SANEAMENTO_AMBIENTAL_Completo

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SANEAMENTO AMBIENTAL – 
TRATAMENTO DE ESGOTO 
AULA 1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. César Augusto Marin
 
 
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CONVERSA INICIAL 
Ao longo do nosso estudo, vamos conhecer conceitos relativos aos 
sistemas de tratamento de águas residuárias, com ênfase em esgoto sanitário, 
incluindo fundamentos dos processos e operações e dimensionamento básico 
das unidades de uma estação de tratamento de águas residuárias. 
Essa habilidade está atualmente com uma alta demanda no mercado, em 
virtude da aprovação recente do novo Marco Legal do Saneamento (Lei Federal 
n. 14.026/2020), que abriu caminho para uma maior participação da iniciativa 
privada no setor, bem como a obrigação de inclusão de metas ousadas de 
cobertura com esgotamento sanitário até o ano de 2033. 
Nesta etapa, elaboramos uma introdução aos sistemas de esgotamento 
sanitário e as principais características qualitativas e quantitativas das águas 
residuárias. Começamos pela história dos sistemas de coleta e tratamento de 
esgoto, e apresentamos um Sistema de Esgotamento Sanitário (SES) em de 
forma geral. Por fim, tratamos das principais características qualitativas e 
quantitativas dos esgotos sanitários. 
Nosso objetivo nesta etapa é que, ao fim: 
• consigamos compreender como se deu o desenvolvimento dos sistemas 
de tratamento de esgoto, principalmente a partir do final do século XIX; 
• conheçamos as diferenças entre os sistemas de esgotamento individuais 
e coletivos; 
• compreendamos as vantagens e desvantagens dos sistemas unitários, 
separadores absolutos e separadores parciais; 
• reconheçamos unidades e componentes de um SES; 
• saibamos as principais características de um esgoto sanitário; 
• entendamos o que significam os parâmetros DBO, DQO e as diferentes 
formas de nitrogênio e fósforo; 
• estejamos aptos a calcular as vazões de esgoto. 
TEMA 1 – HISTÓRIA DO TRATAMENTO DE ESGOTOS 
Vamos agora tentar repassar alguns aspectos importantes da história do 
tratamento de esgotos, com o objetivo de esclarecer o porquê de chegamos até 
aqui, qual as preocupações originais que fizeram o tratamento de esgotos surgir 
 
 
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e cada passo obtido. Trata-se de um resumo do material criado pelo prof. Rocha 
(2018) em seu livro Histórias do saneamento. 
Porém, devemos ler levando em conta que, infelizmente, o que temos de 
história documentada são de grandes civilizações ocidentais, sendo muito 
provável que nas civilizações orientais e americanas tenhamos tido avanços que 
não são traduzidos aqui, perdidos em documentos ainda pouco divulgados ou já 
indisponíveis. Todavia, o material que nos apresenta já é bastante extenso. 
Antes de começarmos, importante lembrar também já fomos 
apresentados a esse tema em momentos anteriores, bem como já conhecemos 
a importância do saneamento para saúde pública, portanto, avançaremos 
contando que isso já seja de nosso conhecimento. 
Vamos tentar ainda separar esse assunto em momentos distintos: 
• do início até os esgotos em Roma; 
• problemas que surgiram na Idade Média e o advento das redes 
canalizadas; 
• surgimento dos diferentes sistemas de tratamento de esgotos. 
1.1 Do início até Roma 
Os persas, 2.000 a.C., já tinham leis que proibiam o lançamento de 
excretas nos rios. Em Nippur, na Índia, nas ruínas de uma civilização de 3.750 
a.C. foram encontradas latrinas e galerias de esgotos. Em Pataliputra, às 
margens do Ganges, as ruas tinham um canal em que eram lançados os 
esgotos. Em Harappa, no atual Paquistão, em 3.000 a.C., havia ruas com canais 
de esgoto cobertos por tijolos. Nas cidades de Susa e Mari, na Síria, nessa época 
as casas eram dotadas de privadas e banheiros. Em Knossos, na Grécia, em 
1.000 a.C. as pessoas enterravam suas fezes. 
Incorporando os conhecimentos dos locais que eram submetidos ao seu 
império, principalmente dos gregos, os romanos então se transformaram em uma 
das sociedades antigas que mais deixaram legados em infraestrutura. 
Já em I a.C., Marcus Terentius Varro especulava que existiam seres 
invisíveis nos pântanos que podiam penetrar no corpo se a água fosse ingerida, 
causando doenças; nessa época, também ocorreram graves surtos que hoje 
sabemos ser de cólera no Lácio, e com isso nos gestores cresceu a preocupação 
com o afastamento dos esgotos, culminando, no império de Augusto (63 a.C. – 
 
 
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14 d.C.), na construção dos sistemas de coletas de águas servidas com 
tubulações de barro e túneis com chaminés de inspeção. 
 Desses sistemas, cabe ressaltar a Cloaca Máxima, construída por 
Tarquinius Priscus (580 a.C. – 514 a.C.) muito antes de Augusto, um sistema 
que se estende do Capitólio ao rio Tibre, com 740 m de extensão e 4,3 m de 
diâmetro, e que ainda está operante. 
Figura 1 – Desenho da Cloaca Máxima, em Roma, no Portão de Volterra 
 
Crédito: Morphart Creation/Shutterstock. 
Os romanos também têm o primeiro registro de reciclagem de esgotos 
que conhecemos, porém, de forma um tanto pitoresca. O imperador Vespasiano, 
em 70 d.C., instituiu o chamado “imposto da latrina”, que taxava os cidadãos pela 
urina expelida sem uso, ou seja, jogada fora, pois era muito apreciada para 
curtição de peles. 
1.2 Advento da canalização de esgotos 
Com a queda dos romanos e o advento da Idade Média (séculos V a XV), 
o saneamento teve um retrocesso gigantesco. Passou-se a creditar todo tipo de 
sortilégio a um castigo divino; o abastecimento de água passou a ser feito direto 
https://www.shutterstock.com/g/morphart
 
 
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dos rios, em curtas distâncias, bem como os banhos passaram a ser proibidos, 
pois levariam à exposição do corpo. 
Além disso, para piorar a situação, em razão das frequentes guerras, as 
cidades passaram a contar com muralhas e fossos, que se transformaram em 
receptores de lixo e esgotos. Sem água distribuída, as pessoas passaram a 
cavar poços nos seus terrenos ou até dentro de casa, perto de latrinas dos outros 
moradores. Com isso, o cenário para epidemias estava preparado. 
A peste negra matou um terço da população da Europa. A febre tifoide 
levou 10 milhões de pessoas em 12 anos na Índia. Cólera e tifo eram constantes. 
Para sair desse quadro, algumas cidades iniciaram a pavimentação das ruas e 
a construção dos sistemas de drenagem e condução de águas servidas: em 
Paris em 1185, Praga em 1331, Nuremberg em 1368 e Basileia em 1387. 
No entanto, foi somente em 1847 que Chadwick levantou a bandeira da 
Reforma Sanitária, a chamada Water Carriage, que levou à construção das redes 
públicas de esgotos. Com isso, os ingleses começaram esse processo em 1850, 
o que levou Paris, Bruxelas e Berlim a começar também em 1867. 
Do ponto de vista de saúde pública, essas ações foram muito positivas, 
porém levaram a um novo problema que é a contaminação dos rios nas 
principais bacias hidrográficas: William Budd descreve a poluição no rio Tamisa, 
em 1873; o rio Sena, em 1898, é descrito como uma fossa sanitária a céu aberto; 
em Boston e Chicago, o lago Michigan causa preocupação, em 1859. 
Com isso, começaram a surgir as primeiras iniciativas para despoluição 
desses rios, em que as mais notáveis são o Plano Belgrand do rio Sena, 
assinado em Paris, em 1860, e o River Pollution Prevention Act, na Inglaterra, 
de 1876, que obrigava a depurar os esgotos antes de lançamento nos rios. 
Assim, deu-se início à necessidade de tratamento de esgotos, no final do século 
XIX. 
1.3 Surgimento dos sistemas de tratamento de esgotos 
Como vimos no item anterior, a partir de 1860 passou-se a existir a 
demanda pelo tratamento de esgotos, necessidade que levou então ao 
surgimento de diversas tecnologias. 
Novamente Chadwick, que estava na vanguarda desse tema na 
Inglaterra, realizou a reforma sanitária em cidades do condado de Devon 
utilizando o sistema sugerido por ele, que era de fazer circular pelos campos o 
 
 
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esgoto, com aplicação no solo, comparando esse tratamentoao nosso sistema 
humano de depuração. Essa prática passou a ser difundida originalmente na 
Inglaterra, e depois na Bélgica, na França e na Alemanha. Em abril de 1889, uma 
lei declarou de utilidade pública uma região da Península de Acheres, isolando-
a para possibilitar a irrigação agrícola com esgotos. 
Portanto, o primeiro tratamento em massa de esgotos consistiu na 
utilização da capacidade de depuração dos solos por meio da irrigação. O seu 
desenvolvimento levou a um novo patamar de tecnologia. Inicialmente, foi 
verificado que, na Inglaterra, a capacidade em solos argilosos era baixa, cerca 
de 250 a 1.000 hab/ha, e que, se aplicada uma sedimentação prévia, esse valor 
subia para 1.250 a 2.500 hab/ha. Surgiram então os primeiros decantadores 
primários. Mais tarde, surgiu a técnica idealizada por Frankland, em 1870, de 
filtração intermitente em leito de areia, que se tratava de leitos construídos que 
possibilitavam subir a taxa para 2.500 hab/ha sem decantação prévia. 
Da adoção desses processos surgiram as primeiras grandes estações de 
tratamentos de esgotos. Durante a operação desses sistemas, obteve-se muito 
conhecimento sobre processos biológicos, principalmente sobre a mineralização 
dos componentes físico-químicos por parte de microrganismos. Foi dessa 
evolução que os tratamentos biológicos surgiram: 
• 1881 – Jean Louis Mouras – primeiras fossas sépticas, em Vesou, na 
França; 
• 1903 – Karl Imhoff – sistemas de fossas com digestão de lodo, em 
Emscher, na Alemanha; 
• 1901, em Chesterfield, e em 1905, em Birmingham – com base em 
estudos de Dunbar, Corbett, Stoddard e equipe realizados na ETE 
Lawrence, nos EUA – o filtro biológico percolador ou Trickling Filter, 
sistemas para tratar o esgoto pré-decantado, com aplicação em leitos de 
pedras dentro de tanques de concreto; 
• 1915, em Milwaukee; 1916, em Worchester; 1917, em Houston; e em 
1924, em Manchester – sistema de lodos ativados, que consiste na 
aeração prevista pelo Dr. Angus Smith, em 1882, e em retorno do lodo 
após decantação, que passou a ser chamada de “decantação 
secundária”; 
 
 
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• 1912, em Baltimore – e difundido em 1924, o uso dos tanques de digestão 
em separado, especificamente para o lodo retirado dos decantadores 
primários; 
• 1940 – Hilman e colaboradores criam as Lagoa de Aguapé, ainda pouco 
difundidas; 
• 1950 – difusão das lagoas de estabilização nos Estados Unidos, que 
foram criadas com base nos lagos de Estrasburgo, estudos por Hofer, em 
1900; 
• 1970 – Reatores anaeróbios – Upflow Anaerobico Sludge Blanket (Uasb) 
pelo professor Gatze Lettinga, na Holanda. 
TEMA 2 – SISTEMAS DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO 
O Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE oferece uma 
ferramenta de utilização livre chamada de Cidades@. Segundo os dados desse 
sistema (IBGE, 2021), nosso país hoje apresenta uma população estimada de 
cerca de 210 milhões de habitantes, dispersos em 5.570 municípios. Já segundo 
o Panorama do Saneamento Básico no Brasil (Brasil, 2021), o país conta com 
cerca de 362,4 mil quilômetros de rede de coleta de esgotos, nas quais estão 
ativas cerca de 39 milhões de economias residenciais, ou seja, domicílios 
atendidos com a rede pública existente. Essas redes atendem a 55,0% da 
população total do país e 63,2% da população urbana. Ou seja, temos um longo 
caminho a percorrer para atender à meta de 90% de coleta estabelecida pelo 
Plano Nacional de Saneamento Básico, Lei Federal n. 14.445, que já tratamos 
em momento anterior. 
Na Figura 1 a seguir, mostramos como é o ciclo da água em um ambiente 
urbano. Inicialmente, a água é extraída de algum sistema ambiental, seja ele um 
rio, um lago, uma represa ou um aquífero subterrâneo. Depois, essa água é 
tratada para que adquira as condições físico-químicas e microbiológicas 
necessárias para ser agradável e segura ao uso, seja como dessedentação ou 
limpeza. Após isso, essa água passa então para um processo logístico de 
estocagem e distribuição, atualmente em reservatórios e tubulações. Essa 
etapa, da retirada de água até o seu uso, é chamada de Sistema de 
Abastecimento de Água – SAA. 
 
 
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Figura 1 – Ciclo da água em um ambiente urbano: (i) em azul, os componentes do 
Sistema de Abastecimento de Água (SAA); ii) em marrom, os componentes do 
Sistema de Esgotamento Sanitário (SES) 
 
Crédito: Elenabsl/Shutterstock. 
Após distribuída, essa água é então utilizada pelos habitantes, pelo 
comércio e pelas indústrias de um município. Esse uso gera então um resíduo, 
que são os esgotos sanitários, no caso das residências e do comércio, e os 
efluentes industriais, no caso das industriais. Esse material é coletado por redes 
subterrâneas e, antes de ser devolvido ao meio ambiente, precisa ser 
adequadamente purificado, em uma Estação de Tratamento de Esgotos, que é 
o nosso tema central. Esse sistema, que compõe as redes de esgoto e as 
estações de tratamento, é chamado de Sistema de Esgotamento Sanitário 
(SES). 
2.1 Tipos de SES 
Como visto no tópico anterior, o desenvolvimento dos sistemas de esgoto 
sanitários é recente, datando do final do século XIX, e que em muitas cidades de 
grande porte eles já existiam. Por isso, as técnicas foram sendo adaptadas para 
realidade de cada local, e é assim até hoje. Se lembrarmos que no Brasil ainda 
existem 36,8% da população urbana a ser atendida, em condições de relevo, 
https://www.shutterstock.com/g/elenabsl
 
 
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economia e cultura das mais variadas, podemos ter uma ideia de que uma 
solução somente não é possível. 
Por isso, é importante conheceremos os diferentes tipos de SES 
disponíveis. Inicialmente, pela forma do atendimento: 
• individual – quando a solução de tratamento é dada na própria residência, 
usualmente por fossas sépticas e sumidouros; 
• coletivo – quando as residências são coletadas a uma tubulação que 
recebe esgotos e o destina a uma estação de tratamento de esgoto (ETE). 
Os sistemas coletivos ainda podem ser divididos em diversas outras 
características. 
• Descentralizados: quando coletam, tratam e fazem a disposição final ou 
reúso do esgoto tratado em local próximo à sua geração, atendendo a 
aglomerados locais ou sistemas satélites. 
• Centralizados: quando se utiliza uma rede para coletar e transportar os 
esgotos para estações de tratamento de grande porte e, após o 
tratamento, lançá-los no corpo receptor. É a alternativa principal para 
áreas urbanas densamente ocupadas. 
Para os sistemas, existem diferentes soluções a serem aplicadas para o 
sistema de coleta de acordo com sua interface com o sistema de drenagem de 
águas pluviais. 
• Sistema unitário: nesse sistema, as galerias de drenagem de águas 
pluviais são adaptadas para receber os esgotos. Nesse caso, durante o 
período seco conduzem o esgoto às ETEs e, quando ocorrem as chuvas, 
as ETEs recebem a água pluvial até o limite da sua capacidade, com o 
excedente sendo direcionado aos rios. É o sistema mais comum nas 
cidades mais antigas ou nas quais a execução de uma rede de esgoto em 
separado é muito custosa. 
• Sistema separador absoluto: nesse sistema, são construídas tubulações 
separando as galerias pluviais da rede de esgotos. Assim, somente o 
esgoto sanitário é direcionado para as ETEs. É a solução sendo aplicada 
no Brasil. 
• Sistema separador parcial: a fração de água pluvial residencial, coletada 
em telhados e pátios, é encaminhada com os esgotos. Não é a forma 
 
 
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projetada, porém, é como funcionam os sistemas no Brasil, em razão de 
ligações irregulares. 
Há vantagens e desvantagens na utilização de um ou de outro sistema. 
No caso do sistema separador absoluto, realizam-se obras de menor porte e 
custos para sua implantação, pois a vazão a ser considerada no projeto é menor. 
São reduzidos, também, os custos com o afastamento das águas pluviais, uma 
vez que se torna possível o seu lançamento em cursos d’água mais próximos. 
Considera-se,ainda, a menor variabilidade da qualidade do esgoto, 
possibilitando uma melhora no tratamento, a não ocorrência de extravasamento 
em períodos de chuva, entre outras vantagens. A desvantagem é que as águas 
das chuvas não passam por qualquer tipo de tratamento. 
Por isso, desde 1986, o Brasil adota como padrão o sistema separador 
absoluto, pelas normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT 
NBR 9648 e NBR 9649, de 1986 (ABNT, 1986a; 1986b). Contudo, na prática, 
seu funcionamento se assemelha ao de um sistema separador parcial, em razão 
de ligações irregulares de difícil controle. 
Um exemplo disso é que, para a despoluição da Baía de Guanabara, no 
Rio de Janeiro, o recente projeto cedido para concessão pela Companhia 
Estadual de Águas e Esgotos do Rio de Janeiro – Cedae obrigou os vencedores 
a construir um coletor ao redor da Baía tanto para as águas de chuva como para 
os esgotos, em razão da dificuldade de construção de redes de esgotos em 
ocupações irregulares, como as favelas. 
2.2 Componentes de um SES 
Os caminhos corretos sugerido pela Lei n. 14.445 para a coleta e o 
tratamento de esgotos no Brasil são somente dois, como apresentado na Figura 
2, a seguir. 
 
 
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Figura 2 – Caminhos adequados para o tratamento de esgoto 
 
Fonte: Brasil, 2021. 
O caminho individual é possível em áreas de baixo adensamento. Como 
mostra o Manual de Saneamento da Fundação Nacional de Saúde – Funasa 
(Brasil, 2004), uma fossa individual para até quatro pessoas, com sumidouro, 
contamina um raio de um metro na horizontal para três metros abaixo no solo e, 
se atingir a água subterrânea, contamina até 11 metros à jusante da direção de 
fluxo. Portanto, em regiões de baixo adensamento populacional, é bem plausível 
a utilização desses sistemas. 
Contudo, com mais pessoas e maior adensamento, a contaminação 
atingiria níveis inaceitáveis. Assim, se impera o uso de sistemas coletivos, nesse 
caso, por sistema separador absoluto. 
A topologia desses sistemas se dá da seguinte forma: 
• ramais – ligações das habitações com a rede coletora; 
 
 
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• rede coletora – conjunto de canalizações que recebem o esgoto dos 
domicílios e o conduz até os coletores tronco; 
• coletor tronco – canalizações de maior porte, que recebem o esgoto das 
redes coletoras, conduzindo o esgoto até interceptores; 
• interceptores – canalizações de grande porte que recebem esgoto de 
coletores tronco e conduzem o esgoto até elevatórias ou emissários. Em 
redes de pequeno porte, geralmente o coletor tronco é o interceptor; 
• emissários – nome dado à canalização que conduz o esgoto a uma 
Estação de Tratamento de Esgotos (ETE), podendo ser um coletor tronco 
ou um interceptor; 
• Estações Elevatórias de Esgotos (EEEs) – instalações civis e 
eletromecânicas destinadas à elevação dos níveis de esgoto, quando 
necessário (para evitar profundidades excessivas ou transpor bacias); 
• Estação de Tratamento de Esgotos (ETE) – instalações destinadas ao 
tratamento do esgoto antes de seu lançamento no corpo receptor; 
• corpo receptor – corpo d’água no qual o efluente (esgoto tratado) será 
lançado. 
Ainda existem organismos acessórios utilizados nas redes que são de 
importante conhecimento. 
• Linha de recalque: trecho de tubulação que direciona o esgoto de uma 
EEE para uma rede, coletor-tronco, interceptor, emissário ou ETE. 
• Poço de visita (PV): câmara visitável por abertura na parede superior, 
visando à limpeza e manutenção da rede e coletores, quando necessário; 
• Tubos de queda: dispositivo usado em PVs na junção de redes com 
coletores ou interceptores, em razão da diferença de nível. 
• Sifão invertido: trechos de coletores tronco ou interceptores que atuam 
sob pressão, usados para transpor obstáculos, depressões ou cursos de 
água. 
2.3 Normas aplicáveis ao SES 
Conforme visto no item anterior, um SES é um sistema complexo, que 
precisa de um planejamento adequado e muita engenharia para atingir os seus 
objetivos. Nesse âmbito, a ABNT apresenta várias normas com recomendações 
para auxiliar os engenheiros e os gestores do sistema. 
 
 
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A seguir, resumimos as normas que relacionam os critérios a serem 
usados nos projetos de SAA, adaptando os textos de Netto e Fernandez (2018) 
e Raminelli (2021), que utilizaremos ao longo de nossos estudos. 
• Estudo de concepção: 
− NBR 9.648/1986: estudo de concepção de sistemas de esgoto sanitário 
– Procedimento. Primeira etapa a ser realizada no projeto de um SES, 
é quando se estudam as projeções populacionais, as disponibilidades 
de corpos receptores, o terreno, entre outros. Nesse estudo, serão 
definidas as premissas a serem adotadas no dimensionamento das 
unidades do SES. 
• Redes coletoras e interceptores: 
− NBR 9.649/1986: Projeto de redes coletoras de esgoto sanitário. 
− NBR 9.814/1987: Execução de redes coletoras de esgoto sanitário – 
dá-se um enfoque particular a execução desses sistemas, em virtude 
da necessidade do pleno atendimento às declividades de projeto e à 
proteção contra a ação de empuxo realizada pelo lençol freático. 
− NBR 12.207/1992: Projeto de interceptores de esgoto sanitário. 
• Estações elevatórias: 
− NBR 12.208/2020: Projeto de estação de bombeamento ou de estação 
elevatória de esgoto – Requisitos. 
− NBR 16.682/2018: Projeto de linha de recalque para sistema de 
esgotamento sanitário – Requisitos. 
• Tratamento de esgoto: 
− NBR 7.229/1993: Projeto, construção e operação de sistemas de 
tanques sépticos. 
− NBR 13.969/1993: Tanques sépticos – Unidades de tratamento 
complementar e disposição final dos efluentes líquidos – Projeto, 
construção e operação. 
− NBR 12.209/2011: Elaboração de projetos hidráulico-sanitários de 
estações de tratamento de esgotos sanitários. 
É importante salientar aqui que as NBRs 7.229/1993 e 13.969/1993 foram 
recentemente revisadas pela Comissão de Estudo de Projetos para Sistemas de 
Saneamento (CE-177:001.001) do Comitê Brasileiro de Saneamento Básico 
(ABNT/CB-177) com número de Texto-Base 177:001.001-005 e ficarão fundidas 
 
 
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em uma nova norma chamada “Projeto de sistema de tratamento de esgoto de 
menor porte – Requisitos”, a qual ainda não havia sido publicada. 
Cabe ainda aqui dar uma especial atenção à NBR 12.209/2011: 
Elaboração de projetos hidráulico-sanitários de estações de tratamento de 
esgotos sanitários – que será a NBR orientadora de toda a nossa matéria. Em 
verdade, para saber aplicá-la que essa matéria deverá ser estudada. 
TEMA 3 – COMPOSIÇÃO DE ESGOTOS: SÓLIDOS 
Para fazer um projeto adequado de um SES, sobretudo da estação de 
tratamento de esgotos, precisamos inicialmente conhecer as vazões e as 
características desse esgoto, até para conheceremos o motivo pelo qual 
pretendemos tratar esse esgoto. Isso é de tal importância que a ABNT NBR 
12.209 (ABNT, 2011) estabelece que as vazões e demais características são 
requisitos para sua aplicação. 
O Manual de Saneamento da Funasa (Brasil, 2004) nos mostra que as 
principais características do esgoto são: 
• é composto basicamente de água (99,9%) e somente 0,1% de sólidos, 
sendo que esses 0,1% os responsáveis por todos os problemas 
consequentes; 
• sua temperatura é, em geral, levemente superior a das águas de 
abastecimento, porém, normalmente é adotada essa temperatura para o 
projeto; 
• apresenta odor característico, originário dos gases dos processos de 
decomposição envolvidos, sobretudo o cheiro de “ovo podre” derivado do 
gás sulfídrico; 
• Sua cor e turbidez indicam o grau de decomposição do esgoto: uma 
tonalidade marrom acinzentada é característica de esgoto fresco, 
enquanto acinzentada para escuro, de esgoto séptico, mais antigo; 
• ocorrem variações de vazão expressivas, derivadas do consumo de água 
e da entrada ou não de águas parasitárias de chuvas. Em regra geral, 
quanto maior o sistema, menor o grau de variação. 
Em razão de os sólidos serem os principaiscarreadores de poluição, faz-
se extremamente importante conhecer os tipos de sólidos que existem, seu 
comportamento nos sistemas de tratamento e como são determinados. O esgoto 
 
 
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apresenta desde materiais grosseiros até sólidos finos coloidais ou dissolvidos. 
Os materiais grosseiros, como trapos e lixos em gerais, já são removidos antes 
de coletas, logo, nem conseguem ser caracterizados de forma adequada. 
Já os outros sólidos, menores, podem ser sedimentáveis ou não. O teste 
padrão para determinar a quantidade de sólidos sedimentáveis, em volume, é o 
teste do cone de Imhoff, mostrado na Figura 3 a seguir. Nesse caso, se mantém 
a amostra por uma hora em um cone de um litro, e se mede o volume 
sedimentado. O resultado é expresso em mL/L.h. Tipicamente, 60% dos sólidos 
de um esgoto são decantáveis (Metcalf; Eddy, 2016). 
Para determinar os sólidos totais (ST), a amostra é completamente evaporada em 
uma estufa, usualmente entre 103 e 105 °C, e o conteúdo restante é pesado, com 
vistas a mostrar a quantidade de sólidos ali presentes. Destes, separam-se os que 
são suspensos e que são dissolvidos. Essa separação é feita por meio da 
passagem da amostra através de uma malha filtrante, sendo a mais comum o filtro 
Whatman de fibra de vidro, com abertura de 1,58 µm, e depois da submissão do 
filtrado à evaporação. O material que ficou retido nos filtros é chamado de sólidos 
suspensos totais (SST) e o material que passou pela malha são os sólidos 
dissolvidos totais (SDT). 
Figura 3 – Teste do cone de Imhoff sendo realizado em um licor misto de lodos 
ativados 
 
Crédito: Siyanight/Shutterstock. 
https://www.shutterstock.com/g/Settapong+Dee-ud
 
 
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É importante salientar que é comum a confusão entre sólidos 
sedimentáveis ou material sedimentável, como é referido o composto na 
Resolução Conama n. 430/2011, e os SSTs. Todo material sedimentável é sólido 
suspenso, porém, nem todos os sólidos suspensos são sedimentáveis, como 
veremos mais à frente. 
Ainda, é possível separar os sólidos por fixos e voláteis. Essa separação 
é muito importante, pois a matéria orgânica e os microrganismos são 
principalmente compostos de sólidos voláteis. Assim, é possível conhecer com 
base nessas quantidades o quanto o material é composto desses constituintes 
e o seu grau de mineralização. 
Para isso, os sólidos, após a evaporação, são submetidos à calcinação 
em um forno mufla, a 500 °C. Os sólidos que são voláteis vão evaporar e então 
teremos somente sólidos fixos. Se o processo for feito com a amostra sem filtrar, 
teremos então sólidos fixos totais (STF); se for com o retido na malha, teremos 
então os sólidos suspensos fixos (SSF), e se for com o líquido filtrado, teremos 
então os sólidos dissolvidos fixos (SDF). Os sólidos voláteis totais (STV), os 
sólidos suspensos voláteis (SSV) e os sólidos dissolvidos voláteis (SDV) são 
obtidos das seguintes relações: 
 
𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 = 𝑆𝑆𝑆𝑆 − 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 
 
𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 = 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 − 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 
 
𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 = 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 − 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 
 
Todos esses parâmetros compõem o que é chamado de série de sólidos. 
Na Figura 4, a seguir, resumimos a série de sólidos em conceito e formas de 
determinação. 
 
 
17 
Figura 4 – Inter-relação e sequencias da série de sólidos do esgoto 
 
Fonte: Metcalf; Eddy, 2016. 
Essa separação é importante, pois é por meio dela que sabemos como 
será processado o nosso tratamento. Os sólidos suspensos podem ser tratados 
principalmente por vias físicas ou físico-químicas, não exigindo um componente 
biológico, o que já não é realidade para os sólidos dissolvidos. Existe aí um 
componente importantíssimo: os SDV são principalmente originados da matéria 
orgânica, e somente processos biológicos são capazes de tratá-los. 
A composição normalmente encontrada nos esgotos está apresentada no 
Quadro 1 a seguir. A NBR 12.209/2011 recomenda, no caso da não 
disponibilidade de estudos, considerar a quantidade de 45 a 70 gSST/hab.dia no 
dimensionamento de ETEs. 
 
 
 
18 
Quadro 1 – Concentrações médias de sólidos no esgoto 
Componente Unidade Tipo de esgoto Diluído Médio Concentrado 
Sólidos Sed. mL/L.h 5 10 20 
ST mg/L 390 720 1.230 
SDT mg/L 270 500 860 
SDF mg/L 160 300 520 
SDV mg/L 110 200 340 
SST mg/L 120 210 400 
SSF mg/L 25 50 85 
SSV mg/L 95 160 315 
Fonte: Metcalf; Eddy, 2016. 
Com esses números, é possível verificar o que é esperado em um esgoto 
comum, como apresentado na Figura 5, a seguir. Do total de sólidos presentes 
no esgoto, podemos arredondar que usualmente 70% são filtráveis, ou seja, são 
dissolvidos; e somente 30% são suspensos. Portanto, logo de partida, podemos 
dizer que, com processos físicos ou físico-químicos, o máximo possível é a 
remoção de 30% dos sólidos existentes, o que por si só já justifica o uso dos 
processos biológicos. 
Ainda, dos sólidos suspensos, somente 73% são sedimentáveis. Portanto, 
em um processo de decantação simples, que é o processo que será conhecido 
como decantação primária, somente 22,6% (73% de 30%) dos sólidos podem 
ser removidos. Ainda, uma questão extremamente importante, dos 23% de 
sólidos suspensos não sedimentáveis, 75% são orgânicos, que contribuirão para 
a poluição dos corpos receptores. Somado a esses pontos, ainda 90% dos SDT 
são dissolvidos, e 36% destes são orgânicos, além de 10% coloidais em que 
80% são orgânicos. 
Partindo então da premissa de que é necessário tratar adequadamente a 
fração orgânica, pois é geralmente esta que causa poluição – veremos no 
próximo tópico o que é a carga orgânica –, a quantidade de sólidos que é tratável 
somente pela via biológica é a seguinte: 
% 𝑆𝑆ó𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙 𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑞𝑞𝑝𝑝𝑙𝑙𝑙𝑙𝑝𝑝𝑝𝑝 𝑙𝑙𝑞𝑞 𝑡𝑡𝑝𝑝𝑝𝑝𝑡𝑡𝑝𝑝𝑝𝑝𝑞𝑞𝑡𝑡𝑡𝑡𝑙𝑙 𝑏𝑏𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙ó𝑔𝑔𝑙𝑙𝑝𝑝𝑙𝑙
= % 𝑆𝑆𝑆𝑆 𝑡𝑡ã𝑙𝑙 𝑙𝑙𝑞𝑞𝑙𝑙𝑙𝑙𝑝𝑝𝑞𝑞𝑡𝑡𝑡𝑡á𝑣𝑣𝑞𝑞𝑙𝑙𝑙𝑙 𝑙𝑙𝑝𝑝𝑔𝑔𝑝𝑝𝑡𝑡𝑙𝑙𝑝𝑝𝑙𝑙𝑙𝑙 + %𝑆𝑆𝑆𝑆 𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑣𝑣𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙 𝑙𝑙𝑝𝑝𝑔𝑔â𝑡𝑡𝑙𝑙𝑝𝑝𝑙𝑙𝑙𝑙
+ %𝑆𝑆𝑆𝑆 𝑝𝑝𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑝𝑝𝑙𝑙𝑙𝑙 𝑙𝑙𝑝𝑝𝑔𝑔â𝑡𝑡𝑙𝑙𝑝𝑝𝑙𝑙𝑙𝑙
= 0,31 × 0,27 × 0,75 + 0,69 × (0,90 × 0,36 + 0,10 × 0,80)
= 0,0628 + 0,279 = 34,16% 
 
 
19 
Ou seja, pouco mais de um terço dos sólidos presentes no esgoto são 
tratáveis somente por via biológica. 
Figura 5 – Frações usuais dos sólidos no esgoto 
 
Fonte: Mendonça, 2017. 
TEMA 4 – COMPOSIÇÃO DO ESGOTO: MATÉRIA ORGÂNICA E 
MACRONUTRIENTES 
Conhecemos, no tópico anterior, o perfil de sólidos presente em um 
esgoto bruto. Agora, vamos conhecer o que esses sólidos carregam dentro de si 
e como representar essas unidades. A origem desses sólidos são nossas 
excretas (urina e fezes), resíduos das limpezas de alimentos e de nossas roupas 
(gorduras e sólidos em geral), bem como pequenas quantidades de moléculas 
orgânicas sintéticas derivadas das medicações que ingerimos ou detergentes e 
materiais de limpeza. 
Saiba mais 
Isso tudo vai gerar uma infinidade de parâmetros, ao qual foge do escopo 
de nossos estudos, mas pode ser observada em textos aprofundados como o de 
Metcalf e Eddy (1996). 
 
 
20 
A seguir, vamos falar daqueles que são os dois mais importantes: matéria 
orgânica e macronutrientes nitrogênio e fósforo. 
 4.1 Matéria orgânica 
A matéria orgânica é uma mistura de compostos de origem vegetal e 
animal, desde proteínas, gorduras e carboidratos até ácidos resultantes da 
degradação desses compostos. Em si, a matéria orgânica não é um poluente, 
pois faz parte do ciclo biogeoquímico presente em nossos ecossistemas. 
Contudo, é a sua quantidade em excesso que traz problemas. 
A matéria orgânica, dentro de um ecossistema, é alimento para o início da 
cadeia trófica, principalmente para bactérias, fungos e o fitoplâncton. O que 
ocorre, quando em excesso, é que esses microrganismos vão crescer em uma 
velocidade excessiva, consumindo o oxigênio presente no corpo receptor. Commenos oxigênio, menos espécies de peixes têm condição de sobreviver, e o 
ambiente muda para um ambiente com características fétidas. Por isso, o que 
precisamos fazer no tratamento de esgotos é garantir que o esgoto tratado não 
passará da capacidade natural que o meio tem de consumir essa matéria, sem 
ter uma depleção significativa dos seus níveis de oxigênio dissolvido, o que 
chamamos de” capacidade de autodepuração”. 
A ação simultânea da desoxigenação e da reaeração produz um perfil 
característico da concentração de oxigênio dissolvido nas águas de um rio 
(Derisio, 2012). Esse padrão, conhecido como “curva de decaimento de oxigênio 
dissolvido”, atualmente é explicado pela equação de Streeter-Phelps, que, no 
caso de uma fonte pontual de matéria orgânica em condições de regime 
permanente, se dá pelo seguinte: 
�
𝑈𝑈
𝑙𝑙𝑑𝑑
𝑙𝑙𝑑𝑑
= −𝑘𝑘𝑑𝑑𝑑𝑑
𝑈𝑈
𝑙𝑙𝑆𝑆
𝑙𝑙𝑑𝑑
= 𝑘𝑘𝑎𝑎𝑆𝑆 − 𝑘𝑘𝑑𝑑𝑑𝑑
 
Em que: 
• U = velocidade média do rio em x (m/s); 
• x = distância em relação ao ponto de lançamento na direção do 
escoamento do rio (m); 
• L = DBO no rio (mg/L); 
• kd = taxa de consumo de DBO do rio (d-1); 
 
 
21 
• ka = taxa de reaeração do rio (d-1); 
• D = diferença em relação à concentração de oxigênio dissolvido original, 
chamado de déficit de oxigênio quando negativo (mg/L). 
Figura 6 – Exemplo de curva de depleção de OD 
 
Fonte: Lima, 2011. 
Na Figura 6 anterior, apresentamos um exemplo de um estudo de caso 
feito por Lima (2011) no Ceará. Os pontos são marcações de distância em 
relação à fonte, que não são explicitados no trabalho. O que nos interessa, nesse 
caso, é mostrar que ocorre uma depleção do OD até um vale, momento em que 
a reaeração volta a vencer a depleção, como é a condição natural. Então, nosso 
objetivo com o tratamento de esgotos é garantir que esse mínimo não seja 
inferior a um valor que cause problemas ao ecossistema do corpo receptor. Em 
nossos estudos, o principal ponto é que o principal parâmetro de entrada nesse 
caso é a demanda bioquímica de oxigênio (DBO). É sobre esse parâmetro que 
vamos falar. 
Saiba mais 
Para aplicação desse conceito, Derisio (2012) tem uma longa e extensa 
linha que pode ser estudada caso haja interesse. 
A DBO mede o quanto o esgoto demandará do corpo receptor para se 
autodepurar ou, em outras palavras, o quanto o alimento presente ali está em 
excesso. O teste de DBO padrão envolve a colocação de uma pequena amostra 
de esgoto em uma garrafa de DBO (volume 300 mL – ver Figura 7 a seguir). Em 
seguida, a garrafa é preenchida com água de diluição saturada de oxigênio, 
 
 
22 
contendo os nutrientes necessários para crescimento biológico. O período 
padrão de incubação é, usualmente, de cinco dias a 20 °C. Após esse período, 
a concentração de oxigênio dissolvido é medida novamente. A DBO da amostra 
é a diferença entre as concentrações de oxigênio dissolvido, expressa em 
miligramas por litro, dividida pela fração decimal da amostra utilizada (Standard 
Methods Water Environment Federation, 2018). 
O valor calculado da DBO é conhecido como “demanda bioquímica de 
oxigênio durante cinco dias a 20 °C”, ou DBO5. A incubação durante cinco dias 
se originou em razão da utilização do teste de DBO para avaliar poluição de rios 
na Inglaterra, nos anos de 1800. Como o tempo máximo de escoamento de 
qualquer rio da Inglaterra é de cinco dias, desde as cabeceiras até o oceano, o 
tempo de cinco dias foi adotado para o teste (MetCalf; Eddy, 2016). 
Figura 7 – Garrafas preenchidas com amostra durante ensaio de DBO 
 
Crédito: Paradorn Kotan/Shutterstock. 
https://www.shutterstock.com/g/PARADORN+KOTAN
 
 
23 
É possível perceber, tanto pela descrição do método quanto pelo tempo 
necessário para se obter os resultados, que a DBO é um teste que não tem muita 
praticidade para operação dos sistemas. 
Nesse caso, existe um teste mais rápido, chamado de demanda química 
de oxigênio (DQO), em que se aplica um oxidante muito forte, o dicromato de 
potássio, que vai reagir com a matéria orgânica e outros compostos. 
A DQO é sempre maior que a DBO, e isso é importante de ficar registrado: 
 
𝑆𝑆𝐷𝐷𝐷𝐷 > 𝑆𝑆𝐷𝐷𝐷𝐷 
 
Essa diferença ocorre porque muitas substâncias orgânicas difíceis de 
serem oxidadas biologicamente, como a lignina, podem ser oxidadas 
quimicamente. Além disso, parte do carbono biodegradável é convertido em 
biomassa, permanecendo como detrito de células e células ativas ao final do 
tempo de incubação necessário. Essa questão é bem apresentada na Figura 8 
a seguir. Em razão disso, a relação DBO/DQO é um importante parâmetro da 
possibilidade que o esgoto tem de ser tratado biologicamente. Em tese, espera-
se uma relação DBO/DQO maior que 0,5, usualmente 0,6. Do ponto de vista 
operacional, uma das principais vantagens do teste de DQO é que ele pode ser 
efetuado em aproximadamente 2,5 horas, comparado aos cinco dias ou mais 
exigidos para o teste de DBO. 
 
 
24 
Figura 8 – Relação entre os valores de DQO e DBO 
 
Por fim, no Quadro 2, a seguir, apresentamos as concentrações médias 
de DBO e DQO no esgoto. 
Quadro 2 – Concentrações médias de DBO e DQO no esgoto: apesar de não 
tratarmos do assunto, adicionamos também o Carbono Orgânico Total (COT) para 
comparação 
Componente Unidade Tipo de esgoto Diluído Médio Concentrado 
DBO mg/L 110 190 350 
DQO mg/L 250 430 800 
COT mg/L 80 140 260 
Fonte: Metcalf; Eddy, 2016. 
4.2 Nitrogênio e fósforo 
Nitrogênio e fósforo, quando aliados ao carbono orgânico, são nutrientes 
essenciais para o crescimento dos seres vivos. Porém, quando lançados em 
excesso, causam o florescimento excessivo dos microrganismos do início das 
cadeias tróficas, que são as algas e os microplâncton, levando ao aparecimento 
de eutrofização de lagoas e lagos, os chamados “ambientes lênticos”. 
DQO Total 
DBO 
DQO biodegradável não 
convertida no teste de DBO 
DQO não biodegradável ou 
recalcitrante 
 
 
25 
Figura 9 – Mecanismo de ocorrência da eutrofização 
 
Crédito: Rktz/Shutterstock. 
Na Figura 9 anterior, apresentamos o mecanismo em que uma 
eutrofização ocorre. Os nutrientes que vão causar esse fenômeno são o 
nitrogênio e fósforo e, por isso, em efluentes que desaguam em lagos ou lagoas 
ou ainda, em afluentes destes, naturalmente é necessário também o controle 
desses poluentes; para isso, precisamos conhecê-los. 
Vamos falar inicialmente do nitrogênio: apresenta uma química complexa 
em razão dos diversos estados de oxidação que o nitrogênio pode assumir e 
ainda pelo fato de que mudanças no estado de oxidação podem ser causadas 
por organismos vivos. Existe no ambiente tanto na forma mineral quanto ligado 
a moléculas orgânicas, o que é chamado de nitrogênio orgânico. 
Em relação ao oxigênio mineral, as formas mais importantes no ambiente 
solo/água são: 
• nitrogênio amoniacal – soma das formas amônia (NH3) e íon amônio 
(NH4+); 
• nitratos (NO3–) e nitritos (NO2–). 
Temos também o N2, o gás nitrogênio, que é importante no ar, porém 
muito pouco no ambiente solo/água. Para completar o nitrogênio total, temos 
então o nitrogênio orgânico, que é uma mistura complexa de orgânicos, incluindo 
https://www.shutterstock.com/g/3rkut
 
 
26 
aminoácidos, açúcares aminados e proteínas (polímeros de aminoácidos). 
Assim, temos: 
 
𝑁𝑁𝑇𝑇𝑇𝑇𝑡𝑡𝑎𝑎𝑎𝑎 = 𝑁𝑁𝑇𝑇𝑜𝑜𝑜𝑜 + 𝑁𝑁𝑁𝑁3 + 𝑁𝑁𝑁𝑁4+ + 𝑁𝑁𝐷𝐷3− + 𝑁𝑁𝐷𝐷2− 
 
O nitrogênio orgânico é determinado analiticamente utilizando o método 
Kjeldahl, que consiste na fervura da amostra para extrair a amônia. Porém, antes 
essa amostra é digerida para que o nitrogênio orgânico seja convertido em íon 
amônia pela ação de calor e de ácidos. Com isso, se obtém o chamado 
Nitrogênio Total Kjeldahl (NTK), que é a soma do nitrogênio orgânico com o 
nitrogênio amoniacal. Portanto: 
�
𝑁𝑁𝑇𝑇𝑇𝑇𝑡𝑡𝑎𝑎𝑎𝑎 = 𝑁𝑁𝑆𝑆𝑁𝑁 + 𝑁𝑁𝐷𝐷3− + 𝑁𝑁𝐷𝐷2−
𝑁𝑁𝑆𝑆𝑁𝑁 = 𝑁𝑁𝑇𝑇𝑜𝑜𝑜𝑜 +𝑁𝑁𝑁𝑁3 + 𝑁𝑁𝑁𝑁4+
𝑁𝑁𝑇𝑇𝑜𝑜𝑜𝑜 = 𝑁𝑁𝑆𝑆𝑁𝑁 − (𝑁𝑁𝑁𝑁3 + 𝑁𝑁𝑁𝑁4+)
 
Como o nitrogênio presente dentro dos compostos orgânicos é 
rapidamente convertido em amônia, por meio da ação de microrganismos nos 
meios aquáticos ou terrestres, o parâmetro de maior interesse para 
caracterização dos esgotos é o NTK. 
Figura 9 – Relação entre as formas de nitrogênio presentes no ambiente solo/água 
 
Vamos falar agora do fósforo: ao contrário do nitrogênio, ele não tem uma 
forma gasosa que possa ser transferida à atmosfera. Porém, a característica 
insustentável da mineração de fósforo e a potencial deficiência de fósforo 
𝑁𝑁𝑇𝑇𝑇𝑇𝑡𝑡𝑎𝑎𝑎𝑎 
𝑁𝑁𝑆𝑆𝑁𝑁 
𝑁𝑁𝐷𝐷3− +𝑁𝑁𝐷𝐷2− 
𝑁𝑁𝑙𝑙𝑝𝑝𝑔𝑔 
𝑁𝑁𝐷𝐷3− +𝑁𝑁𝐷𝐷2− 
𝑁𝑁𝑁𝑁3 +𝑁𝑁𝑁𝑁4+ 
 
 
27 
futuramente estão levando ao desenvolvimento de processos para a 
recuperação de fósforo do esgoto. 
O fósforo do esgoto pode ser classificado em duas frações: particulado e 
dissolvido. Cada uma dessas frações pode, ainda, ser diferenciada em reativa 
ou não reativa. 
O fósforo reativo é a forma de fósforo que responde a testes 
colorimétricos, hidrólise ou digestão oxidativa prévia. Os compostos de fósforo 
dessa faixa são chamados de ortofosfatos, que incluem tanto as formas reativas 
como aquelas que são fracamente ligadas ou adsorvidas a precipitados, e são 
disponíveis para metabolismo biológico sem reações posteriores. São eles: 
 
𝑃𝑃𝑂𝑂𝑜𝑜𝑡𝑡𝑇𝑇 = 𝑃𝑃𝐷𝐷43− + 𝑁𝑁𝑃𝑃𝐷𝐷42− + 𝑁𝑁2𝑃𝑃𝐷𝐷4− + 𝑁𝑁3𝑃𝑃𝐷𝐷4 
 
 As formas não reativas incluem as formas hidrolisadas por ácido 
(polifosfatos) e formas digeríveis, que podem ser uma forma orgânica de fósforo 
não reativo. Os polifosfatos incluem aquelas moléculas com dois ou mais átomos 
de fósforo, átomos de oxigênio e, em alguns casos, átomos de hidrogênio 
combinados em uma molécula complexa. Os polifosfatos podem se hidrolisar em 
soluções aquosas e serem revertidos para formas de ortofosfatos; entretanto, 
essa hidrólise é, usualmente, efetuada muito lentamente. O fósforo aderido à 
matéria orgânica é geralmente de menor importância na maioria dos esgotos 
domésticos, mas pode ser um constituinte importante em esgotos industriais e 
lodos de esgoto. 
No Quadro 3, a seguir, apresentamos as concentrações médias de 
nitrogênio e fósforo no esgoto. 
Quadro 3 – Concentrações médias das formas de N e P no esgoto 
Componente Unidade Tipo de esgoto Diluído Médio Concentrado 
NTK mg/L 20 40 70 
N Orgânico mg/L 8 15 25 
N Amoniacal mg/L 12 25 45 
P Total mg/L 4 7 14 
P Orgânico mg/L 1 2 4 
P Inorgânico mg/L 3 5 10 
Fonte: Metcalf; Eddy, 2016. 
 
 
28 
TEMA 5 – VAZÕES DE ESGOTO 
Em momento anterior, conhecemos como é o regime do consumo de água 
e suas variações. No caso dos esgotos sanitários, a sua vazão é diretamente 
relacionada a esses consumos, portanto, tudo o que já aprendemos será 
aplicado aqui também. Vamos imaginar no nosso consumo em casa, no banho 
e na lavagem de roupas e louça, que são os maiores consumidores de água. 
Tudo o que usamos vai direto para o ralo, e consequentemente para a rede de 
esgoto. Porém, uma parte da água é utilizada para urbanização ou limpeza de 
ambientes externos, e essa água não vai para a rede de esgoto. 
Portanto, parte da água que é consumida não vai parar no sistema de 
esgotamento. A relação entre água consumida e esgoto produzido é chamado 
de “coeficiente de retorno C”: 
 
𝐶𝐶 =
𝐷𝐷𝑠𝑠𝑎𝑎𝑠𝑠𝑠𝑠𝑡𝑡á𝑜𝑜𝑠𝑠𝑎𝑎
𝐷𝐷𝑐𝑐𝑇𝑇𝑠𝑠𝑠𝑠𝑐𝑐𝑐𝑐𝑇𝑇
 
 
Em que: 
• C: coeficiente de retorno (–); 
• Qsanitária: vazão sanitária, ou seja, vazão de esgoto derivada do consumo 
de água (m³/s); 
• Qconsumo: consumo de água (m³/s). 
De maneira geral, o coeficiente de retorno está na faixa de 0,5 a 0,9, 
sendo que o valor usualmente utilizado é de 0,8 (Mendonça, 2017). O ideal 
sempre é aproveitar dados históricos para serem obtidas essas estimativas. 
O SES ainda tem uma peculiaridade. Por se tratar de sistema enterrado e 
com escoamento aberto, acaba ficando sujeito à infiltração de água que percola 
no solo ou da franja capilar. Esse componente também precisa ser incluído. 
Por fim, um sistema separador absoluto não deveria receber contribuição 
de água de chuva, porém, é o que infelizmente ocorre na grande maioria dos 
sistemas nacionais, ocasionado por ligações irregulares ou interligações 
desconhecidas entre os sistemas de esgoto e de águas pluviais. Na Figura 10 a 
seguir, apresentamos como é composta a vazão no SES. 
 
 
29 
Figura 10 – Componentes da vazão do SES 
 
5.1 Vazão sanitária 
 A vazão sanitária é a vazão derivada do consumo de água. Se compõe 
da vazão doméstica e das componentes industriais e comerciais. A vazão 
doméstica média anual é calculada da seguinte forma: 
 
𝐷𝐷𝐷𝐷 = 
𝐶𝐶𝑃𝑃𝑞𝑞
86400
 
(1.5.1.3) 
Em que: 
• C: coeficiente de retorno; 
• QD: vazão doméstica média anual (em L/s); 
• P: população abastecível a ser considerada no projeto (em habitantes), 
dado obtido no estudo de concepção; 
• Q: taxa de consumo médio anual per capita (em L.hab.dia, apresentada 
na disciplina de tratamento de água). 
Entretanto, o consumo de água tem uma variabilidade natural ao longo do 
ano. Usualmente, em estações mais secas e mais quentes, o consumo de água 
é bem maior que nos períodos mais frios e úmidos. Por isso, é necessário saber 
qual será a vazão média no mês de maior consumo, que se determina por meio 
do coeficiente k1: 
 
𝐷𝐷𝐷𝐷,1 = 𝑘𝑘1𝐷𝐷𝐷𝐷 =
𝐶𝐶𝑘𝑘1𝑃𝑃𝑞𝑞
86400
 
(1.5.1.4) 
𝐷𝐷𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 
𝐷𝐷𝑆𝑆𝑎𝑎𝑠𝑠𝑠𝑠𝑡𝑡á𝑜𝑜𝑠𝑠𝑎𝑎 = 𝐶𝐶𝐷𝐷𝐶𝐶𝑇𝑇𝑠𝑠𝑠𝑠𝑐𝑐𝑐𝑐𝑇𝑇 
𝐷𝐷𝐼𝐼𝑠𝑠𝐼𝐼𝑠𝑠𝑎𝑎𝑡𝑡𝑜𝑜𝑎𝑎çã𝑇𝑇 
𝐷𝐷𝑃𝑃𝑎𝑎𝑜𝑜𝑎𝑎𝑠𝑠𝑠𝑠𝑡𝑡á𝑜𝑜𝑠𝑠𝑎𝑎 
 
 
30 
Em que: 
• QD,1: vazão média doméstica no mês de maior consumo (em L/s); 
• K1: coeficiente do mês de maior consumo (adimensional). 
Para determinar K1, é necessário conhecer as vazões mensais no mínimo 
ao longo de um ano completo, verificar qual destas é a maior, e dividi-la pela 
média do período. Caso os dados não estejam disponíveis, é comum utilizar o 
valor de 1,1 a 1,15. 
Existe também uma grande variabilidade do consumo ao longo do dia. O 
Manual de Hidráulica do prof. Azevedo Netto (Netto; Fernandez, 2019) apresenta 
no seu capítulo B-I alguns gráficos que mostram como essas variações se 
processam. Nesse caso, em algumas unidades, é necessário considerar a 
condição de máxima vazão do sistema, que chamamos de “vazão máxima 
horária”: 
 
𝐷𝐷𝐷𝐷,2 = 𝑘𝑘2𝐷𝐷𝐷𝐷,1 = 𝑘𝑘1𝑘𝑘2𝐷𝐷𝐷𝐷 =
𝐶𝐶𝑘𝑘1𝑘𝑘2𝑃𝑃𝑞𝑞
86400
 
 
Em que: 
• QD,2: vazão máxima horária no dia de maior consumo (em L/s); 
• K2: coeficiente da hora de maior consumo (adimensional). 
Para determinar K2, é necessário realizar um cálculo estatístico, 
considerando no mínimo o histórico de vazões horárias de um ano inteiro, 
calculando as médias de vazão para cada hora cheia, e dividindo a maior média 
horária pela média de todo o período. Caso os dados não estejam disponíveis, 
pode-se considerar valores entre 1,3 e 2,4 dependendo do tamanho do município 
(1,3 para grandes municípios, 2,4 para pequenos). 
Para complementar a vazão sanitária, temos ainda os componentes 
derivados de esgotos industriais e comerciais. Os livros de Netto e Fernandez 
(2019) e Metcalf e Eddy (2016) apresentam diversas tabelas com valores de 
referência para essas estimativas, porém, os autores recomendam que só sejam 
estudados pontos de alto consumo em relação ao padrão do município. Para os 
sistemas comerciais, recomenda-se considerar um acréscimo de 10% no 
consumo doméstico para computar essas quantidades. 
Assim, uma boa aproximação para as vazões sanitárias é a seguinte: 
 
 
31 
𝐷𝐷𝑆𝑆 = 
1,1𝐶𝐶𝑃𝑃𝑞𝑞
86400
+ 𝐷𝐷𝐼𝐼 
 
𝐷𝐷𝑆𝑆,1 = 
1,1𝑘𝑘1𝐶𝐶𝑃𝑃𝑞𝑞
86400
+ 𝐷𝐷𝐼𝐼,1 
 
𝐷𝐷𝑆𝑆,2 = 
1,1𝑘𝑘1𝑘𝑘2𝐶𝐶𝑃𝑃𝑞𝑞
86400
+ 𝐷𝐷𝐼𝐼,2 
Em que: 
• QS: média anual da vazão sanitária (em L/s);• QS,1: média do mês de maior consumo da vazão sanitária (em L/s); 
• QS,2: máxima horária da vazão sanitária (em L/s); 
• C: coeficiente de retorno; 
• P: população esgotada a ser considerada no projeto (em habitantes); 
• q: taxa de consumo médio anual per capita (em L.hab.dia, apresentada 
na disciplina de tratamento de água); 
• QI: média anual das fontes expressivas de esgoto industrial (em L/s); 
• QI,1: média do mês de maior consumo das fontes expressivas de esgoto 
industrial (em L/s); 
• QS,2: máxima horária das fontes expressivas de esgoto industrial (em L/s). 
Em relação ao esgoto industrial, é recomendado que contratos 
específicos sejam realizados com indústrias que tenham consumos especiais, e 
que sejam obtidos os graus de variabilidade que ocorrem em seus processos. 
5.2 Vazão de infiltração e parasitária 
Em adição às fontes domésticas e industriais de esgoto, outras variáveis 
significantes para estimar vazões de esgoto são as contribuições de infiltração e 
de águas pluviais. Em tese, esta última não deveria ocorrer em sistemas 
separadores absolutos, porém, como comentado, essa não é a realidade nos 
sistemas nacionais. Na Figura 11, a seguir, apresentamos o comportamento 
esperado das vazões em um sistema de esgotamento sanitário unitário, 
somando as contribuições pela infiltração e águas parasitárias. 
 
 
 
 
 
32 
Figura 11 – Identificação gráfica da infiltração e de águas parasitárias 
 
Fonte: Metcalf; Eddy, 2016. 
Na Figura 11, anterior, podemos reconhecer as seguintes componentes: 
• infiltração – água adentrando um sistema de coleta por meio diversos 
pontos, incluindo conexões de serviço e do solo, através de tubulações, 
juntas de tubos, conexões ou de paredes e juntas de poços de visitas; 
• vazão direta – as águas parasitárias. Entradas que resultam de conexões 
diretas de escoamento superficial de águas pluviais aos sistemas de 
coletas sanitários ou unitários, causando um aumento quase imediato das 
vazões de esgoto. Fontes possíveis são coletores de águas pluviais e 
drenagem de pátios ligadas de forma irregular, tampas de poços de 
visitas, conexões cruzadas e com drenos de águas pluviais. Intrusão de 
rios e de marés extemporâneas são outras fontes de entradas diretas; 
• influente retardado – entradas retardadas, associadas ao aumento dos 
níveis de água ao longo da bacia de esgotamento. Por exemplo: aumento 
da infiltração em razão de a franja capilar estar elevada, atingindo um 
maior percentual de redes submersas; PVs que se localizam abaixo de 
algum nível de alagamento. 
A vazão de infiltração é bastante simples de se determinar. De acordo 
com o material usado nas tubulações e características construtivas (como 
 
 
33 
quantidade de PVs e altura média do lençol), é definida uma quantidade de 
infiltração por quilômetro de rede de esgotamento, ou seja: 
 
𝐷𝐷𝑠𝑠𝑠𝑠𝐼𝐼 = 𝑞𝑞𝑠𝑠𝑠𝑠𝐼𝐼𝑑𝑑 
Em que: 
• Qinf: vazão de infiltração (em L/s); 
• qinf: taxa de infiltração, que depende do material e condições locais (em 
L/s.km); 
• L: comprimento da rede de esgotamento (em km). 
A determinação da taxa de infiltração ainda não é uma unanimidade, pois 
depende de diversos fatores, nem sempre bem mensurados, e se inclui nestes 
a qualidade da execução da rede, que é praticamente impossível de ser aferida 
em razão das tubulações ficarem enterradas. 
A NBR 9.649 (ABNT, 1986b) recomenda que esse valor deva ficar entre 
0,05 e 1 L/s.km. É uma faixa bastante alargada. Vamos imaginar, por exemplo, 
uma rede de 50 km. As faixas representadas pela norma nos fariam calcular uma 
infiltração entre 2,5 e 50 L/s, por exemplo. No Brasil, para contornar esse 
problema, são geralmente utilizados os valores de referência apresentados na 
NT 025 da Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo – Sabesp 
(São Paulo, 2006): 
• redes preponderantemente acima do lençol freático: 0,1 L/s.km; 
• redes preponderantemente abaixo do lençol freático: 
− 0,2 L/s.km para redes em PVC; 
− 0,5 L/s.km para redes em cerâmica ou concreto. 
Geralmente temos o traçado da rede e suas extensões, porém, quando 
isso não existe, podem ser estimadas considerando a extensão média de 
arruamento, que varia de 150 m/ha para lotes de alto luxo, com área superior a 
800 m² de terreno, até 200 m/ha para zonas comerciais centrais. 
Já a água parasitária é um problema à parte. Em tese, os sistemas 
nacionais não são projetados para esse componente, e não existe legislação 
nacional que permita o extravasamento de esgoto. Existem algumas legislações 
estaduais que permitem que as ETEs extravasem esgoto em períodos de 
elevada precipitação, entretanto, não definem frequência e condições em que 
 
 
34 
isso é permitido. Isso ainda é um assunto muito complicado, geralmente tema de 
intensas dúvidas dos projetistas nacionais. 
Como regra geral, não se considera esse componente. Contudo, existem 
algumas literaturas como a de Netto e Fernandez (2016) que recomendam 
adotar de 5 a 25% de aumento na vazão máxima horária, mas isso não resolve 
o problema em geral. A defesa realizada, por enquanto, é de que a NBR 9.649 
(ABNT, 1986b) não inclui a componente água parasitária nos seus cálculos e, 
portanto, não há sequer uma regra nacional para isso ser executado. 
5.3 Vazão total 
Somamos então as componentes apresentadas, conforme Figura 10 
anterior, e chegamos às vazões de esgoto: 
 
𝑆𝑆𝑝𝑝𝑉𝑉ã𝑙𝑙 𝑝𝑝é𝑙𝑙𝑙𝑙𝑝𝑝 𝑝𝑝𝑡𝑡𝑞𝑞𝑝𝑝𝑙𝑙 = 
1,1𝐶𝐶𝑃𝑃𝑞𝑞
86400
+ 𝐷𝐷𝐼𝐼 + 𝑞𝑞𝑠𝑠𝑠𝑠𝐼𝐼𝑑𝑑 
 
𝑆𝑆𝑝𝑝𝑉𝑉ã𝑙𝑙 𝑝𝑝é𝑙𝑙𝑙𝑙𝑝𝑝 𝑙𝑙𝑙𝑙 𝑝𝑝ê𝑙𝑙 𝑙𝑙𝑞𝑞 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑙𝑙𝑙𝑙𝑝𝑝 𝑝𝑝𝑙𝑙𝑡𝑡𝑙𝑙𝑞𝑞𝑝𝑝𝑙𝑙 = 
1,1𝑘𝑘1𝐶𝐶𝑃𝑃𝑞𝑞
86400
+ 𝐷𝐷𝐼𝐼,1 + 𝑞𝑞𝑠𝑠𝑠𝑠𝐼𝐼𝑑𝑑 
 
𝑆𝑆𝑝𝑝𝑉𝑉ã𝑙𝑙 𝑝𝑝á𝑑𝑑𝑙𝑙𝑝𝑝𝑝𝑝 ℎ𝑙𝑙𝑝𝑝á𝑝𝑝𝑙𝑙𝑝𝑝 = 
1,1𝑘𝑘1𝑘𝑘2𝐶𝐶𝑃𝑃𝑞𝑞
86400
+ 𝐷𝐷𝐼𝐼,2 + 𝑞𝑞𝑠𝑠𝑠𝑠𝐼𝐼𝑑𝑑 
Em que: 
• C: coeficiente de retorno; 
• P: população esgotada a ser considerada no projeto (em habitantes); 
• q: taxa de consumo médio anual per capita (em L.hab.dia, apresentada 
em estudos anteriores); 
• QI: média anual das fontes expressivas de esgoto industrial (em L/s); 
• QI,1: média do mês de maior consumo das fontes expressivas de esgoto 
industrial (em L/s); 
• QS,2: máxima horária das fontes expressivas de esgoto industrial (em L/s); 
• qinf: taxa de infiltração, que depende do material e condições locais (em 
L/s.km); 
• L: comprimento da rede de esgotamento (em km). 
 
 
35 
5.4 Exemplo 
Vamos supor aqui a mesma situação que estudamos em tratamento de 
água. Um município pequeno, de 10.000 habitantes, localizado na Paraíba, 
apresenta uma média de consumo de 102,4 L/hab.dia (a menor média nacional). 
O k1 obtido com base nos dados de municípios semelhantes é 1,15; o k2 é igual 
a 2,0. A área urbana do município tem 5 km² e uma ocupação média de 
180 m/ha. A rede de esgoto será toda em PVC, e não sabemos o nível do lençol. 
Não temos também nenhuma contribuição industrial expressiva. 
Nesse caso, vamos para os dados que temos: 
• P = 10.000 habitantes; 
• q = 102,4 L/hab.dia; 
• qinf = 0,2 L/s.km (como não sabemos o nível do lençol, vamos utilizar o 
valor maior, por segurança); 
• C = 0,8 (na falta de dados, usar a recomendação da norma); 
• QI = 0 L/s; 
• k1 = 0,15; 
• k2 = 2,0. 
Precisamos ainda encontrar o valor do comprimento da tubulação. Antes, 
vamos transformar a unidade de área do município: 
 
𝐴𝐴 = 10 𝑘𝑘𝑝𝑝2 = 5 𝑘𝑘𝑝𝑝2 × 100
ℎ𝑝𝑝
𝑘𝑘𝑝𝑝²
= 500 ℎ𝑝𝑝 
 
Assim: 
 
𝑑𝑑 = 180 
𝑝𝑝
ℎ𝑝𝑝
× 500 ℎ𝑝𝑝 = 90.000 𝑝𝑝 = 90 𝑘𝑘𝑝𝑝 
 
Portanto, temos todos os dados para fazer o cálculo das vazões 
sanitárias: 
 
𝐷𝐷𝑆𝑆 = 
1,1𝐶𝐶𝑃𝑃𝑞𝑞
86400
+ 𝐷𝐷𝐼𝐼 =
1,1 × 0,8 × 10.000 × 102,4
86400
+ 0 = 10,43 𝑑𝑑/𝑙𝑙 
 
𝐷𝐷𝑆𝑆,1 = 
1,1𝑘𝑘1𝐶𝐶𝑃𝑃𝑞𝑞
86400
+ 𝐷𝐷𝐼𝐼,1 = 1,15 × 10,43 + 0 = 12 𝑑𝑑/𝑙𝑙 
 
 
36 
𝐷𝐷𝑆𝑆,2 = 
1,1𝑘𝑘1𝑘𝑘2𝐶𝐶𝑃𝑃𝑞𝑞
86400
+ 𝐷𝐷𝐼𝐼,2 = 2,0 × 12 + 0= 24 𝑑𝑑/𝑙𝑙 
 
Agora, vamos calcular a vazão de infiltração: 
 
𝐷𝐷𝑠𝑠𝑠𝑠𝐼𝐼 = 𝑞𝑞𝑠𝑠𝑠𝑠𝐼𝐼𝑑𝑑 = 0,2 × 90 = 18 𝑑𝑑/𝑙𝑙 
 
Assim, as vazões serão: 
 
𝑆𝑆𝑝𝑝𝑉𝑉ã𝑙𝑙 𝑝𝑝é𝑙𝑙𝑙𝑙𝑝𝑝 𝑝𝑝𝑡𝑡𝑞𝑞𝑝𝑝𝑙𝑙 = 10 + 18 = 28 𝑑𝑑/𝑙𝑙 
 
𝑆𝑆𝑝𝑝𝑉𝑉ã𝑙𝑙 𝑝𝑝é𝑙𝑙𝑙𝑙𝑝𝑝 𝑙𝑙𝑙𝑙 𝑝𝑝ê𝑙𝑙 𝑙𝑙𝑞𝑞 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑙𝑙𝑙𝑙𝑝𝑝 𝑝𝑝𝑙𝑙𝑡𝑡𝑙𝑙𝑞𝑞𝑝𝑝𝑙𝑙 = 12 + 18 = 30𝑑𝑑/𝑙𝑙 
 
𝑆𝑆𝑝𝑝𝑉𝑉ã𝑙𝑙 𝑝𝑝á𝑑𝑑𝑙𝑙𝑝𝑝𝑝𝑝 ℎ𝑙𝑙𝑝𝑝á𝑝𝑝𝑙𝑙𝑝𝑝 = 24 + 18 = 40𝑑𝑑/𝑙𝑙 
 
Esse exercício mostra o peso da vazão de infiltração, sobretudo em 
municípios pequenos. 
FINALIZANDO 
Vamos relembrar os principais tópicos que abordamos: 
• a preocupação com a coleta de esgotos e o não lançamento direto de 
excretas nos rios data das civilizações mesopotâmicas, em 3.000 a.C.; 
• os romanos expandiram a infraestrutura de coleta de esgoto nas áreas 
ocupadas, porém, essa expansão retrocedeu na Idade Média. Os ingleses 
começaram a construção das redes públicas de esgotos em 1850, 
levando Paris, Bruxelas e Berlim a começar também em 1867. A 
necessidade de tratamento de esgotos se deu no final do século XIX; 
• as fossas sépticas surgiram em 1881; o filtro biológico percolador, em 
1901, em Chesterfield; o sistema de lodos ativados, em 1915, em 
Milwaukee; em 1950, houve a difusão das lagoas de estabilização nos 
Estados Unidos, e, em 1970, o Uasb; 
• os sistemas de esgotamento sanitário (SES) podem ser individuais ou 
coletivos e descentralizados ou centralizados. O sistema pode ser 
unitário, separador absoluto ou separador parcial. Há vantagens e 
desvantagens na utilização de um ou de outro sistema. O Brasil, desde 
 
 
37 
1986, adota como padrão o sistema separador absoluto, com base na 
ABNT NBR 9648 e 9649 (ABNT, 1986a; 1986b). Contudo, na prática, seu 
funcionamento se assemelha ao de um sistema separador parcial, em 
razão de ligações irregulares de difícil controle; 
• a topologia de um SES é dada por ramais  Rede coletora  Coletor 
tronco  Interceptores  Emissários  Estações de Tratamento de 
Esgoto (ETE). Podem ser necessárias estações elevatórias de esgoto 
(EEE); 
• o esgoto é composto basicamente de água (99,9%) e somente 0,1% de 
sólidos, sendo que esses 0,1% são os responsáveis por todos os 
problemas consequentes; 
• Os principais parâmetros para caracterização quantitativa do esgoto são 
a série de sólidos (principalmente os SST), a DQO, a DBO, o NTK e o 
fósforo reativo (ortofosfato); 
• a vazão de esgoto é a soma da vazão sanitária com a vazão de infiltração. 
A vazão sanitária é a vazão derivada do consumo de água, aplicado o 
coeficiente de retorno, enquanto a vazão de infiltração é calculada 
multiplicando uma taxa linear pelo comprimento da rede coletora. 
 
 
 
38 
REFERÊNCIAS 
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12.209: 
elaboração de projetos hidráulico-sanitários de estações de tratamento de esgotos 
sanitários. Rio de Janeiro, 2011. 
_____. NBR 9648: estudo de concepção de sistemas de esgotamento sanitário – 
procedimento. Rio de Janeiro, 1986a. 
_____. NBR 9649: projeto de redes coletoras de esgoto sanitário – procedimento. 
Rio de Janeiro, 1986b. 
BRASIL. Lei n. 11.445, de 5 de janeiro de 2007. Diário Oficial da União, Poder 
Legislativo, Brasília, DF, 5 dez. 2007. 
_____. Ministério da Saúde. Fundação Nacional de Saúde – Funasa. Manual de 
Saneamento. 3. ed. Brasília, 2004. 
_____. Ministério do Desenvolvimento Regional – MDR. Secretaria Nacional de 
Saneamento – SNS; Secretaria Nacional de Saneamento do Ministério do 
Desenvolvimento Regional. Panorama do Saneamento Básico no Brasil 2021. 
Brasília, 2021. 
_____. Resolução Conama n. 430, de 13 de maio de 2011. Dispõe sobre as 
condições e padrões de lançamento de efluentes, complementa e altera a 
Resolução n. 357, de 17 de março de 2005, do Conselho Nacional do Meio 
Ambiente-CONAMA. Diário Oficial da União, Poder Legislativo, Brasília, DF, 13 
maio 2011. 
DERISIO, J. C. Introdução ao controle da poluição ambiental. 4. ed. São Paulo: 
Oficina de Textos, 2012. 
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA – IBGE. Sistema 
Cidades@. Dados de 2021. Disponível em: <https://cidades.ibge.gov.br/brasil/ 
panorama>. Acesso em: 13 abr. 2023. 
LIMA, E. V. A. Aplicação do modelo de Streeter-Phelps na análise de 
concessão de outorgas de lançamento de efluentes em rios naturais. 
Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal do Ceará, 
Fortaleza, 2011. 
 
 
39 
MENDONÇA, S. R. Sistemas sustentáveis de esgotos: orientações técnicas 
para projeto e dimensionamento de redes coletoras, emissários, canais, estações 
elevatórias, tratamento e reuso na agricultura. São Paulo: Blucher, 2017. 
METCALF, L.; EDDY, H. P. Tratamento de efluentes e recuperação de 
recursos. 5. ed. Porto Alegre: AMGH, 2016. 
NETTO, J. M. A.; FERNANDEZ, M. F. Manual de Hidráulica. 9. ed. São Paulo: 
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RAMINELLI, L. K. Hidráulica e planejamento aplicados ao saneamento. 
Curitiba: InterSaberes, 2021. 
ROCHA, A. A. Histórias do saneamento. São Paulo: Blucher, 2018. 
SÃO PAULO. Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo – 
Sabesp. Norma Técnica Sabesp NTS 025 – Projeto de redes coletoras de 
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Desenvolvimento Tecnológico. São Paulo, julho, 2006. 
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Biochemical Oxygen Demand (BOD). In: LIPPS, W. C.; BAXTER, T. E.; BRAUN-
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Wastewater. Washington: APHA Press, 2018. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SANEAMENTO AMBIENTAL – 
TRATAMENTO DE ESGOTO 
AULA 2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. César Augusto Marin 
 
 
2 
CONVERSA INICIAL 
Anteriormente, você teve uma introdução ao estudo dos sistemas de 
esgotamento sanitário e das principais características qualitativas e quantitativas 
das águas residuárias. Agora, você vai começar a compreender como a 
necessidade de coleta e tratamento de esgotos foi institucionalizada em nosso 
país e como o uso de sistemas individuais é fundamental para que as metas 
sejam atingidas. Então, tendo isso em vista, você conhecerá como dimensionar 
as principais unidades de um sistema individual adequado. Essa habilidade está 
atualmente com uma alta demanda no mercado, em virtude da aprovação, 
recente, do novo Marco Legal do Saneamento – Lei n. 14.026/2020 (Brasil, 
2020), que abriu caminho para um maior uso de sistemas individuais. 
Assim, esta etapa se dará da seguinte forma: começaremos com a 
abordagem das principais leis nacionais, no Tópico 1; depois, mostraremos a 
aplicabilidade dos sistemas individuais, no Tópico 2; e, por fim, trabalharemos 
com o dimensionamento das principais unidades de um sistema individual, nos 
Tópicos 3 a 5. Nosso objetivo, com esta etapa, é que você, ao fim: 
• Conheça a legislação que rege a necessidade de coleta e tratamento de 
esgoto no Brasil, e a heterogeneidade dessa coleta e tratamento, nos 
estados. 
• Saiba o que é um sistema individual adequado e onde ele pode ser 
aplicado. 
• Esteja apto(a) a dimensionar tanques sépticos. 
• Esteja apto(a) a dimensionar filtros anaeróbios e wetlands construídos 
como tratamentos complementares a tanques sépticos. 
• Esteja apto(a) a dimensionar sumidouros e valas de infiltração como 
métodos de destinação final do efluente de sistemas de tratamento 
individuais. 
TEMA 1 – LEGISLAÇÃO APLICÁVEL NO BRASIL 
Antes de começarmos a desenvolver as concepções e projetos de 
sistemas de tratamento de esgotos, precisaremos primeiro conhecer o porquê 
dos investimentos que serão realizados, para garantir que estamo-los fazendo 
 
 
3 
de uma forma racional. Essa necessidade é dada por duas razões: uma, técnica; 
e outra, legal. 
Em termos técnicos, conhecemos, na etapa anterior, o histórico dos 
sistemas de esgotamento sanitário (SES) e quais problemas eles foramfeitos 
para resolver; e conhecemos também os principais componentes do esgoto e o 
que eles causam na natureza. Assim, podemos dizer que o objetivo de um SES 
é: 
• Evitar doenças e o mal-estar social causados pelo odor e pelas bactérias 
do esgoto sanitário, afastando-o do contato humano. 
• Evitar a deterioração dos rios e corpos d’água em decorrência do 
lançamento, neles, de esgotos sem tratamento. 
Portanto, precisamos sempre lembrar que só faz sentido fazer 
investimentos para tal quando o esgoto sanitário tiver potencial para causar 
algum dos problemas listados. Naturalmente, isso decorre do crescimento das 
cidades, e foi para evitar os problemas causados por esse crescimento que uma 
legislação que tratasse do tema foi criada. Um equilíbrio ideal seria aquele em 
que as razões técnicas e legais fossem idênticas, ou seja, que as exigências 
legais conseguissem exprimir de forma certa e objetiva os anseios da sociedade 
em termos de engenharia sanitária. Nesse caso, o conhecimento técnico seria 
suficiente para o profissional. Contudo, em um sistema complexo como o da 
relação urbana com o meio ambiente, a aderência não é tão precisa e, assim, é 
imprescindível que o(a) engenheiro(a) saiba o que a sociedade lhe exige, com 
base nas leis vigentes. 
Para um adequado tratamento de esgoto, por se tratar de um serviço, leis 
administrativas, tributárias e do trabalho estão envolvidas, assim como o Código 
de Defesa do Consumidor – CDC (Brasil, 1990). Pela relação do tema com o 
meio ambiente e as cidades, leis de licenciamento e de zoneamento urbano 
também fazem parte desse arcabouço legal a ser considerado. Porém, existem 
algumas regras que são bastante específicas, que aprenderemos aqui: 
• Meta de cobertura com esgoto, estabelecida pelo Novo Marco Legal do 
Saneamento Básico – Lei n. 14.026/2020 (Brasil, 2020). 
• Padrões de lançamento de efluentes, definidos pela Resolução n. 
430/2011 (Brasil, 2011) do Conselho Nacional do Meio Ambiente 
(Conama) e por leis estaduais. 
 
 
4 
• Classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu 
enquadramento, conforme a Resolução n. 357/2005 do Conama (Brasil, 
2005). 
1.1 Metas de cobertura do Novo Marco Legal do Saneamento Básico 
Em nosso estudo, você já conheceu os marcos legais do nosso país para 
o setor de saneamento básico; portanto, não iremos falar desse assunto, 
novamente, de forma aprofundada, mas somente relembrando os principais 
pontos que estão associados aos SES. 
O primeiro deles, que foi abrangido pelo Novo Marco, em seu art. 11-B, é 
a obrigação de constar metas, bem especificadas, de expansão do serviço de 
esgotamento sanitário, nos contratos: “Art. 11-B: Os contratos de prestação dos 
serviços públicos de saneamento básico deverão definir metas de 
universalização que garantam o atendimento [...] de 90% (noventa por cento) da 
população com coleta e tratamento de esgotos até 31 de dezembro de 2033 [...]” 
(Brasil, 2020). 
Outro ponto, também muito importante, abordado pelo Novo Marco são 
as definições a respeito do que se entende por um sistema adequado de coleta 
e tratamento de esgotos: 
Art. 3º-B. Consideram-se serviços públicos de esgotamento sanitário 
aqueles constituídos por 1 (uma) ou mais das seguintes atividades: 
I - coleta, incluída ligação predial, dos esgotos sanitários; 
II - transporte dos esgotos sanitários; 
III - tratamento dos esgotos sanitários; e 
IV - disposição final dos esgotos sanitários e dos lodos originários da 
operação de unidades de tratamento coletivas ou individuais de forma 
ambientalmente adequada, incluídas fossas sépticas. (Brasil, 2020) 
Os itens I a III já constavam de texto anterior e são a definição do que é 
um sistema público de esgotamento sanitário. Mas o texto trouxe uma novidade 
no item IV, em que se entende que o serviço de disposição final de lodos gerados 
em sistemas individuais também é um serviço público de esgotamento sanitário, 
podendo compor e se somar aos SES para compor o indicador de atendimento. 
Nesse sentido, cabe apenas ao prestador garantir que o sistema individual é 
adequado, o que conheceremos mais à frente. 
Na última revisão do Plano Nacional de Saneamento Básico, realizada 
pelo Ministério do Desenvolvimento Regional, é apresentado que somente 
54,8% da população era atendida de forma adequada, com 41,9% com 
 
 
5 
atendimento precário e 3,3% sequer com algum tipo de atendimento. Isso 
mostrava um déficit de atendimento de mais de 93,5 milhões de habitantes, o 
que mostra a dimensão de avanço necessário para se chegar à meta de 90% 
estabelecida no Novo Marco. Outro documento, o Panorama do saneamento 
básico no Brasil, revela um valor estimado de R$ 357 bilhões de investimento 
para sanar esse déficit até 2033, ou seja, cerca de R$ 32 bilhões por ano, sendo 
o saneamento básico um dos setores que estará muito aquecido nesta e na 
próxima década (Brasil, 2019, 2020, 2021). 
1.2 Padrões de lançamento de efluentes 
Para o lançamento de esgotos tratados em cursos d’água ou no solo como 
disposição final, uma série de condições devem ser atendidas quanto à 
composição desse material, e o documento que rege essas condições é a 
Resolução n. 430/2011 do Conama (Brasil, 2011). Aqui, nós vamos repassar 
alguns dos seus principais pontos, que influenciam em como vamos projetar os 
SES. 
Primeiro, tratemos da disposição de esgoto no solo: “Art 2° A disposição 
de efluentes no solo, mesmo tratados, não está sujeita aos parâmetros e padrões 
de lançamento dispostos nesta Resolução, não podendo, todavia, causar 
poluição ou contaminação das águas superficiais e subterrâneas.” (Brasil, 2011). 
Portanto, todos os padrões que são aplicados na resolução só são válidos para 
lançamentos em corpos receptores, enquanto no solo a única exigência é não 
causar danos às águas superficiais e subterrâneas. Quem define essas regras é 
a Resolução n. 420/2009 do Conama (Brasil, 2009), porém esta está muito mais 
associada ao problema de contaminação com metais pesados e compostos 
orgânicos. Assim, há uma lacuna legal que faz com que, hoje, essa disposição 
final seja feita somente em sistemas individuais. 
Nos sistemas coletivos, o destino final é praticamente, sempre, os cursos 
d’água superficiais. E, nesse ponto, cabe destacar a primeira exigência da 
Resolução n. 430/2011 do Conama: “Art. 3º: Os efluentes de qualquer fonte 
poluidora somente poderão ser lançados diretamente nos corpos receptores 
após o devido tratamento e desde que obedeçam às condições, padrões e 
exigências dispostos nesta Resolução e em outras normas aplicáveis.” (Brasil, 
2011). Ou seja, a resolução deixa claro que é vetado o lançamento de efluentes 
em corpos receptores sem tratamento. E, depois, fala então dos padrões e 
 
 
6 
condições que devem ser garantidos. Para o caso das estações de tratamento 
de esgoto sanitário (ETEs), a Seção III, que compreende os art. 21 a 23, vai 
explicitar esses padrões, que resumimos no Quadro 1. 
Quadro 1 – Padrões de lançamento de esgoto tratado, segundo Resolução n. 
430/2011 do Conama 
Componente Padrão 
Potencial 
hidrogeniônico (pH) 
entre 5 e 9 
Temperatura T < 40 ºC 
∆T no rio ≤ 3 °C 
Sólidos sedimentáveis Para águas correntes: ≤ 1 mL/L.h 
Para águas paradas: virtualmente ausentes (< 0,1 mL/L.h) 
Demanda bioquímica 
de oxigênio (DBO) 
DBO ≤ 120 mg/L ou 
Eficiência de remoção1 ≥ 60% 
Óleos e graxas Substâncias solúveis em hexano ≤ 100 mg/L 
Materiais flutuantes Ausência 
Fonte: Elaborado por Marin, 2023 com base em Brasil, 2011. 
A resolução tem um propósito bastante interessante, pois cada item ali 
listado tem um objetivo específico; porém, ela é pouco restritiva, para que 
sistemas simples de tratamento sejam capazes de atendê-la, tendo em vista o 
déficit ainda existente em nosso país. Há, ainda, elementos que tiraram um 
pouco do espírito original de seu propósito, como este: “Art. 3º [...] Parágrafoúnico. O órgão ambiental competente poderá, a qualquer momento, mediante 
fundamentação técnica: I - acrescentar outras condições e padrões para o 
lançamento de efluentes, ou torná-los mais restritivos, tendo em vista as 
condições do corpo receptor [...]” (Brasil, 2011). 
Ou seja, já se deixa claro, desde o início, que os padrões de referência 
estabelecidos são mínimos, mas que o órgão ambiental pode torná-los mais 
restritivos, se o corpo receptor assim o exigir. Nessa interpretação, se aplicam 
 
1 Conforme parágrafo 3º do art. 21 da Resolução n. 430/2011 do Conama: “Para a determinação 
da eficiência de remoção de carga poluidora em termos de DBO para sistemas de tratamento 
com lagoas de estabilização, a amostra do efluente deverá ser filtrada.” (Brasil, 2011). 
 
 
7 
leis estaduais que são heterogêneas e muitas vezes arbitrárias, porém que 
precisam ser cumpridas. Existem estados que exigem remoção de nutrientes, 
outros de patógenos e alguns, até, que trabalham somente com eficiência. Para 
se ter uma ideia dessa heterogeneidade, veja o Quadro 2, onde estão resumidos 
os padrões para DBO das leis estaduais, ou o item 4.3 de Pompeo (2020), em 
que tais informações se encontram mais bem detalhadas. 
Quadro 2 – Padrões de lançamento para DBO nos diferentes estados da 
federação 
Estado Padrão 
RJ DBO ≤ 180 mg/L ou eficiência ≥ 30%, se carga ≤ 5 kgDBO/d 
DBO ≤ 100 mg/L ou eficiência ≥ 60%, se carga = 5-25 kgDBO/d 
DBO ≤ 60 mg/L ou eficiência ≥ 80%, se carga = 25-80 kgDBO/d 
DBO ≤ 40 mg/L ou eficiência ≥ 85%, se carga > 80 kgDBO/d 
MG DBO ≤ 60 mg/L ou eficiência ≥ 60% 
SP, BA Eficiência ≥ 80% 
ES Eficiência ≥ 90% 
RS DBO ≤ 120 mg/L, para vazão ≤ 200 m³/d 
DBO ≤ 80 mg/L, para vazão = 200-1.000 m³/d 
DBO ≤ 60 mg/L, para vazão = 1.000-2.000 m³/d 
DBO ≤ 40 mg/L, para vazão = 2.000-10.000 m³/d 
DBO ≤ 20 mg/L, para vazão > 10.000 m³/d 
SC, PB, 
GO 
DBO ≤ 60 mg/L ou eficiência ≥ 80% 
PR DBO ≤ 90 mg/L 
CE, RO Não tem 
AL, MS DBO ≤ 60 mg/L 
PE DBO ≤ 180 mg/L ou eficiência ≥ 30%, se carga ≤ 2 kgDBO/d 
DBO ≤ 80 mg/L ou eficiência ≥ 60%, se carga = 2-6 kgDBO/d 
DBO ≤ 60 mg/L ou eficiência ≥ 80%, se carga = 6-50 kgDBO/d 
 
 
8 
DBO ≤ 30 mg/L ou eficiência ≥ 85%, se carga > 50 kgDBO/d 
Fonte: Elaborado por Marin, 2023 com base em Pompeo, 2020. 
E ainda existe a capacidade de recebimento do corpo receptor. A 
Resolução n. 430/2011 do Conama estabelece isso de forma clara e até 
excessivamente restritiva: 
Art. 5º Os efluentes não poderão conferir ao corpo receptor 
características de qualidade em desacordo com as metas obrigatórias 
progressivas, intermediárias e final, do seu enquadramento. 
[...] 
Art. 12. O lançamento de efluentes em corpos de água, com exceção 
daqueles enquadrados na classe especial, não poderá exceder as 
condições e padrões de qualidade de água estabelecidos para as 
respectivas classes, nas condições da vazão de referência ou volume 
disponível, além de atender outras exigências aplicáveis. (Brasil, 2011) 
Ou seja, mesmo que o padrão esteja atendendo à qualidade de 
lançamento exigida pela legislação nacional e estadual, ainda precisa se garantir 
que ele esteja de acordo com a classe do corpo receptor em que o efluente será 
lançado. A definição sobre como isso é obtido é de responsabilidade do órgão 
ambiental gestor do recurso hídrico, que pode ser federal ou estadual. Essa 
definição é realizada por meio da outorga do direito de uso de recurso hídrico. 
1.3 Classificação dos corpos receptores 
A regulamentação do enquadramento de corpos d’água no âmbito federal 
é feita pela Resolução n. 357/2005 do Conama (Brasil, 2005). Essa resolução 
separa as águas em águas doces, salobras e salinas e dá diretrizes de qualidade 
e orientações sobre o uso de cada classe. No Quadro 3, temos um resumo dos 
principais usos previstos para cada uma das classes, sendo sempre a classe 
especial de melhor qualidade e a 4, a de pior qualidade. A resolução, nesse 
ponto, propicia duas interpretações fortes e que usualmente acabam sendo mal 
relacionadas: a primeira é que se precisa proteger os rios com usos nobres, com 
as classes especial, 1 e 2; a segunda, por outro lado, é também permitir um 
menor controle sobre os rios de usos menos exigentes, como de navegação e 
rios urbanos, para não onerar os sistemas de tratamento das águas residuárias 
dos setores que ali se instalaram. 
 
 
 
9 
Quadro 3 – Classificação das águas doces e seus usos, segundo Resolução n. 
357/2005 do Conama 
Usos Classe 
E* 1 2 3 4 
Preservação do equilíbrio natural das comunidades 
aquáticas 
 
Comunidades indígenas 
Proteção das comunidades aquáticas 
Recreação de contato primário 
Aquicultura 
Abastecimento humano – somente desinfecção 
Abastecimento humano – tratamento simplificado 
Abastecimento humano – tratamento convencional 
Abastecimento humano – tratamento avançado 
Recreação de contato secundário 
Pesca 
Irrigação – hortaliças consumidas cruas 
Irrigação – frutas de solo, sem remoção de película 
Irrigação – hortaliças, frutas, parques, jardins, lazer 
Irrigação – arbóreas, cereais e forrageiras 
Dessedentação de 
animais 
 
Navegação 
Harmonia paisagística 
* E: classe especial. 
Fonte: Elaborado por Marin, 2023 com base em Brasil, 2005. 
Em outras palavras, a resolução criou, então, um instrumento para 
dissuadir os usos que poderiam causar poluição de se instalarem em bacias com 
mananciais ou usos muito nobres, direcionando-os às regiões de menor 
necessidade de qualidade. Isso é interessante, para o país, tanto ambiental 
como economicamente, a fim de se gerar um equilíbrio necessário entre esses 
fatores. 
No Quadro 4, apresentamos os principais parâmetros que estão 
associados aos SES e que devem ser garantidos para cada classe de corpo 
d’água doce. Esses são os valores-alvo que os órgãos ambientais gestores dos 
 
 
10 
recursos hídricos consideram para cálculo e emissão de outorgas de direito. 
Desse quadro, facilmente se vê que a condição prevista pela Resolução n. 
430/2011 do Conama (Brasil, 2011) só se aproxima de ser alcançada quando o 
corpo receptor se trata de um classe 4. Nesse caso, a preocupação é garantir 
que, durante o processo de autodepuração, o corpo receptor não atinja 
concentrações de oxigênio dissolvido (OD) inferiores a 2 mg/L. 
Quadro 4 – Principais padrões para os corpos d’água, de acordo com a classe 
Classe DBO 
(mg/L) 
OD 
(mg/L) 
P Total 
(mg/L) 
N-Amon. (mg/L) Nitrato (mg/L) 
1 ≤ 3 ≥ 6 ≤ 0,1 ≤ 3,7 (pH ≤ 7,5) 
≤ 0,5 (pH > 8,5) 
10 
2 ≤ 5 ≥ 5 ≤ 0,1 ≤ 3,7 (pH ≤ 7,5) 
≤ 0,5 (pH > 8,5) 
10 
3 ≤ 10 ≥ 4 ≤ 0,15 ≤ 13,3 (pH ≤ 7,5) 
≤ 1,0 (pH > 8,5) 
10 
4 - ≥ 2 - - - 
Fonte: Elaborado por Marin, 2023 com base em Brasil, 2005. 
Em todos os outros casos, extensivos sistemas de tratamento serão 
necessários para atender à qualidade necessária. Por isso, em princípio, por 
razões econômicas, os comitês de bacia hidrográfica deveriam reservar locais, 
nos rios próximos às cidades, para manutenção de trechos como classe 4, de 
forma que as ETEs não ficassem muito onerosas, já que o pagamento desse 
serviço é todo feito, integralmente, pelos habitantes dos municípios. Contudo, 
não é sempre essa a realidade, o que tem levado a uma pressão muito grande 
pela elevação da qualidade das ETEs, em nosso país. 
TEMA 2 – SISTEMAS INDIVIDUAIS 
Você já sabe, agora, os principais requisitos legais que serão exigidos de 
uma ETE de um sistema coletivo tradicional de esgotamento sanitário. Esses 
sistemas serão extensamente destrinchados ao longo do nosso estudo; porém, 
antes de avançarmos nesse assunto, é importante conhecermos mais os 
 
 
11 
sistemas individuais e seu dimensionamento. Isso é necessário pois o uso de 
sistemas individuais está em um momento de transição, em nosso país. Antes 
do advento do Novo Marco Legal (Brasil, 2020), ou seja, antes