Browsing by Title

Biokaasulaitos tuottaa biokaasua energiakäyttöön ja mädätettä lannoitteeksi kasvintuotantoon. Biokaasulaitos on täten monipuolinen tuotanto- ja kierrätyslaitos. Tavanomainen energian- ja lannoitteiden tuotanto on hyvin energiaintensiivistä ja uusiutumattomia energianlähteitä käyttävää. Biokaasulaitos mahdollistaa hajautetun energiantuotannon ja lannoitteiden tuottamisen uusiutuvista raaka-aineista, monesti raaka-aineista jotka olisivat muuten jätteeksi luokiteltavaa. Tutkimuksen tarkoitus oli selvittää, mitä Suomessa toimivissa biokasulaitoksissa käytetään syötteinä, kuinka paljon biokaasua saadaan tuotettua, millaisia ovat mädätteen ravinnepitoisuudet ja kuinka viljelijät käyttävät mädätettä pelloilla. Tutkimuksessa selvitettiin myös, millainen olisi ideaali biokaasulaitoksen toiminta kaasuntuoton, mädätteen jatkokäytön ja laitoksen toiminnan kannalta. Kuinka biokaasuntuotantoa voitaisiin Suomessa lisätä ja parantaa energia- ja ravinneomavaraisuutta? Tarkoitus oli kerätä tietoa sekä keskitetysti toimivilta biokaasulaitoksilta että maatilojen omilta biokaasulaitoksilta. Tavoitteena oli vertailla eri laitosten antamia tietoja ja selvittää millaisia eroja laitoksista löytyy. Tutkimus toteutettiin internetpohjaisena kyselynä. Kyselypohjia oli kaksi: toinen biokaasulaitoksille ja toinen maatiloille, joilla joko oli oma biokaasulaitos tai tilalla oli joskus käytetty mädätettä lannoitteena. Yhteensä vastaajia kertyi 14 kappaletta. Mädätteiden pääravinnepitoisuuksissa oli eroja, vaihteluväli oli 2,8-16 ja keskiarvo 6,47 kokonaistypen osalta. Niissä mädätteissä, joissa oli korkea kokonaistyppipitoisuus, oli myös korkea kokonaisfosforipitoisuus (R2=0,56; p=0,013). Tuloksista ei voi tehdä selkeitä johtopäätöksiä sen suhteen, mikä tai mitkä olisivat parhaita syöteaineita. Syöteaineet olivat vaihtelevia, ja samanlaatuisilla syöteaineilla kaasuntuotanto ja mädätteen laatu erosivat kahdella eri laitoksella.

The aim of this master thesis was to evaluate suitability of a biogas plant as a manure maintenance method in a kind of a horse village, where many horse businesses are located close to each other. The suitability of the biogas plant was evaluated by ecological and economic effects. For ecological effects the investigation was made concerning nitrogen and phosphorus flows and for economic effects an evaluation was made concerning the total profitability of the biogas plant. Nitrogen and phosphorus flows were investigated by substance flow analysis. The evaluation was made by investigating internal flows, flows inside and outside of the system and the size of the flows of two systems in which one system was a horse village with a biogas plant and the other system was a horse village without a biogas plant. The horse village without the biogas plant was further divided into two options. One option was to spread the manure on fields and the other option was to hand over the manure. The economic profitability was evaluated by gross margin calculation concerning four different options which were a biogas plant producing CHP with and without financial support and a biogas plant producing fuel with and without financial support. Concerning nitrogen and phosphorus flows, the horse village where the manure is spread on fields is as good option as where the manure is being processed on a biogas plant and where the digested sludge is used for fertilizer as well. Handing over the manure outside the horse village is a worse option in relation to the local substances flow cycle. The construction of the biogas plant in horse village was profitable in every options. Although manure processed by biogas plant is evaluated to produce less nutrient loss compared to manure which is spread straight to the field, there still is a need for further investigation about the effects of biogas production on nutrient flows and nutrient losses in order to model the effects of a horse village. However, according to previous investigations it is known that biogas production decrease greenhouse gas effects. The profitability of biogas plant requires that manure maintenance costs of the horse village have been quite high before the biogas plant.

In Finland, the final disposal of spent nuclear fuel is due to begin in the 2020s. The spent nuclear fuel will be stored in the deep bedrock of Olkiluoto, Eurajoki. Biological sulphate reduction is one of the most significant mechanisms possibly disrupting the integrity of the final disposal concept. Microorganisms living in groundwater may produce sulphide, which induces corrosion of the metallic waste capsules designed for spent nuclear fuel. In addition, metallic waste present in the low-level and intermediate-level nuclear waste repository may be subject to corrosion. The rate of biological sulphate reduction in groundwater samples from Olkiluoto and in waters from experimental set-ups was studied with 35SO42- -radiolabel method. Furthermore, effects of supplemental nutrients and incubation time on detected sulphate reduction rates were studied. First, the method was optimised for the oligotrophic, deep groundwaters with low cell numbers. Abundance of marker genes was determined with qPCR, including dissimilatory sulphite reductase gene dsrB (beta subunit) and 16S rRNA gene of bacteria and archaea. Several improvements were made to the sulphate reduction rate measurement method during this thesis work. The method was demonstrated to be applicable for environmental samples. However, statistical matters, such as setting the minimum detection limit, need to be considered separately for each water type studied. Due to low cell numbers of the studied waters, variation between parallel samples was considerable throughout the work. Biological sulphate reduction was detected at various sites in the repository area. Sulphate reduction rates in the studied waters varied from approximately 0 to 1 nmol cm-3 d-1, whereas sulphate reduction rate of reference strain Desulfovibrio desulfuricans was up to 24 nmol cm-3 d-1. Supplemental nutrients and incubation time had variable effects on sulphate reduction rates. Microbial communities were demonstrated to be well-adapted to changing environmental conditions, as they were able to utilise introduced nutrients. Sulphate reduction rates detected in this study were modest. However, as the time scale for nuclear waste disposal is extremely long, estimating microbial metabolism over such period is challenging.

Tiivistelmä/Referat – Abstract The long period of indoor feeding in Finland emphasizes the importance of good quality silage in dairy cow nutrition. Silage additives are used to ensure successful ensiling. Silage inoculants enhance silage lactic acid fermentation when lactic acid bacteria and sometimes enzymes and other fermentative bacteria are added to silage. Lactic acid content has been higher and pH lower in silages treated with inoculant than in silages without any additive. Aerobic stability of silage and total mixed ration (TMR) has been better with silage treated using inoculant compared to silage without additives. In some studies, the digestibility of dry matter and organic matter has been better with inoculant-treated silage. Silage dry matter intake has been improved with silage treated with inoculants in studies performed with dairy cows, growing beef cattle and sheep. Milk yield has increased in some studies with biological additive when compared to silage without additives. The aim of this study was to examine whether ensiling grass silage with biological additive influences feed intake or milk production of dairy cows in comparison to silage without inoculant. The study was conducted at the research farm of University of Helsinki. First cut timothy – meadow fescue sward was cut and wilted for 46 hours. The grass was harvested in round bales wrapped with 8 film layers either using silage inoculant (treatment B, with lactic acid bacteria and enzymes) or without additive (treatment A). A series of five bales of each silage were prepared one after another. The grass had dry matter of 183 g/kg before wilting and 328 g/kg after wilting. Water soluble carbohydrate concentration was 121 g/kg dry matter (DM). The silages were stored for 174 days before the beginning of the feeding trial. There were no differences in silage fermentation quality. Both silages had high concentration of lactic acid (100 g/kg DM). The dry matter contents were 296 and 294 g/kg and pH 4.25 and 4.31 for the inoculated silage and the silage without additive, respectively. Eight Finnish Ayrshire cows (95 days in milk, standard deviation 25.9) of second or later parity were used. The cows were kept in tie stalls during the trial. A double-reversal design was used with two treatments sequences (ABBA or BAAB) of 21 days each. The cows were fed with total mixed ration consisting of 65% (dry matter basis) of silage (inoculated or without additive), 20% of concentrate mixture, 13% rapeseed meal and 1.5% mineral supplement. Dry matter intake was 1,1 kg/d higher with the inoculated silage (p=0.01) than with untreated silage. Digestibility of dietary dry matter (p=0.02) and organic matter (p=0.02) was lower with inoculated than untreated silage. There was no difference in milk production between treatments (p=0.65). This study indicates that good fermentation quality of wilted (DM 300 g kg) grass silage can be achieved without additives. The increased dry matter intake or the lower digestibility of the diet containing inoculated silage cannot be explained by the silage composition or fermentation profile.

In recent times climate change, decrease of fossil fuels and increase of their price have greatly increased worldwide interest in renewable energy sources. In Finland, there has been a lot of concentration towards forest industry’s secondary produced wood basis biomass, that forest industry uses for its energy production. Forest industry’s waste water cleaning process creates different kinds of sludge, which are either reused or destroyed by burning or transporting to waste treatment plant. Especially reuse of bio sludge is difficult, and waste area placing in the future is impossible or at least economically too expensive. In practice, sludge is treated by burning, and by drying it becomes a bio fuel. The energy use is the best way to destroy waste sludge. Because of the high water consist of the sludge it must be dried before burning. Drying the sludge with secondary energy flow with waste heat from forest industry processes increases energy income from the burning process and replaces the use of fossil fuels. The goal of this research was to find out the most optimal mixture of bark and sludge by changing different drying parameters. The experimental work was started by building a laboratory size fixed bed dryer for the energy technology experiment hall, where drying was studied by blowing heated air through the fuel layer. The dried fuel material was a mixture of bark and sludge, or just bark or sludge at different masses, different percentage mixtures and different temperatures. Making the drying curves was based on weight changes. In the test rig were probes for controlling and setting the temperature as the experiment expected. The temperature and weight changes were recorded to computer during the experiment. The drying experiments showed that sludge-bark mixture dries well, when the percentage of the sludge mass doesn’t increase over 50 %. When the share of sludge is higher, drying is no longer effective, which is due to channelling of the air through the dried fuel material in the fixed bed dryer. When drying the bark, increase of the temperature from 50 °C to 70 °C was much more effective than from 70 °C to 90 °C, the difference in drying time was about doubled.

Gas permeabilities of films used in food packaging must be well known to ensure the best conditions for packed food products. In addition to oxygen and carbon dioxide permeability as such their ratio affects the choice of packaging materials. The CO2/O2 ratio of petroleum derived plastics is normally under 6:1 but that of bio-based films is less known. The literature review of this study focused on different sources of bio-based raw-materials and their chemical structure. The aim of the experimental study was to measure oxygen and carbon dioxide permeabilities of different bio-based films and to identify the CO2/O2 ratio. Another point of interest was the realiability of used carbon dioxide permeation analyzer which was assembled from an old oxygen permeation analyzer and gas chromatography. Three of the used film types were prepared in laboratory scale from Konjac glucomannan, starch and hydroxypropyl starch with 10 % or 40 % of sorbitol (of the dry matter) due to a reduction of porosity of materials. Other bio-based films were obtained from VTT (cellulose nanofibrils, hydroxypropyl xylan, cellulose derivative, cellophane and polyglycolic acid). Almost all the films had low oxygen permeabilities (OP<2.8 [cm3 µm]/[m2 d kPa]) and replicate results did not vary much. The cellulose derivative films had higher OP of 120 (cm3 µm)/(m2 d kPa). The carbon dioxide permeabilities showed more variation and were clearly higher (CO2P was 0 to 978 [cm3 µm]/[m2 d kPa]). In addition films including 40 % of sorbitol leaked more often. The ratio of CO2/O2 varied between 7:1–329:1. Most of the measured bio-based films are suitable for packaging food products, whose preservation depends on the permeability of carbon dioxide through the packaging more than that of oxygen. Excellent applications can be found among fruits and vegetables, whose maturing have to be controlled during storage. High CO2/O2 ratios were due to rather different chemical structures of the studied bio-based films and therefore the determination of a definite CO2/O2 ratio was not possible (unlike with petroleum based films). The magnitude of carbon dioxide permeabilities were similar to those reported in literature but further research with the assembled analyzer is needed to ensure its realiability.

Wheat bread is one of the most discarded food at the global level. To fulfill the goals of waste reduction and increase the circular economy activities, the re-utilization of bread still fit for food in the food chain is a priority. However, the utilization of wheat bread waste in the food chain is challenging. Lactic acid bacteria (LAB) fermentation has been recently studied as a potential processing method for bread waste slurry and applied as a dough ingredient in bread production. In LAB fermentation, functional and bioactive compounds can be produced. Some LAB strains can produce γ-aminobutyric acid (GABA), a neurotransmitter in animals’ central nervous system with multiple physiological functions. GABA has received much attention due to its numerous beneficial bioactivities. Currently, information on GABA biosynthesis by LAB fermentation in bread substrate is not available. In this thesis, the effects of LAB strain selection and fermentation substrates in waste bread fermentation were studied. Four different fermentation trials using wheat bread as substrate were performed to select the best LAB strain, optimize bread matrix composition, and fermentation parameters for GABA production. Microbial growth, pH, total titratable acidity, organic acids (High Performance Liquid Chromatography ), sugar composition (High-Performance AnionExchange Chromatography and Pulsed Amperiometric Detection), and GABA content were assessed. Among the conditions tested, the addition of wheat bran as a nutrient source improved the GABA production most significantly. Thus, this condition was upscaled for bakery uptake and used in a baking trial to produce value-added bread containing GABA. LAB fermentation of waste bread to produce functional bioactive compounds was proven to be a potential processing method applicable to bakery products. The combination of two food sidestreams, waste wheat bread and wheat bran, can be implemented as a strategy to re-utilize food by-products in the food chain.

Tässä maisterintutkielmassa pyritään selvittämään, millainen poliittisen kuluttajuuden ilmiö on Black Friday -alennuspäivään kohdistuva kritiikki. Black Friday on yhdysvaltalaislähtöinen alennuspäivä, jonka aikaan monet liikkeet mainostavat alennettuja hintojaan. Päivä on saanut Suomessa laajaa näkyvyyttä ja suosiota viime vuosina. Samaan aikaan keskustelu kulutuksen ilmastovaikutuksista on lisääntynyt. Tämä on saanut monet kritisoimaan päivää sen tavasta kannustaa ihmisiä ostamaan siitä huolimatta, että ilmaston tilan kannalta kulutuksen määrän vähentäminen olisi tärkeää. Poliittinen kuluttajuus tarkoittaa ihmisten halua vaikuttaa yhteiskunnallisiin asioihin kulutuspäätöksillään. Sitä on tutkittu erityisesti yhtenä kansalaisten poliittisen osallistumisen muodoista, ja sen merkitys on kasvanut globalisaation, ympäristöongelmien esilläolon ja internetin nousun myötä. Tässä tutkielmassa halutaan selvittää, miten kritiikki Black Friday -päivää kohtaan ilmentää poliittista kuluttajuutta ja miten päivän haitallisuutta perustellaan. Tutkimusaineistona käytetään vuosina 2017–2021 julkaistuja 31 blogitekstiä ja kuutta sanomalehdessä julkaistua kirjoitusta, joissa kaikissa suhtaudutaan kriittisesti Black Friday -päivään. Tutkimusmenetelmänä hyödynnetään diskurssianalyysia, joka perustuu kielen tarkasteluun osana ympäröivää yhteiskuntaa. Diskurssianalyysin keinoin aineistosta tunnistetaan kuusi diskurssia: turha kulutus, kuluttajan manipulointi, järkevä kulutuskäyttäytyminen, kulutuskulttuurin haitat, vaihtoehdot kulutusjuhlalle ja kollektiivinen vastuunkanto. Merkittävin diskurssi on turha kulutus, sillä kirjoittajat korostavat sitä Black Friday -päivän seurauksena. Tekstejä tarkastellaan myös osana kuluttajalta kuluttajalle -kontekstia ja yhteiskunnallista kontekstia. Kuluttajalta kuluttajalle -kontekstin todetaan tuovan teksteille samaistuttavuutta ja uskottavuutta, kun taas yhteiskunnallisen kontekstin todetaan täydentävän teksteissä esitettyjä väitteitä. Tutkimuksen tulosten perusteella kritiikki Black Friday -päivää kohtaan on aikaansa ilmentävä, poliittisen kuluttajuuden toimiin kannustava kuluttajien kannanotto ostamista kannustavaa päivää vastaan. Aineiston tekstien kirjoittajat kertovat kulutuksen vaikutuksista ilmastoon, yritysten manipulatiivisista mainontakeinoista ja vaihtoehdoista materian ostamiselle. Kertoessaan päivään liittyvistä ongelmista kirjoittajat ottavat osaa yleiseen keskusteluun länsimaisen kulutuskulttuurin haitoista.

Blogien kaupallinen hyödyntäminen on ruvennut kiinnostamaan yrityksiä viime vuosien aikana, mutta tutkimusten mukaan blogimarkkinoinnin osaamisessa on kuitenkin puutteita. Tässä tutkimuksessa pyrittiin ymmärtämään paremmin kaupallista yhteistyötä tekevän bloggaajan ja yrityksen välistä suhdetta bloggaajan näkökulmasta. Tutkimuksessa haluttiin selvittää, minkälaista yhteistyötä yritykset ja bloggaajat tekevät, minkä varaan yhteistyö rakentuu ja miten yhteistyötä voitaisiin kehittää. Aihetta lähestyttiin suhdemarkkinoinnin näkökulmasta. Tutkimuksen teoreettinen viitekehys rakentui Morganin ja Huntin (1994) esittelemän sitoutumis-luottamus -teorian sekä Halisen (1994) sitoutumista, luottamusta ja houkuttelevuutta käsittelevän tutkimuksen pohjalle. Tutkimus toteutettiin laadullisena eli kvalitatiivisena tutkimuksena. Tutkimukseen osallistui 10 suomalaista bloggaajaa ja aineistonkeruumenetelmänä toimi puolistrukturoitu haastattelu. Tutkimustulosten perusteella voidaan todeta, että bloggaajan ja yrityksen välinen yhteistyö eroaa perinteisistä yritysten välisistä liittoutumista. Yhteistyön muodot vaihtelevat paljon, mutta yhä tiiviimmät ja pitkäkestoisemmat yhteistyösuhteet ovat selvästi kasvussa oleva trendi. Teoreettisen viitekehyksen keskiössä olevien vetovoiman ja luottamuksen vaikutukset yhteistyön sujuvuuteen osottautuivat merkittäviksi, mutta mielipiteet sitoutumisen tärkeydestä vaihtelivat haastateltavien keskuudessa. Yhteistyökumppanin valinnassa bloggaajalle tärkeimpiä valintaan vaikuttavia tekijöitä ovat yhteistyöstä saadut hyödyt suhteessa kustannuksiin sekä omat henkilökohtaiset syyt ja arvot. Luottamuksen olemassaoloa pidettiin välttämättömänä, mutta sen merkitys on kuitenkin tärkeämpää yritykselle kuin bloggaajalle. Bloggaajat olivat pääosin tyytyväisiä yhteistyösuhteisiinsa yritysten ja viestintätoimistojen kanssa, mutta myös kehityskohteita oli helppo löytää. Yritysten on panostettava yhteistyökumppanin valintaan sekä blogissa toteutettavan markkinoinnin suunnitteluun, jotta bloggaaja kokee yhteistyön toimivaksi ja tehokkaaksi. Blogimarkkinointi on yrityksille halpa ja helppo markkinointitapa, mutta se ei ole ilmaista eikä se hoidu itsestään

Tiivistelmä/Referat – Abstract Tämän kvalitatiivisen tutkimuksen tavoitteena on selvittää, mitkä tekijät vaikuttavat Suomen Bocuse d’Or -edustajien asiakaskokemuksen muodostumiseen. Viitekehys muodostuu kokonaisvaltaisista asiakaskokemuksen malleista, joissa asiakaskokemuksen nähdään syntyvän kaikista asiakkaan ja yrityksen välisistä kohtaamisista, mielikuvista ja tunteista. Tutkimuksen viitekehyksen kannalta tärkeimmiksi nousivat aiemmat tutkimukset, joissa asiakaskokemuksen syntyyn vaikuttavat tekijät ja asiakaskokemuksen eri ulottuvuudet oli määritelty niin, että ne auttoivat tämän tutkimuksen johtopäätösten selvittämisessä. Aineiston analyysi tehtiin aineistolähtöisesti. Tutkimus suoritettiin teemahaastatteluina kvalitatiivista lähestymistapaa hyödyntäen. Yksilöhaastatteluihin osallistui neljä Suomea Bocuse d’Or -kilpailussa edustanutta henkilöä. Kaikkien Suomen Bocuse d’Or -edustajien asiakaskokemusta kuvasti pettymys, jonka voidaan suurelta osin katsoa johtuvan pettymyksestä omaa kilpailussa sijoittumista kohtaan. Asiakaskokemus syntyi seuraavista tekijöistä: ihmiset, brändi, valikoima, aiemmat kokemukset, tilat ja laitteet ja sosiaalinen ympäristö. Lisäksi kokemuksen syntyyn ja siihen millainen asiakaskokemuksesta muodostui vaikuttivat asiakasmuuttujina: tavoite, elämäntilanne, asenne, mieliala ja persoona sekä tilannemuuttujana aika. Tutkimuksessa huomioitiin myös aineistosta esiin nousevat kuusi asiakaskokemuksen ulottuvuutta: aistillinen, emotionaalinen, kognitiivinen, pragmaattinen, elämäntapa ja sosiaalinen ulottuvuus.