Search

The boiler testing environment operating at JAMK University of Applied Sciences has been a key tester and developer of solid biomass heating boiler operations in the less than 1 MW size range in Finland for ten years. The laboratories have also served as product development environment as well as well-equipped learning facility for demos and practical exercises in bioenergy activities and operations. Although the growth of renewable and bioenergy has been continuous in Finland and the use of bio based fuels has been emphasized, especially in the heating sector, combustion has lost some of its popularity due to the debate on the climate and adequacy of wood raw materials, among other things. Recently, the number of customers involved in energy related services and circular economy development projects have increased, referring to a more diverse range of fuels and more resource-efficient systems. In the future, with the mitigation of climate change, the share of renewable energy will increase in energy production, and more attention will be paid to flexible systems and emission control even in small scale heating systems., Proceedings of the 29th European Biomass Conference and Exhibition, 26-29 April 2021, Online, pp. 1287-1291

Tiivistelmä. Uveiitit ovat silmän suonikalvoston tai sen osan tulehduksia. Takaosauveiitit tarkoittavat verkkokalvon, suonikalvon tai näiden yhdistelmän tulehdusta ja ovat huomattavasti silmän etuosan uveiitteja harvinaisempia. Sytomegalovirus on herpesvirus, joka aiheuttaa taka- ja etuosauveiitteja erityisesti immuunipuolustuksen heiketessä. Takaosauveiittien etiologisia tekijöitä ei ole selvitetty pohjoissuomalaisessa väestössä. Tutkimusaineisto koostuu OYS:ssa 10 vuoden aikana vuosina 2008–2017 hoidetuista takaosauveiittipotilaista, joista sytomegalovirus (CMV)-infektiota sairastaneisiin perehdyttiin tarkemmin. Lisäksi aiheesta tehtiin kirjallisuuskatsaus aiheesta käyttäen PubMed-tietokantaa. Uveiittit voidaan jakaa infektiivisiin ja ei-infektiivisiin, joista suurin osa on autoimmuuniperäisiä. Suuri osa takaosauveiiteista luokitellaan idiopaattisiksi, herpeksen tai toksoplasman aiheuttamiksi. Näiden osuus vaihtelee väestön ja tutkimuksen perusteella. Muita aiheuttajia ovat valkotäplätaudit, tuberkuloosi, sarkoidoosi ja virukset. Erot yleisyydessä ovat merkittäviä kehittyneiden ja kehittyvien maiden välillä sekä väestön etnisen taustan perusteella. Pohjois-Suomen alueella takaosauveiiteista 48 % oli idopaattisia, mikä on enemmän kuin maailmalla. Muita yleisiä aiheuttajia olivat candida (10 %) ja sarkoidoosi (10 %). Muualla maailmassa yleistä takaosauveiitin aiheuttajaa toksoplasmaa esiintyi vain 4 %:lla. Intraokulaarisen lymfooman aiheuttamia takaosauveiitteja löytyi 5 %. CMV aiheuttaa takaosauveiitteja henkilöillä, joiden immuunipuolustus on heikentynyt. CMV-infektio aiheuttaa hoitamattomana pysyviä muutoksia silmässä ja voi johtaa pysyvään näön menetykseen komplikaatioiden välityksellä. CMV-infektiota hoidetaan ensisijaisesti viruslääkkeillä kuten valgansikloviirilla. Silmän sisäinen lasiaisinjektio tai lasiaisimplantti on tehokkain, mutta systeemistä suonensisäistä hoitoa käytetään yleisesti. OYS:ssa on hoidettu 10 viimeisen vuoden aikana 3 todennäköistä ja 2 mahdollista CMV- takaosauveiittia. Tehokkaan hoidon ja diagnostiikan haasteena on silmän CMV-infektion harvinaisuus. Takaosauveiittien etiologian tuntemus parantaa näiden harvinaisten, mutta vakavien silmäsairauksien diagnostiikkaa ja ennustetta.

Children with rhinovirus-induced severe early wheezing have an increased risk of developing asthma later in life. The exact molecular mechanisms for this association are still mostly unknown. To identify potential changes in the transcriptional and epigenetic regulation in rhinovirus-associated atopic or nonatopic asthma, we analyzed a cohort of 5-year-old children (n = 45) according to the virus etiology of the first severe wheezing episode at the mean age of 13 months and to 5-year asthma outcome. The development of atopic asthma in children with early rhinovirus-induced wheezing was associated with DNA methylation changes at several genomic sites in chromosomal regions previously linked to asthma. The strongest changes in atopic asthma were detected in the promoter region of SMAD3 gene at chr 15q22.33 and introns of DDO/METTL24 genes at 6q21. These changes were validated to be present also at the average age of 8 years.

Työn tavoitteena oli vuotovesimäärien kartoitus Kanta-Kauhavan alueella perustuen jäteveden pumppaamoiden virtaaamadataan sekä sadanta- ja lumensyvyystietoihin. Vuotovedet pyrittiin myös jaottelemaan suotautuviin ja pintavaluntana vuotaviin vuotovesiin tilastollisen suodatinmenetelmän avulla niiden pumppaamoiden osalta, joissa dataa on saatavilla tarpeeksi laajalta aikaväliltä. Tässä työssä vuotovesillä tarkoitetaan jätevesiverkostoon vuotavia hulevesiä, perustusten kuivatusvesiä ja suotautuvia pohja- ja vajovesiä. Vuotovedet päätyvät jätevesiverkostoon rikkinäisistä tai alaville alueille sijoitettujen tarkastuskaivojen kautta, kiinteistöjen laittomista hulevesiliitännöistä tai suotautumalla rikkinäisten putkien tai epätiiviiden putkiliitosten kautta. Vuotovesien osuudet jätevedenpumppaamoiden kokonaisvirroista voivat olla merkittäviä ja ne aiheuttavat ongelmia, kuten jätevesiverkoston kapasiteetin ylittymistä, ohijuoksutuksia, rakenteiden ja laitteiston ennenaikaista kulumista, ylimääräisiä kustannuksia sekä puhdistusprosessin puhdistustehon heikkenemistä. Jätevedenpumppaamoiden datasta määritettiin niiden minimivirtaamatasot ja suotautuvien vuotovesien määrät. Minimivirtaamatasojen ja suotautuvien vuotovesimäärien perusteella laskettiin varsinaisten jätevesivirtaamien, suotautuvien vuotovesivirtaamien ja pintavaluntana vuotavien vuotovesivirtaamien osuudet jätevedenpumppaamoiden kokonaisjätevesivirtaamista. Pumppaamokohtaisen tarkastelun avulla jätevesiverkosto oli mahdollista jakaa pienempiin osa-alueisiin ja merkittävimmät ongelmakohdat saatiin rajattua tarkemmin. Jätevesivirtaamien ja eri muuttujien välisiä korrelaatioita tutkittiin Spearmanin ja Kendallin korrelaatioiden avulla. Korrelaatiokertoimia verrattiin virtaama/sadanta-kuvaajista tehtyihin havaintoihin ja tutkittiin kuinka hyvin eri muuttujien korrelaatiot antavat tietoa vuotovesien pääsystä jätevesiverkostoon. Tulosten perusteella vanhoilla alueilla suotautuvien vuotovesien määrä oli merkittävästi suurempi kuin 2000-luvulla rakennetuilla alueilla. Uusimpien alueiden vuotovesitarkastelussa kuitenkin havaittiin, että niiden valuma-alueella jätevesiverkostoon päätyy selvästi suurempia määriä vuotovettä pintavaluntana kuin mitä pitäisi. Erityisesti Hemmingintien, Kalliokoskentien, Matsompin ja Isosompin alueilla sateet aiheuttavat kasvupiikin jätevesivirtaamaan. Lisäksi Isosompin alueella vuotovettä suotautuu jätevesiverkostoon verkoston nuoresta iästä huolimatta. Ruotsalan jätevedenpumppaamo erottuu muista 2000-luvun puolella rakennetuista jätevedenpumppaamoista, koska sen jätevesivirtaama ei kasva merkittävästi sateiden vaikutuksesta. Sen sijaan sulamisvedet aiheuttavat merkittävimmät jätevesivirtaaman kasvut Ruotsalan alueella. Suurimmat vuotovesiosuudet löytyivät Luomasen, Riihimäen ja Fräntilän jätevedenpumppaamoiden alueilta. Korrelaatiokertoimet osaltaan tukivat kuvaajista tehtyjä havaintoja. Tutkituista muuttujista jätevesivirtaaman kanssa korreloi parhaiten lumenpinnan aleneminen ja seitsemän päivän kumulatiivinen sadanta. Korrelaatiokertoimien arvot jäivät kuitenkin kohtalaisen alhaisiksi ja ne eivät yksinään selitä jätevesivirtaaman kasvua. Korrelaatiokertoimien arvot eroavat kuitenkin toisistaan verrattaessa vuotavien alueiden korrelaatiokertoimia vähän vuotavien alueiden vastaaviin. Esimerkiksi kumulatiivisen sadannan korrelaatiokertoimien arvot olivat selvästi pienempiä alueilla, joilla suotautuvien vuotovesien osuudet olivat matalia. Työssä selvinneiden tulosten perusteella vuotovesilähteiden tutkintaa voidaan kohdentaa alueille, joilla vuotovesien osuudet ovat merkittävimpiä. Lisäksi työssä selvitettyjen suotautuvien vuotovesien osuuksien ja pintavaluntana vuotavien vuotovesien osuuksien perusteella voidaan päätellä merkittävimpien vuotovesimäärien vuotoreittejä ja tämän perusteella voidaan valita sopivimmat jatkotutkimusmenetelmät. Työssä saatuja tuloksia voidaan myös hyödyntää tulevaisuudessa vertailupohjana esimerkiksi tutkittaessa saneerausten vaikutusta vuotovesien määrään tietyillä alueilla. The objective of this thesis was to examine infiltration and inflow (I/I) amounts in sewer network of Kauhava area based on wastewater hydrographs, precipitation and snow depth information. Wastewater hydrographs are also divided into infiltration and inflow waters by using filtering method, which provides information about leaking types. Inflow water is urban runoff that enters sanitary sewers from roof and yard drains and other faulty connections. Infiltrated water is groundwater entering the sanitary sewer through the defect pipe joints, cracked pipes and manholes. The amount of I/I waters can be significant and they cause multiple problems, such as decrease of sewer capacity, overflows, increasing operating costs and decreased treatment results. Theory part of the thesis discussed the structure of sewer systems and I/I water and their examination methods. In the study part pump station data was examined and compared to precipitation and snow depth information by drawing graphs and calculating correlation coefficients. Data of pump stations was also used to determine minimum discharge levels and the amounts of infiltrating leakage water, which allows to define proportions of infiltration flow, inflow and wastewater flow in pump stations. Sewer network was divided into smaller sections according to pump stations so the most defective areas could be confined. Correlations between wastewater flow and weather variables were studied by calculating Kendall’s and Spearman’s correlations and the results were compared to observations made from the graphs. The results indicated that the amount of infiltration into sewer system is remarkably higher in old residential areas. The amount of infiltration is clearly lower in the residential areas built after 2000’s. However, amounts of inflow were higher than supposed in newly built residental areas. Especially in the areas of Hemmingintie, Kalliokoskentie, Matsomppi and Isosomppi precipitation significantly increases the flow in the pump stations. In Isosomppi area infiltration into sewer system also occurs. Ruotsala is the only area where precipitation does not increase sewer flow notably. The highest I/I water proportions were found at the areas of Luomanen, Riihimäki and Fräntilä. Correlation coefficients supported partially the observations made from the graphs. In general, the highest correlation between wastewater flow and weather variables were achieved with seven-day cumulative precipitation and decrease of snow depth. However, the correlations were relatively low and they do not explain the increase of wastewater flow alone. There was still a clear difference in correlation coefficients between leaky and intact areas. For example, correlations of cumulative precipitation were distinctly lower in the areas were infiltration did not exist remarkably. Based on the results of this study, further field examinations to locate most significant I/I sources can be performed. The proportions of infiltration and inflow were separated, which enables selection of field examination types. The results found in this study can also be used as a reference in the future. For example, it will allow to define the effects of renovation.

27th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition; 290-292, We report on the optimization of growth temperature and As flux for fabrication of 1 eV GaInNAs solar cell using plasma assisted molecular beam epitaxy. Two sets of samples were grown at different temperatures and As beam equivalent pressures, keeping the As flux fixed in the first set and the growth temperature in the other. The p-i-n-solar cell structures were grown on n-GaAs(100) substrates. The output power exhibited a clear maximum within a narrow growth temperature and As pressure window. Based on this optimization, an AlInP-windowed GaInNAs p-i-n solar cell was grown on p-GaAs(100) substrate; the specific growth temperature was 440C and the As/III beam equivalent pressure ratio was ~10. This solar cell exhibited a short circuit current density of ~29 mA/cm2. Moreover, we demonstrated a GaInP/GaAs/GaInNAs triple junction solar cell that exhibited a short circuit current density of 12 mA/cm2 under real sun illumination.

26th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition; 58-61, We report on growth parameter optimization for fabrication GaInNAs materials with nitrogen concentrations ranging from 1 to 6%. These compounds, refered as dilute nitrides, are a promising choice for developing 1-eV sub-cells required in III-V high-efficiency multi-junction solar cells. Specifically, we have compared the effects of growth temperature and thermal annealing onto optical and structural properties of GaInNAs p-i-n diodes lattice matched to GaAs. When used in a 3-junction GaInP/GaAs/GaInNAs solar cell, the dilute nitride structure could generate a short-circuit current density of ~12 mA/cm2 measured in outdoor conditions.

26th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition; 367-369, We report on the development of moth-eye antireflection coating fabricated by nanoimprint lithography on 1 eV solar cell. The moth-eye structure was etched into the AlInP layer deposited by molecular beam epitaxy on a dilute nitride solar cell junction. The reflectivity of the coating was measured in broad spectral range and at large incident angles. The mean reflectivity of the moth-eye coating within the spectral range of 320 – 1800 nm was 2.3 % for near normal incidence. The current-voltage characteristics were measured under filtered solar illumination. A significant increase of about 27 % in the short circuit current was observed for the antireflection coated solar cell as compared to the solar cell having uncoated AlInP surface.