Saneamento vs Fev2023-1-1 (4)

Prévia do material em texto

SANEAMENTO 
BÁSICO/SISTEMAS DE 
ÁGUAS E ESGOTOS
PROF. CEZAR L. F. PIRES
JUN/2022
Saneamento
“A água de boa qualidade é 
exatamente como a saúde ou a 
liberdade: ela só tem valor quando 
acaba”.
João Guimarães Rosa (1908-1967)
Prof. Cezar L. F. Pires 2
Cezar L F Pires
➢ Facebook: Cezar L F Pires
➢ Email: cpires@uva.com
mailto:cpiresmail@gmail.com
Artigos Sugeridos
Site: SRZD
13/10/2014 - Movimento ambiental: como começou - http://www.sidneyrezende.com/noticia/238748
29/10/2014 - A crise da água - http://www.sidneyrezende.com/noticia/239640
09/03/2015 - Não está faltando água em São Paulo! - http://www.sidneyrezende.com/noticia/246670
07/04/2015 O potencial de energias solar e eólica no Brasil - http://www.sidneyrezende.com/noticia/247839
08/05/2015 Consumo X Consumismo (Parte 1) - http://www.sidneyrezende.com/noticia/248980
18/06/2015 Consumo X Consumismo (Parte 2) - http://www.sidneyrezende.com/noticia/250703
27/08/2015 Consumo X Consumismo (Parte 3) - http://www.sidneyrezende.com/noticia/254069
29/09/2015 Educação Ambiental - http://www.sidneyrezende.com/noticia/254069
14/01/2016 Poluição Urbana do Ar - http://www.sidneyrezende.com/noticia/259037
http://www.sidneyrezende.com/noticia/238748
http://www.sidneyrezende.com/noticia/239640
http://www.sidneyrezende.com/noticia/246670
http://www.sidneyrezende.com/noticia/247839
http://www.sidneyrezende.com/noticia/248980
http://www.sidneyrezende.com/noticia/250703
http://www.sidneyrezende.com/noticia/254069
http://www.sidneyrezende.com/noticia/254069
http://www.sidneyrezende.com/noticia/259037
Artigos Sugeridos
31/03/2016 Desenvolvimento x efeitos colaterais - http://www.sidneyrezende.com/noticia/261526
15/04/2016 Retrocessos Leg. Amb. – Veta Dilma - http://www.sidneyrezende.com/noticia/262059
24/05/2016 A Nova Gestão de Rios - http://bit.ly/1XtUYdb ou
http://www.sidneyrezende.com/noticia/263419+artigo+a+nova+gestao+de+rios
10/06/2016 Dia Mundial Meio Ambiente EarthDayIndian - http://www.sidneyrezende.com/noticia/264013
18/10/2016 Pichações - http://www.sidneyrezende.com/noticia/269048
Site: Youtube
2016-02-18 Ciências Ambientais UVA Nutrição - Cezar Pires
https://www.youtube.com/watch?v=ZbJSVCM4hfw&feature=youtu.be
2016-04-29 Ciências Ambientais UVA Direito 2009 - Cezar Pires - https://youtu.be/2OFokr81CHE
2016-05-19 Drenagem e Renaturalização de Bacias Hidrográficas 2016 – Cezar Pires -
https://youtu.be/sLvEQRvMAMU
2016-06-08 Dia da Terra Paradigma Ecocêntrico – Cezar Pires - https://youtu.be/og9FAjgHJ8o
2016-06-14 História Ambiental Rachel Carson - Cezar Pires - https://youtu.be/Qtfh6NSOwrA
http://www.sidneyrezende.com/noticia/261526
http://www.sidneyrezende.com/noticia/262059
http://bit.ly/1XtUYdb
http://www.sidneyrezende.com/noticia/263419+artigo+a+nova+gestao+de+rios
http://www.sidneyrezende.com/noticia/264013
http://www.sidneyrezende.com/noticia/269048
https://www.youtube.com/watch?v=ZbJSVCM4hfw&feature=youtu.be
https://youtu.be/2OFokr81CHE
https://youtu.be/sLvEQRvMAMU
https://youtu.be/og9FAjgHJ8o
Índice
Esta disciplina está organizada nas seguintes unidades:
Unidade 1 – Conceitos Básicos e Definições
Unidade 2 – Sistemas urbanos de abastecimento de 
água
Unidade 3 – Sistemas urbanos de esgotamento 
sanitário
Unidade 4 – Controle da poluição do meio ambiente 
Capítulo 1
Conceitos Básicos e 
Definições
Prof. Cezar L. F. Pires 8
Segundo a Organização Mundial
de Saúde (OMS), saneamento é
o controle de todos os fatores do
meio físico do homem que
exercem ou podem exercer
efeitos nocivos sobre o bem estar
físico, mental e social. É o
conjunto de medidas adotadas
em um local para melhorar a vida
e a saúde dos habitantes,
impedindo que fatores físicos de
efeitos nocivos possam
prejudicar as pessoas no seu
bem-estar físico mental e social.
Prof. Cezar L. F. Pires 9
A origem é o Latim 
SANUS, “de boa 
saúde, sadio.
Íntima ligação com 
saúde pública e 
preventiva.
Prof. Cezar L. F. Pires 10
Aspectos Econômicos
Como se não bastasse ser 
um direito constitucional do 
cidadão, o saneamento 
básico propicia também um 
retorno econômico, 
principalmente no longo 
prazo. Eficientes sistemas 
de saneamento propiciam:
• aumento da vida média e 
da vida produtiva do 
indivíduo pela diminuição 
de doenças e da 
mortalidade;
Prof. Cezar L. F. Pires 11
Aspectos 
Econômicos
• diminuição dos 
gastos públicos com 
saúde, tais como: 
campanhas de 
educativas e de 
vacinação, gastos 
gerais nos hospitais 
públicos, gastos da 
previdência, ....;
Prof. Cezar L. F. Pires 12
Aspectos Econômicos
• facilidade da 
instalação de 
atividades 
produtivas, 
indústrias, serviços 
(turismo), ...;
• depreciação de 
imóveis e regiões 
devido à poluição, ...
Praia dos Tamoios – Paquetá – Rio
Prof. Cezar L. F. Pires 13
Aspectos Econômicos
Estima-se que cada unidade monetária (R$1,00) 
aplicada e Saneamento Básico reverte em:
R$4,20 em diminuição de gastos com saúde;
R$3,13 no valor bruto da produção nacional (PIB);
R$1,88 no setor industrial;
R$1,15 no setor de serviços;
R$0,10 no setor agropecuário.
Fonte: Sistema Nacional de Informações sobre 
Saneamento (SNIS – CNI) 2014.
Prof. Cezar L. F. Pires 14
Aspectos Legais: Constituição Federal 1988
Art. 21. Compete à União:
XX - instituir diretrizes para o desenvolvimento 
urbano, inclusive habitação, saneamento básico e 
transportes urbanos;
Art. 23. É competência comum da União, dos 
Estados, do Distrito Federal e dos Municípios:
VI - proteger o meio ambiente e combater a poluição 
em qualquer de suas formas;
IX - promover programas de construção de moradias 
e a melhoria das condições habitacionais e de 
saneamento básico;
Art. 196. a saúde é direito de todos e dever do 
Estado, garantido mediante políticas sociais e 
econômicas que visem à redução do risco da doença 
e de outros agravos e de acesso universal e 
igualitário às ações e aos serviços para sua 
promoção, proteção e recuperação.
Prof. Cezar L. F. Pires 15
Aspectos Legais: A Lei Federal 11.445/07 – Lei Nacional do Saneamento Básico
Art. 1. Esta Lei estabelece as diretrizes nacionais para o saneamento básico e 
para a política federal de saneamento básico.
Prof. Cezar L. F. Pires 16
No Artigo 3 considera os seguintes
serviços de saneamento:
I - saneamento básico: conjunto de serviços, infra-
estruturas e instalações operacionais de:
a) abastecimento de água potável: constituído pelas
atividades, infra-estruturas e instalações necessárias ao
abastecimento público de água potável, desde a captação
até as ligações prediais e respectivos instrumentos de
medição;
b) esgotamento sanitário: constituído pelas atividades,
infraestruturas e instalações operacionais de coleta,
transporte, tratamento e disposição final adequados dos
esgotos sanitários, desde as ligações prediais até o seu
lançamento final no meio ambiente;
c) limpeza urbana e manejo de resíduos sólidos:
conjunto de atividades, infra-estruturas e instalações
operacionais de coleta, transporte, transbordo, tratamento
e destino final do lixo doméstico e do lixo originário da
varrição e limpeza de logradouros e vias públicas;
d) drenagem e manejo das águas pluviais urbanas:
conjunto de atividades, infra-estruturas e instalações
operacionais de drenagem urbana de águas pluviais, de
transporte, detenção ou retenção para o amortecimento de
vazões de cheias, tratamento e disposição final das águas
pluviais drenadas nas áreas urbanas;
Prof. Cezar L. F. Pires 17
Art. 2. Os serviços públicos de saneamento básico serão prestados com 
base nos seguintes princípios fundamentais:
I - universalização do acesso;
III - universalização: ampliação progressiva do acesso de todos os domicílios 
ocupados ao saneamento básico;
Prof. Cezar L. F. Pires 18
Art. 8o Os titulares dos serviços públicos de saneamento básico poderão 
delegar a organização, a regulação, a fiscalização e a prestação desses 
serviços, ...
Art. 9o O titular dos serviçosformulará a respectiva política pública de 
saneamento básico,...
Ainda hoje a titularidade do serviço público de saneamento básico enfrenta 
séria controvérsia jurídica.
Em geral o entendimento tem sido que a titularidade do pertence ao poder 
público municipal, exceto nas regiões metropolitanas em que a titularidade 
passa a ser compartilhada entre estados e municípios.
Prof. Cezar L. F. Pires 19
Art. 16. A prestação regionalizada de serviços públicos de saneamento básico 
poderá ser realizada por:
I - órgão, autarquia, fundação de direito público, consórcio público, empresa 
pública ou sociedade de economia mista estadual, do Distrito Federal, ou 
municipal, na forma da legislação;
II - empresa a que se tenham concedido os serviços.
Prof. Cezar L. F. Pires 20
Diversos modelos compõe o quadro brasileiro no que diz respeito à 
prestação dos serviços de saneamento básico.
Sempre a partir de concessões por meio de contratos com vigência 
determinada, estas concessões têm hoje no Brasil os seguintes modelos:
- empresas públicas estaduais em áreas metropolitanas e em municípios 
isolados;
Prof. Cezar L. F. Pires 21
- empresas públicas municipais prestando serviço no município titular;
Prof. Cezar L. F. Pires 22
- empresas privadas atuando em um município ou em vários municípios 
consorciados;
Prof. Cezar L. F. Pires 23
- empresas privadas atuando em um município ou em vários municípios 
consorciados;
Prof. Cezar L. F. Pires 24
- empresas privadas prestando parte dos serviços de saneamento básico, em 
geral a distribuição de água e a coleta de esgotos, podendo ficar a captação e 
o tratamento de água e o tratamento e a destinação de esgotos, a cargo de 
empresas estaduais e municipais.
Prof. Cezar L. F. Pires 25
Contrastando 
com nossos 
“eternos” 
problema de 
poluição da 
Baía de 
Guanabara e 
Sepetiba, 
lagoas 
cariocas, Rio 
Paraíba do Sul, 
...
Prof. Cezar L. F. Pires 26
Realidade do Saneamento no Brasil Hoje
Maior problema ambiental no Brasil – Saneamento Básico
Prof. Cezar L. F. Pires 27
Prof. Cezar L. F. Pires 28
Prof. Cezar L. F. Pires 29
Prof. Cezar L. F. Pires 30
31
Prof. Cezar L. F. Pires 32
O modelo de operação dos serviços por meio de empresas
públicas em geral apresenta:
- dificuldade de regulação do poder público exercida sobre
uma empresa também publica. Sendo o Estado
responsável pela prestação do serviço quem fará a
fiscalização?
- dificuldades clássicas da gestão pública: imobilismos, falta
de pessoal, greves, corporativismos, empreguismo, falta
de agilidade gerencial, dependência econômica e política
do poder público titular dos serviços, gestão politizada, ...
Prof. Cezar L. F. Pires 33
O modelo de operação dos serviços por meio de empresas
privadas apresenta:
- ausência de competição entre empresas, por conta do
serviço de água e esgotos ser fisicamente robusto e
impedir a prestação do serviço por várias empresas
simultaneamente, impedindo a concorrência de mercado.
Trata-se de um monopólio natural;
- por conta disso, faz-se necessário forte regulação por
meio do poder público titular, e concessões bem feitas
com vigências com tempo determinado (cerca de 30 anos
em geral), que podem ser interrompidas ou não renovadas
caso identifique-se serviços ruins e metas não alcançadas.
Prof. Cezar L. F. Pires 34
Opinião
Todos os modelos têm seus prós e contras, mas no geral a 
concessão do serviço bem feita, por tempo limitado e bem 
regulada para empresas privadas vem demonstrado ser mais 
vantajosa do que para empresas públicas.
Como exemplo podemos citar o caso da Região dos Lagos. A 
concessão (ProLagos) realizada a alguns anos vem trazendo 
melhorias visíveis nesta região. Claro muita coisa ainda 
precisa ser feita, porém casos históricos de falta de água 
foram resolvidos e mais recentemente o problema de esgoto 
parece estar sendo solucionado, como pode-se constatar 
com a melhora das águas da laguna de Araruama, apesar do 
crescimento populacional em seu entorno.
Prof. Cezar L. F. Pires 35
O novo Marco do 
Saneamento Básico no 
Brasil, sancionado em 
julho de 2020, tem uma 
meta ambiciosa: garantir 
que, até 2033, 99% da 
população tenha acesso à 
água potável e 90% ao 
tratamento e à coleta de 
esgoto.
Marco do Saneamento Básico 
Prof. Cezar L. F. Pires 36
Os municípios ficam obrigados a abrir 
concorrência para a seleção da proposta mais 
vantajosa, obrigando as empresas estatais do 
setor a competir em igualdade de condições 
com as empresas privadas.
Marco do Saneamento Básico 
Prof. Cezar L. F. Pires 37
Dessa forma, o marco do saneamento extingue os chamados 
contratos de programa firmados sem licitação e determina a inclusão 
de cláusulas essenciais, como:
• Não interrupção dos serviços;
• Redução de perdas na distribuição de água tratada;
• Qualidade na prestação dos serviços;
• Melhoria nos processos de tratamento;
• Reuso e aproveitamento de águas de chuva.
Marco do Saneamento Básico 
Prof. Cezar L. F. Pires 38
https://www12.senado.leg.br/noticias/videos/2020/06/novo-marco-
legal-do-saneamento-basico-aguarda-sancao-presidencial
Marco do Saneamento Básico 
https://www12.senado.leg.br/noticias/videos/2020/06/novo-marco-legal-do-saneamento-basico-aguarda-sancao-presidencial
39
Prof. Cezar L. F. Pires 40
Niterói (Águas de Niterói) também é um caso bem sucedido 
como indicam as estatísticas do IBGE:
www.ibge.gov.br/home/estatistica/populacao/atlas_saneamento
e o ranking da Ong. TrataBrasil com base no Sistema Nacional 
de Informações Sobre Saneamento Básico (SNIS)
http://www.tratabrasil.org.br/ranking-do-saneamento-4 .
http://www.ibge.gov.br/home/estatistica/populacao/atlas_saneamento
http://www.tratabrasil.org.br/ranking-do-saneamento-4
Prof. Cezar L. F. Pires 41
Aspectos Técnicos
Água - Composição
Em termos físicos, é
um óxido de diidrogênio,
formada, portanto por
moléculas que contêm dois
átomos de hidrogênio
atraídos e unidos à um
átomo de oxigênio (H2O).
Física
Apresenta baixa viscosidade, propriedade naturalmente 
contrária ao escoamento (à fluidez) de um fluido. Desta 
forma a água adquire movimento, isto é escoa, com 
muita facilidade e em geral formando escoamentos 
turbulentos com grande capacidade erosiva e de 
transporte sedimentos em suspensão, como colóides e 
solo (argila, silte e areias com grãos menores – menor 
granulometria).
Prof. Cezar L. F. Pires 42
Propriedades
Química
É o chamado solvente universal por apresentar 
grande capacidade de dissolução de 
substâncias diversas.
Biológica
É habitat para diversas formas de vida macro e 
microbiológicas.
Prof. Cezar L. F. Pires 43
Assim o que chamamos de água na 
natureza é, na verdade, uma "sopa" 
contendo diferentes tipos de substâncias 
orgânicas, inorgânicas e animadas –
microorganismos.
Desta forma a água quimicamente pura 
(H2O) não é encontrada no meio 
ambiente.
Prof. Cezar L. F. Pires 44
Prof. Cezar L. F. Pires 45
Tipos de Água
Assim encontramos diferentes composições para o que chamamos 
de água. Pode-se então classificar as águas em vários tipos:
Bruta - é o termo utilizado para caracterizar a água encontrada na 
natureza, sem ter sofrido nenhum tipo de tratamento pelo homem. 
São as águas encontradas nas precipitações, nos oceanos, rios, 
lagos, no solo e nos lençóis de água. A água bruta é o objeto da 
Gestão de Ambiental de Recursos Hídricos.
Prof. Cezar L. F. Pires 46
Potável - é a água inofensiva à saúde, agradável aos sentidos e 
adequada à dessedentação, à preparação de alimentos e aos 
usos domésticos de maneira geral. A água bruta pode ser 
potável. Infelizmente isto é cada vez mais raro, levando à 
necessidade de tratamento artificial.
Prof. Cezar L. F. Pires 47
Tratada - é a água que foi submetida a um ou mais processos 
artificiais de purificação, remoção de impurezas e/ou de correção 
de impropriedades. O tratamento pode ser mais eficiente e maiscaro, levando a água a um padrão de potabilidade. Em alguns 
usos menos exigentes, o tratamento pode ser menos intenso e 
mais barato.
Prof. Cezar L. F. Pires 48
Servidas ou residuárias – São os esgotos, as águas após 
determinado uso humano, em geral encontra-se poluída 
e/ou contaminada, mas podem ocorrer exceções.
Prof. Cezar L. F. Pires 49
Águas cinzas - é qualquer água residual, ou seja, não-
industrial, a partir de processos domésticos como lavar 
louça, roupa e tomar banho. A água cinza corresponde a 
50 a 80% de esgoto residencial. Composto de água 
residual gerados a partir de todas as casas saneadas, 
exceto dos vasos sanitários.
Prof. Cezar L. F. Pires 50
Águas Negras ou Imundas - são os esgotos sanitários que 
contem matéria fecal e/ou urina.
Prof. Cezar L. F. Pires 51
Poluída - é toda a água de características alteradas 
devido à presença indesejável de substâncias 
químicas, orgânicas e inorgânicas, que a tornam 
imprópria para algum tipo de uso.
Contaminada - é água que apresenta germes 
patogênicos. Apesar de conceitualmente diferente de 
poluição a água contaminada em geral também 
encontra-se poluída.
Prof. Cezar L. F. Pires 52
Colorida - é o termo 
conferido à água que 
deixa de ser límpida 
devido à presença de 
substâncias 
dissolvidas ou em 
estado coloidal. A cor 
da água comumente é 
produzida por 
substâncias 
orgânicas.
Prof. Cezar L. F. Pires 53
Turva - é a água que 
não é límpida em 
decorrência da 
presença de 
sedimentos em 
suspensão. 
Popularmente diz que 
o aspecto da água 
turva em um rio é 
barrento. Geralmente 
a água com turbidez 
acentuada possui cor 
reduzida e vice-versa.
Prof. Cezar L. F. Pires 54
Dura ou salobre - é a água que possui teor 
acentuado de certos sais que causam: sabor 
característico tornando-a desagradável quando 
bebida, inconveniente para a limpeza corporal e 
lavagem de roupas, por não espumar com sabão e 
impropriedade para o cozimento de legumes. Os sais 
causadores da dureza são geralmente os 
bicarbonatos, sulfatos, cloretos e nitratos de cálcio e 
magnésio. A água dura possui sabor característico.
Prof. Cezar L. F. Pires 55
Salgada ou salina - é a água que, além de sais 
causadores de dureza, possui elevado teor de cloreto 
de sódio, que na água do mar constitui em média 
78% dos sais dissolvidos. Águas salinas podem ser 
encontradas em poços subterrâneos escavados 
longe do litoral, com salinidade inferior as águas dos 
oceanos, porém suficiente para impedir a maioria dos 
usos deste recurso. A água do mar possui os 
mesmos inconvenientes da água dura, porém em 
grau mais acentuado.
Prof. Cezar L. F. Pires 56
Ácida - é toda água que possui teor acentuado de gás 
carbônico ou ácidos minerais. Seu pH (potencial de 
hidrogênio) é inferior a 7 (valor neutro). Geralmente a 
água com acidez acentuada é denominada agressiva 
ou corrosiva por ser capaz de provocar a corrosão de 
metais.
Alcalina - é a água que contém quantidade elevada 
quer de bicarbonatos de cálcio e magnésio, quer de 
carbonatos ou hidróxidos de sódio, potássio, cálcio e 
magnésio. Seu pH é superior a 7. Toda água dura é 
alcalina, a recíproca porém, nem sempre é verdadeira.
Prof. Cezar L. F. Pires 57
Pura - é a água praticamente desprovida de 
substâncias estranhas e que pode ser utilizada para 
determinado fim sem sofrer tratamento. O conceito de 
pureza é relativo. Exemplificando, uma água pode ser 
pura para uso doméstico e impura para certo uso 
industrial.
Doce - é a água que não apresenta teores de 
salinidade que a torne com gosto desagradável. Não é 
um conceito formalmente rígido.
Prof. Cezar L. F. Pires 58
Existem vários outros tipos de água, caracterizando mais uma 
vez sua importância, tais como:
na química - água sanitária (solução com cloro), água vegeto-
mineral (solução que tem por base acetato de chumbo), água 
pesada (solução aquosa de óxido de deutério), água destilada, 
água oxigenada, água boricada, água gaseificada, etc.;
nas tradiçõs religiosas - água benta, água fluidificada, água 
santificada, etc.;
no cotidiano – água de colônia, água de cheiro, aguardente, 
etc..
Tais tipos não serão tratados aqui.
Prof. Cezar L. F. Pires 59
Doenças Transmitidas pela Água
A água é nociva à saúde, quando possui seres patogênicos e/ou elementos 
prejudiciais ao organismo, capazes de causar-lhes doenças. 
Prof. Cezar L. F. Pires 60
cólera - é causado pelo Vibrio comma. A água é o veículo quase inteiramente 
responsável pela disseminação da doença, já que nela é grande a longevidade 
do agente etiológico. Não existe em caráter endêmico no Brasil. É comum na 
Índia e na China.;
febre tifóide - A bactéria Salmonella typhi penetra no aparelho digestivo junto 
com água e alimentos. É comum a contaminação em águas de enchentes que 
tiveram contato com esgotos. Os sintomas são prostração e dor de cabeça. A 
doença pode se desenvolver para uma infecção generalizada e causar a 
morte;
febre paratifóide - O germe causador é o Bacilos paratifóides que tem acesso 
ao organismo por via oral;
disenteria bacilar - causada por algumas espécies do gênero Shigella;
disenteria amebiana - causada pela Endamoeba histolylica;
diarreia infantil - é a principal causa de mortalidade em lactentes nos países do 
Terceiro Mundo. A perda de água intensa provoca rápida desidratação, 
levando à morte;
Prof. Cezar L. F. Pires 61
hepatite infecciosa - Chamada de hepatite tipo A, é uma infecção 
viral que atinge o fígado levando à insuficiência hepática e pode 
causar problemas graves de saúde a longo prazo. Os sintomas 
são fezes mais claras, olhos amarelados e urina escura. Ela 
pode ser contraída pela ingestão de água ou alimentos 
(especialmente frutos do mar) ou banho em águas 
contaminadas;
poliomielite - também chamada de paralisia infantil ou 
simplesmente pólio, é uma doença grave que leva o paciente à 
paralisia. A transmissão ocorre pela falta de higiene e de 
saneamento na moradia;
Prof. Cezar L. F. Pires 62
fluorose - resulta do excesso de flúor na água, o qual ataca o 
esmalte dos dentes, dando-lhes coloração escura;
saturnismo - é doença causada pelo chumbo. Quando a água é 
possuidora de baixa dureza e grande corrosividade, tem o poder 
de dissolvê-lo, ao passar pelas tubulações dele constituídas. O 
envenenamento pode ocorrer quando o teor do metal é superior a 
0,3 mg/l;
cianose ou metamoglobinemia - teores elevados de nitrato, 
utilizadas no preparo de alimentos podem provocar a doença que 
provoca descoloração da pele em consequência de alterações no 
sangue. Para efeito de prevenção as águas para bebida não 
devem ter nitratos além de 45 mg/l.
Prof. Cezar L. F. Pires 63
Usos da Água
Quanto ao consumo 
quantitativo tem-se:
• consuntivos -
refere-se aos usos 
que retiram a água de 
sua fonte natural 
diminuindo suas 
disponibilidades 
quantitativas, espacial 
e temporalmente;
Ex.: Irrigação
Prof. Cezar L. F. Pires 64
• não-consuntivos -
refere-se aos usos 
que retornam à fonte 
de suprimento, 
praticamente a 
totalidade da água 
utilizada, podendo 
haver alguma 
modificação no seu 
padrão temporal de 
disponibilidade 
quantitativa e 
podendo modificar 
sua qualidade.
Ex.: Usinas 
Hidroelétricas e 
navegação.
Prof. Cezar L. F. Pires 65
Uma cidade por meio 
de sua cia de água e 
esgoto é considerada 
um usuário 
parcialmente 
consuntivo.
Estima-se que em 
média 80% da água 
captada e distribuída 
na cidade, retorna na 
forma de esgotos ao 
corpo hídrico receptor.
Prof. Cezar L. F. Pires 66
Usos da Água
Quanto ao consumo qualitativo tem-se:
Uso Primário - trata-se do uso mais nobre, 
predominantemente consuntivo, representado 
pelo uso doméstico que inclui a dessedentação, o 
preparo de alimentos, as lavagens domiciliares e 
a higiene pessoal. Os padrões de qualidade da 
água devem ser os mais elevados possíveis e a 
água na maioria das cidadesrequer tratamento 
preliminar em estações de tratamento de água. 
Nesta categoria pode-se considerar também o 
uso da água como vetor de transporte de 
substâncias benéficas no uso doméstico, como o 
flúor adicionado à água em estações de 
tratamento de água com o objetivo de prevenir a 
cárie dentária. Em termos quantitativos, as 
projeções demográficas determinam a estimativa 
de demanda.
Prof. Cezar L. F. Pires 67
Uso Secundário - a água é usada para fins urbanos e industriais sendo o
padrão de qualidade correspondente ao doméstico. Estão nesta categoria:
• usos públicos - refere-se aos usos comerciais em hospitais, restaurantes,
escolas...; ao molhamento de parques e jardins urbanos; ao combate à
incêndios; à limpeza pública e ao uso estético em chafariz e fontes. O uso
público é em geral consuntivo e os padrões de qualidade acompanham ao
doméstico. Apesar de alguns usos como o combate à incêndios, limpeza
pública e o uso estético não exigirem necessariamente um padrão de qualidade
tão alto como o uso doméstico, estes usos utilizam a mesma água do uso
domésticos, dado que em geral só existe uma rede de encanamentos para a
distribuição urbana de água. Em termos de aumento de demanda também
acompanham as projeções demográficas;
Prof. Cezar L. F. Pires 68
• uso industrial - decorre do aproveitamento da água para arrefecimento de
processos com geração de calor, como fonte de energia hidráulica ou para
geração de vapor com altas pressões com objetivo de gerar energia elétrica
dentro de industrias e usinas, como elemento de desagregação o diluição de
partículas minerais, como insumo de processos industriais, em indústrias de
alimentos e bebidas incluindo a indústria da construção civil na obtenção do
concreto e finalmente como meio fluido de transporte. Apesar de alguns destes
usos não exigirem altos padrões de qualidade, em geral o uso industrial utiliza
água tratada, mesmo em indústrias fora do perímetro urbano não ligadas a rede
de abastecimento. A demanda hídrica depende da produção.
Prof. Cezar L. F. Pires 69
Uso Terciário - caracterizado pela utilização da água na 
própria fonte. O padrão de qualidade exigido é inferior 
devendo a água não apresentar poluição e/ou 
contaminação. São exemplos:
• hidroeletricidade; 
• irrigação;
• agricultura e pecuária;
• piscicultura;
• pesca;
• navegação;
• mineração;
• uso terapêutico, recreação e esportes;
• conservação de ecossistemas.
Prof. Cezar L. F. Pires 70
Prof. Cezar L. F. Pires 71
Esquema Tradicional de um Sistema Urbano 
de Abastecimento de Água
Prof. Cezar L. F. Pires 72
Avaliação da Demanda de Consumo
Demanda é a quantidade de água necessária 
para o abastecimento e fundamental para o 
dimensionamento de todo o sistema desde a 
captação até a distribuição.
A demanda é calculada pela vazão de 
consumo, também chamada de vazão de 
projeto ou vazão de dimensionamento.
A vazão, tradicionalmente definida pela letra Q 
é a quantidade de água escoada em uma 
unidade de tempo, dando a ideia de 
intensidade do fluxo. Expressa em m³/s para 
grandes vazões (rios, grandes canais) e em l/s 
para vazões menores (sistemas urbanos).
1m³ = 1.000 l
Prof. Cezar L. F. Pires 73
A vazão de consumo é o produto de:
• População futura - Pf (também chamada de população 
de projeto ou população de dimensionamento);
• Vazão per capita – q (l/hab.dia).
86400
)/(
qP
slQ
f
=
86.400 é o número de segundos em um dia, para expressar a 
vazão de consumo em l/s.
Prof. Cezar L. F. Pires 74
Vazão per Capita (q)
Relação entre o volume de água distribuído na comunidade e a 
população consumidora (inclui demandas comercial, pública, de 
indústrias que não consomem volume significativo de água no 
seu processamento e perdas). Numa cidade com sistema de 
água em funcionamento regular, obtém-se a vazão média per 
capita, dividindo-se o volume total de água distribuída durante 
um ano, por 365, e pelo número de habitantes beneficiados. É 
expresso em litros por habitantes por dia (l/hab.dia). 
q = Volume distribuído anual (l/ano)/365 (dias/ano).População 
beneficiada (habs)
Prof. Cezar L. F. Pires 75
Na Bacia do Rio Paraíba do Sul (SP/MG/RJ), adota-se os
seguintes consumos per capita por faixa de população:
População Urbana Vazão per capita (q) 
0 a 10.000 (Habitantes) - 165 (l/hab.dia)
10.000 a 50.000(Habitantes) - 195 (l/hab.dia)
50.000 a 100.000 (Habitantes) - 210 (l/hab.dia)
100.000 a 200.000 (Habitantes) - 220 (l/hab.dia)
200.000 a 1.000.000 (Habitantes) - 250 (l/hab.dia)
Grande São Paulo – 187 l/hab.dia em 2015;
Média brasileira – 166 l/hab.dia em 2015.
Valor de Referência para dimensionamento no Brasil:
250 l/hab.dia
Prof. Cezar L. F. Pires 76
Denomina-se população de projeto a população total
a que o sistema deverá atender durante a vida útil
prevista para o sistema de abastecimento.
A determinação da população de projeto ou
população futura é essencial, pois não se deve
projetar um sistema de coleta de esgotos para
beneficiar apenas a população atual de uma cidade
com tendência de crescimento contínuo. Esse
procedimento, muito provavelmente, inviabilizaria o
sistema logo após sua implantação pois logo se
tornaria subdimensionado.
Prof. Cezar L. F. Pires 77
Os métodos de estimativa das populações de projeto (de 
dimensionamento ou futura) podem ser classificados em:
Quanto ao tempo:
• métodos de curto alcance – 1 a 10 anos;
• métodos de longo alcance – 10 a 50 anos.
Quanto ao método:
• métodos analíticos – são os modelos matemáticos (gráficos e
equações) previamente definidos. Os mais usados são:
a) Curva Logística - longo alcance;
b) Progressão Aritmética - curto alcance;
c) Progressão Geométrica - curto alcance;
d) Extensão gráfica - curto alcance;
• métodos empíricos – métodos comparativos usados no curto e
no longo alcance.
Prof. Cezar L. F. Pires 78
Os Métodos Analíticos
a) Método da Curva Logística:
Prof. Cezar L. F. Pires 79
onde:
Pf - População futura, referente ao ano tf;
tf-ta - diferença de anos. No caso de extrapolação pela Curva 
Logística, deve-se extrapolar a partir do primeiro senso no ano ta;
d - diferença de anos entre os censos.
Prof. Cezar L. F. Pires 80
Para ajustar a equação logística para uma cidade 
específica, deve-se calibrar (dar valor numérico) seus 
parâmetros K, a e b. É por meio destes coeficientes que a 
informação do crescimento populacional de uma 
determinada cidade chega a equação geral. 
O ajuste dos parâmetros é feito com base no histórico 
recente de crescimento populacional da cidade em estudo, 
por meio dos últimos censo populacionais.
Como são três parâmetros (k, a e b) precisa-se no mínimo 
das últimas três populações censitárias.
Segue a resolução dos parâmetros. 
Prof. Cezar L. F. Pires 81
Coeficiente de Saturação K
onde:
Pa - População do anti-penúltimo censo, referente ao ano ta;
Pp - População do penúltimo censo, referente ao ano tp;
Pu - População do último censo, referente ao ano tu.
O parâmetro K apresenta um significado explicito, refere-se a população de 
saturação da cidade, isto é, a população máxima que a cidade em estudo 
poderá alcançar a partir do modelo da Curva Logística. 
Prof. Cezar L. F. Pires 82
Coeficiente a
Coeficiente b
d - diferença de anos entre as populações históricas.
Se usado censos, d=10 anos.
Restrições ao uso da Curva Logística:
- Pa < Pp < Pu
- Pa . Pu < Pp²
Prof. Cezar L. F. Pires 83
b) Método Aritmético
Cálculo da população futura:
Prof. Cezar L. F. Pires 84
b) Método Aritmético
Taxa de
progressão aritmética Ka:
Prof. Cezar L. F. Pires 85
c) Método Geométrico
Cálculo da população futura:
Prof. Cezar L. F. Pires 86
c) Método Geométrico
Taxa de
progressão geométrico Kg:
Prof. Cezar L. F. Pires 87
Exercício: Uma cidade apresenta os dados censitários
abaixo. Pede-se estimar sua população a partir do
modelo Logístico, Aritméticoe Geométrico para o ano
de 2.050.
População Censitária (habs) Ano
40.000 1990
60.000 2000
85.000 2010
Respostas:
Curva Logística: K = 210.000 habitantes; a = 1,4460; b = - 0,0531 e 
Pf = 179.000 habitantes.
Progressão Aritmética: Ka = 2.500 habitantes; Pf = 185.000 habitantes.
Progressão Geométrica: Kg = 1,0354; Pf = 342.365 habitantes = 345.000 habitantes.
Prof. Cezar L. F. Pires 88
Captação e Mananciais
Prof. Cezar L. F. Pires 89
A água no planeta apresenta-se em quantidades 
finitas. Como se pode constatar no ciclo hidrológico, 
não entra nem sai água do planeta, além disso, a 
natureza não produz nem destrói água em 
quantidades relevantes. Assim fica fácil perceber que 
o volume global de água existente na Terra é 
constante e limitado. Pode-se dizer que a água que os 
dinossauros beberam é a mesma que bebemos hoje, 
após inúmeras passagens por seu ciclo.
O volume total da água na Terra permanece 
constante, existindo sob as formas, sólida, líquida e 
como vapor, sendo estimado em torno de 1,5 bilhão 
de quilômetros cúbicos.
Prof. Cezar L. F. Pires 90
Denomina-se captação ao conjunto de obras e 
dispositivos de engenharia construídos junto à fonte 
de suprimento, o manancial, para a retirada da água 
que deve ser conduzida pelo sistema de 
abastecimento.
As águas disponíveis à maioria dos usos podem ser 
divididas por fontes de obtenção, os chamados 
mananciais, em três tipos:
Prof. Cezar L. F. Pires 91
Manancial Atmosférico - são as águas pluviais, águas da 
chuva, e sua utilização para abastecimento é feita desde épocas 
remotas. Atualmente utiliza-se este tipo de manancial, muitas 
vezes de forma complementar a outros mananciais, em regiões 
sujeita a escassez tal como o nordeste brasileira.
Prof. Cezar L. F. Pires 92
A qualidade da água em geral é boa, dependendo das 
impurezas existentes no ar atmosférico. Deve-se 
portanto, eliminar as águas dos primeiros minutos de 
chuva que lavam a atmosfera e a superfície do solo 
coletor, podendo tornar-se poluídas.
Em atmosferas muito poluídas, as gotas de chuva 
absorvem tais impurezas dando origem a um impacto 
ambiental conhecido como chuva ácida. Nestes casos 
a captação de água pluviais não é recomendada.
Prof. Cezar L. F. Pires 93
A captação é 
feita diretamente 
sobre telhados e 
superfícies 
preparadas para 
esta finalidade. 
Utiliza-se calhas 
coletoras e 
condutoras que 
encaminham por 
gravidade a 
água até o 
reservatório 
inferior.
Prof. Cezar L. F. Pires 94
Manancial Superficial - são de dois tipos:
corrente - são os rios. A água pode conter material sólido em 
suspensão, substâncias solúveis e microrganismos, necessitando em 
geral de tratamento. A captação é feita diretamente a partir de um 
sistema de motor-bomba;
Santa Cecília / Barra do Piraí – Sistema Light/RJ
Prof. Cezar L. F. Pires 95
dormente - são lagos, lagoas, açudes e reservatórios construídos pelo 
homem. Geralmente apresentam um índice de pureza inferior às águas 
corrente, dado a menor agitação de suas águas que impede uma oxigenação 
maior. Além disso, quando profundos dificultam a penetração dos raios 
solares prejudicando o crescimento da flora aquática, que também auxilia a 
oxigenação das águas. A captação é feita de forma idêntica a dos mananciais 
correntes.
Ribeirão da Lajes – Rio Claro/RJ 
Prof. Cezar L. F. Pires 96
Muitas vezes é necessário a transformação de um manancial corrente em 
dormente por meio da construção de represas que criam um reservatório de 
acumulação de água para abastecimento de água. Do ponto de vista 
hidrológico a viabilidade da construção de uma represa/reservatório é dada 
por:
Qmin<Qc<Qmed
onde: Qmin - vazão diária mínima. É estimada por meio de uma estatística 
retirada da série histórica de vazões diárias mínimas anuais (formada pela 
menor vazão extraída a cada ano). Tradicionalmente usa-se a vazão de 95% 
na curva de permanência (em 95% do tempo ocorreram vazões maiores ou 
iguais a Q95%) ou a vazão Q7,10, calculada a partir da série histórica montada 
com os sete dias consecutivos de menor vazão somada extraídos a cada ano, 
com 10 anos de tempo de recorrência.
Qc - vazão de consumo diário a ser derivada para os usuários. Para cidades é 
calculada pela população futura e pela vazão per capita, conforme visto 
anteriormente.
Qméd - vazão diária médias. Da mesma forma que a mínima é estimada por 
meio de estatística calculadas da série histórica. Pode-se usar, por exemplo, a 
média das vazões diárias médias anuais ou a vazão diária mediana, 
correspondente a 50% na curva de permanência, presente em metade do 
tempo.
Prof. Cezar L. F. Pires 97
Desta maneira pode-se acumular os excessos de 
água em períodos de cheias a fim de compensar os 
déficit nos períodos de seca. A construção de 
reservatórios e açudes é onerosas e depende de 
estudos e investigações mais complexas.
Prof. Cezar L. F. Pires 98
Mananciais Subterrâneos - constituem 
aproximadamente 97% da água doce do planeta. 
A qualidade da água é geralmente superior à dos 
mananciais superficiais, podendo conter sais 
diversos muitas vezes originando, por conter 
maior mineralização, as chamadas águas 
minerais.
São de dois tipos:
Prof. Cezar L. F. Pires 99
lençol freático - a 
água se encontra 
sobre a primeira 
camada 
impermeável do 
subsolo, sob ação 
da pressão 
atmosférica. A 
captação é feita 
portanto com o uso 
de bombas em 
poços escavados. A 
qualidade das 
águas pode ser 
comprometida 
quando existem 
sistemas 
esgotamento por 
fossas e aterros 
sanitários;
Prof. Cezar L. F. Pires 100
lençol artesiano (aqüífero confinado) - a água situa-se confinada 
entre duas camadas rochosas sob pressão superior à atmosférica. 
Algumas vezes as águas afloram por pressão dando origem a fontes 
surgentes, outras vezes quando a pressão do lençol artesiano é 
insuficiente, é necessário a utilização de bombas para complementar 
a pressão natural. Apresentam em geral, águas de qualidade superior 
ao lençol freático por ser mais difícil de sofrer contaminação. Contudo 
podem apresentar problemas de salinidade excessiva.
Prof. Cezar L. F. Pires 101
Prof. Cezar L. F. Pires 102
Prof. Cezar L. F. Pires 103
Rio de Janeiro
Sistema Light-Guandú
Prof. Cezar L. F. Pires 104
Transposição das Águas do Paraíba 
do Sul para São Paulo
Prof. Cezar L. F. Pires 105
http://www.srzd.com/brasil/transposicao-das-aguas-do-paraiba-do-sul-para-sao-paulo/
http://www.srzd.com/brasil/transposicao-das-aguas-do-paraiba-do-sul-para-sao-paulo/
Prof. Cezar L. F. Pires 106
Adutoras
São, em geral, condutos forçados (com pressão interna 
diferente da atmosférica) formados por tubulações e 
partes integrantes (conexões, registros, válvulas...). Têm 
por objetivo transportar a água, interligando as unidades 
do sistema de abastecimento de água da captação até a 
rede de distribuição.
Prof. Cezar L. F. Pires 107
Dimensionamento:
Vazão da adutora Captação-ETA – Adutora de Água 
Bruta:
onde:
K1 – coeficiente do dia de maior consumo. Relação entre 
o dia de maior consumo do ano e um dia médio.
Valor usual: K1 = 1,25 (25%);
n – no de horas de funcionamento da ETA;
qI – vazão industrial (l/s).
Prof. Cezar L. F. Pires 108
Vazão da adutora ETA-Reservatório de Distribuição–
Adutora de Água Tratada:
Vazão da adutora Reservatório de Distribuição -Rede de 
Distribuição– Adutora de Água Tratada:
onde:
K2 – coeficiente da hora de maior consumo. Relação entre a hora de 
maior consumo (hora de pico de consumo) do dia e o consumo médio 
diário.
Valor usual: K2 = 1,50 (50%);
qi – vazão de incêncio (l/s).
Prof. Cezar L. F. Pires 109
Vazão da Industrial - qi (l/s)
Prof. Cezar L. F. Pires 110
Vazão de incêndio:
Equação de Hazen-Williams:
ou
onde:
D – diâmetro em m. O diâmetro final deve ser comercial expresso em 
mm.
C – coeficiente de rugosidade (atrito), função do tipo de material e da 
idade da tubulação;
Q – vazão em m³/s;
J – perda de carga unitária em mca/m.
Prof. Cezar L.F. Pires 111
Exercício: Dimensionamento de Adutoras
Numa cidade com população de projeto de 10.000 habitantes foi 
planejado um sistema de abastecimento de água conforme o esquema. 
Na cidade existem 5 industrias captando água da rede como descrito no 
quadro abaixo:
Indústrias Consumo Diário (m³)
A 1.200
B 500
C 800
D 650
E 2.000
São dados:
• Consumo per capito médio anual – 200 l/hab.dia;
• Coeficiente de variação diária – 1,25;
• Coeficiente de variação horária – 1,50;
• Tempo de funcionamento da estação de tratamento – 10h/dia;
• Coeficiente de rugosidade da fórmula de Hazen-Williams – 120 (ferro 
fundido fofo);
• Perda de carga máxima permitida em sistemas urbanos de água –
0,08 mca/m;
Prof. Cezar L. F. Pires 112
Pede-se determinar as vazões (l/s) de dimensionamento das adutoras e 
seus respectivos diâmetros comerciais (mm).
Respostas:
Q1 = 132l/s; D1 = 205mm e Dcom.1 = 250mm;
Q2 = 129l/s; D2 = 203mm e Dcom.2 = 250mm;
Q3 = 123l/s; D3 = 199mm e Dcom.3 = 200mm;
qi = 19,7l/s.
Prof. Cezar L. F. Pires 113
Estação de Tratamento de Água - ETA
Objetivo: Tornar a água tratada/potável, eliminando impurezas ou 
corrigindo impropriedades como microorganismos, elementos 
venenosos (ou tóxicos), mineralização como ferro, manganês, lítio 
em doses excessivas, sedimentos em suspensão como argila 
areia, silte e de matéria orgânica (esgotos sanitários). Obter a 
água reduzindo impurezas que possam provocar desgaste 
prematuro ao sistema de abastecimento, tal como: corrosividade, 
dureza (ocorre no nordeste em locais que tem mina de 
extrativismo), turbidez, etc... Obter a água com aspecto agradável 
ao consumidor, através de padrões estabelecidos por turbidez, 
sabor e odor. Acrescentar a água substâncias que possam 
melhorar a qualidade de vida da população. Ex.: flúor para 
prevenção da cárie dentária.
Prof. Cezar L. F. Pires 114
Prof. Cezar L. F. Pires 115
Prof. Cezar L. F. Pires 116
Entrada da ETA
Gradeamento:
- retenção 
mecânica de 
sólidos grosseiros, 
como galhos e 
folhas, plásticos, 
papéis, ... 
Prof. Cezar L. F. Pires 117
Entrada da ETA
Caixa de Areia 
(desarenadores):
- remoção de areias 
ou desarenação.
Prof. Cezar L. F. Pires 118
Entrada da ETA
Calha Parshall: 
- mede a vazão de 
água bruta na 
entrada da ETA a 
partir da medição da 
profundidade no 
interior da calha.
Também provoca 
turbulências 
necessária para 
misturar o coagulante 
de forma homogênea 
na água.
Prof. Cezar L. F. Pires 119
Pré-Tratamento:
consiste de três 
fases: mistura 
rápida, floculação e 
decantação.
a) Mistura Rápida:
processo mecânico 
ou hidráulico de 
agitação da água 
de modo a misturar 
o mais rapidamente 
possível um 
coagulante na 
massa líquida. 
ETA – Alto da Boa Vista - SABESP
Prof. Cezar L. F. Pires 120
A mistura rápida realiza 
processo de coagulação, 
reação química obtida 
através de sulfato de 
alumínio chamada hidrólise. 
Como a hidrólise ocorre 
muito rapidamente é 
necessário que o coagulante 
se misture de forma rápida e 
uniforme na água.
É importante também para 
maior eficiência do processo 
que a água se encontre com 
pH em torno de 7,0 a 7,5, 
caso isso não ocorra, deve-
se corrigir o pH por meio da 
adição de cal ou de uma 
substância acidificante.
Prof. Cezar L. F. Pires 121
b) Floculação 
nesta etapa 
ocorre a 
aglomeração e 
compactação do 
coagulante com 
matérias em 
suspensão na 
água, formando 
sedimentos 
maiores e mais 
densos 
chamados flocos. 
Floculador – ETA de Várzea Grande/MT
Prof. Cezar L. F. Pires 122
A floculação é efetuada 
por meio de agitação 
lenta provocam pequena 
turbulência e 
promovendo então o 
choque entre os flocos já 
formados e os 
sedimentos e colóides
ainda soltos A eficiência 
da floculação depende 
da intensidade da 
agitação fornecida, que 
não pode ser muito 
grande para não quebrar 
os flocos já formados e 
nem muito pequena para 
que o processo não seja 
lento demais.
Floculadores – ETA Guandú/RJ
Prof. Cezar L. F. Pires 123
c) Decantação:
ocorre por ação 
da gravidade, a 
precipitação dos 
flocos formados 
para o fundo dos 
decantadores.
Os flocos 
formam então 
um lodo que 
será retirado 
posteriormente. 
Prof. Cezar L. F. Pires 124
Na decantação a água 
escoa com baixas 
velocidades e pouca 
turbulência facilitando a 
precipitação dos flocos. O 
lodo é jogado novamente 
no rio. Nesta etapa a água 
já é translúcida. Para 
diminuir a velocidade de 
saída da água e 
consequente arraste dos 
flocos, poderá ser criado 
um sistema de tubulações 
transversais perfurados, 
com suas extremidades 
apoiadas nas duas 
canaletas construídas ao 
longo das paredes 
longitudinais.
Decantadores – ETA Guandú/RJ
Prof. Cezar L. F. Pires 125
Filtragem ou Filtração: consiste na passagem da água por 
um meio poroso de material granular (formado por grãos).
Prof. Cezar L. F. Pires 126
Os mecanismos de natureza físico-química envolvidos na 
filtração são em ordem decrescente de eficiência:
a) adsorção - é a adesão das impurezas à superfície dos 
grãos do leito filtrante;
b) floculação e sedimentação - embora em menor escala, 
continua ocorrendo entre os poros do filtro, formando flocos 
que ficam retidos pelos grãos;
c) coagem - é a retenção dos flocos de maior tamanho que os 
poros do filtro.
Prof. Cezar L. F. Pires 127
Tipos de Filtros:
a) de acordo 
com o 
material:
• de areia;
• de carvão ou 
antracito;
• de carvão e 
areia, etc...
Prof. Cezar L. F. Pires 128
Tipos de Filtros:
b) de acordo com a disposição do material filtrante:
• em camadas superpostas de areia com granulometrias diferentes (única 
camada);
• em camadas de areia e carvão (dupla camada);
• em camadas de antracito, carvão e areia (tripla camada);
• de leito misturado.
Prof. Cezar L. F. Pires 129
Tipos de Filtros:
c) de acordo com o sentido do escoamento:
• descendente;
• ascendente;
• duplo escoamento.
Prof. Cezar L. F. Pires 130
Tipos de Filtros:
d) de acordo com a velocidade de filtração:
• filtros lentos ( São usados quando não há pré-tratamento, exigem grandes 
superfícies para compensar a velocidade, são muito grandes não se usam 
no Brasil. Substituem o pré tratamento com menor velocidade. Por ser lento, 
é mais eficiente em relação a filtragem e menos eficiente em relação a 
vazão;
• filtros rápidos convencionais: utiliza-se uma camada de areia com h=0.75m 
e diâmetro efetivo de 0.45 a 0.55 mm, situada sobre uma camada de 
pedregulho com espessura de 0.40m, ficando o conjunto dentro de uma 
caixa de concreto fechada;
• filtros de pressão: semelhante ao filtro rápido convencional, são 
constituídos de unidades metálicas de forma cilíndrica hermeticamente 
fechada, onde a água se desloca de cima para baixo sob pressão;
• filtros de gravidade.
Prof. Cezar L. F. Pires 131
Limpezas de Filtros - os filtros são limpos por meio de reversão do 
escoamento de água tratada. Algumas vezes, este processo pode 
ser auxiliado por jatos de água ou por meio de injeção de ar.
Em geral de 15 em 15 dias. (usa-se os 5% de água que está 
separado para fazer a limpeza).
Prof. Cezar L. F. Pires 132
Eficiência dos Filtros - a filtração é o processo mais 
eficiente na remoção de substâncias em suspensão 
atuando também na eliminação de grande variedade de 
microrganismos e substâncias minerais. Porém, a 
eficiência na remoção de microrganismos não é total, 
fazendo-se necessário a desinfecção da água após a 
filtragem. Por exemplo, consegue-se remover 98% do 
vírus da poliomielite.
Prof. Cezar L. F. Pires 133
Desinfecção - destrói microrganismos principalmente bactérias, 
protozoários e vírus por ação de substâncias químicas desinfetantes 
como o cloro (mais usado processo de cloração), o cromo, o iodo, o 
ozônio (problemático porque é gás), etc...
Prof. Cezar L. F. Pires 134
A eficiência da desinfecção é função da:
• resistênciado microorganismo;
• temperatura;
• pH.
O cal mais uma vez atua no pH da água e melhora a 
eficiência da substância desinfetante.
Prof. Cezar L. F. Pires 135
Fluoretação – usa a água tradada com o vetor com o 
objetivo de combater à cáries dentárias. Usa-se em geral o 
fluoreto de sódio ou flúossilicato de sódio ou ácido 
fluossilícico.
Prof. Cezar L. F. Pires 136
Processos Específicos de Tratamento:
a) Aeração ou Arejamento - é o processo no qual se coloca a água em 
contato com o ar ou outro gás para que este absorva substâncias na água. 
É típico para remoção de ferro e manganês encontrado na água. (também 
utilizado em esgoto).
b) Correção de Odor e Sabor - emprega-se o carvão ativado.
c) Correção da Dureza - utiliza-se cal ou compostos específicos para 
remover carbonatos ou bicarbonatos de cálcio responsáveis pela dureza da 
água.
d) Desinfecção por Ozônio (O3) - realiza-se em instalações apropriadas 
através do gás ozônio de características desinfetantes.
e) Desinfecção por Radiação Ultravioleta - produzida por lâmpadas 
especiais. Esta radiação destrói os microrganismos.
Vale ressaltar que a segurança sanitária da água tratada não depende 
somente do tratamento, pois a adução, a reservação e a distribuição estão 
sujeitas a contaminação devido à problema de manutenção.
Prof. Cezar L. F. Pires 137
Processos Específicos de Tratamento:
a) Aeração ou Arejamento - é o processo no qual se coloca a água em 
contato com o ar ou outro gás para que este absorva substâncias na água. 
É típico para remoção de ferro e manganês encontrado na água. (também 
utilizado em esgoto).
b) Correção de Odor e Sabor - emprega-se o carvão ativado.
c) Correção da Dureza - utiliza-se cal ou compostos específicos para 
remover carbonatos ou bicarbonatos de cálcio responsáveis pela dureza da 
água.
d) Desinfecção por Ozônio (O3) - realiza-se em instalações apropriadas 
através do gás ozônio de características desinfetantes.
e) Desinfecção por Radiação Ultravioleta - produzida por lâmpadas 
especiais. Esta radiação destrói os microrganismos.
Vale ressaltar que a segurança sanitária da água tratada não depende 
somente do tratamento, pois a adução, a reservação e a distribuição estão 
sujeitas a contaminação devido à problema de manutenção.
Prof. Cezar L. F. Pires 138
Impropriedades da 
Água Bruta
Tratamento Específico Outros Tratamentos com Eficiência
Bactérias Patogênicas Desinfecção – em geral química 
(cloração)
Pré-Tratamento (mistura 
rápida/floculação/decantação)
Filtração lenta e Filtração rápida
Turbidez (sólidos em 
suspensão)
Pré-Tratamento (mistura 
rápida/floculação/decantação)
Filtração lenta e Filtração rápida
Matéria Orgânica Filtração lenta e Filtração rápida
Odores e sabores aeração
carvão ativado
super cloração
Filtração lenta e Filtração rápida
Ação corrosiva cal
carbonato de sódio
Para a correção de cada impropriedade da água têm-se um tratamento 
específico que age mais diretamente e com maior eficiência. Para 
eliminação de bactérias patogênicas, por exemplo, a desinfecção seria o 
tratamento específico, contudo, a filtração lenta e a filtração rápida também 
apresentam grande eficiência. O tipo de tratamento a ser adotado depende 
das impurezas encontradas na água bruta após análises físico, química e 
biológica. Estas análises são padronizadas no Brasil, tanto a nível federal 
(CONAMA) quanto a nível estadual, classificando as águas brutas, 
indicando os tratamentos necessários.
Prof. Cezar L. F. Pires 139
Sugestão de Vídeos – Tratamento de Água - ETA
1 - https://www.youtube.com/watch?v=nm_HLs8QdDc
2 - https://www.youtube.com/watch?v=lxkQ-lDCcwI
3 - https://www.youtube.com/watch?v=EheLQZyH2wM
https://www.youtube.com/watch?v=lxkQ-lDCcwI
https://www.youtube.com/watch?v=lxkQ-lDCcwI
https://www.youtube.com/watch?v=lxkQ-lDCcwI
https://www.youtube.com/watch?v=lxkQ-lDCcwI
https://www.youtube.com/watch?v=EheLQZyH2wM
Prof. Cezar L. F. Pires 140
Reservatório de 
Distribuição
A reservação é empregada 
para o acúmulo da água, 
com propósitos de: 
• atender a variação do 
consumo;
• manter uma pressão 
mínima ou constante na 
rede;
• atender demandas de 
emergências, em casos de 
incêndios, ruptura de rede, 
etc.
Prof. Cezar L. F. Pires 141
O consumo de uma comunidade está ligado a 
diversos fatores: climas, hábitos de higiene, 
qualidade da água, cobrança (água medida ou não). 
Para uma mesma população, o consumo varia de 
acordo com as horas do dia. É a chamada variação 
horária. Varia ainda, conforme a época do ano. É a 
variação diária. O reservatório de distribuição permite 
atender a essas variações.
Prof. Cezar L. F. Pires 142
Classificação dos reservatórios de distribuição:
a) de acordo com sua localização em referência à rede de 
distribuição:
• de montante - quando está localizado entre a captação e a rede de 
distribuição;
Prof. Cezar L. F. Pires 143
• de jusante - quando está localizado após a rede de distribuição. 
Neste caso recebe água de consumo mínimo e ajuda a abastecer a 
cidade durante as horas de consumo máximo;
Prof. Cezar L. F. Pires 144
b) de acordo com nível do terreno:
• enterrados;
Prof. Cezar L. F. Pires 145
• semi-enterrados;
Prof. Cezar L. F. Pires 146
• apoiados;
Prof. Cezar L. F. Pires 147
• elevados
Prof. Cezar L. F. Pires 148
c) em relação ao material de que é construído:
• concreto armado - geralmente os elevados;
Prof. Cezar L. F. Pires 149
• alvenaria - geralmente construído enterrado;
Prof. Cezar L. F. Pires 150
• aço - pouco uso no Brasil (mais nas indústrias);
Prof. Cezar L. F. Pires 151
• madeira - apenas usados para os apoiados e elevados.
Prof. Cezar L. F. Pires 152
Rede de Distribuição: É o conjunto de tubulações, em geral condutos 
forçados, e partes acessórias destinadas a colocar a água a ser distribuída a 
disposição dos consumidores de forma contínua e em pontos tão próximos 
quanto possível, de suas necessidades.
Tipos de Rede
a) Rede Ramificada – o escoamento apresenta apenas um único sentido. São 
exemplos mais comuns:
• rede espinha de peixe – utilizada em pequenas cidades com traçado urbano 
linear;
Prof. Cezar L. F. Pires 153
Rede de Distribuição
a) Rede Ramificada
• rede em grelha – caracteriza-se por seu condutos principais (que saem do 
reservatório de distribuição) serem sensivelmente paralelos.
Prof. Cezar L. F. Pires 154
b) Rede Malhada ou em Anéis – apresentam sentido de escoamento variável.
Prof. Cezar L. F. Pires 155
c) Redes Mistas – compreendem os dois tipos anteriores. Usadas em grandes 
cidades.
Prof. Cezar L. F. Pires 156
As redes ramificadas apresentam o inconveniente de 
interromper o fluxo a jusante quando ocorre a 
necessidade de manutenção da rede, enquanto nas 
redes malhadas, devido a possibilidade de duplo 
sentido de escoamento não apresenta esta limitação.
Prof. Cezar L. F. Pires 157
• Dimensionamento de Rede Ramificada
• Qf (l/s) – vazão fictícia (de dimensionamento);
• Qm (l/s) – vazão de montante do trecho;
• Qj (l/s) – vazão de jusante do trecho.
Prof. Cezar L. F. Pires 158
• Dimensionamento de Rede Malhada
Método de Hardy-Cross – método interativo que 
converge para o resultado final mediante a correção 
das vazões inicialmente atribuídas a cada trecho da 
rede.
Prof. Cezar L. F. Pires 159
• Dimensionamento de Rede Malhada
Fundamentos do Método:
1 – O somatório das vazoes em um nó é zero, 
considerando a seguinte convençao:
- Vazao que entra no nó: +
- Vazao que sai do nó: -
2 – O somatório das perdas de carga em um anel é 
igual a zero, considerando a seguinte convençao:
- Perda de carga no sentido horário: +
- Perda de carga no sentido negativo: -
Prof. Cezar L. F. Pires 160
• Dimensionamento de Rede Malhada
Fundamentos do Método:
Correção da Vazão (Fórmula de Hazen-Williams):
Prof. Cezar L. F. Pires 161
• Dimensionamento de Rede Malhada
D (mm) vmáx. (m/s) Qmáx. (l/s)
50 0,60 1,2
60 0,70 2,075 0,70 3,1
100 0,75 5,9
125 0,80 9,8
150 0,80 14,1
175 0,90 21,7
200 0,90 28,3
225 1,00 39,8
250 1,00 49,1
275 1,10 66,3
300 1,10 77,8
350 1,20 115,5
375 1,25 138
400 1,25 157
450 1,30 207
500 1,40 275
550 1,50 356
600 1,60 452
700 1,70 654
800 1,80 905
900 1,90 1.209
1.000 2,00 1.571
1.100 2,20 2.091
1.250 2,50 3.068
1.500 2,50 4.418
Velocidades e Vazões Máximas Permissíveis nos Sistemas de Urbanos de 
Distribuição de Água
Prof. Cezar L. F. Pires 162
Sugestão de Vídeos
Sistema de Abastecimento Urbano de Água
1 – https://www.youtube.com/watch?v=Smqp18lPCU0
2 - https://www.youtube.com/watch?v=YcLtPJBjdAc&t=51s
https://www.youtube.com/watch?v=lxkQ-lDCcwI
https://www.youtube.com/watch?v=lxkQ-lDCcwI
https://www.youtube.com/watch?v=lxkQ-lDCcwI
https://www.youtube.com/watch?v=lxkQ-lDCcwI
Prof. Cezar L. F. Pires 163
Capítulo 3
Sistemas Urbanos de 
Esgotamento Sanitário
Prof. Cezar L. F. Pires 164
Tipos de Esgotos
a) Esgoto Sanitário ou Doméstico - constituem-se das
águas servidas provenientes da utilização da água
potável em zonas residenciais e comerciais. Podem
ser classificadas em dois tipos:
• águas negras (imundas) ou sanitária - parcela que
contém matéria fecal; com elevado teor de matéria
orgânica instável, putrescível, podendo exalar mau
cheiro. Hospedam grandes quantidades de
microrganismo, muitos patogênicos, podendo incluir
vermes, parasitos e seus ovos expelidos com as fezes
de indivíduos atacados de verminose;
Prof. Cezar L. F. Pires 165
a) Esgoto Sanitário ou Doméstico
• águas cinzas de lavagem ou de limpeza - cujas fontes são:
- cozinha - proveniente de limpeza de utensílio culinários e de
alimentos, elevado teor de gorduras e substâncias orgânicas
instáveis (eventualmente podem hospedar agentes patogênicos,
como, por exemplo, o protozoário, responsável pela disenteria
amebiana);
- banhos - com grande conteúdo de sabão, partículas epidérmicas e,
mais raramente, germes patogênicos;
- roupas - com teor considerável de sabão, e com mais possibilidades
de hospedar germes patogênicos;
- aposentos - com partículas minerais, englobando as poeiras
nocivas das habitações, gorduras e germes patogênicos.
Prof. Cezar L. F. Pires 166
b) Esgotos pluviais - as águas pluviais são constituídas
pelo deflúvio ou escoamento superficial das águas das
chuvas que não se infiltram no solo nem se evaporam.
Contém impurezas, areias, argilas, etc..
c) Água de Infiltração - parcela das águas do subsolo
que penetra inevitavelmente nas canalizações de
esgoto, as quais, por falta de absoluta estanqueidade
das juntas, funcionam também como sistema drenante
de subsolo.
Prof. Cezar L. F. Pires 167
d) Esgotos industriais - são constituídos pelas águas
residuárias das indústrias, também chamadas despejos
ou resíduos líquidos industriais, que podem em muitos
casos, apresentar produtos químicos que impossibilitem
a sua coleta no mesmo sistema empregado para o
esgoto doméstico. Podem ser classificadas em:
• águas residuárias orgânicas - provenientes de
indústrias de laticínios, de gêneros alimentícios, fábricas
de papel, curtumes, matadouros, indústrias têxteis, etc..
Caracterizam-se pelo alto teor em matéria orgânica,
podendo ocasionar graves problemas de poluição
química de cursos d’água. Raramente contém organismo
patogênicos;
Prof. Cezar L. F. Pires 168
• águas residuárias tóxicas ou agressivas - proveniente
de indústrias de metais, produtos químicos, explosivos,
etc.. Podem ser responsáveis por ações corrosivas nas
tubulações de esgotos, perturbações no funcionamento
de estações de tratamento de esgoto e poluição química
de cursos d’água. Geralmente não hospedam
organismos patogênicos;
• águas residuárias inertes - provenientes de indústrias
de cerâmica, lavagem de caulin e areias, aparelhos de
refrigeração, etc.. Podem ocasionar incrustações de
esgoto e poluição física dos cursos d’água.
Prof. Cezar L. F. Pires 169
Sistema de Esgoto
a) Definição: conjunto de elementos, obras e instalações
que tem por objetivo a coleta, o transporte, o tratamento e a
disposição final das águas servidas (resíduos líquidos e
lodo resultante) do esgoto doméstico e as águas pluviais
das cidades, de modo rápido, em condições higiênicas e
continuamente, assegurando um destino final que acarrete
segurança sanitária e conforto à comunidade beneficiária,
bem como o controle da poluição dos cursos de água
receptores. O Sistema de Esgoto, portanto, abrange a rede
coletora com todos os seus componentes, as estações
elevatórias de esgoto e as estações de tratamento de
esgoto.
Prof. Cezar L. F. Pires 170
Sistema de Esgoto
b) Objetivo:
• controle e prevenção de enfermidades;
• eliminação de aspectos ofensivos ao senso estético e 
desaparecimento dos odores fétidos;
• prevenção de desconfortos e mesmo de acidentes devido às 
chuvas intensas;
Prof. Cezar L. F. Pires 171
Sistema de Esgoto
Objetivos econômicos, que estão intimamente relacionado aos objetivos
sanitários e sociais, que também são alcançados são:
• aumento da vida eficiente dos indivíduos, com o acréscimo da renda 
nacional “per capita”, seja pelo aumento da vida provável, seja pelo 
aumento da produtividade;
• implantação e desenvolvimento de indústrias e consequente afluxo de 
novos habitantes atraídos pelas facilidades de conforto e de trabalho;
• conservação dos recursos hídricos naturais contra a poluição 
excessiva; manutenção desses recursos e das terras marginais em 
condições de pleno aproveitamento;
• conservação de vias públicas, preservação do transito e proteção de 
propriedades e obras de arte contra a ação erosiva de inundações 
ocasionadas pelas águas pluviais.
Prof. Cezar L. F. Pires 172
Composição dos Esgoto Domésticos
Além de microrganismos muitos deles patogênicos (transmitem doenças).
Prof. Cezar L. F. Pires 173
Regime Hidráulico de Escoamento
Conduto Livre – escoa por gravidade necessitando,
portanto de declividade favorável. A seção é fechada
apenas por restrições sanitárias.
Prof. Cezar L. F. Pires 174
Classificação dos Sistemas
• Sistema Unitário: esses sistemas recolhem, na mesma 
canalização, os lançamentos dos esgotos domésticos, águas de 
infiltração e as contribuições pluviais.
Prof. Cezar L. F. Pires 175
O modelo é antigo e encontra-se em franco desuso, devido a
várias desvantagens tais como:
- quantidade e qualidade do esgoto que chega na estações de 
tratamento é variável e descontrolada dado que a contribuição 
das águas pluviais é aleatória. Por conta disso muitas vezes o 
sistema não trata os esgotos durante chuvas intensas;
- as vazões pluviais normalmente são maiores e exigem 
canalizações de maior diâmetro. Se ocorrer uma precipitação 
muito intensa, maior que a precipitação usada para o 
dimensionamento (chuva de projeto), o sistema não terá 
capacidade podendo haver vazamentos também de esgotos 
sanitários.
Prof. Cezar L. F. Pires 176
Os sistemas unitários, entretanto, representam uma
realidade com a qual as cidades mais antigas têm que
conviver. Um elevado número de sistemas unitários
encontram-se ainda em operação. A substituição de um
sistema unitário existente por um sistema separador
representa um transtorno significativo. Em cidades com
infra-estrutura sanitária mais antiga, como Quito, Bogotá,
Rio de Janeiro, São Paulo, Belém do Pará, e outras dos
Estados Unidos e Europa, principalmente, os sistemas
unitários existentes são mantidos.
Prof. Cezar L. F. Pires 177
• Sistemas Separador Absoluto: esses modelos caracterizam-se por 
oferecer duas redes de canalização: uma exclusivamente para a coleta 
dos esgotos sanitários; a outra, para recolher as águas de chuva.
Prof. Cezar L. F. Pires 178
As redes separadas cumprem, independente uma da outra,
as regulamentações normativas e as recomendações de
projeto nascidas da prática profissional. Assim, a rede
pluvial pode manter diâmetros maiores sem que ocorram
inconvenientes sanitários com a transferênciade esgoto.
O líquido residual, afluente à estação de tratamento de
esgoto, não provocará cargas hidráulicas de impacto
(vazões elevadas de forma repentina).
Prof. Cezar L. F. Pires 179
• Sistemas Separador Parcial: semelhantes ao sistema 
separador absoluto este sistema também apresenta 
duas redes de coleta, sanitária e pluvial. Admite-se, 
porém, uma pequena parcela de águas pluviais, em 
geral coletadas nas partes externas e telhados das 
edificações, no coletor sanitário.
Prof. Cezar L. F. Pires 180
• Sistemas Misto: inexiste a rede coletora de esgoto e, por conseguinte, 
as estações elevatórias, coletores tronco e a própria ETE. Somente existe 
a galeria de águas pluviais (GAP). A legislação ambiental e urbana admite 
a interligação de esgoto na GAP, desde que previamente tratado no 
próprio domicílio, empregando-se desde fossas sépticas até ETEs
compactas. O tratamento localizado do esgoto é, em geral, ineficiente, 
fazendo com que a GAP receba esgoto praticamente em estado bruto.
Prof. Cezar L. F. Pires 181
• Sistemas Estático: nesta solução, em cada residência ou grupo de 
residência, é construída uma fossa séptica seguida de um filtro anaeróbico 
e de um poço absorvente (sumidouro ou vala de infiltração). O efluente da 
fossa é assim infiltrado no terreno pelo poço absorvente. A fossa tem 
objetivo de separar o lodo oriundo do esgoto sanitário, acumulando-o. 
Periodicamente, em intervalos que variam de seis a doze meses, o lodo 
deve ser retirado, porém já inócuo do ponto de vista sanitário.
Prof. Cezar L. F. Pires 182
São implantados em regiões não beneficiadas por sistemas urbanos rede 
coleta quando, em geral devido a distância destes do núcleo urbano, o 
sistema urbano de coleta, transporte e tratamento do esgoto é muito caro.
Ao contrário de outros países, no Brasil esses modelos têm sido 
timidamente aplicados. No Japão, essa solução tem-se tornado uma 
rotina, ainda em cidades de porte maior. Evidentemente, a lendária cultura 
oriental da manipulação dos lodos domésticos na agricultura da região 
ajuda a viabilizar esse modelo. Acredita-se que no Brasil os sistemas 
estáticos entrarão, muito em breve, na preferência de pequenos e médios 
núcleos urbanos.
A grande vantagem deste modelo, quando não é necessário a 
implementação de sistema urbano de esgotos, é obviamente a 
econômica. Como desvantagens tem-se:
- possível contaminação do lençol freático;
- solos pouco permeáveis dificultam a infiltração no terreno;
- quando o modelo é assumido de forma leviana, o sistema de 
recolhimento, tratamento e disposição final do lodo desidratado podem 
torna-lo pouco eficiente. 
Prof. Cezar L. F. Pires 183
Resumo
Prof. Cezar L. F. Pires 184
Componentes da Rede Coletora de Esgotos
Prof. Cezar L. F. Pires 185
Componentes da Rede Coletora de Esgotos
Prof. Cezar L. F. Pires 186
Componentes da Rede Coletora de Esgotos
a) Coletor Predial: corresponde à canalização instalada no interior da propriedade 
particular: casa, prédio ou edifício institucional.
Por se tratar de uma propriedade particular, esses elementos gozam de uma 
certa autonomia. Entretanto, algumas recomendações devem ser observadas 
para garantir um funcionamento adequado:
• diâmetro mínimo das canalizações: 100mm;
• profundidade mínima: depende dos esforços e impactos que incidam sobre as 
canalizações;
• profundidade máxima: em áreas nas quais a rede pública de coleta já está 
pronta, a instalação do coletor predial dependerá da profundidade do coletor de 
rua;
• em toda mudança de direção dos coletores deverá ser construídas uma caixa 
de inspeção;
• para os coletores prediais, particularmente para os efluentes dos vasos 
sanitários, a declividade usual de instalação é de 2,0%.
Prof. Cezar L. F. Pires 187
Componentes da Rede Coletora de Esgotos
b) Coletor de Passeio ou de Rua: situados nos passeios dos quarteirões, esses 
coletores se instalam a profundidade relativamente rasas, no mínimo a 0,60m. 
Com diâmetro de 100mm, deverão possuir caixas de inspeção nas extremidades 
de cada trecho.
Coletores de rua com diâmetros avantajados, 400mm ou mais, normalmente não 
admitem o lançamento de ramais domiciliares de forma direta. Nesses casos, a 
implantação de coletores de passeio representa um recurso obrigatório. Os 
coletores de rua descarregam diretamente no PV mais próximo.
Coletores de passeio muito rasos, frequentemente encontram-se sujeitos ao 
esmagamento devido à passagem dos carros quando entram nas garagens. Para 
evitar essas fraturas, o tubo deve ser assentado em vala bem nivelada, com leito 
de brita e abraçado com proteção de areia.
Prof. Cezar L. F. Pires 188
Componentes da Rede Coletora de Esgotos
Essas canalizações destinam-se a receber os ramais domiciliares, ou seja, 
recebem o esgoto lançado pelas instalações prediais.
Nesses coletores são lançados os ramais prediais ou ramais domiciliares 
(lançamento do sistema predial, domiciliar, na rede pública). Esse modelo de 
assentamento evita que as equipes de instalação quebrem o asfalto para 
alcançar o eixo da rua.
No passeio, em frente ao domicílio, a concessionária de esgoto instala o 
chamado poço luminar. Trata-se de uma canalização de 100mm, com tampa de 
ferro fundido, ou outro material, no nível da superfície do passeio. O objeto desse 
dispositivo é desobstruir eventuais entupimentos no ramal domiciliar. Entretanto, 
obstruções que ocorram a montante do poço luminar serão de inteira 
responsabilidade do usuário.
Usualmente os coletores são lançados nos eixos das ruas. em cidades de 
topografia acidentada, entretanto, o coletor é assentado no terço inferior do lado 
da rua onde os lotes são mais baixos.
Prof. Cezar L. F. Pires 189
Componentes da Rede Coletora de Esgotos
c) Coletor Principal ou Coletor Tronco: as ligações prediais não podem 
ser feitas em diâmetros iguais ou superiores a 400mm. Assim, os 
coletores caracterizados por esses diâmetros denominam-se coletores 
principais ou coletores-tronco, visto que seu objetivo é recolher os 
lançamentos dos coletores de rua.
Para receber os ramais domiciliares, devem ser instalados coletores de 
passeio. Essas canalizações lançam o esgoto diretamente no PV mais 
próximo.
Prof. Cezar L. F. Pires 190
Componentes da Rede Coletora de Esgotos
d) Interceptores: são as canalizações destinadas a interceptar e receber 
o fluxo esgotado pelos coletores. Portanto, o conceito de interceptor não 
se vincular ao diâmetro ou ao posicionamento dentro da rede de coleta, 
mas apenas à função que desempenha dentro desse sistema.
Esses condutos, não aceitam o lançamento dos ramais domiciliares. Os 
interceptores devem, frequentemente, ser implantados em áreas 
invadidas ou não urbanizadas; esses obstáculos justificam os custos 
mais elevados desses elementos do sistema.
Prof. Cezar L. F. Pires 191
Componentes da Rede Coletora de Esgotos
e) Emissário e Lançamentos Finais: são as canalizações que recebem os 
resíduos na extremidade de montante e os lançam na estação de 
tratamento de esgotos ou no corpo de água receptor, trata-se de um rio, 
lago ou mar.
Os emissários, no conceito mais genéricos, operam a escoamento livre. 
esse modelo de transporte caracteriza com maior frequência as 
canalizações do sistema de coleta definidas como “emissários”.
Prof. Cezar L. F. Pires 192
Componentes da Rede Coletora de Esgotos
Há, por outro lado, os emissários que operam a pressão. Trata-se dos 
lançamentos submarinos ou lançamentos subfluviais. O estudo 
desses elementos representa uma tarefa restrita a equipes 
experientes no assunto; assim, por exemplo, a determinação das 
correntes, fluviais ou marítimas, representa uma atividade altamente 
especializadas. Os estudos feitos nessa direção objetivam evitar o 
retorno do líquido residual às praias; entretanto, o comportamento 
inconstante das correntes torna inviável uma previsão absolutamente 
confiável. A pressão hidráulica do lançamento,a configuração, o 
número e o posicionamento dos bocais são fatores que devem ser 
cuidadosamente estudados para garantir a eficácia do espargimento.
Prof. Cezar L. F. Pires 193
Componentes da Rede Coletora de Esgotos
f) Poços de Visita: denominados PV’s, são estruturas destinadas a 
permitir o ingresso do operador para efetuar serviços de inspeção e 
manutenção dos coletores.
Os PV’s devem ser previstos nas seguintes situações:
• intercessão de dois ou mais coletores;
• mudança na direção do coletor;
• mudança na declividade do coletor;
• mudança no diâmetro do coletor;
• mudança no material da canalização;
• no início dos coletores;
• no ingresso e na saída dos sifões e das travessias.
Prof. Cezar L. F. Pires 194
Componentes da Rede Coletora de Esgotos
As distâncias máximas dos PV’s serão de 80 m para os diâmetros de 
100 mm e 150mm e de 100 m para diâmetros maiores. Essa 
exigência é particularmente importante nos casos em que as equipes 
de operação não disponham de equipamentos para limpeza e a 
raspagem interna deverá ser feita manualmente. Equipamentos 
mecânicos permitem distâncias maiores.
No início dos coletores de pequeno diâmetro, ou nos trechos retos, os 
PV’s podem ser substituídos, respectivamente, por terminais de 
limpeza ou por tubos de inspeção. Esses elementos, normalmente de 
100 mm de diâmetro, permitem tão somente a penetração de 
mangueiras, cabos ou dispositivos para a limpeza dos coletores.
Em pontos de convergência de dois coletores afluentes e um coletor 
de saída, obrigatoriamente, será previsto um poço de visita, não 
sendo permitida a substituição por um tubo de inspeção.
Prof. Cezar L. F. Pires 195
Dimensionamento de um Sistema de Esgotos Sanitário
A vazão de esgoto sanitário é função da vazão de água tratada, 
distribuída no abastecimento, sendo assim temos:
Prof. Cezar L. F. Pires 196
Onde: 
Pf – população futura ou de projeto (habs);
qe – vazão per capita de produção de esgotos (l/hab.dia) – costuma-se usar 
os mesmos valores usados para o dimensionamento de sistemas de água 
tratada;
K1 e K2 – equivalente aos de ágau tratada são respectivamente o fator de 
máximo diário e horário. Apesar dos valores serem diferentes dos de água na 
prática costuma-se usar os mesmos valores práticos, 1,25 e 1,50 
respectivamente;
C - Coeficiente de retorno que relaciona a vazão de esgoto com o consumo 
de água tratada. O valor prático usado em geral é 0,8 (80%);
qi - vazão de infiltração, nos condutos livres usados no esgotamento pode 
haver tanto perdas como infiltrações. No Brasil é de praxe adotar a taxa de 
infiltração da ordem de: 0,0002 a 0,0008 l/s.m (por metro de tubulação);
qI - vazão industrial que deve ser definida através de um conhecimento prévio 
das indústrias ligadas a rede.
Prof. Cezar L. F. Pires 197
Equação de Manning:
onde:
A – área molhada da seção transversal (m²);
n – coeficiente de rugosidade (atrito). Depende do diâmetro, da forma, 
da idade e do material da tubulação. É tabelado;
R – raio hidráulico (m). Relação entre a área molhada A(m²) e o 
perímetro molhado P(m);
I – declividade do canal (m/m). Não é recomendável declividades 
inferiores a 0,0005 m/m.
Prof. Cezar L. F. Pires 198
Exercício: (CEDAE) Analise os dados abaixo:
população de projeto de uma cidade – 28.000 habs;
variações – k1 = 1,2; k2 = 1,5;
k1 – coef. do dia de maior consumo;
k2 – coef. da hora de maior consumo;
consumo – 200 l/hab x dia;
relação esgoto/água – 0,75;
vazão de infiltração = 0,0004 l/s x m;
extensão da rede de esgotos = 50 km;
seção trabalhando pela metade;
declividade do terreno de 2%;
coeficiente de rugosidade da fórmula de Manning, 0,05.
Resp.: Q=107,5 l/s;
D= 600mm
Prof. Cezar L. F. Pires 199
Velocidade do Escoamento (v): 
Quanto maior a velocidade melhores serão as condições de araste do 
esgoto, por outro lado velocidades excessivas pode colocar a 
estrutura das tubulações em risco, principalmente nas juntas. Além 
disso podem trazer desgaste prematuro das paredes internas das 
tubulações devido ao efeito de abrasão ao longo do tempo. A NBR 
9649 indica como limite máximo a velocidade de 5,0 m/s.
Prof. Cezar L. F. Pires 200
Capítulo 4
QUALIDADE DE 
ÁGUA
Existem 
centenas de 
parâmetros de 
qualidade de 
água.
Parâmetros de Qualidade de Água
Parâmetros de Qualidade de Água
Em geral os mais importantes são:
• OD – oxigênio dissolvido;
• DBO – Demanda Bioquímica de Oxigênio
• CO – Carga Orgânica;
• Coliformes;
• Sólidos em Suspensão.
Oxigênio (mg/l) 
proveniente da 
atmosfera 
dissolvido nas 
águas dos 
corpos hídricos.
Oxigênio dissolvido
Indicador de matéria 
orgânica presente nas 
águas.
É a quantidade de 
oxigênio necessária 
para a oxidação da 
matéria orgânica 
presente no esgoto, 
através da ação de 
bactérias aeróbicas.
DBO – Demanda Bioquímica
de Oxigênio
Teste padrão, 
realizado a uma 
temperatura de 
20oC, durante um 
período de 
incubação de 5 
dias.
Expressa em mg/l.
DBO5,20
DBO do esgoto bruto (sem tratamento) após sua produção: cerca de 350mg/l.
Produto da 
concentração 
DBO pela 
vazão do 
corpo hídrico. 
Expressa em 
mg/s ou em 
kg/dia.
Carga Orgânica – CO
CO = DBO . Q
Os coliformes 
termotolerantes
(fecais), são 
indicadores de esgoto 
sanitário e de seres 
patogênicos. Expresso 
através do número 
mais provável (NMP) 
de organismos em 100 
ml de amostra.
Coliformes
Quantidade de 
sedimentos em 
suspensão na 
água.
Expresso em 
mg/l.
Sólidos em Suspensão
Prof. Cezar L. F. Pires 209
O tratamento do 
esgoto processa-se 
através de fenômenos 
físicos, químicos e 
biológicos.
Entre as 
classificações 
propostas para esse 
tratamento, tem-se em 
ordem decrescente de 
eficiência, os tipos 
abaixo.
Estação de Tratamento de Esgotos - ETE
Prof. Cezar L. F. Pires 210
a) Tratamento Preliminar: destina-se a remover por ação física o material 
grosseiro e uma parcela das partículas maiores em suspensão no esgoto.
Via de regra, a remoção do material grosseiro (semelhante ao lixo) processa-
se através da grade, enquanto a remoção das partículas suspensas, através 
da caixa de areia e do tanque de gordura.
Na caixa de areia ficam retidas, por sedimentação, as partículas minerais 
pesadas com predominância de areia e no tanque de gordura, por flutuação, 
as partículas leves como as de óleo e graxa.
Nas estações de tratamento de esgoto (ETE) das cidades, só faz sentido a 
presença de tanque de gordura se o esgoto contiver elevado teor de matéria 
graxa, como a oriunda de matadouros. A tendência atual, todavia é remover 
essa matéria graxa na própria indústria. Assim, o tratamento preliminar fica 
restrito ao uso de grade e caixa de areia.
Estação de Tratamento de Esgotos - ETE
Prof. Cezar L. F. Pires 211
b) Tratamento Primário: além de incluir o tratamento preliminar, o tratamento 
primário remove por ação física uma parcela a mais das partículas em 
suspensão no esgoto. Para tanto, este, após passar pela grade e caixa de 
areia, é encaminhado a um decantador, onde se escoa à baixa velocidade. 
Neste, como resultado, algumas partículas depositam-se no fundo, onde 
constituem o lodo, e outras ascendem para a superfície líquida, aí formando a 
camada de escuma.
A deposição de partículas pode ser acelerada se no efluente for adicionado 
um coagulante. Este, através de reações químicas, produz flocos insolúveis 
que acabam por precipitar-se no fundo do decantador, para onde levam as 
partículas removidas. A coagulação, ou seja, a precipitação química, aumenta 
a eficiência da decantação primária. É, no entanto, de uso restrito, sobretudo 
por ser dispendiosa.
Estação de Tratamento de Esgotos - ETE
Prof. Cezar L. F. Pires 212
c) Tratamento Secundário: processo biológico de tratamento 
que, a depender de sua modalidade, pode atuar sobre o 
efluente primário, sobre o efluente preliminar ou, até mesmo, 
sobre o esgoto bruto apenas livre