Projeto_ETE_Groairas

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PROFESSOR: JEFFERSON SOUSA ROCHA 
DISCIPLINA: SISTEMA DE TRATAMENTO DE ESGOTO 
 
 
 
 
 
DIMENSIONAMENTO DE ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO NA 
CIDADE DE GROAÍRAS – CE 
 
JOSÉ EDSON RODRIGUES SOUSA FILHO 
ARLON PRADO PAIVA 
EXPEDITO BOA SORTE NETO 
 
 
 
 
 
 
SOBRAL – CEARÁ 
2023 
 
 
2 
SUMÁRIO 
1. RESUMO ..................................................................................................... 6 
1.1 ABSTRACT ............................................................................................................................................ 6 
1.2 FUNÇÃO DE CADA MEMBRO ........................................................................................................ 6 
2. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE PROJETO ........................................... 7 
2.1 CONTEXTO HISTÓRICO .......................................................................................................................... 7 
2.2 LOCALIZAÇÃO ............................................................................................................................................ 9 
2.3 Aspectos Fisiográficos .......................................................................................................................... 10 
2.4 Aspectos Demográficos ........................................................................................................................ 11 
2.5 Aspectos Sociais e Econômicos ......................................................................................................... 11 
3. PROJEÇÃO POPULACIONAL .................................................................. 12 
3.1 Método Aritmético ................................................................................................................................. 12 
3.2 Método Geométrico ............................................................................................................................... 13 
3.3 Método da Curva Logística ................................................................................................................. 14 
3.4 Método Taxa de Decrescimento ....................................................................................................... 15 
3.5 Método da Extrapolação Gráfica ...................................................................................................... 16 
3.6 População estimada ............................................................................................................................... 19 
3.7 População Flutuante e População Total de Projeto .................................................................. 20 
4. VAZÃO ....................................................................................................... 22 
4.1 Consumo de esgoto ................................................................................................................................ 22 
4.2 Coeficiente de retorno .......................................................................................................................... 23 
4.4 Comprimento de Rede .......................................................................................................................... 23 
4.5 Vazão de infiltração ............................................................................................................................... 24 
4.6Dimensionamento da vazão ................................................................................................................ 24 
4.6.1 Vazão média .......................................................................................................................................... 24 
4.6.2 Vazão máxima ...................................................................................................................................... 25 
4.6.3 Vazão mínima ....................................................................................................................................... 25 
5. TRATAMENTO PRELIMINAR ................................................................... 27 
5.1.1 Escolha da Calha Pashall .................................................................................................................. 27 
5.1.2 Altura da Lâmina d’água .................................................................................................................. 28 
5.1.2.1 Encontrando os valores de Hmáx, Hméd e Hmín ............................................................... 28 
5.1.3 Rebaixamento da garganta ............................................................................................................. 28 
5.1.4 Encontrando altura da lâmina d’água: ....................................................................................... 29 
5.2 Gradeamento ............................................................................................................................................ 29 
 
 
3 
5.2.1 Cálculo da área útil e eficiência da grade .................................................................................. 30 
5.2.2 Cálculo da Área da seção do canal da grade, Largura teórica do canal: ....................... 30 
5.2.3 Comprimento do canal de acesso a grade ................................................................................. 31 
5.2.4 Verificação das Velocidades ........................................................................................................... 31 
5.2.5 Perda de carga na grade e número de barras.......................................................................... 32 
5.3 Desarenador ............................................................................................................................................. 33 
5.3.1 Calculo da largura da caixa de areia e verificação das velocidades ............................... 33 
5.3.2 Área transversal útil da caixa de areia (máxima), comprimento da caixa de areia, 
área superficial da caixa de areia. ........................................................................................................... 34 
5.3.3 Quantidade de material retido, volume acumulado e profundidade acumulada. .... 36 
5.3.4 Taxa de escoamento superficial, leito de secagem e dimensões do desarenador .... 37 
6. Temperatura .............................................................................................. 37 
7. Alternativas de tratamento de esgoto ........................................................ 40 
7.1. Reator UASB ................................................................................................................................. 40 
7.1.1. Volume do reator ....................................................................................................................... 42 
7.1.2. Volume unitário, correspondente a cada módulo ...................................................................... 42 
7.1.3. Vazões unitárias, referentes a um módulo ................................................................................ 42 
7.1.4. Dimensões do reator UASB ...................................................................................................... 43 
7.1.5. Volume unitário e o TDH corrigidos ........................................................................................... 43 
7.1.6. Cargas hidráulicas volumétricas ................................................................................................ 43 
7.1.7. Velocidades superficiais ............................................................................................................ 43 
7.1.8. Área de influência dos tubos de distribuição ............................................................................. 44 
7.1.9. Velocidade descendente do esgoto nos tubos .......................................................................... 44 
7.1.10. Estimativas de eficiência de redução deDBO e DQO .......................................................... 44 
7.1.11. Estimativas das concentrações efluentes ............................................................................. 44 
7.1.12. Produção de metano ............................................................................................................. 45 
7.1.13. Produção de Biogás .............................................................................................................. 45 
7.1.14. Decantadores do UASB ........................................................................................................ 45 
7.1.15. Produção de lodo .................................................................................................................. 46 
7.1.16. Vazão de lodo ....................................................................................................................... 46 
7.1.17. TABELA EXCEL UASB ......................................................................................................... 46 
7.2. Lagoa aerada de mistura completa seguida por lagoa de decantação .. 47 
7.2.1. Lagoa Aerada de mistura completa ........................................................................................... 49 
7.2.2. Volume Requerido ..................................................................................................................... 49 
 
 
4 
7.2.3. Área Requerida ......................................................................................................................... 49 
7.2.4. Estimativa de Sólidos Suspensos Voláteis (Xv) ........................................................................ 49 
7.2.5. Correção do coeficiente de remoção (K’) .................................................................................. 49 
7.2.6. Estimativa de DBO solúvel efluente (S)..................................................................................... 50 
7.2.7. Estimativa de DBO particulada efluente (Xvd) .......................................................................... 50 
7.2.8. DBO total Efluente (DBOt,e) ...................................................................................................... 50 
7.2.9. Eficiência do Sistema ................................................................................................................ 50 
7.2.10. Requisitos de Oxigênio (RO) ................................................................................................ 50 
7.2.11. Eficiência de oxigenação em campo (E0campo) .................................................................. 50 
7.2.12. Potencia Requerida (RE) ...................................................................................................... 50 
7.2.13. Aeradores ............................................................................................................................. 51 
7.2.14. Verificação da densidade de potencia .................................................................................. 51 
7.3. Lagoa de decantação ............................................................................. 52 
7.3.1. Zona de clarificação .................................................................................................................. 52 
7.3.2. Área requerida – para decantação ............................................................................................ 52 
7.3.3. Tempo de detenção................................................................................................................... 52 
7.3.4. Área total do sistema ................................................................................................................. 52 
7.3.5. Resultados para lagoa aerada de mistura completa ................................................................. 53 
7.4. Lagoa anaeróbia seguida por lagoas facultativas................................... 54 
7.4.1. Lagoa anaeróbia ....................................................................................................................... 55 
7.4.2. Carga efluente (L) ..................................................................................................................... 55 
7.4.3. Volume ...................................................................................................................................... 55 
7.4.4. Áreas e dimensões .................................................................................................................... 55 
7.4.5. Tempo de detenção................................................................................................................... 56 
7.4.6. Eficiência de remoção de DBO ................................................................................................. 56 
7.4.7. DBO Efluente DBOe .................................................................................................................. 56 
7.4.8. Acumulo de lodo ........................................................................................................................ 56 
7.4.9. Espessura de lodo (para 1 ano) ................................................................................................ 56 
7.4.10. Tempo para atingir 1/3 da altura ........................................................................................... 56 
7.4.11. Volume de lodo acumulado para t1/3 .................................................................................... 57 
7.4.12. Volume para 1 ano – para caso seja limpo todo ano ............................................................ 57 
7.5. Lagoa Facultativa ................................................................................... 57 
7.5.1. Carga afluente – carga antes da lagoa...................................................................................... 57 
 
 
5 
7.5.2. Area e Dimensões ..................................................................................................................... 57 
7.5.3. Volume total .............................................................................................................................. 57 
7.5.4. Tempo de detenção resultante .................................................................................................. 58 
7.5.5. Correção do coeficiente de remoção ......................................................................................... 58 
7.5.6. DBO Efluente Solúvel ................................................................................................................ 58 
7.5.7. DBO Efluente particulada .......................................................................................................... 58 
7.5.8. DBO Efluente total ..................................................................................................................... 58 
7.5.9. Eficiência na remoção de DBO ................................................................................................. 58 
7.5.10. Eficiência total ....................................................................................................................... 58 
7.5.11. Área total do sistema ............................................................................................................ 58 
7.5.12. Resultados Excel lagoa anaeróbia seguida de facultativa .................................................... 59 
8. Lagoa de maturação .................................................................................. 60 
8.1.1. Lagoa de dispersão ................................................................................................................... 61 
8.1.2. Número de dispersão (D) .......................................................................................................... 61 
8.1.3. Coeficiente de decaimento bacteriano para fluxo disperso .......................................................61 
8.1.4. Correção de Kd ......................................................................................................................... 61 
8.1.5. Concentração efluente de coliformes ........................................................................................ 61 
8.1.6. Eficiência de remoção na lagoa ................................................................................................ 62 
8.1.7. Remoção de ovos de helmintos (Lodos) ................................................................................... 62 
8.1.8. Concentração de ovos de helmintos no efluente ....................................................................... 62 
8.1.9. Excel para fluxo disperso .......................................................................................................... 62 
8.2. Três lagoas de maturação em série ....................................................... 63 
9. Conclusão .................................................................................................. 64 
9.1. QUADRO DE RESUMO UASB ...................................................................................................... 65 
10. Detalhamento reator UASB para possível projeto .................................. 66 
10.1. Plantas baixa ............................................................................................................................. 67 
10.2. Croqui ........................................................................................................................................ 69 
11. REFERÊNCIAS ...................................................................................... 70 
 
 
 
 
6 
1. RESUMO 
O objetivo deste trabalho é dimensionar uma Estação de Tratamento de 
Esgoto (ETE) para a cidade de Groaíras, localizada no estado do Ceará. Para 
alcançar este objetivo, foram coletados informações e parâmetros de entidades 
competentes. Com o processamento desses dados e parâmetros, foi possível 
dimensionar a ETE para atender à demanda da população no período 
determinado. 
1.1 ABSTRACT 
The objective of this work is to design a Sewage Treatment Station (STS) 
for the city of Groaíras, located in the state of Ceará. To achieve this objective, 
information and parameters were collected from competent authorities. With 
the processing of these data and parameters, it was possible to scale the STS 
to meet the demand of the population in the determined period. 
1.2 FUNÇÃO DE CADA MEMBRO 
 A divisão do trabalho foi definida através de um acordo entre os membros, 
considerando o que seria melhor para cada um, a descrição de funções foi dada: 
Participante Função 
Arlon Prado Paiva 
Realização da pesquisa e obtenção de 
dados do município de Groaíras – CE 
Expedito Boa Sorte Neto Revisão geral 
José Edson Rodrigues Sousa Filho 
Elaboração de gráficos e tabelas, revisão 
de formatação 
 
 
 
 
7 
2. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE PROJETO 
2.1 CONTEXTO HISTÓRICO 
Segundo o site Cidade Brasil, Groaíras é uma cidade do Estado do Ceará, 
seus habitantes são denominados groairenses, possui extensão territorial de 156 
km² e contava com 10 228 habitantes no último censo. A densidade demográfica 
é de 71 habitantes por km² no território do município. Vizinho dos municípios de 
Forquilha, Cariré e Alcântaras, Groaíras se situa a 18 km a Sul-Oeste de 
Forquilha a maior cidade nos arredores. Situado a 81 metros de altitude, de 
Groaíras tem as seguintes coordenadas geográficas: Latitude: 3° 55' 2'' Sul, 
Longitude: 40° 22' 36'' Oeste. O prefeito de Groaíras se chama Adail 
Albuquerque Melo.” 
Groaíras é um município localizado no estado do Ceará, no nordeste 
brasileiro. A região que hoje é ocupada pelo município começou a ser habitada 
por volta do ano de 1700, quando a família de Lourenço Guimarães se 
estabeleceu na área e fundou a fazenda Riacho do Guimarães. Porém, quando 
perceberam a extensão do rio que passava pela região, passaram a chamar a 
localidade de Vila Groaíras, em homenagem ao rio. 
O nome Groaíras significa "mel que os passarinhos gostam", segundo a 
tradição popular. Em 1956, um vereador que representava a vila no município de 
Cariré apresentou um requerimento pedindo o desmembramento do distrito de 
Groaíras para ser elevado à categoria de município. O pedido foi aceito e, no dia 
23 de maio de 1957, Groaíras se tornou um município independente. 
 
 
8 
 
Figura 1-Vista panorâmica do Vila Groaíras na década de 50. Fonte: IBGE 
O município foi constituído inicialmente como distrito de Riacho do 
Guimarães, subordinado ao município de Sobral, e passou por diversas 
mudanças administrativas ao longo dos anos. Em 1938, o distrito passou a ser 
chamado de Guimarães e foi anexado ao município de Cariré. Em 1943, o distrito 
mudou novamente de nome, passando a se chamar Groaíras. Finalmente, em 
1957, o município de Groaíras foi criado, com sede no antigo distrito de Groaíras, 
que havia sido desmembrado de Cariré. 
 
 
9 
 
Figura 2:Vista panorâmica da cidade de Groaíras-CE em 2017. Fonte: foto reprodução internet. 
Atualmente, o município de Groaíras é constituído pelos distritos de Groaíras 
e Itamaracá. 
2.2 LOCALIZAÇÃO 
O projeto da estação de tratamento de esgoto será realizado para suprir as 
necessidades do município de Groaíras-CE, localizado na região norte do estado 
do Ceará. A cidade encontra-se a aproximadamente 250,67 km da capital 
Fortaleza, situando-se na microrregião de Sobral e na mesorregião Norte 
Cearense. 
Na tabela 1, estão apresentadas as principais informações do município de 
Groaíras no que se refere a sua situação geográfica. 
COORDENADAS GEOGRÁFICAS 
UTM (E) UTM (N) 
540.329 9.552.988 
Tabela 1:Tabela de Coordenadas Geográficas da cidade de Groaíras-CE. Fonte: site IPECE 
 
 
10 
Figura 3:Localização geográfica no mapa do município de Groaíras-CE. Fonte: Google maps. 
2.3 Aspectos Fisiográficos 
O clima da região de Groaíras é classificado como tropical quente semiárido 
ao tropical sub quente úmido, com temperaturas médias entre 26° a 28°C e 
pluviosidade média de 904,5 mm, com período chuvoso concentrado nos meses 
de janeiro a abril (FUNCEME, 2021). 
Os componentes ambientais do município de Groaíras podem ser verificados 
na Tabela 2. 
BACIA HIDROGRÁFICA RELEVO SOLOS VEGETAÇÃO 
BACIA DO ACARAÚ 
PLANÍCIE RIBEIRINHA, 
SERRAS SECAS, SERTÕES 
LUVISSOLOS, 
NEOSSOLOS, 
PLANOSSOLOS 
CAATINGA ARBUSTIVA 
ABERTA, FLORESTA 
CADUCIFÓLIA 
ESPINHOSA 
(CAATINGA ARBÓREA), 
FLORESTA MISTA 
DICOTILO-PALMACEAE 
(MATA CILIAR COM 
CARNAÚBA) 
Tabela 2:Componetes ambientais característicos da região do município de Groaíras-CE. 
Fonte: Site IPECE 
 
 
 
11 
2.4 Aspectos Demográficos 
Os dados da população de Groaíras também surgem a partir do Censo de 
1970, devido à sua não existência como município nos Censos anteriores. De 
acordo com o IBGE, a população total de Groaíras em 2010 era de 10.228 
habitantes, sendo 7.076 residentes na zona urbana e 3.152 habitantes na zona 
rural. 
Entre os Censos de 1991 e 2000, a população urbana de Groaíras 
apresentou crescimento de 14,7%, enquanto a população rural apresentou 
decréscimo de 20,2%. No período de 2000 a 2010, a população urbana cresceu 
9,7%, enquanto a população rural apresentou decréscimo de 8,6%. 
No geral, o município de Groaíras apresentou um crescimento populacional 
de 0,8% no período de 1991 a 2010. A participação da população urbana em 
relação à população total aumentou de 24,7% em 1991 para 38,4% em 2010. Já 
a participação da população rural diminuiu de 75,3% em 1991 para 61,6% em 
2010. 
2.5 Aspectos Sociais e Econômicos 
O Índice de Desenvolvimento Humano (IDH) consiste em informações sobre 
longevidade, educação e renda. A avaliação do índice indicará maior 
desenvolvimento quanto mais próximo estiver de 1, conforme critérios do 
Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento (PNUD). Osíndices do 
município de Groaíras podem ser verificados na tabela 3 abaixo: 
Ano IDH Longevidade Educação 
1991 0.355 0.177 0.594 
2000 0.451 0.275 0.690 
2010 0.633 0.598 0.724 
Tabela 3: Atlas do Desenvolvimento Humano no Brasil (IPECE, 2018) 
Segue abaixo a tabela referente ao Produto Interno Bruto (PIB) do município 
de Groaíras, conforme dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística 
(IBGE) referentes aos anos de 2010 a 2020 tabela 4: 
 
 
12 
ANO PIB (R$ mil) ANO PIB (R$ mil) 
2010 38.000 2016 70.042,48 
2011 42.029 2017 77.899,77 
2012 44.675 2018 80.714,61 
2013 52.723 2019 87.569,18 
2014 64.077,01 2020 96.576,39 
2015 67.259,82 
Tabela 4: Dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística Fonte: IBGE. 
3. PROJEÇÃO POPULACIONAL 
Com base nos dados dos Censos Demográficos do Instituto Brasileiro de 
Geografia e Estatística (IBGE – Tabela 5), foram realizados estudos de 
estimativa da população total do município de Groaíras. Para determinação da 
população total, foram utilizados como base de dados os censos de 1991, 2000 
e 2010. 
População total no município de 
Groaíras/CE 
ANO POPULAÇÃO 
1991 8.079 hab. 
2000 8.741 hab. 
2010 10.228 hab. 
Tabela 5: Censo demográfico pelo IBGE. 
Com base nessas informações, pode-se utilizar diversas metodologias de 
projeção populacional, como o método aritmético, método geométrico, curva 
logística, taxa de crescimento e extrapolação gráfica, para estimar a população 
para períodos futuros. 
3.1 Método Aritmético 
O método aritmético é utilizado para analisar o crescimento populacional de 
uma localidade com base em uma taxa constante (Ka), que representa a 
 
 
13 
variação da população (P) por unidade de tempo (t). Essa taxa é calculada a 
partir dos dados censitários disponíveis utilizando a fórmula: 
𝐾𝑎 =
𝑃2 − 𝑃1
𝑡2 − 𝑡1
 
Para obter o valor de Ka, foi utilizada a ferramenta Solver do Microsoft 
Excel, que utiliza testes de hipóteses para encontrar um valor ideal de uma 
determinada variável. No caso deste estudo, o valor de Ka calculado para 
Groaíras foi de 105,85. 
Com base na variação populacional de Groaíras, foi utilizada a fórmula do 
método aritmético para determinar a população estimada para os anos de 2023 
a 2043, conforme segue tabela 6: 
Projeção populacional Projeção populacional 
Ano Censo Estimado Ano Censo Estimado 
1991 8079 8079,00 2032 12419,16 
2000 8741 9031,72 2033 12525,01 
2010 10228 10090,29 2034 12630,87 
2023 11466,44 2035 12736,73 
2024 11572,30 2036 12842,59 
2025 11678,15 2037 12948,44 
2026 11784,01 2038 13054,30 
2027 11889,87 2039 13160,16 
2028 11995,73 2040 13266,02 
2029 12101,58 2041 13371,87 
2030 12207,44 2042 13477,73 
2031 12313,30 2043 13583,59 
Tabela 6:Projeção Populacional pelo método Aritmético. 
3.2 Método Geométrico 
O método geométrico pressupõe que o crescimento populacional e o 
crescimento da taxa são proporcionais em todos os intervalos de tempo e 
proporcionais à população existente em um determinado período. Para aplicar o 
 
 
14 
método, é necessário encontrar o valor da taxa de crescimento geométrico (Kg), 
que pode ser obtido através da seguinte fórmula: 
𝐾𝐺 =
𝐿𝑛(𝑃2) − 𝐿𝑛(𝑃1)
𝑡2 − 𝑡1
 
Assim como foi realizado para o cálculo do Ka, também se utilizou a 
ferramenta solver para determinar o valor de Kg, chegando-se a um valor de 
0,011872. Com a taxa de crescimento geométrico da cidade de Groaíras em 
mãos, aplicou-se a fórmula característica do método geométrico para determinar 
a população estimada dos anos de 2023 a 2043, como representado na tabela 
7. 
𝐾𝐺 = 𝑃0 × 𝑒𝑘𝑔(𝑡+𝑡0) 
Projeção populacional Projeção populacional 
ano censo estimado ano censo estimado 
1991 8079 8079,00 2032 13144,67 
2000 8741 8990,02 2033 13301,65 
2010 10228 10123,25 2034 13460,51 
2023 
 
11812,63 2035 13621,27 
2024 
 
11953,70 2036 13783,94 
2025 
 
12096,46 2037 13948,56 
2026 
 
12240,93 2038 14115,14 
2027 
 
12387,12 2039 14283,71 
2028 
 
12535,05 2040 14454,30 
2029 
 
12684,75 2041 14626,92 
2030 
 
12836,24 2042 14801,60 
2031 
 
12989,54 2043 14978,38 
Tabela 7:Projeção Populacional geométrico. 
3.3 Método da Curva Logística 
O método da curva logística descreve o crescimento populacional em 
relação ao tempo até alcançar um limite de saturação. Para aplicar esse método, 
 
 
15 
é necessário calcular a População de Saturação (Ps), a Taxa de Crescimento 
Logístico (Kl) e C, que possuem fórmulas específicas. 
𝑃𝑠 =
2𝑥𝑃0𝑥𝑃1𝑥𝑃2 − 𝑃12𝑥(𝑃0 + 𝑃2)
𝑃0𝑥𝑃2 − 𝑃12
 
𝐾𝑙 =
1
𝑡2 − 𝑡1
𝑥 ln [
𝑃0𝑥(𝑃𝑠 − 𝑃1)
𝑃1𝑥(𝑃𝑠 − 𝑃0)
] 
𝐶 =
𝑃𝑠 − 𝑃0
𝑃0
 
Utilizou-se a ferramenta solver para Ps, Kl e C, obtendo valores de 
454.061, -0,013 e 56, respectivamente. Com base nesses parâmetros, a fórmula 
característica do método da curva logística foi utilizada para estimar a população 
de 2023 a 2043, conforme mostrado na Tabela 8. 
Projeção populacional Projeção populacional 
ano censo estimado ano censo estimado 
1991 8079 7965,092 2032 13407,97 
2000 8741 8934,372 2033 13578,19 
2010 10228 10147,14 2034 13750,49 
2023 11966,4 2035 13924,92 
2024 12118,82 2036 14101,48 
2025 12273,12 2037 14280,22 
2026 12429,34 2038 14461,14 
2027 12587,48 2039 14644,28 
2028 12747,58 2040 14829,66 
2029 12909,66 2041 15017,31 
2030 13073,73 2042 15207,25 
2031 13239,83 2043 15399,5 
Tabela 8:Projeção Populacional logística. 
3.4 Método Taxa de Decrescimento 
Nesse método, a população projetada é baseada na suposição de que, à 
medida que a área urbana se expande, a taxa de crescimento anual diminui 
 
 
16 
gradualmente. É estimada uma população de saturação e, em seguida, a taxa 
de decréscimo (Kd) é calculada utilizando a fórmula abaixo: 
𝐾𝑑 =
1
𝑡1 − 𝑡0
𝑥 ln [
(𝑃𝑠 − 𝑃2)
(𝑃𝑠 − 𝑃0)
] 
Assim como nos métodos anteriores, pôde-se utilizar a ferramenta Solver 
do Microsoft Excel para calcular o valor de Kd. Utilizando o valor para a 
população de saturação (Ps) já encontrado no método anterior de 454.061, foi 
possível adquirir o valor de 0,000237811 para Kd, através da fórmula citada para 
estimar a população dos anos de 2023 a 2043 apresentadas a seguir: 
Projeção populacional Projeção populacional 
ano censo estimado ano censo estimado 
1991 8079 8079 2032 12406,31 
2000 8741 9032,515 2033 12511,33 
2010 10228 10089,59 2034 12616,32 
2023 11460,02 2035 12721,29 
2024 11565,27 2036 12826,23 
2025 11670,48 2037 12931,15 
2026 11775,68 2038 13036,04 
2027 11880,85 2039 13140,91 
2028 11985,99 2040 13245,75 
2029 12091,11 2041 13350,57 
2030 12196,2 2042 13455,37 
2031 12301,27 2043 13560,13 
Tabela 9:Projeção Populacional decrescimento. 
3.5 Método da Extrapolação Gráfica 
O método de extrapolação gráfica, também conhecido como método do 
prolongamento manual, envolve a criação de uma curva que se ajuste aos dados 
populacionais já observados em um censo. Para aplicar esse método no 
município de Groaíras, foram utilizados os dados populacionais dos anos de 
1991, 2000 e 2010, e foram traçados gráficos com diferentes linhas de tendência, 
 
 
17 
como linear, exponencial, logarítmica e polinomial, que estão representados a 
seguir. 
 
Gráfico 1 – Extrapolação gráfica linear (Fonte: Autores) 
 
Gráfico 2 – Extrapolação gráfica Exponencial (Fonte: Autores) 
 
y = 113,7620x - 218.545,9059
R² = 0,9652
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
1990 1995 2000 2005 2010 2015
LINEAR 
y = 0,0000001306e0,0124745594x
R² = 0,9765268893
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
1990 1995 2000 2005 2010 2015
EXPONENCIAL 
y = 227.529,1123ln(x) - 1.720.446,7954
R² = 0,9647
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
1990 1995 2000 2005 2010 2015
LOGARITMICA 
 
 
18 
Gráfico 3 – Extrapolação gráfica logarítmica (Fonte: Autores) 
 
Gráfico 4 – Extrapolação gráfica polinomial (Fonte: Autores) 
Pormeio da aplicação do método de extrapolação gráfica, foi obtida uma 
equação matemática que procura representar de forma mais precisa possível o 
crescimento populacional com base nos dados disponíveis. Utilizando essa 
equação, foi feita uma projeção da população para os anos de 2023 a 2043, e 
os resultados estão apresentados na tabela 10. 
ANO LINEAR LOGARITMICA EXPONENCIAL POLINOMIAL 
2023 11595 11581 11907 13344 
2024 11708 11694 12057 13639 
2025 11822 11806 12208 13942 
2026 11936 11919 12361 14252 
2027 12050 12031 12517 14571 
2028 12163 12143 12674 14898 
2029 12277 12255 12833 15232 
2030 12391 12367 12994 15575 
2031 12505 12479 13157 15925 
2032 12618 12591 13322 16284 
2033 12732 12703 13489 16650 
2034 12846 12815 13659 17024 
2035 12960 12927 13830 17406 
2036 13074 13039 14004 17796 
2037 13187 13151 14179 18194 
2038 13301 13262 14357 18600 
y = 3,9549707602x2 - 15.710,7327485379x + 
15.610.323,4561402000
R² = 1,00000000000
2000
4000
6000
8000
10000
12000
1990 1995 2000 2005 2010 2015
POLINOMIAL 
 
 
19 
2039 13415 13374 14538 19013 
2040 13529 13485 14720 19435 
2041 13642 13597 14905 19864 
2042 13756 13708 15092 20302 
2043 13870 13820 15282 20747 
Tabela 10: projeção da população para os anos de 2023 a 2043 para todos os 
métodos(autores). 
 
Gráfico 5: Comparativo dos métodos (autores). 
3.6 População estimada 
Ao analisar e comparar os resultados apresentados para a estimativa 
populacional utilizando os métodos anteriores, foi possível observar que o 
Método de Extrapolação Gráfica Polinomial, descrito no item 3.5 conforme o 
gráfico 5, apresentou o maior valor de crescimento no período de 2023 a 2043, 
sendo assim a escolha mais adequada, dado que o dimensionamento da 
Estação de Tratamento de Esgoto possa atender as situações de maior vazão 
provável para a cidade de Groaíras-CE. 
POPULAÇÃO PARA 2043 
MÉTODO POPULAÇÃO GRÁFICO EXTRAPOLÇÃO GRÁFICA 
ARITIMÉTICO 13584 LINEAR 13870 
GEOMÉTRICO 14978 LOGARÍTMICA 13820 
0
5000
10000
15000
20000
25000
2
0
2
3
2
0
2
4
2
0
2
5
2
0
2
6
2
0
2
7
2
0
2
8
2
0
2
9
2
0
3
0
2
0
3
1
2
0
3
2
2
0
3
3
2
0
3
4
2
0
3
5
2
0
3
6
2
0
3
7
2
0
3
8
2
0
3
9
2
0
4
0
2
0
4
1
2
0
4
2
2
0
4
3
COMPARATIVO ENTRE MÉTODOS
LINEAR LOGARITMICA EXPONENCIAL POLINOMIAL
 
 
20 
CURVA LOGÍSTICA 15400 EXPONENCIAL 15282 
DECRESCIMENTO 13560 POLINOMIAL 20747 
Tabela 11: população para 2043 fonte (autores). 
Foi necessário escolher a calha de 6 polegadas devido à Qmáx da calha 
de 3 polegadas ser insuficiente para a vazão máxima calculada no projeto, 
conforme tabela 11 e teste na tabela 12. Optou-se por uma calha de 6 polegadas 
por ser uma opção mais econômica do que uma calha de 9 polegadas ou 
superior. 
ESCOLHA DA CALHA 
W(pol.) W (cm) λ n Qmín (L/s) Qmáx (L/s) 
3'' 7,6 0,177 1,547 0,85 53,8 
6'' 15,2 0,381 1,58 1,52 110,4 
9'' 22,9 0,535 1,53 2,55 251,9 
1'' 30,5 0,691 1,52 3,11 455,6 
Tabela 11: escolha da calha parshal. fonte (autores). 
TESTE 
3'' aprovado Reprovado 
6'' aprovado aprovado 
9'' aprovado aprovado 
1'' aprovado aprovado 
Tabela 12: calha de 3 polegada reprovada na vazão máxima. fonte (autores). 
3.7 População Flutuante e População Total de Projeto 
A população flutuante é composta por pessoas que se estabelecem em 
uma determinada área por um período de tempo limitado, sem terem a intenção 
de se tornarem residentes permanentes. Esses indivíduos não são 
contabilizados nos censos demográficos, pois ocupam domicílios ocasionais e 
coletivos, tais como hotéis, acampamentos, alojamentos temporários, entre 
outros. 
 
 
21 
Para realizar projeções populacionais precisas, é importante considerar a 
população flutuante, uma vez que ela pode ter um impacto significativo na 
demanda por serviços públicos e privados, como transporte, saúde, educação, 
alimentação e segurança, por exemplo. No entanto, como a população flutuante 
não é contabilizada nos censos demográficos, sua estimativa pode ser difícil. 
Algumas metodologias têm sido utilizadas para estimar a população 
flutuante, como o uso de projeções do número de domicílios segundo tipo de 
ocupação, a utilização de movimento de veículos nas estradas, o consumo 
mensal de água e energia elétrica e a ocupação hoteleira. No entanto, a 
determinação precisa da população flutuante pode ser inviável em muitos casos, 
devido à falta de dados e à complexidade dos métodos necessários. 
Para superar essa dificuldade, algumas projeções populacionais adotam 
um percentual fixo de população flutuante sobre a população total estimada. 
Esse percentual pode variar de acordo com o contexto local e o tipo de atividades 
econômicas presentes na área em questão. Para o corrente projeto foi adotado 
o percentual de 33,33% sobre a população estimada pelo método escolhido, 
resultando na população resultante a seguir na tabela 13. 
Ano População 
População 
flutuante 
População + 
flutuante 
 
2023 13344 4447,879 17791,515 
2024 13639 4546,223 18184,893 
2025 13942 4647,205 18588,819 
2026 14252 4750,823 19003,290 
2027 14571 4857,077 19428,309 
2028 14898 4965,968 19863,873 
2029 15232 5077,496 20309,985 
2030 15575 5191,661 20766,643 
2031 15925 5308,462 21233,848 
2032 16284 5427,900 21711,599 
2033 16650 5549,974 22199,897 
2034 17024 5674,685 22698,741 
 
 
22 
2035 17406 5802,033 23208,132 
2036 17796 5932,017 23728,070 
2037 18194 6064,639 24258,554 
2038 18600 6199,896 24799,585 
2039 19013 6337,791 25351,162 
2040 19435 6478,322 25913,286 
2041 19864 6621,489 26485,957 
2042 20302 6767,294 27069,174 
2043 20747 6915,734 27662,938 
Tabela 13: Calculo de população flutuante. fonte (autores). 
 
4. VAZÃO 
4.1 Consumo de esgoto 
Para estimar o consumo de esgoto, é utilizado o consumo per capita de 
água, que é uma medida da quantidade de água consumida por pessoa em um 
determinado período de tempo. Nesse caso, adotou-se a premissa de que o 
consumo de água é aproximadamente igual ao consumo de esgoto, uma vez 
que a quantidade de água que entra para ser consumida é a mesma que sai no 
esgoto. Assim, o valor de 150 litros por habitante (tabela 13) por dia foi adotado 
como o consumo de esgoto para o município em estudo, considerando um 
padrão médio de residência. Vale ressaltar que no sistema de tratamento de 
esgoto, não são levados em consideração as perdas de carga, ou seja, as perdas 
de pressão causadas pelo fluxo do líquido em um meio poroso ou tubular. 
 
 
 
23 
4.2 Coeficiente de retorno 
Utilizou-se o coeficiente de retorno, que é a relação média entre o volume 
de esgoto produzido e o volume de água consumido. A NBR 9649 define esse 
coeficiente como 0,8, ou seja, 80%. Isso significa que, em média, 80% da água 
consumida em um determinado local é convertida em esgoto. 
As variações no consumo de esgoto são influenciadas por diversos 
fatores, como as condições climáticas, as atividades diárias da população e 
outros fatores externos. Portanto, são utilizados coeficientes de variação de 
vazão para levar em consideração essas variações no dimensionamento do 
sistema de tratamento de esgoto. 
Existem três coeficientes de variação de vazão, que são o K1 (coeficiente 
de máxima vazão diária), o K2 (coeficiente de máxima vazão horária) e o K3 
(coeficiente de mínima vazão horária). O K1 é a relação entre a maior vazão 
diária observada em um ano e a vazão média diária anual, enquanto o K2 é a 
relação entre a maior vazão observada em um dia e a vazão média horária do 
mesmo dia. O K3 é a relação entre a vazão mínima e a vazão média anual. Para 
o desenvolvimento deste projeto a NBR 9649 recomenda os valores para K1 = 
1,20, K2 = 1,50 e K3 = 0,50. 
4.4 Comprimento de Rede 
Para calcular o comprimento da rede de esgoto, é utilizado a tabela 14, 
que é baseada na densidade populacional. Esse comprimento é importante para 
determinar a quantidade de material necessáriopara a construção da rede de 
esgoto em um determinado local. 
 
Tabela 14: Fonte: Van Sperling 
 
 
 
24 
A população do município estudado pode ser caracterizada como baixa 
densidade populacional, então aplica-se na equação: 
𝐿𝑟𝑒𝑑𝑒 = 𝑒𝑥𝑡𝑒𝑛𝑠ã𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑑𝑒 𝑝𝑜𝑟 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑥 𝑝𝑜𝑝𝑢𝑙𝑎çã𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑗𝑒𝑡𝑜 
Utilizando a população do último dado censitário, é possível obter: 
Censo População Lrede (Km) 
2010 10228 25,57 
Tabela 15: fonte (autores). 
4.5 Vazão de infiltração 
A vazão de infiltração é calculada através da formula: 
𝑄𝑖 = 𝐿𝑟𝑒𝑑𝑒 𝑥 𝑇𝑖𝑛𝑓 
Onde: 
Qi – Vazão de Infiltração; 
Lrede – Comprimento da Rede; 
Tinf – Taxa de Infiltração. 
Sendo assim, como foi informado que a Taxa de Infiltração é de 0,00025 
L/s.m, convertendo para quilômetros, iremos obter 0,25 L/s.km, logo podemos 
calcular as vazões de infiltração para o horizonte de projeto ilustrado na tabela 
16. 
𝑄𝑖 = 𝐿𝑟𝑒𝑑𝑒 𝑥 𝑇𝑖𝑛𝑓 
𝑄𝑖 = 25,57 𝑥 0,25 
𝑄𝑖 = 6, 3925 𝐿/𝑠 
4.6Dimensionamento da vazão 
4.6.1 Vazão média 
A vazão média é determinada por: 
 
 
25 
𝑄𝑚é𝑑 =
 𝑃𝑜𝑝 𝑥 𝑄𝑃𝐶 𝑥 𝑅
86400
+ 𝑄𝑖 
Onde: 
Pop – População contribuinte (habitantes); 
QPC– Quota per capita de água (l/hab. Dia); 
R – Coeficiente de retorno esgoto/água. 
Qi – Vazão de infiltração (L/s) 
4.6.2 Vazão máxima 
A vazão máxima é determinada por: 
𝑄𝑚á𝑥 =
𝑃𝑜𝑝 𝑥 𝑄𝑃𝐶 𝑥 𝑅 𝑥 𝐾1 𝑥 𝐾2
86400
+ 𝑄𝑖 
Onde: 
Pop- População contribuinte (habitantes); 
QPC - Quota per capita de água (l/hab. Dia); 
R - Coeficiente de retorno esgoto/água; 
K1 - o coeficiente de dia de maior consumo, é igual a 1,20; 
K2 - o coeficiente de hora de maior consumo é igual a 1,50. 
4.6.3 Vazão mínima 
A vazão mínima é determinada por: 
𝑄𝑚í𝑛 =
𝑃𝑜𝑝 𝑥 𝑄𝑃𝐶 𝑥 𝑅 𝑥 𝐾3
86400
+ 𝑄𝑖 
Onde: 
Pop- População contribuinte (habitantes); 
QPC-Quota per capita de água (l/hab. Dia); 
R- Coeficiente de retorno esgoto/água; 
K3- o coeficiente da hora de menor consumo é adotado como sendo 0,5 
 
 
 
26 
A partir das equações apresentadas, obtiveram-se as vazões Média, 
Máxima e Mínima de acordo com seus respectivos anos, onde para a vazões 
média e máxima são referentes ao último ano do horizonte de projeto, e a vazão 
mínima referente ao primeiro ano do horizonte de projeto, apresentando a menor 
vazão mínima. 
ANO POPULAÇÃO+FLUT. 
Q méd (l/s) Q máx (l/s) Q min (l/s) 
s/inf. c/inf. s/inf. c/inf. s/inf. c/inf. 
2023 17791,515 24,710 31,103 44,479 50,871 12,355 18,74772 
2024 18184,893 25,257 31,649 45,462 51,855 12,628 19,021 
2025 18588,819 25,818 32,210 46,472 52,865 12,909 19,301 
2026 19003,290 26,393 32,786 47,508 53,901 13,197 19,589 
2027 19428,309 26,984 33,376 48,571 54,963 13,492 19,884 
2028 19863,873 27,589 33,981 49,660 56,052 13,794 20,187 
2029 20309,985 28,208 34,601 50,775 57,167 14,104 20,497 
2030 20766,643 28,843 35,235 51,917 58,309 14,421 20,814 
2031 21233,848 29,491 35,884 53,085 59,477 14,746 21,138 
2032 21711,599 30,155 36,547 54,279 60,671 15,077 21,470 
2033 22199,897 30,833 37,226 55,500 61,892 15,417 21,809 
2034 22698,741 31,526 37,919 56,747 63,139 15,763 22,156 
2035 23208,132 32,234 38,626 58,020 64,413 16,117 22,509 
2036 23728,070 32,956 39,348 59,320 65,713 16,478 22,870 
2037 24258,554 33,692 40,085 60,646 67,039 16,846 23,239 
2038 24799,585 34,444 40,836 61,999 68,391 17,222 23,614 
2039 25351,162 35,210 41,602 63,378 69,770 17,605 23,997 
2040 25913,286 35,991 42,383 64,783 71,176 17,995 24,388 
2041 26485,957 36,786 43,179 66,215 72,607 18,393 24,786 
2042 27069,174 37,596 43,989 67,673 74,065 18,798 25,191 
2043 27662,938 38,421 44,81325 69,157 75,54984 19,210 25,603 
Tabela 16: fonte (autores). 
Vazão Média com infiltração referente ao ano de 2043 = 75,55 L/s; 
Vazão Máxima com infiltração referente ao ano de 2043 = 44,81 L/s; 
Vazão Mínima com infiltração referente ao ano de 2023 = 18,75 L/s 
 
 
27 
 
5. TRATAMENTO PRELIMINAR 
O tratamento preliminar é a primeira etapa do processo de tratamento de 
esgoto em uma estação de tratamento de esgoto (ETE). É responsável pela 
remoção dos sólidos grosseiros e materiais que podem obstruir ou danificar as 
tubulações, bombas e equipamentos da estação, além de reduzir a carga 
orgânica e sólidos sedimentáveis. O tratamento preliminar geralmente consiste 
na aplicação de processos físicos, como grades, peneiras, caixas de areia e 
desarenadores, que retêm os sólidos e permitem que o esgoto líquido passe 
para as próximas etapas do tratamento. O objetivo principal do tratamento 
preliminar é proteger as unidades de tratamento subsequentes da sobrecarga de 
sólidos, aumentando a eficiência e vida útil do sistema como um todo.5.1. 
Calculo da Calha Pashall 
A Calha Pashall é um medidor de vazão, que serve para medir com 
relativa facilidade e de forma contínua, as vazões de entrada e saída de água do 
sistema. Esse tipo de sistema é bastante utilizado em estações de tratamento de 
água não apenas para a realização de medições de vazões, mas atuando 
também como misturador rápido, facilitando a dispersão dos coagulantes na 
água, durante o processo de coagulação. Ela é capaz de medir líquidos na 
presença de sólidos suspensos tais como os despejos industriais e domésticos. 
Para dimensionamento da Calha Parshall, serão usadas as vazões 
Máxima, Média e Mínima de projeto. 
Esgoto doméstico 
Qmin. c/ inf. 18,75 L/s 0,019 m³/s 
Qmed. c/ inf. 44,81 L/s 0,045 m³/s 
Qmax. c/ inf. 75,55 L/s 0,076 m³/s 
Tabela 17: fonte (autores). 
5.1.1 Escolha da Calha Pashall 
Para 𝑄𝑚í𝑛 = 18,75 𝐿/𝑠 𝑒 𝑄𝑚á𝑥 = 75,55 𝐿/𝑠, será adotado: 
W = 6” (1,52 𝐿/𝑠 e 110,4 𝐿/𝑠) 
Logo, os valores de W, n e ʎ serão: 
 
 
28 
ESCOLHA DA CALHA w(pol.) 6'' 
n 1,58 
ʎ 0,381 
Tabela 18: fonte (autores). 
 
5.1.2 Altura da Lâmina d’água 
Para encontrar a altura da lâmina d’água, encontra-se os valores de 
Hmáx, Hméd, Hmín e o rebaixamento da garganta. 
5.1.2.1 Encontrando os valores de Hmáx, Hméd e Hmín 
𝐻𝑚á𝑥 = (
𝑄𝑚á𝑥
ʎ
)
1
𝑛 
𝐻𝑚á𝑥 = (
0,076
0,381
)
1
1,58 
𝐻𝑚á𝑥 = 0,359𝑚 
𝐻𝑚𝑒𝑑 = (
𝑄𝑚𝑒𝑑
ʎ
)
1
𝑛 
𝐻𝑚𝑒𝑑 = (
0,045
0,381
)
1
1,58 
𝐻𝑚𝑒𝑑 = 0,258𝑚 
𝐻𝑚𝑖𝑛 = (
𝑄𝑚𝑖𝑛
ʎ
)
1
𝑛 
𝐻𝑚𝑖𝑛 = (
0,019
0,381
)
1
1,58 
𝐻𝑚𝑖𝑛 = 0,149𝑚 
5.1.3 Rebaixamento da garganta 
𝑍 =
𝑄𝑚á𝑥. 𝐻𝑚í𝑛 − 𝑄𝑚í𝑛. 𝐻𝑚á𝑥
𝑄𝑚á𝑥 − 𝑄𝑚í𝑛
 
𝑍 =
0,076𝑥0,149 − 0,019𝑥0,359
0,076 − 0,019
 
𝑍 = 0, 079 𝑚 
𝑍𝑎𝑑𝑜𝑡. = 0, 080 𝑚 
 
 
29 
 
5.1.4 Encontrando altura da lâmina d’água: 
ℎ𝑚á𝑥 = 𝐻𝑚á𝑥 − 𝑍 
ℎ𝑚á𝑥 = 0,359 − 0,080 
ℎ𝑚á𝑥 = 0,279𝑚 
ℎ𝑚𝑒𝑑 = 𝐻𝑚𝑒𝑑 − 𝑍 
ℎ𝑚𝑒𝑑 = 0,258 − 0,080 
ℎ𝑚𝑒𝑑 = 0,178𝑚 
ℎ𝑚í𝑛 = 𝐻𝑚𝑖𝑛 − 𝑍 
ℎ𝑚í𝑛 = 0,149 − 0,080 
ℎ𝑚í𝑛 = 0,069𝑚 
5.2 Gradeamento 
A etapa de gradeamento é uma das principais etapas do tratamento 
preliminar. Ela consiste na separação de sólidos grosseiros, como pedras, 
galhos, folhas, plásticos, latas e outros objetos que possam comprometer o 
processo de tratamento. Esses materiais podem causar obstrução nas 
tubulações e equipamentos, reduzindo a eficiência do tratamento e aumentando 
os custos operacionais. 
A concepção do gradeamento no processo de dimensionamento de uma 
ETE leva em consideração o volume de esgoto a ser tratado, a vazão de entrada, 
o tipo de sólidos presentes no esgoto, o grau de obstrução esperado, a 
frequência de limpeza da grade, entre outros fatores. É importante que a grade 
seja dimensionada de forma a garantir a eficiência do processo de tratamento e 
minimizar o risco de obstrução das tubulações e equipamentos subsequentes. 
DADOS DE ENTRADA GRADEAMENTO 
Qmin 0,019 m³/s 
Qmed 0,045 m³/s 
Qmax 0,076 m³/s 
Limpeza Manual 
velocidade entre grades --- V0 0,60 m/s 
abertura ---- a 0,020 m 
 
 
30 
espessura da barra ----- t 0,0095 m 
Profundidade da barra 3,81 cm 
inclinação 45 º 
tempo de detenção hidráulico - td 3s 
Tabela 19: fonte (autores). 
 
5.2.1 Cálculo da área útil e eficiência da grade 
𝐴𝑢 =
𝑄𝑚á𝑥
𝑉0
 
𝐴𝑢 =
0,076
0,6
 
𝐴𝑢 = 0, 126𝑚² 
𝐸 =
𝑎
𝑎 + 𝑡
 
𝐸 =
0,02
0,02 + 0,0095
 
𝐸 = 0, 678 
5.2.2 Cálculo da Área da seção do canal da grade, Largura teórica do 
canal: 
𝐴𝑡 =
𝐴𝑢
𝐸
 
𝐴𝑡 =
0,126
0,678
 
𝐴𝑡 = 0,186𝑚² 
𝑏𝑔 =
𝐴𝑡
ℎ𝑚á𝑥
 
𝑏𝑔 =
0,186
0,289
 
𝑏𝑔 = 0,642𝑚 
𝑏𝑔 𝑎𝑑𝑜𝑡. = 0,70𝑚 
A largura teórica precisa obedecer às recomendações da norma, sendo 
um valor maior ou igual a 0,3m, logo, como deu abaixo, será adotado o valor 
limite e será recalculada a área da seção do canal da grade. 
 
 
31 
𝐴𝑡 = 𝑏𝑔 𝑎𝑑𝑜𝑡. 𝑥 ℎ𝑚á𝑥 
𝐴𝑡 = 0,70𝑥 0,279 
𝐴𝑡 = 0,195𝑚² 
5.2.3 Comprimento do canal de acesso a grade 
𝐿𝑔 =
𝑄𝑚á𝑥. 𝑡𝑑
𝐴𝑡
 
𝐿𝑔 =
0,076𝑥3
0,202
 
𝐿𝑔 = 1,200𝑚 
5.2.4 Verificação das Velocidades 
• Área da seção do canal da grade 
𝐴𝑡 𝑚á𝑥 = 𝑏𝑔 𝑎𝑑𝑜𝑡. 𝑥 ℎ𝑚á𝑥 
𝐴𝑡 𝑚á𝑥 = 0,70𝑥0,279 
𝐴𝑡 𝑚á𝑥 = 0,195𝑚² 
𝐴𝑡 𝑚é𝑑 = 𝑏𝑔 𝑎𝑑𝑜𝑡. 𝑥 ℎ𝑚é𝑑 
𝐴𝑡 𝑚é𝑑 = 0,70𝑥 0,178 
𝐴𝑡 𝑚é𝑑 = 0, 125𝑚² 
𝐴𝑡 𝑚𝑖𝑛 = 𝑏𝑔_𝑎𝑑𝑜𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑥 ℎ𝑚í𝑛 
𝐴𝑡 𝑚𝑖𝑛 = 0,70 𝑥 0,069 
𝐴𝑡 𝑚𝑖𝑛 = 0, 048𝑚² 
• Área útil da grade 
𝐴𝑢 𝑚á𝑥 = 𝐴𝑡 𝑚á𝑥 𝑥 𝐸 
𝐴𝑢 𝑚á𝑥 = 0,195 𝑥 0,678 
𝐴𝑢 𝑚á𝑥 = 0, 132𝑚² 
𝐴𝑢 𝑚é𝑑 = 𝐴𝑡 𝑚é𝑑 𝑥 𝐸 
𝐴𝑢 𝑚é𝑑 = 0,125 𝑥 0,678 
𝐴𝑢 𝑚é𝑑 = 0,084𝑚² 
𝐴𝑢 𝑚í𝑛 = 𝐴𝑡 𝑚í𝑛 𝑥 𝐸 
𝐴𝑢 𝑚í𝑛 = 0,048 𝑥 0,678 
𝐴𝑢 𝑚í𝑛 = 0,033𝑚² 
 
 
 
32 
• Velocidades 
𝑉𝑚á𝑥 =
𝑄𝑚á𝑥
𝐴𝑢 𝑚á𝑥
 
𝑉𝑚á𝑥 =
0,076
0,132
 
𝑉𝑚á𝑥 = 0,570 𝑚/𝑠 
𝑉𝑚é𝑑 =
𝑄𝑚é𝑑
𝐴𝑢 𝑚é𝑑
 
𝑉𝑚é𝑑 =
0,045
0,084
 
𝑉𝑚é𝑑 = 0, 0,530 𝑚/𝑠 
𝑉𝑚í𝑛 =
𝑄𝑚í𝑛
𝐴𝑢 𝑚í𝑛
 
𝑉𝑚í𝑛 =
0,019
0,033
 
𝑉𝑚í𝑛 = 0, 575 𝑚/𝑠 
De acordo com a norma, as velocidades precisam estar no intervalo de 
0,4 a 1,2 m/s, logo, todas as velocidades calculadas passaram na verificação. 
5.2.5 Perda de carga na grade e número de barras 
𝑉 = 2 𝑥 𝑉𝑚á𝑥 
𝑉 = 2 𝑥 0,570 
𝑉 = 1,41 𝑚/𝑠 
 
𝑣0 = 𝑉𝑚á𝑥 𝑥 𝐸 
𝑣0 = 0,570 𝑥 0,678 
𝑣0 = 0,387 𝑚/𝑠 
 
ℎ𝑓 =
1,43 𝑥 (𝑉2𝑥 𝑣0²)
2 𝑥 𝑔
 
ℎ𝑓 =
1,43 𝑥 (1,41 𝑥 0,387)
2 𝑥 9,81
 
ℎ𝑓 = 0, 084𝑚 ≥ 0,15𝑚 
ℎ𝑓 𝑎𝑑𝑜𝑡. = 0,15𝑚 
 
 
33 
𝑁 =
𝑏𝑔_𝑎𝑑𝑜𝑡𝑎𝑑𝑜
𝑎 + 𝑡
 
𝑁 =
0,70
0,02 + 0,0095
 
𝑁 = 23,73 𝑏𝑎𝑟𝑟𝑎𝑠 
𝑁𝑎𝑑𝑜𝑡. = 24 𝑏𝑎𝑟𝑟𝑎𝑠 
 
 
 
5.3 Desarenador 
A etapa de desarenação é uma das etapas preliminares do tratamento de 
esgoto em uma Estação de Tratamento de Esgoto (ETE). O objetivo dessa etapa 
é remover os sólidos sedimentáveis presentes no esgoto, como areia, cascalho 
e pedras, que possam prejudicar o funcionamento dos equipamentos que virão 
a seguir no processo de tratamento. 
O dimensionamento do desarenador é feito com base em alguns 
parâmetros, tais como vazão de projeto, velocidade superficial, altura útil do 
tanque e tempo de detenção no qual já foram adquiridos anteriormente. Ao 
definir os dados de entrada, obtemos a seguinte tabela: 
DADOS DE ENTRADA DESANERADOR 
VELOCIDADE DO FLUXO NA CAIXA (v0) 0,3 m/s 
FATOR DE SEGURANÇA 22,5 
VOLUME DE AREIA REMOVIDA/ESGOTO 0,00004 
FREQUENCIA DE LIMPEZA 7,0000 
Tabela 20: fonte (autores). 
5.3.1 Calculo da largura da caixa de areia e verificação das velocidades 
• Largura da caixa de areia 
𝑏 =
𝑄𝑚á𝑥
𝑣0 𝑥 ℎ𝑚á𝑥
 
𝑏 =
0,076
0,3 𝑥 0,279
 
𝑏 = 0,90𝑚 
• Área útil transversal da caixa de areia 
 
 
34 
𝐴𝑚á𝑥 = ℎ𝑚á𝑥 𝑥 𝑏_𝑎𝑑𝑜𝑡𝑎𝑑𝑜 
𝐴𝑚á𝑥 = 0,279 𝑥 0,9 
𝐴𝑚á𝑥 = 0, 251𝑚² 
𝐴𝑚é𝑑 = ℎ𝑚é𝑑 𝑥 𝑏𝑎𝑑𝑜𝑡𝑎𝑑𝑜 
𝐴𝑚é𝑑 = 0,178 𝑥 0,9 
𝐴𝑚é𝑑 = 0, 160𝑚² 
𝐴𝑚𝑖𝑛 = ℎ𝑚𝑖𝑛 𝑥 𝑏_𝑎𝑑𝑜𝑡𝑎𝑑𝑜 
𝐴𝑚𝑖𝑛 = 0,069 𝑥 0,9 
𝐴𝑚𝑖𝑛 = 0, 062𝑚² 
• Velocidades 
𝑉𝑚á𝑥 =
𝑄𝑚á𝑥
𝐴𝑚á𝑥
 
𝑉𝑚á𝑥 =
0,076
0,251
 
𝑉𝑚á𝑥 = 0,301 𝑚/𝑠 
𝑉𝑚é𝑑 =
𝑄𝑚é𝑑
𝐴𝑚é𝑑
 
𝑉𝑚é𝑑 =
0,045
0,160
 
𝑉𝑚é𝑑 = 0, 280 𝑚/𝑠 
𝑉𝑚í𝑛 =
𝑄𝑚𝑖𝑛
𝐴𝑚í𝑛
 
𝑉𝑚í𝑛 =
0,019
0,062
 
𝑉𝑚í𝑛 = 0, 303 𝑚/𝑠 
5.3.2 Área transversal útil da caixa de areia (máxima), comprimento da 
caixa de areia, área superficial da caixa de areia. 
• Area transversal útil da caída de areia 
𝑆 = 𝐴𝑚á𝑥 = ℎ𝑚á𝑥 𝑥 𝑏_𝑎𝑑𝑜𝑡𝑎𝑑𝑜 
𝑆 = 𝐴𝑚á𝑥 = 0,359 𝑥 0,7 
𝑆 = 𝐴𝑚á𝑥 = 0, 202 𝑚² 
• Comprimento da caixa de areia 
𝐿 = 𝐹 𝑥 ℎ𝑚á𝑥 
 
 
35 
𝐿 = 22,5 𝑥 0,279 
𝐿 = 6,281𝑚 
𝐿 𝑎𝑑𝑜𝑡. = 6 𝑚 
• Área superficial da caixa de areia 
𝐴𝑠𝑢𝑝 = 𝐿_𝑎𝑑𝑜𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑥 𝑏_𝑎𝑑𝑜𝑡𝑎𝑑𝑜 
𝐴𝑠𝑢𝑝 = 6 𝑥 0,9 
𝐴𝑠𝑢𝑝 = 5,40 𝑚² 
 
 
 
36 
5.3.3 Quantidade de material retido, volume acumulado e profundidade 
acumulada. 
• Quantidade de material retido 
𝑀 = (𝑄𝑚é𝑑 𝑥 86400)𝑥 𝑅 
𝑀 = (0,045 𝑥 86400)𝑥 0,00004 
𝑀 = 0,155 𝑚³/𝑑𝑖𝑎 
• Volume de acumulação 
𝑉𝑎𝑐𝑢𝑚 = 𝑀 𝑥 𝑖 
𝑉𝑎𝑐𝑢𝑚 = 0,155 𝑥 7 
𝑉𝑎𝑐𝑢𝑚 = 1,08 𝑚³/𝑑𝑖𝑎 
• Profundidade de acumulação 
𝐻𝑎𝑐𝑢𝑚 =
𝑉𝑎𝑐𝑢𝑚
𝐴𝑠𝑢𝑝
 
𝐻𝑎𝑐𝑢𝑚 =
1,08
5,40
 
𝐻𝑎𝑐𝑢𝑚 = 0,20 𝑚 ≥ 0,20𝑚 − 𝑜𝑘! 
𝐻𝑎𝑐𝑢𝑚 𝑎𝑑𝑜𝑡. = 0,20𝑚 
De acordo com o manual técnico do Programa Nacional de Conservação 
do Solo e da Água (PROCONSERVAÇÃO, 2006), a profundidade de 
acumulação de solo deve ser maior que 0,2 metros. Isso porque essa camada 
de acumulação é fundamental para a fertilidade do solo e a capacidade de 
retenção de água e nutrientes, além de proteger o solo contra a erosão. Quando 
a profundidade de acumulação é menor que 0,2 metros, pode ocorrer 
degradação do solo, com perda de nutrientes e de matéria orgânica, afetando 
negativamente a produtividade das culturas e a saúde do ecossistema em geral. 
Por isso, é importante preservar a camada de acumulação e evitar práticas que 
possam causar sua degradação (PROCONSERVAÇÃO, 2006). 
 
 
 
37 
5.3.4 Taxa de escoamento superficial, leito de secagem e dimensões do 
desarenador 
• Taxa de escoamento superficial 
𝑇. 𝐸. 𝑆 = (𝑄𝑚é𝑑 𝑥 86400)𝐴𝑠𝑢𝑝 
𝑇. 𝐸. 𝑆 = (0,045𝑥 86400)𝑥5,40 
𝑇. 𝐸. 𝑆 = 717,012𝑚3/𝑚2. 𝑑 (𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 600 𝑒 1300 𝑚3/𝑚². 𝑑𝑖𝑎) 
 De acordo com o Manual Técnico do Programa Nacional de Conservação 
do Solo e da Água (PROCONSERVAÇÃO, 2006), a taxa de escoamento 
superficial ideal está entre 600 e 1300, visando a recarga do lençol freático e o 
controle da erosão do solo. No entanto, essa recomendação pode variar 
dependendo das condições locais e da finalidade da área em questão. É 
importante salientar que taxas de escoamento muito baixas podem não permitir 
a recarga adequada do lençol freático, enquanto taxas muito altas podem causar 
erosão do solo e perda de nutrientes. Por isso, é necessário avaliar cada caso 
específico para determinar a melhor estratégia de manejo do escoamento 
superficial. 
• Leito de secagem (retangular) 
𝐴𝑟𝑒𝑞 =
𝑀 𝑥 𝑖
𝐻𝑎𝑐𝑢𝑚 𝑎𝑑𝑜𝑡.
 
𝐴𝑟𝑒𝑞 =
0,155 𝑥 7
0,2
 
𝐴𝑟𝑒𝑞 = 5,40 𝑚² 
• Dimensões do desarenador 
𝐿 𝑥 𝐵 = 𝐴𝑟𝑒𝑞 = 6 𝑥 0,9 = 5,40 𝑚² 
6. Temperatura 
Ao analisarmos o período de junho a dezembro de 2022, observamos que os 
meses mais frios, às 6 horas da manhã, de acordo com a média registrada, são 
junho, julho e agosto, com uma temperatura de 21 graus Celsius. Os demais 
meses apresentam temperaturas ligeiramente mais elevadas, variando entre 22 
e 23 graus Celsius. 
 
 
 
38 
2022 JUNHO JULHO AGOSTO SETEMBRO OUTUBRO NOVEMBRO DEZEMBRO 
1 21 20 21 22 22 23 24 
2 21 24 19 22 23 23 23 
3 22 23 24 23 22 24 22 
4 23 22 21 20 22 24 22 
5 23 22 22 24 20 22 22 
6 21 22 21 23 24 24 22 
7 21 24 20 23 22 24 21 
8 22 20 20 22 22 23 21 
9 20 24 20 23 23 22 23 
10 21 22 20 21 24 24 22 
11 21 20 19 22 24 22 22 
12 21 21 20 23 23 23 24 
13 21 21 23 24 24 23 22 
14 20 22 21 23 23 24 23 
15 18 22 20 23 22 24 23 
16 20 21 21 23 24 22 22 
17 20 21 21 22 23 22 23 
18 20 22 21 24 23 25 23 
19 19 18 22 23 23 23 22 
20 21 22 22 23 23 21 22 
21 22 19 20 24 23 23 22 
22 21 21 21 23 23 21 24 
23 20 20 21 22 25 23 24 
24 21 20 23 24 25 2223 
25 23 22 23 23 25 23 23 
26 21 20 19 21 23 23 22 
27 23 20 18 21 21 23 23 
28 22 20 19 23 23 23 22 
29 23 20 23 22 23 24 22 
30 21 22 20 24 23 24 21 
31 23 21 22 22 
MEDIA 21 21 21 23 23 23 22 
Tabela 21 - Tabela temperatura para o ano de 2022 (Fonte: Própria) 
Considerando o período de 2023 até a data atual, verificamos que a média 
de temperatura para todos os meses é de 22 graus Celsius. Isso indica que, até 
o momento, não houve grandes variações térmicas ao longo do ano, mantendo 
uma temperatura média estável. 
 
 
 
39 
 
2023 JANEIRO FEVEREIRO MARÇO ABRIL MAIO 
JUNHO 
(Atualmente) 
1 22 23 22 22 22 21 
2 23 22 21 23 22 22 
3 23 23 23 22 20 22 
4 21 21 21 21 22 22 
5 22 22 23 22 21 22 
6 21 22 23 23 19 22 
7 22 22 22 22 21 23 
8 21 22 20 22 20 23 
9 23 21 22 23 22 23 
10 24 22 23 22 21 22 
11 23 22 21 23 22 21 
12 23 20 22 21 20 22 
13 22 23 23 22 23 21 
14 22 22 22 22 22 21 
15 24 22 22 23 22 22 
16 23 23 22 24 22 22 
17 21 21 22 23 22 21 
18 22 23 22 23 22 21 
19 21 23 22 22 23 
20 22 23 22 23 21 
21 21 21 21 21 23 
22 22 21 22 20 22 
23 21 23 23 20 23 
24 22 22 22 21 22 
25 22 22 20 22 21 
26 21 22 23 23 23 
27 21 21 22 23 21 
28 23 22 21 20 22 
29 21 22 22 21 
30 21 22 21 22 
31 23 23 21 
MEDIA 22 22 22 22 22 22 (variável) 
Tabela 22 – Tabela temperatura para o ano de 2023 (Fonte: Própria) 
 
Com base na análise anterior, temperatura média de 21 graus Celsius às 
6 horas da manhã, podemos concluir que esses meses seriam os mais 
adequados para considerar como os mais frios até o momento. 
 
 
 
40 
7. Alternativas de tratamento de esgoto 
7.1. Reator UASB 
O Reator UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) é uma tecnologia 
eficiente para o tratamento biológico de esgoto. Trata-se de um reator 
anaeróbico de fluxo ascendente, no qual colônias de microrganismos anaeróbios 
degradam a matéria orgânica presente no esgoto. Ao contrário dos métodos 
convencionais de tratamento aeróbico, os reatores UASB são mais compactos, 
acessíveis financeiramente e exigem áreas menores para operação. 
De modo geral, o reator UASB consiste em um tanque alimentado com 
entrada inferior e saída superior, o que lhe confere o nome de reator de fluxo 
ascendente. Após a entrada do esgoto, colônias de microrganismos inoculados 
se desenvolvem no interior do reator, formando grânulos de alta atividade 
microbiológica que ficam suspensos no líquido. Esses grânulos, conhecidos 
como manta de lodo, são responsáveis pela degradação da matéria orgânica 
presente no esgoto. O fluxo ascendente promove a mistura dos resíduos 
orgânicos com os grânulos, promovendo a estabilização da matéria orgânica ao 
longo do leito e da manta de lodo. 
Durante o processo de digestão anaeróbia, ocorre a formação de gases, 
como metano e dióxido de carbono. O reator UASB coleta esses gases por meio 
de um defletor de gases, localizado abaixo do decantador. Esse defletor realiza 
a separação entre o líquido e os gases, evitando o arraste de partículas de lodo 
para fora do sistema. Os gases resultantes são direcionados para um separador 
trifásico, onde são coletados. 
Após a separação dos gases, o efluente tratado é direcionado para o 
decantador. Esse decantador possui um fundo inclinado para a decantação das 
partículas presentes no efluente, as quais retornam ao reator por ação da 
gravidade. Por fim, o efluente tratado é liberado do reator pela parte superior. 
Com o uso do Reator UASB, é possível obter um tratamento eficiente do 
esgoto, promovendo a degradação da matéria orgânica e a produção de gases 
úteis. Essa tecnologia se destaca por sua eficiência, menor área ocupada e 
 
 
41 
menor custo em comparação com os sistemas convencionais de tratamento de 
esgoto. 
• Obtenção do dado de Concentração de DBO afluente 
Levando em consideração um padrão médio para as residências e de 
acordo com a tabela abaixo chegou-se ao seguinte valor de DBO. 
 
Tabela 23 - Tabela para determinação de carga per capita de DBO e DQO (Fonte: CAGECE) 
Formula: Carga = Conc. x Vazão precisamos converter para mg/L 
𝐶𝑜𝑛𝑐. =
1327,82 ∗ 1000000
86400
= 15368,29879 ;
15368,29879
44,81
=
342,94mg
L
de DBO 
𝐶𝑜𝑛𝑐. =
2655,64 ∗ 1000000
86400
= 30736,59758 ;
30736,59758
44,81
=
685,88mg
L
de DQO 
Esgoto doméstico 
Coeficiente de produção de sólidos –Y 0,15 kgSS/kgDQOapl 
Qmáx de projeto 0,08 m³/s 
Qméd de projeto 0,044813 m³/s 
Qmín de projeto 0,02 m³/s 
Carga per capita DBO5 48,00 gDBO5/hab.d 
Carga de afluente DBO 1327,82 kg/dia 
concentração DBO5 342,94 mg/L 
carga afluente de DQO 2655,64 kg/dia 
concentração DQO 685,88 mg/L 
concrentração afluente coliformes 3000000 NMP/100mL 
Percentual de metano no biogás - Pch4 75,00 % 
Coeficiente de produção de sólidos Y 0,15 kgSS/kgDQOapl 
Tabela 24 - Tabela esgoto doméstico (Fonte: Própria) 
 
 
 
42 
CARACTERISTICAS UASB 
Formato QUADRADO 
Tempo de detenção hidraulico - TDH 8,00 h 
Número de módulos - N 3,00 
altura útil - H 5,00 m 
número de distribuidores - Ndist 35,00 
Diâmetro dos tubos de distribuição 100,00 mm 
temperatura de operação - t 21,00 ºC 
número de coletores de gás - Ng 1,00 
Comprimento do coletor de gás - Cg 5,00 m 
Largura do coletor de gás - Lg 0,40 m 
número de decantadores - Nd 3,00 
 altura útil dos decantadores - Hd 2,00 m 
largura de abertura dos decantadores - La 1,00 m 
Largura dos decantadotes - Ld 3,00 m 
Tabela 25 - Tabela características UASB (Fonte: Própria) 
7.1.1. Volume do reator 
V = (QMéd. x 3600) x TDH 
V = (0,044813 x 3600) x 8 = 1290,62 m³ 
7.1.2. Volume unitário, correspondente a cada módulo 
Vu =
𝑉
𝑁
 
Vu = 1290,62/3 = 430,21 m³ 
7.1.3. Vazões unitárias, referentes a um módulo 
• Vazão máxima 
Qmáx, u =
𝑄𝑚á𝑥
𝑁
 
Qmáx, u = (0,08*3600) /3 = 90,66 m³/h 
• Vazão média 
 
Qméd, u =
𝑄𝑚𝑒𝑑
𝑁
 
Qmed, u = (0,044813*3600) /3 = 53,78 m³/h 
 
 
 
43 
7.1.4. Dimensões do reator UASB 
• Área total 
A =
𝑉𝑢
𝐻
; 𝐴 =
430,21
5
= 𝟖𝟔, 𝟎𝟒𝒎² 
• Largura do reator 
𝐿 = √𝐴 = √86,04 L=9,28m; Ladotado =9,30m 
 
• Área corrigida 
Acorrig. = Ladotado² 
Acorrig. = 9,30² = 86,49m² 
7.1.5. Volume unitário e o TDH corrigidos 
• Volume unitário corrigido 
Vu, corrig. = Acorrig. x h 
Vu, corrig. = 86,49 x 5 = 432,45 m³ 
• TDH corrigido 
TDHcorrig, Qméd =
𝑉𝑢,𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑔
𝑄𝑚𝑎𝑥,𝑢
=
432,45
53,78
= 𝟖, 𝟎𝟒𝒉 
TDHcorrig, Qmax =
432,45
90,66
 = 𝟒, 𝟕𝟕 𝐡 
7.1.6. Cargas hidráulicas volumétricas 
CHVméd =
53,78
432,45
∗ 24 =
𝟐, 𝟗𝟖𝒎𝟑
𝒎𝟑 ∗ 𝒅
 𝑎𝑡é
4𝑚3
𝑚3 ∗ 𝑑
 𝒑𝒂𝒔𝒔𝒐𝒖! 
CHVmáx =
90,66
432,45
∗ 24 =
𝟓, 𝟎𝟑𝒎𝟑
𝒎𝟑 ∗ 𝒅
 𝑎𝑡é
6𝑚3
𝑚3 ∗ 𝑑
 𝒑𝒂𝒔𝒔𝒐𝒖! 
7.1.7. Velocidades superficiais 
Vméd =
Qméd, u
Acorrig
=
53,78
86,49
=
𝟎, 𝟔𝟐𝒎
𝒉
 𝒑𝒂𝒔𝒔𝒐𝒖! 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟 𝑜𝑢 𝑖𝑔𝑢𝑎𝑙 𝑎 0,7 
Vmáx =
Qmáx, u
Acorrig
=
90,66
86,49
=
𝟏, 𝟎𝟓𝒎
𝒉
 𝒑𝒂𝒔𝒔𝒐𝒖! 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟 𝑜𝑢 𝑖𝑔𝑢𝑎𝑙 𝑎 1,2 
 
 
 
44 
7.1.8. Área de influência dos tubos de distribuição 
Ai =
Acorrig
Ndist.
=
86,49
35
= 𝟐, 𝟒𝟕𝒎 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 2 𝑒 3 𝑚 𝑷𝑨𝑺𝑺𝑶𝑼! 
7.1.9. Velocidade descendente do esgoto nos tubos 
Vtd =
Q
Atubo
=
𝑄𝑢 ∗ 4
3600 ∗ 𝑁𝑑𝑖𝑠𝑡 ∗ 𝜋 ∗ 𝐷2
 
Vtd =
90,66 ∗ 4
3600 ∗ 35 ∗ 3,14 ∗ 0,1²
= 𝟎, 𝟎𝟗
𝒎
𝒔
𝑷𝑨𝑺𝑺𝑶𝑼 ! 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟 𝑜𝑢 𝑖𝑔𝑢𝑎𝑙
0,2𝑚
𝑠
 
7.1.10. Estimativas de eficiência de redução de DBO e DQO 
• DBO 
EDBO = 100x(1 − 0,7xTDHméd−0,5) = 100x(1 − 0,7x8,04−0,5) = 𝟕𝟓, 𝟑𝟐% 
• DQO 
EDQO = 100x(1 − 0,68xTDHméd−0,5) = 100x(1 − 0,68x8,04−3,5) = 𝟔𝟕, 𝟐𝟐% 
• COLIFORMES Será adotado o valor de 90% 
7.1.11. Estimativas das concentrações efluentes 
• DBO 
𝑆0𝐷𝐵𝑂 = 𝑆0𝐷𝐵𝑂 −
𝐸 ∗ 𝑆0𝐷𝐵𝑂
100
 
𝑆0𝐷𝐵𝑂 = 342,94 −
75,32 ∗ 342,94
100
=
𝟖𝟒, 𝟔𝟒𝒎𝒈
𝑳
 
• DQO 
𝑆0𝐷𝑄𝑂 = 𝑆0𝐷𝑄𝑂 −
𝐸 ∗ 𝑆0𝐷𝑄𝑂
100
 
𝑆0𝐷𝑄𝑂 = 685,88 −
67,22 ∗ 685,88
100
= 𝟐𝟐𝟒, 𝟖𝟑 𝒎𝒈/𝑳 
• Coliformes 
𝑁 = 𝑁𝑜 −
𝐸 ∗ 𝑁𝑜
100
 
𝑁 = 3000000 −
90 ∗ 3000000
100
= 𝟑 ∗ 𝟏𝟎𝟓𝐍𝐌𝐏/𝟏𝟎𝟎𝐦𝐥45 
7.1.12. Produção de metano 
• DQO convertida em metano 
DQOCH4 = 0,024 x [Qméd, u x (SO − S) − Yobs x Qméd, u x SO 
DQOCH4 = 0,024 x [53,78 x (685,88 − 224,83) − 0,15 x 53,78x 685,88 
= 𝟒𝟔𝟐, 𝟐𝟔
𝐤𝐠
𝐝
 
• Fator de correção para a temperatura do reator 
K(A) =
P ∗ K
Rx(273 + t)
=
1 ∗ 64
0,08206 ∗ (273 + 21)
=
𝟐, 𝟔𝟓𝑲𝒈
𝒎𝟑
 
• Produção Volumétrica de QCH4 
𝑄𝑐ℎ4𝐷𝑞𝑄𝑐ℎ4
𝑃𝑐ℎ4
=
462,26
2,65
=
𝟏𝟕𝟒, 𝟐𝟓𝒎𝟑
𝒅
 
7.1.13. Produção de Biogás 
Qg =
Qch4
Pch4
=
174,25
(
75
100)
=
232,34𝑚3
𝑑
𝑐𝑜𝑛𝑣𝑒𝑟𝑡𝑒𝑟 𝑝𝑎𝑟𝑎
𝑚3
ℎ
,
𝟐𝟑𝟐, 𝟑𝟒
𝟐𝟒
=
𝟗, 𝟔𝟖𝟎𝟖𝒎𝟑
𝒉
 
• Coletor de gás 
𝐴𝑔 = 𝑁𝑔 ∗ 𝐶𝑔 ∗ 𝐿𝑔 = 1 ∗ 5 ∗ 0,4 = 2𝑚2 
• Taxa de liberação de biogás 
𝑉 =
𝑄𝑔
𝐴𝑔
=
9,6808
2
=
𝟒, 𝟖𝟒𝒎𝟑
𝒎𝟐 ∗ 𝒉
𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 1 𝑒 5
𝑚3
𝑚2 ∗ ℎ
𝑷𝑨𝑺𝑺𝑶𝑼 ! 
7.1.14. Decantadores do UASB 
• Velocidade através das aberturas 
𝑉𝑎𝑚é𝑑 =
𝑄𝑚é𝑑, 𝑢
𝑁𝑑 ∗ 𝐿𝑎𝑑𝑜𝑡.∗ 𝐿𝑎
=
53,78
3 ∗ 9,3 ∗ 1
= 𝟏, 𝟗𝟑
𝒎
𝒉
𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟 𝑖𝑔𝑢𝑎𝑙 𝑎
2,5𝑚
ℎ
𝑷𝑨𝑺𝑺𝑶𝑼! 
𝑉𝑎𝑚𝑎𝑥 =
𝑄𝑚𝑎𝑥, 𝑢
𝑁𝑑 ∗ 𝐿𝑎𝑑𝑜𝑡.∗ 𝐿𝑎
=
90,66
3 ∗ 9,3 ∗ 1
= 𝟑, 𝟐𝟓
𝒎
𝒉
𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟 𝑖𝑔𝑢𝑎𝑙 𝑎
4𝑚
ℎ
𝑷𝑨𝑺𝑺𝑶𝑼! 
• Taxa de aplicação superficial 
𝑉𝑑𝑚é𝑑 =
𝑄𝑚é𝑑, 𝑢
𝑁𝑑 ∗ 𝐿𝑎𝑑𝑜𝑡.∗ 𝐿
=
53,78
3 ∗ 9,3 ∗ 3
= 𝟎, 𝟔𝟒
𝒎
𝒉
𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 0,6 𝑎
0,8𝑚
ℎ
𝑷𝑨𝑺𝑺𝑶𝑼! 
𝑉𝑑𝑚á𝑥 =
𝑄𝑚𝑎𝑥, 𝑢
𝑁𝑑 ∗ 𝐿𝑎𝑑𝑜𝑡.∗ 𝐿𝑑
=
90,66
3 ∗ 9,3 ∗ 3
= 𝟏, 𝟎𝟖
𝒎
𝒉
𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟 𝑜𝑢 𝑖𝑔𝑢𝑎𝑙 𝑎 1,2 𝑷𝑨𝑺𝑺𝑶𝑼! 
• Tempo de detenção hidráulicas nos decantadores 
 
 
46 
𝑇𝐷𝐻𝑚é𝑑 =
𝑁𝑑 ∗ (𝐿𝑎𝑑𝑜𝑡.∗ 𝐿𝑑 ∗ 𝐻𝑑)
𝑄𝑚é𝑑, 𝑢
=
3 ∗ (9,3 ∗ 3 ∗ 2)
53,78
 
= 𝟑, 𝟏𝟏 𝒉 𝑚𝑎𝑖𝑜𝑟 𝑜𝑢 𝑖𝑔𝑢𝑎𝑙 𝑎 1,5ℎ 𝑷𝑨𝑺𝑺𝑶𝑼! 
𝑇𝐷𝐻𝑚á𝑥 =
𝑁𝑑 ∗ (𝐿𝑎𝑑𝑜𝑡.∗ 𝐿𝑑 ∗ 𝐻𝑑)
𝑄𝑚á𝑥, 𝑢
=
3 ∗ (9,3 ∗ 3 ∗ 2)
90,66
 
= 𝟏, 𝟖𝟓 𝒉 𝑚𝑎𝑖𝑜𝑟 𝑜𝑢 𝑖𝑔𝑢𝑎𝑙 𝑎 𝟏𝒉 𝑷𝒂𝒔𝒔𝒐𝒖! 
7.1.15. Produção de lodo 
𝑃𝑙𝑜𝑑𝑜 = 𝑌 ∗ 𝐷𝑄𝑂𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 = 0,15 ∗ 2655,64 = 𝟑𝟗𝟖, 𝟑𝟓 𝐤𝐠𝐒𝐒/𝐝𝒊𝒂 
7.1.16. Vazão de lodo 
𝑄𝑙𝑜𝑑𝑜 =
𝑃𝑙𝑜𝑑𝑜
𝑒𝑙𝑜𝑑𝑜 ∗ 𝐶𝑙𝑜𝑑𝑜
=
398,35
1020 ∗ 0,04
= 𝟗, 𝟕𝟔𝟑𝟑𝒎𝟑/𝒅 
7.1.17. TABELA EXCEL UASB 
UASB 
Volume do reator - V 1290,62 m³ 
volume unitário, correspondendo a cada módulo - Vu 430,21 m³ 
Vazões unitárias referente a um módulo 
Qmáx,u 90,66 m³/h 
Qméd,u 53,78 m³/h 
Dimensão do reator UASB 
área 86,04 m² 
Ladot 9,30 m 
área corrigida 86,49 m² 
volume unitário corrigido - vu,corrig 432,45 m³ 
tempo de detenção corrigido - TDHméd 8,04 h 
tempo de detenção corrigido - TDHmáx 4,77 h 
Cargas hidráulicas volumétricas 
CHVméd 2,98 m³(m³.dia) 
CHVmáx 5,03 m³(m³.dia) 
Velocidades superficiais 
vméd 0,62 m/h 
vmáx 1,05 m/h 
Área de influência dos tubos de distribuição do esgoto - A 2,47 m² 
velocidade descendente nos tubos de distribuição 0,09 m/s 
estimativas das eficiências do efluente 
Eficiência do DBO 75,32 % 
Eficiência do DQO 67,22 % 
coliformes - adotado 90,00 % 
 
 
47 
estimativa concentração do efluente 
estimativa concentração DBO 84,64 mg/L 
estimativa concentração DQO 224,83 mg/L 
Coliformes 3,00E+05 NMP/100mL 
produção de metano 
Parcela de DQO convertida para metano - DQOch4 462,26 kg/dia 
Fator de correção para a temperatura do reator - K(t) 2,65 kg/m³ 
produção volumétrica de metano - Qch4 174,25 m³/dia 
Produção do biogás 
Qg 232,34 m³/dia 
coletor de gás - ag 2,00 m² 
taxa de liberação do biogás - vg 4,84 m³/(m².h) 
Decantadores do UASB 
Velocidades através das aberturas para os decantadores 
va,med 1,93 m/h 
va,max 3,25 m/h 
Taxa de aplicação superficial 
vd,méd 0,64 m/h 
vd,máx 1,08 m/h 
Tempo de detenção hidráulico nos decantadores - TDHd 
TDHd,méd 3,11 h 
TDHd,máx 1,85 h 
Produção de lodo - Plodo 398,35 KgSS/dia 
vazão de lodo - Qlodo 9,76 m³/dia 
Tabela 27 - Tabela feita no Excel UASB (Fonte: Própria) 
7.2. Lagoa aerada de mistura completa seguida por lagoa de 
decantação 
A Lagoa aerada é um tipo de sistema de tratamento de águas residuais 
que utiliza aeradores mecânicos para fornecer o oxigênio necessário ao 
processo de purificação. Diferentemente das Lagoas Facultativas, onde o 
oxigênio é fornecido por trocas gasosas e pela fotossíntese das algas, na Lagoa 
aerada são utilizados equipamentos com turbinas rotativas de eixo vertical, que 
agitam o meio para facilitar a penetração e dissolução do oxigênio. 
A presença dos aeradores permite que as Lagoas aeradas ocupem 
menos área em comparação às Lagoas Facultativas. Portanto, esse tipo de 
lagoa pode ser uma opção viável quando se deseja um sistema 
predominantemente aeróbio, mas a disponibilidade de espaço é limitada para a 
implantação de uma Lagoa Facultativa. 
 
 
48 
É importante destacar que a energia fornecida pelos aeradores na lagoa 
é suficiente apenas para suprir a demanda de oxigênio, não sendo adequada 
para a remoção dos sólidos orgânicos em suspensão. Por essa razão, o efluente 
da Lagoa aerada não pode ser descartado diretamente em corpos hídricos, 
sendo necessária a implantação de uma unidade de tratamento complementar, 
como as Lagoas de Decantação. Essas lagoas têm a função de promover a 
sedimentação e estabilização desses sólidos antes do efluente ser finalmente 
lançado no meio ambiente. 
 
Dados Gerais 
população (hab) 27663 
Q media (m3/d) 3871,864539 
DBO afluente (mg/l) 342,94 
temperatura (ºc) 21 
 lagoa de decantação 
eficiência de remoção (%) 85 
tempo de detenção (dia) 1 
profundidade (h) 1,5 
nº de lagoas 2 
relação L/B 1,6 
profundidade de armazenamento de lodo (m) 1,5 
Relação entre Xv/X 0,75 
Numero de lagoas em serie 1 
Lagoa aerada de mistura completa 
nº de lagoas 1 
tempo de detenção (dia) 3 
profundidade adotada (m) 2,5 
coeficiente adotado (a) (kg/kg) 1,2 
eficiência de oxigênio padrão (EO) (kg/kwh) 1,8 
eficiência de oxigênio no campo (60%) 0,6 
coeficiente de remoção adotado a 20 cg (kº20) (L/mgd) 0,015 
estimativa inicial de de (S) (mg/L) 115,598 
DBO particulada (mg DBO/mg) 0,6 
relação L/B 1 
Tabela 30 - Tabela feita no Excel lagoa aerada de mistura completa: Própria) 
 
 
 
49 
7.2.1. Lagoa Aerada de mistura completa 
7.2.2. Volume Requerido 
𝑉 = 𝑄 ∗ 𝑡 = 3871,864539 ∗ 3 = 𝟏𝟏𝟔𝟏𝟓, 𝟓𝟗𝟒 𝐦³ 
7.2.3. Área Requerida 
• Área Total 
𝐴 =
𝑉
ℎ
=
11615,594
2,5
= 𝟒𝟔𝟒𝟔, 𝟐𝟑𝟕𝒎² 
• Área de cada Lagoa (AC/l) 
𝐴𝑐
𝑙
=
𝐴
𝑛° 𝑙𝑎𝑔𝑜𝑎𝑠
=
4646,237
1
= 𝟒𝟔𝟒𝟔, 𝟐𝟑𝟕𝒎² 
• Largura (B) 
𝐵 = √
𝐴
(
𝐿
𝐵)
= 
√
4646,237
1
= 𝟔𝟖, 𝟏𝟔𝟑 𝑚 𝑎𝑟𝑟𝑒𝑑𝑜𝑛𝑑𝑎𝑟 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝟔𝟖, 𝟐𝟎𝒎 𝒎é𝒅𝒊𝒅𝒂 𝒄𝒐𝒏𝒔𝒕𝒓𝒖𝒕𝒊𝒕𝒗𝒂 
• Comprimento (L) 
𝐿 =
𝑙
𝑏
∗ 𝐵 = 1 ∗ 68,20 = 𝟔𝟖, 𝟐𝟎𝒎 
• Valores adotados 
𝑩 𝒂𝒅𝒐𝒕. = 𝑳𝒂𝒅𝒐𝒕. = 𝟔𝟖, 𝟐𝟎𝒎 
7.2.4. Estimativa de Sólidos Suspensos Voláteis (Xv) 
𝑋𝑣 =
𝑦 ∗ (𝑆0 − 𝑆)
1 + (𝐾𝑑 ∗ 𝑡)
= 
0,6 ∗ (342,94 − 115,598)
1 + (0,06 ∗ 3)
= 𝟏𝟏𝟓, 𝟓𝟗𝟖 𝒎𝒈/𝒍 
OBS.: Adotou-se primeiramente uma estimativa inicial de 50mg/l depois foi 
aumentando até chegar a igualar, estimativa inicial S= 115,5980 e Xv= 115,59812. 
através da opção “Atingir Meta”. 
7.2.5. Correção do coeficiente de remoção (K’) 
𝐾𝑡 = 𝐾20 ∗ 1,035(𝑇−20) = 0,015 ∗ 1,035(21−20) = 𝟎, 𝟎𝟏𝟔 𝒅−𝟏 
 
 
 
50 
7.2.6. Estimativa de DBO solúvel efluente (S) 
𝑆 =
𝑆0
(1 +
(𝑘′ ∗ 𝑋𝑣) ∗ 𝑡
𝑛 )
𝑛
=
342,94
(1 +
(0,016 ∗ 115,598) ∗ 3
1 )
1
= 𝟓𝟑, 𝟕𝟐𝒎𝒈/𝒍 
7.2.7. Estimativa de DBO particulada efluente (Xvd) 
𝐷𝐵𝑂𝑝𝑎𝑟𝑡. = 𝑋𝑣 ∗ 𝐷𝐵𝑂𝑝𝑎𝑟𝑡𝑖𝑐𝑢𝑙. ; 0,6 ∗ 115,598 = 𝟔𝟗, 𝟑𝟔 𝒎𝒈𝑫𝑩𝑶𝟓/𝒍 
• Valor de Xv para a Lagoa de Decantação 
𝑋𝑣𝑑 =
100 − 𝐸
100
∗ 𝑋𝑣 ;
100 − 85
100
∗ 115,598 = 𝟏𝟕, 𝟑𝟒𝒎𝒈/𝒍 
𝐷𝐵𝑂𝑝𝑎𝑟𝑡. , 𝑑 = 𝐷𝐵𝑂𝑝𝑎𝑟𝑡.∗ 𝑋𝑣𝑑 = 0,6 ∗ 17,34 = 𝟏𝟎, 𝟒𝟎𝟒𝒎𝒈𝑫𝑩𝑶𝟓/𝒍 
7.2.8. DBO total Efluente (DBOt,e) 
𝐷𝐵𝑂𝑡, 𝑒 = 𝑆 + 𝐷𝐵𝑂𝑝𝑎𝑟𝑡, 𝑑 = 53,72 + 10,404 = 𝟔𝟒, 𝟏𝟐𝒎𝒈/𝒍 
7.2.9. Eficiência do Sistema 
𝐸 =
𝑆0 − 𝐷𝐵𝑂𝑡, 𝑒
𝑆0
∗ 100 =
342,94 − 64,12
342,94
∗ 100 = 𝟖𝟏, 𝟑𝟎% 
7.2.10. Requisitos de Oxigênio (RO) 
𝑅𝑂 =𝑎 ∗ 𝑄 ∗ (𝑆0 − 𝑆)
1000
=
1,2 ∗ 3871,86(342,94 − 53,72)
1000
=
1343,79𝐾𝑔𝑂2
𝑑
 
𝟏𝟑𝟒𝟑, 𝟕𝟗𝑲𝒈𝑶𝟐
𝒅
 𝑐𝑜𝑛𝑣𝑒𝑟𝑡𝑒𝑛𝑑𝑜 𝑝𝑎𝑟𝑎 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑎
1343,79
24
= 𝟓𝟓, 𝟗𝟗𝑲𝒈𝑶𝟐/𝒉 
7.2.11. Eficiência de oxigenação em campo (E0campo) 
𝐸𝑂𝑐𝑎𝑚𝑝𝑜 = 60% ∗ 𝐸𝑂𝑝𝑎𝑑𝑟ã𝑜 = 0,6 ∗ 1,8 = 𝟏, 𝟎𝟖𝑲𝒈𝑶𝟐/𝑲𝑾𝒉 
7.2.12. Potencia Requerida (RE) 
𝑅𝐸 =
𝑅𝑂
𝐸𝑂𝑐𝑎𝑚𝑝𝑜
=
55,99
1,08
= 𝟓𝟏, 𝟖𝟒𝑲𝑾 
𝟓𝟏, 𝟖𝟒𝑲𝑾 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑒𝑚 𝐻𝑃 𝑑á 51,84 ∗ 1,34102 = 𝟔𝟗, 𝟓𝟐𝑯𝑷 
 
 
 
51 
7.2.13. Aeradores 
• Valor de X 
𝑋 =
𝐵
2
=
68,20
2
= 𝟑𝟒, 𝟏𝟎 𝒎 
• Número de aeradores 
𝑁 =
𝐵
𝑋
=
68,20
34,10
= 𝟐 𝑪𝒐𝒍𝒖𝒏𝒂𝒔 ;
𝐿
𝑋
=
68,20
34,10
= 𝟐 𝑳𝒊𝒏𝒉𝒂𝒔 
• Número total de aeradores 
𝑁 𝑡𝑜𝑡. = 𝑁 ∗ 𝑛 𝑓𝑖𝑙𝑒𝑖𝑟𝑎𝑠 ∗ 𝑛𝑑𝑒 𝑙𝑎𝑔𝑜𝑎𝑠 ; 1 ∗ 2 ∗ 2 = 𝟒 𝒂𝒆𝒓𝒂𝒅𝒐𝒓𝒆𝒔 
• Potência de cada aerador 
𝑃𝑐
𝑎
=
𝑅𝐸
𝑁𝑡𝑜𝑡.
=
51,84
4
= 12,96 ∗ 1,34102 = 𝟏𝟕, 𝟑𝟖𝑯𝑷 
Ou já usar o que foi convertido 
𝑃𝑐
𝑎
=
𝑅𝐸
𝑁𝑡𝑜𝑡.
=
69,52
4
= 𝟏𝟕, 𝟑𝟖𝑯𝑷 
Adotou – se aerador de 25 HP para que seja um número comercial 
• Verificação dos diâmetros de influência 
𝐷 = 𝑋 ∗ √2 = 34,1 ∗ √2 = 𝟒𝟖, 𝟐𝟐𝒎 
𝑷𝑨𝑺𝑺𝑶𝑼! 𝒋𝒂 𝒒𝒖𝒆 𝒆𝒔𝒕á 𝒆𝒏𝒕𝒓𝒆 𝟐𝟒 𝒆 𝟖𝟎𝒎 
tabela de aeradores 
potência (HP) D oxig. (m) D mistura (m) 
5 – 10 45 -- 50 14 -- 16 
15 – 25 60 -- 80 19 -- 24 
30 – 50 85 -- 100 27 -- 32 
7.2.14. Verificação da densidade de potencia 
𝐷𝑝 =
𝑁𝑡𝑜𝑡.∗
𝑃𝑐
𝑎
𝑛𝑙𝑎𝑔𝑜𝑎𝑠 ∗ 𝐵 ∗ 𝐿 ∗ 𝐻
 
𝐷𝑝 =
4 ∗ 25
1 ∗ 68,2 ∗ 68,2 ∗ 2,5
=
0,0086𝐻𝑃/𝑚³
1,34102
= 0,0064𝐾𝑊/𝑚3 ∗ 1000 = 𝟔, 𝟒𝟏
𝑾
𝒎𝟑
 
Passou ≥ 𝟑 𝑾/𝒎𝟑 
 
 
 
52 
7.3. Lagoa de decantação 
7.3.1. Zona de clarificação 
𝑉 = 𝑄 ∗ 𝑡 = 3871,86 ∗ 1 = 𝟑𝟖𝟕𝟏, 𝟖𝟔𝒎³ 
7.3.2. Área requerida – para decantação 
• Área total 
𝐴 =
𝑉
𝐻
=
3871,86
1,5
= 𝟐𝟓𝟖𝟏, 𝟐𝟒𝒎² 
• Área de cada lagoa (Ac/l) 
𝐴𝑐/𝑙 =
𝐴
𝑛𝑙𝑎𝑔𝑜𝑎𝑠
=
2581,24
2
= 𝟏𝟐𝟗𝟎, 𝟔𝟐𝒎² 
• Largura (B) 
𝐵 = √
𝐴
𝐿
𝐵
= √
1290,62
1,60
= 28,401𝑚 , 𝐿𝑂𝐺𝑂, 𝐴𝑑𝑜𝑡𝑜𝑢 − 𝑠𝑒 𝟐𝟖, 𝟓𝟎𝒎 
• Comprimento (L) 
𝐿 = 1,60 ∗ 𝐵 = 1,60 ∗ 28,5 = 𝟒𝟓, 𝟔𝟎𝒎 
• Valores adotados 
B=28,50m e L =45,60m 
Depois de errar muito deu certo, adotou – se esses valores para a 
dimensão das lagoas. 
• Altura total (Htot.) 
𝐻𝑡𝑜𝑡. = 𝐻ú𝑡𝑖𝑙 + 𝐻𝑙𝑜𝑑𝑜 ; 𝐻𝑡𝑜𝑡. = 1,5 + 1,5 = 𝟑, 𝟎𝟎𝒎 
7.3.3. Tempo de detenção 
𝑇 =
𝑉𝑡𝑜𝑡.
𝑄
=
𝑛𝑙𝑎𝑔𝑜𝑎𝑠 ∗ 𝐵 ∗ 𝐿 ∗ 𝐻𝑡𝑜𝑡
𝑄
=
2 ∗ 28,5 ∗ 45,6 ∗ 3
3871,86
= 𝟐, 𝟎 𝒅𝒊𝒂𝒔 
7.3.4. Área total do sistema 
𝐴𝑡 = (1,25 𝑎 1,33) ∗ 𝐴𝑙𝑎𝑔𝑜𝑎𝑠 = 1,33 ∗ (1 ∗ 68,2 ∗ 68,2) + (2 ∗ 28,5 ∗ 45,6) 
= 𝟗𝟒𝟐𝟓, 𝟓𝟕𝒎² 
• Área per capita 
𝐴 =
𝐴𝑡
ℎ𝑎𝑏
=
9425,57
27662,94
=
𝟎, 𝟑𝟒𝒎²
𝒉𝒂𝒃
 𝑷𝑨𝑺𝑺𝑶𝑼! 𝟎, 𝟐 𝒂 𝟎, 𝟒 
 
 
53 
7.3.5. Resultados para lagoa aerada de mistura completa 
lagoa aerada de mistura completa 
volume requerido (m3) 11615,59 
área requerida (m2) 4646,24 
área em cada lagoa (m2) 4646,24 
dimensão B (m) 68,16 
dimensão l (m) 68,20 
estimativa de sólidos suspensos (XV) (mg/l) 115,60 
correção do coeficiente de remoção K` (d^-1) 0,02 
estimativa de DBO solúvel efluente (mg/l) 53,72 
estimativa de DBO particulada (mg/l) 69,36 
valor de XV após a lagoa de decantação (mg/l) 17,34 
DBO particulada (mg/L) 10,40 
DBO total efluente (mg/l) 64,12 
eficiência do sistema (%) 81,30 
requisito de oxigênio (kgO2/d) 1343,79 
requisito de oxigênio (kgO2/h) 55,99 
eficiência de oxigênio (kg o2/kWh) 1,08 
potência requerida (kw) 51,84 
x (m) 34,10 
nº de colunas 2,00 
nº de linhas 2,00 
total de aeradores 4,00 
potência para cada aerador (HP) 25,00 
verificação do diâmetro de influencia 
D (m) 48,22 
verificação da densidade de potencia 
θ (HP) 0,0086 
θ (KW) 0,0064 
θ (W) 6,41 
lagoa de decantação 
volume (m3) 3871,86 
área requerida (m2) 2581,24 
área em cada lagoa (m2) 1290,62 
B (m) 28,40 
L (L) 45,60 
altura total (m) 3,00 
tempo de detenção (dia) 2,01 
área total do sistema (m2) 9425,57 
verificação da área percepta 
área per capita (m2) 0,34 
 
 
 
 
54 
7.4. Lagoa anaeróbia seguida por lagoas facultativas 
As Lagoas Facultativas são unidades de tratamento de esgoto que se 
destacam por sua simplicidade. Essas lagoas operam por meio de processos 
naturais, onde o esgoto é tratado principalmente por autodepuração. A lagoa é 
dividida em três zonas distintas: zona anaeróbia, zona facultativa e zona aeróbia. 
Após a entrada do efluente na lagoa, a matéria orgânica solúvel (DBO 
solúvel) passa por um processo de tratamento pela ação de bactérias aeróbias 
presentes na zona aeróbia. Essas bactérias, responsáveis pela decomposição 
da matéria orgânica, requerem oxigênio para realizar sua função. Portanto, as 
lagoas facultativas precisam de exposição adequada à radiação solar (para a 
fotossíntese das algas) e contato com a atmosfera (para trocas gasosas), o que 
resulta na necessidade de ocupação de grandes áreas. 
Já a matéria orgânica em suspensão (DBO particulada) sedimenta no 
fundo da lagoa, onde é decomposta por bactérias anaeróbias presentes na zona 
anaeróbia, resultando na formação de lodo. A zona facultativa é caracterizada 
pela presença ou ausência de oxigênio, e é nessa região que predominam as 
bactérias facultativas. 
Por outro lado, as Lagoas Anaeróbias são caracterizadas por suas 
maiores profundidades, que têm o propósito de evitar a penetração de oxigênio 
das camadas superficiais em direção às camadas mais profundas. Isso permite 
que o tratamento dos efluentes seja realizado principalmente pelas bactérias 
anaeróbias. Devido à sua profundidade e à ausência de necessidade de 
oxigênio, as lagoas anaeróbias ocupam áreas menores, uma vez que não 
requerem exposição à superfície ou à radiação solar. 
Para manter as condições anaeróbias, é necessário adicionar grandes 
volumes de efluente em relação ao volume da lagoa nas lagoas anaeróbias. A 
eficiência desse tipo de lagoa geralmente varia de 50% a 60%, o que resulta em 
uma DBO ainda elevada após o tratamento, tornando-se necessária a utilização 
de outra unidade de tratamento, como uma Lagoa Facultativa. 
O sistema de lagoa anaeróbia seguida de lagoa facultativa, também 
conhecido como Sistema Australiano, proporciona uma economia de 
aproximadamente 1/3 da área ocupada por uma lagoa facultativa que funcione 
como unidade única de tratamento para a mesma quantidade de efluente. 
 
 
55 
DADOS GERAIS 
População 27663 
Vazão média afluente final(Q) 3871,86 
DBO afluente(So) 342,94 
Temperatura(T)- mês mais frio 21 
LAGOA ANAÉROBIA 
N° de lagoas adotado 3 
Taxa de aplicação volumétrica adotado (Lv) 0,17 
profundidade adotada(H) 3,5 
Coeficiente de remoção adotado a 20°C(K20) 0,35 
Relação L/B 1,5 
Taxa de acumulo de Lodo adotado 0,04 
LAGOA FACULTATIVA 
N° de lagoas adotado 3 
Taxa de aplicação Sup. Adotado (Ls) 200 
profundidade adotada(H) 1,8 
Coeficiente de remoção adotado a 20°C(K20) 0,27 
Relação L/B 1,5 
Concentração de SS efluente adotado 80 
Admitindo em cada 1mgSS/L 0,35 
N° de lagoas em série 1 
 
7.4.1. Lagoa anaeróbia 
7.4.2. Carga efluente (L) 
𝐿 = 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎çã𝑜 ∗ 𝑣𝑎𝑧ã𝑜 = 342,94 ∗ 3871,86 ∗ (10−6 ∗ 1000) = 𝟏𝟑𝟐𝟕, 𝟖𝟐𝑲𝒈/𝒅 
7.4.3. Volume 
𝑉 =
𝐿
𝐿𝑣
=
1327,82
0,17 
= 𝟕𝟖𝟏𝟎, 𝟐𝟕𝟏𝒎³ 
7.4.4. Áreas e dimensões 
• Area total 
𝐴 =
𝑉
𝐻
=
7810,271
3,5
= 𝟐𝟐𝟑𝟏, 𝟔𝟑𝒎𝟐 
• Área de cada lagoa (Ac/l) 
𝐴𝑐
𝑙
=
𝐴𝑡
𝑛𝑙𝑎𝑔𝑜𝑎𝑠
=
2231,63
3
= 𝟕𝟒𝟑, 𝟖𝟖𝒎² 
 
 
56 
• Largura 
𝐵 = √
𝐴𝑐/𝑙
𝐿
𝐵
 = √
743,88
1,5
 = 𝟐𝟐, 𝟐𝟔𝒎 
• Comprimento 
𝐿 = 1,5 ∗ 𝐵 = 1,5 ∗ 22,26 = 𝟑𝟑, 𝟒𝟎𝟒𝒎 
• Valores adotados 
Badotado = 22,30 metros e o Ladotado = 35,50 valores construtivas. 
7.4.5. Tempo de detenção 
𝑡 =
𝑣
𝑄
=
𝑛𝑙𝑎𝑔𝑜𝑎𝑠 ∗ 𝐵 ∗ 𝐿 ∗ 𝐻
𝑄
=
3 ∗ 22,3 ∗ 33,5 ∗ 3,5
3871,86
= 𝟐, 𝟎𝟐 𝒅𝒊𝒂𝒔 
Já que é maior que 2 a entrada será pelo fundo 
7.4.6. Eficiência de remoção de DBO 
𝐸 = (2