• Refine Query
  • Source
  • Publication year
  • to
  • Language
  • 57
  • 19
  • Tagged with
  • 76
  • 76
  • 76
  • About
  • The Global ETD Search service is a free service for researchers to find electronic theses and dissertations. This service is provided by the Networked Digital Library of Theses and Dissertations.
    Our metadata is collected from universities around the world. If you manage a university/consortium/country archive and want to be added, details can be found on the NDLTD website.
51

Katalyyttinen/kemiallinen menetelmä rikin poistamiseksi Kraft-ligniinistä

Junttila, M. (Mikko) 14 January 2017 (has links)
Rikkiä sisältävää Kraft-ligniiniä syntyy vuosittain suuria määriä sivutuotteena puunjalostusteollisuudessa. Toistaiseksi sen pääasiallinen hyödyntäminen on tapahtunut energian tuotannossa. Kraft-ligniinille ollaan kehittämässä korkeamman jalostusarvon sovellutuksia. Kraft-ligniinissä oleva rikki aiheuttaa kuitenkin haasteita sille minkälaisiin sovellutuksiin Kraft-ligniiniä voidaan jalostaa. Muun muassa useiden katalyyttien hyödyntäminen Kraft-ligniinin jalostamisessa on Kraft-ligniinissä olevan rikin vuoksi vaikeaa. Rikinpoistomenetelmän kehittäminen avaa uusia mahdollisuuksia Kraft-ligniinin soveltamisella korkeamman jalostusarvon sovellutuksissa. Kirjallisuudesta löytyy kemiallisia ja katalyyttisia menetelmiä joita on kehitetty rikin poistamiseksi kivihiilestä, öljystä ja muista orgaanisista materiaaleista. Osa menetelmistä on käytössä mm. öljynjalostusteollisuudessa ja osan on osoitettu toimivan rikinpoistajina laboratoriokokeissa. Tässä tutkimuksessa testattiin joidenkin kirjallisuudesta löytyvien rikinpoistomenetelmien soveltuvuutta rikin poistamiseksi Kraft-ligniinistä. Kraft-ligniinin sisältämä rikki on pääasiassa epäorgaanista ja vaikeammin poistettavissa olevaa orgaanista rikkiä. Kraft-ligniinissä oleva orgaaninen rikki on kiinni ligniinin alifaattisissa ryhmissä (pääosin tioleina) ja on helpommin poistettavissa kuin rikki joka on kiinni aromaattisissa substituoiduissa yhdisteissä, joita esiintyy mm. kivihiilessä. Epäorgaaniset rikkiyhdisteet voidaan poistaa Kraft-ligniinistä pesemällä ligniiniä hapolla. Kemiallisella sidokselle kiinni olevaa orgaanista rikkiä ei voida poistaa kuitenkaan niin helposti. Tutkimuksessa kokeillut menetelmät voidaan jakaa hapettaviin ja pelkistäviin menetelmiin. Hapettavat menetelmät eivät toimineet toivotulla tavalla. Sekä 30 % H₂O₂ että ilman O₂ kasvattivat rikin määrää kokeista eristetyissä ligniineissä. Miedoista reaktio-olosuhteista huolimatta molemmat hapettimet reagoivat Kraft-ligniinin kanssa vapauttaen siitä osia jotka eivät sisältäneet lainkaan tai sisälsivät erittäin vähän rikkiä. Parhaiten rikkiä Kraft-ligniinistä poistivat pelkistävät menetelmät joissa pelkistimenä toimi aktiivinen vety (H*). NaBH₄ hydrolysoituessaan vapauttaa aktiivista vetyä. Erittäin miedoissa reaktio-olosuhteissa (30 °C) ja lyhyessä reaktioajassa (10 min) NaBH₄ poisti n. 22 % Kraft-ligniinin rikistä. On olemassa viitteitä siitä, että myös muurahaishapon hydroterminen hajoaminen vapauttaa aktiivista vetyä. Muurahaishapon avulla korkeassa lämpötilassa (~250 °C) vesi/etanoli-seoksessa reaktioajan ollessa 1 h noin 32 % Kraft-ligniinin rikistä poistui. Samalla tapahtui Kraft-ligniinin depolymeroitumista. Aktiivinen vety kiinnittyneenä katalyyttiin ei tuottanut toivottua tulosta. Todennäköisesti miedoista reaktio-olosuhteista ja heterogeenisesta katalyytista johtuen, Ni₂B ei katalysoinut aktiivisen vedyn reaktiota Kraft-ligniinissä olevaan rikin kanssa. NaBH4:n käyttöä rikinpoistokemikaalina puoltaa moni seikka: 1) liuottimena prosessissa voidaan käyttää vettä, 2) lämmittämistä ei välttämättä tarvita, 3) NaBH₄:n hydrolysoitumisnopeuteen voidaan vaikuttaa säätämällä reaktioseoksen pH:ta, 4) NaBH₄:n hydrolyysissa vapautuva pienikokoinen vapaa aktiivinen vety ei kohtaa steerisiä esteitä samalla tavalla kuin suurempikokoiset molekyylit ja heterogeeniset katalyytit, 5) NaBH₄:llä rikin poisto miedoissa olosuhteissa on suhteellisen turvallinen suorittaa ja 6) ligniini voidaan erottaa reaktioseoksesta yksinkertaisesti suodattamalla. Voi myös olettaa, että erittäin miedoissa reaktio-olosuhteissa Kraft-ligniinille tapahtuu vähän muita muutoksia (esim. depolymeroitumista). Muurahaishapon käyttöä rikinpoistokemikaalina puoltaa se, että samassa prosessissa voidaan rikin määrän vähentämisen lisäksi pienentää Kraft-ligniinin moolimassaa. Näyttää kuitenkin siltä, että reaktio-olosuhteista johtuen vain osa rikistä voidaan poistaa pelkästään muurahaishappoa käyttämällä. Tässä tutkimuksessa tehdyt kokeet muurahaishapolla viittaavat siihen, että osa Kraft-ligniinistä irronneesta rikistä reagoi ligniinin kanssa ja muodostaa uudelleen kemiallisen sidoksen ligniinin kanssa. / Significant amounts of sulfur containing Kraft-lignin is produced annually as by-product in wood processing industry. So far, Kraft-lignin has been mainly utilized in production of energy. A lot of efforts are being made to develop high value applications for Kraft-lignin. Sulfur in Kraft-lignin though sets limits to what kind of applications Kraft-lignin can be utilized. Among other things several catalysts cannot be used in processing of Kraft-lignin due to sulfur. An efficient method for removal of sulfur from Kraft-lignin would open new opportunities for Kraft-lignin in high value applications. In literature, one can find chemical and catalytic methods that have been developed to remove sulfur from coal, oil and other organic matter. Some of the methods are being used in large scale for instance in oil refining and some of the methods have been shown to remove sulfur in laboratory scale experiments. During this thesis work, applicability of some of the reported sulfur removal methods were tested in decreasing the amount of sulfur in Kraft-lignin. Sulfur in Kraft-lignin is mainly inorganic sulfur and organic sulfur which is more difficult to remove. Organic sulfur in Kraft-lignin is attached to aliphatic groups (mainly as thiols) and is more easily removed than sulfur in substituted aromatic compounds which can be found for instance in coal. Inorganic sulfur containing compounds can be removed from Kraft-lignin by washing lignin in acid. Chemically bonded organic sulfur is not removed that easily. Sulfur removal methods that were tested during this research can be categorized to oxidative and reductive methods. Oxidative methods did not remove sulfur from Kraft-lignin. Both 30 % H₂O₂ and O₂ actually increased the amount of sulfur in Kraft-lignin. Despite of the mild reaction conditions both oxidizing agents oxidized Kraft-lignin and released fragments from Kraft-lignin which did not contain any sulfur or contained only a small amount of sulfur. Reductive methods that had active hydrogen (H*) as reducing agent were the most successful in removing sulfur from Kraft-lignin. As NaBH₄ hydrolyses, active hydrogen is released. NaBH₄ as sulfur removing agent in extremely mild conditions (30 °C) and in short reaction time (10 min), decreased the amount of sulfur in Kraft-lignin by ca. 22 %. There are circumstantial evidences that formic acid in hydrothermal decomposition also releases active hydrogen. In the presence of formic acid in high temperature (~250 °C), in water/ethanol mixture, in one-hour ca. 32 % of the sulfur in Kraft-lignin was removed. At the same time the molecular weight of the Kraft-lignin decreased. Active hydrogen attached to a catalyst did not remove sulfur form Kraft-lignin. Probably due to mild reaction conditions and due to Ni₂B being a heterogeneous catalyst, Ni₂B did not catalyze reaction between active hydrogen and sulfur in Kraft-lignin. Several factors favor using NaBH₄ as sulfur removing agent: 1) water can be used as solvent, 2) heating is not necessary, 3) by adjusting pH also the hydrolysis rate of NaBH₄ can be adjusted, 4) there is less steric hindrance for small active hydrogen released in hydrolysis of NaBH₄4 than there is for larger molecules or heterogeneous catalysts, 5) process that uses NaBH₄ in mild conditions is relatively safe and 6) lignin can be separated from the process by filtration. Also one can assume that in mild reaction conditions Kraft-lignin remains apart from removal of sulfur mostly intact (no de-polymerization). If in addition to removal of sulfur, a decrease in molecular weight in Kraft-lignin is required, formic acid is a better choice for sulfur removal agent. Results from the experiments performed in this research though suggest that due to reaction conditions only a fraction of the sulfur in Kraft-lignin can be removed if formic acid is used alone. It seems that in high temperature and in high pressure some of the sulfur removed from the Kraft-lignin reacts with lignin and forms a chemical bond with lignin again.
52

Biokaasun käyttö liikenteen polttoaineena

Mielonen, K.-M. (Klaus-Mikael) 07 April 2017 (has links)
Suomi tavoittelee merkittäviä vähennyksiä kasvihuonepäästöihin. Hallitus on linjannut, että sen tavoitteena on lisästä päästöttömän, uusiutuvan energian käyttöä. Uusiutuvan energian osuus tulisi 2020-luvulla nousta yli 50 prosenttiin. Kasvihuonepäästöjen vähentämisessä liikenteellä on merkittävä rooli. Euroopan unioni on asettanut jäsenmailleen tavoitteita, joiden avulla jäsenmaiden on pystyttävä vähentämään liikenteestä aiheutuvia hiilidioksidipäästöjä. Suomen hallitus on yhdessä EU:n tavoitteiden kanssa luonut Suomelle omat tavoitteet kohti hiilineutraalimpaa liikennettä. Liikenteen kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiseksi nykyiset polttoaineet on korvattava uusiutuvilla tai vähäpäästöisemmillä polttoaineilla tai käyttövoimilla. Biokaasun käyttäminen liikenteen polttoaineella mahdollistaa liikenteestä syntyvien hiilidioksidipäästöjen vähentämisen. Tässä kandidaatintyössä perehdytään biokaasun tuotantoon, tuotantoteknologioihin ja sen käyttöön liikenteen polttoaineena. Työssä tuodaan esille myös biokaasuautoilun kustannukset verrattuna fossiilisiin liikenteen polttoaineisiin. Tutkimuksen tavoitteena on selvittää, onko biokaasun käyttäminen liikennepolttoaineena todellinen kustannustehokas vaihtoehto päästöjen vähentämiseksi. Biokaasun tuotanto on viimeisen viiden vuoden aikana kasvanut ja markkinoiden kehitystä on vauhdittanut uusien toimijoiden tulo markkinoille. Biokaasun hyödyntämisessä on valtavasti potentiaalia, sillä Suomessa biokaasulaitosten määrä on kasvanut reilusti 2000-luvulla. Biokaasulaitokset pystyvät käyttämään lähialueen teollisuuden ja muiden toimialojen biohajoavia jätteitä biokaasun tuotannossa. Näin pystytään luomaan lähienergiaa ja hyödyntämään syntynyttä mädätysjäännöstä mm. lannoitteena. Biokaasun jakelua ollaan lisäämässä myös perinteisen maakaasun jakeluverkoston ulkopuolisille alueille. Tämän mahdollistaa biokaasun logistiikkateknologian kehittyminen — erilaiset konttiratkaisut sekä biokaasun nesteytysteknologia, jotka mahdollistavat biokaasun taloudellisen kuljettamisen. Nämä toimenpiteet ovatkin välttämättömiä, jotta kuluttajat voivat hankkia kaasukäyttöisen ajoneuvon. Myös ajoneuvojen merkkivalikoima on laajentunut viimeisten vuosien aikana, joka mahdollistaa laajemman valikoiman myös autojen hintojen osalta. Työssä tarkasteltiin henkilöauton (Audi A3) sekä pakettiauton (Volkswagen Caddy) kustannuksia ns. Total Cost of Ownership (TCO) mallin mukaisesti. Biokaasuvaihtoehto tuli tarkastelujaksolla halvemmaksi niin henkilöauto- kuin pakettiautovertailussa, kun vaihtoehtoina olivat vastaavat autot joko bensiini- tai dieselversiona. Koska biokaasu vaihtoehto oli edullisin, voidaan todeta, että biokaasu on liikenteen todellinen vaihtoehto siirryttäessä hiilineutraaliin liikenteeseen.
53

HCT-ajoneuvoyhdistelmien vaatimukset tieympäristön liikennetekniseen mitoitukseen

Haavisto, S. (Santeri) 07 September 2017 (has links)
Valtioneuvoston käyttöasetuksen muutoksen 407/2013 myötä raskaiden ajoneuvoyhdistelmien mittoihin ja massoihin tehtiin korotuksia, joiden avulla pyrittiin lisäämään kuljetustehokkuutta. Tavallisen ajoneuvoyhdistelmän suurin sallittu kokonaismassa nostettiin 76 tonniin ja kokonaiskorkeus enintään 4,4 metriin. Asetuksen myötä ajoneuvoyhdistelmien suurimmat sallitut kokonaismassat ja pituudet on kuitenkin mahdollista ylittää Trafin tapauskohtaisesti myöntämien HCT-ajoneuvoyhdistelmien poikkeuslupien avulla. High Capacity Transport-ajoneuvoyhdistelmä määritellään toistuvasti liikennöiväksi suuremman tavaramäärän ajoneuvoyhdistelmäksi, jonka mitat ja/tai massat ylittävät valtion lainsäädännössä asetetut enimmäisarvot. Tässä tutkimuksessa tarkasteltiin HCT-ajoneuvoyhdistelmien vaatimuksia tieympäristön liikennetekniseen mitoitukseen ja talvihoitoon. Tutkimus rajattiin yli 76 tonnisiin ja yli 25,25 metrisiin HCT-ajoneuvoyhdistelmiin, jotka liikkuivat Pohjois-Suomessa. Tutkimuksen kirjallisuusaineisto sisältää HCT-ajoneuvoyhdistelmien ominaisuuksiin ja käyttöön liittyviä tutkimustuloksia sekä tasoliittymien suunnitteluohjeita. Tutkimuskysymyksiin liittyviä kansainvälisiä tutkimustuloksia oli suppeasti saatavilla. Tutkimuksen aineistonkeruumenetelminä käytettiin ajolinjojen videointia, ajourien simulointia sekä kuljetusyrityksille tehtyä kyselyä. Videoaineistoa kerättiin neljästä kiertoliittymästä ja yhdestä avoimesta liittymästä, jotka sijaitsivat myönnetyillä HCT-kuljetusreiteillä valtatiellä 4 Kärsämäen ja Sodankylän välillä. Lisäksi HCT-ajoneuvoyhdistelmillä simuloituja ajouria tutkittiin myös muissa tasoliittymissä. Pitkät HCT-ajoneuvoyhdistelmät muodostavat liittymäalueilla suuremman pyyhkäisyalan tavalliseen ajoneuvoyhdistelmään verrattuna, minkä vuoksi tilantarve liikenneympäristössä kasvaa. Tutkimukseen valittujen tasoliittymien liikenneteknistä mitoitusta verrattiin HCT-ajoneuvoyhdistelmien ominaisuuksiin. Saatujen tutkimustulosten perusteella selvisi tasoliittymien suunnitteluun ja ylläpitoon liittyviä tekijöitä, jotka vaikuttavat HCT-ajoneuvoyhdistelmien ajolinjoihin. Tutkimustulosten perusteella muodostettiin kiertoliittymien suunnitteluun ja ylläpitoon liittyviä suosituksia, joiden avulla voimassa olevia ylläpito- ja suunnitteluohjeita voitaisiin kehittää HCT-ajoneuvoyhdistelmille paremmin soveltuvammiksi. Tasoliittymien suunnitteluohjeisiin tulisi sisällyttää lisätietoa HCT-ajoneuvoyhdistelmien vaatimuksista tieympäristön liikennetekniseen mitoitukseen ja niiden päivittäminen HCT-ajoneuvoyhdistelmien erikoisvaatimusten mukaiseksi olisi ajankohtaista. Simulointitulosten perusteella mitoitusajoneuvoiksi luotujen HCT-ajoneuvoyhdistelmien kääntösäteet olivat hiukan lainsäädännössä määriteltyjä kääntymissääntöjä suurempia. Kääntymissääntöön liittyvien ehtojen avulla varmistetaan, että ajoneuvoyhdistelmän rakenne on toteutettu siten, että se kykenee liikkumaan liikenneympäristössä ongelmitta. Liittymäalueilla HCT-ajoneuvoyhdistelmien tilantarve riippuu teknisistä ominaisuuksista ja käytettävistä akselistorakenteista. HCT-ajoneuvoyhdistelmien erityisominaisuudet on pyrittävä huomioimaan mahdollisimman tarkasti kattavan ja toimivan HCT-verkoston muodostamiseksi tulevaisuutta ajatellen. Tutkimustulosten perusteella maanteiden talvihoito muodostui tärkeäksi tekijäksi HCT-ajoneuvoyhdistelmän sujuvan ja turvallisen liikennöinnin kannalta. Tasoliittymien mitoituksessa ja muotoilussa todettiin olevan puutteita, jotka vaikeuttavat HCT-ajoneuvoyhdistelmien liikennöintiä etenkin talvikaudella. Suomen päätieverkon tavoitteena on luoda ympärivuotiset edellytykset turvalliselle ja sujuvalle henkilö- ja tavaraliikenteelle. Kyselytulosten perusteella maanteiden talvihoidossa tulisi huomioida nykyistä paremmin HCT-ajoneuvoyhdistelmien ominaisuudet ja vaatimukset. Talvikausi vaikuttaa HCT-ajoneuvoyhdistelmien ajolinjoihin kiertoliittymissä, sillä liittymäalueille kertynyt lumi ja jää pienentävät kiertotilaa merkittävästi. / According to the changes in legislation 407/2013, the lengths and masses of combined vehicles have been raised. The aim of these raises was to improve effectiveness of the transport. The maximum transport capacity of an average transport vehicle was increased to 76 tons. Also the maximum height was increased to a maximum of 4,4 meters. These maximum measurements can be exceeded based on special permits for high capacity transport vehicles, which are granted by the Finnish Transport Safety Agency Trafi. The definition of high capacity transport vehicles refers to vehicles, which exceed the measurements and weights given by the legislation. The focus of this research was on HCT vehicles from the viewpoint of winter maintenance as well as measuring and planning the road environment. This research was confined into HCT-vehicles, which are over 25,25 meters long, weigh more than 76 tons and operate in the Northern Finland. The methods for collecting the research material were videos and simulations of vehicle paths and questionnaires for the transport companies. Video material was collected from four different roundabouts and from one open grade crossing. These were located on HCT-transport routes between Sodankylä and Kärsämäki. The simulations of the HCT- vehicle paths were also studied on other grade crossings. According to this research the long HCT- vehicles demand more space in grade crossings. The features of HCT vehicles have to be considered in traffic planning and winter maintenance. Based on these research conclusions, recommendations for the planning of the road environments were made. The traffic environment planning instructions can be improved by applying these recommendations. The results of the simulations show that HCT-vehicles have a conversion radius, which was bigger than the radius of normal combination vehicles. Conversion radius increases when technical features such as the vehicle length and the amount of axles increase. These things need to be considered in traffic planning. Based on this research the winter maintenance of roads was a crucial factor to the safety and fluency of the traffic. The design of the grade crossings was found to be inadequate, which made driving HCT-vehicles more challenging especially in winter conditions. The aim would be to create safe driving circumstances all year-round. The questionnaire results revealed that the road maintenance should take the qualities of the HCT-vehicles into consideration, more comprehensively than at the moment. The winter conditions affect the HCT-vehicle paths in the roundabouts, because the accumulating snow and ice reduce the turning area in the roundabout.
54

Jätevesiviemäriverkoston vuotovesiselvityksistä ja -tutkimuksista saneerausohjelmaan monikriteerisiä päätösmenetelmiä käyttäen Oulussa

Heinonen, J. (Jukka) 02 October 2017 (has links)
Vesihuoltoverkostojen saneerausvelka on Suomessa kasvanut merkittävästi. Saneerausmäärien nostaminen riittävälle tasolle nykyisestä saneeraustasosta aiheuttaisi merkittäviä korotuspaineita vesihuollon maksuille. Tästä syystä saneerauksen oikean kohdentamisen merkitys on kasvanut, ja kasvaa yhä. Oulun Vesi on teetättänyt ja tehnyt itse vuotovesiselvityksiä toiminta-alueellaan viime vuosina. Tässä työssä tutkittiin, kuinka jätevesiviemärin vuotovesiselvityksiä ja -tutkimuksia voidaan hyödyntää, ja edetä niistä aina saneerausohjelmaan asti. Työn tavoitteena oli laatia Kanta-Oulun pohjoispuolen jätevesiviemäriverkostolle alueellinen saneerausohjelma. Työssä Kanta-Oulun pohjoispuolen jätevesiviemäriverkosto jaettiin alueisiin, ja alueiden saneeraustärkeyttä arvioitiin monikriteerisillä päätösmenetelmillä. Työn lähtötietoina olivat Vuove-menetelmällä tehtyjen vuotovesitutkimusten tulokset. Lisäksi lähtötietoina olivat kaukovalvontaan liitettyjen pumppaamojen pumppaustiedot, tehtyjen savukokeiden tulokset sekä verkkotietojärjestelmästä putkien iät ja tukosten määrä. Näitä viittä lähtötietoa käytettiin alueiden saneeraustärkeyden arvioinnin kriteereinä. Koska lähtötietojen aineisto oli eri mittayksiköissä, oli ensimmäisenä tehtävänä lähtötietojen normalisointi yleisellä skaalavälille 0–1. Tämän jälkeen kriteereiden painokertoimet muodostettiin analyyttistä hierarkiaprosessia (AHP) käyttäen. AHP:ssa ensimmäisessä vaiheessa muodostettiin ongelmanrakenne. Toisessa vaiheessa kriteereiden painokertoimet saatiin parivertailu -menetelmää käyttäen. Kolmanneksi arvioitiin parivertailun johdonmukaisuus. Alueiden keskinäinen saneerausjärjestys laskettiin Simple Additive Weighting (SAW) -menetelmää käyttäen. Menetelmässä kriteerin normalisoitu arvo kerrotaan kriteerin painokertoimella, ja alueen kriteerien tulokset summataan yhteen. Näin alueille saatiin muodostettua painotettu vertailuluku, joka kertoo alueen tärkeyden suhteessa muihin alueisiin edellä mainittuihin kriteereihin perustuen. Menetelmiä testattiin aluksi pienemmällä osalla verkostoa, joka käsitti yhteensä 14 aluetta, ja alueet sisälsivät noin 3–5 kilometriä jäteveden viettoviemäriä. Lopuksi Kanta-Oulun pohjoispuolen jätevesiviemäriverkosto jaettiin vastaavan kokoisiin alueisiin ja toistettiin arviointi. Koko tutkimusalue sisälsi noin 250 km jäteveden viettoviemäriä ja arvioitavia alueita muodostui koko tutkimusalueelle 93 kappaletta. GIS-pohjaisesti tehty työ tuotti lopputuotteena kartan, jonka perusteella saneerausta voidaan suunnitella eteenpäin. Käytetyistä kriteereistä vuotovesi, viemäriputken ikä ja tukokset todettiin parivertailussa arvokkaimmiksi kriteereiksi. Sadereagointi -kriteeri, mikä saatiin vertaamalla pumppaamotietoja sadantaan ja virheelliset hulevesiliitokset -kriteeri, mitkä olivat savukokeiden tuloksia, todettiin viidestä kriteeristä vähiten arvokkaimmaksi. Sadereagointi -kriteerin arvoa laski arvioinnissa käytetyn datan heikko laatu. Käytetyt monikriteeriset päätöksentekotyökalut soveltuivat hyvin kriteerien painokertoimien määrittelyyn ja lopulliseen saneerausjärjestyksen vertailuun jätevesiviemäriverkoston osalta. Saneerausohjelmaa määrittäessä on kuitenkin huomioitava myös vesijohtoverkoston tila, joten vesijohtoverkostolle tulisi tehdä samankaltainen monikriteerinen arviointi. Kriteerit tulee määrittää huolella, mutta kriteereinä voisi olla ainakin vesijohdon ikä ja vikaantumistiheys (vuodot/putkirikot johtopituuteen suhteutettuna) / The Negative balance of renovation of water and sewer networks has increased significantly in Finland. Increasing these renovations to a sufficient level from their current status would cause a pressure to increase the water supply fees. That is the reason to focus renovation action to right place. Oulu Waterworks (Oulun Vesi) has commissioned and carried out internally several sanitary sewer inflow and infiltration studies on its operating area in recent years. The purpose of this study was to examine how these sanitary sewer inflow and infiltration studies can be utilized and progressed to a renovation program. The aim was to create a regional renovation program to different parts of sanitary sewer networks in Oulu. Selected area of the sanitary sewer network was divided into regions and the renovation order of regions were evaluated by using Multi-Criteria Decision Methods. Input data for this multi-criteria analysis were: i) a sanitary sewer inflow and infiltration study by water quality and quantity, ii) pumping data from pumping stations connected to remote monitoring, iii) results of smoke tests, iv) age of pipes and v) amount of sewer blockages received from network information system. These five inputs were used as the criteria to evaluate renovation order. Since the input data were in different units of measurement, the first task was to normalize the data to the common scale interval of 0–1. The weighing factors for the criteria were formed by using the Analytical Hierarchy Process (AHP). In AHP the first step was to form the problem structure. In the second step, the weighting factors for the criteria were obtained using a pairwise comparison method. Third, the consistency of the pairwise comparisons was evaluated. The renovation order of the regions was calculated by using the Simple Additive Weighting method (SAW). In the SAW method, the normalized value of the criterion is multiplied by the weighting factor of the criterion and the result of the regions criteria is summed. The result was a weighed reference value for the regions, which indicated the importance of the area for renovation in relation to the other regions based on the above-mentioned criteria. The methods were tested first on a smaller part of the network, which comprised a total of 14 areas with about 3 to 5 kilometers of sewage sewer in each. Then the rest of the sewage network of the research area was divided into similar sized regions and the method was repeated in a larger scale. The entire research area contained some 250 km of sewage sewer and in total 93 areas were evaluated from the entire research area. GIS-based work produced a map as the outcome and a renovation program can be planned forward by using this spatial result. From the different criteria used in the analysis, inflow/infiltration study, age of pipe and blockages were found to be the most valuable criteria in a pairwise comparisons. Precipitation reaction criterion, which was obtained by comparing the pumping data with the rainfall and the erroneous storm water sleeve joint -criterion, which were the results of the smoke tests, were found to be the least valuable of the five criteria. Pumping data had some quality problems which lowered this criteria. The Multi-Criteria Decision Making methods were well suited for defining the weighting factors for the criteria and for the final comparison of the renovation order for the sewage network. When determining the renovation program, the status of the water supply network should also be considered, so the Multi-Criteria Assessment should be made for water supply network. The criteria should be determined with care but useful criteria could be the age of a water pipe and the failure rate of a water supply network (the frequency of leakages or breakages in proportion to the pipe length).
55

Akionlahden ja Oivangin kosteikkojen toiminta sekä Nipsinginojan ja Rauhionojan kosteikkojen vedenlaadun tarkastelu

Kahelin, H. (Heli) 10 October 2017 (has links)
Tässä diplomityössä tarkastellaan maatalouskosteikkojen toimintaa maatalouden vesistö kuormituksen vähentäjänä. Maatalouden aiheuttama vesistökuormitus on merkittävä monissa vesistöissä ja koostuu pääosin hajakuormituksesta ja vähäisissä määrin pistekuormituksesta. Hajakuormitus tarkoittaa kaikkialta pelloilta ojiin ja edelleen vesistöihin laskeutuvia ravinteita ja kiintoainetta. Työssä perehdytään maataloudessa käytettyihin lannoitteisiin ja niiden vaikutuksiin vesistöissä sekä tutkitaan kiintoaine- ja ravinnekuormituksen vähentymistä vesiensuojelu kosteikoilla. Tutkimuskohteena toimivat Akionlahden ja Oivangin vesiensuojelukosteikko, Nipsinginojan sekä Rauhionojan kosteikot. Kosteikkojen toimintaa tutkittiin vertailemalla fosforin, typen ja sameuden muutoksia eri vuodenaikoina kosteikolle tulevasta ja lähtevästä vedestä. Osalle kohteista tehtiin reduktiolaskelmia. Lisäksi havainnoitiin, kuinka kosteikkojen ja patojen rakentaminen sekä kasvillisuuden lisääminen mahdollisesti vaikuttaa kiintoaine- ja ravinnepitoisuuksiin. Mittauspisteet ovat aina olleet samat, jotta ne ovat vertailukelpoisia. Tulosten perusteella kosteikot pidättävät ravinteita ja kiintoainetta vaihtelevasti. Akionlahden tuloksista paljastui, että fosfori pidättyy hyvin. Oivangin kosteikko pidättää hyvin kiintoainetta, vaikka alussa pidättyvyys on huono. Nipsinginojalla ja Rauhionojalla tulisi panostaa monimuotoisuuteen ja maisema-arvoa tulisi lisätä. Tämä lisäisi maiseman viihtyvyyttä ja kiintoaineksen ja ravinteiden pidättyvyyttä. Kosteikkojen haasteena on se, että denitrifikaatio ja fosforin adsoptio vaativat osittain vastakkaisia olosuhteita. Fosforin adsorptio toimii tehokkaimmin hapekkaissa olosuhteissa, kun taas denitrifikaatio toimii tehokkaimmin hapettomissa olosuhteissa. Tutkimustulosten perusteella viipymäajalla on tärkeä merkitys fosforin pidättymiseen. Typen poistumiselle tulisi varmistaa myös anaerobisia olosuhteita kosteikolle. / The main target of this study was to study retention of nutrients and suspended solids in different wetland systems at North Ostrobothnian region. Study sites were Akionlahden and Oivangin water protection wetlands and Nipsinginoja and Rauhiojan wetlands, which function were studied using water samples. Changes in inlet and outlet concentrations of phosphate, nitrogen and values of turbidity values at different seasons and years were used to evaluate performance of studied wetlands. Also effect of wetland construction and vegetation cover were evaluated. According to results retention of nutrients and suspended solids into wetland varied notable. Akionlahden wetland diminished phosphate concentrations efficiently, whereas retention of suspended solids was good at Oivangin wetland. At Nipsinginoja and Rauhionoja more attention should put on wetland structures to improve retention possibilities. Challenge with function of wetlands are that denitrification and adsorption of phosphate requires different conditions. For efficient retention both oxide and anoxic conditions are required and thus also long retention times are needed in wetlands.
56

Haihtuvien rasvahappojen analysoiminen nestekromatografisesti

Piekkari, K. (Katri) 17 May 2016 (has links)
Tämä opinnäytetyö käsittelee nestekromatografian käyttöä haihtuvien orgaanisten happojen (VFA) määrityksessä. Työ sisältää kirjallisuuskatsauksen ja kokeellisen osan. Aluksi tutkittiin kirjallisuuden perusteella bioreaktorin tuotevirrassa esiintyvän VFA:n määrityksen merkitystä reaktorin toiminnalle ja säädölle. Erityisesti tarkasteltiin haihtuvien orgaanisten happojen merkitystä biokaasuntuotannossa. Todettiin, että VFA:n määrä biokaasulaitoksen nestemäisessä tuotevirrassa on hyvä, mutta usein hitaasti määritettävä ilmaisin reaktorin kehittyville toimintahäiriöille, sillä VFA:n määrän kasvu on useimmiten merkki reaktorissa tapahtuvasta inhibitiosta. Lisäksi kirjallisuusosassa esiteltiin perustietoja kromatografiasta menetelmänä. Kromatografiset menetelmät ovat erotusmenetelmiä, joissa liikkuvaan faasiin liuenneet yhdisteet erotetaan toisistaan niiden paikallaan pysyvässä faasissa viettämän ajan perusteella. Retentioajat ja yhdisteiden pitoisuudet luetaan kromatografin ohjelmiston piirtämältä kromatorammilta. Opinnäytetyön kokeellisessa osassa tutkittiin muutamien haihtuvien orgaanisten happojen erottamista annetulla nestekromatografisella laitteistolla kolmiosaisessa koejärjestelyssä. Tutkitut hapot olivat etikkahappo, propionihappo, voihappo, isovoihappo, valeriaanahappo, isovaleriaanahappo, heksaanihappo ja isoheksaanihappo. Kokeiden tarkoituksena oli selvittää, erottuvatko valitut hapot toisistaan riittävän selkeästi ja tarvittaessa kehittää menetelmää tarkoitukseen paremmin sopivaksi. Aluksi tutkittaville yhdisteille määritettiin retentioajat ajamalla ne kromatografille yksikomponenttiliuoksina. Toisessa vaiheessa valituista hapoista valmistettiin tunnetut liuokset, joiden avulla nestekromatografi kalibroitiin. Samalla määritettiin yhdisteille sopivat kalibrointialueet annetulla laitteistolla. Lopuksi valmistettiin yksikomponenttiliuokset natrium- ja etyyliasetaateista ja määritettiin niiden retentioajat. Kokeen tarkoituksena oli selvittää näkyvätkö kyseiset yhdisteet kromatogrammissa samalla paikalla etikkahapon kanssa. Ensimmäisten kokeiden tuloksina saatiin, että kaikki tutkitut hapot erosivat toisistaan käytetyllä menetelmällä riittävän hyvin. Toisessa kokeessa todettiin, että kalibroinnit onnistuivat enimmäkseen hyvin oletusasetuksilla muutamia poikkeuksia lukuun ottamatta. Kolmannen kokeen tuloksiksi saatiin, että natriumasetaatti näkyy kromatogrammilla etikkahapon piikissä, kun taas etyyliasetaatti hajosi erotuksen aikana muodostaen useita epäsymmetrisiä piikkejä.
57

Flutingmassojen fysikaaliset ja kemialliset eroavaisuudet

Tervo, V. (Ville) 16 October 2017 (has links)
Tässä diplomityössä selvitettiin erään kartonkitehtaan käytössä olevien raaka-aineiden fysikaalisia ja kemiallisia eroavaisuuksia. Kartonkitehtaalla käytetään massoja B1 ja B2, sekä massoja C1 ja C2. Kartonkitehtaan tuotannossa on havaittu kuivatusosalla ongelmia käytettäessä massoja C1 ja C2. Diplomityön päätavoitteena oli selvittää, miksi massat C1 ja C2 tarvitsevat pidemmän viipymän kuivatuksessa kuin massat B1 ja B2. Diplomityössä selvitettiin myös, voidaanko massojen C1 ja C2 kuivatusta parantaa erilaisilla retentioaine-kombinaatioilla. Diplomityö aloitettiin selvittämällä massalaatujen suotautuvuusero, jolla todettiin ongelman olemassaolo. Suotautuvuuseron syyn selvittäminen aloitettiin tutkimalla kuitujen morfologiaa, sekä massojen kemiallista koostumusta. Tutkimuksen aikana massalaaduille suoritettiin pulpperointikokeita, joiden pohjalta tehtiin laboratorioarkkeja. Laboratorioarkeista mitattiin mm. repäisylujuus, palstautumislujuus ja jäykkyys. Diplomityön aikana kartonkitehtaalla suoritettiin retentioainekokeet DDJ-laitteella, jolla pyrittiin löytämään retentioainekombinaatio, joka parantaisi massalaatujen C1 ja C2 retentiota. Pulpperointikokeissa huomattiin liotusajan ja hajotuskierroslukumäärän vaikuttavan massojen fleikkipitoisuuteen. Fleikkipitoisuudeltaan korkeammat massat saivat pääsääntöisesti heikompia lujuusarvoja kuin pienempiä fleikkipitoisuuksia sisältävät massat. Pulpperointikokeissa huomattiin massan B1 fleikkipitoisuuden olevan korkeampikuin C1, sekä B2 fleikkipitoisuuden olevan suurempi kuin C2 massan. Tutkimuksessa kävi ilmi, että massat B1 ja C1, sekä B2 ja C2 ovat kuidun pituudelta, leveydeltä sekä kuituseinämän paksuudelta melkein samankaltaisia. Fysikaalisia eroja massoilla on kuidun kiharuudessa, sykkyräisyydessä sekä fibrillaatioasteessa. Massat C1 ja C2 sisälsivät myös enemmän lyhyempiä kuituja kuin B1 ja B2. Kemiallisilta ominaisuuksiltaan massat C1 ja C2 ovat pH: ltaan neutraalisempia ja varaukseltaan korkeampia, mutta johtokyvyltään heikompia kuin B1 ja B2 massat. Kemialliselta koostumukseltaan massat olivat melko samankaltaiset. Massalaadut erosivat jonkin verran toisistaan ligniinin, uuteaineiden ja tuhkan määriltä. Retentioaineiden DDJ-koeajoissa kartonkitehtaalla löydettiin retentioaine-kombinaatioita, jotka parantaisivat massojen C1 ja C2 vedenpoistoa, mutta kyseiset annostukset eivät toimineet DDJ-kokeissa molemmilla massalaaduilla. DDJ-kokeissa C1 ja C2 massoille toimineet kemikaaliannostukset paransivat kyseisten massojen suotautuvuutta massojen B1 ja B2 lähtötasolle. DDJ-koetuloksissa on huomioitava, että tulokset voivat olla erilaiset prosessissa suoritettavissa koeajoissa. Fysikaalisesti massojen suotautuvuuden eroavaisuudet syntyvät todennäköisesti massojen C1 ja C2 kuitujen kiharuuden, sykkyräisyyden sekä suuremman fibrillaatioasteen yhteisvaikutuksesta. Todennäköisin kemiallinen syy massojen C1 ja C2 huonompaan suotautumiseen on massojen suurempi varaus. Saman varauksen omaavat kuidut työntävät toisia kuituja poispäin toisistaan luoden ristikuituverkoston. Massat C1 ja C2 sisältävät myös enemmän pienempää kuitukokoa, jonka seurauksena kuiduilla on suurempi pinta-ala sitoa vettä itseensä. / In this Master’s Thesis the focus was to study chemical and physical differences between two fluting pulps used in the core board mill. The mill uses different fluting pulps; B1, B2, C1 and C2. Some problems have appeared when using pulps C1 and C2 in the drying sector of the mill. The main objective in this thesis was to investigate why drying pulps C1 and C2 consume more time than drying pulps B1 and B2. The use of different retention chemical combinations were also tested to improve the drying of pulps C1 and C2. At the beginning studied differences in freeness between pulps. The differences in the pulps fiber morphology and chemical composition were also studied. Pulping experiments were performed to find out how different pulps are disintegrated after different soaking time and mixing Laboratory hand sheets were prepared according pulping experiments. Tensile strength, tear strength, plybond and stiffness were measured from the hand sheets. Retention chemical tests with DDJ-analyzer was conducted in order to find a retention chemical combination, which would improve the retention of pulps C1 and C2 in the core board mill. Results in fiber morphologies were quite similar between B and C pulps in fiber length, width and thickness. The differences between pulps were found in fiber kink, curl and fibrillation degree. Pulps C1 and C2 also contained shorter fibers than B pulps. There were no big differences in the chemical composition of the pulps but the pH and charge of the pulps C1 and C2 were higher and the conductivities were lower in comparison with pulps B1 and B2. However, small differences were found in the lignin, extractive and ash contents. Several retention chemical combinations were tested in the retention chemical experiments. The purpose of these experiments was to find out the chemical combination which would improve the retention of pulpsC1 and C2. Some combinations improved the retention of C1 or C2 pulps, but there was no combination of chemicals, which would work with both pulps. On the other hand, some combinations increased the retention of C1 and C2 pulps to the same level with the retention of the B1 and B2 pulps. It should be noted that the test results may be different in the production test runs. The physical reason why C1 and C2 have lower retention can be a result of higher kink, curl and fibrillation degree than B1 and B2 pulps have. However, the higher charge of the C1 and C2 pulps caused chemical reason for the lower retention of pulps C1 and C2. The pulps C1 and C2 also contain higher amount smaller fibers causing a larger surface area to bond the water to itself than pulps B1 and B2.
58

Uljuan tekojärven padotus- ja juoksutusselvitys

Holm, J. (Jussi) 09 November 2016 (has links)
Uljuan tekojärvi on Siikajoen suurin säännöstelty allas, jonka avulla on tarkoitus toteuttaa tulvansuojelua vesivoimatalouden ja virkistyskäytön ohella. Vesistön säännöstely on aina luvanvaraista toimintaa ja säännöstelylupa pitää sisällään ehtoja ja rajoitteita säännöstelyyn liittyen. On ennustettu, että ilmastonmuutoksen edetessä keskimääräinen lämpötila tulee nousemaan, vesisateet lisääntymään, talviaikaiset virtaamat kasvamaan ja lumen määrä vähenemään. Vesilakiin (2011) lisättiin vuonna 2014 erinäinen säännös, jonka tavoitteena on parantaa mahdollisuutta varautua kuivuus- ja tulvariskeihin vesilain keinoin, ja tällä tavoin parantaa varautumista ilmastonmuutoksen aiheuttamiin sään ja vesiolojen ääri-ilmiöihin. Tämän säännöksen pohjalta toteutettiin nk. padotus- ja juoksutusselvitys Uljuan tekojärvelle. Uljuan tekojärven padotus- ja juoksutusselvityksessä on simuloitu Uljuan vedenpinnan korkeuksia ja virtaamia Suomen ympäristökeskuksen vesistömallijärjestelmällä Watershed Simulation and Forecasting System (WSFS). Simuloinnin tarkoituksena oli selvittää, että ovatko nykyinen säännöstelylupa ja nykyiset säännöstelykäytännöt enää tarkoituksenmukaiset ilmastonmuutoksen edetessä vai joudutaanko säännöstelylupaa muuttamaan esimerkiksi vedenpinnan korkeuden tai juoksutusten osalta. Tässä diplomityössä tarkasteltiin myös ympäristövirtaamaa Siikajoen vanhalla uomalla, joka on Uljuan tekojärven valmistuttua jäänyt vähävetiseksi. Siikajoen vanhalla uomalla (18 km) tehtiin ympäristömittauksia ja arvioitiin uoman kunnostustarpeita umpeenkasvun osalta. Kunnostustoimenpiteenä huomioitiin huuhtovat tulvat ja niiden käytettävyys vanhassa uomassa. Ympäristömittauksia tehtiin pohjapadolla 4 sekä Vornankoskella, ja mittausten perusteella arvioitiin taimenen ja harjuksen eri elinvaiheiden elinympäristön määrää. Mittausten perusteella ideoitiin myös Lämsänkosken säännöstelypadolle uusia juoksutusvaihtoehtoja, joiden perusteella pystyttiin arvioimaan Vornankosken virtaamia ja niiden soveltuvuutta taimenelle ja harjukselle. Juoksutusvaihtoehdoissa huomioitiin myös mahdolliset voimatalousmenetykset. Simulointitulosten perusteella ilmastonmuutoksen edetessä keskimääräiset kevättulvat pienenevät ja aikaistuvat noin kahdella viikolla, johtuen lumen määrän pienenemisestä ja sulamisen aikaistumisesta. Näin ollen kevätaikaan toteutettava vedenpinnan alennus, nk. kevätkuoppa, on nykyisellään liian syvä ja Uljuan tekojärven säännöstelylupaan merkitty toteutusajankohta ei ole enää paras mahdollinen. Säännöstelylupaa tulisi näiltä osin muuttaa. Tulevaisuudessa on järkevää toteuttaa säännöstelyä niin, että keväinen vedenpinnan alennus toteutetaan lumen vesiarvon mukaan aina 120 mm saakka. Lumen vesiarvon ollessa suurempi säännöstelyä toteutetaan nykyluvan mukaisesti. Keväisen vedenpinnan alennuksen nykyinen toteutusajankohta tulee poistaa kokonaan tai tehdä siitä joustavampi. Säännösteltäessä uuden säännöstelyluvan mukaan ilmastonmuutosjaksolla 2010–2039, energiaa tuotetaan noin 14,5 % enemmän vuodessa nykyiseen säännöstelylupaan verrattuna. Energiantuotannon kasvu johtuu säännöstelyluvan muuttamisen lisäksi myös jonkin verran lisääntyvästä sadannasta ilmastonmuutosjaksoilla. Paras juoksutusvaihtoehto vanhaan uomaan on 0,7–2,0–1,3–0,7 (juoksutus kesällä 2,0, syksyllä 1,3 ja talvella sekä keväällä 0,7 m³/s). Vaihtoehto huomioi hyvin harjuksen kutuajan keväällä ja taimenen kutuajan syksyllä. Myös kesä- ja talviajan virtaamat ovat paremmat taimenen ja harjuksen elinolosuhteiden kannalta kuin nykyluvan mukaisessa juoksutuksessa. Vaihtoehto takaa myös kohtuulliset olosuhteet muille virtavesieliöille läpi vuoden. Voimatalousmenetyksiä arvioitaessa ei otettu huomioon juoksutuksien vaikutuksia ekosysteemipalveluihin, kuten kalastukseen, ja sitä kautta mahdollisesti saataviin taloudellisiin hyötyihin. On järkevää harkita myös pohjapatojen ja Uljuan tekojärven täyttökanavan virta-alueiden kunnostusta sopivammaksi harjukselle, taimenelle ja muille virtavesieliöille. / Uljua is largest regulated reservoir in Siikajoki river basin and is used for flood control along with hydropower production and recreational use. Regulation of water basins is licensed action in Finland and regulation permit contains terms and restrictions of regulation. It is predicted that climate change increase average temperature, precipitation and river flows especially at wintertime and amount of snow cover will decrease. At 2014 particular provision of law was added to Finnish water law (2011), which purpose is to improve chances for preparing flood and drought risks. Therefore, preparing for climate change related extreme events of climate and water regime can be carried through in means of water law. Due to this provision this so-called climate change impact assessment on water regulation of the Uljua reservoir was made. In this project future water levels and water discharges were simulated with Watershed Simulation and Forecasting System (WSFS) developed by Finnish Environment Institute. The simulations were used to study suitability of current regulation permit and regulation practices in face of climate change or is there a need for change in the regulation permit. Changes can be related to water levels or discharges for example. In this thesis, also environmental flow of old river bed section of Siikajoki was observed. Old river bed section (18 km) of Siikajoki almost dried after Uljua reservoir was completed. Field investigations were implemented to old river bed section. In those investigations, environmental measurements were taken and refurbishment assessment from the point of obliteration was carried out. Flushing floods were considered as a refurbishment practice and its usability in old rived bed section was examined. Environmental measurements were taken from submerged dam 4 and Vornankoski, and with these measurements, estimations of available habitat for different phases of life of grayling and trout were made. Based on the measurements different discharge options for Lämsänkoski regulating dam were made and Vornankoski discharges were estimated and their suitability for grayling and trout. Possible hydro power losses were also estimated. According to simulation results climate change decrease mean spring floods and spring floods arrive around two weeks earlier because of snow cover decrease and earlier melting in future. Thus, water level lowering at springtime in reservoir is too deep and its implementation schedule written in current regulation permit is no longer optimum. Thus, regulation permit should be changed on these terms. It is reasonable that in future, water level lowering at springtime in reservoir should be made according to water equivalent of snow up to 120 mm. If water equivalent of snow is higher, regulation is carried out by current regulation permit. Water level lowering implementation schedule should be removed or make it more adaptable. If regulation is carried out by new regulation permit, in climate change period 2010–2039 energy production is estimated to increase 14.5% annually compared to current regulation permit. Energy production increase is partly a result from a new regulation permit but also a result from increasing precipitation in climate change periods. Best discharge option for old river bed section is 0.7–2.0–1.3–0.7 (discharge at summer 2.0, at fall 1.3 and at winter and spring 0.7 m³/s). This option takes graylings and trout’s spawning seasons into account at spring and fall. Also, summer and winter discharges are better for the habitat of grayling and trout if compared to current discharge conditions of current regulation permit. Option also guarantees reasonable living conditions for other lotic organisms through the year. When estimating hydropower losses of discharge options calculations doesn’t take into account impacts to ecosystem services, such as fishing, and their influence to economic benefits. Reasonable option is also to consider restoring of submerged dams and water filling canal of Uljua reservoir to be more suitable for grayling, trout and other lotic organisms.
59

Uusiutuvan energiatuotannon alueelliset vaikutukset

Raitala, A. (Arttu) 23 November 2016 (has links)
Tämän työn tavoitteena oli tutkia ja vertailla erilaisia uusiutuvia energiantuotantomuotoja työllistävyys ja maakäytön näkökulmasta. Alue oli rajoitettu Ouluun ja sen ympäröivään lähialueeseen. Tutkittavina kohteina olivat Oulun Energian voimalaitokset, jotka kattavat suurimman osan oululaisten sähkön ja kaukolämmön tarpeen. Työllisyysvaikutuksia laskettaessa oli otettu huomioon välittömien työpaikkojen lisäksi myös välilliset työvaikutukset, joilla oli suuri merkitys tutkittaessa työllisyysvaikutuksia kokonaisuudessaan. Maakäyttöä laskettaessa oli otettu huomioon ainoastaan vertailtavien energialähteiden mahdollinen energia saanto muodossa MJ/m²/vuosi. Tutkimusmenetelminä oli käytetty kirjallisuusselvityksiä, haastatteluja, sekä laskentamenetelmiä. Haastattelumetodina oli avoin haastattelu ja haastateltavina oli Oulun Energialla työskenteleviä vastuuhenkilöitä. Työllisyysvaikutuksia laskettaessa oli käytetty joissain tapauksissa teoreettisia kaavoja, joilla oli saatu suuntaa antavia tuloksia, jos ei ole ollut tiedossa täsmällisiä lukuja. Tulokset oli koottu työn lopussa tiiviisti yhteen taulukkoon, josta voi verrata eri energialähteiden työllisyysvaikutuksia, energian saantoa neliömetriä kohtaan sekä voimaloiden tehoa. Tulokset helpottavat ymmärtämään uusiutuvien energiamuotojen etuja ja haittoja.
60

Aurinkosähkön potentiaali suurissa liikekiinteistöissä Oulun alueella

Johansson, I. (Ida) 21 December 2016 (has links)
Tutkimuksen tarkoituksena on selvittää aurinkosähköjärjestelmien asennuspotentiaali suurissa liikekiinteistöissä Oulun keskustan alueella. Tutkimuksen pohjana toimii laaja kirjallisuuskatsaus aurinkosähkön tuotantoon liittyvistä seikoista. Tutkimus vertailee aurinkosähköjärjestelmien mallinnukseen olemassa olevia tapoja ja malleja. Arvio Oulun keskustan asennuspotentiaalista tehdään teknisen ja maantieteellisen potentiaalin perusteella. Matemaattisen mallinnuksen aineistona käytetään liiketoimitilojen asennukselle käytettävissä olevaa kattopinta-alaa. Aineistossa keskitytään verkkoon liitettävien aurinkosähköjärjestelmien tarkasteluun. Tutkimus käsittelee ainoastaan suuria liiketiloja, joiden koko on yli 400 m². Suuret liikekiinteistöt kuluttavat paljon sähköä esimerkiksi jäähdytykseen. Tämän vuoksi kyseisiin kiinteistöihin on usein mahdollista asentaa suuri aurinkosähköjärjestelmä kuitenkin niin, että kiinteistö käyttää kaiken sähkön omaan kulutukseensa. Saadun tuloksen mukaan Oulun keskustan alueen suurien liikekiinteistöjen asennuspotentiaali on 5700 MWh. Lopputulos on suuntaa antava arvio keskustan alueella sijaitsevien suurien liikekiinteistöjen aurinkosähköjärjestelmien asennuspotentiaalista. Koska tutkimuksessa on otettu huomioon vain yli 400 m² liikekiinteistöt, ei tuloksia voi verrata koko Suomen tai erillisten alueiden kokonaisasennuspotentiaaleihin. Tulokset perustuvat keskimääräisiin arvioihin hyödynnettävissä olevasta kattopinta-alasta verrattuna järjestelmien hyötysuhteisiin, kyseisen maan auringon saantovakioon ja vuoden maksimisäteilyvoimakkuuteen. Tulokset ovat alttiita valosähköisten aurinkopaneelien hyötysuhteiden muutoksille. Tulosten avulla paikalliset aurinkosähköjärjestelmien myyntiyritykset voivat arvioida kyseisen alueen markkinoiden suuruutta. / The purpose of the study is to evaluate the potential for installation of solar photovoltaic systems at large properties in Oulu city centre. The study is based on a literature review of photovoltaic solar energy systems. The study then compares different ways of evaluating and modelling the installation potential of them. This is done in the area of Oulu city centre. The evaluation is conducted based on the technical and geographical potential of the selected area. The mathematical modelling is done by evaluating the roof area available for the installation of the systems. The material focuses on retail properties larger than 400 m² and to systems that can be connected to the electrical grid. Results of the study can be used by local solar retailers to evaluate the market potential for solar PV-systems in the area. Large retail properties use a lot of electricity, for example in cooling-systems and therefore have the potential of housing a larger photovoltaic system, while still using all the produced electricity on site. According to results, the estimated potential for installation of photovoltaic systems in large retail properties in Oulu city center is 5 700 MWh. The conclusion is directional and cannot be compared to the complete geotechnical potential for solar photovoltaic systems in Oulu or in Finland. The result is based on evaluations of the average roof area available for the installation of solar photovoltaic systems, the efficiency of the systems, the solar energy yield of the installation area and maximum yearly insolation. The results are subject to change if the efficiencies in solar photovoltaic conversion technologies are to be increased in future.

Page generated in 0.1599 seconds