ENG/Vesi- ja ympäristötekniikka. Kandityöaiheiden kuvaukset / Kevät 2017

Transkriptio

1 ENG/Vesi- ja ympäristötekniikka. Kandityöaiheiden kuvaukset / Kevät 2017 No. Aihe Kuvaus Ohjaaja(t) WAT01 Kansainvälinen katsaus vesijohtoverkostojen vuotojen hallinnan määräyksiin Työssä kootaan tietoa eri maissa voimassa olevista vesijohtoverkostoa koskevista vuotojen hallinnan vaatimuksista ja käytetyistä indikaattoreista tai mittareista. Tietoa verrataan ko. maiden vesivarojen riittävyyteen ja tilaan. suvi.ahopelto@aalto.fi WAT02 Lumen kertymisen ja sulannan mallintaminen Pysyvä lumipeite on ilmaston lämpenemisen myötä harventunut Etelä- ja Länsi-Suomessa. Tyypillisesti talvi koostuu peräkkäisistä lumen kertymis- ja sulantasykleistä. Lumen onnistunut mallintaminen onkin tästä syystä yhä tärkeämmässä roolissa hydrologisissa sovelluksissa, esimerkiksi tulvasuojelussa. Kandityössä on tarkoitus perehtyä lumen mallintamiseen kirjallisuuden avulla ja laskennallisesti käyttäen 4 talven aineistoa Siuntiosta. Mallinnuksessa tullaan keskittymään lumen heijastuskyvyn (albedon) kuvaukseen ja sen merkitykseen lumen mallinnuksen onnistumisen kannalta. kersti.haahti@aalto.fi WAT03 Kansallisten ravitsemussuositusten koonti ja alustava vesijalanjälkivertailu Ylivoimaisesti suurin osa ihmiskunnan käyttämästä vedestä kuluu ruuan tuottamiseen. Yli sadan maan viralliset ravitsemussuositukset ovat saatavilla YK:n ruoka- ja maatalousjärjestön FAO:n www-sivuston kautta. Varsinainen materiaali on kuitenkin yleensä saatavilla vain kansallisilla kielillä. Työn tarkoitus on koota niistä tekijän kielitaidon ja kiinnostuksen mukaan valikoitunut, mutta edustava joukko yhtenäisessä muodossa ja alustavasti vertailla suosituksen mukaisen ruokavalion vesijalanjälkiä. mika.jalava@aalto.fi WAT04 Hyönteisten vesijalanjälki Käytämme globaalisti ruoan tuotantoon jo yli 40 % maapintaalasta ja ison osan vesiresursseista. Suuri osa näistä kuluu eläinperäisiiin tuotteisiin, jotka ovat tärkeitä proteiinin lähteitä. On ehdotettu että hyönteiset olisivat resurssitehokkaampi tapa tuottaa proteiinia kuin perinteiset esim. Euroopassa käytetyt lihatuotteet. Kandityön aiheena on tehdä kirjallisuusselvitys ja alustavia laskelmia hyönteisten tuottamiseen kuluvista resursseista vesijalanjälki-konseptia apuna käyttäen. matti.kummu@aalto.fi

2 WAT05 Verkoston putkiryhmien elinkaaren mallinnus Viemäriverkoston putkien elinkaarta on mahdollista mallintaa viemärikuvauksista saatujen kuntotietojen pohjalta. Tällöin voidaan löytää verkostosta erilaisia putkiryhmiä, joiden kunto kehittyy eri tavalla. Työssä testataan mallinnukseen tarkoitetun ohjelman käyttöä ja pyritään tulosten pohjalta selvittämään elinkaaren kehittymiseen vaikuttavia tekijöitä. Työ edellyttää elinkaaren mallintamiseen tarkoitetun ohjelman käyttöä. Käyttöön saa opastuksen ja lähtödatat ohjelmaan sopivassa muodossa. WAT06 WAT07 Verkoston toiminnallisuuden analysointi verkkoteorian avulla Aerobinen rakeinen liete eli AGS (Aerobic granular sludge) yhdyskuntajäte-vesien käsittelyssä Vesihuoltoverkostojen rakennetta on mahdollista analysoida verkkoteorian avulla. Näin voidaan selvittää laskennallisesti esim. alueet, jotka ovat vain yhden syöttölinjan varassa. Työssä esitetään lyhyesti, missä määrin verkkoteoriaa on käytetty kirjallisuudessa ja analysoidaan malliverkkoa eri algoritmien avulla. Työ edellyttää Pythonin, Matlabin tai Octaven käytön osaamista. Aerobic granular sludge (AGS) eli aerobinen rakeinen liete kehitettiin vuonna 2011 käyttäen hyväksi uusia geenitekniikkaan perustuvia lajintunnistusmenetelmiä. Menetelmä on nyt käytössä 25 puhdistamolla maailmassa. Työssä perehdytään menetelmän erityispiirteisiin verrattuna perinteiseen aktiivilieteprosessiin sekä sen mahdollisuuksiin ja rajoituksiin. AGS:n kehitys, nykytilanne ja tulevaisuuden mahdollisuudet raportoidaan. WAT08 Yhdyskuntajäteveden-puhdistamo antibiootti-resistenttien bakteerien lähteenä Antibioottiresistentit bakteerit ovat vakava ongelma. Ne ovat johtaneet siihen, että antibioottilääkeaineiden elinkaari eli käyttöaika, jolloin ne ovat tehokkaita ja niitä kannattaa käyttää tulehduksien hoidossa, on koko ajan lyhentynyt. Sairaalat on jo kauan tunnistettu resistenttien bakteerien muodostumispaikkana, mutta myös jätevedenpuhdistamoiden roolista on keskusteltu. Työssä kerätään kirjallisuustietoa ja arvioidaan puhdistamoiden aiheuttamaa riskiä.

3 WAT09 Puuperäinen polttoaine ja tuhkan hyödyntäminen Lämpölaitosten tuhkaa voidaan hyödyntää maarakentamisessa. Työssä selvitetään, minkälaiseen maarakentamiseen voimalaitosten tuhkaa voidaan käyttää uuden MARA asetuksen pitoisuuksien perusteella. Opiskelija vertailee voimalaitosten tuhkan laboratoriotuloksia ja asetuksen enimmäispitoisuuksia käyttökohteissa, kuten kenttä, väylä ja reittirakentamisessa. WAT10 Bioenergian ja tuhkan hyödyntämisen raportointi Bioenergia käyttö lämpölaitoksissa ja tuhkan hyödyntäminen edellyttää toimitusketjuissa erilaisia lakisääteisiä ja liiketoiminnallisia raportointivelvoitteitta (puu, turve, liete). Tehtävä on selvittää kummankin ketjun lakisääteiset ja toimialakohtaiset raportointikäytännöt ja niiden toteuttajat. WAT11 Bioenergian alkuperän osoittaminen EU:n uusiutuvan energian direktiivi (RES) edellyttää kestäää biopolttoaineiden hankintaa ja käyttöä. Biopolttoaineiden hankinta tulee raportoida kestävän käytön todistamiseksi (15 raportointijärjestelmää). Opiskelija perehtyy johonkin raportointimenetelmään ja sen soveltamiseen. WAT12 Maanparannusaineiden/ lannoitteiden ravinteiden käyttökelpoisuuden tutkimusmenetelmät Työssä on tarkoitus perehtyä menetelmiin, joilla mitataan maanparannusaineiden ja lannoitteiden sisältämien ravinteiden käyttökelpoisuutta maaperässä. Työn painotus on erityisesti liukoisuustesteissä mitä tietoa niistä on, ja mitä voidaan sanoa niiden kyvystä ennustaa ravinteiden saatavuutta. WAT13 Resurssitehokkuus ja sen toteutuminen yrityksen toiminnassa Työhön valitaan tietty toimiala, mieluiten rakentaminen ja purkutoiminta. Opiskelija voi kirjallisuusselvityksessä ensin selventää toimialan resurssien käyttöä ja syntyvien jätteiden määrää (Euroopan tasolla, Suomessa, Ruotsissa, Venäjällä), resurssitehokkuuden käsitettä (mitä se merkitsee tuolla valitulla toimialalla), miten sitä voidaan mitata ja etsiä esimerkkejä siitä, miten tätä on toteutettu alan yrityksissä. WAT14 Pilaantuneiden maa-ainesten luokittelu vaaralliseksi jätteeksi Tässä aihe-esityksessä käydään läpi Suomen PIMAt eli ne, joiden kunnostamisessa voi syntyä vaarallisia jätteitä sekä näiden jätteiden käsittelymenetelmät ja vaarallisuusluokittelu eli nykyjärjestelmä Suomessa (opas: Helena Dahlbo). Lisäksi uusi vaarallisia jätteitä koskeva lainsäädäntö käydään läpi. ja ohjaaja Annika Sormunen Suomen Erityisjäte Oy:stä

4 WAT15 Kitkattomien pinnoitteiden mahdollisuudet vesihuollossa Voidaanko veden käytöstä luopua jäteveden johtamisessa, kun kiinteätkin jätteet solahtavat liukkaasti puhdistamoille? Tarvitaanko enää desinfiointia, kun juomavesiputket hylkivät kaiken lian pois pinnoiltaan? Työssä pohditaan, mitä mahdollisuuksia lähes kitkattomat pinnat avaavat perinteiseen vesihuollon järjestämiseen. WAT16 Ympäristöystävällisten kaksitasouomien mahdollisuudet virtavesien laadun parantamiseksi Tulvatasanteellinen kaksitasouoma on uudehko menetelmä yhdistää maankuivatus tai tulvanhallinta ja virtavesistöjen ekologiset näkökohdat. Työssä tutustutaan englanninkielisessä kirjallisuudessa raportoituihin tuloksiin kaksitasouomien vaikutuksista veden laatuun. Pidättävätkö vai vapauttavatko kaksitasouomat ravinteita ja kiintoainetta, ja miten ne vertautuvat tavanomaisiin yksitasoisiin uomiin? Millaiset tekijät pidätysprosesseihin vaikuttavat? Miten havaintoja voidaan soveltaa Suomen olosuhteissa? Millaisia suosituksia kaksitasouomien suunnitteluun ja rakentamiseen voidaan antaa veden laadun näkökulmasta? Työn yhteydessä on mahdollisuus tutustua suomalaisiin luonnonmukaisen vesirakentamisen kohteisiin. WAT17 Tulvatasannekasvillisuuden vaikutukset kiintoaineen pidättymiseen: kokeellinen tutkimus Aallon virtauskourussa Tulvatasannekasvillisuus voi parantaa veden laatua pidättämällä kiintoainetta ja ravinteita, mutta näiden vaikutusten ennustaminen on vaikeaa. Vesitekniikan tutkimusryhmässä meneillään olevalla tutkimuksella pyritään parantamaan ymmärtämystä luonnonkasvillisuuden ja kiintoaineen kasautumisen välisistä kytköksistä. Kandidaatintyössä tehdään kokeellista tutkimusta Aallon uudessa virtauskourussa yhdessä tutkijoiden ja laboratoriomestareiden kanssa. Tutkimus sisältää tekokasvien kanssa tehtäviä mittauksia simuloimaan tulvatasannekasvillisuuden vaikutuksista kiintoaineen kasautumiseen ja vedenlaatuun. Mittauksissa käytetään mm. sameusantureita ja akustisia Doppler-virtausmittareita (ADV). Tekijä pääsee siis tutustumaan ekohydrauliikan tutkimukseen ja tyypillisiin virtavesissä tehtäviin mittauksiin.

5