Esse trabalho tem como principal objetivo oferecer subsídios para a elaboração de projetos de reatores anaeróbios de manta de lodo (UASB) em escala plena para tratamento de águas residuárias geradas na produção do açúcar e otimização da operação dos mesmos, desde a fase de início de operação do reator até a operação plena nos períodos de safra e entressafra. O estudo consistiu na análise de quatro reatores UASB funcionando em paralelo com as seguintes características determinadas em projeto: volume de 998,4 m³ cada, totalizando 3.993,6 m³, tempo de detenção hidráulico de 26,6 horas e carga orgânica volumétrica de 5,7 kgDQO/m³.dia. Os reatores foram operados em uma usina de cana-de-açúcar tratando as águas residuárias geradas na produção do açúcar, cuja DQO de projeto foi 6.340 mg/L. A operação do sistema de tratamento ocorreu segundo as seguintes condições durante a safra: tempo de detenção hidráulico médio de 1,6 dias, carga orgânica volumétrica média de 2,9 kgDQO/m³.dia e DQO afluente média de 4.340 mg/L. O foco deste trabalho foi a avaliação dos períodos onde não ocorre alimentação com a mesma carga orgânica presente durante a safra, o retorno da alimentação do sistema de tratamento com a carga orgânica de projeto do reator (período de safra) e durante o período da safra. O acompanhamento da operação dos reatores UASB teve duração de 731 dias compreendendo o período de início de operação, duas entressafras e duas safras. Foi calculado o coeficiente de crescimento de lodo a partir dos resultados obtidos e verificou-se que o crescimento citado em projeto e da literatura foi superestimado. A conclusão foi que o sistema de tratamento teve desempenho satisfatório. A eficiência de remoção de DQO dos reatores UASB foi, em média, 83% na entressafra e 86% durante a safra. O impacto da sazonalidade da água residuária foi pequeno, influenciou pouco a concentração de sólidos nos reatores UASB e a dinâmica de variação dos ácidos voláteis na água residuária tratada. O período de resposta do reator ao aumento da carga orgânica afluente após 5 meses de alimentado com baixa carga orgânica, foi de cerca de 15 dias para as duas safras estudadas. / This work has as main objective to offer subsidies for projects development and optimization of operation of full-scale UASB reactors treatment wastewater generated in the production of sugar, from the startup up to full operation in the off season and harvest periods. The study consisted of an analysis of four UASB reactors operated in parallel with the following project characteristics: volume of 998.4 m³ each, totaling 3993.6 m³, hydraulic detention time of 26.6 hours and organic loading rate of 5.7 kgCOD/m³.day. The reactors were operated in a sugarcane plant treating the wastewater generated in the production of sugar, whose project COD is 6.340 mg/L. The operation of the treatment system occurred under the following conditions during the harvest: 1.6 days of average hydraulic retention time, average organic loading rate of 2.9 kgDQO/m³.day and average COD influent of 4,340 mg/L. The focus of this work was to assess the periods where the feed has not the same organic load present during the harvest, the return of treatment system feed with the organic load of reactor design (harvest period) and during the harvest period. Monitoring the UASB reactors operation lasted 731 days from the startup period, two off season and two harvest seasons. The efficiency of the UASB reactor reached on average 83% in the off season and 86% during the harvest season. The impact of wastewater seasonality was small, the concentration of solids in the UASB were slightly influenced and the dynamics volatile acids variations in the treated wastewater were slightly affected. The response period to increase the reactor influent organic load after 5 months starvation(feeding with low organic load)were about 15 days for the two harvest periods studied.

Esse trabalho tem como principal objetivo oferecer subsídios para a elaboração de projetos de reatores anaeróbios de manta de lodo (UASB) em escala plena para tratamento de águas residuárias geradas na produção do açúcar e otimização da operação dos mesmos, desde a fase de início de operação do reator até a operação plena nos períodos de safra e entressafra. O estudo consistiu na análise de quatro reatores UASB funcionando em paralelo com as seguintes características determinadas em projeto: volume de 998,4 m³ cada, totalizando 3.993,6 m³, tempo de detenção hidráulico de 26,6 horas e carga orgânica volumétrica de 5,7 kgDQO/m³.dia. Os reatores foram operados em uma usina de cana-de-açúcar tratando as águas residuárias geradas na produção do açúcar, cuja DQO de projeto foi 6.340 mg/L. A operação do sistema de tratamento ocorreu segundo as seguintes condições durante a safra: tempo de detenção hidráulico médio de 1,6 dias, carga orgânica volumétrica média de 2,9 kgDQO/m³.dia e DQO afluente média de 4.340 mg/L. O foco deste trabalho foi a avaliação dos períodos onde não ocorre alimentação com a mesma carga orgânica presente durante a safra, o retorno da alimentação do sistema de tratamento com a carga orgânica de projeto do reator (período de safra) e durante o período da safra. O acompanhamento da operação dos reatores UASB teve duração de 731 dias compreendendo o período de início de operação, duas entressafras e duas safras. Foi calculado o coeficiente de crescimento de lodo a partir dos resultados obtidos e verificou-se que o crescimento citado em projeto e da literatura foi superestimado. A conclusão foi que o sistema de tratamento teve desempenho satisfatório. A eficiência de remoção de DQO dos reatores UASB foi, em média, 83% na entressafra e 86% durante a safra. O impacto da sazonalidade da água residuária foi pequeno, influenciou pouco a concentração de sólidos nos reatores UASB e a dinâmica de variação dos ácidos voláteis na água residuária tratada. O período de resposta do reator ao aumento da carga orgânica afluente após 5 meses de alimentado com baixa carga orgânica, foi de cerca de 15 dias para as duas safras estudadas. / This work has as main objective to offer subsidies for projects development and optimization of operation of full-scale UASB reactors treatment wastewater generated in the production of sugar, from the startup up to full operation in the off season and harvest periods. The study consisted of an analysis of four UASB reactors operated in parallel with the following project characteristics: volume of 998.4 m³ each, totaling 3993.6 m³, hydraulic detention time of 26.6 hours and organic loading rate of 5.7 kgCOD/m³.day. The reactors were operated in a sugarcane plant treating the wastewater generated in the production of sugar, whose project COD is 6.340 mg/L. The operation of the treatment system occurred under the following conditions during the harvest: 1.6 days of average hydraulic retention time, average organic loading rate of 2.9 kgDQO/m³.day and average COD influent of 4,340 mg/L. The focus of this work was to assess the periods where the feed has not the same organic load present during the harvest, the return of treatment system feed with the organic load of reactor design (harvest period) and during the harvest period. Monitoring the UASB reactors operation lasted 731 days from the startup period, two off season and two harvest seasons. The efficiency of the UASB reactor reached on average 83% in the off season and 86% during the harvest season. The impact of wastewater seasonality was small, the concentration of solids in the UASB were slightly influenced and the dynamics volatile acids variations in the treated wastewater were slightly affected. The response period to increase the reactor influent organic load after 5 months starvation(feeding with low organic load)were about 15 days for the two harvest periods studied.

Esta tese apresenta análises de dois problemas de máquina única relacionados à programação da produção com seqüência predefinida. Para ambos os problemas são sugeridas modelagens via programação matemática e algoritmos que encontram a solução ótima em tempo polinomial e pseudo-polinomial. O primeiro problema é o de inserção de espera no problema com função-objetivo que considera s soma de funções convexas do horário de término independentes para cada ordem. O segundo considera custos distintos de adiantamento e atraso para cada ordem e custos de utilização de capacidade adicional ponderados distintamente para cada período de capacidade adicional que possa ser utilizado. Sugere-se adicionalmente um procedimento onde o mesmo avalia a melhor opção entre se utilizar tempo de espera, horas-extras e criar ou eliminar turnos de trabalho. São feitas análises e algumas generalizações como a utilização de diversos intervalos de tempo com diferentes custos concatenados e uma sugestão para a utilização dos procedimentos num ambiente de múltiplas máquinas / This thesis analyses two cases of one-machine problem regarding to production scheduling with fixed sequence. In both problems, modeling with mathematical programming, and (pseudo)polynomial-time algorithms are suggested. The first problem deals with idle time insertion in the problem where the objective function (represented by a sum of costs) considers that each job has costs described as any convex function of its completion time. The second problem considers earliness and tardiness with distinct costs for each job considering the possible use of additional capacity. For the additional capacity we assume that there are distinct costs for each time period where jobs can be processed. A procedure dealing with options of either to change the number of shifts or to utilize overtime considering total costs is suggested. Analysis and generalizations based on the utilization of several contiguous time periods with distinct costs and a heuristic extension for the multiple-machine case are also presented

Esta tese apresenta análises de dois problemas de máquina única relacionados à programação da produção com seqüência predefinida. Para ambos os problemas são sugeridas modelagens via programação matemática e algoritmos que encontram a solução ótima em tempo polinomial e pseudo-polinomial. O primeiro problema é o de inserção de espera no problema com função-objetivo que considera s soma de funções convexas do horário de término independentes para cada ordem. O segundo considera custos distintos de adiantamento e atraso para cada ordem e custos de utilização de capacidade adicional ponderados distintamente para cada período de capacidade adicional que possa ser utilizado. Sugere-se adicionalmente um procedimento onde o mesmo avalia a melhor opção entre se utilizar tempo de espera, horas-extras e criar ou eliminar turnos de trabalho. São feitas análises e algumas generalizações como a utilização de diversos intervalos de tempo com diferentes custos concatenados e uma sugestão para a utilização dos procedimentos num ambiente de múltiplas máquinas / This thesis analyses two cases of one-machine problem regarding to production scheduling with fixed sequence. In both problems, modeling with mathematical programming, and (pseudo)polynomial-time algorithms are suggested. The first problem deals with idle time insertion in the problem where the objective function (represented by a sum of costs) considers that each job has costs described as any convex function of its completion time. The second problem considers earliness and tardiness with distinct costs for each job considering the possible use of additional capacity. For the additional capacity we assume that there are distinct costs for each time period where jobs can be processed. A procedure dealing with options of either to change the number of shifts or to utilize overtime considering total costs is suggested. Analysis and generalizations based on the utilization of several contiguous time periods with distinct costs and a heuristic extension for the multiple-machine case are also presented