MEMORIAL ETE

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DESCRIÇÃO DOS PROCESSOS 
1. Digestor Anaeróbio de Fluxo Ascendente- DAFA 
É um reator fechado. O tratamento biológico ocorre por processo anaeróbio, isto é, sem 
oxigênio. A decomposição da matéria orgânica é feita por microrganismos presentes 
num manto de lodo. 
De acordo com (JORDÃO e PESSÔA, 2014) estes tem sido o tipo mais utilizado, 
caracterizando-se por conter as seguintes partes principais: 
 Câmara de digestão: se trata da parte inferior do digestor, onde se localiza o leito 
do lodo e onde se processa a digestão anaeróbia; 
 Separador de fases: dispositivo que caracteriza fisicamente uma zona de 
sedimentação e uma câmara de coleta de gases, separando as fases solida, 
liquida e gasosa; 
 Zona de transição: localizada entre a câmara de digestão e zona de sedimentação 
superior; 
 Zona de sedimentação: o esgoto penetrando pela abertura da parte inferior, 
alcança os vertedores de superfície, com velocidade adequada para a 
sedimentação dos sólidos, os quais retornam pela abertura das paredes para a 
zona de transição e de digestão; 
 Zona de acumulação de gás: o gás produzido na fase de digestão é retido em 
uma zona superior de acumulação, onde é eventualmente aproveitado. 
 
1.1. Funcionamento 
Após a entrada e distribuição do esgoto pelo fundo do DAFA, flui pela zona de 
digestão, onde se encontra o leito de lodo, ocorrendo a mistura do material orgânico 
com o lodo. Os sólidos orgânicos suspensos são quebrados e digeridos através de uma 
transformação anaeróbia, resultando na produção de biogás e no crescimento da 
biomassa bacteriana. O biogás segue em trajetória ascendente com o líquido, após este 
ultrapassar a camada de lodo, em direção ao separador de fases. 
 
No separador de fases, o líquido, ao se aproximar da superfície líquida livre, tem a sua 
velocidade progressivamente reduzida, a qual é superada pela velocidade de 
sedimentação das partículas, oriundas dos flocos de lodo arrastados pelas condições 
hidráulicas. Isto possibilita que este material sólido que passa pelas aberturas no 
separador de fases, alcançando a zona superior do reator, possa se sedimentar sobre a 
superfície inclinada do separador de fases. Desse modo, o acúmulo sucessivo de sólidos 
implicará no aumento contínuo do peso desse material o qual, em um determinado 
momento deslizarão, voltando para a zona de digestão, na parte inferior do reator. 
O esgoto sai da parte de baixo do reator e passa pela camada de lodo que atua como um 
filtro. A eficiência atinge de 65% a 75% e, por isso, é necessário um tratamento 
complementar que pode ser feito através da lagoa facultativa. É um mecanismo 
compacto e de fácil operação. 
 
2. Lagoas Facultativas 
As lagoas facultativas são as variantes mais simples dos sistemas de lagoas de 
estabilização. Basicamente, o processo consiste na retenção dos esgotos por um período 
de tempo longo o suficiente para que os processos naturais de estabilização da matéria 
orgânica se desenvolvam. As principais vantagens e desvantagens das lagoas 
facultativas estão associadas, portanto, à predominância dos fenômenos naturais (VON 
SPERLING, 1986). 
De acordo com (JORDÃO e PESSÔA, 2014) a lagoa facultativa se caracteriza por 
possuir uma zona aeróbia superior, em que os mecanismos de estabilização da matéria 
orgânica são a oxidação aeróbia e a redução fotossintética, e uma zona anaeróbia na 
camada de fundo, onde ocorrem os fenômenos típicos da fermentação anaeróbia. A 
camada intermediária entre essas duas zonas é dita facultativa, predominando os 
processos de oxigenação aeróbia e fotossintética. 
Ainda de acordo com o mesmo autor, as lagoas facultativas podem ser concebidas para 
operação em uma única unidade ou antecedidas por uma lagoa de anaeróbia, e são ditas 
lagoa primária e secundária respectivamente. E ainda pode operar após uma estação de 
tratamento e é chamada de lagoa de maturação. 
Para este trabalho foi dimensionada uma lagoa facultativa secundária, a qual opera após 
o UASB, o qual segue os princípios de funcionamento da lagoa anaeróbia. 
 
2.1. Funcionamento 
Após a entrada do efluente na lagoa, a matéria orgânica em suspenção (DBO 
particulada) começa a sedimentar formando o lodo de fundo. Este sofre tratamento 
anaeróbio na zona anaeróbia da lagoa. Já a matéria orgânica dissolvida (DBO solúvel) e 
a em suspensão de pequenas dimensões (DBO finamente particulada) permanecem 
dispersas na massa líquida. Estas sofrerão tratamento aeróbio nas zonas mais 
superficiais da lagoa (zona aeróbia). Nesta zona há necessidade da presença de 
oxigênio. Este é fornecido por trocas gasosas da superfície líquida com a atmosfera e 
pela fotossíntese realizada pelas algas presentes, fundamentais ao processo. Para isso há 
necessidade de suficiente iluminação solar, portanto, estas lagoas devem ser 
implantadas em lugares de baixa nebulosidade e grande radiação solar. Na zona aeróbia 
há um equilíbrio entre o consumo e a produção de oxigênio e gás carbônico. Enquanto 
as bactérias produzem gás carbônico e consomem oxigênio através da respiração, as 
algas produzem oxigênio e consomem gás carbônico na realização da fotossíntese. Após 
este processo o efluente é conduzido por meio do emissário, e então lançado em um 
corpo receptor. 
As lagoas apresentam excelente eficiência de tratamento, a matéria orgânica dissolvida 
no efluente é estável, e possui uma eficiência na remoção de DBO na faixa de 75 e 85% 
(JORDÃO e PESSÔA, 2014). 
Para atender a demanda da população proposta, o presente projeto comtempla uma 
estação de tratamento de esgoto, sendo composta por DAFA e Lagoa Facultativa. O 
processo e parâmetros utilizados para o dimensionamento estão descritos a seguir. 
 
MEMORIAL DE CÁLCULO PARA O DAFA 
1. Vazão de Infiltração (Qi) 
A partir dos valores ora conhecidos da taxa de infiltração e a população para final de 
plano, por meio da multiplicação destes pode-se determinar a vazão de infiltração 
 
 
2. Vazão Média de Contribuição de Área (Qm) 
A vazão média de contribuição ( ) foi obtida pelo produto do consumo per capta 
liquido e da população final. Dessa forma se obteve 
3. Vazão Máxima de Contribuição (Qmáx) 
Por meio da equação, , onde (coeficiente do dia de maior 
consumo) e (coeficiente da hora de maior consumo) , foram adotados de acordo com 
(JORDAO e PESSOA, 2014) como sendo 1,2 e 1,5 respectivamente e é a vazão 
média calculada anteriormente, obteve-se . 
4. Carga Orgânica Afluente ao DAFA (L0): 
Conhecida a carga orgânica per capta, o produto da mesma com a população, foi 
determinada a carga orgânica afluente ao DAFA 
 
5. Concentração Total de DBO5 afluente ao DAFA ( ): 
Por meio da razão da carga orgânica afluente ao DAFA e da vazão media e fazendo as 
devidas conversões das unidades, se obteve 
 . 
6. Concentração Total de SS Afluente ao DAFA ( 
Por meio da dos valores obtidos para a concentração de sólidos em suspenção e da vazão média, 
foi calculado o valor de 
 
7. Concentração Final de DBO5 Efluente do DAFA ( 
De acordo com a recomendação da EMBASA, adotando eficiência de 70% de remoção, 
foi obtido 
8. Carga Orgânica Efluente do DAFA (LE) 
Conhecidas a concentração final de DBO e a vazão média, se obteve 
 
 
 
 
 
9. Parâmetros Adotados para Dimensionamento do Módulo do DAFA 
O tempo de detenção calculado segundo a EDBO5 foi T’=5,44 h. O tempo de detenção 
adotado para o reator foi de oito horas. Pois segundo JORDÃO E PESSOA (2014) para 
temperaturas acima de 26ºC o tempo de detençãodeve ser maior que seis horas. 
Com o tempo de detenção adotado foi possível calcular o Volume útil Total Requerido 
para o Digestor. Vu= 43,75x8 = 350m³.s
-1
. 
Em seguida foram adotadas as dimensões o Digestor, Altura H=4 m, Largura Bm=5,84 
m, Comprimento Lm=15 m. 
10. Cálculos e Verificações Hidráulicas 
Baseando-se nas vazões média e máxima, foi calculada a Carga Hidráulica Volumétrica 
(Tv), Carga Hidráulica Volumétrica Máxima (Tvmáx) e o Tempo de Detenção Mínimo 
(Tmin). Todos estes parâmetros ficaram dentro dos limites disponíveis em JORDÃO E 
PESSOA (2014). 
Para a Abertura Inferior do Decantador foi adotada uma dimensão de lado de a=0,65 m. 
Com essa dimensão foi possível verificar que as velocidades na abertura inferior do 
decantador VDI e VDIMÁX, ficaram dentro dos limites propostos por JORDÃO E PESSOA 
(2014). 
11. Área do Decantador 
A Largura da Câmera para Remoção da Escuma, no Topo do Digestor foi adotada, 
LT=0,60 m, a Largura da Calha Coletora Interna também foi adotada, Lc=0,20 m. A 
Área de Cada modulo do Decantador foi calculado com base nas largura AD=72,60 m². 
12. Taxa de Aplicação Superficial no Decantador 
A Largura do NA de Cada Modulo do Decantador (BDNA) foi calculado com o uso dos 
parâmetros Bm, LT e Lc chegando ao valor de BDNA=2,42 m. A largura altura da Média 
de Cada Modulo do Decantador BMA=1,31 m e a Área de Cada Modulo do Decantador 
na Altura Média AMA=19,70 m² foram calculadas posteriormente. 
A Taxa de Aplicação Superficial (TS) e a Taxa de Aplicação Superficial Máxima 
(TSMÁX) ficaram dentro dos limites observados pro JORDÃO E PESSOA (2014). 
13. Volume do Decantador 
Adotamos a Altura da Calha Coletora Interna HC=0,2 m esta altura esta diretamente 
relacionada com a Altura Útil do decantador HD=2,55 m, com a Área do Trapézio 
Lateral AT=2,82 m², e com Área do Prisma Acima do Trapézio Ap=0,50 m². E os 
Volumes dos Dois Prismas Laterais (VPT) e dos Dois Prismas Acima do Trapézio (VP) 
estão diretamente relacionados com as áreas calculadas acima multiplicados por dois, 
que é o numero de decantadores dentro do Digestor, e com a soma de VPT+VP obtemos 
o Volume Total do Decantador por Módulo VD=88,19 m³. 
14. Volume Interno do Separador Trifásico 
Para o calculo do volume interno do separador trifásico primeiro foi preciso calcular a 
Área do Trapézio no Interior do Separador Trifásico (ATST) e a Área do Prisma Acima 
do Trapézio do Separador Trifásico (APST). Assim com a soma desses dois parâmetros 
multiplicados ao Comprimento total do Digestor, temos o valor do Volume Interno do 
Separador Trifásico VTS=171,88 m³. 
15. Tempo de Detenção Hidráulica no Decantador 
O Tempo de Detenção Hidráulica (TD) e o Tempo Mínimo de Detenção Hidráulica 
(TDMIN) estão dentro do intervalo observado por JORDÃO E PESSOA (2014). 
16. Volume de Lodo Produzido 
Para o Coeficiente de Produção de Lodo do Sistema foi adotado o valor de Y=0,20 
gSST.gDBO
-1
, valor utilizado pela Empresa Baiana de Água e Saneamento (EMBASA). 
O Fator de Conversão DBO-DQO também foi adotado FC=2,00 kgDQO.kgDBO
-1
. Com 
esses parâmetros podemos calcular a Produção Total de Lodo Diária PLT= 210.000 
gSST.dia
-1
. 
A Concentração Desejada de Lodo no Interior do DAFA (CDAFA) e a Concentração 
Esperada para o Lodo de Descarte (CDescarte) foram adotadas conforme preconiza a 
EMBASA. Posteriormente foi calculado o Volume total de Esgoto no DAFA 
VT=132.934,52 m³. 
O Volume total de esgoto Multiplicado pelas concentrações adotadas resulta na Massa 
de Sólidos Equivalentes a Concentração Desejada no Interior do DAFA (MDAFA) a 
Massa de Sólidos a ser Descartada (MDescarte) segundo a EMBASA é 25% da MDAFA. 
Também foi calculado o Período Médio de descarte do lodo TC= 3165,11 dia. 
Ao final chegamos ao valor do Volume de Lodo a ser Descartado (VDescarte), que é 
divisão do MDescarte pelo CDescarte. 
17. Volume Útil do DAFA 
Para o calculo do Volume Útil do DAFA fora utilizados vários parâmetros, sendo os 
principais o Volume da Zona de Entrada (VZE), Volume do Manto de Lodo (VML) e 
Volume da Zona de Transição (VZT). Chegamos assim ao resultado do Volume Útil do 
Compartimento de Digestão VDG=379,81 m³. 
A Altura do DAFA Corrigida em Função dos Volumes Perdidos no Enchimento do 
Defletor de Gás e na Calha Coletora foi de HCorrigida=5,94 m, sendo a Altura Total 
(HTOTAL) a altura corrigida mais a Altura Bordo Livre (HBL), a HBL=0,10 m foi adotada, 
logo HTOTAL=6,04 m. 
18. Velocidade Ascensional no Manto de Lodo 
As Velocidades Ascensionais no Manto de Lodo estão dentro dos parâmetros adotados 
por JORDÃO E PESSOA (2014) e EMBASA. 
19. Numero de Entradas na Parte Inferior do Digestor 
Segundo a EMBASA a Área de Influencia por Tubulação de Entrada deve ser igual a 2 
m², como a área do DAFA HDAFA=70 m² temos um total de 35 tubos de entrada no 
Digestor. 
20. Diâmetro das Tubulações de Esgoto 
Os Diâmetros das Tubulações de Esgoto e entrada e de saída foram adotadas conforme 
recomenda a EMBASA, sendo ambos de 100 mm. 
A Vazão Linear do Efluente no Vertedouro ficou dentro do indicado pela EMBASA. 
 
 
 
MEMORIAL DE CALCULO PARA LAGOA FACULTATIVA 
1. Informações Gerais do Sistema 
Sendo a Lagoa Facultativa do sistema de tratamento instalada após o DAFA, ela ira 
receber a Carga Orgânica Efluente do DAFA Lo=150,00 kg.dia
-1
 de EDBO5, também a 
Concentração Total de EDBO5 Efluente do DAFA So=157,00 mg.l
-1
 de EDBO5. Os 
demais parâmetros como população, consumo “per capta” taxa de infiltração vazão etc. 
serão os mesmo utilizados para o dimensionamento do DAFA. 
2. Dimensões Adotadas para as Lagoas Facultativas 
O Numero de Lagoas foi adotado igual a um pois no sistema temos apenas um DAFA, 
logo uma lagoa se torna suficiente para atender a demanda deste sistema. 
As dimensões foram adotadas conforme a Área Requerida para o NA Médio (A), que foi 
calculada dividindo So pela Taxa de Aplicação Superficial (Ls) adotada conforme a 
EMBASA deve ser menor que trezentos. A área encontrada foi de 5400 m² assim temo 
o Comprimento L=125,00 m, e a Largura B=43,20 m, e uma relação L/B=2,89, sendo o 
recomentado entre 2 a 4. 
A Profundidade Útil da lagoa foi adotada segundo JORDÃO E PESSOA (2014), e 
EMBASA, assumindo o valor de H=2,00 m. encontrando um Volume Útil V=10.862 
m³. 
3. Resultados Obtidos 
A Ls foi adotada, a Taxa de Aplicação Superficial Máxima (LMÁX) foi calculada com 
base na temperatura, logo LMÁX=350,29 kg.(hab.dia)
-1
. O Tempo de Detenção (T) foi de 
10,34 dias. O Numero de Dispersão (d), relação feita com o comprimento e largura pela 
formula: d = (L/B)/[1,014(L/B)2 + 0,254(L/B) - 0,261] foi de 0,32. 
O Coeficiente de Remoção de DBO5 a 20ºC (K20) foi adotado com o valor de 0,141. O 
Coeficiente de Remoção de DBO5 é função da K20 logo temos K=0,19 Dias
-1
. O 
Coeficiente de Decaimento Bacteriano a 20ºC foi adotado KB20=0,30 Dias
-1
, podendo 
assim ser calculado o Coeficiente de Decaimento Bacteriano KB=0,52 Dias
-1
. 
O Calculo Final da DBO5 Efluente da Lagoa Facultativa teve como resultado S= 
37,47 mg.L
-1
 e a Carga Organica Efluente da Lagoa Facultativa LE=39,34 Kg.Dia
-1
. 
Assim foi possível chegar a uma Eficiência de Remoção da DBO5 de 76,21% na Lagoa 
Facultativa. 
 
REFERÊNCIAS 
JORDÃO, E. P. e PESSÔA, C. A. Tratamento de esgotos domésticos. 7
a
 edição, 
ABES, 2014. 
VON SPERLING, M. Princípios do tratamento biológico de águas residuárias. 
Vol. 3. Lagoas de estabilização. 2
a
 edição. Departamento de Engenharia Sanitária e 
Ambiental – UFMG, 1986. 
UNICAMP. Tratamento de esgoto. Disponível em 
http://www.fec.unicamp.br/~bdta/esgoto/lagoas.html. Acesso em 08 de dezembrode 2015