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XVIII 1. INTRODUÇÃO  1 2. OBJETIVOS 3 3. REVISÃO DE LITERATURA 4 3.1 REATORES UASB (UPFLOW ANAEROBIC SLUDGE BLANKET)  4 3.2 COMPORTAMENTO DE REATORES ANAERÓBIOS SUBMETIDOS A CARGAS DE CHOQUE  9 3.2.1 VARIAÇÕES NA VAZÃO E COMPOSIÇÃO DOS ESGOTOS AO LONGO DO DIA...10 3.2.2 EFEITOS DAS VARIAÇÕES DAS CARGAS ORGÂNICAS E HIDRÁULICAS 11 3.2.3 EFEITO DA DURAÇÃO E FREQÜÊNCIA DOS DISTÚRBIOS 16 3.3 MODELOS MATEMÁTICOS24 3.4 ANAEROBIC DIGESTION MODEL NO 1 30 4. MATERIAL E MÉTODOS34 4.1 PARTE EXPERIMENTAL34 4.1.1 ETAPA I 35 4.1.1.1 REATOR UASB EM ESCALA PILOTO (146 L)  35 4.1.2 ETAPA II 37 4.1.2.1 REATOR UASB EM ESCALA PILOTO (160 L)  37 4.1.3 SUBSTRATO 38 4.1.4 INÓCULO 40 4.1.5 OPERAÇÃO E MONITORAMENTO DO REATOR UASB 41 4.1.5.1 OPERAÇÃO DO REATOR UASB 41 4.1.5.2 MONITORAMENTO DO REATOR  43 4.1.5.3 EXAMES MICROBIOLÓGICOS 46 4.1.5.4 ENSAIOS DE ATIVIDADE METANOGÊNICA 47 4.1.5.5 ANÁLISE DA COMUNIDADE MICROBIANA  48 4.1.6 ENSAIOS HIDRODINÂMICOS 49 4.2 PARTE TEÓRICA 51 4.2.1 MODELO DE DIGESTÃO ANAERÓBIA (ADM1) 52 4.2.1.1 PROCESSOS EXCLUÍDOS DO MODELO ADM1 56 4.2.1.2 MODELOS DE INIBIÇÃO 56 4.2.1.3 EFEITO DA TEMPERATURA 59 4.2.1.4 PROCESSOS FÍSICO-QUÍMICOS  59 4.2.1.5 BALANÇO DE CARGA 60 4.2.1.6 EFEITO DO pH 63 4.2.1.7 ESTRUTURA DO MODELO  63 4.2.1.8 VARIÁVEIS DE ESTADO DINÂMICO 64 4.2.1.9 MATRIZ DE EQUAÇÃO DE TAXA  64 4.2.1.10 CÁLCULO DAS DERIVADAS 67 4.2.1.11 VARIÁVEIS DE ESTADO DOS GASES 67 4.2.1.12 EQUILÍBRIO DO PAR ÁCIDO/BASE  68 4.2.1.13 TESTES DE CONSISTÊNCIA  68 4.2.1.14 BALANÇO DE DEMANDA QUÍMICA DE OXIGÊNIO (DQO)  69 4.2.1.15 BALANÇO DE CARBONO  69 4.2.1.16 BALANÇO DE NITROGÊNIO  70 4.2.1.17 APLICAÇÃO  70 4.2.1.18 ESTIMATIVA DE PARÂMETROS  70 4.2.1.19 APLICAÇÃO DOS DADOS EXPERIMENTAIS NO MODELO ADM1 72 4.2.1.20 PARÂMETROS DE SIMULAÇÃO 72 4.2.1.21 INPUTDATA  73 4.2.1.22 S-FUNCTION – ADM13  74 4.3 MODELO MATEMÁTICO SIMPLIFICADO APRIMORADO (MMS) 74 5. RESULTADOS E DISCUSSÃO 81 5.1 CARACTERIZAÇAO DO ESGOTO SANITÁRIO82 5.2 OPERAÇÃO DO REATOR UASB (146 L)– ETAPA I; 87 5.3 OPERAÇÃO DO REATOR UASB (160 L)– ETAPA II; 95 5.4 INFLUÊNCIA DA VARIAÇÃO SENOIDAL CÍCLICA DA VAZÃO MÉDIA AFLUENTE EM 40% NO COMPORTAMENTO DO REATOR UASB (160 L) – ETAPA III;102 5.5 INFLUÊNCIA DA VARIAÇÃO SENOIDAL CÍCLICA DA VAZÃO MÉDIA AFLUENTE EM 60% NO COMPORTAMENTO DO REATOR UASB (160 L) – ETAPA IV; 111 5.6 COMPARAÇÃO ENTRE AS ETAPAS DE OPERAÇÃO 119 5.7 EXAMES MICROBIOLÓGICOS122 5.8 ENSAIOS DE ATIVIDADE METANOGÊNICA 127 5.9 ENSAIOS DA COMUNIDADE MICROBIANA131 5.10 ENSAIOS HIDRODINÂMICOS 133 5.11 CALIBRAÇÃO DO MODELO ADM1 139 5.12 CALIBRAÇÃO E VALIDAÇÃO DO MODELO MMS 150 6. CONCLUSÕES E SUGESTÕES 159 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 167 8. APÊNDICE180 8.1 PROCESSOS EXCLUÍDOS DO MODELO ADM1180 8.2 PROCESSOS FÍSICO-QUÍMICOS 181 8.3 ROTINA COMPUTACIONAL DO MODELO MMS 191

Resposta dinâmica de reator UASB em escala piloto submetido a cargas orgânicas e hidráulicas cíclicas: modelos matemáticos e resultados experimentais