Ilmastonmuutos on sekä globaali että paikallinen ilmiö, joka aiheuttaa muutoksia esimerkiksi lämpötiloissa, sadannassa ja tuulien voimakkuudessa. Suomessa keskilämpötilan ennustetaan nousevan kahdesta seitsemään astetta ja vuotuisen sadannan kasvavan 5–40 % vuoteen 2080 mennessä. Ilmaston jatkuvaa muuttumista ennustetaan päästöskenaarioiden ja ilmastomallien avulla. Työssä Ilmastonmuutoksen huomioon ottaminen väyläsuunnittelussa ja -rakentamisessa tarkastellaan ilmastonmuutosta väylärakentamisen näkökulmasta Suomen alueella. Työn tavoitteena on selvittää ilmastonmuutoksen vaikutuksia rautateiden ja tiestön kuntoon sekä hoitoon. Samalla pyritään löytämään keinoja, kuinka väylärakentamisessa ja -suunnittelussa voidaan varautua ilmastonmuutoksen tuomiin haasteisiin. Työssä saadut tulokset perustuvat kirjallisuuteen aiheesta. Ilmastonmuutos voi osin helpottaa radanpitoa, mutta pääosin se luo riskejä häiriötilanteisiin ja rataverkon toimintakykyyn. Rataverkko on hyvin herkkä radikaaleille ilmastomuutoksille. Rautateiden suunnittelussa tulisi varautua etenkin ääri-ilmiöihin, kuten tulviin ja rankkasateisiin. Vesi, routa ja lämpötila ovat kolme suurinta tekijää, jotka vaikuttavat tiestön kuntoon. Tiet eivät kestä suuria ilmastovaihteluita, joten ilmastonmuutoksen odotetaan tuovan lisäkustannuksia tiestön hoitoon. Toimilinjoja teiden huoltoon on päivitetty vastaamaan ilmastonmuutoksen vaatimia tarpeita. Samoin maantietulviin on varauduttu suunnittelulähtöisesti. Ilmastoriskien tunnistaminen, arviointi ja niiden hallinta on edellytys ilmastonmuutoksen vaikutuksiin varauduttaessa. Kaikki toimenpiteet koskien ilmastonmuutosta tulisi aloittaa riskitarkastelusta. Ilmastoriskejä on monenlaisia ja niitä lähestytään tapauskohtaisesti eri tavoin. Väylärakentamisessa ilmastonmuutos huomioidaan kaavoituksesta lähtien. Ilmastonmuutoksen etenemisen seuranta ja sen huomioon ottaminen niin suunnittelussa kuin rakentamisessa on jo aloitettu, mutta lisää muutoksia tarvitaan, jotta teiden ja ratojen kunto ei heikenny. Tämä tarkoittaa tiukempia rajoitteita rakentamiseen sekä olemassa olevien säännösten sopeuttamista entistä haastavimpiin olosuhteisiin. / Climate change is both a global and a local phenomenon that causes changes, for instance, in temperatures, rainfall and wind strength. In Finland, average temperature is projected to rise from two to seven degrees and annual rainfall to grow by 5–40% by 2080. Climate change is predicted through emission scenarios and climate models. In the work Recognition of climate change in infrastructure planning and -construction examines climate change from the point of view of road- and rail construction in the Finnish area. The aim of the thesis is to investigate the effects of climate change on the condition and care of the railways and roads. At the same time, the aim is to find ways how construction and planning can be prepared for the challenges of climate change. The results of the work are based on the literature on the subject. Climate change can partially ease track maintenance, but it mainly creates risks for disruption and network performance. The rail network is very sensitive to radical climate change. Railway design should be prepared for extreme phenomena, such as floods and heavy rains. Water, rust and temperature are the three major variables that affect the road condition. Roads cannot withstand severe climate fluctuations, so climate change is expected to bring additional costs for treating the roads. Lines of work in road maintenance have been updated to meet the needs of climate change. Likewise, floods are taken into account in the design of roadways. Identification, assessment and management of climate risks is a prerequisite when preparing for the effects of climate change. All measures for climate change should start with a risk assessment. Climate risks are diverse, and they are approached on a case by case basis in different ways. Climate change has been taken into account in the field of road- and rail construction since zoning. Monitoring the progress of climate change and taking it into account both in design and construction has already begun, but more changes are needed to ensure that the road and track conditions are not weakened. This means stricter constraints on construction and adaptation of existing regulations to more challenging conditions.

Diplomityön tavoitteena oli selvittää, kuinka hyvin mineraalivillajäte soveltuu geopolymeerien raaka-aineeksi. Mineraalivillajäte on hankalasti kierrätettävää jätemateriaalia, jonka uudelleenkäytöllä rakennus- ja purkujätteen ympäristökuormitusta saataisiin pienennettyä huomattavasti. Jätettä syntyy Suomessa yli 20 000 tonnia vuosittain, tehden siitä merkittävän yhteiskunnallisen ongelman kiertotalouden näkökulmasta. Mineraalivillajätenäytteet kerättiin eri aikakausilta peräisin olevasta rakennus- ja purkujätteestä. Esikäsittelynä mineraalivillat jauhettiin kuulamyllyllä sekä osassa koesarjoja villojen sisältämä orgaaninen sideaine poistettiin kuumentamalla. Jauhetut mineraalivillat alkaliaktivoitiin eli geopolymerisoitiin kaliumsilikaattiliuoksella. Näytteet kovetettiin huoneenlämmössä tai ensimmäiset 24 tuntia 50°C:ssa ja sen jälkeen huoneenlämmössä. Valmistetuista geopolymeereistä määritettiin puristus- ja taivutuslujuuden kehitys ajan funktiona, veden absorptio, kestävyys jäätymis-sulamissyklejä vastaan ja niille suoritettiin röntgendiffraktioanalyysi. Kaikki mineraalivillajätteet soveltuivat geopolymeerien lähtöaineeksi erinomaisesti. Työssä saavutettiin parhaimmillaan 60–65 MPa:n puristuslujuuden omaavia kivivillapohjaisia geopolymeerejä. Lasivillapohjaisille geopolymeereille mitattiin 60–70 MPa:n lujuisia puristuslujuuksia. Molempien villojen seokselle saavutettiin 30 MPa puristuslujuus. Jäätymis-sulamissyklien jälkeen kivivillageopolymeerit säilyttivät lujuusominaisuutensa erinomaisesti. 116 syklin jälkeen kivivillageopolymeereillä oli yhä noin 45–60 MPa:n puristuslujuus, joka on tavallista betonia lujempi (42 MPa). Lasivillapohjaiset geopolymeerit eivät kestäneet jäätymis-sulamissyklejä yhtä pitkälle, joten ne eivät sovellu sellaisenaan ulkokäyttöön. Molempien villojen seoksesta valmistettu geopolymeeri kesti jäätymis-sulamissyklejä hyvin. Röntgendiffraktioanalyysi osoitti, että muodostuneet sidefaasit olivat täysin amorfisia, lukuun ottamatta muutamaa lasivillageopolymeeriä. Työssä osoitettiin mineraalivillajätegeopolymeerien olevan potentiaalisia materiaaleja laastien ja betonien korvikkeeksi tulevaisuudessa. Tämä diplomityö luo pohjan jatkokehitykselle ja on todennäköistä, että tulevaisuudessa mineraalivillajätegeopolymeerejä voidaan käyttää monissa eri käyttötarkoituksissa. / The purpose of the thesis is to investigate whether mineral wool waste would be a suitable raw material for geopolymers. Mineral wool waste is difficult to recycle and finding new purposes for its use would reduce the carbon footprint of construction industry on environment. In Finland alone, over 20 000 tonnes of the waste is generated annually, posing a serious challenge for the circular economy of the country. In this work, mineral wool waste was separated from construction and demolition waste from different time periods. As pre-treatment mineral wool wastes were milled with a ball mill and for certain experimental series the organic binder in mineral wool was removed by heating process. Milled mineral wools were alkali-activated i.e. geopolymerized with potassium silicate solution. Geopolymer samples were cured at room temperature or first 24h at 50°C and then at room temperature. Following analyses were conducted for hardened geopolymer samples: development of compressive and flexural strength as a function of time, water absorption, resistance against freeze-thaw-cycles, and X-ray diffraction analysis. All mineral wools were excellent raw material for geopolymers. At best stone wools geopolymers had 60–65 MPa compressive strength. Glass wool-based geopolymers had compressive strengths up to 60–70 MPa while the mix of both wools had compressive strength of 30 MPa. Stone wool-based geopolymers had excellent resistance against freeze-thaw-process. It was determined that after 116 cycles stone wool-based geopolymers had still compressive strength of 45–60 MPa with no visible micro cracks. Glass wool-based geopolymers did not have as good freeze-thaw-resistance so they are not suitable for outdoor use as such. However, the mixes of both wools resisted freeze-thaw-process. Based on X-ray diffraction analysis the formed binding phases were amorphous. The overall results found in this thesis indicate that geopolymers based on mineral wool waste could serve as a potential substitute for mortars and concretes. Hence, it is likely that mineral wool waste could serve as a raw material for construction industry in near future.

Erilaisten kokeiden suunnittelu ja suoritus erilaisiin teollisuuden tarpeisiin on hyvin eritasoista. Kokeita voidaan suunnitella hyvinkin tarkasti tai sitten toimia ”mutu”-tuntumalla. Vaikka on olemassa virallisia standardeja kokeiden suorittamiseen teollisuudessa, on toteutus kuitenkin hyvin vaihtelevaa. Koesuunnittelusta kirjoitetut kirjat ovat usein hyvin matemaattisia ja aloittelevalle suunnittelijalle työläitä, mikäli ei oikein edes tiedä mitä on etsimässä. Tämän työn tavoitteena oli selvittää, mitä aloittelevan koesuunnittelijan tulee huomioida ja minkälaisia työkaluja koesuunnitteluun on olemassa. Työ on suoritettu kokonaan kirjallisuusselvityksenä. Työn tuloksena saadaan, että laadukkaan koesuunnitelman tekeminen vaatii aiheeseen perehtymistä ja hyvää prosessituntemusta kohteesta. Tämän kandidaatintyön tarkoitus on enemmänkin herättää ajatuksia suunnitelman laatijalle kuin kyetä antamaan suoria vastauksia mihinkään kysymykseen. Työ on kirjoitettu yleisellä tasolla, joten parhaiten työ sopii koesuunnittelusta ensitietoa hakevalle.

Työn tarkoituksena on tarkastella laskeutusaltaiden toimintaan liittyvää teoriaa sekä suunnitella hulevesien selkeyttämiseen käytettävä laskeutusallas Kilpisjärven rajanylityspaikalle. Hulevedet tulevat päällystetyltä rekkojen pysähtymis- ja tarkistusalueelta ja niiden laatua tarkastellaan kirjallisuuteen perustuen. Alue sijaitsee pohjavedenmuodostumisalueella, joten hulevesiä ei voida käsittelemättä imeyttää maaperään. Allasta edeltää hiilivetyjen- ja öljynerotuskaivot. Kiintoaineksen laskeuttamisen jälkeen hulevedet johdetaan läheiselle suolle, jossa osa jäljelle jääneestä kiintoaineksesta imeytyy turpeeseen ja osa huuhtoutuu ympäristöön pintavalunnan mukana. Laskeutusaltaan tehtävänä on vähentää kiintoaineskuormaa laskeuttamalla kiintoaines altaan pohjalle. Viipymää altaassa voidaan lisätä hidastamalla virtausnopeutta altaassa, tai pienentämällä ulosvirtauksen määrää altaasta. Liian suuri virtausnopeus altaassa voi myös aiheuttaa partikkeleiden resuspensiota, mikä tulee ottaa huomioon allasta suunniteltaessa. Laskeutusallas suunnitellaan käyttäen partikkeleiden teoreettista laskeutumisnopeutta, mutta altaan toimivuutta tarkastellaan myös pintakuormateorian mukaisesti. Altaan tarkkaa toimintaa on vaikea ennustaa, koska viipymä ja virtaus altaassa on riippuvainen alueen sadannasta. Mitoitusvirtaamana on käytetty kerran kymmenessä vuodessa tapahtuvaa viiden minuutin kestoista rankkasadetta. Tutkimuksessa esitetyillä altaan mitoilla ja viipymällä mitoitussateesta aiheutuvista hulevesistä saadaan selkeytettyä sora, hiekka, hieta ja mahdollisesti myös karkein hiesu. Altaaseen voidaan myös rakentaa virtausta tasaava ja jakava pohjapato, joka samalla myös pienentää aktiivista virtauskerrosta. Tässä työssä ei määritetty altaan lopullista muotoa. Koska allas sijaitsee pohjavedenmuodostumisalueella, altaaseen suunniteltiin vaativan kloridisuojauksen mukainen pohjarakenne. Tämän lisäksi altaan tulo- ja poistoputkiin tulee asentaa sulkuventtiilit, jotta allas saadaan suljettua mahdollisen onnettomuuden tapahtuessa. / The goal of this batchelor’s thesis was to study the theory related to sedimentation basins and how they operate, and designing a sedimentation basin for the treatment of runoff waters from Kilpisjärvi border station. Runoff waters origin from a paved parking and checking lot for trucks and tankers. The quality of runoff water is defined based on literature. The area is located in ground water recharge area so the runoff waters cannot be let to infiltrate to the ground without treatment. Prior to the basin are oil and hydrocarbon trap wells. Treated waters are conducted to a near-by swamp where a part of remaining suspended solids is trapped into peat and others flushed to the surrounding environment as surface runoff. The function of the sedimentation basin is to decrease the suspended solid load by forcing it to settle in the bottom of the basin. Retention time can be increased by slowing the horizontal flow velocity in the basin or limiting the out flow rate from the basin. If the horizontal flow velocity through the basin is too high it can cause resuspension which must be observed while designing the basin. The basin is designed by using the theoretical settling time of particles, but the functionality of the basin is also examined according to the surface load theory. It is impossible to predict the exact settling rate because the flow velocity and retention time are related to rainfalls. Design flow is determined by using a 5 minutes lasting heavy rainfall which appears in ten years periods. With the designed basin dimensions and retention time it is possible to separate gravel, sand, coarse silt and a part of medium silt from the runoff waters. A barrier can be constructed in the beginning of the basin to make the flow through the basin more uniformly distributed and divided. A barrier also diminishes the height of the active flow bed. In this study the final form of the basin was not determined. The proper foundations were designed by using Finnish guidelines and regulations that must be applied when the study area is located in ground water recharge areas. In addition closing valves should be installed into to the inlet and outlet pipes so that the basin can be properly closed in case of an accident.

Tässä työssä selvitettiin paikallisen pohjaveden yhteyttä rinteeseen rakennetun rivitalon kosteusongelmaan. Tutkimuksen kohteena oli Oulun Mäntylässä sijaitseva, 1980-luvulla rakennettu rivitalo. Rivitalo on rakennettu perusmuurin päälle, jonka ympärille on tehty ensimmäiset salaojitukset 2000-luvulla. Kuivatustoimenpiteiden jälkeen talon kosteusongelmat ovat korjaantuneet luoteispäädyssä, mutta kaakkoispäädyn asuntojen rakenteissa on mitattu edelleen haitallisia kosteuspitoisuuksia. Työn tavoitteena oli luoda ymmärrys rivitalotontin nykyisestä kuivatusjärjestelmästä, alueen pohjaveden pinnankorkeudesta sekä paikallisen topografian ja hydrologian erityispiirteistä. Lisäksi työssä hahmoteltiin miten piha-alueen kuivatusta voitaisiin edelleen tehostaa ja siten varmistaa, että talon pohjarakenteet eivät kastuisi. Pohjaveden pinnankorkeutta tarkkailtiin tontilla marraskuun 2015 ja heinäkuun 2016 välisenä aikana viidessä pohjavesiputkessa. Pohjaveden pinnankorkeus mitattiin manuaalisesti kaikissa havaintoputkissa neljä kertaa havaintojakson aikana. Pinnankorkeuden jatkuvatoimista mittausta tehtiin neljässä havaintoputkessa tunnin välein koko havaintojakson ajan. Lisäksi tontilta otettiin yhdeksän maaperänäytettä, joille tehtiin raekokoanalyysit vedenjohtavuuden ja painekammiokokeet veden sitoutumiskäyrän määrittämiseksi. Sääolosuhteiden yhteyttä pohjaveden pinnankorkeuksiin tarkasteltiin Ilmatieteen laitoksen mittaamien sadanta- ja lämpötilatietojen avulla. Rivitalon kaakkoispäädyn kohdalta rakennettiin pohjaveden 2D-suotovirtausmalli GEO-SLOPE International Ltd:n SEEP/W-laskentaohjelmalla. Mallinnuksella simuloitiin pohjaveden nykyistä pinnankorkeutta suhteessa talon perustusten alapinnan korkeustasoon. Lisäksi pohjavesivirtausta simuloitiin tilanteessa, jossa talon etu- ja takapihalle asennettaisiin salaojat tehostamaan alueen kuivattamista. Mallin avulla arvioitiin uusien salaojien asennussyvyyksiä pohjaveden alentamiseksi vähintään 50 cm:n päähän perustusten alapinnasta. Pohjaveden alentamisesta aiheutuvien painumien tarkastelu tehtiin GeoCalc-laskentaohjelmalla. Maaperänäytteiden perusteella tontin pohjamaa on hiekkamoreenia. Havaintojakson aikana pohjaveden pinta oli pohjavesiputkissa noin 0…3,8 m syvyydessä maanpinnasta. Pohjavesivirtauksen suunta on talon kohdalla etupihalta takapihalle ja pohjavettä purkautuu maanpintaan tontin alapihalla, noin 40 m päässä talosta. Mittausten aikana pohjaveden pinnankorkeus vaihteli havaintoputkissa noin 22…49 cm. Havaintojaksoa edeltänyt kesä 2015 oli Oulussa tavanomaista viileämpi ja talvi 2016 oli keskimääräistä lauhempi. Lisäksi pohjaveden pinnankorkeuksien tarkkailua edeltäneet kuukaudet olivat Oulun seudulla pitkän ajan keskiarvoja sateisempia, joten paikalliset sääolosuhteet edistivät pohjaveden muodostumista sekä ylläpitivät pohjavedenpintojen korkeaa tasoa mittausjakson aikana. Mittausten perusteella pohjaveden pinta on tyypillisesti talon kaakkoispäädyssä perustusten alapinnan tuntumassa ja suotovirtausmallin perusteella nykyiset salaojat sijaitsevat liian korkealla. Mallin antamien tulosten mukaan pohjaveden pinnankorkeutta voitaisiin alentaa täydentämällä nykyistä salaojitusta uusilla salaojilla. Painumalaskentojen perusteella pohjaveden alentaminen tavoitetasoon ei aiheuttaisi alueella haitallisen suuria painumia. Pohjavesivirtausta voitaisiin leikata nykyisiä salaojia huomattavasti syvemmälle rakennettavilla, infrarakenteiden kuivattamisessa käytettävillä syväsalaojituksilla. Pohjavesivirtauksen katkaisu voitaisiin tehdä joko yhdellä salaojalinjalla talon etu- tai takapihalla tai vaihtoehtoisesti kahdella salaojalinjalla talon molemmilla puolilla. Uusien salaojien asennussyvyyteen vaikuttaa ensisijaisesti pohjaveden pinnankorkeuden uusi tavoitetaso sekä rakennettavien salaojalinjojen määrä. Työssä hahmoteltuja kuivatusvaihtoehtoja voidaan hyödyntää uusien salaojien tarkemmassa suunnittelussa ja mitoituksessa. Tämän työn tutkimuskohteessa tarkastellun pohjavesivirtauksen tuloksia voidaan hyödyntää maantieteellisesti vastaavissa kohteissa, joissa maanpinta viettää alaspäin ja pohjavesi virtaa maaperältään hyvin vettä johtavassa rinteessä kaltevuuden suuntaisesti alarinteeseen. Lisäksi suotovirtausmallin tuloksia on mahdollista soveltaa pohjavesien hallinnan suunnittelussa muissakin rinteeseen sijoittuvissa rakennushankkeissa. Painumien osalta pohjavesivirtauksen leikkaustulokset soveltuvat maaperältään vastaaviin kohteisiin, joiden pohjamaassa ei ole kokoonpuristuvia koheesiomaakerroksia.

Työn tavoitteena on tarkastella kiertotalouden, biotalouden ja maatalouden yhteyksiä sekä pohtia biokaasulaitosten mahdollisuuksia maatalouden kannattavuuden ja energiaomavaraisuuden edistäjänä. Kiertotaloudella tarkoitetaan taloutta, jossa materiaalit ja arvo kiertävät ja tuotteille luodaan lisäarvoa palveluilla ja älykkyydellä. Jätteen määrää pyritään vähentämään. Biotalous on biopohjaisten materiaalien ja prosessien hyödyntämistä siten, että suositaan uusiutuvia luonnonvaroja ja kierrätystä. Biotalous kuuluu kiertotalouteen. Kiertotalous ja biotalous on otettu huomioon useissa poliittisissa linjanvedoissa viime aikoina, esim. Sipilän hallituksen kärkihankkeissa. Maatalous on osa sekä kierto- että biotaloutta. Maatalous edustaa biotaloutta luonnonvarojen käytön osalta ja kiertotaloutta etenkin ravinteiden kierrätyksen kannalta. Koska kyseisiin aloihin satsaus on lisääntynyt, tulee miettiä maatalouden kehittämisen mahdollisuuksia ja maaseudun elinvoimaisuuden lisäämistä. Yhtenä vaihtoehtona ovat biokaasulaitokset. Maatilakohtaisilla biokaasulaitoksilla käytetään usein vain maatilan sisällä tuotettuja syötteitä kuten lantaa ja ylijäämärehua. Yksinkertaisimmillaan biokaasulaitos ei vaadi laitoshyväksyntää tai ympäristölupaa, pelkkä rakennuslupa riittää. Rakentamisen ja toiminnan tulee toki täyttää esim. ympäristönsuojelulain tai nitraattiasetuksen vaatimukset. Tutkimus perustuu kirjallisuuteen, tilastotietoon sekä haastatteluihin. Työssä on käytetty myös ArcMap-ohjelmaa. Kirjallisuuden perusteella määritellään aiheeseen liittyvät käsitteet ja selvitetään mm. eri syötteiden metaanin tuottopotentiaalia. Lisäksi katsastetaan biokaasutuotannon hyötyjä maatalouden ympäristönäkökulmasta. Maatilakohtaisella tilastotiedolla mm. eläinmääristä voidaan arvioida, millä alueella on suuri metaanintuottopotentiaali. Alalla toimivien henkilöiden haastattelut luotaavat sisäpiirin näkemystä ja antavat hyviä käytännön vinkkejä laitosta suunnitteleville. Eläinten lannan lisäksi erilaisten peltoalojen satoa voitaisiin hyödyntää biokaasulaitoksen syötteenä. Esimerkiksi kesantojen ja suojavyöhykkeiden biomassa jää usein hyödyntämättä nykyään. Pohjois-Pohjanmaan alueella on runsaasti biokaasun tuotantoon soveltuvia syötteitä, joiden metaanipotentiaalin perusteella maatilojen energiaomavaraisuutta voitaisiin huomattavasti lisätä. Haastattelujen tulokset osoittavat, että maatilojen biokaasulaitoksista on etua maatilayrittäjille. Viljelijältä vaaditaan kuitenkin suurta kiinnostusta ja panostusta laitoksen perustamiseen sekä teknistä osaamista etenkin omatekoisten laitosten kohdalla. Koska investointi on suuri, se kannattaa ajoittaa uusien lämpökeskusten tai tuotantotilojen hankinnan yhteyteen. Mädätysjäännöksen lannoitehyöty ja siitä saatava kustannussäästö on jäänyt liian vähälle huomiolle. Lisäksi biokaasun maineen sekä poliittisen ilmapiirin parantaminen edesauttaisivat laitosten yleistymistä. Tulokset valaisevat maatilakohtaisten biokaasulaitosten ongelmakohtia ja kehittämismahdollisuuksia. Tarvitaan kuitenkin poliittisia päätöksiä mm. tukitason ja -ehtojen suhteen sekä maatalouden kannattavuuden paranemista, jotta investointi olisi kannattava. Kehittämistä olisi erityisesti maatilojen yhteisissä laitoksissa sekä liikennepolttoaineen saralla. / The aim of this study is to examine the relationships of circular economy, bioeconomy and agriculture. The potential of the biogas facilities to improve the profitability of agriculture and the energy self-sufficiency of a farm is also considered. Circular economy is an economy where material and value are recycled and additional value is created to products by services and intelligence. The amount of waste is decreased. Bioeconomy is the utilization of biobased materials and processes by preferring renewable natural resources and recycling. Bioeconomy is included in circular economy. Circular economy and bioeconomy are taken into account in several political statements lately, for example in the key projects of Sipilä’s government. Agriculture is a part of both circular economy and bioeconomy. Agriculture represents bioeconomy by using natural resources and circular economy through recycling nutrients. The investments have increased in both circular economy and bioeconomy and therefore the possibilities of developing agriculture and increasing the viability of rural area should be addressed. One option is a biogas facility. Farm-based biogas facility usually uses input materials produced in the farm, for example manure or excess forage. This way biogas facility does not need facility approval or environmental permit, only construction permit. Nevertheless, the construction and use of a facility needs to follow e.g. environmental legislation and the requirements of nitrate regulation. This study is based on literature, statistical data and interviews. Program ArcMap is used to produce maps. Literature is used to define related concepts and examine e.g. the methane potential of different input materials. In addition, the benefits of biogas are considered in the environmental point of view. Farm-based statistical data of e.g. the number of animals is used to assess the methane production potential of certain area. The interviews of people working in biogas facilities probe the inside view and give practical advices to people who plan to construct a biogas facility. Besides manure, yield of different field areas could be utilized as an input material to a biogas facility. For example, the biomass of fallow land is often neglected nowadays. There are a lot of input materials which could be used to biogas production in Northern Ostrobothnia. The energy self-sufficiency of farms could be significantly increased based on the methane potential of agricultural input materials. The results of the interviews show a clear benefit of a biogas facility to farmers. A great interest and investment are required from a farmer to construct a facility and technical knowledge is an advantage especially in the case of self-made facilities. Because of great financial investment, the purchase of a biogas facility should be scheduled to the construction phase of a new heat facility or animal shelters. The fertilizer benefit of the digestate and the financial savings have gained too little attention. In addition, the improvements in the reputation of biogas and the political atmosphere would help biogas facilities to become more common. The results of this study shed light to the bottlenecks and the possibilities on farm-based biogas facilities. However, political decisions of financial support and terms are needed. General improvement of the cost-effectiveness of agriculture is also needed to make the investment profitable. Future developments lie in the cooperative facilities of several farmers and in the biofuels.

Diplomityön tarkoituksena on vertailla eri lietteenkäsittelymenetelmistä syntyviä kasvihuonekaasupäästöjä kuudella pohjoissuomalaisella jätevedenpuhdistamolla. Laskennoissa mukana ovat Pohjois-Pohjanmaalta Oulun Vesi liikelaitoksen Taskilan jätevedenpuhdistamo ja Kempeleen Vesihuolto Oy:n Lakeuden Keskuspuhdistamo Oy, Kainuusta Kajaanin Vesi -liikelaitoksen Peuraniemen Jätevedenpuhdistamo ja Sotkamon kunnan Mustolan jätevedenpuhdistamo ja Lapista Inarin Lapin Vesi Oy:n Mellanaavan jätevedenpuhdistamo Ivalosta ja Levin Vesihuolto Oy:n Levin jätevedenpuhdistamo Kittilästä. Vertailtavia lietteenkäsittelymenetelmiä ovat aumakompostointi, mädätys biokaasulaitoksessa, mekaanisesti kuivatun lietteen poltto sekä lietteen terminen kuivaus ja termisesti kuivatun lietteen poltto. Laskennoissa mukana olevat lietteen jatkokäsittelypaikat on valittu laskentoihin lähinnä sijainnin takia sekä CO₂-BIO -hankkeessa mukana olevien toiveesta. Laskennoissa mukana olevat aumakompostointialueet sijaitsevat Oulussa, Kempeleessä, Kajaanissa, Ivalossa ja Kittilässä ja biokaasulaitokset Oulussa ja Rovaniemellä. Laskennoissa mukana olevat mekaanisesti kuivatun lietteen polttolaitokset sijaitsevat Riihimäellä ja Oulussa ja lietteen terminen kuivainlaitos ja termisesti kuivatun lietteen polttolaitos Haapavedellä. Sijainnit ovat osittain teoreettisia, sillä esimerkiksi Oulussa ei ole lupaa lietteen polttoon ja Rovaniemellä ei ole tällä hetkellä biokaasulaitosta. Kasvihuonekaasuista päästölaskelmissa on otettu huomioon metaani (CH₄), typpioksiduuli (N₂O) sekä hiilidioksidi (CO₂), sisältäen myös bioperäisen hiilidioksidin (CO₂-bio). Käsittelymenetelmille ja niihin liittyville kuljetuksille laskettiin puhdistamokohtaisesti syntyvät päästöt ja vältetyt päästöt. Lisäksi laskettiin nettopäästöt, jolloin syntyvistä päästöistä on vähennetty vältetyt päästöt. Pienimmät syntyvät kokonaispäästöt saavutettiin kaikilla puhdistamoilla jätevesilietteen mädätyksellä, jossa puolet tuotetusta biokaasusta johdetaan liikennebiokaasun jalostukseen ja puolesta tuotetaan sähköä ja lämpöä. Suurimmat päästöt syntyivät termisesti sähköllä ja kevyellä polttoöljyllä kuivatun lietteen poltossa tai aumakompostoinnissa puhdistamosta riippuen. Kasvihuonekaasupäästöjä voidaan välttää, kun tuotetulla biokaasulla tai lietteen poltosta saatavalla energialla korvataan esim. fossiilisia polttoaineita tai lietteenkäsittelyn tuotoksella, kuten kompostimullalla ja mädätysjäännöksellä, korvataan mineraalilannoitevalmisteita. Kaikilla puhdistamoilla vältetyt kokonaispäästöt olivat kaikissa tarkastelluissa lietteenkäsittelymenetelmissä syntyviä kokonaispäästöjä pienempiä. Käsittelymenetelmien nettopäästöjen vertailussa kaikilla puhdistamoilla pienimmät nettopäästöt saavutettiin mädätyksessä, jossa tuotettu biokaasu hyödynnettiin sähkön ja lämmön tuotannossa. Aumakompostoinnin nettopäästöt olivat suurimmat kaikilla muilla puhdistamoilla paitsi Levillä, jolla suurimmat päästöt aiheutti käsittely, jossa liete ensin termisesti kuivattiin sähköllä ja polttoöljyllä, ja sitten tämä termisesti kuivattu liete poltettiin Haapavedellä. Pohjoisen erityislaatuisia olosuhteita lietteenkäsittelyn kannalta ovat pitkä ja kylmä talvi, pitkät kuljetusmatkat ja paikoin suhteellisen vähäinen lietteen määrä. Kasvihuonekaasupäästötarkastelussa pohjoisista olosuhteista saatiin hyvin otettua huomioon esimerkiksi pitkien välimatkojen aiheuttamat päästöt. Sen sijaan monellekaan päästökertoimelle ei löytynyt erityisesti pohjoisissa olosuhteissa mitattua arvoa. Tuloksia tarkasteltaessa on huomioitava muutoinkin, että laskennoissa käytetyt arvot perustuvat sekä kirjallisuudesta että toimijoilta kerättyihin tietoihin, ja monesti on jouduttu tekemään oletuksia ja yleistyksiä. / The aim of this thesis is to calculate and compare the greenhouse gas emissions of the wastewater sludge treatment alternatives in the challenging northern conditions. In these calculations used treatment methods for wastewater sludge are windrow composting of sludge, anaerobic digestion of sludge, incineration of mechanically dried sludge, and thermal drying and incineration of thermally dried sludge. The participating wastewater treatment plants in the calculations are Taskila sewage treatment plant (Oulun Vesi) and Lakeuden Keskuspuhdistamo Oy (Kempeleen Vesihuolto) from Northern Ostrobothnia; Peuraniemi sewage treatment plant (Kajaanin Vesi Oy) and Mustola sewage treatment plant (The municipality of Sotkamo) from Kainuu region; and Mellanaapa sewage treatment plant (Inarin Lapin Vesi Oy) and Levi sewage treatment plant (Levin Vesihuolto Oy) from Lapland. Hypothetical sludge treatment facilities in the calculations are windrow composting areas in Oulu, Kempele, Kajaani, Ivalo and Kittilä; biogas plants in Oulu and Rovaniemi; incinerator plants of the mechanically dried sludge in Riihimäki and Oulu; and thermal drying plant and incinerator plant of thermally dried sludge in Haapavesi. Data for the calculations is gotten from sewage treatment plants and sludge treatment facilities. Emission factors and other values for calculations has been found from models and calculators, programs, articles and other possible sources. The greenhouse gases in the calculations are methane (CH₄), dinitrogen oxide (N₂O) and carbon dioxide (CO₂) including bio-based carbon dioxide (CO₂-bio). Results of the calculations are produced emissions, avoided emissions and net emissions. Based on the calculations, the lowest produced emissions were obtained from anaerobic digestion of sludge where biogas is produced both for processing traffic biogas and for combined heat and power (CHP). The highest produced emissions were either thermal drying of sludge with electricity and light fuel oil and incineration of thermally dried sludge, or windrow composting of sludge, depending on the sewage treatment plant. Greenhouse gases can be avoided if for example biogas replace fossil fuels and soil or digestate replace fertilizers. Avoided emissions were lower than produced emissions in every case. The lowest net emission were achieved in anaerobic digestion of sludge where biogas was produced for combined heat and power in every sewage treatment plant. The highest net emissions were produced in windrow composting of sludge in every sewage treatment plant except in Levi where thermal drying with electricity and light fuel oil and incineration of thermally dried sludge was the highest one. Special northern conditions for sludge treatment are long and cold winter, long-distance transports and, in some cases, relatively low amounts of sludge. In the greenhouse gas calculations northern conditions have been taken into account well in greenhouse gas emissions of long-distance transports. On the other hand, emission factors measured in the northern conditions were difficult to find. When the results of the calculations are studied, it should be noted that the values used in the calculations are taken from the literature and from the partners. And often there was need to make assumptions and generalizations.

The increasing environmental awareness and tightening legislative regulations concerning the ecological sustainability of the materials used in everyday applications has led to a significant research effort being targeted on finding new alternatives to previously used materials. Especially the replacement of petroleum-based products with novel bio-based ones has been of great interest. More specifically, in the field of materials science, a significant amount of attention is being paid on finding ecologically sustainable substitutes to the traditional petroleum-derived plastics. However, the bio-based polymeric materials suffer from inferior thermomechanical properties compared to the petroleum-based ones. To improve the properties, the use of natural fibers from various plants as reinforcement has been widely studied. More recently, the interest has been in combining various nanometer scale fibers with polymer matrices to obtain materials with more favorable characteristics. A particularly potential reinforcement material is nanocellulose that can be derived from plants mechanically, chemically or enzymatically and is also synthesized by some bacterial species. The most significant problem in using nanocellulose as a reinforcement in composites is achieving a sufficient fiber dispersion. The fibers are strongly hydrophilic and have a poor compatibility with hydrophobic polymers. They also have a strong tendency to form aggregates through interactions between the fibers. This leads to a less than ideal level of reinforcement and poor properties in the final composite materials. The main objective of this master’s thesis was to find an efficient way of preparing a strong composite material from pulp-based cellulose nanofibers and a polymer matrix. A literature survey was first conducted on nanocellulosic materials and their composites. The main focus was on the various ways of producing cellulose nanofiber networks with varying porosity and impregnating them with a polymeric resin. Based on the literature survey, a suitable method to prepare porous low-density cellulose nanofiber networks was then developed and the properties of the resulting samples were studied with field emission scanning electron microscopy, micro-computed tomography, image analysis and permeability measurements. Based on these characterizations the suitability of different types of samples for resin impregnation was evaluated and the most promising structures were filled with a polymer and pressed to form composite sheets. The porous nanocellulose networks, also called aerogels, were prepared via a freeze casting method. With this method, aerogels with unidirectionally aligned channel structures could be obtained. The resulting porous networks were filled with an epoxy resin using a vacuum infusion process. The final composite materials were studied with field emission scanning electron microscopy. The cellulose nanofiber network preparation process led to surprisingly strong porous structures. The pore channels were mostly unidirectionally aligned and the networks formed templates suitable for subsequent resin impregnation. However, the impregnation could not be easily accomplished and the filling of the templates was incomplete. This was due to incompatibility of the samples with the vacuum infusion method. In future, the use of different sample dimensions should be studied in addition to improving the aerogel preparation process and modifying the impregnation method. / Lisääntyvä ympäristötietoisuus ja jokapäiväisissä sovelluksissa käytettävien materiaalien ekologista kestävyyttä koskevan lainsäädännön tiukentuminen ovat johtaneet huomattaviin tutkimusinvestointeihin vaihtoehtoisten materiaalien kehittämiseksi. Erityisesti raakaöljyyn perustuvien tuotteiden korvaamista biopohjaisilla tuotteilla on tutkittu paljon. Materiaalitekniikan alalla huomio keskittyy yhä enemmän ekologisesti kestävien vaihtoehtojen löytämiseen perinteisille muoveille. Biopohjaisten polymeerien termomekaaniset ominaisuudet ovat kuitenkin huonommat kuin raakaöljypohjaisten. Ominaisuuksien parantamista käyttämällä lujitteena luonnonkuituja on pidetty potentiaalisena keinona. Viime aikoina mielenkiinto on kuitenkin siirtynyt luonnonkuiduista nanokuituihin ja niiden yhdistämiseen polymeerimatriisien kanssa. Erityisen mielenkiintoinen lujitemateriaali on nanoselluloosa, jota saadaan kaikista kasveista mekaanisesti, kemiallisesti tai entsymaattisesti erottamalla, ja jota voidaan myös tuottaa eräiden bakteerien avulla. Suurin ongelma käytettäessä nanoselluloosaa lujitteena komposiiteissa on riittävän hyvän dispersion aikaansaaminen kuituihin. Kuidut ovat vahvasti hydrofiilisiä ja sopivat huonosti yhteen hydrofobisten polymeerien kanssa. Niillä on myös voimakas taipumus muodostaa aggregaatteja kuitujen välisen vuorovaikutuksen seurauksena. Tämä johtaa heikentyneisiin lujiteominaisuuksiin ja sitä kautta huonoihin ominaisuuksiin valmiissa komposiittimateriaaleissa. Tämän diplomityön tavoitteena oli löytää tehokas tapa valmistaa lujia komposiitteja sellupohjaisista nanokuiduista ja polymeerimatriisista. Aluksi suoritettiin kirjallisuuskatsaus nanoselluloosamateriaaleihin ja niiden komposiitteihin liittyen. Painopiste oli erilaisissa tavoissa valmistaa eri huokoisuusasteen selluloosananokuituverkostoja ja niiden impregnoinnissa polymeerihartsilla. Kirjallisuuskatsauksen pohjalta kehitettiin soveltuva menetelmä huokoisten ja kevyiden nanoselluloosaverkostojen valmistamiseksi ja näiden verkostojen ominaisuuksia tutkittiin käyttämällä kenttäemissiopyyhkäisyelektronimikroskopiaa, mikrotomografiaa, kuva-analyysiä ja permeabiliteettimittauksia. Näytteiden impregnoitavuutta arvioitiin tutkittujen ominaisuuksien pohjalta ja parhaiten soveltuvat näytteet täytettiin polymeerilla ja puristettiin komposiittilevyjen muodostamiseksi. Huokoiset nanoselluloosaverkostot, joita voidaan kutsua myös aerogeeleiksi, valmistettiin jäädytysvalumenetelmällä. Näin saatiin aikaiseksi yhdensuuntaisia kanavia sisältäviä rakenteita. Nämä huokoiset verkostot täytettiin epoksihartsilla tyhjiöinfuusion avulla ja valmiiden komposiittien ominaisuuksia tutkittiin kenttäemissiopyyhkäisyelektronimikroskopialla. Jäädytysvalumenetelmällä saatiin valmistettua yllättävän vahvoja huokoisia näytteitä. Huokoskanavat olivat enimmäkseen yhdensuuntaisia ja verkostot muodostivat hartsi-impregnointiin soveltuvia rakenteita. Impregnointi ei kuitenkaan onnistunut odotetulla tavalla ja näytteitä ei saatu täytettyä kokonaan hartsilla. Näytteet eivät ilmeisesti soveltuneet sellaisenaan tyhjiöinfuusiossa käytettäviksi. Jatkossa tulee tutkia erimuotoisten ja -kokoisten näytteiden käyttöä, kehittää valmistusmenetelmää ja muokata impregnointiprosessia paremmin aerogeeleille soveltuvaksi.

Kosteikkokäsittely on käyttökustannuksiltaan edullinen vedenpuhdistusta tukeva vesienkäsittelymenetelmä, jonka avulla puhdistettavasta vedestä voidaan erottaa kiintoainetta, metalleja ja ravinteita. Vuonna 2015 Suomessa toimi kymmenen metallimalmikaivosta, joista neljä hyödynsi kosteikkoja vesienkäsittelyssään. Kosteikkokäsittelyllä pyrittiin pääasiassa tehostamaan kaivoksilta luontoon johdettavien vesien puhdistustulosta. Kaivoskohtaiset ympäristöluvat ovat velvoittaneet jokaisen kosteikkokäsittelyä toiminnassaan hyödyntävän kaivoksen tarkkailemaan kosteikkokentän toimintaa. Velvoitetarkkailun tavoitteena on taata se, että kosteikoilta luontoon johdettavan veden haitta-ainepitoisuudet eivät aiheuta ympäristölle vaaraa. Tämä kandidaatintyö tarkastelee kosteikkokäsittelyn toimintaa ja yleisyyttä Suomessa, sekä perehtyy ympäristölupien asettamiin säännöksiin ja velvoitteisiin, jotka käsittelevät kyseistä puhdistusprosessia Suomen metallimalmikaivoksilla. Työn tavoitteena on selvittää velvoitetarkkailun edellyttämät yleiset vaatimukset kosteikkokäsittelykenttien tarkkailutoimenpiteille. Työssä hyödynnetään kosteikkokäsittelyä toiminnassaan käyttävien metallimalmikaivosten julkisia ympäristölupia, joiden pohjalta koostetaan vaatimukset kosteikkokäsittelykentän toiminnan varmistamiseksi. Saatujen tulosten perusteella kaivosten on pääasiassa seurattava kosteikoille johdettavan veden laatua, sillä toiminnanharjoittaja kykenee vaikuttamaan sen koostumukseen parhaiten. Kosteikkokäsittelykentän oikeaoppisen toiminnan varmistamiseksi velvoitetarkkailtavista vesitaseista on ensisijaisesti tarkkailtava veden pH-, kiintoaine-, metalli- ja sulfaattipitoisuuksia. Vesitaseista tarkkailtavat metallipitoisuudet ovat kaivoskohtaisia louhittavien malmien eroavaisuuksista johtuen. / Treatment wetlands are an inexpensive water treatment method that reduce suspended solids, metals and nutritive substances from the wastewater. In 2015, four out of ten active metallic mineral mines in Finland used treatment wetlands as a part of their wastewater treatment system in order to improve purification efficiency. Each operating mine has its own environmental permit that assigns the mine to supervise that the wetlands are functioning properly while they are used to purify wastewaters. The obligations given for wetland performance in the environmental permits aim to protect the environment from harmful amounts of hazardous substances. This thesis examines the usage and commonness of treatment wetlands in the Finnish metallic mineral mining industry. This thesis also discusses the rules regulating the functioning of treatment wetlands. The aim of this thesis is to determine the general guidelines for the function control of wetlands used in the Finnish metallic mineral mining industry. Public environmental permits were used to collect the information regarding the requirements ensuring the proper functioning of the treatment wetlands. The study shows that the mines are primarily obligated to monitor the quality of the wastewater that is led in to the treatment wetlands. Generally the entrepreneur has better capabilities to affect the quality of the water that is led in to the treatment wetlands compared to the water that is led out from the treatment wetlands. To ensure that the treatment wetlands are functioning properly, pH of water and the concentration of solids, metals and sulfate need to be monitored from the wastewater. The ore quarried in each mine creates differences on which metals the mine has to observe from its wastewaters.

Suomen ympäristökeskus on määritellyt yhdyskuntarakenteen vyöhykkeet eri kaupungeille. Vyöhykkeet jaetaan karkeasti jalankulku-, joukkoliikenne ja autovyöhykkeisiin. Vyöhykkeet luokitellaan sen mukaan, miten lähellä ne ovat kaupunkikeskustaa, mikä on vyöhykkeen joukkoliikennetarjonta ja vuoroväli sekä miten pitkä on kävelymatka lähimmälle joukkoliikenteen pysäkille. Työssä keskitytään tarkastelemaan keskustan jalankulkuvyöhykkeen ja joukkoliikennevyöhykkeiden välistä rajapintaa eli keskustan reunavyöhykettä. Reunavyöhykkeelle on usein sijoittunut palveluita, jotka ovat huonosti saavutettavissa perinteisellä joukkoliikenteellä. Ratkaisuna saavutettavuuteen voi olla täydentävä pienempi kalusteinen joukkoliikenne, jota ajetaan pienillä n. 25 -paikkaisilla busseilla lyhyellä vuorovälillä. Työssä tarkastellaan kahden pilottikaupungin muodossa täydentävän joukkoliikenteen mahdollisuuksia parantaa palveluiden saavutettavuutta. Pilottikaupunkeina toimivat Lahti ja Oulu. Oulun kaupungissa on ollut jo vuodesta 2007 käytössä pienempi kalusteinen joukkoliikenne, nk. cityliikenne. Oulun osalta tarkastellaan olemassa olevan cityliikenteen kehittämisen mahdollisuuksia. Lahden osalta tarkastellaan mahdollisuuksia ottaa käyttöön vastaavanlainen cityliikenne keskustan alueella parantamaan tärkeiden palveluiden saavutettavuutta. Työssä on tarkasteltu ja kartoitettu kaupunkien nykyistä joukkoliikenteen tilannetta sekä tehty analyysejä mm. potentiaalisista väestö- ja työpaikkakeskittymistä käytettävissä olevan ruututietokanta-aineiston avulla. Uusia linjastoja on suunniteltu pohjautuen keskimääräiseen citybussin nopeuteen, joka on n. 12 km/h. Suunniteltujen citylinjojen pituudet vaihtelevat 3–4 km:n välillä, jolloin vuoroväliksi linjoilla saadaan 30 minuuttia. Tuloksena työssä esitetään kolme suunnitelmaehdotusta citylinjaston kehittämiseksi Oulun alueella ja viisi suunnitelmaehdotusta Lahden tapauksessa. Lisäksi molempien kaupunkien osalta tarkastellaan joukkoliikennelinjaston tulevaisuuden näkymiä mm. sähköbussien ja mahdollisten robottibussien suhteen. Suunniteltujen linjojen pohjalta todettiin, että pienempi kalusteisilla busseilla saavutetaan paljon etuja verrattuna isompiin paikallisliikenteen busseihin. Pienemmillä busseilla voidaan ajaa reiteillä, joihin isot bussit eivät kokonsa vuoksi sovellu. Muuta joukkoliikennelinjastoa saadaan selkeytettyä tiheämpivuoroisilla linjoilla ja muita linjoja voidaan osittain korvata cityliikenteen linjoilla. Palveluiden saavutettavuus paranee huomattavasti alueilla, joilla joukkoliikenneyhteydet ovat olleet rajalliset ja palvelua saadaan tarjottua lähemmäs asiakkaan kotiovia. Suunnitellut linjat voivat tulevaisuudessa vastata myös robottibussien tuomiin haasteisiin ja voivat toimia robottibussilinjoina selkeyden ja riittävän lyhyen pituutensa ansiosta. Työ toimii esimerkkinä muille kaupungeille, joiden palveluiden saavutettavuudessa keskustan läheisyydessä on parantamisen varaa sekä antaa viitettä siitä, mitä kaikkea täytyy ottaa huomioon suunniteltaessa uusia linjoja. Tuloksia voidaan soveltaa erityisesti alueilla, joiden topografia asettaa haasteen isojen bussien reittivalinnoille. Kutsuohjautuvuus busseissa on merkittävässä roolissa nyt ja tulevaisuudessa. Kun tilauksia pystytään yhdistelemään järjestelmien avulla ja välttämään turhia matka-ajoja, saadaan joukkoliikenteessä säästöjä aikaan. Toimiakseen kutsuohjautuvuus tarvitsee kumminkin laajan toimintaympäristön sekä paljon käytettävissä olevaa kalustoa. Automatisoidut bussit eli robottibussit ovat jatkossa yhä suuremmassa roolissa suunniteltaessa joukkoliikennejärjestelmää. Robottibussit tarvitsevat kuitenkin vielä paljon kehitystä tekniikan ja järjestelmien suhteen, jotta ajan myötä niistä voisi muodostua pysyvä osa joukkoliikennejärjestelmää. / Finnish Environmental Institute has defined the zones for urban structure of different cities. The zones are divided into pedestrian, public transport and car zones. The distance to the city center, service supply, service frequency and walking distance to the nearest bus stop define for which zone the area is categorized. This thesis concentrates on at the interface of pedestrian and public transport zones. Many of the services are located at that interface and they are therefore difficult to reach. Solution for the accessibility problems can be public transport which is operated by small vehicles. That supplementary public transport is operated on smaller buses (25 seats) on short service frequency. In this diploma thesis the possibilities of supplementary public transport are considered to improve the accessibility of important services. In the research part has been examined situations in two cities, Lahti and Oulu. The smaller vehicle transport, City traffic, has operated in Oulu since 2007. In case of Oulu the focus is in current city traffic routes and the developing potential of them. In case of Lahti has been examined the possibilities of taking city traffic as a part of the public transport system for supply the needs of accessibility. The database of information like population and working place areas is used to do the current state-analysis of both cities. New city traffic routes are designed using the average velocity of small vehicles transport, 12 km/h. The length of the route networks varies from three to four kilometers and therefore service frequency is approximately 30 minutes in each route. In the final part of this thesis the route proposals are presented for Oulu and Lahti. For Oulu there are three route proposals and for Lahti five proposals. Besides those route proposals the future of automated robot buses and electrical buses is discussed in both situations. There are lots of advantages comparing small bus traffic to bigger bus traffic. Smaller buses can drive on the lanes in which big buses can’t apply due to their size. The public transport route network can be clarified with the routes which service frequency is short and also some public transport routes can be replaced with smaller city traffic. With city traffic the accessibility of services is improved and the service can be served closer to the customer home. The designed routes can be used also as a robot bus test routes, because of those routes are straight, clear and short. The thesis can work as an example for other cities, which has problems with accessibility of services in city center zone. The results can adapt particularly in cities which topography is challenging for big buses and the thesis also shows what kind of things should be noticed while planning new routes. Demand controlled buses are the future type of buses. The savings in operating costs are significant while more than one order can bring together with demanding systems. For being profitable that kind of traffic needs though the wide working area and many operating buses. Automated buses also would have a bigger role in traffic system in the future. Robot buses need still more technical development but over time they can be as a part of the whole public traffic system.