TCC_MARCIO_20_06

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BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
 
 
MARCIO FERREIRA GOMES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AVALIAÇÃO DO SISTEMA DE TRATAMENTO DE ESGOTO DA PENITENCIARIA 
DE VENÂNCIO AIRES E PROPOSTA DE NOVAS ALTERNATIVAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Porto Alegre 
 2018 
 
 
 
 
MARCIO FERREIRA GOMES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AVALIAÇÃO DO SISTEMA DE TRATAMENTO DE ESGOTO DA PENITENCIARIA 
DE VENÂNCIO AIRES E PROPOSTA DE NOVAS ALTERNATIVAS 
 
 
Projeto de Pesquisa do Trabalho de Diplomação a ser 
apresentado ao Departamento de Engenharia Civil do 
Centro Universitário Ritter dos Reis, como parte dos 
requisitos para obtenção do título de Engenheiro Civil. 
 
Orientador: Profa. Dra. Nathalia Krumennauer Haro 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Porto Alegre 
2018 
 
 
 
 
DEDICATORIA 
 
Dedico esta dissertação a minha mãe Maria de Nazaré, que apesar de todas 
as dificuldades sempre me ensinou o valor da persistência e nunca mediu esforços 
em favor dos meus estudos, e a memória do meu pai Volmir que me incentivou a ser 
quem eu sou, mas infelizmente não pode estar presente em razão de seu 
falecimento antes de eu cursar a faculdade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AGRADECIMENTOS 
 
A minha Mãe Maria de Nazaré por todo amor, carinho, compreensão e apoio 
a mim prestado ao longo deste trabalho. A minha orientadora Profa. Dra. Nathalia 
Haro pela orientação, dedicação e apoio ao longo desta pesquisa, além de paciência 
comigo devido aos percalços durante a realização deste trabalho. À faculdade 
Centro Universitário Ritter dos Reis pela oportunidade de realização do curso de 
graduação em engenharia. À professora e doutora Ursula que apesar de poucos 
semestres juntos me incentivou muito a ser uma pessoa melhor. 
À SUSEPE, principalmente aos Engenheiros e o arquiteto Alexandre Micol 
que disponibilizaram os documentos e informações para o projeto deste trabalho de 
conclusão de curso, ao estágios e trabalhos que passei que me ensinaram, ao 
professor Flavio Gama que inicialmente seria meu orientador, contudo por razões 
pessoais não pode continuar como meu orientador. Ao professor Gladimir Grigoletti 
Agradeço também aos Engenheiros Gilberto Lima e Marcelo Lima que 
enquanto trabalhava para eles sempre me apoiaram nos meus, estudos inclusive a 
empresa BRASERV que também me proporcionou ajuda aos meus estudos e 
conhecimento enquanto eu era funcionário. 
Aos meus colegas e amigos, mas principalmente à Caroline Kauss, Danielle 
Barros Lilian Madeira Natália Bertoni e Natasha Morais. 
Muito obrigada a todos! 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESUMO 
 
Este trabalho tem por finalidade analisar algumas causas dos problemas 
relacionados ao tratamento de esgoto da Penitenciária estadual de Venâncio Aires 
(PEVA). Para isso, foi verificado o funcionamento da estação de tratamento (ETE) e 
seus projetos para melhor entendimento e avaliação. Para verificar os padrões de 
lançamento do esgoto tratado pela ETE, a PEVA realizou análises de demanda 
bioquímica de oxigênio (DBO), demanda química de oxigênio (DQO), nitrogênio 
amoniacal, sólidos suspensos e sedimentáveis, óleos e graxas, fósforo total, 
coliformes termotolerantes, alcalinidade, temperatura e pH. Através das análises foi 
possível verificar que os parâmetros DBO, DQO, sólidos sedimentáveis, nitrogênio 
amoniacal e fósforo total estavam acima do limite permitido por lei e, 
consequentemente, a PEVA fazia o lançamento de seus efluentes sem o tratamento 
adequado em um corpo hídrico próximo. As análises de demanda bioquímica e 
química de oxigênio apresentaram valores máximos de 320 e 478 mgO2/L, 
respectivamente. Já os parâmetros sólidos sedimentáveis, nitrogênio amoniacal e 
fósforo total apresentaram valores máximos de 1,7 mL/L, 48,5 mg/L e 19 mg/L, 
respectivamente. Após a análise dos parâmetros constatou-se que uma das 
principais causas do mau funcionamento e consequente lançamento do efluente 
sem tratamento adequado estava relacionada a falta de uma correta gestão dos 
resíduos sólidos. Estes resíduos foram encontrados no interior da ETE e dificultaram 
o tratamento ou até mesmo danificaram o sistema. Após ser constatado os 
problemas que ocasionaram o mau funcionamento da ETE percebeu-se que é 
necessário a adequação do projeto já existente, de acordo com as normas e leis 
vigentes, para que os níveis de tratamento bem como os parâmetros fiquem dentro 
dos padrões exigidos pelos órgãos ambientais. 
 
Palavras-chave: Esgoto. Estação de tratamento de esgoto. ETE. DBO. DQO 
4 
 
 
SUMÁRIO 
 
1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................................................ 9 
1.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS .......................................................................................................................... 10 
1.2 JUSTIFICATIVA ......................................................................................................................................... 10 
2 REVISÃO DE BIBLIOGRAFICA .................................................................................................................... 11 
2.1 ESGOTO ................................................................................................................................................... 11 
2.2 CARACTERIZAÇÃO DO ESGOTO ............................................................................................................... 13 
2.2.1 Temperatura .....................................................................................................................................13 
2.2.2 Cor ....................................................................................................................................................14 
2.2.3 Odor ..................................................................................................................................................14 
2.2.4 Turbidez ............................................................................................................................................14 
2.2.5 Sólidos totais: fixos; dissolvidos e voláteis e sedimentáveis ..............................................................15 
2.2.6 Matéria orgânica ...............................................................................................................................16 
2.2.7 Nitrogênio total .................................................................................................................................17 
2.2.8 Fósforo ..............................................................................................................................................17 
2.2.9 Potencial hidrogeniônico (pH) ...........................................................................................................18 
2.2.10 Cloretos .............................................................................................................................................18 
2.2.11 Óleos e Graxas ...................................................................................................................................19 
2.3 TRATAMENTO DE ESGOTO ...................................................................................................................... 19 
2.4 TRATAMENTO SECUNDÁRIO ................................................................................................................... 24 
2.4.1 Lagoas de estabilização .....................................................................................................................24 
2.4.2 Lodos ativados ..................................................................................................................................28 
2.4.3 Filtros biológicos ...............................................................................................................................292.4.4 Tanques sépticos ...............................................................................................................................30 
2.4.5 Escolha do sistema de tratamento a ser utilizado ..............................................................................31 
2.4.6 Tratamento do lodo gerado ...............................................................................................................32 
2.5 RESIDUOS SÓLIDOS ............................................................................................................................33 
3 ESTUDO DE CASO .................................................................................................................................... 35 
3.1 CIDADE DE VENÂNCIO AIRES ................................................................................................................... 35 
4 METODOLOGIA ........................................................................................................................................ 35 
5 ESTUDO DE CASO .................................................................................................................................... 36 
5.1 CIDADE DE VENÂNCIO AIRES e PEVA....................................................................................................... 36 
5.2 ESGOTO E PROJETO DA ETE DA PEVA...................................................................................................... 37 
5.3 FUNCIONAMENTO DA ETE ...................................................................................................................... 38 
5.4 Análises realizadas no efluente e no Arroio das Mulas ........................................................................... 40 
5.5 ANÁLISE DA PROBLEMÁTICA DA ETE ....................................................................................................... 50 
6 CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................ 53 
7 CONCLUSÃO ................................................................................................. 55 
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 87 
 
 
 
6 
 
 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
Figura 1: Esquema de tratamento de esgoto ............................................................ 22 
Figura 2: Esquema de lagoa facultativa .................................................................... 25 
Figura 3: Modelo de lagoa aerada ............................................................................. 26 
Figura 4:Esquema de lagoa anaeróbia ..................................................................... 27 
Figura 5: Esquema de ETE de lodos ativados ......................................................... 29 
Figura 6: Esquema de ETE de filtro biológico ........................................................... 30 
Figura 7: Modelo esquemático de um tanque séptico ............................................... 31 
Figura 8: Córrego das Mulas contaminado pelo esgoto da PEVA............................. 37 
Figura 9: Esquema da ETE PEVA ............................................................................. 40 
Figura 10: ETE PEVA ................................................................................................ 40 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7 
 
 
 
LISTA DE TABELAS 
 
Tabela 1: Parâmetros de qualidade para lançamento do efluente ............................ 20 
Tabela 2: Referência de valores usados pela SUSEPE ............................................ 38 
Tabela 3: Parâmetros do esgoto bruto e tratado ....................................................... 41 
Tabela 4: Parâmetros do Arroio da Mula ................................................................... 41 
Tabela 8: Valores de remoção de DBO e DQO......................................................... 43 
Tabela 6: índice de biodegradabilidade ..................................................................... 46 
Tabela 7: eficiência ETE e redução de termotolerantes do arroio das Mulas ........... 48 
Tabela 8: Média de sólidos sedimentáveis presentes no esgoto tratado .................. 49 
Tabela 9: máximos e mínimos de sólidos sedimentáveis .......................................... 49 
Tabela 10: valores de remoção de SST .................................................................... 50 
Tabela 11: Critérios normativos e situação ............................................................... 57 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8 
 
 
 
LISTA DE ANEXOS 
 
Anexo A: Tabela de monitoramento do esgoto da ETE ............................................ 59 
Anexo B: Tabela de monitoramento do Arroio das Mulas ......................................... 60 
Anexo C: Parâmetro de pH ....................................................................................... 61 
Anexo D:Parâmetro de Vazão ................................................................................... 62 
Anexo E: Parâmetro de temperatura ......................................................................... 63 
Anexo F: Parâmetro de sólidos sedimentáveis ......................................................... 64 
Anexo G: licença de operação .................................................................................. 65 
ANEXO H: relatório visita técnica .............................................................................. 69 
ANEXO I: informação 249/2017 ................................................................................ 77 
Anexo J: Notificação SOP/SUSEPE .......................................................................... 79 
ANEXO K: documento 413/2016 ............................................................................... 80 
ANEXO L: informação 288/2017 ............................................................................... 83 
ANEXO M: multa FEPAM/SUSEPE .......................................................................... 84 
ANEXO N: resposta empresa .................................................................................... 85 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9 
 
 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
As tecnologias de tratamento de esgoto são projetadas para evitar problemas 
de contaminação de corpos hídricos, mas, no Brasil o lançamento de efluentes sem 
tratamento tornou-se uma alternativa comum. Através de métodos que aplicam o 
controle de poluentes, pesquisas e leis na área sanitária e de estações de 
tratamento de esgoto foram difundidas cada vez mais (LOURDINHA, BASTOS e 
AISSE, 2006). 
O esgoto doméstico urbano, principal responsável pela diminuição de 
oxigênio em rios, gera problemas ao meio ambiente principalmente nos corpos 
hídricos (PESSOA, 2011). A falta de saneamento básico no Brasil é antiga 
(BURSZTEJN, 2015-2016), cerca de 80% do esgoto brasileiro é lançado em rios, 
mares e mananciais e 20% tem o tratamento efetuado (OLIVEIRA, FONSECA, et al., 
2017). A razão pelo descaso com investimentos em estações de tratamento de 
esgoto pode ser atribuído ao auto desempenho de um corpo receptor de 
autodepurar-se das impurezas, uma ideia equivocada em quase sua totalidade 
(SOUZA, 2011). 
O programa de pesquisas em saneamento básico (PROSAB, em suas 
pesquisas para remoção de matéria orgânica, fósforo e outras substâncias que 
possam interferir na vida ambiental, enfatiza na importância do desenvolvimento de 
tecnologias para o tratamento de esgoto, através de medidas que elevem a 
eficiência do trato cloacal (GONÇALVES, 2003). Segundo Nuvolari (2011) as 
técnicas de tratamento de esgoto pelo mundo são bem diversificadas, e, que ao se 
misturar formas de tratamentos já existentes, ou mesmo criar novos modelos de 
ETEs aumentam a eficiência no tratamento. 
Ao se pensar em tratamento de esgotoautomaticamente deve-se ter em 
mente que a caracterização do efluente através de parâmetros quantitativos, como a 
demanda química do oxigênio e bioquímica do oxigênio, permitem avaliar a 
eficiência do esgoto tratado (PEIXOTO, LIMA, et al., 2012) 
Este trabalho de conclusão de curso objetiva detalhar o efluente gerado pela 
penitenciária de Venâncio Aires (PEVA), Rio Grande do Sul, avaliar os problemas 
existentes na estação bem como verificar a possibilidade da resolução desses 
problemas. 
10 
 
 
 
 
 
1.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
 
Considerando o objetivo geral, destacam-se os seguintes objetivos 
específicos, como modo de aprofundar o tema em questão: 
 
 Verificar as etapas do tratamento de esgoto; 
 Detalhamento do esgoto gerado na penitenciária; 
 Avaliar o tratamento da estação de tratamento de esgoto atual; 
 Aplicar métodos mais eficazes para o tratamento do esgoto gerado na 
penitenciária. 
 
1.2 JUSTIFICATIVA 
 
O tratamento de esgoto da penitenciaria estadual de Venâncio Aires, presídio 
situado fora da área urbana, é realizado pela própria instituição uma vez que esta se 
localiza em uma área que não é atendida por serviço de captação de esgoto público. 
Para isso, foi construída uma estação de tratamento de esgoto particular da PEVA. 
Contudo, ela apresenta alguns problemas de qualidade do esgoto lançado no arroio 
das Mulas. Este arroio, por ser de pequeno porte e atender a população deve ter 
seus afluentes com mínimo de carga poluente 
A ETE da PEVA tornou-se um problema para o estado devido ao lançamento 
de esgoto sem tratamento adequado desrespeitando leis e normas ambientais. Em 
virtude disto, multas foram encaminhadas a SUSEPE com intuito de penalizar o 
crime ambiental e para resolver o problema de emissão do resíduo liquido não 
tratado. Assim, torna-se necessário a adequação da operação do tratamento de 
esgoto da Penitenciaria de Venâncio Aires uma vez que as multas geradas oneram 
os cofres públicos e geram gastos com repasse para o contribuinte 
O maior problema, segundo a SUSEPE, são os próprios presidiários da 
PEVA, pois, ao jogarem resíduos em locais inapropriados, estes chegam na estação 
de tratamento de esgoto da penitenciária que resultam na falha do tratamento. Com 
o intuito de sanar o problema, a SUSEPE está em processo de implantação de 
11 
 
 
 
ações preventivas e corretivas na ETE em função de manutenções e adequações. A 
SUSEPE, também através da conscientização da população carcerária, tenta evitar 
o descarte de sólidos grosseiros que podem parar na rede de esgoto, bem como 
controlar o desperdício de água, os quais atingem diretamente o funcionamento da 
ETE. 
Outra exigência para resolver o problema de esgoto da penitenciária é de 
sanar a falta de gestão operativa da estação de tratamento de esgoto. Em razão do 
término do contrato de operação, a ETE não possui mais uma empresa 
especializada para avaliar dados e acompanhar o tratamento. Assim, este trabalho é 
feito pelos presidiários que fazem o acompanhamento da estação sem nenhum 
suporte de engenharia no local. 
 
2 REVISÃO DE BIBLIOGRAFICA 
 
Neste capítulo, são apresentados a fundamentação teórica relevante para o 
entendimento e para o desenvolvimento deste trabalho. 
 
2.1 ESGOTO 
 
O esgoto são despejos líquidos constituídos de esgotos domésticos e 
industriais lançados nas redes públicas e águas de infiltração (BRAGA, 
HESPANHOL, et al., 2005). A resolução 430/2011 do Conselho Nacional do Meio 
Ambiente caracteriza o esgoto como despejos líquidos provenientes de residências, 
do comercio, da infiltração de água na rede coletora e uma parte proveniente do 
efluente industrial. Os elementos mais comumente encontrados nos esgotos são 
materiais orgânicos, nitrogênio, fosforo, sólidos suspensos e organismos 
patogênicos (VERSILIND e MORGAM, 2011). Para Mota (2010) a constituição é 
dividida em 99,9% do efluente descrito anteriormente como água e 0,1% são sólidos 
orgânicos e inorgânicos. Santos (2009) ainda afirma que, dependendo da origem do 
esgoto, este ainda pode conter agentes químicos, elementos tóxicos e outros que 
possam interferir na saúde humana. 
A NBR 9648 é um pouco mais criteriosa quanto a composição do esgoto 
brasileiro. Esta norma informa que, quando há resíduos industriais, o efluente é 
12 
 
 
 
composto por 99,87% de água; 0,04% de sólidos sedimentáveis; 0,02% de sólidos 
não sedimentáveis e 0,07% de substâncias dissolvidas (NBR 9648, 1986). A 
importância de caracterizar o esgoto quantitativamente e qualitativamente segue em 
inúmeras bibliografias como Nuvolari (2011) e Mota (2010) entre outros autores da 
área ambiental. O quantitativo do efluente permite conhecer uma população pelos 
hábitos e condições socioeconômicos, a existência de furtos ou perdas de água, o 
custo e qualidade desta e avaliar a conservação dos aparelhos sanitários (BRAGA, 
HESPANHOL, et al., 2005). Braga, Hespanhol el al (2005) também indagam a 
importância de realizar a estimativa da qualidade do esgoto, em razão do liquido 
despejado comportar materiais orgânicos e inorgânicos além de servir como meio de 
transporte para patógenos e microrganismos eliminados pelo ser humano. O 
conhecimento qualitativo tem como foco definir qual o tipo de tratamento mais 
adequado para esta água residuária. 
Assim, de acordo com as suas características e composição, os esgotos 
podem ser classificados em domésticos e industriais. Segundo a Companhia 
Riograndense de Saneamento (CORSAN) esgoto doméstico é defino como 
“descarga liquida decorrente da água utilizada em residências e escritórios para 
atividades de lavagem de louças e roupas, banho, descarga de vasos sanitários e 
outros”. 
No esgoto doméstico bruto (sem tratamento) os compostos mais encontrados 
são o nitrogênio orgânico a amônia (BASTOS, 2009). A presença de outros 
componentes como potássio, vermes e vírus irá depender das propriedades físicas, 
químicas e biológicas do efluente além de infiltrações que podem ocorrer durante o 
percurso do esgoto até a estação de tratamento de esgoto (METCALF, EDDY, 
2016). 
O esgoto doméstico é dimensionado pela quantidade de consumo de água 
por pessoa, geralmente calculado com uma vazão de 200 L/h.dia (NUVOLARI, 
2011). Para obter essa vazão do esgoto, são necessários dados estatísticos de 
volume de água consumida pela população e uso de alguns coeficientes, uma vez 
que o despejo de esgoto pelas residências muda conforme a hora do dia, clima, 
jornada de trabalho e hábitos da população (NUVOLARI, 2011). 
Já os esgotos industriais, extremamente diversos, provêm de qualquer 
utilização de água para fins industriais. Estas águas irão adquirir características 
13 
 
 
 
próprias em função do processo industrial empregado. Assim, cada indústria terá um 
efluente com determinada característica (METCALF, EDDY, 2016). 
De uma maneira mais geral, CALIJURI (2013) separa os esgotos industrias 
em dois tipos: àquele que tem a presença de material biodegradável, ou seja, alta 
carga orgânica e àquele que em sua composição apresenta elementos não 
biodegradáveis, geralmente metais pesados que são prejudiciais à saúde animal. 
Dessa forma, o efluente industrial, antes de ir para etapa de tratamento, deve passar 
obrigatoriamente por um tanque de decantação para a retirada de metais pesados e 
nobres evitando assim a contaminação de áreas (PIAIA, BUENO e CAVALHERO, 
2017). 
Quando o esgoto bruto não passa por tratamento adequado e acumula-se em 
pontos de coleta ou descarte ele se torna séptico. No estágio de putrefação, a 
matéria orgânica começa a decompor-se e, como resultado, transforma o efluente 
em um produto desagradável de cor escura que gera gases a base de sulfeto de 
hidrogênio. A produção do gás ocorre através da decomposição da matéria orgânica 
realizada organismos anaeróbios que reduzem os sulfatos em sulfetos (METCALF, 
EDDY, 2016). O esgoto fresco,por sua vez, apresenta cor acinzentada e odor 
semelhante a querosene (MACKENZIE, 2010). 
 
2.2 CARACTERIZAÇÃO DO ESGOTO 
 
Segundo Sperling (1996) o esgoto pode ser caracterizado através de alguns 
parâmetros como temperatura, cor, odor, turbidez, pH e quanto a presença de 
sólidos, matéria orgânica, nitrogênio, fósforo, cloretos, óleos e graxas. 
 
2.2.1 Temperatura 
 
Para análises e conhecimentos aprofundados a medição da temperatura é um 
parâmetro importante, pois, ela afeta a concentração de agente oxidante no meio, 
alterando as taxas biológicas para do tratamento (PESSOA, 2011). 
METCALF e EDDY (2016) definem que as temperaturas do esgoto são 
geralmente maiores que a temperatura ambiente devido a mistura de água aquecida 
14 
 
 
 
em residências e indústrias, e, dependendo da estação do ano, pode chegar aos 
35 °C. 
 
2.2.2 Cor 
 
Todos os esgotos apresentam cor e o seu método de determinação é 
realizado por testes calorímetros. Os tubos de Nessler são responsáveis pela 
identificação da cor do esgoto que é recebido pela estação de tratamento de esgoto 
(PESSOA, 2011). Segundo MACKENZIE e MASTEN (2016) o esgoto que possui 
coloração escura pode ser descrito como esgoto séptico. Os autores acima ainda 
comentam que, o esgoto apresenta coloração escura devido a reações de metais 
com os constituintes de Enxofre (S) presentes no esgoto. 
 
2.2.3 Odor 
 
O odor do esgoto possui uma caracterização única, onde o cheiro é resultado 
da decomposição da matéria que o constitui o efluente (FUNASA, 2009). Segundo 
Sperling (2007) o esgoto fresco apresenta um odor oleoso e ligeiramente 
desagradável enquanto que o esgoto séptico apresenta odor fétido devido a 
presença de gás sulfídrico e outros produtos da decomposição da matéria orgânica. 
 
2.2.4 Turbidez 
 
A turbidez é a medida de reflexão da luz de uma solução com partículas 
suspensas e coloidais (METCALF, EDDY, 2016). Segundo Cavalcanti (2009) e 
Nuvolari (2011), a turbidez causa problemas estéticos-visuais na água além de 
impedir a penetração de luz solar em rios e lagos o que interfere diretamente na 
fotossíntese das algas. Nuvolari (2011) ainda comenta que, quanto menor o nível de 
penetração de luz desejada, maior será a quantidade de produtos químicos usados 
para limpeza do rejeito. 
O fator túrbido do esgoto é alterado pela variação de sólidos suspensos 
presentes. Essa variação ocorre quando o efluente está em seu ponto mais fresco 
ou mais concentrado (SPERLING, 2007). Quando a turbidez é alterada em um corpo 
15 
 
 
 
hídrico, pode ocasionar impactos na vida de peixes e outros ramos da biota 
aquática, podendo causar o processo de eutrofização do corpo d’água 
(TCHOBANOGLOUS, HAND, et al., 2016). 
 
2.2.5 Sólidos totais: fixos; dissolvidos e voláteis e sedimentáveis 
 
Cada um metro cubico de resíduo líquido apresenta, aproximadamente, 500 g 
de sólido (MACKENZIE e MASTEN, 2016). Este parâmetro é um fator importante 
para o tratamento de efluentes devido à volatilidade que pode gerar no esgoto e, 
também, para o estudo de identificação de classe de tratamento que deverá ser 
utilizado para determinado efluente (NUNES, 2012) 
Os sólidos totais é um teste baseado na quantidade de sólidos presentes em 
uma amostra de água ou esgoto. Eles elevam a turbidez no líquido, influenciando 
diretamente na entrada de (NUVOLARI, 2011). Podem ser orgânicos, inorgânicos, 
suspensos, dissolvidos e sedimentáveis (SPERLING, 2007). A divisão dos sólidos 
também pode ser realizada em 2 grandes grupos com características voláteis e os 
em suspensão fixos (SANT'ANNA JR., 2013). 
Para Sperling (2007) e METCALF, EDDY (2016) os sólidos voláteis são 
compostos orgânicos que se oxidam na presença de calor, em temperaturas de 50° 
a 500 °C. Os sólidos sedimentáveis são sólidos em suspensão que são capazes de 
sedimentar durante o tratamento e são removidos no sistema primário (CALIJURI, 
2013), eles (SANT'ANNA JR., 2013). 
Já os sólidos em suspensão são representados por substâncias inorgânicas e 
minerais, não são oxidáveis com temperaturas altas ou inertes. Dependendo das 
suas características físicas, os dois grupos podem ser elementos suspensos ou 
dissolvidos no esgoto (SPERLING, 2007). Os elementos dissolvidos são os mais 
perigosos pela presença de nitratos e fosfatos além de metais tóxicos. O tratamento 
deste tipo de sólido geralmente acontece no sistema terciário (STANLEY, 2013). 
Segundo Stanley (2013), os sólidos suspensos são os grandes responsáveis pela 
demanda biológica do oxigênio residual no tratamento secundário. 
 
 
16 
 
 
 
2.2.6 Matéria orgânica 
 
A matéria orgânica presente nos esgotos pode ser dividida em matéria 
orgânica inerte (passam pelo tratamento sem mudar sua estrutura) e matéria 
orgânica biodegradável (sofre decomposição por microrganismos). Segundo Von 
Sperling (1996), a presença de matéria orgânica biodegradável nos esgotos é a 
principal causa de poluição das águas, uma vez que os microrganismos necessitam 
de um alto consumo do oxigênio dissolvido nas águas para desestabilizar a matéria 
orgânica. 
Para determinar a presença de matéria orgânica nos esgotos, são utilizados 
alguns métodos indiretos, como DBO5, DBOúltima e DQO, e métodos diretos como a 
medição do carbônico orgânico total (COT) 
A DBO (demanda bioquímica de oxigênio) é o teste mais utilizado para 
verificar o grau de poluição de águas e efluentes e se baseia na concentração de 
oxigênio na água, durante a oxidação da matéria orgânica (METCALF, EDDY, 
2016). Segundo Mackenzie e Masten (2016) a DBO pode ser simplificada por ser o 
oxigênio consumido por bactérias quando a matéria orgânica é dissolvida por elas. O 
teste proporciona, indiretamente, a quantidade de resíduos orgânicos presente na 
amostra de esgoto uma vez que o procedimento mensura a variação de oxigênio 
presente no líquido. Este parâmetro pode ser divido em DBO5 e DBOúltima. A DBO5 
ocorre para uma amostra em um período de 5 dias com uma temperatura de 20°C. 
Já a demanda bioquímica de oxigênio última está associada ao pico da oxidação da 
matéria em vários dias (geralmente 20 dias), exatamente quando a matéria orgânica 
estabiliza-se bioquimicamente pelos microrganismos através de reações oxidativas 
(NUVOLARI, 2011) (SPERLING, 2007). 
Segundo Zuccari (2005), a demanda química do oxigênio (DQO) é um 
parâmetro que avalia a quantidade de oxigênio consumido para a oxidação de 
materiais orgânicos e inorgânicos, ou seja, tanto as substâncias biodegradáveis 
quanto as não-biodegradáveis são quimicamente oxidadas neste teste. Sant’Anna 
Jr. (2013) simplifica ao dizer que DQO é a quantidade de oxigênio necessária para 
oxidar quimicamente os poluentes presentes nas amostras em condições 
estabelecidas. Devido os testes de DQO serem mais rápidos, muitas vezes a 
demanda química de oxigênio (DQO) é utilizada, ao invés da demanda bioquímica 
17 
 
 
 
de oxigênio, para caracterizar a presença de matéria orgânica nos esgotos 
(SABESP, 1997). 
Outro método muito utilizado para determinar a presença de matéria orgânica 
em esgotos é a medição de carbono orgânico total (COT). Segundo Sperling (2013), 
a determinação do teor orgânico de carbono ocorre pela liberação do carbono (C) 
ligado a um composto orgânico em forma de dióxido de carbono (CO2) devido a 
oxidação da matéria orgânica. Devido a rapidez com que estes testes são 
realizados, em torno de 5 minutos a 10 minutos, eles tem sido muito utilizados para 
determinar a presença de matéria orgânica em esgotos (METCALF, EDDY, 2016). 
 
2.2.7 Nitrogênio total 
 
O nitrogênio tem sua formação através da matéria orgânica decomposta no 
efluente. Quando as bactérias realizam processos de degradação aeróbios, elas 
oxidam a matéria orgânica quebrando suas cadeias mais complexas em elementos 
mais simples, formando nitratos (GARCEZ, 1976). 
A remoção dos compostos nitrogenados no tratamento deesgoto é 
necessária uma vez que, se o efluente ser lançado ao corpo receptor com altos 
índices deste parâmetro, ele pode propiciar a eutrofização e anormalidades na água 
resultando em problemas ao meio ambiente (CALIJURI, 2013). As principais fontes 
de nitrogênio nos esgotos são atribuídas a agricultura através do uso de fertilizantes 
que percolam com a água da chuva (BITTENCOURT e PAULA, 2014). 
 
2.2.8 Fósforo 
 
A origem do fósforo nos esgotos, de acordo com Bitencourt e Paula (2014), 
provém de compostos presentes no solo, despejos domésticos e industriais, 
detergentes, excrementos de animais e fertilizantes (BITTENCOURT e PAULA, 
2014). 
Os esgotos podem possuir duas fontes de fósforo, as pontuais e as não 
pontuais. 
As fontes pontuais são locais específicos de atuação humana. São as que 
estão próximas de fábricas, aterros e estações de tratamento de esgoto. Já as não 
18 
 
 
 
pontuais são fontes de locais próximos a grandes espaços de terras como fazendas 
e florestas em virtude da extração da madeira, tanques sépticos, gramados de golfe 
e domésticos. (BAIRD e CANN, 2011) e (MILLER, SCOTT e SPOOLMAN, 2016) 
(AZEVEDO, 2015). 
É importante quantificar os elementos fosfóricos em razão do crescimento 
bacteriano e a relação carbono/nitrogênio/fosforo deve ser mantida nos padrões de 
100:5:1, respectivamente. Esta indicação envolvendo os três elementos faz com que 
o lodo da ETE possa ser bem tratado (NUVOLARI, 2011). 
 
2.2.9 Potencial hidrogeniônico (pH) 
 
A caracterização do pH do esgoto irá depender da concentração de íons de 
hidrogênio (H+) em solução. Quando há uma concentração extrema H+ (pH baixo), o 
esgoto é ácido e seu tratamento é mais complicado quando comparado a sua forma 
alcalina (pH acima de 8) (METCALF, EDDY, 2016). O órgão ambiental CONAMA 
impõe que as taxas limites de pH devem estar na faixa de 5 a 9 no Brasil, no que diz 
respeito a qualquer efluente lançado diretamente na natureza (CONAMA, 2011). 
Na ETE, para que o esgoto possa ser tratado efetivamente, o seu pH deve 
estar entre 6,5 e 7,5 (CALIJURI, 2013). O potencial hidrogeniônico é um parâmetro 
importante para a digestão anaeróbia e os processos oxidativos, a velocidade da 
nitrificação nos lodos ativados também depende dele. Além disso, um pH baixo 
resulta em manifestações patológicas como a corrosão e, quando elevado, facilita a 
incrustação nas peças das tubulações (LINS, 2010, apud SPERLING, 2005). De 
acordo com Angel o teste de pH pode ser realizado por equipamentos como 
pHmetros ou por papeis absorventes com misturas que fornece indicação de acidez 
do líquido com uma variação de 0 a 14 (ANGEL e NOWACKI, 2014). (LINS, 2010) 
 
2.2.10 Cloretos 
 
Para D’Almeida (2011) e Salles e Pelegrini; Pelegrini (2006) os íons cloretos 
são consequentes da solubilização de minerais como o cloreto de sódio. Eles ainda 
afirmam que altos níveis de tais elementos podem interferir no reuso da água. Para 
19 
 
 
 
SPERLING (2007) os cloretos provem de boa parte da água potável e de águas 
residuárias advindas da indústria. (D'ALMEIDA, 2011) 
 
2.2.11 Óleos e Graxas 
 
A norma técnica brasileira, NBR 14063, define óleos e graxas como um 
conjunto de elementos que se originam de fonte mineral, gorduras, graxas de 
variadas formas, ácidos, óleos minerais (ABNT, 1998). 
Segundo Sant’Anna (2013), a análise de óleos e graxas é um parâmetro 
importante que tem como objetivo quantificar poluentes hidrofóbicos que podem ser 
tóxicos e problemáticos para a saúde animal. Na água os óleos e graxas formam 
uma película superficial que não permite a troca de oxigênio, deste modo pode 
afetar a vida aquática como a de peixes e algas (BERTI, DUSMAN, et al., 2009). 
 
2.3 TRATAMENTO DE ESGOTO 
 
De acordo com Nuvolari (2011), quando ocorre o lançamento de esgoto in 
natura diretamente em um corpo receptor sem que faça nenhuma espécie de 
tratamento, ocorrem prejuízos à qualidade de água, afetando a vida biológica 
(NUVOLARI, 2011). 
A lei federal brasileira impõe que o esgoto sanitário deve ter fins adequados 
nos serviços de saneamento assim como, quando não houver rede coletora, deverá 
ter métodos alternativos para o tratamento e destinação final seguindo regras 
estabelecidas por órgãos competentes (BRASIL, 2007). Segundo resolução 
CONSEMA 355/2017 o limite para lançamento de elementos que podem ser 
encontrados nos efluentes tratados estão apresentados na Tabela 2 (RIO GRANDE 
DO SUL, 2017). 
 
 
 
 
 
20 
 
 
 
Tabela 1: Parâmetros de qualidade para lançamento do efluente 
Parâmetros Nível de emissão 
Odor, Materiais flutuantes, espuma, Cor ausente 
Mercúrio total 0,01 mg/L 
Selênio total 
0,05 mg/L 
Arsênio total, Cromo Hexavalente, Fenóis total, 
Prata total, Cádmio total 
0,1 mg/L 
Chumbo total, Cianeto total, sulfetos 0,2 mg/L 
Cobalto total, Cobre total, Molibdênio total, 
Cromo total 
0,5 mg/L 
Níquel total, Manganês total, Vanádio total 1,0 mg/L 
Sólidos sedimentáveis Menor que 1,0 mL/L 
Zinco total 2,0 mg/L 
Substância reagentes ao metileno 2,0 mg 
Estanho total 4,0 mg/L 
Bário total, Boro total, 5,0 mg/L 
pH 6,0 a 9,0 
Óleos e graxas Menor ou igual a 10 mg/L 
Alumínio total, Ferro total, Fluoreto total, Lítio 
total, 
10,0 mg/L 
Óleos e graxas: vegetal e animal Menor ou igual a 30 mg/L 
 Fonte: Adaptado da COSEMA. (RIO GRANDE DO SUL, 2017) 
 
Segundo Nuvolari, o não comprimento dos limites que estão apresentados na 
Tabela 2 pode trazer prejuízos. Os elementos tóxicos como o chumbo podem 
interferir na saúde humana, animal e vegetal; quando o efluente altera a cor e 
turbidez do corpo receptor a fotossíntese realizada pelas algas será prejudicada; os 
nutrientes como o fósforo aumentam a eutrofização dos lagos; os materiais 
refratários, como o ABS alquil-benzeno-sulforado), podem gerar a escuma que são 
difíceis de remove-los nos tratamento convencional, materiais em suspensão podem 
21 
 
 
 
alterar o odor pela geração de gases sulfídricos; e a temperatura pode acarretar o 
esgotamento do O2 (NUVOLARI, 2011). 
Assim, para que o efluente possa ser lançado num curso d’água sem causar 
prejuízos ambientais, ele deve estar dentro de padrões de qualidade exigidos por lei. 
(BITTENCOURT e PAULA, 2014). Se o esgoto não estiver dentro dos padrões de 
descarte exigidos ele terá que passar por um tratamento antes de ser lançado no 
corpo receptor. 
Devido as características tóxicas que os esgotos possuem, é necessário que 
eles passem por sistema de tratamento antes de serem despejados nos recursos 
hídricos. Com essa necessidade de tratamento, pesquisadores das áreas de 
engenharia e das ciências em geral buscam identificar e avaliar um sistema de 
esgoto. 
O sistema de tratamento de esgoto sanitário é uma união de equipamentos 
que tem como principal critério a remoção de poluentes presentes nesse tipo de 
água residuária, através de operações de separação dos produtos contidos nele 
(CALIJURI, 2013). Este tratamento ocorre em locais determinados chamados de 
estação de tratamento de esgoto (ETE). A figura 1 mostra um esquema geral de 
tratamento que ocorres nas ETEs. 
. 
22 
 
 
 
Figura 1: Esquema de tratamento de esgoto 
 
Fonte: MACKENZIE e MASTEN, 2016 
 
Segundo Nuvolari (2011), um tratamento de esgoto completo é composto 
pelas seguintes etapas: pré-tratamento (ou tratamento preliminar), tratamento 
primário e secundário, conforme mostra figura 1. A etapa de pré-tratamento consiste 
na remoção de sólidos grosseiros através de grades e de caixas de areia. 
O tratamento primário baseia-se nos procedimentos físico-químicos, como a 
coagulação seguida de decantação, para a remoção de metais e de sólidos 
sedimentáveis e em suspensão. Na etapa de coagulação ocorre a união das 
partículas em suspensão através do uso de agentes químicos, como o sulfato de 
alumínio (ROCHA, CARDOSO e ALVES, 2009; TCHOBANOGLOUS, HAND, et al., 
2016). Segundo NUNES(2012), após a união das partículas, se obtém a formação 
de flocos grandes, com tamanho suficiente para passar por um processo de 
decantação e sua remoção do efluente tratado. Na etapa do tratamento primário, 
deve ser possível remover 60% dos sólidos, entre 30% a 35% da DBO5 da água e 
23 
 
 
 
20% do fósforo presente nos esgotos (MACKENZIE e MASTEN, 2016; ROCHA, 
CARDOSO e ALVES, 2009; VERSILIND e MORGAM, 2011). 
Após o tratamento primário, o esgoto segue para uma segunda etapa 
denominada de tratamento secundário, também chamado de tratamento biológico. 
Nesta etapa a matéria orgânica (DBO) presente nos efluentes é removida pela ação 
microrganismos que a transforma em compostos mais simples e não prejudiciais 
como, por exemplo, o gás carbônico (CO2) (BAIRD e CANN, 2011) (MIHELCIC e 
ZIMMERMAN, 2012) . De acordo com Santos (2017) este tratamento visa também a 
remoção de nutrientes a base de fósforo e nitrogênio também através da ação 
biológica de bactérias. Devido à importância desta etapa no tratamento de esgotos, 
os tipos de processos utilizados no tratamento secundário serão abordados no 
próximo item (item 3.4). 
A etapa de tratamento terciário de remoção de poluentes, também chamada 
de tratamento avançado, é utilizada quando o efluente, mesmo após o tratamento 
primário e secundário, ainda não alcançou padrões necessários para ser despejados 
nos corpos hídricos (MACKENZIE e MASTEN, 2016). O terceiro tratamento é uma 
etapa de polimento final do esgoto. Nesta etapa são utilizados alguns processos 
como filtração, adsorção em carvão ativado, remoção química e biológica do fósforo, 
nitrificação-desnitrificação, remoção de amônia por arraste, cloração e radiação 
ultravioleta (MACKENZIE e MASTEN, 2016) (MIHELCIC e ZIMMERMAN, 2012) 
(PESSOA, 2011). 
 Versilind e Morgam (2011) resumem os procedimentos de tratamento de 
águas residuárias em: 
 Tratamento preliminar – remoção de sólidos grandes para evitar 
danos para o restante das operações da unidade; 
 Tratamento primário – remoção de sólidos suspensos por 
sedimentação; 
 Tratamento secundário – remoção da demanda de oxigênio; 
 Tratamento terciário (ou avançado) – nome aplicado a qualquer 
série de processos de polimento ou limpeza, um dos quais é a remoção de 
nutrientes como os fósforo. 
 
 
24 
 
 
 
2.4 TRATAMENTO SECUNDÁRIO 
 
Como comentado no item anterior (vide item 3.3), o tratamento secundário é 
utilizado para remover a matéria orgânica presente nos esgotos através da ação de 
microrganismos. Devido à grande quantidade de matéria orgânica presente nos 
esgotos, o tratamento biológico torna-se uma etapa fundamental para o seu 
tratamento. Nesta etapa, podem ser utilizados diferentes tipos de tratamento como 
as lagoas de estabilização, lodos ativados, filtros biológicos e tanques sépticos. O 
que difere um tratamento do outro é o tipo de método utilizado para promover o 
contato entre os microrganismos e a matéria orgânica (VERSILIND e MORGAM, 
2011) 
 
2.4.1 Lagoas de estabilização 
 
As lagoas de estabilização são consideradas como uma das técnicas mais 
simples de tratamento esgotos e tem como objetivo a remoção da matéria orgânica 
presente neste tipo de efluente através da ação de microrganismos (SPERLING, 
2007). Segundo SPERLING (2013) este tipo de tratamento apresenta facilidade no 
manuseio e na manutenção devido à pouca necessidade de equipamentos e sua 
operação ser relativamente simples. Contudo, o autor salienta que o tratamento por 
lagoas de estabilização é indicado para regiões de clima quente ou países em 
desenvolvimento devido à necessidade de grandes áreas para a instalação deste 
sistema (SPERLING, 2013). 
Este processo apresenta algumas variantes com diferentes níveis de 
complexidade operacional e requisitos de área. Segundo NUVOLARI (2011) e 
Santos (2017) as lagoas de estabilização podem ser divididas em: lagoas 
facultativas, aeróbias e anaeróbias. 
O sistema de lagoas facultativas é a variante mais simples dos sistemas de 
lagoas. É um processo autodepurativo, estritamente natural como mostra a figura 2. 
Após os tratamentos preliminar e primário, o esgoto é lançado em uma lagoa onde 
processos aeróbios ocorrem na superfície e anaeróbios ocorrem no fundo da lagoa 
para mineralizar e reter o lodo formado (BITTENCOURT e PAULA, 2014). Entre as 
duas zonas (aeróbias e aneróbias) possui o zoneamento facultativo. Neste acontece 
25 
 
 
 
o processo de desnitrificação reduzindo os nitratos em gases de nitrogênio 
(MIHELCIC e ZIMMERMAN, 2017). 
 Este tipo de tratamento não funciona bem clima frio em razão da redução da 
atividade biológica (MIHELCIC e ZIMMERMAN, 2012). A fração da matéria 
dissolvida e a orgânica em suspensão espalham-se pelo efluente sendo degradada 
pelos microrganismos. As algas, através da penetração da luz, conseguem realizar a 
fotossíntese produzindo o oxigênio necessário para a degradação aeróbia que 
ocorre na lagoa (BITTENCOURT e PAULA, 2014) (NUVOLARI, 2011; SANTOS, 
2017). 
As lagoas facultativas não são completamente aeróbias, a razão fica por 
conta da sedimentação da matéria orgânica no fundo da lagoa, este material 
sedimentado é consumido anaeróbicamente por falta de grande quantidade de 
oxigênio, em consequência desta condição é formado gases compostos de 30 a 40 
% de CO2 e de 60 a 70% de CH4 (NUVOLARI, 2011). 
As lagoas facultativas têm profundidade de 1 a 2,5 m e a taxa de DBO não 
pode ser maior de 22 kg/hectare dia, para evitar que a lagoa torna-se anaeróbia. O 
tempo de detenção hidráulica de permanência do esgoto neste tipo de lagoa é mais 
longo (usualmente superior a 20 dias) devido ao processo de degradação ser 
estritamente natural (MACKENZIE e MASTEN, 2016). 
 
 
Figura 2: Esquema de lagoa facultativa 
 
Fonte: Escaneado do livro. BITTENCOURT e PAULA, 2014 
 
As lagoas aeradas tem um princípio de funcionamento semelhante ao das 
lagoas facultativas. A principal diferença está no suprimento de oxigênio que, neste 
26 
 
 
 
caso, é fornecido por aeradores mecânicos como mostra a figura 3, (BITTENCOURT 
e PAULA, 2014) (SPERLING, 2013). Devido à introdução de mecanização, as 
lagoas aeradas são menos simples em termos de manutenção e operação quando 
comparadas as lagoas facultativas (SPERLING, 2007) 
Este sistema opera sem recirculação da biomassa, o que resulta em uma 
baixa remoção de DBO, na faixa de 50 a 300 mg/L. Segundo Pessoa (2011) o tempo 
de detenção hidráulica do esgoto nesta lagoa é da ordem de 2 a 10 dias para lagoas 
com profundidades de 3 a 4 m, ele ainda desmonstra que o nivel de remoção de 
DBO deste tratamento pode chegar a 70% sem um tanque de sedimentação e 95% 
na presença do tanque. 
Segundo VERSILIND e MORGAM (2011) este tipo de lagoa é muito utilizado 
em refinarias de petróleo e outros modelos de industrias devido ao menor gasto de 
energia quando comparadas com o sistema de lodos ativados (VERSILIND e 
MORGAM, 2011). 
 
Figura 3: Modelo de lagoa aerada 
 
Fonte: BITTENCOURT e PAULA, 2014 
 
As lagoas anaeróbias consistem em processos estritamente anaeróbios (sem 
presença de oxigênio) e tem como principal objetivo a remoção da DBO e dos 
sólidos suspensos totais (MIHELCIC e ZIMMERMAN, 2017) (PESSOA, 2011). Este 
tipo de lagoa de estabilização é empregada, principalmente, para o tratamento de 
27 
 
 
 
esgoto doméstico e despejos industriais predominantemente orgânicos. A figura 4 
mostra o esquema das lagoas anaeróbias (SANT'ANNA JUNIOR, 2013). 
São utilizadas como forma de tratamento inicial para redução da matéria 
organica e turbidez sem a utilização de equipamentos o que reduz os custos de 
operação (BITTENCOURT e PAULA, 2014). De acordo com MACKENZIE, MASTEN 
(2016) e CAVALCANTI (2009) as lagoas devem se projetadas para garantir as 
condições de fermentação do metano pelas bactérias com resultado de formação de 
ácidos organicos e CO2 (MACKENZIE e MASTEN, 2016) (CAVALCANTI,2009). 
A oxidação anaeróbia da matéria orgânica mostra-se eficiente até certo nível 
de carga poluente. Este processo apresenta uma eficiência de remoção de DBO em 
torno de 50 a 60% (ROSA e FRACETO, 2012). Assim, como a DBO efluente tratado 
é ainda elevada, existe a necessidade de uma outra unidade de tratamento. As 
unidades mais utilizadas são as lagoas facultativas, compondo o sistema lagoas 
anaeróbias seguidas por lagoas facultativas (SPERLING, 2007) 
As lagoas anaeróbias devem possuir no mínimo 3 m de altura para conseguir 
uma eficiência de DBO entre 300 a 600 kg DBO/ha.dia como mostra a figura 5, além 
de um tempo de detenção hidráulico de 20 a 50 dias de acordo com o clima 
(CAVALCANTI, 2009). Segundo ROSA e FRACETO (2012) a altura deve estar entre 
3 a 4,5 para que não ocorra a dissolução do oxigênio na lagoa. O lodo formado após 
a digestão anaeróbia da matéria orgâniva ficará depositado no fundo da lagoa e 
formará bolhas de gás como resultado da fermentação bacteriana e microbiológica. 
 
Figura 4:Esquema de lagoa anaeróbia
 
Fonte: Escaneado do livro. SANTOS, 2017 
 
 
28 
 
 
 
2.4.2 Lodos ativados 
 
O sistema de lodos ativados é amplamente utilizado para o tratamento de 
despejos domésticos e industriais (Sperling, 2007). O efluente, após ter passado 
pelo tratamento primário, segue para um tanque de aeração, também chamado de 
reator. Neste tanque, ocorrem as reações de remoção de matéria orgânica. O 
esquema do tratamento por lodos ativado é mostrado na figura 5. 
 Após a degradação da matéria orgânica no reator, o efluente passa para um 
decantador secundário onde irá ocorrer a sedimentação dos sólidos. Nesta etapa há 
a formação de um lodo de fundo, rico em bactérias. Com a finalidade de aumentar a 
remoção de DBO, este lodo é recirculado para o reator e aumenta consideralvente a 
concentração de bactérias no tanque de aeração (VERSILIND e MORGAM, 2011). 
O sistema de lodos ativados é formado por variantes de tratamento, que se 
diferenciam pela forma de sedimentação do lodo. Pode-se destacar três processos 
por lodos ativados: lodos ativados convencionais, lodos ativados por aeração 
prolongada e lodos ativados por batelada (SANT'ANNA JR., 2013). 
No sistema de lodos ativados convencionais possui uma aeração de forma 
uniforme em todo o efluente e o tempo de detenção do lodo no interior do reator é 
baixo, em torno de 6 a 8 horas. No sistema de lodos ativados por aeração 
prolongada ou fluxo continuo o tempo de permanência do lodo no reator faixa é mais 
alto, na ordem de 18 a 30 dias, e um TDH de 1 dia. Esta variante tem um gasto de 
energia maior devido ao seu sistema de aeração prolongada , mas, possui uma 
remoção de DBO superior que o método comum. O sistema de lodos ativados por 
batelada, por sua vez, se difere pela não recirculação do lodo retido no reator. Neste 
sistema, todo o processo de degradação da matéria orgânica (decantação primária, 
oxidação biológica e decantação secundária) ocorre em único reator que serve tanto 
como reator biológico (quando houver aeração) quanto de tanque de decantação 
(sem aeração) (VON SPERLING, 2007). 
 
29 
 
 
 
Figura 5: Esquema de ETE de lodos ativados 
 
Fonte: BOTKIN e KELLER, 2018 
 
 
2.4.3 Filtros biológicos 
 
No processo de filtros biológicos, a biomassa cresse aderida em um suporte 
denominado filtro (normalmente materiais leves como o plástico). O esgoto é então 
lançado sobre o filtro, onde percola rapidamente, e a película de bactérias aderidas 
absorve uma quantidade de matéria orgânica e faz sua decomposição. A figura 7 
mostra um esquema de ETE que utiliza filtros biólogicos (CALIJURI, 2013). 
Apesar ser um sistema simples e apresentar bons resultados, o filtro biológico 
é bem limitado quando a carga orgânica aplicada. O seu dimensionamento deve ser 
realizado com intuído de tratar o efluente para uma carga orgânica de 250 a 500 g 
DBO m³/dia (MIHELCIC e ZIMMERMAN, 2012). Quando os filtros recebem uma 
carga de DBO mais elevada, ela pode bloquear os vazios que permitem a 
percolação do efluente e, consequentemente, haverá uma redução na eficiência do 
tratamento como mostra a figura 6 (MACKENZIE e MASTEN, 2016). 
 
30 
 
 
 
Figura 6: Esquema de ETE de filtro biológico 
 
Fonte: Escaneado do livro. MACKENZIE e MASTEN, 2016) 
 
 
2.4.4 Tanques sépticos 
 
O sistema séptico, empregado em locais com ausência de tratamento de 
esgoto público, torna-se uma alternativa de tratamento de efluentes. Considerado 
um dispositivo para receber efluentes, é definido como câmara convencional para 
reter esgotos sanitários por um período de 12 a 24 horas (PESSOA, 2011). A figura 
7 mostra um modelo esquemático de tanques sépticos. 
Segundo SANTOS (2017) o sistema de tratamento de esgoto por tanques 
sépticos é um dos modelos mais econômicos. No seu tratamento ocorre decantação, 
flotação, desagregação e digestão dos sólidos, dos óleos e graxas. O autor também 
atesta que, dentre todos os processos que compõe os tanques sépticos, o mais 
importante fica por conta da decantação, onde ocorre a digestão da matéria orgânica 
por bactérias anaeróbias gerando um lodo já estabilizado (SANTOS, 2017). 
Pessoa (2011) também define os procedimentos realizados neste tratamento. 
Após o recebimento do esgoto ocorre a sedimentação de sólidos em suspensão que 
pode chegar a 70%, com isto, ocorre a geração do lodo. Os outros materiais como 
óleos, graxas e gorduras, ou seja, os não sedimentáveis começam a denominar-se 
de escuma. O lodo, a escuma e os organismos patogênicos são então degradados 
por bactérias anaeróbias (PESSOA, 2011). Estima-se que este sistema consiga 
remover de 30% a 50% da DBO presente no esgoto (SANTOS, 2017) 
31 
 
 
 
Muito utilizado em zonas rurais ou pequenas comunidades, o sistema de 
tanque séptico pode ser utilizado quando não há instalações centrais de tratamento 
de efluentes. Geralmente são construídos de concreto no subterrâneo de 
residências e ou fazendas e, muitas vezes, recebem o esgoto de apenas uma casa 
(BAIRD e CANN, 2011). BAIRD e CANN (2011) também explicam que, após as 
bactérias degradarem toda a carga orgânica, os óleos e graxas presente no rejeito 
liquido começam a subir e são removidos manualmente para que não ocorra o 
extravasamento do tanque (BAIRD e CANN, 2011). 
 
Figura 7: Modelo esquemático de um tanque séptico 
 
Fonte: (SANTOS, 2017) 
 
2.4.5 Escolha do sistema de tratamento a ser utilizado 
 
De acordo com Mota (2010) o tipo de tratamento a ser utilizado deve 
escolhido de acordo com as características do esgoto e do corpo receptor, além de 
outros fatores como clima, área onde a ETE será instalada e recursos para a sua 
execução (MOTA , 2010). De maneira geral, a escolha do tratamento pode ser 
baseada nas características abaixo (PLÍNIO, 2011,apud HOLLISTER, 2005): 
 Gerenciamento do efluente a ser tratado; 
 Quantidade do esgoto a ser tratado; 
 Confiança quanto ao sistema escolhido; 
 Espaço e estética do local a ser implantado a estação de tratamento de 
efluentes; 
 Local de disposição do lodo e resíduos retirados do processo; 
32 
 
 
 
 Problemas dos odores devem ser avaliados, e o custo de implantação; 
 Facilidade de aprovação quanto aos recursos disponíveis; 
Nunes (2012) recomenda que, ao fazer o projeto de uma ETE, deve-se 
começar com uma comparação de 2 ou 4 tipos de tratamento, avaliando o volume 
dos reatores, os custos de instalação e operação, a qualidade do efluente, se é 
necessário aquecimento ou isolamento, a segurança e a produção dos lodos. 
O custo de tratamento de esgoto varia de acordo com o sistema utilizado. 
Segundo PLÍNIO (2011) o custo de um tratamento por lodos ativados pode chegar a 
R$ 144,03 reais por habitante 
 
2.4.6 Tratamento do lodo gerado 
 
Independente do sistema a ser usado no tratamento do esgoto, haverá a 
produção de um subproduto chamado de lodo. Quanto maioro grau do tratamento 
do esgoto, maior será a produção desse resíduo podendo aproximar-se de 2% em 
massa do total do efluente tratado (MACKENZIE e MASTEN, 2016). Segundo 
MACKENZIE E MASTEN (2016) o lodo remanescente do tratamento primário é 
composto por 3% a 8% de sólidos e 70% de matéria carbônica. Já o lodo do 
tratamento secundário contém, basicamente, microrganismos, materiais inertes e 
matéria orgânica podendo representar 90% do lodo total produzido. 
De acordo com MIHELCIC e ZIMMERMAN (2012), o lodo tratado do esgoto 
possui três características principais: odor forte e desagradável (devido as 
substâncias que o compõem), baixo nível de segurança (devido à presença de 
patógenos que podem infectar seres vivos) e elevada quantidade de água. Em 
consequência destes fatores torna-se necessário o seu tratamento antes da sua 
disposição final (MIHELCIC e ZIMMERMAN, 2012). Conforme VERSILIND e 
MORGAM (2011) o tratamento do lodo é composto basicamente das seguintes 
etapas: adensamento do lodo, estabilização, remoção da umidade e eliminação final. 
A etapa de adensamento do lodo consiste na retirada da água para diminuir o 
seu volume. As unidades de adensamento são conhecidas como adensadoras que 
podem ser por gravidade (espécie de tanque geralmente circular com braços 
rotativos mecânicos para separar a água e o lodo) ou por flotação (utiliza um sistema 
de separação do liquido do sólido por ar difuso através do uso de bolhas de gás) 
(PESSOA, 2011). 
33 
 
 
 
Após a etapa de adensamento ocorre a estabilização do lodo. Nesta etapa, os 
microrganismos patógenos presentes no lodo são removidos através de processos 
de digestão anaeróbios e aeróbios (VERSILIND e MORGAM, 2011). Após a esta 
etapa o lodo é ainda desidratado, para a completa remoção de sua umidade. 
Após o seu tratamento, o lodo, por ser rico em matéria orgânica, nitrogênio, 
fósforo e nutrientes, pode ser reutilizado na agricultura como fertilizante. Segundo a 
resolução CONAMA 375 (Conama, 2006) para o lodo ser reutilizado com este fim, 
ele não pode ser de origem hospitalar ou aeroportuária, não pode ser resíduo de 
retenção gradil e desareado e não pode ser material lipídico resultante das fases de 
tratamento. Caso o lodo não possa ser utilizado como fertilizante, sua disposição 
final deve ser feita em aterros sanitários (Von Sperling, 1996) 
 
2.5 RESIDUOS SÓLIDOS 
 
Os resíduos sólidos podem ser caracterizados, de acordo com a Plano 
Nacional de resíduos sólidos (2011), como materiais, substâncias, objetos 
descartados resultante de atividades humanas em sociedade, estruturados em 
sólidos ou semissólido, gases contidos em recipientes e líquidos os quais não 
podem ser lançados em corpos d’águas, esgotos ou via pública. 
De acordo com a NBR 10.004:2004 os resíduos podem ser classificados 
quanto ao grau de periculosidade em: resíduos classe I (resíduos perigosos) e 
resíduos classe II (resíduos não perigosos). Os resíduos classificados como classe II 
ainda podem ser divididos em: classe II A – resíduos não inertes e classe II B – 
resíduos inertes. 
A Política Nacional de Resíduos Sólidos também classifica os resíduos 
quanto à sua origem em: 
 Resíduos domiciliares: originados de residências; 
 Resíduos de limpeza urbana: originados da varrição, limpeza de ruas e 
vias públicas; 
 Resíduos de estabelecimentos comerciais e prestadores de serviços; 
 Resíduos dos serviços públicos de saneamento básico; 
 Resíduos industriais: originados de processos produtivos industriais; 
 Resíduos de serviços de saúde; 
34 
 
 
 
 Resíduos da construção civil: gerados nas construções, reformas e 
demolições de obras; 
 Resíduos agrossilvopastoris: originados das atividades silviculturais e 
agropecuárias; 
 Resíduos de serviços de transportes: originados de aeroportos, portos, 
terminais alfandegários, rodoviários e ferroviários; 
 Resíduos de mineração: os gerados na extração ou beneficiamento de 
minérios bem como de atividades de pesquisa. 
 
De acordo com BARBOSA e IBRAHIN (2014), os de serviço de saúde são 
rejeitos com teores tóxicos, perfurantes ou infectantes originados de hospitais, 
clínicas e necrotérios (BARBOSA e IBRAHIN, 2014). 
Os resíduos residenciais são compostos de restos de alimentos, papel, 
papelão, plástico, tecidos, couro, material vegetal, vidros, latas, metais, cinzas a 
resíduos domésticos perigosos como pilhas, tintas e óleos lubrificantes. Segundo 
BARBOSA e IBRAHIN (2014), estes resíduos podem ser subdivididos em secos 
(embalagens plásticas, papéis, metais, vidros, etc.) e em úmidos (restos de 
alimentos, folhas). Os resíduos domésticos possuem uma massa especifica de 115 
kg/m³ quando solto e de 600 kg/m³ a 750 kg/m³ quando compactado (MACKENZIE 
e MASTEN, 2016). 
No Brasil, no ano de 2008, foram encaminhados 188.815,00 t/d, em torno de 
1,2 kg/hab.dia, de resíduos domésticos gerados para aterros sanitários, aterros 
controlados, vazadouros, unidades de compostagem, incineração. Na região sul do 
país estes valores ficam em torno de 21.929,30 t/d e 0,9 kg/hab.dia (IPEA, 2012). O 
recolhimento do resíduo doméstico gerado é de responsabilidade do município e a 
sua coleta deve ser realizada em cada imóvel em dias e horários fixos. A lei 
12.305/2010 complementa ao informar que o gerador de resíduos tem como 
responsabilidade o gerenciamento de seu materiais descartados (BRASIL, 2010). 
A Lei Municipal n. 10.629, 20 de fevereiro de 2009, estabelece, no município 
de Porto Alegre, o programa de gestão de resíduos sólidos e orgânicos. Este 
programa é destinado aos estabelecimentos que necessitem de licenciamento 
ambiental para o seu funcionamento. Ela indica, em seu artigo 3°, os deveres 
35 
 
 
 
destes estabelecimentos quanto aos resíduos por eles gerados (PORTO ALEGRE, 
2009). 
 
3 ESTUDO DE CASO 
 
Este trabalho tem embasamento no tratamento de esgoto da Penitenciária 
estadual de Venâncio Aires, localizada na mesma cidade, será realizado uma 
análise do tratamento em dados obtidos e avalição da ETE. 
 
3.1 CIDADE DE VENÂNCIO AIRES 
 
O município de Venâncio Aires tem uma área de 773,2 k2, com altitudes 
médias de 210 metros em relação ao mar está situada a 130 km de Porto alegre. 
Dividido em 9 distritos possui uma população de 70.481 habitantes em 2017, o PIB 
per capita é de 40.605,91/habitante. Sua renda baseia-se no tabaco e com 
crescimento nas lavouras de grão-de-seja, erva-mate e outros. O nível 
socioeconômico da cidade está no índice geral de 0,730. 
 
4 METODOLOGIA 
 
Para este trabalho foi realizado a coleta de dados do departamento de 
Engenharia (DENGE), o qual está vinculado à Superintendência dos Serviços 
Penitenciários. Os dados coletados foram embasados nas análises da estação de 
tratamento de esgoto da penitenciária estadual de Venâncio Aires através de 
documentos oficiais disponibilizados pelo DENGE. As análises do efluente 
disponibilizadas pela SUSEPE foram realizadas por uma empresa terceirizada. Por 
questões de sigilo, o nome desta empresa não será revelado. 
Os gráficos construídos através das análises foram desenvolvidos no 
programa Excel da Microsoft, com cálculos matemáticos de médias conforme a 
equação 1. Eles foram moldados e detalhados com os valores obtidos das análises 
e contextualizados com os valores de normas brasileiras e rio-grandenses. 
 
 
36 
 
 
 
 
Equação 1: Valor médio 
 
 
 
 
 
Onde: 
∑Vn = somatório dos valores dos itens; 
 n = número de itens; 
O percentual de remoção dos parâmetros analisados foram calculados 
através da equação 2. 
 
Equação 2: Taxa de remoção 
 
 
 
 
 
Onde: 
Tx de remoção = valor da diferença do critério a ser analisado; 
EB = esgoto bruto; 
ET = esgoto tratado; 
5 ESTUDO DE CASO 
 
Este trabalho tem embasamento no tratamento de esgoto da Penitenciária 
estadual de Venâncio Aires, localizada na mesmacidade. Neste estudo foi realizada 
uma análise e avaliação da ETE através de dados cedidos pela SUSEPE. 
 
5.1 CIDADE DE VENÂNCIO AIRES e PEVA 
 
O município de Venâncio Aires tem uma área de 773,2 km2, com altitudes 
médias de 210 metros em relação ao nível do mar. Localizado a 130 km de Porto 
alegre é dividido em 9 distritos, possui uma população de 70.481 habitantes em 
2017 e seu PIB per capita é de 40.605,91/habitante. Sua renda baseia-se no tabaco 
e no crescimento das lavouras de grão-de-soja, erva-mate e outros. O nível 
socioeconômico da cidade no índice geral é de 0,730 (VENÂNCIO AIRES, 2018). 
37 
 
 
 
De acordo com Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística, cerca de 85,6% 
da cidade possui acesso ao esgoto (IBGE, 2010). A penitenciaria Estadual de 
Venâncio Aires (PEVA), localizada na RS 287 km 69, possui uma estrutura com 
6.493 m² e, atualmente, conta com um 591 presos. Contudo, sua capacidade de 
máximo da lotação carcerária construída é de 529 detentos, ou seja, apresenta uma 
superlotação aproximada de 11,7%. (SUSEPE, 2018) (SOP, 2013). 
 
5.2 ESGOTO E PROJETO DA ETE DA PEVA 
 
O esgoto da Penitenciária Estadual de Venâncio Aires é considerado como 
doméstico. A água residuária constitui-se, basicamente, de mistura de dejetos e 
higiene humana da população total atendida (detentos, agentes penitenciários e 
visitantes) (NUVOLARI, 2011) (SUSEPE, 2017). 
Segundo o portal de notícias G1, o esgoto da penitenciária era lançado sem 
tratamento adequado, causando a contaminação do córrego das Mulas, conforme 
mostra a Figura 8. O lançamento incorreto do esgoto, causava mau cheiro e gerava 
riscos de doenças a população local, não podendo ser usado para os fins comuns 
desta população (G1, 2017). Devido a esse despejo do esgoto a SUSEPE foi 
notificada por órgãos e representantes da Vigilância Sanitária e Secretaria Municipal 
do Meio Ambiente (RIO GRANDE DO SUL, 2017). 
 
Figura 8: Córrego das Mulas contaminado pelo esgoto da PEVA 
 
Fonte: sitio G1, 2017 (G1, 2017) 
 
38 
 
 
 
No relatório realizado em 2017 pela SUSEPE (anexo l), o engenheiro 
responsável relatou que a estação de tratamento de esgoto não estava em pleno 
funcionamento em razão da falta de manutenção e pela falta de um funcionário para 
acompanhar o dia-a-dia da estação. Outro problema relatado pelo engenheiro foi 
que o esgoto extravasou pelo sistema da rede de gordura, além de estar recebendo 
esgoto pluvial o que também sobrecarregava a ETE (SUSEPE, 2017). 
Para o desenvolvimento e o bom desempenho da ETE deste local, alguns 
dados foram seguidos baseados na norma 12209/2011 e na norma da SABESP 
(2012). Estes dados estão apresentados na Tabela 2. 
 
Tabela 2: Referência de valores usados pela SUSEPE 
Dados valores 
Apenados 529 hab 
Agentes penitenciários 75 hab 
Visitantes 300 hab 
Coeficiente de vazão (K) 0,8 
Consumo per capita apenado 300 L/dia 
Consumo per capita agentes 50 L/dia 
Consumo per capita visitantes 50 L/dia 
Vazão de projeto 183 m³/dia 
 Fonte: Adaptado de SUSEPE, 2017 
 
A ETE foi projeta para uma vazão de liberação 183 m³/dia de efluente 
baseada no total da população. Para o cálculo da vazão diária, foi utilizado um 
consumo de 300 L/dia para cada apenado (529 detentos) e um consumo de 50 L/dia 
para os agentes penitenciários (75 agentes) e visitante (projeção de 300 visitantes 
por dia). O coeficiente de variação de vazão no projeto de dimensionamento 
hidráulico foi de 0,8. Este coeficiente corresponde aos citados na literatura (Nuvolari, 
2011; Plínio, 2011), Entretanto, a licença de número 6906/2014-DL (anexo 8) liberou 
para lançamento apenas 140,4 m³/dia de efluente tratado. 
 
5.3 FUNCIONAMENTO DA ETE 
 
A ETE do presidio é concebida com uma estação compacta de tratamento de 
esgotos, do tipo tanques modulada, ou seja, com etapas de tratamento bem 
definidas. A vazão dela é de 1,6 L/s, e é composta de tratamento preliminar, 
primário, secundário por lodos ativados de fluxo contínuo e um terceiro tratamento 
39 
 
 
 
de esgoto através de um tanque de desinfecção (SUSEPE, 2013). O tratamento 
preliminar compreende no gradeamento (para retenção de sólidos grosseiros) e 
duas bombas submersas de 0,5 HP em uma elevatória para levar o esgoto até o 
decantador primário e é nesta elevatória que se processa a remoção de sólidos 
(SUSEPE, 2013). 
De acordo com a SUSEPE, o primeiro tratamento possui um decantador 
primário do tipo tanque com volume de 20 m³ em fibra de vidro. Este decantador tem 
com função decantar os sólidos suspensos a fim de remover a matéria orgânica. Há 
também uma parte posterior ao tanque de decantação primário o qual a SUSEPE 
(2013) denomina de divisor de vazões. Este equipamento, em forma de Y, contribui 
para dividir a água residuária igualmente para a etapa posterior (dois tanques do 
tratamento biológico). 
A segunda etapa do tratamento utiliza um reator aeróbio para digerir a carga 
orgânica não removida da fase primária. Este reator é divido em dois tanques de 
fibra de vidro de dimensões de 6 e 8 mm com capacidade total de 40 m³ de esgoto. 
O interior de cada tanque possui um dreno no fundo (para a remoção do lodo e 
sujeiras) e um aerador de potência de 5,0 HP. O aerador permite a passagem de ar 
para o tratamento secundário misturando, em forma radial, o liquido e o gás o que 
permite o arraste do material depositado no fundo do reator.. 
Logo em seguida, o esgoto da PEVA passa para um decantador secundário 
com volume de 20 m³. Fabricado também em fibra de vidro, ele proporciona a 
recirculação do lodo no reator através de duas bombas centrifugas de 0,5 HP. Esta 
recirculação tem a função de melhorar a remoção de matéria orgânica do esgoto e, 
consequentemente, uma melhor clarificação do efluente final. 
A ETE possui um tratamento terciário denominado de tanque de desinfecção 
em estrutura de fibra de vidro com espessura de 6 e 8 mm e capacidade volumétrica 
de 5 m³. O sistema terciário porta em seu interior um misturador com potência de 
2,5 HP com o objetivo de homogeneizar o líquido e o Hipoclorito de Sódio (NaClO-) 
utilizado para a desinfecção do esgoto. Esta unidade deve diminuir os organismos 
patogênicos presentes e não removidos nas outras fases do tratamento. A estação 
de tratamento possui uma calha Parshall em fibra de vidro acompanhada de uma 
régua de leitura manual indicando a vazão em m³ por hora (SUSEPE, 2013). O 
esquema e a ETE PEVA estão ilustrados nas Figuras 9 e 10. 
40 
 
 
 
 
Figura 9: Esquema da ETE PEVA 
 
 Fonte: SUSEPE, 2017 
 
Figura 10: ETE PEVA 
 
Fonte: SUSEPE 2017 
5.4 Análises realizadas no efluente e no Arroio das Mulas 
 
A fim de se verificar a eficiência de operação da ETE PEVA e a possível 
contaminação do Arroio das Mulas, foram realizadas análises dos parâmetros 
exigidos pelos órgãos ambientais (FEPAN, CONSEMA E CONAMA). Estas análises 
foram realizadas no esgoto bruto da penitenciária, no esgoto tratado e no Arroio das 
Mulas. Os resultados destas análises estão apresentados no anexos A,B,C, D, e E 
deste trabalho. 
Com a análise de dados coletada entre janeiro a junho de 2017 mostrados no 
anexo A deste trabalho, foi avaliado os valores médios de parâmetros quantitativos 
do esgoto, solicitados por órgãos estaduais e normas brasileiras para a proteção 
ambiental embasada em lei. Na tabela 3 estão apresentados os dados médios dos 
41 
 
 
 
parâmetros solicitados pela FEPAM e pela resolução CONAMA. Esses dados foram 
coletados por uma empresa terceirizada contratada pela SUSEPE que gerenciava o 
trato cloacal e as análises do córrego. Já da tabela 4 estão apresentados os dados, 
recolhidos pela mesma empresa, da água à montante e à jusante do arroio das 
mulas onde a água residuária é descartada. Os dados da Tabela 4 foram 
embasados nos dados que constam no anexo B (SUSEPE, 2017). 
 
Tabela 3: Parâmetros do esgoto bruto e tratado 
Parâmetroesgoto bruto esgoto tratado 
DBO mg O2/L 2092,0 231,2 
DQO mg O2/L 3847,2 350,3 
Nitrogênio amoniacal mg/L 123,4 29,0 
Nitratos mg/L 
 
0,5 
Fosfatos mg/L 
 
3,6 
SST mL/L 2030,3 133,7 
Óleos e graxas totais mg/L 3697,8 13,0 
Fósforo total mg/L 38,5 9,5 
Coliformes termotolerantes 167643333,3 42159,0 
Alcalinidade 159,2 94,5 
Sólidos sedimentáveis 138,57 1,4 
Temperatura ºC 21 
pH 7,6 
Vazão (L/s) 2,2 
 Fonte: Adaptado de SUSEPE, 2017 
 
 
 
Tabela 4: Parâmetros do Arroio da Mula 
Parâmetro Montante Jusante 
DBO mg O2/L 22,8 36,5 
DQO mg O2/L 10,3 32,8 
Nitrogênio amoniacal mg/L 1,1 2,5 
SST mL/L 10,5 27,0 
Óleos e graxas totais mg/L <10 <10 
Fósforo total mg/L 1,6 2,2 
Coliformes termotolerantes 1346,7 998,3 
Alcalinidade 34,7 37,7 
 Fonte: Adaptado de (SUSEPE, 2017) 
 
Nos testes mostrados na tabela 6 verifica-se a falta das avaliações de nitratos 
e fosfatos no esgoto. A licença de operação dada pela FEPAM não solicita tais 
parâmetros, contudo, para ter um entendimento melhor da eficiência de remoção de 
tais parâmetros da ETE, devem ser recolhidos as taxas de nitratos e fosfatos no 
42 
 
 
 
esgoto bruto conforme a Standard Methods for the Examination of Water and 
Wastewater recomenda. 
Pode-se avaliar na tabela 3 que o valor médio de DBO do esgoto tratado fica 
em torno de 231,16 mg/L residual, valor acima do estabelecido por órgãos 
fiscalizadores como FEPAM e CONSEMA RS (40 mg/L de DBO). A resolução 
CONSEMA 355/2017 caracteriza como valor máximo de DBO 110 mg/L devido sua 
vazão compreender na segunda faixa de demanda, que compreende uma vazão 
entre 200 a 500 m³/dia. Já a FEPAM, na licença de operação de número 6906/2014-
DL dada a ETE da penitenciária de Venâncio Aires (conforme anexo M), define valor 
menor que 30 mg/l para ser despejado. Esta quantidade de DBO residuária 
caracteriza uma eficiência baixa do tratamento o que resulta em uma alta 
contaminação do arroio. No gráfico 1 pode ser visualizado os valores da DBO do 
esgoto tratado da PEVA, durante o primeiro semestre do ano 2017 e na tabela 8 
estão apresentados os valores de remoção de DBO e DQO calculados conforme a 
equação 2. É possível verificar no gráfico 1 que a demanda bioquímica de oxigênio 
ficou acima do estipulado por órgãos ambientais em todos os meses analisados, 
levando a contaminação do arroio. 
 
Gráfico 1: Níveis de DBO do efluente tratado e seu limite estabelecido por órgãos ambientais. 
 
Fonte: Adaptado de SUSEPE, 2017 
 
224 
112 
265 
320 
211 
255 
100 
100 
100 100 100 100 
0 
50 
100 
150 
200 
250 
300 
350 
janeiro fevereiro março abril maio junho 
D
B
O
 m
g 
O
2
/L
 
MESES 
Monitoramento esgoto tratado: DBO 
 
DBO fepam/consema 
43 
 
 
 
Tabela 5: Valores de remoção de DBO e DQO 
Parâmetro\Mês Janeiro Fevereiro Março Abril Maio Junho 
valores de remoção de 
DBO 
90% 91% 92% 84% 92% 81% 
valores de remoção de 
DQO 
92% 94% 91% 89% 91% 88% 
Fonte: Adaptado de SUSEPE, 2017 
 
Segundo Nuvolari (2011) se esse esgoto interferir no oxigênio dissolvido do 
arroio, pode ocasionar uma concentração de oxigênio menor que 4,0 mg/l. Em 
consequência deste fato pode haver a morte de animais e da flora devido à falta de 
oxigênio. 
 De acordo com o gráfico 1, é possível verificar que o menor valor de DBO do 
esgoto foi atingido em fevereiro (112 mg/L) o que correspondeu a uma remoção de 
81 % como mostra a tabela 8. Entretanto, a melhor remoção não ocorreu neste mês 
e sim no mês de março. 
 Em março, o valor da DBO do efluente bruto foi de 3140 mg/L e do efluente 
tratado foi de 265 mg/L correspondendo a uma remoção de aproximadamente 92 %. 
Neste mesmo mês verificou-se a menor taxa de demanda bioquímica de oxigênio no 
córrego da Mulas. Os valores obtidos foram de 19 mg/L a montante e 12 mg/L a 
jusante o que corresponde a uma diminuição de 37 % da DBO presente no arroio 
(vide anexo B). 
O mesmo relatório de análise dito anteriormente informa que o arroio das 
Mulas obteve maior nível de DBO no mês de maio com valor de 17 mg/L a 
montante e 42 mg/L a jusante como mostra o gráfico 2, ou seja, uma elevação de 
DBO de 25 mg/L. As análises do efluente indicavam uma vazão média de 2,3 L/s 
do esgoto da ETE, equivalente a 195,7 m3/dia. 
 
Gráfico 2: Níveis de DBO do arroio das Mulas 
44 
 
 
 
 
Fonte: Adaptado de SUSEPE, 2017 
 
Em relação ao parâmetro DQO, os níveis obtidos nas análises e seu limite 
estipulado por lei encontram-se no gráfico 3. 
 
 
42 
55 
25 
42 
19 
12 10 
23 
17 
42 
23 
45 
0 
10 
20 
30 
40 
50 
60 
m
o
n
ta
n
te
 
ju
sa
n
te
 
m
o
n
ta
n
te
 
ju
sa
n
te
 
m
o
n
ta
n
te
 
ju
sa
n
te
 
m
o
n
ta
n
te
 
ju
sa
n
te
 
m
o
n
ta
n
te
 
ju
sa
n
te
 
m
o
n
ta
n
te
 
ju
sa
n
te
 
12/01/2017 08/02/2017 09/03/2017 10/04/2017 15/05/2017 06/06/2017 
D
B
O
 m
g 
O
2
/L
 
MESES 
DBO: Arroio das Mulas 
45 
 
 
 
Gráfico 3: Níveis de DQO do efluente tratado e seu limite estabelecido por órgãos ambientais. 
 
Fonte: Adaptado de (SUSEPE, 2017) 
 
Os parâmetros de demanda química do oxigênio (DQO) em geral tiveram uma 
remoção entre 88 e 94% demonstrados na tabela 8. Entretanto, conforme mostra o 
gráfico 2, mesmo apresentando uma elevada remoção, os valores de DQO do 
esgoto tratado nos meses de março a junho ficaram acima do limite estipulado pelos 
órgãos FEPAM e CONSEMA (SUSEPE, 2017). Contudo, os valores da DQO no arroio 
das Mulas apresentou valores maiores nos meses de fevereiro e maio, com valores 
de montante e jusante de 46 e 43 mg/L respectivamente como mostra o anexo B. As 
menores DQOs foram obtidas nos meses de janeiro e março com valores de 3 e 6 
mg/L, respectivamente. 
Em uma análise, a DQO do esgoto tratado deve ser sempre maior que a sua 
DBO devido ao fato deste último teste apenas estimar a fração de orgânicos 
enquanto que a DQO estima tanto a fração de orgânicos como a de inorgânicos. 
Desta forma, a relação da razão DQO/DBO para efluentes predominantemente 
biodegradáveis é da ordem de 1,5 a 2,5 e, para efluentes com alta carga de 
elementos esta relação é acima de 5,0 (SANT'ANNA JR., 2013). Os valores desta 
316 
215 
478 
360 
377 
356 
300 
300 
300 300 
300 
300 
0 
100 
200 
300 
400 
500 
600 
janeiro fevereiro março abril maio junho 
D
Q
O
 m
g 
O
2
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MESES 
Monitoramento esgoto tratado: DQO 
DQO fepam/consema 
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relação obtidos na análise do esgoto da penitenciária encontram-se na tabela 9. 
Através da análise da tabela 6 verifica-se que, tanto o efluente tratado como o 
esgoto bruto são predominantemente constituídos de matéria biodegradável. 
 
Tabela 6: índice de biodegradabilidade 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Adaptado de SUSEPE, 2017 
 
Os dados de nitrogênio amoniacal coletados no esgoto tratado mostraram 
valores máximo de 48,5 mg/L no mês de abril, como mostra o anexo A. Contudo, a 
resolução 430 do CONAMA (2011) e a resolução 355/2017 da CONSEMA 
estabelece valor máximo de 20 mg/L. Como este valor está acima do limite 
estipulado pelos órgãos ambientais ele deve ser reduzido para não ocorrer 
problemas de nitrificação do esgoto. 
No caso da presença nitratos no efluente, o CONAMA (2005) estabelece 
como limite padrão de descarte a concentração de 10 mg/L. De acordo com o anexo 
A, é possível verificar que a concentração de nitrato no efluente tratado apresentou 
valores abaixo do limite estipulado pelos órgãos governamentais em todos os meses 
analisados. O maior índice deste parâmetro foi obtido em junho e apresentou, 
aproximadamente, concentração de 1,2 mg/L de NO3 no efluente tratado. 
Fosfatos, substâncias a base de fósforo, garantem o crescimento bacteriano 
na estação de tratamento, e quando lançado em grande quantidade em corpos 
lacustres pode ocasionar desestabilização da vida local. Estas substâncias podem 
ser encontradas em dejetos