut (Itpalvelut ja konsultointi), 3) kuljetuksiin liittyvät lisäarvopalvelut (erikoiskuljetukset ja kuormansidonta), 4) laadunhallinnan lisäarvopalvelut (maahantulotarkastukset ja laboratoriopalvelut), 5) varastoinnin lisäarvopalvelut (erikoisvarastointi) ja 6) muut edellä lueteltuihin ryhmiin kuulumattomat lisäarvopalvelut (3PL-palvelut ja yhteiskunnan tuottamat lisäarvopalvelut). Lukumääräisesti eniten transitoliikenteen lisäarvopalveluja on käytössä tavarankäsittelyssä (10 lisäarvopalvelua) ja aineettomissa toiminnoissa (10 lisäarvopalvelua). Näihin kahteen pääryhmään kuuluu lähes 60 % kaikista lisäarvopalveluista. Kuljetuksissa (5 lisäarvopalvelua) ja laadunhallinnassa (4 lisäarvopalvelua) käytetään erilaisia lisäarvopalveluja puolta vähemmän kuin tavarankäsittelyssä ja aineettomissa toiminnoissa. Varastointiin (1 lisäarvopalvelu) ei liity juurikaan varsinaisia lisäarvopalveluja, koska varastointiin liittyviä toimintoja pidetään usein logistiikan peruspalveluihin kuuluvina. Muita lisäarvopalveluja haastatteluissa tuli esille 6 kappaletta. Suhteellisesti tarkasteltuna haastatelluista 26 yrityksestä lähes puolet (46 %) tarjoaa aineettomia lisäarvopalveluja. Seuraavaksi yleisimpiä ovat kuljetuksiin (30 %) ja varastointiin (21 %) liittyvät lisäarvopalvelut. Laadunhallintaa, tavarankäsittelyä ja muita lisäarvopalveluja tarjoaa keskimäärin noin joka kuudes kaikista haastatelluista yrityksistä. Yleisimpiä transitoliikenteessä tarjottavia lisäarvopalveluja ovat räätälöity asiakaspalvelu (100 % yrityksistä tarjoaa), IT-palvelut (73 %), dokumentointi (65 %), konsultointi (62 %), erikoisluvat (54 %), tullauspalvelut (54 %) ja kuormansuunnittelu (50 %). Tavaralajikohtaisesti tarkasteltuna transitoliikenteen lisäarvopalvelut painottuvat arvokkaisiin kappaletavaroihin (esim. elektroniikka- ja sähkölaitteet), kemikaaleihin ja henkilöautoihin. Arvokkaat kappaletavarat ovat haastattelujen perusteella merkittävin lisäarvopalvelujen kohderyhmä. Tämä selittyy pääasiassa sillä, että arvotavarat vaativat yleensä viimeistelyä ennen niiden toimittamista tavarantilaajalle. Arvokkaille kappaletavaroille tuotetaan pääasiassa tavarankäsittelyyn (esim. lokalisointi ja paketointipalvelut) liittyviä lisäarvopalveluja. Kemikaaleille tuotettavat lisäarvopalvelut keskittyvät kemikaalien laadunhallintaan (esim. maahantulotarkastukset ja laboratoriopalvelut). Kemikaaleille tarjotaan lisäarvopalveluina niiden luonteesta johtuen myös erikoiskuljetuksia, -lupia ja -varastointia. Potentiaalisia kemikaalikuljetusten lisäarvopalveluja ovat kemikaalien astiointi ja jatkojalostus sekä tuotantolaitostoiminta. Henkilöautoille tuotettavat lisäarvopalvelut ovat pääasiassa autojen laadunvalvontaan (esim. maahantulotarkastukset), kunnostukseen (kuljetusvaurioiden korjaaminen) ja palautuslogistiikkaan (autojen siirtäminen markkina-alueelta toiselle) liittyviä palveluja. Potentiaalisia henkilöautojen lisäarvopalveluja ovat tuotannolliset asennuspalvelut, laajat maahantulotarkastukset sekä pesu- ja vahauspalvelut. Transitoliikenteen toimijoista eniten lisäarvopalveluja tarjoavat huolintaliikkeet, joiden palveluvalikoimaan kuuluvat lähes kaikki haastattelututkimuksessa esille tulleet lisäarvopalvelut. Huolintaliikkeiden toimenkuvaan kuuluvat erityisesti tavarankäsittelyyn, laadunhallintaan ja varastointiin liittyvät lisäarvopalvelut, joiden parissa muut logistiikka- alan toimijat eivät yleensä operoi. Kuljetusliikkeet ja satamaoperaattorit ovat myös merkittäviä logististen lisäarvopalvelujen tuottajia. Kuljetusliikkeet tarjoavat etupäässä aineettomia lisäarvopalveluja (esim. kuormansuunnittelu ja vuokrauspalvelut) ja omaan toimialaansa suoranaisesti liittyviä lisäarvopalveluja (erikoiskuljetukset ja kuormansidonta). Satamaoperaattorit tuottavat erityisesti aineettomia lisäarvopalveluja (esim. dokumentointi ja kuormansuunnittelu), sataman sisäisiin kuljetuksiin liittyviä lisäarvopalveluja (erikoiskuljetukset ja kuormansidonta) ja laadunhallintaan liittyviä lisäarvopalveluja (maahantulotarkastukset). Varustamojen, tukkuliikkeiden ja satamanpitäjien merkitys lisäarvopalvelujen tuottamisessa on vähäisempi. Transitokuljetukset jättävät Suomeen vuosittain yli 350 miljoonaa euroa tuloja, ja kauttakulkuliikenteen työllistävä vaikutus on vajaat 3 000 henkilötyövuotta. Varastoinnin ja lisäarvologistiikan osuuden transitoliikenteen tuomista tuloista on arvioitu olevan vuosittain noin 90 miljoonaa euroa ja työllistävästä vaikutuksesta noin 500 henkilötyövuotta. Pelkästään transitoliikenteen lisäarvopalvelujen jättämistä tuloista ja työllistävästä vaikutuksesta ei ole olemassa tutkimustietoa. Haastattelututkimuksessa saatujen tietojen perusteella on kuitenkin arvioitavissa, että transitoliikenteen lisäarvopalvelut tuovat Suomeen vuositasolla noin 30 miljoonaa euroa tuloja ja niiden työllistävä vaikutus on noin 100 henkilötyövuotta. Lisäarvopalvelujen kansantaloudellisen merkityksen tarkempi selvittäminen edellyttäisi yrityksiltä transitoliikenteen ja lisäarvopalvelujen tarkempaa tilastointia ja erittelyä yrityksen kirjanpidossa. Tilastoinnin kehittäminen onkin yksi suuri haaste transitoliikennettä ja lisäarvologistiikkaa koskevalle tutkimustoiminnalle. Suomen uskotaan säilyttävän asemansa Venäjän ulkomaankaupan transitoreittinä ainakin vielä lähitulevaisuudessa. Venäjän ulkomaankauppa kasvaa voimakkaasti, eikä Venäjä pysty kehittämään omia satamiaan ja muuta logistista infrastruktuuriaan samassa tahdissa ulkomaankaupan kasvun kanssa. Satamakapasiteetin kasvaessa Venäjän omien satamien kautta kulkevat tavaravirrat tulevat vähitellen lisääntymään. Suomi on edelleen tärkeä arvotavaroiden kauttakulkureitti Venäjälle, mutta yhä suurempi osa tavaratoimituksista kulkee suoraan Venäjälle ilman Suomessa tapahtuvaa purkamista ja välivarastointia. Suomen varastoihin on kuitenkin tullut uusia tuoteryhmiä (esim. työkalut ja tekstiilituotteet), jotka korvaavat menetettyä tavaraliikennettä. Syksyllä 2008 alkaneen maailmanlaajuisen talouden taantuman arvellaan vähentävän tilapäisesti transitoliikenteen tavaravirtoja, mutta taantuman ei uskota vaikuttavan pysyvästi kauttakulkuliikenteen kehitykseen. Pietarin alueelle rakennetaan uusia logistiikkaterminaaleja ja jakelukeskuksia, joiden tarjoamat lisäarvopalvelut eivät kuitenkaan vielä pysty kilpailemaan Suomen kauttakulkureitillä tarjottavien lisäarvopalvelujen kanssa. Pietarin alueella ei ole juurikaan täysipainoisia 3PL-palveluoperaattoreita. Niiden muodostumiseen menee vielä muutama vuosi. 3PL-yritysten kehittyminen Venäjällä koventaa kilpailua Suomen ja Venäjän lisäarvopalvelujen tarjoajien välillä ja lisää paineita Suomen transitoreitin kehittämiselle. Tällä hetkellä Pietarissa toimivien yritysten lisäarvopalvelutarjonta on huomattavasti suppeampi kuin Suomen kauttakulkureitin lisäarvopalvelutarjonta. Suurin osa pietarilaisyritysten tarjoamista lisäarvopalveluista muodostuu tullaus-, dokumentointi- ja konsultointipalveluista. Myös lisäarvopalveluja tarjoavien yritysten suhteellinen osuus on Pietarissa selvästi pienempi kuin Suomessa. Pietarin alueelle suunniteltujen logistiikkakompleksien rakentamisella on suuri merkitys lisäarvopalvelujen kehittymiselle. Kehitystä hankaloittaa Pietarin satama-alueen rajallisuus, minkä takia logistiikkatoimijoille ei ole juurikaan tarjolla asianmukaisia toimintatiloja. Lisäksi maailmanlaajuinen finanssikriisi on pakottanut logistiikkakeskusten rakentajia hillitsemään hankkeiden toteutusta. Transitoliikenteen säilyminen Suomen reitillä myös tulevaisuudessa edellyttää erityisesti rautatiekuljetusten kehittämistä Suomesta Venäjän ydinalueille. Tällä hetkellä Suomen kautta rautateitse Venäjälle toimitetaan hyvin vähän transitotuotteita. Säännöllisen rautateitse tapahtuvan tavaraliikenteen avaaminen parantaisi Suomen reitin kilpailukykyä ja vähentäisi rekkaruuhkia rajanylityspaikoilla. Tätä nykyä rautatiekuljetusten ongelmana on erityisesti puutteet rautatiekuljetuspalvelujen integroinnissa. Haastattelujen mukaan rautatiekuljetuksia pitäisi kehittää siten, että koko palvelupaketti olisi mahdollista ostaa yhdeltä toimijalta ovelta ovelle -periaatteen mukaisesti. Suomen tuonnin ja viennin välisen tasapainon säilyttäminen on niin ikään tärkeä tekijä transitoliikenteen tulevaisuuden kannalta. Suomi pystyy hyödyntämään transitoliikenteestä vapautuvia kontteja omassa viennissään, ja onkin ensiarvoisen tärkeää, että täysiä kontteja kuljetetaan myös paluusuuntaan muualle Eurooppaan ja Kaukoitään. Rautatiekuljetusten ja konttitasapainon lisäksi transitoliikenteen tulevaisuuden kannalta keskeinen merkitys on myös Suomen ja Venäjän välisten hyvien suhteiden säilyttämisellä. Suomen tulee erityisesti välttää Venäjä-suhteita vaarantavia poliittisia päätöksiä. Lisäksi Suomessa on panostettava entistä enemmän Venäjä-osaamisen kehittämiseen. Transitoliikenteen lisäarvopalvelujen kehitys seuraa kauttakulkuliikenteen yleistä kehityssuuntausta. Kasvavat tavaravirrat synnyttävät tarpeita lisäarvopalvelujen tuottamiselle ja kehittämiselle: mitä suurempia tavaramääriä Suomen kautta kuljetetaan, sitä paremmat mahdollisuudet lisäarvopalvelujen kehittämiseen on olemassa. Lisäarvopalvelut syntyvät ja kehittyvät yleensä asiakaslähtöisesti. Lisäarvopalvelujen kehittämisen kannalta tulevaisuuden ennakointi on avainasemassa. Logistiikka-alan toimijoiden on syytä olla jatkuvasti ajan hermolla pystyäkseen vastaamaan asiakkaiden palvelutarpeisiin. Yritysten pitää tarkoin seurata liikenne- ja tavaravirtoja sekä kehittää toimintojaan ja suunnata investointejaan ajan vaatimusten mukaisesti. Vaikka lisäarvopalvelut eivät yleensä yksistään vaikuta kuljetusreitin valintaan, ne muodostavat yhdessä muiden tehokkaasti, luotettavasti ja turvallisesti toimivien logistiikkatoimintojen kanssa merkittävän kilpailutekijän Suomen transitoreitille.

Painediffusöörin suunnitteluperusteiden kehittäminen

Pesu on tärkeä osa sellun tuotantoprosessia. Eräs tapa toteuttaa sellun pesu on käyttää painediffusööriä. Painediffusööri toimii syrjäytyspesuperiaatteella, eli poistaa sellu-massasta keittolipeää paineistetun pesuveden avulla. Työssä on kehitetty painediffusöörin suunnittelun lähtökohtia keräämällä tietoa laitteen toiminnasta, rakenteesta, valmistuksesta sekä nykyisistä epäkohdista, joihin esitetään parannusmahdollisuuksia. Tärkeimmät kehitysalueet laitteessa ovat valmistus-toleranssien väljentäminen sekä sihdin pystysuuntaisen liikkeen tuottaminen. Laitteen valmistustoleranssit on analysoitu perusteellisesti, ja niiden väljentämis-mahdollisuuksia on tutkittu. Väljentämiseen ehdotetaan erilaisia keinoja. Sihdin liike tuotetaan tällä hetkellä hydrauliikalla. Hydrauliikkakomponenteille on koottu mitoitusohjeita, joiden jälkeen esitellään keinoja hydrauliikkajärjestelmän kehittämiseen. Lopuksi esitellään muita lineaarisen liikkeen tuottamisvaihtoehtoja, joilla hydrauliikan voisi korvata. Rakenteessa käytetyille valmistusmateriaaleille on etsitty olemassa olevat yleisimpien materiaalistandardien mukaiset nimikkeet materiaalinvalinnan helpottamiseksi jatkossa. Pääasiallisten valmistusmateriaalien lisäksi on kerätty tietoa myös vaihtoehtoisista konstruktiomateriaaleista sekä materiaalinvalinnasta ja tuotesuunnittelusta yleensä.

Alusöljyvahingossa kuolleiden eläinten turvallinen käsittely

Diplomityö on osa Kymenlaakson ammattikorkeakoulun SÖKÖ II-hanketta, missä tehdään toimintamalli suuren öljyntorjuntaoperaation koordinointiin rannikon öljytorjunnasta vastaaville viranomaisille. Työn tavoitteena oli selvittää alusöljyvahingossa kuolleiden eläinten sekä eläinten keräilystä ja hoidosta syntyvien jätteiden käsittelymenetelmät ja soveltuvat käsittelylaitokset. Lisäksi tavoitteena oli selvittää kuolleiden eläinten välivarastointialueen tekniset vaatimukset ja öljyiselle eläinjätteelle soveltuva kuljetuskalusto. Työn teoriaosuudet toteutettiin kirjallisten lähteiden ja asiantuntijahaastatteluiden avulla. Tärkeäksi osaksi työtä muodostui kustannuslaskelma, missä laskettiin kuolleiden eläinten keräilystä aina loppukäsittelyyn asti muodostuvat kustannukset. Työn teoriaosuudet loivat pohjan kustannuslaskelmalle. Kuolleiden eläinten loppukäsittelyyn valittiin kolme eri laitosta ja kolme eri käsittelytekniikkaa, mitkä ovat: rumpu-uuni, siirrettävä termodesorptio ja renderöinti. Kuolleet eläimet kannattaa keskitetysti kerätä ja kuljettaa yhdelle alueelle, missä suoritetaan kuolleiden eläinten välivarastointi kylmäkonteissa ja tilastointi sekä elävien eläinten pesu ja hoito. Kustannuslaskelman perusteella siirrettävä termodesorptiolaitos on halvin käsittelyvaihtoehto, mutta kustannuserot muihin laitoksiin ovat pienet. Koko kuolleiden eläinten turvallisen käsittelyn kustannukset ovat alle promillen koko suuren öljyvahingon kustannuksista. Loppukäsittelylaitosta valittaessa on käsittelykustannuksia tärkeämpää selvittää laitoksen sen hetkinen jätteenkäsittelytilanne ja vapaa käsittelykapasiteetti kuolleille eläimille.

Kalvonpesuprosessit paperiteollisuuden sovelluksissa

Tämän työn tarkoituksena oli löytää tehokas ja taloudellinen pesuaine/pesuaineyhdistelmä kahdelle nanosuodatuskalvolle, joiden läpi on suodatettu paperitehtaan kirkassuodosta ja hiomon kiertovettä. Työssä tutkittiin myös sitä, kestävätkö tutkitut kalvot vetyperoksidia. Työssä havaittiin, että tutkituista kalvoista huokoisempi ei puhdistunut millään tutkituista pesuaineista/pesuaineyhdistelmistä. Tiiviimmän kalvon vesivuo palautui hyvin kahdella tutkituista pesuaineista. Palautuminen oli todennäköisesti seurausta siitä, että pesuaine irrotti lian kalvon pinnasta ja modifioi sen jälkeen kalvon pintaa. Työssä havaittiin myös, että huokoisempi kalvo kestää hyvin toistuvaa vetyperoksidikäsittelyä. Tiiviimpi kalvo puolestaan ei kestä toistuvaa käsittelyä vetyperoksidilla. Vetyperoksidia voidaan kuitenkin käyttää satunnaisesti apuna tiiviimpienkin kalvojen pesussa.