Toxicity and recalcitrant compound removal from bleaching pulp plant effluents by an integrated system: anaerobic packed-bed bioreactor and ozone

Effluents originated in cellulose pulp manufacturing processes are usually toxic and recalcitrant, specially the bleaching effluents, which exhibit high contents of aromatic compounds (e.g. residual lignin derivates). Although biological processes are normally used, their efficiency for the removal of toxic lignin derivates is low. The toxicity and recalcitrance of a bleached Kraft pulp mill were assessed through bioassays and ultraviolet absorption measurements, i.e. acid soluble lignin (ASL), UV(280), and specific ultraviolet absorption (SUVA), before and after treatment by an integrated system comprised of an anaerobic packed-bed bioreactor and oxidation step with ozone. Furthermore, adsorbable organic halides (AOX) were measured. The results demonstrated not only that the toxic recalcitrant compounds can be removed successfully using integrated system, but also the ultraviolet absorption measurements can be an interesting control-parameter in a wastewater treatment.

Lipeäkierron kemiallisesti parhaat käytännöt

Diplomityön tavoitteena oli kartoittaa kemiallisesti parhaita käytäntöjä sellutehtaiden kemikaalien talteenottoprosessissa. Kirjallisuudesta ei löytynyt lipeäkiertoon liittyvää kemiallista tietoutta. Laiteteknisten ratkaisujen kautta yritettiin saada selville parhaat käytännöt. Teoriaosassa on myös käsitelty lipeäkierrossa esiintyvien vierasaineiden lähteitä, rikastumista ja poistumista prosessista. Työ tehtiin Stora Enson Suomessa sijaitseville tehtaille. Kokeellisessa osassa on suoritettu tehtailta saadun materiaalin perusteella tunnuslukujen laskentaa sekä PCA-analyysin teko. Työssä tarkastelualueena on lipeäkierto liuottajasta meesauuniin. Kaukopäässä on käytössä lipeäkierrossa kaksi lipeälinjaa ja muilla tehtailla vain yksi. Saatujen tunnuslukujen perusteella tehtaille on annettu pisteitä nollasta viiteen. Viisi pistettä on saanut parhaan arvon saanut tehdas ja nolla pistettä kaukana parhaasta arvosta olevat. Tunnuslukuja on valittu 14 ja edellä esitetyllä tavalla pisteytettynä on parhaaksi tehtaaksi saatu Kaukopään 1-lipeälinja ja huonoin on Kemijärvi. Huomioitavaa on Kaukopään 2-lipeälinjan sijoittuminen vasta neljänneksi, vaikka lipeälinjoilla on valkolipeän ja meesan käsittelyssä yhteiset syöttösäiliöt. PCA-analyysin perusteella havaittiin, että kuukausikeskiarvoja käytettäessä tulokset tasoittuvat verrattuna päiväarvoilla tehtyyn analyysiin. Analyysi osoittaa, että tehtailla lipeäkierto ei ole täysin hallinnassa. Tämä ilmenee suurina objektien liikkeinä kuvissa. Päiväarvoilla analyysi tehtiin vain Oulun tehtaalle. Tarkastelussa valittiin kuukauden mittainen ajanjakso niin hyvää kuin huonoakin jaksoa. Mallien selitysasteista voidaan nähdä eroja hyvän ja huonon jakson välillä. Tämä ilmenee niin, että hyvän jakson mallin selitysaste on korkeampi kuin huonon jakson. Objektien sijoittuminen kuvissa on myös erilainen. Hyvän jakson aikana objektit ovat pieninä ryhminä, kun huonon jakson objektit ovat hajonneet yksittäisiksi arvoiksi ja päivien väliset erot ovat suuret.

Paperin ominaisuuksiin vaikuttaminen kuitulajeilla ja valmistuksen osaprosesseilla

Työn tarkastellaan massalaatujen valmistusmenetelmiä ja paperinvalmistuksen osaprosesseja pitäen silmällä massalaadun ja jälkikäsittelyn vaikutusta paperin optisiin ja reologisiin ominaisuuksiin. Pääpaino oli käytössä olevilla prosesseilla, mutta myös muutaman viimeisen vuosikymmenen aikaisiin valmistusmenetelmiin tutustuttiin suppeasti. Koska asiakkaat ja kuluttajat vaativat yhä vaaleampia, kestävämpiä ja lujempia papereita, on tärkeää kyetä tunnistamaan eri osa-prosessit, joilla voidaan vaikuttaa näihin ominaisuuksiin. Asiakaslähtöisyyden ohella prosessien pitää nykyisten tiukkojen päästömääräysten vuoksi pyrkiä ympäristöystävälliseen liiketoimintaan. Myös keräyspaperin käytöstä on säädetty asetus, jonka mukaan keräyspaperin pitää päätyä ensisijaisesti uusiopaperin raaka-aineeksi. Ympäristövaatimukset ja kierrätyskuidun käyttö antavatkin omat haasteensa hyvien optisten ja reologisten ominaisuuksien saavuttamisessa.

Vihreät arvot osana sellutuotteiden markkinointia

Tutkimuksessa tarkasteltiin vihreitä arvoja sellun nykyisessä markkinoinnissa ja käsiteltiin lähiajan haasteita markkinoinnin näkökulmasta. Metsäsertifioinnit PEFC ja FSC vaikuttavat sellun markkinointiin, samaten nähtiin ympäristömerkkien olevan voimakkaammin tulossa mukaan sellun liiketoimintaan. Yrityksen suorituskykyä ympäristöasioissa kuvaamaan on kehitetty erilaisia indeksejä. Näissä on jo mukana sellua valmistavia yrityksiä. Lisäksi työssä tarkasteltiin sellua valmistavia yrityksiä.

Teollisuuden kunnossapitopalveluiden kustannusmalli yritysverkostossa

Tämän tutkimuksen päätavoitteena oli luoda yleisellä tasolla teollisuuden kunnossapitopalveluille kustannusmalli käytännön päätöstilanteiden avuksi. Kustannusmallin tarkoitus oli, että sitä voidaan käyttää kaikissa päätöstilanteissa, joissa pyritään vaikuttamaan kunnossapidon aiheuttamiin kustannuksiin, joko kunnossapitopalveluiden tarjoajan tai asiakkaan tai molempien toimesta. Kustannusmalli eroaa perinteisistä kustannusmalleista näkökulmansa osalta. Aiemmin kehitetyissä teollisuuden kunnossapitopalveluiden kustannusmalleissa on esitetty palveluntarjoajan omat kustannukset tai asiakkaan kustannukset, mutta ei molempia kustannuksia samanaikaisesti. Kustannusmallia testattiin pienessä yritysverkostossa, johon kuului Sellutehdas, Kunnossapitoyhtiö ja Laitetoimittaja. Verkostossa kunnossapitoprosesseja tutkittiin tapaustutkimuksen keinoin. Tutkittuja tapauksia oli yhteensä kolme kappaletta, joista kaikki sijoittuivat sellun valmistusprosessin eri vaiheisiin ja ne olivat luonteeltaan hyvin erilaisia. Työn teoriaosa pohjautuu pääasiassa teollisuuden kunnossapitoa käsitteleviin artikkeleihin, tutkimuksiin ja kirjoihin. Lisäksi käsitellään hinnoittelun ja kustannuslaskennan teoriaa. Työn empiirinen osa perustuu haastatteluihin ja yrityksiltä saatuihin kustannustietoihin. Haastattelujen ja kustannustietojen avulla testattiin kustannusmallia. Testauksen jälkeen analysoitiin saatuja tuloksia ja kustannusmallia. Työn keskeiset tulokset liittyivät siihen, mitä kustannuksia tulee huomioida kustannusmallissa ja millainen on käyttökelpoinen kustannusmalli. Kustannusmallin käyttöön ja kehittämiseen liittyi myös ongelmia, jotka tuodaan työn loppuvaiheessa esille. Keskeinen ongelma mallin käytössä oli, että yritysverkoston osapuolet eivät halunneet avata euromääräisiä kustannustietojaan vielä toisilleen. Tämän vuoksi kustannusmallissa esitetään ainoastaan kustannuserien prosentuaalisia osuuksia yritysten aiheutuneista kunnossapidon kokonaiskustannuksista. Pelkkien prosentuaalisten kustannusten analysoiminen oli haasteellisempaa, koska esimerkiksi kustannusten suuruusluokka näkyy vain euroissa.

Surface characterization of chemically modified fiber, wood and paper

Inorganic-organic sol-gel hybrid coatings can be used for improving and modifying properties of wood-based materials. By selecting a proper precursor, wood can be made water repellent, decay-, moisture- or UV-resistant. However, to control the barrier properties of sol-gel coatings on wood substrates against moisture uptake and weathering, an understanding of the surface morphology and chemistry of the deposited sol-gel coatings on wood substrates is needed. Mechanical pulp is used in production of wood-containing printing papers. The physical and chemical fiber surface characteristics, as created in the chosen mechanical pulp manufacturing process, play a key role in controlling the properties of the end-use product. A detailed understanding of how process parameters influence fiber surfaces can help improving cost-effectiveness of pulp and paper production. The current work focuses on physico-chemical characterization of modified wood-based materials with surface sensitive analytical tools. The overall objectives were, through advanced microscopy and chemical analysis techniques, (i) to collect versatile information about the surface structures of Norway spruce thermomechanical pulp fiber walls and understand how they are influenced by the selected chemical treatments, and (ii) to clarify the effect of various sol-gel coatings on surface structural and chemical properties of wood-based substrates. A special emphasis was on understanding the effect of sol-gel coatings on the water repellency of modified wood and paper surfaces. In the first part of the work, effects of chemical treatment on micro- and nano-scale surface structure of 1st stage TMP latewood fibers from Norway spruce were investigated. The chemicals applied were buffered sodium oxalate and hydrochloric acid. The outer and the inner fiber wall layers of the untreated and chemically treated fibers were separately analyzed by light microscopy, atomic force microscopy and field-emission scanning electron microscopy. The selected characterization methods enabled the demonstration of the effect of different treatments on the fiber surface structure, both visually and quantitatively. The outer fiber wall areas appeared as intact bands surrounding the fiber and they were clearly rougher than areas of exposed inner fiber wall. The roughness of the outer fiber wall areas increased most in the sodium oxalate treatment. The results indicated formation of more surface pores on the exposed inner fiber wall areas than on the corresponding outer fiber wall areas as a result of the chemical treatments. The hydrochloric acid treatment seemed to increase the surface porosity of the inner wall areas. In the second part of the work, three silane-based sol-gel hybrid coatings were selected in order to improve moisture resistance of wood and paper substrates. The coatings differed from each other in terms of having different alkyl (CH3–, CH3-(CH2)7–) and fluorocarbon (CF3–) chains attached to the trialkoxysilane sol-gel precursor. The sol-gel coatings were deposited by a wet coating method, i.e. spraying or spreading by brush. The effect of solgel coatings on surface structural and chemical properties of wood-based substrates was studied by using advanced surface analyzing tools: atomic force microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy and time-of-flight secondary ion spectroscopy. The results show that the applied sol-gel coatings, deposited as thin films or particulate coatings, have different effects on surface characteristics of wood and wood-based materials. The coating which has a long hydrocarbon chain (CH3-(CH2)7–) attached to the silane backbone (octyltriethoxysilane) produced the highest hydrophobicity for wood and wood-based materials.

Hemiselluloosien talteenotto paineistetulla kuumavesiuutolla tuotetuista puu-uutteista

Puunjalostusteollisuus keskittyy tällä hetkellä lähinnä sellun ja paperin tuotantoon. Sellun tuotannossa käytetään puun komponenteista vain selluloosa. Puun muita pääkomponentteja ovat hemiselluloosa ja ligniini. Nämä yhdisteet ovat mahdollisia tulevaisuuden biomateriaalien lähtöaineita, mutta tähän mennessä ne on jätetty käyttämättä hyödyksi. Paineistettu kuumavesiuutto on menetelmä, jolla hemiselluloosat ja ligniinit olisi mahdollista erottaa puumateriaalista ennen sellunkeittoa, ja sen jälkeen fraktioida uutteesta erilleen jatkojalostusta varten. Fraktioinnista on tehty tutkimusta monella erilaisella menetelmällä ja eri menetelmiä yhdistelemällä. Tämä kandidaatin työ on kirjallinen työ, jossa käsitellään paineistettua kuumavesiuuttoa, sekä eri yksikköoperaatioita ja niiden mahdollisuuksia hemiselluloosan erotukseen puu-uutteista. Membraanisuodatus on menetelmä, jolla puu-uutteesta saadaan erotettua konsentroitu hemiselluloosafraktio. Membraanisuodatuksessa on kuitenkin puu-uutteiden tapauksessa havaittu ongelmia muun muassa kalvon likaantumisen kanssa. Yhdistämällä muutamia eri yksikköoperaatioita, saadaan parannettua membraanisuodatuksen tehoa, sekä hemiselluloosan puhtautta ja saantoa. Näitä mahdollisia yksikköoperaatioita ovat adsorptio, hapetus, saostus, kromatografiset menetelmät ja neste-nesteuutto.

Exchange of Product-related Data between a Pulp and Paper Machinery Supplier and Its Partners

Kiihtyvä kilpailu yritysten välillä on tuonut yritykset vaikeidenhaasteiden eteen. Tuotteet pitäisi saada markkinoille nopeammin, uusien tuotteiden pitäisi olla parempia kuin vanhojen ja etenkin parempia kuin kilpailijoiden vastaavat tuotteet. Lisäksi tuotteiden suunnittelu-, valmistus- ja muut kustannukset eivät saisi olla suuria. Näiden haasteiden toteuttamisessa yritetään usein käyttää apuna tuotetietoja, niiden hallintaa ja vaihtamista. Andritzin, kuten muidenkin yritysten, on otettava nämä asiat huomioon pärjätäkseen kilpailussa. Tämä työ on tehty Andritzille, joka on maailman johtavia paperin ja sellun valmistukseen tarkoitettujen laitteiden valmistajia ja huoltopalveluiden tarjoajia. Andritz on ottamassa käyttöön ERP-järjestelmän kaikissa toimipisteissään. Sitä halutaan hyödyntää mahdollisimman tehokkaasti, joten myös tuotetiedot halutaan järjestelmään koko elinkaaren ajalta. Osan tuotetiedoista luo Andritzin kumppanit ja alihankkijat, joten myös tietojen vaihto partnereiden välillä halutaan hoitaasiten, että tiedot saadaan suoraan ERP-järjestelmään. Tämän työn tavoitteena onkin löytää ratkaisu, jonka avulla Andritzin ja sen kumppaneiden välinen tietojenvaihto voidaan hoitaa. Tämä diplomityö esittelee tuotetietojen, niiden hallinnan ja vaihtamisen tarkoituksen ja tärkeyden. Työssä esitellään erilaisia ratkaisuvaihtoehtoja tiedonvaihtojärjestelmän toteuttamiseksi. Osa niistä perustuu yleisiin ja toimialakohtaisiin standardeihin. Myös kaksi kaupallista tuotetta esitellään. Tarkasteltavana onseuraavat standardit: PaperIXI, papiNet, X-OSCO, PSK-standardit sekä RosettaNet. Lisäksi työssä tarkastellaan ERP-järjestelmän toimittajan, SAP:in ratkaisuja tietojenvaihtoon. Näistä vaihtoehdoista parhaimpia tarkastellaan vielä yksityiskohtaisemmin ja lopuksi eri ratkaisuja vertaillaan keskenään, jotta löydettäisiin Andritzin tarpeisiin paras vaihtoehto.

The Reflections of Strategic Orientation on profitability - A resource-based study in pulp and paper industry

Tutkielman tavoitteena oli analysoida erilaisia strategisia orientaatioita sellu- ja paperiteollisuudessa. Sellu- ja paperiteollisuus on kohtaamassa strategisia haasteita, jotka ulottuvat syvälle sen rakenteisiin. Yritykset ovat valinneet erilaisia lähestymistapoja organisoidessaan tuotantoa ja kansainvälistä arvoketjuaan tässä muuttuvassa ympäristössä. Tutkimukseen valittiin 30 suurinta sellu- ja paperiteollisuudessa toimivaa yritystä ja mahdollisia syitä kannattavuuseroihin yritysten välillä analysoitiin. Yritysten strategista orientaatiota tarkasteltiin vertailemalla muun muassa seuraavia tekijöitä: vertikaalinen integraatioaste, tuotevalikoiman laajuus, tuotantokapasiteetin levinneisyys ja tuotantokapasiteetin ikä. Kannattavuutta mitattiin erilaisilla talouden tunnusluvuilla (liikevoitto, oman pääoman tuotto-%, koko pääoman tuotto-%). Tulosten mukaan yrityksiä voidaan ryhmitellä strategisen orientaation perusteella ja ryhmien välillä on kannattavuuseroja.

Developing Supply Chain Process Management and Measurement in Global Manufacturing Company

The objective of this research is to create a current state analysis of pulp supply chain processes from production planning to deliveries to customers. A cross-functional flowchart is being used to model these processes. These models help finding key performance indicators (KPIs) which enable examinations of the supply chain efficiency. Supply chain measures in different processes reveal the changes need processes that affect the whole supply chain and its efficiency and competitiveness. Structure of pulp supply chain differs from most of the other supply chains. The fact that there are big volumes of bulk products, small product variations and supply forecasts are made for the year ahead make the difference. This factor brings different benefits but also challenges when developing supply chain. This thesis divides pulp supply chain in three different main categories: production planning, warehousing and transportation. It provides tools for estimating the functionality of supply chain as well as developing the efficiency for different functions of supply chain. By having a better understanding of supply chain processes and measurement the whole supply chain structure can be developed significantly.

Location of manufacturing plants by industry, county, and employment size: 1954. Based on a special tabulation of the 1954 census of manufacturers.

pt. 1. Food and kindred products; tobacco manufactures.--pt. 2. Textile mill products; apparel and related products; leather and leather goods.--pt. 3. Lumber and wood products; furniture and fixtures.--pt. 4. Pulp, paper, and products; printing and publishing.--pt. 5. Chemical and products: petroleum and coal products; rubber products.--pt. 6. Stone, clay, and glass products; miscellaneous manufactures.--pt. 7. Primary metal industries; fabricated metal products.--pt. 8. Machinery, except electrical; electrical machinery.--pt. 9. Transportation equipment; instruments and related products.

Participation of portuguese manufacturing industry in global value chains

Portugal’s manufacturing sector has a significant importance both in national income and employment. As has been pointed out by several researchers, the traditional methods of analysis fail to grasp all the dimensions of economic competitiveness. This dissertation is then, at its core, an analysis of Portugal’s manufacturing industry in terms of the latter’s value added to production and impact to employment under the framework of global value chains. The current dissertation seeks to study in which way the Portuguese manufacturing industry, and its respective sectors, has a direct and indirect impact on the creation of value added and employment and how this impact can be measured. For development of this work the input-output approach for calculation of multipliers and the new framework proposed by Timmer et al. (2013) for calculation of GVC income and GVC jobs indicators were used, elaborated on the basis of the WIOD project dataset. Moreover, to illustrate the application of the provided methodology the Portuguese textile industry was used as an example. It was found that the changes in final demand of such sectors as Pulp, Paper, Printing and Publishing; Machinery, Nec and Textiles and Textile Products would have a larger impact on generated value added than other manufacturing sectors. At the same time, employment created by the changes in final demand would be more impacted by such sectors as Food, Beverages and Tobacco; Wood and Products of Wood and Cork and Textiles and Textile Products. In this regard, the number of low-skilled workers in Portugal seems to be more effected by changes in final demand, than those occupied by higher -skilled individuals. Moreover, it was found that the distribution of GVC income and GVC jobs for the Portuguese manufacturing industry shares a similar outlook. However, upon closer inspection of GVC labour distribution by skill levels there seems to exist a general progression in which low-skilled jobs requirements are met by local resources, while the need for higher skilled jobs require a greater “off-shoring” of work The results obtained through calculations of presented multipliers provide a powerful tool for policy makers in strategic planning of development of national economy. Using the provided methodology and obtained results, a government and supranational organizations could define which industry would have the greatest impact for an additional unit of output generated through the economy, and thus define the sectors for further investments.

Microbial Evaluation Of Traumatized Teeth Treated With Triple Antibiotic Paste Or Calcium Hydroxide With 2% Chlorhexidine Gel In Pulp Revascularization.

Revascularization outcome depends on microbial elimination because apical repair will not happen in the presence of infected tissues. This study evaluated the microbial composition of traumatized immature teeth and assessed their reduction during different stages of the revascularization procedures performed with 2 intracanal medicaments. Fifteen patients (7-17 years old) with immature teeth were submitted to the revascularization procedures; they were divided into 2 groups according to the intracanal medicament used: TAP group (n = 7), medicated with a triple antibiotic paste, and CHP group (n = 8), dressed with calcium hydroxide + 2% chlorhexidine gel. Samples were taken before any treatment (S1), after irrigation with 6% NaOCl (S2), after irrigation with 2% chlorhexidine (S3), after intracanal dressing (S4), and after 17% EDTA irrigation (S5). Cultivable bacteria recovered from the 5 stages were counted and identified by means of polymerase chain reaction assay (16S rRNA). Both groups had colony-forming unit counts significantly reduced after S2 (P < .05); however, no significant difference was found between the irrigants (S2 and S3, P = .99). No difference in bacteria counts was found between the intracanal medicaments used (P = .95). The most prevalent bacteria detected were Actinomyces naeslundii (66.67%), followed by Porphyromonas endodontalis, Parvimonas micra, and Fusobacterium nucleatum, which were detected in 33.34% of the root canals. An average of 2.13 species per canal was found, and no statistical correlation was observed between bacterial species and clinical/radiographic features. The microbial profile of infected immature teeth is similar to that of primarily infected permanent teeth. The greatest bacterial reduction was promoted by the irrigation solutions. The revascularization protocols that used the tested intracanal medicaments were efficient in reducing viable bacteria in necrotic immature teeth.

Polyphenol Extraction Optimisation From Ceylon Gooseberry (dovyalis Hebecarpa) Pulp.

Originally from Asia, Dovyalis hebecarpa is a dark purple/red exotic berry now also produced in Brazil. However, no reports were found in the literature about phenolic extraction or characterisation of this berry. In this study we evaluate the extraction optimisation of anthocyanins and total phenolics in D. hebecarpa berries aiming at the development of a simple and mild analytical technique. Multivariate analysis was used to optimise the extraction variables (ethanol:water:acetone solvent proportions, times, and acid concentrations) at different levels. Acetone/water (20/80 v/v) gave the highest anthocyanin extraction yield, but pure water and different proportions of acetone/water or acetone/ethanol/water (with >50% of water) were also effective. Neither acid concentration nor time had a significant effect on extraction efficiency allowing to fix the recommended parameters at the lowest values tested (0.35% formic acid v/v, and 17.6 min). Under optimised conditions, extraction efficiencies were increased by 31.5% and 11% for anthocyanin and total phenolics, respectively as compared to traditional methods that use more solvent and time. Thus, the optimised methodology increased yields being less hazardous and time consuming than traditional methods. Finally, freeze-dried D. hebecarpa showed high content of target phytochemicals (319 mg/100g and 1,421 mg/100g of total anthocyanin and total phenolic content, respectively).

Micromorphology Of The Dental Pulp Is Highly Preserved In Cancer Patients Who Underwent Head And Neck Radiotherapy.

Teeth are often included in the radiation field during head and neck radiotherapy, and recent clinical evidence suggests that dental pulp is negatively affected by the direct effects of radiation, leading to impaired sensitivity of the dental pulp. Therefore, this study aimed to investigate the direct effects of radiation on the microvasculature, innervation, and extracellular matrix of the dental pulp of patients who have undergone head and neck radiotherapy. Twenty-three samples of dental pulp from patients who finished head and neck radiotherapy were analyzed. Samples were histologically processed and stained with hematoxylin-eosin for morphologic evaluation of the microvasculature, innervation, and extracellular matrix. Subsequently, immunohistochemical analysis of proteins related to vascularization (CD34 and smooth muscle actin), innervation (S-100, NCAM/CD56, and neurofilament), and extracellular matrix (vimentin) of the dental pulp was performed. The morphologic study identified preservation of the microvasculature, nerve bundles, and components of the extracellular matrix in all studied samples. The immunohistochemical analysis confirmed the morphologic findings and showed a normal pattern of expression for the studied proteins in all samples. Direct effects of radiotherapy are not able to generate morphologic changes in the microvasculature, innervation, and extracellular matrix components of the dental pulp in head and neck cancer patients.