Liquid fertilizer products from anaerobic digestion of food waste: mass, nutrient and energy balance of four digestate liquid treatment systems

201

Tekniikka, työnjako, ammatillinen ihanne ja arki : Ristiriidat MTV3:n Huomenta Suomen uutistyössä siirtymävaiheessa digitaalisen tuotantojärjestelmän käyttöön

Only abstract. Paper copies of master’s theses are listed in the Helka database (http://www.helsinki.fi/helka). Electronic copies of master’s theses are either available as open access or only on thesis terminals in the Helsinki University Library.Vain tiivistelmä. Sidottujen gradujen saatavuuden voit tarkistaa Helka-tietokannasta (http://www.helsinki.fi/helka). Digitaaliset gradut voivat olla luettavissa avoimesti verkossa tai rajoitetusti kirjaston opinnäytekioskeilla.Endast sammandrag. Inbundna avhandlingar kan sökas i Helka-databasen (http://www.helsinki.fi/helka). Elektroniska kopior av avhandlingar finns antingen öppet på nätet eller endast tillgängliga i bibliotekets avhandlingsterminaler.Tutkielma on tapaustutkimus digitaalisen tuotantojärjestelmän käyttöönotosta MTV3:n Huomenta Suomi -ohjelman uutisissa. Tavoitteena on tutkia digitalisointiin liittyvää muutosta arkityön tasolla televisiouutisten moniammatillisen työyhteisön, ei perinteiseen tapaan yksittäisten toimittajien tulkintojen näkökulmasta. Muutoksen monitahoisuutta ja ristiriitaisuutta ei ole haluttu häivyttää. Tämän lähtökohdan vuoksi tutkielman teoreettiseksi viitekehykseksi valittiin toiminnan teoria ja sen suomalainen variantti, kehittävä työntutkimus. Toiminnan teoriassa toiminta, esimerkiksi työ, ymmärretään sosiaalisesti ja materiaalisesti välittyneeksi. Tämä välittyneisyys voidaan tiivistää toimintajärjestelmän malliin, jossa toiminnan osatekijöitä ovat toiminnan kohde, välineet, työnjako, säännöt, yhteisö ja toimija. Toiminnan katsotaan muuttuvan ja kehittyvän osatekijöiden välisten ristiriitojen kärjistymisen kautta. Tutkimuksen ongelmaksi asetettiin, minkälaisia ristiriitoja digitaalisen tuotantojärjestelmän käyttöönotto synnyttää tai tekee näkyväksi Huomenta Suomen uutistyössä. Tutkielman empiirinen aineisto muodostuu työtä havainnoimalla kerätystä etnografisesta aineistosta sekä yhdestätoista teemahaastattelusta. Aineistossa ovat edustettuina toimittajien lisäksi myös muut ammattiryhmät, joiden työ on välttämätöntä uutislähetyksen valmiiksi saamisessa. Näitä ryhmiä ovat leikkaajat, ohjaajat ja kuvaussihteerit sekä uutistuottajat. Uutistyön ristiriitoja päädyttiin jäljittämään aineistolähtöisesti välitason käsitteellisten välineiden avulla. Havainnoimalla kerättyä aineistoa analysoidaan siitä näkökulmasta, minkälaisia häiriöitä eli näkyviä poikkeamia työn kulusta digitaalisen tekniikan käyttöön aamuvuoroissa liittyy ja miten työntekijät toimivat häiriötilanteissa. Haastatteluaineistoa lähestytään position ja dilemman käsitteiden avulla. Kiinnostuksen kohteena on, miten työntekijät määrittelevät puheessaan toimintansa mahdollisuuksia ja rajoja ja minkälaista dilemmaattisuutta, ristiriitaisuutta, näihin toimijan positioihin kytkeytyy. Analyysi osoittaa, että Huomenta Suomen uutistyön ristiriidat digitaalisen järjestelmän käyttöönottovaiheessa kumpuavat paitsi teknologiasta, myös työnjaosta, toimijoiden ammatillisista ihanteista sekä kilpailevista toiminnan motiiveista. Työnjako, jossa ymmärrys koko järjestelmän hallinnasta on vain järjestelmäasiantuntijoilla sysää työntekijät toiminnan ulkopuolelle. Digitaalisen tekniikan käyttö osana työtä sotii toimittajien ja ohjaajien ammatillista ihannetta vastaan. Journalistisen motiivin kanssa kilpaileviksi toiminnan motiiveksi tunnistettiin yhtiön johdon pyrkimys taloudelliseen tehokkuuteen sekä tekninen motiivi. Nämä ristiriidat vastustavat työntekijöiden pyrkimystä kantaa yhteistä vastuuta uutislähetysten onnistumisesta ja samalla ne säätelevät sitä, miten tekniikkaa aletaan käyttää työssä ja miten siihen suhtaudutaan. Journalismin tutkimuksen näkökulmasta tutkimustulokset osoittavat, kuinka digitalisoinnin kaltaisella teknisellä muutoksella on vahva sosiaalinen ulottuvuus

Engaging leadership training – fostering social interaction skills through e-learning and blended solutions

Peer reviewe

How Do Young Adults Orchestrate Their Multiple Achievement-Related Goals? : Associations of Achievement Goal Orientations With Identity Formation and Goal Appraisals

Young adults strive for multiple achievement goals. Frameworks for achievement goal orientations, personal goals, and identity formation have emphasized the role of goal-specific exploration and commitment in the interpretation of goals. However, researchers have yet to combine these different perspectives in an empirical study. Therefore, to explore the processes involved in the selection of multiple goals, the present study investigated the associations of young adults’ achievement goal orientations (mastery-intrinsic, mastery-extrinsic, performance-approach, performance-avoidance, and work-avoidance orientations) with distinct styles of exploring and committing to goals, by considering different dimensions of identity formation (commitment making, identification with commitment, exploration in breadth, exploration in depth, and ruminative exploration) and achievement-related personal goal appraisals (commitment, effort, and progress). Latent change score models were applied to a longitudinal sample of 577 young Finns followed from age 23 to 25 to investigate cross-sectional and longitudinal associations with achievement goal orientations. The analyses revealed significant associations of identification with commitment and exploration in breadth and goal effort with the initial levels of mastery-intrinsic and mastery-extrinsic orientations. Notably, these dimensions of identity formation, goal effort, and mastery goal orientations accentuate motives for self-development and self-improvement. Although the associations were not supported by the longitudinal analyses, it seems fruitful to integrate different theoretical frameworks to further the understanding of the underlying processes in the pursuit of multiple goals.Peer reviewe

Biokaasuketjun ravinne- ja energiataseet sekä ilmastovaikutukset

201

Biokaasulaitokset - syötteistä lopputuotteisiin

Työn tavoitteena oli tarkastella lantaa käsittelevän biokaasulaitoksen kokonaisketjua raaka-aineiden hankinnasta tai varastoinnista lopputuotteiden käyttöön sekä tunnistaa ketjun energia- ja ravinnetaseiden sekä ympäristövaikutusten näkökulmasta parhaat toimintatavat. Työ jakautui kahteen osaan: osa 1 tarkastelee laitosta (käsittelykapasiteetti 19 500 t/a), jonka pääsyöte on lanta ja vertailee kolmen lisäsyötteen vaikutusta taseisiin ja ympäristövaikutuksiin. Osa 2 tarkastelee erilaisia käsittelyjäännöksen jatkojalostusvaihtoehtoja kokoluokaltaan 100 000 t/a biokaasulaitoksessa. Biokaasulaitoksen taseet ja ympäristövaikutukset riippuvat käytetyistä syötteistä ja prosesseista, joten tämän työn tuloksia ei voi suoraan yleistää koskemaan yksittäisiä laitoksia. Tulokset osoittavat kuitenkin eri osaprosessien suhteellista merkitystä taseiden ja ympäristövaikutusten kannalta. Lietelannan lisäsyötteinä käytetyillä lietelannan kuivajakeella, HVP-nurmella ja elintarviketeollisuuden sivutuotteella oli vain pieni vaikutus käsittelyjäännöksen ominaisuuksiin, kun lisäsyötteen määrä oli alle 20 % kokonaismäärästä. Syötteiden massasta noin 8 % muuttui biokaasuksi ja 92 % muodosti käsittelyjäännöstä. Käsittelyjäännös voidaan separoida neste- ja kuivajakeiksi tuotteen kuljetettavuuden ja käytettävyyden parantamiseksi. Käsittelyjäännöksen separoinnissa noin 80 % massasta päätyy nestejakeeseen ja 20 % kuivajakeeseen. Ravinteista noin 70 % kokonaistypestä päätyy nestejakeeseen ja 70 % fosforista kuivajakeeseen. Lietelannan lisäsyötteet tuottivat 37–53 % biokaasulaitoksella muodostuvasta metaanin kokonaismäärästä, vaikka niiden osuus oli vain alle 20 % syötteiden kokonaismassasta. Tarkastelluissa biokaasuketjuissa koko ketjun energiankulutus oli 23–35 % tuotetun biokaasun energiasisällöstä, jolloin ylijäämäenergiaa jäi 65–77 %. Ympäristövaikutusten kannalta kaikki tarkastellut biokaasuketjut olivat parempia verrattuna referenssitilanteeseen. Biokaasuketjujen ilmastovaikutukset olivat negatiiviset, eli ketjussa syntyvät päästöt olivat pienemmät kuin korvattavien tuotteiden (mineraalilannoitteet ja fossiilinen energia) päästöt. Sekä ilmastonmuutos- että rehevöitymistarkastelussa suurin osa ketjun ympäristövaikutuksista aiheutui ravinteiden peltokäytöstä. Käsittelyjäännöksestä separoitujen jakeiden jatkojalostuksella voidaan vähentää kuljetettavan massan määrää ja siten kuljetuskustannuksia. Ravinteiden fraktiointi ja konsentrointi parantavat ravinteiden käytettävyyttä sekä lannoituskäytössä että teollisuuden sovellutuksissa. Kokoluokaltaan 100 000 t/a laitoksen kokonaisketjussa tuotetun biokaasun energiasisällöstä noin 23 % kului varsinaisen biokaasuprosessin toimintaan ja käsittelyjäännöksen separointiin. Nestejakeen jatkojalostusprosessit kuluttivat energiaa 10–14 % ja tuotteiden kuljetukset ja peltolevitys 5–9 % syötteiden energiasisällöstä. Ylijäämäenergian osuus oli 58–62 %, kun kuivajakeelle ei tehty jatkojalostusta. Jatkojalostuksen osalta merkittävin päästöjen aiheuttaja oli sekä ilmastovaikutuksen että rehevöittävän vaikutuksen osalta jakeiden peltokäyttö. Ilmastovaikutusten osalta myös kemikaalien käytöllä on suuri merkitys.201

Rural biomasses in urban cycles

201

A test of the effort equalization hypothesis in children with cerebral palsy who have an asymmetric gait

Healthy people can walk nearly effortlessly thanks to their instinctively adaptive gait patterns that tend to minimize metabolic energy consumption. However, the economy of gait is severely impaired in many neurological disorders such as stroke or cerebral palsy (CP). Moreover, self-selected asymmetry of impaired gait does not seem to unequivocally coincide with the minimal energy cost, suggesting the presence of other adaptive origins. Here, we used hemiparetic CP gait as a model to test the hypothesis that pathological asymmetric gait patterns are chosen to equalize the relative muscle efforts between the affected and unaffected limbs. We determined the relative muscle efforts for the ankle and knee extensors by relating extensor joint moments during gait to maximum moments obtained from all-out hopping reference test. During asymmetric CP gait, the unaffected limb generated greater ankle (1.36 +/- 0.15 vs 1.17 +/- 0.16 Nm/kg, p = 0.002) and knee (0.74 +/- 0.33 vs 0.44 +/- 0.19 Nm/kg, p = 0.007) extensor moments compared with the affected limb. Similarly, the maximum moment generation capacity was greater in the unaffected limb versus the affected limb (ankle extensors: 1.81 +/- 0.39 Nm/kg vs 1.51 +/- 0.34 Nm/kg, p = 0.033; knee extensors: 1.83 +/- 0.37 Nm/kg vs 1.34 +/- 0.38 Nm/kg, p = 0.021) in our force reference test. As a consequence, no differences were found in the relative efforts between unaffected and affected limb ankle extensors (77 +/- 12% vs 80 +/- 16%, p = 0.69) and knee extensors (41 +/- 17% vs 38 +/- 23%, p = 0.54). In conclusion, asymmetric CP gait resulted in similar relative muscle efforts between affected and unaffected limbs. The tendency for effort equalization may thus be an important driver of self-selected gait asymmetry patterns, and consequently advantageous for preventing fatigue of the weaker affected side musculature.Peer reviewe

Towards a breakthrough in nutrient recycling : State-of-the-art and recommendations for developing policy instruments in Finland

The report has been complemented on 11.9.2018This report describes the state-of-the-art in phosphorus and nitrogen recycling in Finland and looks at basic data on the volumes and geographical distribution of biomasses and their nutrients. Based on this data, the report makes proposals for measures aiming to promote nutrient recycling. This report was prepared collaboratively by experts at the institutions making up the Finnish Partnership for Research on Natural Resources and the Environment (LYNET) to underpin a national action plan on nutrient recycling. Of all sectors in Finland, agriculture is the largest user and recycler of phosphorus and nitrogen. Different biomasses contain an annual total of approximately 26,000 t of recyclable phosphorus, which exceeds the fertilisation needs of grasslands and cereal crops in the entire area of Finland. The volume of nitrogen contained in biomasses is approximately 95,000 t. Still, approx. 11,000 t of phosphorus and 152,000 t of nitrogen are annually used in Finland as conventional inorganic fertilisers. There is a regional imbalance between manure production and crop nutrient requirements. The breakthrough in nutrient recycling means increased implementation of manure processing, thus making manure nutrients easier to transport and reducing the use of conventional inorganic fertilisers. At minimum 20% of the entire volume of manure generated in Finland will require advanced processing to enable long-distance transport of the manure phosphorus to areas in need of it. This requires separation of water. The highest demand for advanced processing is experienced in the regions of Ostrobothnia (approx. 60% at minimum), South Ostrobothnia and Satakunta (approx. 30 %) and Southwest Finland (13%). In the agricultural sector, fertilisation is currently guided by a wide array of different policy instruments, which make up an incoherent and unstructured whole. The instruments cause considerable amounts of regulatory burden, but appear to do little to promote sustainable nutrient recycling. This report proposes a total reform of the policy instruments to boost the recycling of nutrients. All legal standards related to fertilisation should be merged into a single statute, for example by developing the Nitrate Decree. At the same time, the current policy that controls nutrient use via the EU agri-environmental scheme should be abandoned, and the role of the environmental permit for livestock installations and its relationship with general regulatory instruments be clarified. A field plot specific nutrient database should be created to support guidance. The knowledge base of nutrient recycling should be developed by creating and maintaining a comprehensive data system on the quantities, properties and locations of nutrient-rich biomasses and ashes and their current processing methods. The report also proposes setting regional processing targets for livestock manure. Key objectives should include reducing excessive fertilisation in crop production. The goal of normative guidance should be nutrient use according to the crop needs.201

Light-Induced Nanoscale Deformation in Azobenzene Thin Film Triggers Rapid Intracellular Ca2+ Increase via Mechanosensitive Cation Channels

Epithelial cells are in continuous dynamic biochemical and physical interaction with their extracellular environment. Ultimately, this interplay guides fundamental physiological processes. In these interactions, cells generate fast local and global transients of Ca2+ ions, which act as key intracellular messengers. However, the mechanical triggers initiating these responses have remained unclear. Light-responsive materials offer intriguing possibilities to dynamically modify the physical niche of the cells. Here, a light-sensitive azobenzene-based glassy material that can be micropatterned with visible light to undergo spatiotemporally controlled deformations is used. Real-time monitoring of consequential rapid intracellular Ca2+ signals reveals that the mechanosensitive cation channel Piezo1 has a major role in generating the Ca2+ transients after nanoscale mechanical deformation of the cell culture substrate. Furthermore, the studies indicate that Piezo1 preferably responds to shear deformation at the cell-material interphase rather than to absolute topographical change of the substrate. Finally, the experimentally verified computational model suggests that Na+ entering alongside Ca2+ through the mechanosensitive cation channels modulates the duration of Ca2+ transients, influencing differently the directly stimulated cells and their neighbors. This highlights the complexity of mechanical signaling in multicellular systems. These results give mechanistic understanding on how cells respond to rapid nanoscale material dynamics and deformations.Peer reviewe