LUTPub (LUT University)
Not a member yet
24632 research outputs found
Sort by
Kaliumsulfaatin kiteytys teollisuuden sivuvirrasta
No full textGlobal agricultural production relies on the use of synthetic potassium, phosphorus, and nitrogen fertilisers. However, the uneven distribution of natural reserves of these elements causes uncertainty in the fertiliser markets and food security. In this master’s thesis, a process of potassium sodium sulphate (K₆Na₂(SO₄)₄) crystallisation from an industrial side stream and its subsequent conversion into potassium sulphate (K₂SO₄) was investigated as an alternative method to recover valuable K₂SO₄ fertiliser.
The aim of this thesis was to study the feasibility of K₆Na₂(SO₄)₄ crystallisation and its subsequent conversion into K₂SO₄ using both synthetic and industrial solutions. Although the principle of the so-called Glaserite process has been known for decades, it is not widely applied. Moreover, performing the process using industrial side streams is challenging due to their complex compositions, which affect system equilibria and crystalline phases. The presence of impurities in the Glaserite process is rarely addressed in the literature.
This thesis consists of a literature review discussing crystallisation, phase equilibria, and K₂SO₄ production and an experimental part. Laboratory-scale vacuum evaporation crystallisation of potassium sodium sulphate was performed using both synthetic and industrial salt solutions. The conversion of produced potassium sodium sulphate into K₂SO₄ was studied with cooling recrystallisation experiments. Compositions of the initial solutions, filtrates, and salts were determined with ion chromatography analysis.
The glaserite crystallisation and conversion into K₂SO₄ was successfully performed using the synthetic solution. Using the industrial solution, a two-stage process and K₂SO₄ addition had to be applied for crystallisation of purer potassium sodium sulphate. Further research is required concerning impurities, continuous operation, and the use of seed crystals.Globaali maataloustuotanto on riippuvainen synteettisten kalium-, fosfori-, ja typpilannoitteiden käytöstä. Näiden aineiden luontaiset esiintymät ovat kuitenkin jakautuneet epätasaisesti, mikä aiheuttaa epävarmuutta lannoitemarkkinoilla ja siten ruokaturvassa. Tässä diplomityössä tutkittiin prosessia, jossa teollisuuden sivuvirrasta kiteytetään glaseriittia (K₆Na₂(SO₄)₄), joka jalostetaan edelleen kaliumsulfaatiksi (K₂SO₄). Kyseinen menetelmä olisi vaihtoehtoinen tapa tuottaa arvokasta kaliumlannoitetta.
Työn tarkoitus oli tutkia glaseriitin kiteytyksen ja jalostuksen soveltuvuutta sekä synteettistä että teollisuuden liuosta käyttäen. Vaikka niin sanotun Glaseriittiprosessin periaate on tunnettu jo vuosikymmenien ajan, ei prosessia ole sovellettu laajalti. Etenkin teollisuuden sivuvirtoja käytettäessä haasteita aiheutuu liuosten monimutkaisista koostumuksista, jotka vaikuttavat tasapainotiloihin ja mahdollisiin kidefaaseihin. Epäpuhtauksien vaikutusta Glaseriittiprosessiin ei ole juuri käsitelty kirjallisuudessa.
Tämä diplomityö koostuu kiteytystä, faasitasapainoja, ja kaliumsulfaatin tuotantoa käsittelevästä kirjallisuuskatsauksesta sekä kokeellisesta osasta. Glaseriittia valmistettiin laboratoriomittakaavan vakuumihaihdutuskiteytyksellä käyttäen sekä synteettistä että teollisuuden liuosta. Glaseriitin jalostusta kaliumsulfaatiksi tutkittiin jäähdytykseen perustuvilla uudelleenkiteytyskokeilla. Lähtöliuosten, suodosten, ja kiteiden koostumukset määriteltiin ionikromatografialla.
Glaseriitin kiteytys ja jalostus kaliumsulfaatiksi osoittautui toimivaksi synteettistä liuosta käytettäessä. Teollisuuden liuoksen tapauksessa puhtaamman glaseriitin tuottamiseksi tarvittiin kaksivaiheinen prosessi sekä K₂SO₄-lisäys. Lisää tutkimusta tarvitaan liittyen mm. epäpuhtauksien vaikutuksiin, jatkuvaan prosessimuotoon, ja siemenkiteiden käyttöön
Does ESG predict future profitability? : evidence from Europe’s IT sector
Get PDFESG performance relationship with corporate financial performance (CFP) has been extensively researched, yet the topic is important and relevant because the increased emphasis on ESG is shaping corporate strategies and hence ESG’s incremental contribution to profitability is of interest to stakeholder. Prior findings remain inconclusive and concluded that ESG influence is highly context-dependent, yet the European information technology (IT) sector has not been explored. This study investigates whether adding ESG improves the prediction of next-year Return on Equity (ROE) and Return on Assets (ROA) for European IT firms.
Using annual data from 2014–2023, Random Forest models with 5-fold cross-validation and hyperparameter tuning, are estimated under two specifications: a controls-only model and a full model including ESG. Predictive performance is evaluated using out-of-sample R², RMSE, and MAE, supplemented by Diebold–Mariano and Clark–West tests. The results show that ESG adds only marginal and statistically insignificant incremental predictive power for both ROE and ROA across all test years (2021-23), and it is not consistent across the test years. Traditional financial variables remain top predictors. Partial dependence plots reveal a nonlinear ESG–profitability relationship. A supplementary pillar-level analysis indicates that the aggregate ESG score masks the conflicting pillar effect. At least one pillar has significant distinct predictive power for ROE but not for ROA. Robustness check by alternative missing-data handling, confirm that results are not driven by sample composition.
Overall, the findings suggest that ESG offers limited short-term predictive relevance for profitability in the European IT sector supporting the Shareholder/ Trade-off view, and it is context dependent
Waste incineration in the EU ETS : determining biogenic carbon dioxide from waste fuel
No full textTämän opinnäytetyön tavoitteena oli määrittää Riikinvoima Oy:n ekovoimalaitoksen mahdollisuus siirtyä vaihtoehtoiseen menetelmään jätteenpolton biogeenisten hiilidioksidipäästöjen määrittämisessä. Tällä hetkellä bio-osuus määritetään säännöllisillä mittauksilla savupiipusta. Selvityksen alainen menetelmä on jätepolttoainenäytteisiin perustuva menetelmä, jolle annetaan painoarvoa polttoaineen analysoinnin ohessa saatavan lisätiedon myötä.
Tehtävänantoa lähestyttiin käymällä teoriaosuudessa läpi jätteenpolttoa sekä EU:n päästökaupan perusteita sekä siihen liittyvää lainsäädäntöä. Tietojen avulla saatiin muodostettua pohja näytteenoton vaatimuksille ja mahdollisille rajoituksille. Analysoivan laboratorion kanssa käytiin myös keskusteluja näytteenotosta ja siinä mahdollisesti kohdattavista haasteista. Lopputulemana muodostettiin useita erilaisia laboratorioon lähetettäviä jätepolttoainenäytteitä, jotta saadaan selville, onko jätepolttoainenäytteistä saatavat tulokset verrannollisia keskenään, saatikka piippumittausten kanssa.
Näytteenotto ja laboratorioanalyysit onnistuivat hyvin, mutta tulosten perusteella saatiin selville, että polttoaineesta toteutettavien analyysien tulokset eivät sovellu päästökauppaan käytettäviin tarkoituksiin. Jo ennen työn aloitusta oli olemassa aavistus siitä, että polttoaineen heterogeenisyys voi tuottaa eriäväisyyksiä tuloksissa, ja tämä aavistus vain vahvistui työhön syventymisen myötä ja analyysitulosten valmistuessa. Juuri polttoaineen liiallisen heterogeenisyyden myötä polttoaineperäiseen mittaukseen siirtymistä ei pidetä tällä hetkellä mahdollisena. Saatuja tuloksia voidaan pitää luotettavana usean analyysikerran sekä eri analyysimenetelmien käyttämisen vuoksi. Mikäli tutkimusta halutaan jatkossa jalostaa, näytteen hienontaminen ja homogeenisten tulosten saamiseksi vaadittava näytemassan koko voisi olla tutkimuksen kohteena.The goal of this thesis was to find out if it is possible to determine the biogenic carbon emissions in the Riikinvoima Oy waste power plant with an alternative method. Currently the bio-fraction is defined with measurements from the flue gas on a regular basis. The method under research is fuel-based measurement, which is considered as a better option because of the additional value received from the analysis of the fuel.
The assignment was approached by getting familiar with waste incineration and the EU Emission Trading System as well the legislation of it in the theory part. With the gained knowledge, the basis for sampling was formed with taking the requirements and possible limitations into account. The thesis also included some discussions with the analyzing laboratory regarding the sampling and possible challenges to be encountered in it. As a result, multiple different samples from the waste fuel were formed to find out if the results from the waste fuel samples are comparable to each other and with the measurements from the flue gas.
The sampling and laboratory analysis were completed without any problems, but the results revealed that the results obtained from waste fuel sample analysis aren’t suitable for emission trading. Even before starting the experimental part of the thesis there was a suspicion that the heterogeneity of the fuel will cause problems, and this just kept gathering strength as the work progressed and the analysis were completed. Due to too high heterogeneity of the fuel, a switch to the fuel-based measurements isn’t seen as an option as for now. The gained analysis results can be seen reliable as multiple analysis were completed with different analysis methods. If the research is to be continued in the future, sample grinding and the sample mass required to obtain homogeneous results could be under research
Environmental performance of sustainable aviation fuels
Get PDFClimate change is one of the most urgent global challenges, and aviation plays a disproportionately large role in warming despite contributing only 2-3% of global CO₂ emissions. This heightened impact stems from non-CO₂ effects, such as contrails, cirrus clouds, and nitrogen oxides, which amplify radiative forcing and make decarbonising aviation a priority for international climate policy. Sustainable Aviation Fuels (SAFs) have emerged as a central mitigation strategy, particularly electro-kerosene, hydrogen, and ammonia, which offer substantial long-term potential when produced using renewable electricity.
This thesis applies an attributional life cycle assessment (LCA) to compare these three emerging SAF pathways using a well-to-tank (WTT) system boundary and a functional unit of 1 MJ of fuel. Using GaBi and ISO 14040/44 standards, upstream processes including electrolysis, CO₂ capture, nitrogen separation, Fischer-Tropsch synthesis, and ammonia synthesis are modelled. Six configurations combining solar or wind electricity with AEL, PEM, or SOE electrolysis are assessed. Additional midpoint categories, freshwater eutrophication, marine eutrophication, and terrestrial acidification are also included.
Results show that solar-based systems consistently exceed the upstream emissions of conventional jet fuel (CJF = 17.13 g CO₂-eq/MJ). Solar + AEL produces 22.8 g CO₂-eq/MJ for e-kerosene, 15.4 for hydrogen, and 21.3 for ammonia, with both e-kerosene (+33%) and ammonia (+24%) exceeding CJF. Solar + PEM intensifies this trend, reaching 28.9, 20.1, and 26.2 g CO₂-eq/MJ, all of which are significantly higher than CJF (+69% to +52%). Only hydrogen under Solar + AEL and Solar + SOE (15.4-12.2 g CO₂-eq/MJ) achieves values slightly below CJF (-10% to -29%).
In contrast, wind-powered systems substantially outperform CJF across all fuels. Wind + AEL results in 7.5, 4.8, and 17.2 g CO₂-eq/MJ for e-kerosene, hydrogen, and ammonia, where e-kerosene (-56%) and hydrogen (-72%) show large reductions; ammonia is approximately equal to CJF. The best-performing pathway, Wind + SOE, achieves 6.8 g CO₂-eq/MJ for e-kerosene, 4.2 for hydrogen, and 10.1 for ammonia, representing reductions of 60%, 75%, and 41% relative to CJF.
Across all pathways, hydrogen consistently exhibits the lowest WTT climate impacts (4.2-20.1 g CO₂-eq/MJ), followed by ammonia and electro-kerosene. However, electro-kerosene remains the most feasible near-term option because it is fully compatible with existing aircraft engines and refuelling systems. Hydrogen and ammonia offer deeper long-term reductions but require advancements in storage, engines, and safety systems.
Overall, the findings demonstrate that electricity carbon intensity is the dominant determinant of SAF environmental performance. Wind-based electrolysis reduces WTT emissions by 65-85% compared to solar pathways and consistently outperforms CJF. Electrolyser choice further influences results, with SOE technologies offering the lowest impacts due to high electrical efficiency. These conclusions highlight that meaningful climate benefits from SAFs are achievable only when production is paired with low-carbon electricity systems and high-efficiency electrolysers
PostItFlow: An Early Study on Agent-Based Workflow for Enhancing and Visualizing User Stories
No full textIncomplete or missing requirements are a primary cause of project failure. During the initial phase of requirements elicitation, shortcomings frequently arise due to stakeholders’ differing perspectives and the predominance of elicitation methods that emphasize textual extraction. To address this challenge, we introduce PostItFlow, an AI agent-based workflow designed to provide a simple, easy-to-generate, and holistic visual overview of requirements. PostItFlow visualizes events and interactions among components, systems, and entities within a collection of user stories under an epic. Its objective is to reduce missed and incomplete requirements at the early stages of elicitation by offering a practical visual aid that can be utilized by both customers and requirements engineering (RE) practitioners. The visual output is produced through four progressive steps using GPT-5: (i) finalizing the given epic by adding supplementary stories where necessary, (ii) integrating a potential timeline that reflects the phases of the user story flow, (iii) enriching events related to entities or components with additional details, and (iv) generating the HTML-based visual output. We also demonstrate our workflow using a selected case study. This workflow will undergo industrial testing, with further enhancements guided by evaluations of usability, accuracy, and relevance to the information visualized. The prototype has been published as open source on Zenodo.Post-print / Final draf
Comparison of alternative fuels for cruise ships : fossil liquefied natural gas, green methanol, and green hydrogen
No full textTämän diplomityön tavoitteena on vertailla vaihtoehtoisia polttoaineita pitkänmatkan risteilijäalusten käyttöön lähitulevaisuudessa varustamon näkökulmasta. Tutkimuksessa tarkastellaan kolmea vaihtoehtoa: fossiilista nesteytettyä maakaasua, vihreää metanolia ja vihreää vetyä. Referenssipolttoaineena toimii kevyt polttoöljy. Työn tavoitteena on arvioida näiden polttoaineiden soveltuvuutta erityisesti kustannusten, saatavuuden, teknologisen valmiuden, turvallisuuden sekä ympäristövaikutusten perusteella. Vertailu toteutettiin monikriteerisen päätöksenteon avulla käyttäen painotetun summan menetelmää.
Tulosten perusteella vihreä metanoli näyttäytyy potentiaalisimpana vaihtoehtona pitkän matkan risteilijöiden polttoaineeksi lähitulevaisuudessa. Toiseksi sijoittui fossiilinen nesteytetty maakaasu, joka on tällä hetkellä käytännöllisin ja taloudellisesti kilpailukykyisin vaihtoehto olemassa olevan infrastruktuurin ja kypsän teknologian ansiosta. Vihreä metanoli tarjoaa kuitenkin lupaavimman siirtymäratkaisun kohti hiilineutraalia merenkulkua, sillä sen varastointi ja käsittely ovat teknisesti hallittavissa ja sen mahdollistamat päästövähennykset ovat merkittävät. Polttoaineen yleistyminen riippuu kuitenkin suunnitteilla olevien tuotantolaitosten toteutumisesta. Vihreän vedyn käyttö edellyttää edelleen huomattavia teknologisia ja turvallisuuteen liittyviä kehitysaskeleita ennen laajamittaista käyttöönottoa risteilijäaluksilla.
Johtopäätöksenä voidaan todeta, että tulevaisuuden polttoainevalinnat riippuvat paitsi teknologian kehityksestä myös globaalista sääntelystä ja uusiutuvien polttoaineiden saatavuudesta.The aim of this master's thesis is to compare alternative fuels for long-distance cruise ships in the near future from the perspective of a shipping company. The study examines three options: fossil liquefied natural gas, green methanol, and green hydrogen, with light fuel oil serving as the reference fuel. The objective is to assess the suitability of these fuels, particularly in terms of costs, availability, technological maturity, safety, and environmental impacts. The comparison was conducted using multi-criteria decision-making, employing the weighted sum method.
The results indicate that green methanol appears to be the most promising option for long-distance cruise ships in the near future. The second-ranked option is fossil liquefied natural gas, which is currently the most practical and economically competitive choice due to existing infrastructure and mature technology. However, green methanol offers the most promising transitional solution towards carbon-neutral shipping, as its storage and handling are technically manageable and the potential emission reductions are significant. Widespread adoption of this fuel, however, depends on the realization of planned production facilities. The use of green hydrogen still requires substantial technological and safety-related developments before it can be implemented on a large scale in cruise ships.
In conclusion, future fuel choices will depend not only on technological development but also on global regulations and the availability of renewable fuels
Experimental and numerical study of supercritical CO2 cooler
Get PDFHeat exchangers are major components that significantly influence the performance and size of industrial processes. Supercritical CO2 (sCO2) is a highly promising working fluid for various applications due to its potential to reduce equipment size, lower environmental impact, and enhance performance. The properties of CO2 near the critical point exhibit significant variations, making it particularly favorable for heat transfer. As part of the Horizon 2020 DESOLINATION (DEmonstration of concentrated SOLar power coupled wIth advaNced desAlinaTion system in the gulf regION) project, a printed circuit heat exchanger (PCHE) for an sCO2 power cycle was designed, additive manufactured, and tested. Computational fluid dynamics (CFD) simulations using the SST k-ω turbulence model and real-gas equation of state were used to analyze the heat transfer performance and friction losses of the PCHE in detail. By combining experimental measurements with numerical simulations, this study provides a comprehensive evaluation of the thermo-hydraulic performance of sCO2 near the pseudo-critical region under various operating conditions (73.78 < p < 92.32 bar, 307.02 < Tb < 334.74 K, 1823 < G < 4064 kg/m2s). A new friction factor correlation, derived from experimental data, is proposed to enhance the accuracy of friction loss predictions for sCO2 flows in microchannels, with errors within 10 %. These results support the development of more reliable pressure loss models for sCO2 in compact heat exchangers and contribute to improved predictive capabilities for next-generation energy systems operating under supercritical conditions.Publishers versio
Alternative heating solutions for a factory complex : case : Renforsin Ranta heating system renovation
No full textSuomessa kiinteistöjen lämmityksen kuluttaessa jo yli neljäsosan kokonaisenergiasta, tulee vaihtoehtoiset lämmitysratkaisut ottaa tarkasteluun lämmitysjärjestelmien rakentamisessa ja saneerauksessa, kun tavoitellaan hiilineutraaliutta ja kestävää kehitystä. Yhtenä ratkaisuna on käyttää datakeskusten ja muun teollisuuden hukkalämpöä osana lämmityksen tuotantoa.
Diplomityön tavoitteena oli löytää Case-kohteen Renforsin Rannan tehdasalueelle vaihtoehtoinen lämmitysjärjestelmä, koska alueella nykyisellään käytetyn höyrylämmityksen tuotanto loppuu vuoden 2026 aikana. Lämmitysjärjestelmien vaihtoehtoiset toteutukset rajattiin kaukolämpöön, kaukolämmön ja datakeskuksen hukkalämmön hybridijärjestelmään, sekä lämpöpumpuilla tuotettuun lämmitykseen. Kaukolämpöenergian hintana käytettiin Loiste Lämmön vuoden 2025 hintoja. Datakeskuksen hukkalämmön hintana käytettiin oletusarvoa 20 €/ MWh ja lämpöpumppujen sähkön hinta laskettiin vuosien 2023–2024 pörssisähkön keskiarvona tuntitasolla. Näiden lähtötietojen perusteella tutkittiin vaihtoehtoisten lämmitysjärjestelmien toteutusta, investointikustannuksia ja kilpailukykyä verrattuna nykyiseen höyrylämmitysjärjestelmään. Järjestelmien kannattavuutta tarkasteltiin takaisinmaksuajan ja nettonykyarvon perusteella. Tämän lisäksi herkkyystarkastelu suoritettiin sähkön ja kaukolämmön hinnan nousun olettamalla.
Kaikki vaihtoehtoiset ratkaisut lämmityksen tuotantoon todettiin kannattaviksi tarkastelujaksolla ja korkotasolla. Kustannustehokkain ratkaisu oli käyttää datakeskuksen hukkalämpöä kaukolämmityksen rinnalla hukkalämmön oletushinnalla. Kaukolämpöenergian hinnan noustessa, kaukolämmöllä tuotettu lämmitys ei ollut kannattava investointi.In view of the fact that space heating makes up over fourth of the total energy consumption in Finland, finding alternative energy solutions for construction and renovation of heating systems is crucial when seeking to reach carbon neutrality and sustainability in heating production. A possible solution is to use waste heat from data centers and other industrial waste heat as a part of the heating production process.
The aim of this master’s thesis was to find an alternative heating production system for Renforsin Ranta factory complex as the production of the currently used steam energy will be discontinued during 2026. Alternative implementations for heating system were limited to district heating, a hybrid system of district heating and data center waste heat and heating produced with heat pumps. The district heating energy price was based on Loiste Lämpö 2025 prices. Data center waste heat price was assumed to be 20 €/MWh and the electricity price for heat pumps was based on an hourly average price data from years 2023-2024. Based on this initial data the implementation of alternative heating system investment costs and competitiveness compared to the current steam energy system were examined. The profitability of the alternative systems was examined based on payback period and net present value. In addition, a sensitivity analysis was performed assuming an increase in electricity and district heating prices.
All alternative heating solutions were found to be profitable over the review period and in terms of interest rate. The most cost-effective solution was to use the data center waste heat alongside district heating. As district heat price increased, the investment was not profitable over the review period
Ultrasuodatetun kunnallisen jäteveden jälkikäsittely käytöstä poistettuja suodatuskalvoja hyödyntämällä
No full textDirect membrane filtration (DMF) using microfiltration or ultrafiltration membranes is a promising alternative to conventional municipal wastewater treatment due to its simplified operation and high potential for resource recovery. However, the DMF permeate contains dissolved nutrients and organic micropollutants that need to be removed before effluent discharge or reuse. In this master’s thesis, post-treatment of ultrafiltration permeate using reconditioned end-of-life (EoL) reverse osmosis membranes was studied. The EoL membranes were reconditioned through alkaline cleaning, hypochlorite oxidation, and layer-by-layer polyelectrolyte coating. After optimizing the reconditioning parameters, three different reconditioned membrane variants were selected for further tests. These membranes were tested using model compounds and ultrafiltered primary effluent. The reconditioned membranes achieved high MgSO₄ rejection (≥ 91%), low molecular weight cut-off values of 220–300 Da, and pure water permeances comparable to or higher than those of the tested commercial nanofiltration membranes. In wastewater filtration, the membranes effectively removed dissolved organic compounds (≥ 84% dissolved organic carbon removal), including several organic micropollutants. Moreover, 29–58% of the ammonium nitrogen persisting in the ultrafiltration permeate was retained depending on the membrane. Membrane fouling was mostly manageable, and the fouling rate strongly depended on the applied initial flux. These results indicate that successive nanofiltration step is effective in improving the ultrafiltration permeate quality, although further optimization of process is still needed to achieve the strictest effluent discharge and water reuse quality requirements.Suora kalvosuodatus (DMF) hyödyntämällä mikro- tai ultrasuodatusta on lupaava vaihtoehto perinteiselle kunnallisille jätevedenpuhdistukselle yksinkertaistetun prosessinsa ja korkean resurssien talteenottopotentiaalinsa ansiosta. DMF-permeaatti sisältää kuitenkin liuenneita ravinteita ja orgaanisia mikrosaasteita, jotka on poistettava ennen käsitellyn jäteveden johtamista vesistöön tai uudelleenkäyttöön. Tässä diplomityössä tutkittiin ultrasuodatetun jäteveden jälkikäsittelyä hyödyntämällä käytöstä poistettuja käänteisosmoosikalvoja (EoL). EoL-kalvojen kunnostusprosessi koostui emäksisestä puhdistuksesta, hypokloriittihapetuksesta ja kerroksittaisesta polyelektrolyyttipäällystyksestä. Kunnostusprosessin optimoimisen jälkeen kolme erilaista kalvovarianttia valittiin jatkotutkimuksiin. Näitä kolmea kalvovarianttia testattiin suodattamalla malliyhdisteitä ja ultrasuodatettua kunnallista jätevettä. Kunnostetut kalvot saavuttivat korkean MgSO₄-retention (≥ 91 %), alhaisen leikkauskoon (220–300 Da) ja puhtaan veden läpäisevyyden, joka oli samaa luokkaa tai korkeampi kuin verrokkeina testatuilla kaupallisilla nanosuodatuskalvoilla. Jäteveden suodatuksessa kalvot poistivat tehokkaasti liuenneita orgaanisia yhdisteitä (≥ 84 % liuenneen orgaanisen hiilen poisto) mukaan lukien useita orgaanisia mikrosaasteita. Lisäksi suodatuskalvosta riippuen 29–58 % ultrasuodoksen sisältämästä ammoniumtypestä saatiin poistettua. Suodatuskalvojen likaantuminen oli enimmäkseen hallittavissa, ja likaantumisnopeus riippui vahvasti käytetystä alkuvuosta. Tutkimuksen tulokset osoittavat, että ultrasuodatusta seuraava nanosuodatusvaihe on tehokas ultrasuodoksen laadun parantamisessa, vaikkakin prosessia täytyy edelleen optimoida tiukimpien päästörajojen ja veden uudelleenkäytölle asetettujen vaatimusten saavuttamiseksi
Digital twin-based system to support urban planners in mitigating the urban heat island (UHI) effect in Lahti
Get PDFThe Urban Heat Island (UHI) effect is a phenomenon where some urban areas experience higher temperatures than nearby rural regions. The effect is rapidly worsening as the population tends to move to city-centred areas and built-up environments expand. Additionally, reducing green spaces and natural cooling sources worsens these environmental changes. However, given current economic conditions and growing human needs, large construction and development projects have become unavoidable. Therefore, identifying sustainable strategies to minimize adverse effects, such as the UHI effect, is vital.
It has already been identified that modifications applied to city areas are affecting the UHI effect. Therefore, designing a digital tool to identify and understand how new modifications affect temperature conditions plays a crucial role in optimized city planning. The digital twin (DT) concept can be considered as one approach to address this scenario. A DT is a digital platform that works as a one-to-one mapping between a real-world environment and a digital simulation. This thesis proposes a solution for this scenario using a digital-twin system based on the city of Lahti, Finland. In particular, this work presents a DT system that allows users to implement modifications, including trees, built ups, and water bodies in the Lahti city area, and forecasts how they affect land surface temperature (LST). Design science research methodology was followed in the research.
The DT is combined with a machine learning model, which was trained to predict the LST of the city of Lahti, focusing on factors including geographical locations and spectral indices. The LST is forecasted, considering the changes that occurred after the modifications