Dimensionamento de um ETE

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UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ 
João Vitor Rosset Ciesielski 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DIMENSIONAMENTO DE UMA NOVA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO 
DE EFLUENTES DOMÉSTICOS DA CENTRAL DE ABASTECIMENTO 
DO PARANÁ – CEASA/PR, CURITIBA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CURITIBA 
2011
 
 
João Vitor Rosset Ciesielski 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DIMENSIONAMENTO DE UMA NOVA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO 
DE EFLUENTES DOMÉSTICOS DA CENTRAL DE ABASTECIMENTO 
DO PARANÁ – CEASA/PR, CURITIBA 
 
 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao 
Curso de Engenharia Ambiental da Faculdade de 
Ciências Exatas da Universidade Tuiuti do Paraná, 
como requisito para a obtenção do título de 
Engenheiro Ambiental. 
Orientador: Prof
0
. Dr. Helder Godoy. 
 
 
 
 
CURITIBA 
2011 
 
 
UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ 
Credenciada por Decreto Presidencial de 7 de julho de 1997 – DOU n° 128, de 8 de julho de 1997, Seção 1, página 14295 
FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E DE TECNOLOGIA 
 
CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL 
 
TERMO DE APROVAÇÃO 
João Vitor Rosset Ciesielski 
 
DIMENSIONAMENTO DE UMA NOVA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO 
DE EFLUENTES DOMÉSTICOS DA CENTRAL DE ABASTECIMENTO 
DO PARANÁ – CEASA/PR, CURITIBA 
 
Trabalho de conclusão de curso aprovado como requisito parcial para obtenção do grau de 
Engenheiro no curo de Engenharia Ambiental, Faculdade de Ciências Exatas e de Tecnologia da 
Universidade Tuiuti do Paraná, pela seguinte banca examinadora. 
 
Curitiba, 10 de junho de 2011 
 
 
Membros da banca: 
______________________________________ 
Prof
a
. Ms. Fernanda Paes de Barros Gomide 
 
 
 
_____________________________________ 
Prof
a
. Ms. Janilce dos Santos Negrão Messias 
 
 
 
Orientador (a): 
____________________________________ 
Prof. Dr. Helder de Godoy 
UTP – Orientador do TCC 
 
 
DEDICATÓRIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“A mente que se abre a uma nova idéia jamais volta ao seu tamanho original” 
Albert Einstein 
 Dedico este trabalho para minha família 
 
 
AGRADECIMENTO 
 
 
A Deus 
 Que se fez presente em toda minha caminhada, dando força, perseverança 
para enfrentar os obstáculos e alcançar meus objetivos. 
 
A minha família 
 Que sempre me apoiou sem medir esforços, para me ajudar a realizar meus 
sonhos que com toda certeza se transformaram nos seus também. 
 
A minha namorada 
 Por sua paciência, carinho e compreensão. 
 
Aos amigos 
 Pelo apoio, carinho e solidariedade oferecidos nos momentos de maior 
dificuldade. 
 
Aos Coordenadores e Professores 
 Que colaboraram de forma direta e estiveram sempre presentes auxiliando 
em minhas dúvidas e direcionando-me com novas idéias. 
 
A Professora e Mestre Carolina Fagundes Caron 
 Que enquanto presente se demonstrou amiga, competente e disposta em 
ajudar, possibilitando ao meu crescimento profissional. 
 
 
 
RESUMO 
 
 
 O presente trabalho teve como objetivo dimensionar um sistema de 
tratamento de efluentes doméstico para a CEASA/PR - Central de abastecimento do 
Paraná na unidade de Curitiba. A estação foi dimensionada para tratar o efluente 
proveniente dos sanitários, lanchonetes e refeitórios. O efluente gerado nas 
instalações encontra-se em desacordo com os parâmetros de lançamento, 
determinados pelas legislações ambientais vigentes do governo federal e do estado 
do Paraná. O sistema de tratamento que foi adotado é biológico, provido de um 
tanque de equalização e um reator de lodo ativado com aeração prolongada. Neste 
trabalho foram apresentados critérios que nortearam a escolha do processo de 
tratamento para a CEASA/PR e a elaboração dos cálculos de dimensionamento para 
o projeto com base em dados obtidos na literatura. 
 
 
PALAVRAS-CHAVE: Efluente doméstico, Tratamento biológico e Lodo Ativado 
 
 
ABSTRACT 
 
 
 
This paper’s objective was to dimension a domestic effluent treatment system 
for CEASA/PR – Central de Abastecimento do Paraná (Supplies distribution Center 
of Paraná), in the city of Curitiba. The treatment station was dimensioned to process 
the wastewater that comes from toilets, restaurants and refectories. The generated 
effluents from those facilities do not follow the parameters determined by the 
environment laws of the Federal Government of Brazil and of the State of Paraná. 
The adopted treatment system is a biological one, with an equalization tank and an 
active sludge reactor with extended aeration. In the present work, the criteria on 
which was based the choice of the treatment process is presented, as well as the 
dimensioning calculations for this project, based on literature data. 
 
 
KEY – WORDS: Wasterwater reuse, Biological Treatment and Activated Sludge 
 
 
LISTA DE TABELAS 
 
TABELA 1 - CRESCIMENTO POPULACIONAL – 2000 a 2010 ............................... 20 
TABELA 2 - PRÍNCIPAIS PARÂMETROS DE CARACTERIZAÇÃO DE ESGOTO 
SANITÁRIO. .............................................................................................................. 27 
TABELA 3 - PRODUÇÃO DO EFLUENTE GERADO NA CEASA/PR ...................... 54 
TABELA 4 – CARACTERIZAÇÃO DE ENTRADA E SAÍDA DO EFLUENTE............ 56 
TABELA 5 - MEDIDAS DE VAZAO ........................................................................... 58 
TABELA 6 - RELAÇÃO DE TAMANHO DAS PARTÍCULAS POR VELOCIDADE DE 
SEDIMENTAÇÃO. ..................................................................................................... 60 
TABELA 7 - DADOS DO DIMENSIONAMENTO DAS GRADES. ............................. 68 
TABELA 8 - DADOS DIMENSIONADOS DO DESARENADOR ............................... 69 
TABELA 9- DADOS DO DIMENSIONAMENTO - TANQUE DE EQUALIZAÇÃO ..... 71 
TABELA 10 - DADOS DO DIMENSIONAMENTO - TANQUE DE AERAÇÃO .......... 72 
TABELA 11 - DADOS DO DIMENSIONAMENTO - DECANTADOR SECUNDÁRIO. ..... 74 
 
 
 
LISTA DE QUADROS 
 
QUADRO 1 - CONDIÇÕES PARA LANÇAMENTO DE EFLUENTES (CONAMA) ... 36 
QUADRO 2 - CONDIÇÕES PARA LANÇAMENTO DE EFLUENTES (SEMA 001/07) ... 37 
QUADRO 3 - ESPAÇAMENTO E DIMENSÕES DAS BARRAS. .............................. 39 
QUADRO 4 - EFICIÊNCIA DO SISTEMA DE GRADEAMENTO. ............................. 40 
QUADRO 5 - RELAÇÃO DAS ÁREAS OCUPADAS PELA CEASA – CURITIBA ..... 52 
QUADRO 6 - RELAÇÃO ENTRE A LARGURA DA GARGANTA E A VAZÃO DA 
CALHA ...................................................................................................................... 62 
 
 
 
 
LISTA DE GRÁFICOS 
 
GRÁFICO 1 - DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA NA TERRA. ............................................. 21 
GRÁFICO 2 - DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA DOCE NA TERRA. .................................. 22 
GRÁFICO 3 – CONDIÇÃO DO ESPAÇO FÍSICO DOS ESTABELECIMENTOS ...... 53 
 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
FIGURA 1 – BALANÇO DE SÓLIDOS. ..................................................................... 30 
FIGURA 2 – ESQUEMA TRATAMENTO PRELIMINAR ........................................... 39 
FIGURA 3- CAIXA DE AREIA APÓS GRADEAMENTO. .......................................... 40 
FIGURA 4 – VISTA ÁEREA DA CEASA/PR - UNIDADE DE CURITIBA - 2011. ...... 51 
FIGURA 5 - CEASA/PR - UNIDADE DE CURITIBA – 2011. ..................................... 55 
FIGURA 6 - FLUXOGRAMA DE UM PROCESSO DE AERAÇÃO PROLONGADA . 58 
FIGURA 7 - VISTA DE UM DESARENADOR ........................................................... 69 
FIGURA 8 - CALHA PARSHALL FORNECIDA PELA ENVIRONQUIPLTDA. .......... 70 
FIGURA 9 - DIMENSÕES DO TANQUE DE EQUALIZAÇÃO................................... 71 
FIGURA 10 - SISTEMA DE AERAÇÃO COM DIFUSORES. .................................... 73 
 
 
 
 SUMÁRIO 
 
1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 14 
JUSTIFICATIVA ........................................................................................................ 16 
FORMULAÇÃO DO PROBLEMA ............................................................................. 17 
OBJETIVOS GERAIS ............................................................................................... 18 
OBJETIVOS ESPECÍFICOS ..................................................................................... 18 
2 REFERENCIAL TEÓRICO ..................................................................................... 19 
2.1 CRESCIMENTO POPULACIONAL ..................................................................... 19 
2.2 IMPORTÂNCIA DAS ÁGUAS .............................................................................. 20 
2.3 RELAÇÃO: SANEAMENTO BÁSICO E SANEAMENTO AMBIENTAL ............... 23 
2.3.1 Saneamento no Brasil ...................................................................................... 24 
2.3.2 Saneamento no Paraná .................................................................................... 24 
2.3.3 Saúde e Saneamento ....................................................................................... 25 
2.4 DEFINIÇÃO DE EFLUENTES ............................................................................. 26 
2.4.1 Efluente Sanitário ............................................................................................. 26 
2.4.2 Efluente Industrial ............................................................................................. 26 
2.4.3 Efluente Doméstico .......................................................................................... 26 
2.5 PRINCIPAIS PARÂMETROS PARA CARACTERIZAÇÃO DE EFLUENTES ..... 27 
2.5.1 Características Físicas ..................................................................................... 27 
2.5.1.1 Temperatura .................................................................................................. 28 
2.5.1.2 Odor .............................................................................................................. 28 
2.5.1.3 Cor e turbidez ................................................................................................ 28 
2.5.1.4 Variação de vazão ......................................................................................... 28 
2.5.1.5 Sólidos ........................................................................................................... 28 
2.5.2 Características Químicas – Inorgânicas ........................................................... 31 
2.5.2.1 Potencial Hidrogeniônico – pH ...................................................................... 31 
2.5.2.2 Fósforo e Nitrogênio Total ............................................................................. 31 
2.5.3 Características Químicas - Orgânicas .............................................................. 31 
2.5.3.1 Oxigênio Dissolvido – OD .............................................................................. 32 
2.5.3.2 Demanda bioquímica de oxigênio – DBO5 .................................................... 32 
2.5.3.3 Demanda química de oxigênio – DQO .......................................................... 32 
2.5.3.4 Óleos e Graxas – OG .................................................................................... 33 
2.5.3.5 Características Biológicas ............................................................................. 33 
2.6 LEGISLAÇÃO APLICADA ................................................................................... 34 
2.6.1 Legislação Federal ........................................................................................... 34 
2.6.2 Legislação Estadual ......................................................................................... 36 
2.7 RELAÇÕES IMPORTANTES AO TRATAMENTO DE EFLUENTES .................. 37 
2.7.1 Indicação de tratamento biológico ou físico-químico ........................................ 37 
2.7.2 Indicação de processo biológico aeróbio ou anaeróbio .................................... 38 
2.8 NIVEIS DE TRATAMENTO ................................................................................. 38 
2.8.1 Tratamento preliminar ...................................................................................... 38 
 
 
2.8.1.1 Sistema de Gradeamento .............................................................................. 39 
2.8.1.2 Desarenadores .............................................................................................. 40 
2.8.1.3 Caixa separadora de água e óleo ................................................................. 41 
2.8.1.4 Sistema de medição de vazão ...................................................................... 41 
2.8.2 Tratamento Primário ......................................................................................... 41 
2.8.3 Tratamento Secundário .................................................................................... 42 
2.8.4 Tratamento Terciário ........................................................................................ 42 
2.9 PRINCIPAIS SISTEMAS DE TRATAMENTO SECUNDÁRIOS PARA ESGOTOS 
DOMÉSTICOS .......................................................................................................... 43 
2.9.1 Lagoas Facultativas ......................................................................................... 43 
2.9.2 Lagoas Aeróbias .............................................................................................. 44 
2.9.3 Lagoas Anaeróbias .......................................................................................... 45 
2.9.4 Sistema de Lodo Ativado .................................................................................. 45 
3 MATERIAL E MÉTODOS ...................................................................................... 49 
3.1 CARACTERÍSTICAS DA CEASA/PR. ................................................................. 49 
3.1.1 Histórico da CEASA/PR ................................................................................... 50 
3.1.2 Unidade atacadista de Curitiba ........................................................................ 50 
3.2 DEFINIÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO .................................................................. 52 
3.3 SITUAÇÃO DAS CONDIÇÕES DE SAÚDE AMBIENTAL ................................... 52 
3.4 SISTEMA ATUAL DE TRATAMENTO DE EFLUENTE DOMÉSTICO ................ 53 
3.5 DADOS PARA DIMENSIOAMENTO DA ETED NA CEASA-CURITIBA.............. 54 
3.5.1 Produção do efluente doméstico ...................................................................... 54 
3.5.2 Lançamento do efluente no corpo receptor. ..................................................... 55 
3.5.3 Caracterização do efluente doméstico gerado ................................................. 56 
3.6 DESCRIÇÃO DO PROCESSO DE TRATAMENTO ADOTADO ......................... 57 
3.7 LEGENDA E FÓRMULAS ................................................................................... 58 
3.7.1 Gradeamento ................................................................................................... 58 
3.7.2 Desarenador ..................................................................................................... 60 
3.7.3 Medidor de vazão – Calha Parshall .................................................................. 61 
3.7.4 Tanque de Equalização ....................................................................................62 
3.7.5 Reator Aeróbio – Tanque de Aeração prolongada ........................................... 63 
3.7.6 Decantador Secundário .................................................................................... 65 
3.7.7 Tanque de Desinfecção Final ........................................................................... 67 
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES ........................................................................... 68 
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................................... 76 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS ......................................................................... 77 
ANEXO A – MEMORIAL DE CÁLCULOS DO DIMENSIONAMENTO DA ESTAÇÃO 
DE TRATAMENTO DE EFLUENTES DA CEASA/PR – CURITIBA. ....................... 83 
 
14 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
Em função do crescimento populacional e do aumento das necessidades da 
sociedade moderna industrializada teve-se mudanças nos padrões e hábitos de 
consumo e conseqüente aumento na demanda de água doce e degradação de 
recursos hídricos. Desta forma, a água potável vem se tornando cada vez mais um 
recurso comprometido. 
Ao mesmo tempo em que ocorre o aumento do consumo de água ocorre 
também a maior geração de esgotos urbanos, rurais e industriais. Desta forma, 
quando estes efluentes são lançados nos corpos receptores sem tratamento, tem-se 
como resultado o aumento da carga orgânica e a eutrofização dos recursos hídricos, 
o que influência na alteração da qualidade da água e degradação do meio ambiente. 
Para Giordano (2005) esta alteração da qualidade da água é devido a 
introdução de qualquer matéria ou energia num corpo hídrico, capaz de ultrapassar 
os padrões estabelecidos para a sua classe, conforme seu uso preponderante. Essa 
alteração é devido à ação dos agentes: físicos materiais (sólidos em suspensão) ou 
formas de energia (calorífica e radiações); químicos (substâncias dissolvidas ou com 
potencial solubilização); e biológicos (microrganismos). 
Com o novo modelo de desenvolvimento econômico teve-se o 
desenvolvimento de soluções para redução do efeito do acúmulo das águas 
residuárias indesejáveis, minimizando as conseqüências diretas das atividades de 
produção do homem em seu meio. Desta forma, teve-se o desenvolvimento do 
saneamento ambiental. 
A partir dessa realidade houve o aumento da conscientização e 
questionamento da população em relação ao meio ambiente e também a 
preocupação com o envolvimento do Estado na criação de políticas públicas, 
normas e legislações que permitissem práticas responsáveis, direcionadas a 
preservação da natureza e reparação do dano causado pela poluição (PELEGRINI, 
2002). 
Segundo Mota (2005), existe a necessidade do manejo adequado dos 
recursos hídricos visando garantir água com qualidade e quantidade na medida 
desejada aos diversos fins. Com isto, pode-se considerar as disponibilidades e a 
capacidade dos mananciais de diluir e depurar águas residuárias. 
15 
 
Dentre os principais instrumentos de auxílio ao meio ambiente, a Política 
Nacional do Meio Ambiente preconiza as questões relacionadas à poluição deste 
meio. Esta legislação inclui a cobrança pelo uso dos recursos hídricos, pelas 
captações de água, pelos lançamentos de esgotos e demais resíduos. (PNRH, 
2006). 
Segundo Baird (2002), o esgoto quando lançado em grandes quantidades 
sem tratamento, diminui a quantidade de oxigênio dissolvido, podendo chegar à sua 
total ausência. Nesse caso, tem-se a mortandade de vários seres, incluindo entre 
estes os peixes. 
Desta forma, um dos principais objetivos de uma Estação de Tratamento de 
Efluente Doméstico (ETED) é reduzir a quantidade de matéria orgânica presente no 
esgoto a ser lançado de volta ao meio ambiente. 
Este estudo foi na CEASA/PR (Central de Abastecimento do Paraná) 
unidade de Curitiba, com foco na distribuição e comercialização de produtos 
hortigranjeiros, perecíveis, pescados, artesanatos e atípicos. Diariamente mais de 
20.000 pessoas visitam a Central de abastecimento de Curitiba e para atender toda 
essa demanda foi necessário a ampliação do espaço físico como, a instalação de 
lanchonetes e novos banheiros públicos. 
Em conseqüência disso, houve um aumento na produção do efluente 
doméstico que passou a ser canalizado para a estação de tratamento que já existe, 
mas que está deixando-a sub-dimensionada. 
Diante dessa realidade, o presente trabalho objetiva dimensionar uma nova 
estação de tratamento de efluentes domésticos a qual atenda as necessidades da 
Central de Abastecimento do Paraná – (CEASA/PR). Com isto, objetiva-se que a 
legislação ambiental vigente seja atendida para que o desenvolvimento ambiental 
sustentável seja preconizado neste ambiente de grande importância para o estado 
do Paraná. 
16 
 
JUSTIFICATIVA 
 
A localização da Central de Abastecimento de Curitiba é dentro de uma APP 
(Área de Preservação Permanente). A Estação de Tratamento de Efluente 
Doméstico existente na CEASA/PR unidade de Curitiba foi concebida para tratar 
6m³/h, no entanto, a vazão do efluente em horários de pico é de aproximadamente 
17m³/h. Além disso, a ETED existente não possui licença de operação. (CEASA, 
2010) 
Em função deste sub-dimensionamento, a ETED possui sua eficiência 
reduzida, sendo os gastos com energia e os custos empregados na sua manutenção 
superiores aos gastos com uma ETED em pleno dimensionamento. 
Deve-se atentar que, a concentração de DQO da saída da ETED apresenta 
valores médios de 568 mg/l, sendo superior ao estabelecido pela SEMA 001/2007 
que é de 225 mg/l. Pode-se colocar ainda que todo o efluente doméstico é lançado 
em uma mina de água e em um córrego próximo, desta forma, contaminando-os. 
Em atendimento às exigências dos órgãos fiscalizadores fica constatada a 
necessidade de tratamento do efluente doméstico produzido na CEASA/PR - 
unidade de Curitiba. Isto deve ocorrer não só com o objetivo mínimo de tratar os 
efluentes, mas também devido a algumas vantagens ambientais, reduzindo a 
matéria orgânica a fim de auxiliar a autodepuração além de evitar doenças por 
veiculação hídrica e diminuir custos no tratamento d’água pelas cidades a jusante. 
A estação de tratamento, não deve gerar incômodos seja por ruídos ou 
odores, nem causar impacto visual negativo. Desta forma, este trabalho propõe-se a 
avaliar qual a melhor alternativa de tratamento e dimensioná-lo. 
17 
 
FORMULAÇÃO DO PROBLEMA 
 
 
 O sub-dimensionamento da ETED existente na CEASA de Curitiba está 
prejudicando a eficiência do sistema de tratamento, deixando-a em desacordo com a 
legislação referente às características de lançamento. É possível que a legislação 
ambiental vigente seja atendida para que o desenvolvimento ambiental sustentável 
seja preconizado, garantido assim, a capacidade dos mananciais de diluir e depurar 
águas residuárias nesse ambiente de grande importância para o estado do Paraná. 
18 
 
OBJETIVOS GERAIS 
 
Este trabalho tem por objetivo o dimensionamento de um novo sistema de 
tratamento de efluentes doméstico (ETED) produzidos na Central de Abastecimento 
do Paraná (CEASA/PR), unidade de Curitiba. 
 
OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
 
Para atingir o objetivo geral desta pesquisa, os seguintes objetivos 
específicos foram estabelecidos: 
 
I. Realizar o levantamento de dados referentes à CEASA-PR, tais como a 
produção de efluentes domésticos; 
II. Realizar o levantamento bibliográfico referente aos atuais sistemas de 
tratamento de efluentes domésticos que vem sendo aplicados nesta área; 
III. Definir os processos e as unidades mais adequadas ao tratamento de 
efluentes domésticos, focando no estudo de caso; 
IV.Dimensionar o sistema de tratamento de efluentes domésticos escolhido 
adequadamente para este estudo de caso. 
19 
 
2 REFERENCIAL TEÓRICO 
 
2.1 CRESCIMENTO POPULACIONAL 
 
O crescimento populacional vem ocasionando sérios impactos negativos 
sobre o meio ambiente neste século. O desenvolvimento da indústria, comércio bem 
como os diversos ramos do meio rural e urbano são considerados determinantes 
para as mudanças ambientais. (LIMA, 2008) 
Assim, a relação homem-natureza se vê envolvida, cada vez mais, na 
limitação tanto das atividades humanas frente à degradação ambiental, como 
também na própria limitação dos recursos em sua maioria que não são renováveis. 
Portanto, o esgotamento, a degradação e a escassez dos recursos naturais se 
impõem como considerações centrais para o desenvolvimento econômico e social. 
(LIMA, 2008) 
As projeções demográficas das Nações Unidas revelam que nos primeiros 
anos do século XXI o crescimento da população mundial está reduzindo se 
comparado com projeções realizadas em períodos anteriores. 
Essas projeções ilustram uma população mundial próxima de 7.700 bilhões 
de habitantes para o ano de 2050. Este valor se mostra inferior ao apresentado para 
o mesmo ano (11,7 bilhões), mas calculado no ano de 1990. Estes fatos ressaltam 
que a diminuição da população é prevista em todas as regiões do mundo. 
No Brasil, segundo o IBGE (2008), a taxa de crescimento da população no 
período de 1950-1960 era de 3,04% ao ano, sendo em 2008 de 1,05%. O IBGE 
coloca que o país apresentará um potencial de crescimento populacional até 2039, 
quando se espera que a população atinja o chamado “crescimento zero. Segundo 
projeções, em 2050 a taxa de crescimento tende a diminuir para – 0,291%, que 
poderá representar uma população próxima de 215,3 milhões de habitantes. 
Com relação ao crescimento populacional paranaense o Instituto de 
Desenvolvimento Econômico e Social (IPARDES, 2010) revela que a taxa de 
crescimento da população urbana na década atual, de 1,35% ao ano, também é 
inferior à observada nos anos 90 que era de 2,59% ao ano. 
Por outro lado, as áreas rurais se “esvaziaram” mais lentamente entre 2000 
e 2010, uma vez que o decréscimo populacional nesse período se deu a -1,47% ao 
ano, enquanto na década anterior foi de -2,60% ao ano. (IPARDES, 2010) 
20 
 
A grande maioria da população paranaense reside em cidades (8.906.442 
hab.), perfazendo um grau de urbanização de 85,3%. Embora essa proporção seja 
elevada, é importante ressaltar que as áreas rurais do Paraná abrigam 1.533.159 
hab., sendo este um volume considerável de população, quase toda ela vinculada as 
atividades agrícolas desenvolvidas no Paraná. A TABELA 1 apresenta esse 
crescimento populacional no período de 2000 a 2010. (IPARDES, 2010) 
No ano de 2007, a capital paranaense (Curitiba) ocupava o 7° lugar no 
ranking das capitais brasileiras mais populosas, perdendo para as seguintes 
capitais: São Paulo, Rio de Janeiro, Salvador, Brasília, Fortaleza e Belo Horizonte. A 
taxa média de crescimento populacional de Curitiba, que chegou a 5,3% ao ano na 
década de 1970, atualmente é de 1,7%. (Agência Curitiba de Desenvolvimento S/A, 
2011) 
 
TABELA 1 - CRESCIMENTO POPULACIONAL – 2000 a 2010 
 População em 
2000 
População em 
2010 
Crescimento (%) 
2000-2010 
Brasil 169.799.170 190.732.694 12,33 
Paraná 9.563.458 10.439.601 9,16 
Curitiba 1.587.315 1.746.896 10,05 
FONTE: Adaptado - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE (2010) 
 
De acordo com Lima (2008), o crescimento populacional de forma alarmante 
e sem planejamento aliado ao aumento da pobreza são fatores que contribuem de 
forma muito significativa para a degradação ao meio ambiente. A busca pelo 
equilíbrio entre população e recursos naturais poderá ajudar a diminuir as ambições 
consumistas, desenvolvendo novas tecnologias que contribuam com o crescimento 
sustentável. 
 
 
2.2 IMPORTÂNCIA DAS ÁGUAS 
 
A água é uma substância vital na natureza e desempenha papel fundamental 
à vida dos seres vivos. Por muito tempo, a água foi considerada um recurso 
inesgotável em nosso planeta. Apesar de todos os esforços para armazenar e 
21 
 
diminuir o seu consumo, a água está se tornando, cada vez mais, um bem escasso, 
e sua qualidade se deteriora cada vez mais rápido. 
Essencial à existência e bem-estar no homem, constitui cerca de 75% do seu 
corpo humano, além de responder pela manutenção dos ecossistemas. Caracteriza-
se como um bem de grande importância global, responsável por aspectos 
ambientais, financeiros, sociais e de mercado. (FUNASA, 2006) 
Segundo Rebouças (1999 citado por TELLES e COSTA, 2007), a maior 
parcela do volume de água encontrada no nosso planeta, representando 97,5%, é 
de água salgada, encontrada nos mares e oceanos. Já, os 2,5% restantes são de 
água doce, sendo que desta água doce 68,9% encontra-se nas calotas polares e 
geleiras; 29,9% são águas subterrâneas; 0,9% em outros reservatórios; e apenas 
0,3% encontram-se nos rios e lagos. Os GRÁFICO 1GRÁFICO 2 mostram a 
distribuição de águas doce e salgada na terra. 
Cerca de 2/3 da superfície da Terra são cobertos por água, mas apenas 
0,36% dela estão disponíveis para uso, segundo Telles e Costa (2007). Desse 
volume, o Brasil detém por volta de 12% e, desses, 80% estão na região amazônica. 
Os outros 20% distribuem-se pelo país, atendendo 95% da população. 
 
GRÁFICO 1 - DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA NA TERRA. 
 
FONTE: Rebouças, 1999. 
 
 
 
 
 
22 
 
GRÁFICO 2 - DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA DOCE NA TERRA. 
 
FONTE: Rebouças, 1999. 
 
De acordo com Von Sperling (1996), os principais usos da água pelo homem 
são para abastecimento doméstico, abastecimento industrial, irrigação, 
dessedentação de animais, preservação da flora e fauna, aqüicultura, recreação e 
lazer, geração de energia elétrica, navegação e diluição de despejos. 
A água é também o meio pelo qual doenças podem se alastrar com grande 
velocidade e freqüência, fazendo-se necessário controlar ou minimizar a poluição 
aquática e suas implicações biológicas, que representam séria ameaça à saúde 
pública. 
No Brasil, a Lei nº 9433/07 institui a Política Nacional de Recursos Hídricos, 
baseada principalmente no fundamento de que a água é um bem de domínio público 
e tem por objetivo, entre outros, assegurar à atual e às futuras gerações a 
necessária disponibilidade de água, em padrões de qualidade para o consumo e 
respectivos usos. 
Os trabalhos realizados pelos institutos de pesquisa científica ambiental 
indicam que a capacidade da Terra em fornecer água doce e com qualidade, 
necessária à vida da população, está se esgotando. O Banco Mundial informa que, 
em 10 anos, 40% da população mundial não terão mais água suficiente para se 
sustentar. (OUTORGA, 2010) 
23 
 
Para Philippi (2005 citado por VOSGUERITCHIAN, 2006), se considerarmos 
que o volume de água disponível nos rios, lagos e no subsolo seja de 44.800km³ e a 
população do planeta de 6,60 bilhões, a disponibilidade para cada pessoa é de 
591m³ de água. Com consumo médio de 100 litros/habitante/dia, cada pessoa teria 
água suficiente para se abastecer por dezessete anos. Supondo uma expectativa de 
vida de setenta anos, Philippi (2005 citado por VOSGUERITCHIAN, 2006) conclui 
que uma mesma pessoa irá fazer uso da mesma água quatro vezes. Assim, ficando 
evidente a necessidade de tratamento dos efluentes gerados. 
 
2.3 RELAÇÃO: SANEAMENTO BÁSICO E SANEAMENTO AMBIENTAL 
 
Segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS) citado por Telles e Costa, 
(2007), saneamento básico é o “conjunto de medidas que visam a modificação dascondições do meio ambiente com a finalidade de promover a saúde e prevenir as 
doenças”. 
Já o Saneamento ambiental pode ser definido como o conjunto de ações 
socioeconômicas que tem por objetivo alcançar salubridade ambiental, por meio de 
abastecimento de água potável, coleta e disposição sanitária de resíduos sólidos, 
líquidos e gasosos, promoção da disciplina sanitária de uso de solo, drenagem 
urbana, controle de doenças transmissíveis e demais serviços e obras 
especializadas, com finalidade de proteger e melhorar as condições de vida urbana 
e rural. (TELLES E COSTA, 2007) 
O saneamento ambiental, desta forma, proporciona o bem estar físico das 
pessoas, em função da relação ente saneamento e o meio ambiente. Pode-se notar 
a partir das definições de saneamento e saneamento ambiental a grande relação 
entre estes 2 conceitos e assim, a dificuldade em tratá-los separadamente. 
Na relação estipulada entre saneamento ambiental e a questão dos sistemas 
de tratamento de efluentes, Lima (2008), enfatiza que o fato de se ter um sistema de 
coleta e tratamento de efluentes faz com que a natureza reduza a absorção de 
impactos negativos, além de que a sociedade servida, passa a possuir melhores 
condições de vida, prevenindo-se de muitas doenças que em sua maioria são de 
veiculação hídrica. 
Para Wagner e Bellotto (2008), a precária rede de coleta de esgoto existente 
e os tratamentos não eficientes são uma das principais causas de poluição de 
24 
 
corpos hídricos. O resultado dessa deficiência promove a degradação da fauna e da 
flora local e a disseminação de doenças, as quais causam grandes problemas à 
saúde humana. 
 
2.3.1 Saneamento no Brasil 
 
No Brasil, 20% da população não recebe água tratada e menos da metade 
desta população possui acesso a coleta de esgoto. Deve-se atentar que estes 2 
fatores são primordiais causas de mortes por veiculação hídrica, a qual poderia ser 
evitada com melhores resultados na área do saneamento. (HELLER, 2006) 
Segundo dados recentes do SNIS (Serviço Nacional de Informação em 
Saneamento), os índices médios nacionais de atendimento à população urbana e 
rural, em 2008, foram de 81,2% para o abastecimento de água e de 43,2% para a 
coleta de esgotos. Deve-se, também, atentar que a relação da população que possui 
esgoto coletado e tratado são mínimas, entorno de 34,6%. (CREA/PR, 2011). 
Em levantamento realizado pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística 
(IBGE) em 2008, através da Pesquisa Nacional de Saneamento Básico, foi apontado 
que 44,8% dos municípios e 56% dos domicílios existentes no território brasileiro 
não dispõem de rede para coletar seus dejetos, que, muitas vezes, são lançados em 
rios sem qualquer tipo de tratamento que compromete a qualidade de suas águas. 
Mais precisamente, dos 11 bilhões de litros de esgoto que saem das casas 
brasileiras, diariamente, três quartos são destinados diretamente aos cursos de 
água. (IBGE, 2008) 
Apesar do grande avanço e desenvolvimento na área de saneamento básico 
no Brasil, este tema ainda é um grande desafio em termos de política pública, 
principalmente em regiões carentes da sociedade, que mais sofrem com o descaso 
em relação ao incentivo econômico nessa área (AGERSA, 2009). Os dados 
apresentados são um exemplo desta questão. 
 
2.3.2 Saneamento no Paraná 
 
No Paraná, 46,3% dos domicílios possuem o serviço com acesso a rede geral 
de esgotamento sanitário, ficando acima da média nacional que é de 44%. O estado 
paranaense ocupa a quinta posição de melhor estado brasileiro, na quantidade de 
domicílios atendidos e em sexto lugar no número de municípios que possuem 
tratamento de esgoto, conforme a Pesquisa Nacional de Saneamento Básico 
25 
 
(PNSB, 2008), divulgada pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE, 
2008). 
Em 2009, 45 mil paranaenses foram internados devido à doenças infecciosas 
ou parasitárias, diretamente relacionadas com a falta de saneamento básico. 
Conforme o DATASUS (Departamento de Informática do SUS), das 91 mortes por 
doenças gastrointestinais infecciosas, pelo menos 60 poderiam ser evitadas com o 
acesso de todos ao saneamento (CREA/PR, 2011). 
Em um município de 100 mil habitantes sem a coleta de esgoto, são 
esperados 450 casos de contaminação gastrointestinais em crianças de 14 anos, no 
período de um ano. Já em uma cidade de mesma população e com 100 % da 
realização deste serviço, o número cai para 229, quase a metade. Para os técnicos 
da saúde, o benefício do investimento no setor é bem mais vantajoso se comparado 
ao gasto com o tratamento das enfermidades (CREA/PR, 2011). 
 
2.3.3 Saúde e Saneamento 
 
Segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS), sanear quer dizer tornar 
são, sadio, saudável. Assim, saneamento equivale a saúde. Deve-se atentar que o 
saneamento promove a saúde pública preventiva, reduzindo a necessidade de 
procura aos hospitais e postos de saúde, porque elimina a chance de contágio por 
diversas moléstias através da veiculação hídrica de doenças com qualidade de água 
não adequadas. 
Isto significa que, onde há saneamento, são maiores as possibilidades de 
uma vida mais saudável e os índices de mortalidade, principalmente infantil, são 
inferiores. (TELLES E COSTA, 2007) 
A falta de qualidade da água e de tratamento de esgoto sanitário está entre as 
principais causas da alta incidência de diarréia nos países em desenvolvimento. 
Estes fatores são responsáveis por cerca de 2 milhões de mortes envolvendo 
crianças menores de 5 anos e cerca de 900 milhões de episódios de doenças por 
ano (OPAS, 2010). Desta forma, pode-se colocar que a maioria dos problemas 
sanitários que afetam a população mundial está relacionada ao meio ambiente. 
 
 
 
26 
 
2.4 DEFINIÇÃO DE EFLUENTES 
 
2.4.1 Efluente Sanitário 
 
O esgoto sanitário pode ser definido como o despejo líquido constituído de 
esgotos domésticos e industriais, água de infiltração e a contribuição pluvial 
parasitária. (ABNT, 1986) 
 
2.4.2 Efluente Industrial 
 
O efluente industrial pode ser definido com o despejo liquido proveniente de 
processos industriais, laboratórios, unidades de saúde, lavanderias, lava-jatos 
oficinas mecânicas entre outros mais. Suas características próprias são em função 
das atividades e do processo industrial empregados. (VON SPERLING, 1996) 
 
2.4.3 Efluente Doméstico 
 
Os efluentes domésticos provêm do despejo líquido proveniente dos diversos 
usos da água, tais como os usos para higiene e necessidades fisiológicas humanas. 
(ABNT, 1986) 
 Segundo Pessoa (1995), o efluente doméstico é gerado principalmente 
através de residências, estabelecimentos comerciais, instituições, ou quaisquer 
edificações que dispõe de instalações hidráulicas para fins domésticos. A geração 
deste efluente é oriunda da parte não aproveitada dos nutrientes necessários à 
sobrevivência humana. 
 Sua disposição adequada é essencial para a proteção da saúde pública. Tem 
por objetivo evitar a contaminação da água, dos alimentos, das mãos, do solo e/ou 
serem transportados por vetores, como moscas e baratas, provocando novas 
infecções. Também podem ser transmitidas infecções de pessoas doentes para 
outras sadias por diferentes caminhos, envolvendo as excreções humanas. (BRAGA 
et al, 2005) 
 
 
 
 
27 
 
2.5 PRINCIPAIS PARÂMETROS PARA CARACTERIZAÇÃO DE EFLUENTES 
 
Segundo Mello (2007) a matéria sólida dos esgotos sanitários representa 
apenas 0,08% da massa total. Esta fração inclui sólidos orgânicos e inorgânicos, 
suspensos e dissolvidos, bem como microorganismos. Portanto é devido a essa 
fração de 0,08% que há necessidade de tratar os esgotos,pois o restante, 99,92%, 
corresponde a água. (VON SPERLING, 1996) 
A característica dos esgotos é função dos usos à qual a água foi submetida. 
Esses usos, e a forma com que são exercidos, variam com o clima, situação social e 
econômica e hábitos da população. (VON SPERLING, 1996) 
Alguns dos principais parâmetros de caracterização esgotos sanitários são 
mostrados na TABELA 2. 
 
TABELA 2 - PRÍNCIPAIS PARÂMETROS DE CARACTERIZAÇÃO DE ESGOTO 
SANITÁRIO. 
PARÂMETROS FAIXA DE VALORES 
Demanda Bioquímica de Oxigênio (mg/L) 110 – 550 
Demanda Química de Oxigênio (mg/L) 220 – 1000 
pH 6,5 – 7,5 
Sólidos Totais – ST (mg/L) 100 – 500 
Sólidos Suspensos Totais (mg/L) 3 – 20 
Sólidos Sedimentáveis (mg/L) 12 - 45 
Coliformes Fecais (NMP/100 mL) 10
5
 - 10
8
 
Ovos de Helmintos (n
0
 / L) 100 - 1000 
FONTE: Adaptado de Silva e Bezerra, 2005 
 
A seguir são apresentados alguns parâmetros físicos, químicos e biológicos 
da água. 
 
2.5.1 Características Físicas 
 
As principais características físicas ligadas aos esgotos domésticos são: 
temperatura, odor, cor e turbidez, variação de vazão e matéria sólida. (VON 
SPERLING, 1996) 
 
28 
 
2.5.1.1 Temperatura 
 
Ligeiramente superior a das águas de abastecimento. A velocidade de 
decomposição do esgoto é proporcional ao aumento da temperatura. (FUNASA, 
2006) 
 
2.5.1.2 Odor 
 
Os odores característicos do esgoto são causados pelos gases formados no 
processo de decomposição, quando fresco é razoavelmente suportável, mas quando 
velho ou séptico, tem o odor insuportável de ovo podre, em virtude da liberação do 
gás sulfídrico (VON SPERLING, 1996). 
 
2.5.1.3 Cor e turbidez 
 
A cor indica o estado de decomposição do esgoto, quando apresenta cor 
ligeiramente cinza é sinal de que é fresco, e quando apresenta cor cinza escuro ou 
preta é sinal de elevada degradação, ou seja, que é velho. (VON SPERLING, 1996) 
Já a turbidez é causada em função da presença de sólidos em suspensão. 
Quando o esgoto apresenta grande turbidez indica a presença de grandes 
quantidades de sólidos, sendo um indicativo para esgotos mais frescos ou 
concentrados. (VON SPERLING, 1996) 
 
2.5.1.4 Variação de vazão 
 
 A variação de vazão do efluente de um sistema de esgoto doméstico é em 
função dos costumes dos habitantes, podendo variar ao longo do dia (variações 
horárias), da semana (variações diárias) e do ano (variações sazonais). Estima-se 
que para cada 100 litros de água consumida, são lançados aproximadamente 80 
litros de esgoto na rede coletora, ou seja, 80%. (FUNASA, 2006) 
 
2.5.1.5 Sólidos 
 
Os efluentes domésticos apresentam em média 99,2% de água e apenas 
0,8% de sólidos. É devido a esse percentual de 0,8% de sólidos que ocorrem os 
29 
 
problemas de poluição das águas, trazendo a necessidade de se tratar os efluentes. 
(FUNASA, 2006) 
Os sólidos são subdivididos em sólidos totais e sedimentáveis. Podem 
apresentar características orgânicas e inorgânicas. Além deste aspecto, os sólidos 
são analisados conforme a sua composição, sendo classificados como fixos e 
voláteis. Os primeiros de composição inorgânica e os últimos com a composição 
orgânica. (VON SPERLING, 1996) 
A importância da detecção deste parâmetro está relacionado a melhor 
escolha do sistema de tratamento de efluentes em função das características 
apresentadas. 
No controle operacional de sistemas de tratamento de esgoto doméstico, 
algumas frações de sólidos assumem grande importância. Em processos biológicos 
aeróbios e anaeróbios as concentrações de sólidos em suspensão voláteis nos 
lodos dos reatores tem sido utilizadas para se estimar a concentração de 
microrganismos decompositores da matéria orgânica, isto em função da adsorção 
destes microorganismos à estes sólidos. (SANTOS et al, 2010) 
 Os sólidos representam toda matéria que permanece como resíduo após 
evaporação, secagem ou calcinação da amostra a uma temperatura pré-
estabelecida durante um tempo fixado. (HELLER, 2006) 
Em linhas gerais, as operações de secagem, calcinação e filtração são as que 
definem as diversas frações de sólidos presentes na água – sólidos totais, em 
suspensão, dissolvidos, fixos e voláteis (Ver Figura 1). O método utilizado para a 
determinação de sólidos são os métodos gravimétricos, indicando que este é um 
parâmetro físico. (HELLER, 2006) 
 
o Sólidos Totais 
 
Os sólidos totais são compostos por sólidos dissolvidos e em suspensão, 
representando a presença total de matéria orgânica e inorgânica nos sólidos. 
 
o Sólidos Sedimentáveis 
 
Fração dos sólidos que sedimenta, sob a ação da gravidade, a partir de um 
litro de amostra no cone Imhoff, durante uma hora. (VON SPERLING, 1996) 
30 
 
A importância da detecção destes sólidos esta relacionada a concentração de 
lodo a ser gerado em um tanque de decantação. (VON SPERLING, 1996) 
o Sólidos em Suspensão 
 
Os sólidos em suspensão representam a porção de sólidos totais ao qual fica 
retida em um filtro que propicia a retenção de partículas de diâmetro maior ou igual a 
1,2 µm. Apresentam-se em fixos (componentes minerais e inertes) e voláteis 
(componentes orgânicos). (VON SPERLING, 1996) 
 
o Sólidos Dissolvidos 
 
Fração dos sólidos orgânicos e inorgânicos que são filtráveis, ou seja, 
apresentam diâmetro inferior a 1,2 µm. Também se apresentam em fixos 
(componentes minerais) e voláteis (componentes orgânicos). (VON SPERLING, 
1996) 
 
FIGURA 1 – BALANÇO DE SÓLIDOS. 
 
FONTE: Adaptado de CHAVES, 2008. 
 
ST = SST + SDT = SSV + SSF + SDV + SDF = SVT + SFT; 
SVT = SSV + SDV e SFT = SSF + SDF; 
SST = SSV + SSF e SDT = SDV + SDF 
31 
 
2.5.2 Características Químicas – Inorgânicas 
 
 Quanto às características químicas inorgânicas referentes ao efluente 
doméstico, serão abordados os seguintes parâmetros: pH, nitrogênio e fósforo. 
 
2.5.2.1 Potencial Hidrogeniônico – pH 
 
 Indica o caráter ácido ou básico dos efluentes. Nos tratamentos de efluentes, 
o pH é um parâmetro fundamental para o controle do processo biológico, isto em 
função de cada microorganismos atuar em uma determinada faixa de pH. 
 
2.5.2.2 Fósforo e Nitrogênio Total 
 
 O fósforo e o nitrogênio são nutrientes importantes para os processos 
biológicos de tratamento de efluentes, no entanto, devem ser removidos para que 
não ocasionem eutrofização nos rios. 
O nitrogênio total, nos efluentes domésticos, se apresenta em diversas 
formas, incluindo o nitrogênio orgânico (na forma de proteínas, aminoácidos e uréia), 
amônia, nitrito e nitrato. O nitrogênio é um elemento indispensável para o 
crescimento dos microorganismos responsáveis pelo tratamento de esgoto. 
Nos processos bioquímicos de conversão da amônia a nitrito e deste a nitrato 
tem-se o consumo de oxigênio, o que prejudica a atividade aeróbia de tratamento de 
esgotos. Já o processo de conversão do nitrato a nitrogênio gasoso é o preferencial 
nos sistemas de tratamento de esgoto aeróbios. Isto por implicar na economia de 
consumo de oxigênio. (VON SPERLING, 1996) 
O fósforo na água apresenta-se principalmente nas formas de ortofosfato, 
polifosfato e fósforo orgânico. É um nutriente indispensável no tratamento biológico. 
A preocupação em relação ao fósforo está ligada ao fenômeno de eutrofização 
artificial, processo causado nas águas onde os esgotos são lançados sem remoção 
adequada principalmente deste nutriente. (VON SPERLING, 1996) 
 
2.5.3 Características Químicas - Orgânicas 
 
 Quanto às características químicas orgânicas referentes ao efluente 
doméstico, serão abordados os seguintes parâmetros: OD, DBO5, DQO e OG. 
32 
 
2.5.3.1Oxigênio Dissolvido – OD 
 
 O oxigênio é essencial a todas as formas de vida aquática, incluindo os 
organismos responsáveis pelos processos de depuração em águas naturais. A 
concentração de oxigênio das águas varia com a temperatura, salinidade, 
turbulência, pressão atmosférica. (HELLER, 2006) 
O oxigênio dissolvido é um fator fundamental para o controle de processos de 
tratamentos aeróbios. De acordo com Pessôa e Jordão (1995), é necessário manter 
uma concentração de oxigênio dissolvido entre 1,5 e 2 mg/l no tanque de aeração 
para a obtenção de um bom desempenho deste. 
Desta forma, a concentração de OD está relacionada à concentração de 
DBO. Pode-se dizer que quanto maior a concentração de oxigênio dissolvido na 
água, menor será a concentração de matéria orgânica, medida através do parâmetro 
de DBO. 
 
2.5.3.2 Demanda bioquímica de oxigênio – DBO5 
 
 A DBO representa a quantidade de oxigênio necessário para a decomposição 
aeróbia da matéria orgânica presente no efluente por via biológica. Desta forma, 
pode-se dizer que a degradação da matéria orgânica induz a uma redução da 
concentração de OD. Sua determinação é classificada como DBO5 devido a 
oxidação da matéria orgânica num período de 5 dias e temperatura ótima para ação 
dos microrganismos de 20°C. (UNEP, 2000) 
 
2.5.3.3 Demanda química de oxigênio – DQO 
 
 Representa a quantidade de oxigênio necessária para estabilizar 
quimicamente a matéria orgânica carbonácea. O valor da DQO é sempre superior ao 
da DBO, devido a oxidação química que decompõe também a matéria orgânica não 
biodegradável. Assim, como a DBO5, a DQO também representa um parâmetro de 
medição indireto do teor de oxigênio no esgoto. (VON SPERLING, 1996 e UNEP, 
2000) 
 
 
 
33 
 
2.5.3.4 Óleos e Graxas – OG 
 
 Segundo Giordano (2005) é comum a presença de óleos e graxas nos 
efluentes com as mais diversas origens. Entre estas origens podem-se citar as mais 
importantes: restaurantes, óleos e gorduras de cozinhas, fontes industriais, oficinas 
mecânicas, qualquer equipamento que utilize óleo hidráulico, além de matérias 
primas com composição oleosa (gordura de origem vegetal, animal e óleos 
minerais). 
 Elevadas concentrações de óleos e graxas nos efluentes liberados em corpos 
hídricos indicam baixa eficiência nos sistemas de tratamento empregados no 
sistema. Isto ocorre, principalmente, quando são utilizados processos biológicos no 
tratamento de esgotos domésticos devido à má biodegradabilidade deste parâmetro 
em relação a este tratamento. (VON SPERLING, 1996; SANTOS et al, 2010; 
HELLER, 2006) 
 
2.5.3.5 Características Biológicas 
 
 Conforme Von Sperling (1996 citado por GIORDANO, 2005), os 
contaminantes biológicos são diversos agentes patogênicos ou não. As 
características bacteriológicas dos esgotos referem-se à presença de diversos 
microrganismos tais como bactérias, protozoários, helmintos, vírus, vermes, e 
principalmente aqueles do grupo coliformes. Para Giordano (2005), estes 
microorganismos contaminam o solo, águas subterrâneas e superficiais, sendo 
responsáveis pelas doenças de veiculação hídrica. 
As bactérias constituem o elemento mais importante deste grupo de 
organismos, os quais são responsáveis pela decomposição e estabilização da 
matéria orgânica, tanto na natureza como nas unidades de tratamento biológico. 
(SANEAGO, 2011) 
A indicação de uma forma qualquer de poluição de um corpo d’água pode ser 
através da presença de vários organismos. É o caso das bactérias coliformes típicas 
do intestino do homem e de outros animais de sangue quente (mamíferos em geral). 
Por estarem sempre presentes no excremento humano (100 a 400 bilhões de 
coliformes/hab.dia) e serem de simples determinação, são adotadas como referência 
34 
 
para indicar a grandeza da contaminação dos esgotos domésticos. (SANEAGO, 
2011) 
 
2.6 LEGISLAÇÃO APLICADA 
 
A legislação é a primeira condicionante para o projeto de uma estação de 
tratamento de efluentes, sendo importante ressaltar que as diferenças das 
legislações muitas vezes inviabilizam a cópia de uma estação de tratamento que 
apresente sucesso em um estado para outro. (GIORDANO, 2005) 
No Brasil, a Política Nacional de Meio Ambiente, o sistema de licenciamento 
ambiental e a aprovação da lei de crimes ambientais ganharam um maior destaque 
em relação ao sistema em função da aplicação de penas de reclusão e multas para 
quem prejudicar o meio ambiente. Essa cobrança tem levado muitas empresas a 
investirem parte dos seus lucros em sistemas de tratamento de efluentes. (VON 
SPERLING, 1996) 
A partir das legislações a seguir fica evidente a necessidade do cuidado com 
o meio ambiente. Como o foco deste trabalho é o dimensionamento de uma estação 
de tratamento de efluentes domésticos, pode-se perceber a importância deste 
sistema, para que o lançamento dos efluentes ocorra dentro dos padrões 
determinados pela legislação ambiental, e assim, sejam reduzidos os impactos 
negativos no meio ambiente. 
 
2.6.1 Legislação Federal 
 
Muitas são as legislações federais que englobam o meio ambiente. Estas 
legislações trabalham no sentido de preservar este bem tão importante aos seres 
vivos. A seguir são citadas as principais legislações referentes ao meio ambiente. 
No Brasil, a Política Nacional de Meio Ambiente foi estabelecida pela Lei 
6.938 em 31 de agosto de 1981, a qual possui como objetivo tornar efetivo o direito 
de todos ao meio ambiente ecologicamente equilibrado, mantendo o estado natural 
dos recursos naturais impedindo a intervenção dos seres humanos. Desta forma, 
pode-se observar a importância desta legislação em relação à questão das estações 
de tratamento, uma vez que, através destas, consegue-se a redução de impactos 
35 
 
negativos ao meio ambiente, ou seja, mantêm-se o ambiente ecologicamente 
equilibrado. (FARIAS, 2006) 
A Lei N0. 11.445 de 5 de janeiro de 2007, vem a estabelecer as diretrizes 
nacionais para o saneamento básico. Seu conjunto de serviços, infra-estruturas e 
instalações operacionais visam o abastecimento de água potável e tratamento do 
esgoto sanitário. Estes serviços são essenciais à população, tendo por objetivo a 
saúde pública. 
Para a Política Nacional de Recursos Hídricos – PNRH, Lei N0 9.433/97, 
deve-se assegurar à atual e às futuras gerações a necessária disponibilidade de 
água, em padrões de qualidade adequados aos seus respectivos usos, além de que 
este recurso é limitado, dotado de valor econômico, o qual pode ter usos múltiplos 
(consumo humano, produção de energia, transporte e lançamento de esgotos). 
O CONAMA N0 357 de março de 2005 dispõe sobre a classificação dos 
corpos d’água e diretrizes ambientais para seu enquadramento, bem como 
estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes (QUADRO 1), e dá 
outras providências. 
Para as águas doces, existem cinco classificações em ordem decrescente de 
qualidade: classe especial, classe 1, classe 2, classe 3 e classe 4. Desta forma, a 
classe com maior valor numérico é aquela que possui qualidade inferior. Significa 
também que este corpo hídrico possui padrões de qualidade menos exigentes. 
(CONAMA, 2005) 
Esta legislação aborda também os padrões referentes ao lançamento de 
efluentes nos corpos hídricos. Coloca que os efluentes produzidos, sejam de 
qualquer fonte poluidora, somente poderão ser lançados, direta ou indiretamente, 
nos corpos de água, após o devido tratamento e desde que obedeçam às condições, 
padrões e exigências dispostos nesta resolução. A seguir são apresentados os 
principais parâmetros e seus padrões de exigências em função do lançamento de 
um determinado efluente.36 
 
QUADRO 1 - CONDIÇÕES PARA LANÇAMENTO DE EFLUENTES (CONAMA) 
PARÂMETROS VALOR MÁXIMO 
pH - Potencial Hidrogeniônico 5 a 9 
*Temperatura 40
o 
C 
Materiais Sedimentáveis 1 mL/L 
**Regime de lançamento (vazão máxima) 1,5 
Óleos Minerais 20 mg/L 
Óleos vegetais e gorduras animais 50 mg/L 
Materiais flutuantes ausência 
* Variação de temperatura do corpo receptor não deverá exceder a 3
o
C na zona de mistura. 
** 1,5 vezes a vazão média do período de atividade diária do agente poluidor. 
FONTE: Adaptado CONAMA 357/05. 
 
O cumprimento destes padrões se faz importante uma vez que, quando não 
cumpridos, sofrem as sanções penais presentes na Lei N0 9.605/98. 
Esta legislação dispõe sobre as sanções penais e administrativas derivadas 
de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente. Os responsáveis pelos crimes 
ambientais que venham causar poluição de qualquer natureza em níveis tais que 
resultem ou possam resultar em danos à saúde humana, ou que provoquem a 
mortandade de animais ou a destruição significativa da flora, sofrem as penas 
impostas por esta legislação. 
 
2.6.2 Legislação Estadual 
 
No Paraná, a resolução da Secretaria Estadual do Meio Ambiente - SEMA No 
001 de janeiro de 2007 dispõe sobre licenciamento ambiental, estabelece condições 
e padrões ambientais e dá outras providências, para empreendimentos de 
saneamento. 
Esta legislação aborda os padrões referentes ao lançamento de efluentes nos 
corpos hídricos conforme apresentado no QUADRO 2. Coloca que os efluentes 
produzidos, de qualquer fonte poluidora, somente poderão ser lançados, direta ou 
indiretamente, nos corpos de água desde que obedeçam às condições, padrões e 
exigências cabíveis. 
 
 
37 
 
QUADRO 2 - CONDIÇÕES PARA LANÇAMENTO DE EFLUENTES (SEMA 001/07) 
PARÂMETROS VALOR MÁXIMO (mg/L) 
DBO – Demanda Biológica de Oxigênio 90 
DQO – Demanda Química de Oxigênio 225 
Óleos minerais 20 
Óleos vegetais e gorduras animais 50 
FONTE: Adaptado SEMA 001/2007. 
 
Para o Instituto Ambiental do Paraná – IAP, o parâmetro referente à demanda 
biológica de oxigênio (DBO) para o lançamento do efluente após tratamento deve 
ser inferior a 50,0 mg/ L O2, e não estabelece parâmetros para sólidos suspensos 
totais. 
Na maioria dos estados o conceito é o mesmo estipulado pelo CONAMA 
357/05, sendo a carga orgânica controlada pela concentração de DBO e apenas no 
corpo receptor. Os Estados podem legislar sobre o assunto, ressalvando-se que a 
Legislação Estadual pode ser mais restritiva que a Legislação Federal. 
 
 
2.7 RELAÇÕES IMPORTANTES AO TRATAMENTO DE EFLUENTES 
 
A seguir são apresentadas as principais relações de indicação para a escolha 
de um determinado sistema de tratamento de efluentes. (VON SPERLING, 1996) 
 
2.7.1 Indicação de tratamento biológico ou físico-químico 
 
Para a definição de um tratamento biológico ou de um tratamento físico-
químico, a relação deve ser entre DBO e DQO. 
 
 DBO/DQO > 0,6 Indicação ao tratamento biológico; 
 0,2 < DBO/DQO < 0,6 Tratamento biológico possível; 
 DBO/DQO < 0,2 Indicação ao tratamento físico-químico. 
 
 
38 
 
2.7.2 Indicação de processo biológico aeróbio ou anaeróbio 
 
 As relações nutricionais entre carbono, nitrogênio e fósforo são de extrema 
importância para a escolha entre processos aeróbios ou anaeróbios. 
 
DBO: N: P de 100: 5: 1 Processos aeróbios 
DQO: N: P de 500: 5: 1 Processos anaeróbios 
 
 
2.8 NIVEIS DE TRATAMENTO 
 
 Segundo Von Sperling (1996 citado por LIMA, 2008), o tratamento de 
efluentes domésticos pode atingir diferentes níveis classificados em tratamento 
preliminar, primário, secundário e terciário. Os tratamentos apresentados a seguir, 
assim como, os exemplos de sistemas aplicados, são os mais indicados ao 
tratamento de efluentes domésticos. 
 
2.8.1 Tratamento preliminar 
 
O tratamento preliminar destina-se, através de mecanismos físicos, a 
remoção dos sólidos grosseiros (sólidos com maiores dimensões), tais como areia 
terra diatomácea, carvão, pó de pedra e similares. 
Esta etapa de tratamento é significativa, pois não só protege os dispositivos 
de transporte dos efluentes domésticos (bombas, tubulações, peças etc.) como 
também os demais equipamentos como raspadores, removedores e aeradores. 
(PESSOA, 1995; LIMA, 2008) 
Este sistema é composto pelos sistemas de gradeamento, caixa de areia, 
caixa separadora de água e óleo, além de um sistema de medição de vazão. 
(NUNES, 2001; VON SPERLING, 1996; LIMA, 2008) 
A FIGURA 2 exemplifica este sistema de tratamento preliminar. 
 
 
 
 
 
39 
 
FIGURA 2 – ESQUEMA TRATAMENTO PRELIMINAR 
 
FONTE: VON SPERLING, 1996. 
 
 
2.8.1.1 Sistema de Gradeamento 
 
As grades são responsáveis pela remoção de sólidos grosseiros em 
suspensão. As grades podem ser simples ou mecanizadas. Em estações de 
tratamento de médio e pequeno porte são adotadas grades simples, devido ao 
menor consumo de energia. Geralmente, para o dimensionamento das grades, é 
utilizada a velocidade média de efluente entre as grades de 0,60m/s. (RAMALHO, 
1991; NUNES, 2001) 
O QUADRO 3 apresenta as características das grades, e o QUADRO 4, a 
eficiências das mesmas, em função da espessura e das aberturas das barras. 
 
QUADRO 3 - ESPAÇAMENTO E DIMENSÕES DAS BARRAS. 
Tipo de grade Espaçamento (mm) Espessuras mais usuais (mm) 
Grosseira 
40 10 e13 
60 10 e13 
80 10 e13 
Média 
20 8 e 10 
30 8 e 10 
40 8 e 10 
Fina 
10 6, 8 e 10 
15 6, 8 e 10 
20 6, 8 e 10 
FONTE: Adaptado de Junior, 2001. 
40 
 
QUADRO 4 - EFICIÊNCIA DO SISTEMA DE GRADEAMENTO. 
t a = 20 mm a = 25 mm a = 30 mm 
6 75% 80% 83,4% 
8 73% 76,8% 80,3% 
10 67,7% 72% 77% 
13 60% 66,7% 71,5% 
Onde: a = espaço entre as barras; t = espessura das barras. 
FONTE: Junior, 2001. 
 
2.8.1.2 Desarenadores 
 
Segundo Von Sperling (1996 citado por LIMA, 2008), os desarenadores são 
responsáveis pela remoção de sólidos com diâmetros inferiores aqueles removidos 
pelo sistema de gradeamento, no entanto, superior ao diâmetro dos sólidos 
dissolvidos contida nos efluentes domésticos. 
O mecanismo físico de funcionamento deste sistema baseia-se na 
sedimentação. Quando o efluente passa pelo desarenador (FIGURA 3), a areia 
contida no efluente tende a decantar, auxiliando também a não comprometer o 
conjunto de bombas, tubulações e os próprios aeradores. 
 
 
FIGURA 3- CAIXA DE AREIA APÓS GRADEAMENTO. 
 
 FONTE: Mello, 2007. 
 
 
 
41 
 
2.8.1.3 Caixa separadora de água e óleo 
 
A caixa separadora de água e óleo é a unidade destinada à retenção de 
gorduras e materiais que flotam naturalmente, sendo, portanto um método 
puramente físico. 
O princípio de separação ocorre pela diferença de densidade entre a água e o 
óleo. A caixa deve ser construída de forma que o líquido tenha permanência 
tranqüila durante o tempo em que as partículas, a serem removidos, percorram 
desde o fundo até a superfície líquida. (NUNES, 2001) 
Para o dimensionamento da caixa separadora de água e óleo os principais 
parâmetros são a vazão de projeto e o tempo de detenção no interior da caixa. 
Geralmente, o formato das caixas de gordura é retangular. (NUNES, 2001) 
 
2.8.1.4 Sistema de medição de vazão 
 
Ao determinar a vazão de entrada e/ou saída, pode-se utilizar de vários 
métodos disponíveis (manual ou digital), contudo, os mais tradicionais em estações 
de tratamento são os vertedouros, principalmente as Calhas Parshall. 
Segundo Pessoa (1995), tal equipamento mede a vazão através de 
estrangulamentos e ressaltos hidráulicos,os quais estabelecem para uma 
determinada secção vertical à montante, uma relação entre a vazão do fluxo e a 
espessura da lamina d’água naquela secção. (LIMA, 2008) 
 
2.8.2 Tratamento Primário 
 
 Segundo Metcalf & Eddy (2003 citado por LIMA, 2008), o tratamento primário 
contempla a remoção de sólidos sedimentáveis e parte da matéria orgânica em 
suspensão, através de sistemas físicos de sedimentação. Nessa etapa pode-se 
indicar os sistemas de decantadores circulares, quadrados e/ou retangulares. 
A remoção do lodo gerado em função da decantação dos sólidos pode ser 
mecanizada ou não. De acordo com a NBR 12209 (ABNT, 1990) para vazões 
superiores a 250 l/s, a remoção do lodo deve ser mecanizada. 
 De acordo com Silva (2004), nesta fase pode-se ter o auxilio de ações 
químicas, como por exemplo, a adição de agentes químicos (coagulantes) que 
42 
 
através de ações floculantes, aumentam as dimensões dos sólidos, auxiliando a 
decantação destes flocos de matéria poluente. 
Muitas vezes, dependendo da qualidade do efluente, esta etapa de tratamento 
pode ser negligenciada, podendo ser utilizado, após o tratamento preliminar, o 
tratamento secundário. 
 
2.8.3 Tratamento Secundário 
 
O tratamento secundário, por sua vez, destina-se a degradação biológica de 
compostos carbonáceos e, eventualmente, alguns nutrientes como o fósforo e 
nitrogênio. Este processo pode ocorrer, por exemplo, em tanques secundários, com 
ou sem ação de flotadores. (VON SPERLING, 1996; SANTOS et al, 2010) 
O tratamento nessa fase pressupõe as operações do tratamento preliminar, 
mas pode prescindir dos equipamentos de tratamento primário. (BARROS et al., 
1995) 
A menor formação de biomassa (lodo) do processo anaeróbio, em relação ao 
aeróbio, é uma das grandes vantagens ao uso deste processo. Geralmente, o 
volume de lodo no processo anaeróbio, em termos práticos é menor que 20% do 
volume produzido no processo aeróbio. (VON SPERLING, 1996) 
Apesar da remoção de nutrientes no sistema secundário, esta remoção não 
alcança níveis que sejam relativamente ótimos para não ocasionarem a eutrofização 
nas águas receptoras. Desta forma, tem-se o tratamento terciário para auxiliar esta 
remoção. (SPERLING, 1996; SANTOS et al, 2010) 
 
2.8.4 Tratamento Terciário 
 
O tratamento terciário tem como objetivo a remoção complementar de 
poluentes não suficientemente removidos no tratamento secundário, tais como os 
nutrientes fósforo, nitrogênio e desinfecção do efluente tratado. (VON SPERLING, 
1996) 
Segundo Metcalf & Eddy (2003 citado por SCHERER, 2004) a utilização no 
sistema de cloração com o uso de hipoclorito de sódio com solução comercial de 
0,9%, que em contato com o esgoto tratado gera ácido hipocloroso, forte agente 
desinfetante. Considerando-se ainda um tempo padrão de 30 minutos, 
43 
 
Entre o principal exemplo de tratamento terciário aplicado em sistema de 
tratamento de esgoto está o sistema de lagoas de maturação. 
 
 
2.9 PRINCIPAIS SISTEMAS DE TRATAMENTO SECUNDÁRIOS PARA ESGOTOS 
DOMÉSTICOS 
 
A seguir serão apresentados os principais sistemas de tratamento 
secundários para tratamento de efluentes domésticos, tais como, lagoas facultativas, 
aeróbias, anaeróbias e sistema de lodo ativado. 
Nesse trabalho, não foram considerados os sistemas aeróbios com biofilmes. 
Por se tratar de uma Central de Abastecimento de Alimentos, onde circula 
diariamente cerca de 20.000 pessoas, esse sistema possui algumas desvantagens 
para ser implantado no empreendimento. 
As desvantagens desses sistemas estão citadas abaixo. (VON SPERLING, 
1196) 
 Filtro biológico de baixa carga: Elevados custos de implantação, requisitos 
de áreas mais elevadas, menor flexibilidade operacional, sensíveis a 
descargas tóxicas, possível problema com vetores e elevada perda de carga. 
 Filtro biológico de alta carga: Elevados custos de implantação, relativa 
dependência da temperatura do ar e elevada perda de carga. 
 Biodisco: Elevados custos de implantação, maior número de discos para 
vazões muito altas e relativa dependência da temperatura do ar. 
 
 
2.9.1 Lagoas Facultativas 
 
Nas lagoas facultativas o processo consiste na retenção do efluente por um 
período de tempo longo o suficiente para que os processos naturais de estabilização 
da matéria orgânica dissolvida e suspensa, ainda remanescentes dos sistemas 
anteriores, se desenvolvam. Este é um processo bastante simples de estabilização 
das matérias orgânicas. (RAMALHO, 1991; VON SPERLING, 1996 e UNEP, 2000) 
As lagoas facultativas possuem profundidade de 1,5 a 3 metros. Neste tipo de 
lagoa ocorrem dois processos distintos: aeróbios e anaeróbios. Na região superficial 
ocorrem os processos fotossintéticos realizados pelas algas onde há liberação de 
44 
 
oxigênio no meio, favorecendo o processo aeróbio e, no fundo quando a matéria 
orgânica tende a sedimentar, ocorrem os processos anaeróbios. (VON SPERLING, 
1996 e UNEP, 2000) 
A eficiência deste sistema de tratamento depende da disponibilidade de 
grandes áreas para que a exposição à luz solar seja adequada, podendo chegar a 
valores de 70 a 90 % de remoção de DBO. (VON SPERLING, 1996) 
 
2.9.2 Lagoas Aeróbias 
Na lagoa aeróbia o oxigênio é obtido através de equipamentos denominados 
aeradores mecânicos. Os aeradores mais comumente utilizados são o de eixo 
vertical que, ao rodarem em alta velocidade, causam um grande turbilhonamento no 
efluente. (VON SPERLING, 1996) 
 Este turbilhonamento propicia a transferência do oxigênio atmosférico na 
massa líquida, onde ele se dissolve. Com isto, consegue-se uma maior introdução 
de oxigênio, comparada à lagoa facultativa convencional, permitindo que a 
decomposição da matéria orgânica se dê mais rapidamente. 
Em decorrência do fato acima, o tempo de detenção do esgoto na lagoa é 
inferior às demais lagoas (da ordem de 5 a 10 dias), assim, o requisito de área é 
inferior. Esta introdução de oxigênio auxilia também a redução de maus odores em 
função da degradação da matéria orgânica por microorganismos anaeróbios, 
podendo chegar a valores de 85 – 93% de eficiência na remoção de DBO. (VON 
SPERLING, 1996) 
A biomassa nestas lagoas é mantida uniformemente distribuída pela massa 
liquida, não ocorrendo por conseqüência grande sedimentação de lodo nessa lagoa. 
Desta forma, é necessária, algumas vezes, a instalação de sistemas de decantação 
de sólidos residuários do sistema aeróbio. (PESSÔA E JORDÃO, 1995) 
Apesar dos pontos positivos para a aplicação desta lagoa, pode-se dizer que 
o consumo de energia elétrica é superior a demais sistemas de tratamento, isto em 
função dos equipamentos responsáveis pela introdução de oxigênio. No entanto, os 
pontos positivos, já citados, superam esta questão. 
 
 
 
45 
 
2.9.3 Lagoas Anaeróbias 
 
Nas lagoas anaeróbias é essencial a condição de anaerobiose, isto se dá 
através do lançamento de uma grande carga de DBO por unidade de volume da 
lagoa. Isto faz com que a taxa de consumo de oxigênio seja superior à taxa de 
produção. Sua estabilização em condições anaeróbias é lenta, pelo fato de que suas 
bactérias se reproduzirem numa vagarosa taxa. 
Este sistema não requer qualquer equipamento em especial e tem um 
consumo mínimo de energia. A produção de oxigênio pela fotossíntese e pela 
reaeração atmosférica é, neste caso, desprezível. (VON SPERLING, 1996) 
Essas lagoas são profundas, de 4 a 5 metros, para reduzir a possibilidade de 
penetração do oxigênio produzido na superfície (pela fotossíntese e pela reaeração 
atmosférica) para as demais camadas. O tempo de detenção hidráulica (t) se situa 
na faixa de 3 a 6 dias e a taxa deaplicação volumétrica (Lv) comumente adotada é 
0,1 a 0,3 kgDBO/m3.d. (VON SPERLING, 1996) 
Os custos para implantação são relativamente baixos, pois por serem mais 
profundas essas lagoas requerem menor área para implantação, não necessitam 
qualquer equipamento especial e não consomem energia elétrica. (VON SPERLING, 
1996) 
A eficiência na remoção de DBO é de 50 a 60%. A DBO efluente da lagoa 
anaeróbia é ainda elevada, necessitando-se utilizar uma unidade posterior de 
tratamento. Caso o sistema esteja bem equilibrado, a possibilidade de geração de 
mau cheiro é pequena, mas problemas operacionais eventuais podem permitir a 
liberação de gás sulfídrico, responsável por maus odores. Deve-se optar por esse 
tipo de tratamento quando for possível se ter um grande afastamento de residências. 
(VON SPERLING, 1996) 
 
2.9.4 Sistema de Lodo Ativado 
 
 O sistema de lodo ativado foi desenvolvido na Inglaterra, em 1974, por 
Andern e Lockett. Este processo é hoje amplamente aplicado em ETE. Isto por se 
mostrar como uma alternativa eficiente de redução de contaminantes orgânicos, e 
apresentar elevada redução inicial de nutrientes, além de necessitar de baixa área 
para construção. (MIGUEL, 2004) 
46 
 
O sistema de lodo ativado é o floco produzido em um esgoto bruto ou 
decantado pelo crescimento de bactérias zoogléias ou outros organismos, na 
presença de oxigênio dissolvido, e acumulado em concentração suficiente graças o 
retorno de outros flocos previamente formados. (PESSÔA E JORDÃO, 1995) 
O oxigênio dissolvido recomendado por Pessôa e Jordão (1995) é entre 1,5 e 
2 mg/l. Assim, tende a evitar problemas como baixa decantabilidade do lodo e um 
desperdício de energia. 
Estes processos biológicos funcionam a partir de fenômenos de 
autodepuração, através de processos bioquímicos. Esses processos podem ser 
anaeróbios, aeróbios ou facultativos. (GIORDANO, 2005) 
 
 Lodo Ativado Convencional 
 
O sistema é composto por um reator e um decantador, onde o princípio 
básico do sistema consiste na recirculação dos sólidos (lodo ativado) presentes no 
fundo da unidade de decantação, por meio de bombeamento, para o tanque de 
aeração. Ou seja, com a recirculação destes sólidos há um aumento considerável na 
concentração de bactérias no tanque, o que garante uma elevada eficiência na 
degradação de matéria orgânica. (VON SPERLING, 1996) 
No entanto, para manter o sistema em equilíbrio, é necessário que se retire a 
mesma quantidade de biomassa que é produzida na reprodução das bactérias, 
também conhecido como o lodo excedente, este lodo necessita de uma 
estabilização na etapa de tratamento. (VON SPERLING, 1997) 
Caso fosse permitido que a população de bactérias crescesse 
indefinidamente, elas tenderiam a atingir concentrações excessivas no tanque de 
aeração e dificultariam a transferência de oxigênio a todas as células. Além de o 
decantador secundário ficar sobrecarregado e os sólidos como não iriam sedimentar 
satisfatoriamente, iriam sair junto com o efluente final, o que iria deteriorar a sua 
qualidade. (VON SPERLING, 1996) 
Seu fornecimento de oxigênio no tanque é feito por aeradores mecânicos ou 
por ar difuso, o tempo de detenção hidráulica é em torno de 6 a 8 horas, enquanto 
que o tempo de retenção celular (idade do lodo) é de 4 a 10 dias. Sua eficiência 
na remoção de DBO neste sistema de tratamento é na ordem de 85 – 93%. (VON 
SPERLING, 1996) 
47 
 
 Aeração Prolongada 
 
O sistema de lodo ativado por aeração prolongada é similar ao convencional, 
porém o tempo de detenção celular é maior, de 18 a 30 dias, tornando o lodo 
excedente já estabilizado, pois as bactérias utilizam a matéria orgânica do próprio 
material celular para a sua manutenção em função de haver menos matéria orgânica 
(DBO) disponível para as mesmas. Já o tempo de detenção hidráulica é maior, de 
16 a 24 horas, o que implica num maior volume do tanque de aeração. (VON 
SPERLING, 1996) 
No decantador secundário, segundo Metcalf & Eddy (1991 citado por VON 
SPERLING, 1997) a taxa de aplicação hidráulica para aeração prolongada 
apresentam valores entre 0,33 a 0,67 para vazão média e 1,00 a 1,33 (m³/m².h) 
para vazão máxima . Pois se a velocidade ascendente do líquido for superior à 
velocidade de sedimentação dos sólidos, estes não conseguirão ir para o fundo do 
decantador, saindo com o efluente final. 
Porém, sua eficiência na remoção de DBO neste sistema de tratamento é na 
ordem de 93 – 98%, bem superior quando se tratado de lodo ativado convencional. 
(VON SPERLING, 1996) 
De acordo com Von Sperling (1997), os principais sistemas de aeração por ar 
difuso podem ser classificados segundo a porosidade do difusor e o diâmetro da 
bolha produzida. 
 
 Difusor poroso (bolhas finas, diâmetro < 3 mm): prato, disco e tubo. 
 Difusor poroso (bolhas médias, diâmetro entre 3 e 6mm): prato, disco e tubo. 
 Difusor poroso (bolhas grossas, diâmetro superior a 6 mm): tubos 
perfurados ou com ranhuras. 
 Outros sistemas: aeração por jatos, aeração por aspiração e tubo em U. 
 
As vantagens do tratamento aeróbio por lodos ativados estão citadas abaixo: 
(BRANCO e HESS, 1975; VON SPERLING, 1997) 
o Possibilidade de ampliar ou abreviar o tempo de contato entre despejo e os 
organismos do meio; 
o Possibilidade de variar a relação alimento/microrganismo; 
48 
 
o Garantia do fornecimento do oxigênio necessário à respiração da microbiota e 
flora ativas; 
o Possibilidade de adaptar a quantidade de oxigênio à demanda dos 
organismos; 
o Possibilidade de distribuir a carga orgânica ao longo das câmaras de aeração; 
o Possibilidade de remoção biológica de nitrogênio e fósforo; 
o Nitrificação usualmente obtida; 
o Baixos requisitos de área; 
o Possibilidade de dispensar os decantadores primários. 
 
Segundo Branco e Hess (1975) e Von Sperling (1997), as desvantagens 
apresentadas pelo processo de tratamento com lodos ativados são: 
o Maior sensibilidade do sistema; 
o Maior custo de implantação; 
o Exigência de operadores especializados; 
o Elevado índice de mecanização; 
o Possíveis problemas ambientais com ruídos; 
o Volume de lodo resultante mais elevado devido ao baixo teor de sólidos; 
o Maior consumo de energia. 
 
 Fluxo Intermitente 
 
A operação do sistema, como o nome já diz, é intermitente e consiste em 
incorporar todas as unidades, processos e operações do sistema de lodo ativado 
convencional, ou seja, a decantação primária, oxidação biológica, decantação 
secundária, em um único tanque. (VON SPERLING, 1996) 
Assim, no mesmo tanque, ocorrem em fases diferentes, as etapas de reação 
(aeradores ligados) onde os sólidos sedimentados retornam a massa líquida 
dispensando as bombas de recirculação e a etapa de sedimentação (aeradores 
desligados) os sólidos sedimentam e é retirado o efluente (sobrenadante). (VON 
SPERLING, 1996) 
Sua eficiência na remoção de DBO nesse sistema de tratamento é na ordem 
de 85 – 95%. (VON SPERLING, 1996) 
 
49 
 
3 MATERIAL E MÉTODOS 
 
Para o desenvolvimento do estudo foram levantadas informações sobre a 
atual situação sanitária da CEASA-PR. Estas informações condizem com o número 
de pessoas que circulam diariamente na unidade atacadista, vazão de esgoto 
produzido, a existência de algum monitoramento da qualidade do esgoto produzido 
no local de estudo, a existência de algum tipo de tratamento de esgoto no local e o 
rio onde esse efluente é lançado. 
Estas são as informações importantes para a escolha e dimensionamento de 
um sistema de tratamento industrial para a CEASA/PR. A importância de uma 
estação de tratamento está relacionada ao porte deste empreendimento, conforme