Thesis (M.S.)--University of Wisconsin--Madison. / Typescript. eContent provider-neutral record in process. Description based on print version record. Includes bibliographical references (leaves 211-213).

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:46:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:56:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 08959.pdf: 6226672 bytes, checksum: d673a2d8ecb4902930cded5516338372 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP / FAPESP:99/05064-8

Dissertação composta por 2 artigos. / Capes / O soro lácteo é produzido pela indústria de laticínios durante a fabricação de queijos. Contém aproximadamente 80% da lactose original além de minerais, vitaminas, aminoácidos livres, peptídeos e outros compostos de baixo peso molecular. Porém, muitas indústrias ainda consideram o soro como um efluente, o qual quando não devidamente tratado gera um sério problema ambiental por causa de sua elevada carga orgânica. Estes fatores tornam importante o desenvolvimento de alternativas para um adequado aproveitamento do soro, porque ao mesmo tempo em que a transformação do soro em produtos diversos diminui o problema ambiental, proporciona ganhos às indústrias de laticínios, através do desenvolvimento de novos produtos. Uma técnica bastante vantajosa para reaproveitamento do soro é o processo de ultrafiltração, para a obtenção do concentrado proteico do soro do leite, um produto bastante valorizado na indústria alimentícia. Este processo gera outro coproduto, o permeado do soro do leite, que é rico em lactose, a qual pode ser convertida em lactulose, um prebiótico, capaz de ser metabolizado no intestino grosso por bactérias probióticas. Este trabalho teve como objetivo principal otimizar um método de síntese para a produção de lactulose a partir do permeado do soro de leite bovino. A metodologia de superfície de resposta foi utilizada para investigar o efeito de dois parâmetros (tempo e isomerizante) na isomerização da lactose do permeado de soro para a produção lactulose. A experimentação teve como objetivo definir as faixas ótimas de operação para as variáveis do processo, visando o melhor rendimento da lactose. Os resultados demonstraram que o fator isomerizante foi o mais significativo, e a utilização do ácido bórico para este fim contribuiu positivamente para aumentar o rendimento, enquanto que o efeito tempo não foi significativo, mas indicou que um aumento no tempo de reação influencia negativamente na resposta. A partir da pesquisa, verificou-se ser possível o processo de isomerização do permeado de soro de leite para a obtenção da lactulose, a qual tem uma grande aplicação na indústria alimentícia e farmacêutica, sendo também uma alternativa viável para a problemática do meio ambiente.

Dissertação composta por 2 artigos. / Capes / 5000 / O soro lácteo é produzido pela indústria de laticínios durante a fabricação de queijos. Contém aproximadamente 80% da lactose original além de minerais, vitaminas, aminoácidos livres, peptídeos e outros compostos de baixo peso molecular. Porém, muitas indústrias ainda consideram o soro como um efluente, o qual quando não devidamente tratado gera um sério problema ambiental por causa de sua elevada carga orgânica. Estes fatores tornam importante o desenvolvimento de alternativas para um adequado aproveitamento do soro, porque ao mesmo tempo em que a transformação do soro em produtos diversos diminui o problema ambiental, proporciona ganhos às indústrias de laticínios, através do desenvolvimento de novos produtos. Uma técnica bastante vantajosa para reaproveitamento do soro é o processo de ultrafiltração, para a obtenção do concentrado proteico do soro do leite, um produto bastante valorizado na indústria alimentícia. Este processo gera outro coproduto, o permeado do soro do leite, que é rico em lactose, a qual pode ser convertida em lactulose, um prebiótico, capaz de ser metabolizado no intestino grosso por bactérias probióticas. Este trabalho teve como objetivo principal otimizar um método de síntese para a produção de lactulose a partir do permeado do soro de leite bovino. A metodologia de superfície de resposta foi utilizada para investigar o efeito de dois parâmetros (tempo e isomerizante) na isomerização da lactose do permeado de soro para a produção lactulose. A experimentação teve como objetivo definir as faixas ótimas de operação para as variáveis do processo, visando o melhor rendimento da lactose. Os resultados demonstraram que o fator isomerizante foi o mais significativo, e a utilização do ácido bórico para este fim contribuiu positivamente para aumentar o rendimento, enquanto que o efeito tempo não foi significativo, mas indicou que um aumento no tempo de reação influencia negativamente na resposta. A partir da pesquisa, verificou-se ser possível o processo de isomerização do permeado de soro de leite para a obtenção da lactulose, a qual tem uma grande aplicação na indústria alimentícia e farmacêutica, sendo também uma alternativa viável para a problemática do meio ambiente.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:46:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:56:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 08959.pdf: 6226672 bytes, checksum: d673a2d8ecb4902930cded5516338372 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP / FAPESP:99/05064-8

The increasing population with its associated rising food demand requires more agricultural fertilizers to maintain the harvest for food security. However, the natural calcium carbonate phosphate mineral (carbonate apatite) used to produce phosphorus (P) fertilizer is a non- renewable ore. Therefore, in this study, the objective is to extract the inorganic polymeric phosphate (polyphosphate: polyP) P-component in waste activated sewage sludge (WAS) from Ottawa’s municipal wastewater plant (ROPEC). Once extracted, the goal was to break down the polyP to inorganic phosphate (Pi) to produce carbonate apatite. PolyP is a P-component in WAS because a group of wastewater microorganisms called polyphosphate-accumulating organisms uptake phosphate and generate intracellular polyP stores during aerobic digestion in municipal wastewater treatment plant processes. The total acidic, oxidative P content of WAS was measured. PolyP was extracted and quantified to estimate the fraction of total P as polyP in WAS. Different polyP extraction methods were undertaken. It was determined that the complicated composition and weight fractions of TWAS, including iron phosphate, complicated polyP extraction and Pi measurement. Lessons learned were applied towards preliminary batch and continuous precipitation of carbonate apatite with the product slurry from the anaerobic digestion process at ROPEC. Limestone was tested as an inexpensive calcium carbonate source for carbonate apatite precipitation. The dissolution of calcium and carbonate from limestone was assessed, and it was determined that further optimization is required. Preliminary work indicated that the calcium- carbonate solution from limestone could precipitate synthetic carbonate apatite from anaerobic digester material. This synthetic carbonate apatite product may lead to mitigating the impending limitations on natural carbonate apatite availability for P-fertilizer production.

Le développement continu d’outils pour mesurer le développement durable a conduit à la théorie éMergétique. L’éMergie d’une ressource ou d’un produit est définie en convertissant toutes les ressources (matières premières) et les entrées d’énergie sous la forme de leurs équivalents énergétiques solaires (solar energy unit seJ), cf Odum (1996, 2000). L'objectif principal de cette thèse est d'adapter la méthode d'analyse éMergétique aux pratiques de recyclage industriel. La principale contribution scientifique de cette étude peut être résumée comme suit: contribution à la théorie éMergétique en temps discret appliquée au recyclage. Sous certaine hypothèses, l’émergie d'un produit recyclé peut être exprimée sous la forme d’une série géométrique. L'éMergétique d'un produit se détériorant, il existe un prix éMergétique au recyclage et une analogie avec l’énoncé de Carnot peut être faite. En conséquence, un nouveau «facteur» est introduit, ce dernier peut être inclus dans les tables d'évaluation éMergétique, pour tenir compte des accroissements de transformité dû aux recyclages multiples. Enfin, l'approche développée est appliquée avec succès à l'utilisation de matériaux de recycle dans un bâtiment basse énergie. / The continuous development of tools to measure sustainability led to the eMergy theory. The Emergy of a resource or product is defined by converting all resource (raw materials) and energy inputs in the form of solar energy equivalents (solar energy unit, seJ), cf Odum (1996, 2000). The main objective of this thesis is to adapt the method of emergy evaluation to industrial recycling practices. The principal scientific contribution from the study can be summarized as: contribution to th eMergy theory in discrete time applied to recycling. Under certain assumptions, the emergy of a recycled product can be expressed in the form of a geometric series. If the emergy of a product deteriorates, there is a cost to the emergy of recycling with similarities to the Carnot principle. As a result, a ‘factor’ is introduced which could be included on emergy evaluation tables to reflect increases in transformity due to multiple recycling. Fi nally, the developed approach is successfully applied to the use of recycle materials in a Low Energy Building.

This research is done by designing a set of sustainable tableware to give customers a sustainable dining experience and promote restaurant sustainable practice. Through the exploration of new materials, the result is an innovation of tableware, thus sustainable restaurants will have a completely sustainable dining environment. At the same time, when customers experience sustainable dining customers, they will be promoted by sustainability and behavior more sustainable. With increasing environmental degradation, the United Nations published the sustainability goals to reduce the damage of the environment and build sustainable awareness. The restaurant brings lots of environmental issues like food waste, energy waste, and air pollution. Until now, there is not an ideal solution for tableware. The ceramic and porcelain manufactory overexploitation of natural resources and release harmful gases. The design process is an attempt to use new and degradable materials to design sustainable tableware.

Increased accident rates during the nighttime and wet weather conditions on the United States highways necessitate the enhancement of highway concrete barrier visibility. The visibility of these delineators is dependent on their reflectivity. Several methods are proposed that stand to increase the reflectivity of these concrete barriers, such as the use of white cement versus gray cement and the attachment of raised pavement markers to the side of the barriers. The incorporation of recycled glass into the concrete mixture is one of the proposed methods that was put through further laboratory study. The aim of the laboratory testing was to identify proper mixing proportions that mitigate the potential for the alkali-silica reaction (ASR) in recycled glass aggregate concretes without producing any negative effects on the compressive strength of the concrete. The retroreflectivity of these concrete mixtures was also evaluated and is presented in this report.

The purpose of this research was to determine if two commonly used soil-washing extracting agents, namely EDTA and nitric acid, could be recycled and reused in subsequent soil-washing processes. This research focuses on the removal of lead from three real-world soils collected from military installations and the evaluation of a chelating polymer termed Type-M Forager® Sponge to recycle the soil-washing effluent. The results of this experiment indicate that the EDTA soil-washing effluent was as effective at removing lead from soil after two recycle processes as it was during the initial simulated soil-washing process. The nitric acid extracting agent solution, however, was neutralized during the first soil-washing simulation for each of the soils tested. Therefore, the Type-M Forager® Sponge was evaluated and proved to be effective as a waste minimization process for the acid soil-washing effluents.