apostila Sistema e tratamento de efluentes

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SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 1 
 
 
Sistemas e Tratamento de 
Efluentes 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 2 
Sistemas e Tratamento de Efluentes 
 
1. Introdução 
 
Observa-se que o principal problema na atualidade está associado à falta de água 
potável no mundo, devido a uma gestão inadequada dos recursos hídricos. A 
contaminação da água, uma das principais questões a ser analisada nesta 
disciplina, tem como causa a falta de saneamento básico e o lançamento de 
esgoto doméstico in natura, a descarga de dejetos industriais sem o devido 
tratamento e a contaminação por produtos químicos provenientes de atividades 
agrícolas. 
 
Sem dúvida, o consumo de água no mundo aumentou em razão do crescimento 
populacional e a consequente maior demanda pela produção de alimentos, bem 
como a necessidade de uma maior oferta de água frente ao crescimento dos 
centros urbanos. Se levarmos em conta que a maioria dos países 
subdesenvolvidos e em desenvolvimento lança as águas residuais nos rios, lagos 
e oceanos sem nenhum tipo de tratamento, constataremos que há uma grave 
ameaça à saúde da população e o comprometimento do acesso à água potável. 
 
O aumento da industrialização também se torna uma ameaça, pois muitas 
indústrias são altamente poluentes e grandes consumidoras de água, 
especialmente nos países desenvolvidos. O cálculo apresentado pelas pesquisas 
é de que as indústrias chegam a utilizar entre a metade e 3/4 de toda a água 
extraída do mundo, já que em determinados processos produtivos chega-se a 
gastar toneladas de litros d’água e produzir toneladas equivalentes de efluente 
contaminado. As grandes poluidoras a se destacar são as indústrias de produtos 
químicos, polpa e papel, entre outras, em função do processo que utilizam em 
suas atividades. 
 
 
 
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Visto, então, que se trata de um recurso básico para nossa sobrevivência e de 
alta utilização, nada mais justo que tratemos os efluentes com a coleta e o 
tratamento de esgotos, que atendam aos aspectos sanitários e legais para 
devolvê-lo à natureza da forma mais adequada possível para que seja 
reaproveitado sem que contenha agentes nocivos que a poluam e à proteção dos 
mananciais. 
 
Fundamentos 
 
Segundo a Organização Mundial de Saúde – OMS, Saúde é um estado de 
completo bem-estar físico, mental e social, não apenas a ausência de doença ou 
enfermidade. Através da análise dos dados históricos, temos que a questão da 
saúde se encontra com as condições ambientais em que a comunidade se insere. 
Surge, então, a Saúde Pública como a ciência e a arte de promover, proteger e 
recuperar a saúde, através de medidas de alcance coletivo e de motivação 
da população, num esforço organizado em prol da saúde tal como entendida pela 
OMS. 
 
Deste modo, o Saneamento é o controle dos fatores do meio físico, que exercem 
ou podem exercer efeitos sobre o bem-estar do homem, consistente em um 
conjunto de medidas que tende a modificar o meio e quebrar o elo da cadeia de 
transmissão de doenças com o propósito de promoção e proteção da saúde. 
 
O saneamento adquire, assim, grande importância econômica, pois reduz o 
número de enfermidades e de mortes de indivíduos e o gasto com internações 
hospitalares. Com a construção de um sistema de esgoto sanitário numa 
comunidade, procura-se atingir os seguintes objetivos: 
 Melhoria das condições higiênicas locais e consequente aumento da 
produtividade; 
 Conservação de recursos naturais, especialmente das águas; 
 Coleta e afastamento rápido e seguro do esgoto sanitário; 
 
 
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 Disposição sanitariamente adequada do efluente; 
 Eliminação de focos de poluição e contaminação, assim como de 
aspectos estéticos desagradáveis; 
 Proteção de comunidades e estabelecimento de jusante; 
 Diminuição dos custos no tratamento de águas para abastecimento, 
ocasionados pela poluição dos mananciais; 
 Redução de gastos públicos com campanhas de imunização e/ou 
erradicação de moléstias endêmicas ou epidêmicas. 
 
Breve história do esgotamento sanitário 
 
Os primeiros sistemas de esgotamento executados pelo homem foram projetados 
para protegê-lo das vazões pluviais, pois não havia sistemas de recolhimentos de 
dejetos subterrâneos, mas abertos, o que se tornava um problema quando da 
ocorrência de chuvas. 
 
Desde a antiguidade, quando consumimos a água, geramos vazões de águas 
residuárias ou esgotos, que precisam ser devidamente coletadas e transportadas 
com rapidez e segurança para regiões afastadas do núcleo comunitário, para 
passar por processos de tratamento adequados antes do lançamento nos corpos 
receptores. 
 
Historicamente, observamos que as civilizações primitivas não se destacaram por 
práticas higiênicas individuais por razões sanitárias, mas por religiosidade, de 
modo a se apresentarem puros aos olhos dos deuses a fim de não serem 
castigados com doenças. Os primeiros indícios de tratamento científico do 
assunto, ou seja, de que as doenças não eram exclusivamente castigos divinos, 
começaram a aparecer na Grécia, por volta dos anos 500 a. C., com Empédocles 
de Agrigenco, que construiu obras de drenagem das águas estagnadas dos rios 
no litoral sul da Sicília, visando combater uma epidemia de malária. No entanto, 
a repercussão deste tipo de prestação de serviços foi prioridade apenas em áreas 
 
 
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nobres das cidades gregas e romanas, onde os moradores tinham de pagar pelo 
uso do serviço, tornando-se um serviço para a elite. 
 
Com a queda do Império romano, em 476, iniciou-se uma fusão de culturas 
clássicas, bárbaras e ensinamentos cristãos, centralizando em Constantinopla 
grande parte dos conhecimentos científicos, iniciando o Período medieval 
europeu – a “Idade das Trevas”. Neste período, o conhecimento científico 
restringiu-se ao interior dos mosteiros. As instalações sanitárias, como 
encanamentos de água e esgotamentos canalizados, ficaram por conta da 
iniciativa eclesiástica, mas com clara defasagem com relação às práticas mais 
antigas. Enquanto no século IX, a cidade do Cairo, no Egito, já dispunha de um 
serviço público de adução de água encanada, por exemplo, apenas em 1310 os 
franciscanos concordaram em que habitantes da cidade de Southampton 
utilizassem a água excedente de um convento que tinha um sistema próprio de 
abastecimento de água desde 1290. 
 
Com o constante crescimento das aglomerações humanas e a necessidade cada 
vez maior de água de consumo e a consequente geração de efluentes, o 
transtorno de poluir os corpos receptores e causar desequilíbrios ecológicos com 
danos ao meio ambiente se torna cada vez mais evidente. O que se observa nas 
cidades que possuem um sistema de abastecimento de água, mas não possuem 
um sistema de abastecimento de esgotos, é que as águas servidas acabam por 
contaminar e poluir o solo, as águas superficiais e lençóis freáticos, contribuindo 
para a disseminação de doenças. 
 
As primeiras leis públicas de instalação, controle e uso de serviços de 
esgotamento sanitário têm origem a partir do século XIV. A partir do século XVI, 
com a crescente poluição dos mananciais de água, o maior problema era o 
destino dos esgotos e do lixo urbanos. 
 
 
 
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No século seguinte, o abastecimento de água urbano teve largo desenvolvimento, 
pois se passou a empregar bombeamentos com máquinas movidas a vapor e 
tubos de ferro fundido para recalques de água, na Alemanha, juntamente com a 
formação de empresas especializadas em fornecimento de água. Osestudos de 
John Snow, o movimento iluminista, a revolução industrial e as mudanças 
agrárias provocaram alterações no final do século XVIII, transformando o antigo 
panorama de ruas estreitas e sinuosas em avenidas largas e alinhadas, 
pavimentadas, iluminadas e drenadas. 
 
A distribuição de água encanada e das peças sanitárias com descarga hídrica fez 
com que a água passasse a ser utilizada com uma nova função, a de afastar os 
dejetos e outras sujeiras indesejáveis do ambiente de vivência. A evolução dos 
conhecimentos científicos, inclusive na área de saúde pública, tornou 
imprescindível a necessidade de canalizar as vazões de esgoto de origem 
doméstica e os efluentes domésticos e industriais para as galerias de águas 
pluviais existentes, dando origem ao Sistema Unitário de Esgotos, no qual todos 
os esgotos eram reunidos em uma só canalização e lançados nos rios e lagos 
receptores. 
 
Fatos como a epidemia de cólera de 1831/32 chamaram a atenção para a 
necessidade de um serviço de saneamento nas cidades, pois evidenciou que a 
doença era mais intensa em áreas urbanas carentes de saneamento efetivo, ou 
seja, em áreas mais poluídas por excrementos e lixo. No final do século XIX, a 
construção dos sistemas unitários propagou-se pelas principais cidades do 
mundo. 
 
Nas cidades situadas em regiões tropicais e equatoriais, com índices 
pluviométricos de cinco a seis vezes maiores que a média europeia, a adoção de 
sistemas unitários tornou-se inviável devido ao elevado custo das obras, pois a 
construção das avantajadas galerias transportadoras das vazões máximas 
contrapunham-se às desfavoráveis condições econômicas. No entanto, a 
 
 
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evolução tecnológica e a necessidade do intercâmbio comercial forçavam a 
instalação de medidas sanitárias eficientes, pois a proliferação de pestes e 
doenças contagiosas em cidades desprovidas dessas iniciativas propiciavam aos 
seus visitantes os mesmos riscos de contaminação, gerando insegurança e risco 
de contaminação da tripulação, causando prejuízos da mesma forma. 
 
No Brasil, os portos do Rio de Janeiro e de Santos temiam os efeitos deste 
desastre econômico; assim, o imperador D. Pedro II contratou profissionais 
ingleses para elaborarem e implantarem sistemas de esgotamento para o Rio de 
Janeiro e São Paulo - na época, as principais cidades brasileiras. Foi pensado um 
sistema diferenciado, no qual eram coletadas e conduzidas às galerias, além das 
águas residuárias domésticas, apenas as vazões pluviais provenientes das áreas 
pavimentadas interiores aos lotes (telhados, pátios etc.). Criava-se, então, o 
Sistema Separador Parcial, cujo objetivo seria reduzir os custos de 
implantação e as tarifas a serem pagas pelos usuários. 
 
Sistema separador absoluto 
Fonte: Adaptado de Von Sperling (2005) 
 
Em 1879, o engenheiro George Waring foi contratado para projetar um sistema 
de esgotos para a cidade de Memphis, no Tennesee, EUA, região onde 
predominava uma economia rural e pobre. Waring, então, projetou um sistema 
 
 
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de coleta e remoção das águas residuárias domésticas, excluindo as vazões 
pluviais no cálculo dos condutos. Estava criado o Sistema Separador 
Absoluto, constituído de uma rede coletora de esgotos sanitários e outra 
exclusiva para águas pluviais, que foi rapidamente difundido pelo resto do 
mundo. 
 
No Brasil, destacou-se na divulgação do novo sistema Saturnino Brito, cujos 
estudos fizeram com que, a partir de 1912, o separador absoluto passasse a ser 
adotado obrigatoriamente no país. 
 
Elementos de um sistema de esgotamento sanitário 
 
O Sistema de Esgotos Sanitários é o conjunto de obras e instalações destinadas 
a realizar a coleta, o transporte e o afastamento, o tratamento e a disposição 
final das águas residuais de uma comunidade, de forma sanitária adequada. O 
conjunto de condutos e obras destinado a coletar e transportar as vazões para 
um determinado local de convergência é denominado Rede Coletora de Esgotos. 
 
A coleta e o transporte das águas residuais, desde a origem até o lançamento 
final, constituem o fundamento básico de um sistema de saneamento. Os 
condutos que recolhem e transportam essas vazões são denominados de 
coletores e o seu conjunto compõe a rede coletora. A rede coletora, os emissários 
e as unidades de tratamento constituem o sistema de esgotos sanitários. 
 
Para este estudo, cabe conhecermos alguns conceitos que embasam o 
entendimento do sistema de esgotamento sanitário: 
 
 Bacia de Drenagem: área delimitada pelos coletores que contribuem para 
um determinado ponto de reunião das vazões finais coletadas nessa área. 
 Caixa de Passagem (CP): câmara subterrânea sem acesso, localizada em 
pontos singulares por necessidade construtiva e econômica do projeto. 
 
 
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 Coletor de Esgoto: tubulação subterrânea da rede coletora que recebe 
contribuição de esgotos em qualquer ponto ao longo de seu comprimento, 
também chamado coletor público. 
 Coletor Principal: coletor de esgotos de maior extensão dentro de uma 
mesma bacia. 
 Coletor Tronco: tubulação do sistema coletor que recebe apenas as 
contribuições de outros coletores. 
 Corpo Receptor: curso ou massa de água onde é lançado o efluente final 
do sistema de esgotos. 
 Diâmetro Nominal (DN): número que serve para indicar as dimensões da 
tubulação e acessórios. 
 Emissário: canalização que deve receber esgoto exclusivamente em sua 
extremidade de montante, pois se destina apenas ao transporte das 
vazões reunidas. 
 Estação Elevatória de Esgotos (EEE): conjunto de equipamentos, em 
geral dentro de uma edificação subterrânea, destinado a promover o 
recalque das vazões dos esgotos coletados a montante. 
 Estação de Tratamento de Esgotos (ETE): unidade do sistema destinada 
a propiciar ao esgoto recolhido ser devolvido à natureza sem prejuízo ao 
meio ambiente. 
 Interceptor: canalização que recolhe contribuições de uma série de 
coletores de modo a evitar que deságuem em uma área a proteger, por 
exemplo, uma praia, um lago, um rio. 
 Ligação Predial: trecho do coletor predial situado entre o limite do lote e 
o coletor público. 
 Órgãos Acessórios: dispositivos fixos sem equipamentos mecânicos 
(definição da NBR 9649/86 - ABNT). 
 Passagem forçada: trecho com escoamento sob pressão, sem 
rebaixamento. 
 
 
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 Poço de Visita (PV): câmara visitável destinada a permitir a inspeção e 
trabalhos de manutenção preventiva ou corretiva nas canalizações - é um 
exemplo de órgão acessório. 
 Profundidade do Coletor: a diferença de nível entre a superfície do 
terreno e a geratriz inferior interna do coletor. 
 Recobrimento do tubo coletor: diferença de nível entre a superfície do 
terreno e a geratriz superior externa do tubo coletor. 
 Rede Coletora: conjunto de condutos e órgãos acessórios destinados à 
coleta e remoção dos despejos gerados nas edificações, através dos 
coletores ou ramais prediais. 
 Sifão Invertido: trecho de conduto rebaixado e sob pressão, com a 
finalidade de passar sob obstáculos que não podem ser transpassados em 
linha reta. 
 Sistema Coletor: Todo o conjunto sanitário, constituído pela rede 
coletora, emissários, interceptores, estações elevatórias e órgãos 
complementares e acessórios. 
 Tanque Fluxível: reservatório subterrâneo de água destinado a fornecer 
descargas periódicas sob pressão dentro dos trechos de coletores sujeitos 
a sedimentação de material sólido, para prevenção contra obstruções porsedimentação progressiva. 
 Terminal de Limpeza (TL): dispositivo que permite introdução de 
equipamentos de limpeza, localizado na extremidade de montante dos 
coletores. 
 Trecho de coletor: segmento de coletor, interceptor ou emissário limitado 
por duas singularidades consecutivas, por exemplo, dois poços de visita. 
 Tubo de Inspeção e Limpeza (TIL): dispositivo não visitável que permite 
a inspeção externa do trecho e a introdução de equipamentos de limpeza. 
 Tubo de Queda (TQ): dispositivo instalado no PV de modo a permitir que 
o trecho de coletor a montante deságue no fundo do poço1. 
 
1 Fonte: http://www.ceap.br/material/MAT15052014142755.pdf 
 
 
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Concepção de Rede de Esgotamento Sanitário 
 
Para o estudo de concepção de sistemas de esgoto sanitário, é necessário o 
desenvolvimento de uma série de atividades, sendo as principais: 
 
 Dados e características da comunidade (localização; infraestrutura 
existente; cadastro dos sistemas existentes: abastecimento de 
água, esgoto sanitário, galerias de águas pluviais, pavimentação, 
telefone, energia etc. e condições sanitárias atuais); 
 Análise do sistema de esgoto sanitário existente; 
 Estudos demográficos e de uso e ocupação do solo (dados 
censitários, pesquisas de campo, análise socioeconômica do 
município, plano diretor da cidade, projeção da população da cidade 
etc.); 
 Critérios e parâmetros de projeto (consumo efetivo per capita, 
coeficientes de variação de vazão – k1, k2 e k3, coeficientes de 
contribuição industrial, coeficiente de retorno esgoto/água, vazão 
de infiltração etc.); 
 Cálculo das contribuições (doméstica, industrial e de infiltração ano 
a ano, por bacia ou sub-bacia); 
 Formulação criteriosa das alternativas de concepção (estimativa de 
custo das alternativas estudadas e comparação técnico-econômica 
e ambiental das alternativas); 
 Estudo de corpos receptores (vazões características, cotas de 
inundação, condições sanitárias e usos de montante e jusante 
atuais e futuros, aspectos legais da Resolução 20/90 do CONAMA e 
das legislações estaduais e municipais). 
 
Sistemas alternativos 
 
 
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As redes de esgotos representam cerca de 75% do custo de implantação de um 
sistema de esgoto sanitário, os coletores tronco 10%, as elevatórias 1%, e as 
estações de tratamento 14%. Devido ao alto custo da construção das redes, têm 
sido apresentados alguns sistemas alternativos para coleta e transporte, visando 
à diminuição dos custos das redes de esgotos, tais como Sistema Condominial de 
Esgoto ou Rede Coletora de Baixa Declividade. 
 
Sistema Condominial 
 
O condominial foi desenvolvido no Rio Grande do Norte, espalhando-se para 
outros estados brasileiros com pequenas adaptações. Esse sistema é uma forma 
de concepção de traçados de redes, cuja ideia central de sua implementação é a 
formação de condomínios, em grupos de usuários, em nível de quadra urbana 
como unidade de esgotamento. 
 
No aspecto físico, o ramal condominial, constitui uma rede de tubulações que 
passa quase sempre entre os quintais no interior dos lotes, cortando-os no 
sentido transversal. Intercalada nesta rede interna à quadra, de pequena 
profundidade, encontra-se em cada quintal, uma caixa de inspeção à qual se 
conectam as instalações sanitárias prediais, independentemente, constituindo um 
ramal multifamiliar. 
 
No aspecto social, resulta da formação de um condomínio, ou de condomínios, 
na quadra urbana, abrangendo o conjunto de usuários interligados pelo ramal 
multifamiliar. O condomínio, informal, é alcançado através de pacto entre 
vizinhos, o qual possibilita o assentamento dos ramais em lotes particulares e 
disciplina a participação dos condôminos no desenvolvimento dos trabalhos. A 
execução das obras é realizada pelos usuários do sistema com a ajuda do 
município ou empresa de saneamento básico. 
 
 
 
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O traçado mais racional é discutido com os usuários e apresentado como padrão 
do serviço, permitindo modificações, desde que sejam assumidos os ônus 
adicionais por quem assim desejar. A operação e manutenção desse ramal é de 
responsabilidade do próprio condomínio, com cada condômino assumindo sua 
parcela do sistema que integra a rede coletora. 
 
Rede Coletora de Baixa Declividade 
 
Em áreas planas ou onde o terreno apresenta baixas declividades, a implantação 
e operação de redes coletoras de esgoto sanitário podem tornar-se bastante 
onerosas. Estas condições estão presentes, por exemplo, em um grande número 
de cidades litorâneas da costa brasileira. Nestes locais há uma situação de áreas 
planas com solos moles e lençol freático alto, exigindo disposições construtivas 
especiais, como escoramento contínuo de valas, rebaixamento do lençol, 
fundações especiais para a tubulação etc. Em consequência, a incidência dos 
custos relativos à escavação, escoramento, reaterro e recomposição da via se 
situa na faixa dos 80 a 90% do custo total de implantação. O custo nessas áreas 
eleva-se também pelo emprego de estações elevatórias de esgoto nesses locais. 
 
A busca de soluções de menor custo de implantação e operação de redes 
coletoras de esgotos para as situações antes descritas levou ao desenvolvimento 
das redes coletoras de baixa declividade. 
 
Trata-se de solução em que a rede é assentada a declividades drasticamente 
reduzidas, bem menores que as resultantes dos cálculos propostos na 
normalização com as vazões originais de dimensionamento. Para um coletor 
atendendo ao mesmo trecho, porém com uma declividade muitíssimo menor, 
observa-se a montante do trecho a presença de um dispositivo gerador de 
descargas (DGD) que através de suas descargas de esgoto origina o escoamento 
requerido para o transporte da carga sólida depositada, como na cidade de 
Guarujá, Estado de São Paulo. 
 
 
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Ligações prediais e vazões de esgotos 
 
Os sistemas de ligações dos ramais prediais nos coletores de esgoto podem ser 
principalmente de dois tipos: sistema radial e sistema ortogonal. 
 
No sistema radial, dois ou mais ramais prediais são conectados ao coletor em um 
único ponto de ligação pré-definido. Neste sistema, o ramal interno e o ramal 
predial geralmente não ficam num mesmo alinhamento. É frequentemente 
empregado em áreas povoadas, com predominância de lotes estreitos (até 10 m 
de fachada) com até dois pavimentos ou em arruamentos com construções 
geminadas. 
 
No sistema ortogonal, diversamente do radial, para cada ramal predial haverá 
um ponto de conexão no coletor. Normalmente os ramais prediais são 
perpendiculares ao alinhamento da propriedade e no mesmo plano vertical do 
ramal interno. Este sistema é mais frequente em loteamentos de grandes 
fachadas (mais de 10 m) ou em conjuntos populares com construção simultânea 
de rede coletora convencional. 
 
As vazões para dimensionamento dos trechos de uma rede coletora são 
compostas por três parcelas: 
 Contribuições devido ao esgoto doméstico 
 Contribuições concentradas 
 Contribuição de águas de infiltração 
 
Contribuição de Esgoto Doméstico 
 
 
 
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Calculadas para início e final do Alcance do Projeto. A consideração para o início 
do projeto é devida principalmente à condição mais crítica com relação à 
inclinação mínima que deve ter um coletor de modo que o material sólido não 
seja sedimentado no mesmo. 
Os valores usualmente empregados noBrasil variam entre 0,75 e 0,85. A Norma 
NBR 9649/86 recomenda adotar, na falta de dados confiáveis, C = 0,80. No 
entanto, o coeficiente de retorno pode variar desde 0,60 até 1,30, sendo que 
quando este é maior do que 1,0 indica que existem vazões provenientes de outras 
fontes de abastecimento como consumo de água de chuva, abastecimento 
próprio de indústrias etc. 
 
As cidades brasileiras geralmente apresentam o traçado das ruas em forma de 
xadrez com um padrão no qual a extensão das vias públicas por hectare varia 
relativamente pouco. Na cidade de São Paulo, por exemplo, a extensão das vias 
públicas por hectare varia entre 150 e 200 metros, com um valor médio de 
170m/ha. 
 
Contribuições Concentradas 
 
São devidas às áreas de expansão, indústrias, lavanderias públicas, clubes e 
demais instalações que gerem vazões elevadas concentradas. Calculadas 
também para início e fim de projeto. Entram de maneira pontual e localizada em 
uma rede coletora de esgotos. 
 
Contribuição de Águas de Infiltração 
 
A infiltração ocorre devido à entrada de águas em juntas mal executadas, fissuras 
e rupturas nos coletores, entrada pelos poços de visita. Seu volume depende do 
nível d’água, da natureza do subsolo, da qualidade de execução da obra, do 
material da tubulação, tipo e distância das juntas etc. Na falta de dados, a NBR 
9649/86 recomenda que se utilize uma taxa de infiltração entre 0,05 e 1,00l/s.km. 
 
 
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Aspectos econômicos 
 
Dados divulgados pelo Ministério da Saúde afirmam que para cada R$ 1,00 
investido no setor de saneamento, economizam-se R$ 4,00 na área de medicina 
curativa. A importância da implantação do sistema de abastecimento de água 
dentro do contexto do saneamento básico deve ser considerada tanto nos 
aspectos sanitário e social quanto nos aspectos econômicos, visando atingir aos 
seguintes objetivos: 
 
 Aumento da vida produtiva dos indivíduos economicamente ativos; 
 Diminuição de despesas com o tratamento de doenças evitáveis; 
 Facilidade para instalações de indústrias, onde a água é utilizada 
como matéria-prima ou meio de operação; 
 Incentivo à indústria turística em localidades com potencial para 
seu desenvolvimento; 
 Redução do custo do tratamento de água de abastecimento, pela 
prevenção da poluição dos mananciais; 
 Controle da poluição das praias e locais de recreação a fim de 
promover o turismo; 
 Preservação da fauna aquática, especialmente os criadouros de 
peixes. 
 
Materiais empregados 
 
 Tubos Cerâmicos e/ou Manilhas Cerâmicas de Barro Vidrado: construídos 
unicamente com ponta e bolsa nos diâmetros de 75, 100, 150, 200, 250, 
375, 450, 525 e 600mm. As manilhas cerâmicas vidradas quase não são 
 
 
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afetadas pelos ácidos ou produtos de decomposição oriundos da matéria 
orgânica dos esgotos. 
 
 Tubos de Concreto (simples ou armados): construídos com diâmetros a 
partir de 150mm, passam a substituir as manilhas cerâmicas acima de 
350mm. Cuidados especiais devem ser tomados quando se utilizam tubos 
de concreto, pois se o esgoto que estiver sendo veiculado possuir 
temperaturas elevadas e havendo quantidades consideráveis de matéria 
orgânica e sulfatos, ocorre a formação de gás sulfídrico, que ataca o 
concreto dando origem à formação do enxofre. 
 
O enxofre é utilizado por determinadas bactérias aeróbias em seus 
processos respiratórios, dando origem à formação de ácido sulfúrico que 
ataca o cimento do concreto reduzindo sua resistência. Os tubos de 
concreto simples são fabricados nos diâmetros 150, 200, 225, 250, 300, 
375, 400, 450, 500 e 600mm. Para grandes diâmetros é necessário o 
emprego de concreto armado que pode ser fabricado com 300, 350, 400, 
450, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300, 1500, 1750 e 
2000mm. Os tubos de concreto são muito empregados em sistemas de 
águas pluviais, devido a sua resistência à abrasão, disponibilidade em 
grandes diâmetros, grande resistência aos impactos e geralmente baixo 
custo em relação aos demais. 
 
 Tubos de Cimento-Amianto: é durável e possui uma superfície lisa, 
mesmo sem revestimento. Tubos para coletores por gravidade são 
fabricados entre 100 mm e 400mm. 
 
 Tubos de Ferro Fundido: são tubos de ponta e bolsa, acoplados com 
juntas elásticas ou não elásticas. São disponíveis nos diâmetros 50, 60, 
75, 100, 125, 150, 175, 200, 225, 250, 275, 300, 350, 400, 450, 500, 550 
e 600mm. Possuem elevada resistência às cargas externas. São 
 
 
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empregados principalmente nas seguintes situações: instalações 
elevatórias e linhas de recalque de esgoto, passagem sob rios, onde haja 
pequeno recobrimento (em zonas de trânsito pesado), em grandes 
profundidades e passagens sob estruturas sujeitas a trepidação (pontes 
ferroviárias ou rodoviárias). 
 
Os tubos de ferro fundido estão sujeitos à corrosão pelos esgotos ácidos 
ou em estado séptico e por solos ácidos, devendo ser previstos 
revestimentos internos e/ou externos de cimento ou de asfalto. 
 
 Tubos de Aço: são recomendados nos casos em que ocorrem esforços 
elevados sobre a linha, como nos casos de travessias diretas de grandes 
vãos, pois devido à sua grande flexibilidade resistem ao efeito de choques, 
deslocamentos e pressões externas. 
 
 Tubos de Plástico: os tubos plásticos mais usados nas redes coletoras 
são os de PVC. Os tubos de PVC são fabricados em duas classes e 
principalmente nos seguintes diâmetros 75, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 
400mm. Alguns fabricantes produzem-nos em diâmetros maiores. O 
comprimento padrão é de 6 metros. São empregados principalmente em 
ligações prediais e coletores secundários. 
 
Conclusão 
 
A implantação de estações de tratamento de esgotos (ETE) é o método mais 
adequado a ser utilizado para os corpos receptores das vazões esgotáveis, 
provenientes tanto de esgoto doméstico quanto industrial, pois o ambiente não 
possui a capacidade de absorção da carga orgânica ou química total do efluente. 
A capacidade das ETE será sempre dimensionada de modo que o efluente 
contenha em seu meio uma carga orgânica no máximo suportável pelo corpo 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 19 
receptor, ou seja, que não cause danos irreversíveis ao equilíbrio do ambiente 
como meio natural. 
 
 
 
 
2. Estação Elevatória de Esgoto 
 
Segundo a NBR 12208/92, estações elevatórias de esgoto são obras civis como 
poços de sucção e instalações eletromecânicas responsáveis pelo transporte do 
esgoto sanitário do nível do poço de sucção das bombas ao nível de descarga na 
saída do recalque propiciando assim o recalque das vazões de esgotos coletadas 
a montante. 
 
As estações elevatórias de esgotos são comuns em cidades de grande porte que 
possuem áreas planas ou onde existam declividades superficiais menores às 
consideradas mínimas necessárias para seu devido funcionamento e, nestes 
casos, temos que na evolução do traçado das tubulações coletoras elas vão 
constantemente se afastando da cota superficial até alcançarem as 
profundidades necessitando então que se elevem as cotas dos coletores a 
profundidades mínimas, o que só é possível através de instalações de recalque; 
após, seguirá um novo coletor até o destino da linha ou outro conjunto de 
recalque. 
 
As estações elevatórias são comumente utilizadas no caso de interceptores muito 
longos com atenção maior nos que estão localizados às margens dos corpos 
hídricos, nas entradas das Estações de Tratamento de Esgotos ou nos emissários. 
 
As estaçõeselevatórias podem ser classificadas segundo a sua vazão e a altura 
manométrica de acordo com a NB 569/89. Segundo a vazão, elas são 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 20 
consideradas pequenas quando é menor que 50l/s; médias quando estão 
compreendidas entre 50l/s e 500l/s e grandes quando são acima de 500l/s. 
 Pequena: Qr ≤ 50l/s (aproximadamente uma população de até 
20.000hab); 
 Média: 50 ≤Qr ≤ 500l/s (população entre 20.000 e 200.000hab); 
 Grande: Qr ≥ 500l/s (população acima de 200.000hab). 
Segundo a altura manométrica, elas são consideradas de baixa carga quando são 
menores que 10 metros de coluna d´água (mca); são de média carga quando 
estão compreendidas entre 10mca e 20mca; e são de alta carga quando são 
superiores a 20mca. 
 
 Baixa: Hman ≤ 10mca; 
 Média: 10 ≤ Hman ≤ 20mca; 
 Grande: Hman ≤ 20mca. 
 
As vazões máximas e mínimas desde o início até o final do projeto e as 
informações do coletor ou do interceptor afluente são os parâmetros básicos de 
um projeto de estação elevatória. Já a escolha da localização das instalações 
deve ter como parâmetros não só os aspectos técnicos, mas também os 
econômicos, tais como acesso a rede elétrica de distribuição, acesso para 
manutenção, custo da área onde serão instaladas bem como menor desnível 
geométrico entre a captação e o fim do recalque e menor extensão; abrigo contra 
inundações; distância das habitações; a possibilidade de descargas dos esgotos 
em cursos d’água ou galerias se ocorrerem eventuais paralisações do sistema 
elevatório, além de prever futuras ampliações. 
 
O conhecimento das variações das vazões máximas e da topografia da região vai 
determinar o tipo de projeto e todas as suas fases (assim como o conjunto 
motobomba para pequenas vazões) de instalações automatizadas. 
 
As Estações Elevatórias de Esgotos são constituídas de: 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 21 
 
 Poço de Coleta, ou Poço de Detenção, de Sucção ou Poço Úmido, local 
destinado a receber e acumular os esgotos por um período de tempo. 
 
Nos casos em que a vazão de bombeamento for superior à de chegada dos 
Esgotos, poderá haver entrada de ar na bomba e seu funcionamento será 
comprometido. Quando ocorrer a acumulação temporária dos esgotos num 
poço de coleta, é possível fazer com que as bombas entrem em funcionamento 
ou se desliguem automaticamente de acordo com o nível do esgoto com 
posições mais elevadas ou mais baixas no local. 
 
 Poço Seco ou Câmara de Trabalho, local onde são instalados os conjuntos 
de geradores, motobombas, válvulas de controle, exaustores, além das 
estruturas de manutenção e transporte de equipamentos. 
 
Dependências Gerais se localizam sobre o poço seco possuindo acomodação 
para os operadores, equipamentos e os dispositivos necessários para a 
operação e manutenção. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Estação elevatória convencional 
Fonte: http://www.dec.ufcg.edu.br/saneamento/ES10_02.html 
 
As condições para determinar o tipo de bomba são a altura manométrica local e 
a capacidade da mesma. As bombas devem poder recalcar a quantidade de 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 22 
esgoto afluente. A altura manométrica da bomba deve estar de acordo com a 
altura estática de recalque que é a elevação entre o nível máximo de líquido no 
poço da descarga menos o nível mínimo do líquido no poço de sucção. A chamada 
altura dinâmica consta das perdas de carga que ocorrem nas linhas de sucção e 
de recalque. 
 
Os principais tipos de bombas utilizadas para recalques são as centrífugas com 
velocidade fixa ou variável com eixo vertical ou horizontal. As verticais podem ser 
com motor acoplado ou de eixo longo. Existem também os conjuntos 
motobombas submersíveis de eixo vertical. 
 
As bombas devem trabalhar afogadas, ou seja, com carga na entrada, que 
permite o funcionamento sem necessidade de escorvá-las - isto é, eliminar o ar 
existente no interior da bomba e da tubulação de sucção. Além destas, existem 
as bombas tipo parafuso e as elevatórias com ejetor pneumático. 
 
Bombas centrífugas 
 
As bombas centrífugas para esgotos são do tipo aberto, com diâmetros até 5 cm, 
possibilitando o bombeamento de sólidos em suspensão no esgoto. Nas estações 
elevatórias utilizam-se bombas dos tipos: 
 
a) De eixo vertical para instalação em poço seco; 
b) De eixo vertical para instalação em poço molhado 
c) De eixo horizontal; 
d) Conjunto motobomba submersível. 
 
As bombas de eixo horizontal são as mais utilizadas, porém as bombas de eixo 
vertical possuem a vantagem de serem operadas por motores colocados em 
cota elevada. A vazão de bombeamento, partindo do pressuposto de somente 
uma unidade em funcionamento, deverá ser igual ou pouco superior à vazão 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 23 
máxima de chegada dos esgotos na estação, para 
que, quando houver maior chegada, o nível do líquido 
no poço de sucção seja constante. 
 
 
 
 
 
 
Bomba eixo vertical 
Fonte: http://bhandariengg.com/product/sewage-sumbrsible-pump 
 
 
 
 
Bomba eixo horizontal 
http://pt.made-in-china.com/co_yzsuhua/product_Split-Casing-Sewage-
Centrifugal-Submersible-Water-Pump-OMEGA-_hrguhyeeg.html 
 
Para a altura manométrica total, deverá somar-se a distância 
vertical medida entre o nível do esgoto no poço de coleta e o 
nível de chegada ao ponto de lançamento; e como o nível de sucção varia, para 
efeito de cálculo pode ser usado o nível médio, ou seja, a média entre os níveis 
máximo e mínimo. 
 
Para o funcionamento de uma só bomba por vez observa-se que a sua capacidade 
deverá ser um pouco superior à vazão máxima, evitando que o poço transborde 
e refluxos na tubulação de chegada. 
 
Para as elevatórias com duas bombas, é comum que elas operem de maneira 
alternada; para isto, instala-se um sistema de comando possibilitando o 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 24 
revezamento automático das bombas quando o nível do esgoto atingir o nível 
superior. 
 
 
 
Dimensionamento do poço de sucção 
 
O Poço de sucção é o compartimento que vai receber e acumular os esgotos 
durante um dado período de tempo. Para o dimensionamento do poço de sucção, 
o volume útil utilizado é o volume líquido entre o nível máximo e o nível mínimo 
de operação do poço que é a faixa de operação das bombas, e é determinado 
observando-se o intervalo de tempo entre partidas consecutivas do motor ou o 
tempo de ciclo que vai levar ao tempo de detenção do esgoto no poço. Outro 
ponto de conhecimento é a vazão de bombeamento. 
 
Volume útil do poço de sucção 
 
Para o cálculo do volume útil do poço de sucção, e em relação às bombas, é de 
conhecimento que o número de partidas por hora não vá ultrapassar 10 minutos 
e que não aconteça mais do que 4 acionamentos por hora. Então, temos que o 
volume é dado por: 
V = (Q .T) / 4 
 
Onde: 
V = Volume útil do poço (m3) 
Q = Vazão da maior bomba com velocidade constante (m3 / minuto). 
T = intervalo de tempo entre duas partidas consecutivas de uma bomba com 
o mínimo de 10 minutos 
 
Volume efetivo 
 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 25 
Para determinar o volume efetivo estabelece-se que o tempo de detenção 
máximo do esgoto no poço esteja entre 10 e 20 minutos onde temos: 
 
V1 = Q1 . T1 
Onde: 
V1 = Volume efetivo do poço de sucção (m3) 
Q1 = Vazão média de projeto, afluente da elevatória (m3 / minuto) 
T1 = Tempo de detenção no poço em minutos 
 
Interceptores 
 
De acordo com a NBR 12207, interceptores são canalizaçõescuja função principal 
é a de receber e transportar o esgoto sanitário coletado, caracterizada pela 
defasagem das contribuições, da qual resulta o amortecimento das vazões 
máximas. Devem ter como requisitos o levantamento topográfico planialtimétrico 
dotado de curvas de nível de metro em metro e pontos intermediários cotados 
nas depressões e pontos altos, da faixa necessária ao projeto do interceptor 
possuindo escala mínima de 1:1000. 
 
Deve-se fazer um levantamento cadastral de interferências, acidentes e 
obstáculos, tanto superficiais como subterrâneos, na faixa da diretriz provável do 
interceptor bem como as sondagens de reconhecimento da natureza do terreno 
e níveis do lençol freático ao longo da diretriz provável do interceptor. 
 
Deve-se ter, também, o estudo de concepção de acordo com a norma NBR 9648 
e os relatórios de projeto das redes coletoras afluentes de acordo com a norma 
NBR 9649. 
 
Em relação à avaliação das vazões, para cada trecho do interceptor devem ser 
estimadas as vazões inicial e final, onde: 
 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 26 
a) Qi, n = vazão inicial do trecho n; 
b) Qi, n = Qi, n - 1 + ∑ Qi onde Qi = vazão inicial a jusante do último 
trecho de uma rede afluente ao PV de montante do trecho n, calculada 
conforme critério da NBR 9649; 
c) Qf, n = vazão final do trecho n; d) Qf, n = Qf, n - 1 + ∑ Qf onde Qf = 
vazão final a jusante do último trecho de uma rede afluente ao PV de 
montante do trecho n, calculada conforme critério da NBR 9649; 
 
Aspectos como as populações ou as áreas de edificações, em casos de estiagem 
ou tempo seco, e contribuições pluviais conhecidas como parasitárias devem ser 
levados em consideração. 
 
As populações ou as áreas edificadas contribuintes a considerar na avaliação da 
vazão final devem ser as do alcance do projeto. A contribuição de tempo seco 
lançada ao interceptor, permanente ou temporariamente, deve ser adicionada à 
vazão inicial e, quando for o caso, à vazão final. 
 
A contribuição pluvial parasitária deve ser adicionada à vazão final para a análise 
de funcionamento e para o dimensionamento dos extravasores, bem como deve 
ser determinada com base em medições locais. Em caso do não levantamento 
das medições, pode ser adotada uma taxa cujo valor deve ser justificado e que 
não deve superar 6 l/s.km de coletor contribuinte ao trecho em estudo. 
 
O traçado do interceptor deve ser constituído preferencialmente por trechos retos 
em planta e em perfil e, nos casos especiais justificados, podem ser empregados 
trechos curvos em planta. 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 27 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Interceptores 
Foto: Sanepar/Foz 
Quanto ao dimensionamento hidráulico, observa-se que o regime de escoamento 
no interceptor é gradualmente variado e para efeito do dimensionamento 
hidráulico ele pode ser considerado permanente e uniforme. 
 
Algumas condições específicas podem ser observadas, tais como: trecho com 
grande declividade deve ser interligado ao de baixa declividade por um segmento 
de transição com declividade crítica para a vazão inicial; as ligações ao interceptor 
devem ser sempre através de dispositivo especialmente projetado para evitar 
conflito de linhas de 
fluxo e diferença 
de cotas. 
 
A admissão da 
contribuição de tempo seco no interceptor deve ser através de dispositivo que 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 28 
evite a entrada de material grosseiro, detritos e areia; e o dispositivo de admissão 
de água no interceptor deve limitar esta contribuição, de modo a não superar 
20% da vazão final do trecho a jusante do ponto de admissão. 
 
Emissários 
 
Segundo a norma NBR 9649 (ABNT 1986), o emissário é a tubulação que recebe 
esgoto exclusivamente na extremidade de montante. Ele é comumente o último 
trecho de um interceptor que precede e contribui para uma estação elevatória ou 
uma ETE ou para descarga no destino final do esgoto. Os emissários são 
projetados para funcionar como condutos livres e devem ser dimensionados 
atendendo a situações extremas de projeto. 
 
De acordo com a ocorrência nas localidades onde os coletores estão 
impossibilitados de continuar ou descarregar o esgoto bruto, tem-se que instalar 
interceptores, bem como para transportar vazões finais para longe da área de 
coleta, será necessária a construção de um emissário. 
 
Recomenda-se que, em qualquer trecho, o menor valor de vazão a ser 
utilizado nos cálculos seja de 1,5l/s, que está de acordo com o pico instantâneo 
decorrente de descarga de um vaso sanitário. 
 
Sifão Invertido 
 
O sifão invertido é um trecho de tubulação rebaixado e com escoamento sob 
pressão. Possui a finalidade de transpor depressões, algum obstáculo ou transpor 
rios, valas, canais ou a maioria dos cursos de água. 
 
Os sifões invertidos, bem como as tubulações de recalque das estações 
elevatórias, são as poucas unidades que funcionam sob pressão nos sistemas de 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 29 
esgotos sanitários. O escoamento acontece por gravidade muito embora estejam 
sob pressão, diminuindo então o gasto com energia elétrica. 
 
Sistema de disposição oceânica de esgotos sanitários 
 
A resolução do Ministério do Meio Ambiente – MMA nº 430, de 13 de maio de 
2011, informa que Emissário submarino é a “tubulação provida de sistemas 
difusores destinada ao lançamento de efluentes no mar, na faixa compreendida 
entre a linha de base e o limite do mar territorial brasileiro”, e tem como função 
promover o tratamento de efluentes utilizando processos naturais que dispersam, 
diluem e assimilam naturalmente os efluentes após um pré-tratamento nas ETEs 
com a finalidade de reduzir as concentrações de poluentes, tornando-as 
admissíveis em relação à legislação, diminuindo assim o impacto na saúde pública 
e no meio ambiente. 
 
A disposição oceânica através de emissários submarinos possui algumas 
vantagens como um menor custo operacional, afasta para longe o efluente e 
assim promove melhoria da saúde pública, uma maior confiabilidade operacional, 
possibilita menor geração de odor. Como desvantagens podemos citar o custo 
elevado da obra e tubulações, a possibilidade de causar impacto no ambiente 
bentônico, utilizar o efluente para reúso não é aplicável e uma menor 
aceitabilidade da população. 
 
Os materiais utilizados nas tubulações dos emissários submarinos variam em 
função das características do ambiente, tais como batimetria e dinâmica das 
ondas em função da agressividade deste ambiente no material das tubulações e 
estruturas de ancoragens no leito marinho. 
 
Para locais profundos, com marés muito fortes e grandes vazões de efluentes, 
utiliza-se ferro ou aço revestido de concreto ou somente de concreto. Para 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 30 
menores vazões, leito raso e menor incidência da força das marés utilizam-se 
materiais como o polietileno de alta densidade. 
 
Antes do lançamento, os efluentes devem passar por uma Estação de Tratamento 
ou de Pré-Condicionamento com a finalidade de diminuir as concentrações dos 
poluentes e contaminantes presentes nos esgotos brutos; pode ser planejada a 
forma de realizar um tratamento preliminar, primário ou secundário, de acordo 
com as possiblidades econômicas e técnicas. 
 
Para a implantação de um sistema de tratamento anterior ao lançamento nos 
emissários, alguns aspectos devem ser levantados, tais como a composição do 
esgoto, o local de lançamento, a capacidade de difusão dos efluentes no corpo 
receptor bem como os padrões de qualidade. 
 
No Brasil,as estações responsáveis pelo tratamento dos efluentes antes do 
lançamento nos emissários possuem apenas o tratamento preliminar, visando 
retirar os sólidos grosseiros do efluente através de processos como gradeamento 
e caixas de areia. 
 
Quando lançado no mar através, de emissário submarino, o processo de 
dispersão dos efluentes possui três fases. A primeira é a de diluição inicial na 
qual a energia mecânica do efluente e a dinâmica das correntes marítimas 
promovem uma diluição no corpo receptor; a segunda fase consiste na difusão 
horizontal e vertical do efluente; e a terceira fase ocorre com a difusão turbulenta 
promovida pelas correntes marítimas na região do lançamento. 
 
Os emissários são utilizados em várias partes do mundo como uma alternativa 
para afastar os efluentes da população. 
 
Como exemplos de emissários no Brasil, temos o de Ipanema/RJ, com uma 
extensão de 4325m a uma profundidade de 26m e com uma vazão de 12m3/s; o 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 31 
de Maceió/AL possui 3100m a 15m de profundidade e com uma vazão de 4,2 
m3/s; o de Salvador/BA possui 2350m a 28m de profundidade com uma vazão 
de 2 m3/s. Nos Estados Unidos, em Boston/Massachusetts, o emissário possui 
15000m a 30m de profundidade e com uma vazão de 55,6m3/s. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sistema de Disposição Oceânica Jaguaribe (Salvador) 
Fonte: http://piniweb.pini.com.br/construcao/infra-estrutura/emissario-submarino-da-
bahia-utiliza-metodos-nao-destrutivos-240568-1.aspx 
 
 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 32 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Emissário Ilha Deer, Boston, Mass (EUA) 
Fonte: Marjari, 2008, p. 20. 
 
A efetiva realização de um Sistema de Esgotamento Sanitário beneficia 
efetivamente as comunidades e o meio ambiente evitando que as águas servidas 
possam poluir o solo e contaminar as águas superficiais e lençóis freáticos; e 
eliminando o escoamento pelas valas a céu aberto e sarjetas que constitui em 
focos de disseminação de doenças. Promove mudanças de hábito, aumento da 
expectativa de vida da população e melhoria nas condições sociais e econômicas. 
 
3. Tecnologias 
 
A composição do esgoto é bastante variável, apresentando maior teor de 
impurezas durante o dia e menor durante a noite. A matéria orgânica, 
especialmente as fezes humanas, confere ao esgoto sanitário suas principais 
características, mutáveis com o decorrer do tempo, pois sofre diversas alterações 
até sua completa mineralização ou estabilização. 
 
Enquanto o esgoto sanitário causa poluição orgânica e bacteriológica, o industrial 
produz a poluição química. O efluente industrial, além das substâncias presentes 
na água de origem, contém impurezas orgânicas e/ou inorgânicas resultantes 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 33 
das atividades industriais, em quantidade e qualidade variáveis de acordo com o 
segmento industrial. Os corpos d’água podem se recuperar da poluição, ou 
depurar-se pela ação da própria natureza. 
 
O efluente pode ser lançado sem tratamento em um curso d'água, desde que a 
descarga poluidora não ultrapasse cerca de quarenta avos da vazão: um rio com 
120l/s de vazão pode receber, grosso modo, a descarga de 3l/s de esgoto bruto, 
sem maiores consequências. 
 
Frequentemente, os mananciais recebem cargas de efluentes muito elevadas 
para sua vazão e não conseguem se recuperar pela autodepuração, havendo a 
necessidade da depuração artificial ou tratamento do esgoto. O tratamento do 
efluente pode, inclusive, transformá-lo em água para diversos usos, como a 
irrigação ou a limpeza, por exemplo. 
 
A escolha do tratamento depende das condições mínimas estabelecidas para a 
qualidade da água dos mananciais receptores e em função de sua utilização. Em 
qualquer projeto é fundamental o estudo das características do esgoto a ser 
tratado e da qualidade do efluente que se deseja lançar no corpo receptor. Os 
principais aspectos a serem estudados são vazão, pH e temperatura, demanda 
bioquímica de oxigênio - DBO, demanda química de oxigênio - DQO, toxicidade 
e teor de sólidos em suspensão ou sólidos suspensos totais - SST. 
 
Ao se definir um processo, deve-se considerar sua eficiência na remoção de DBO 
e coliformes, a disponibilidade de área para sua instalação, os custos 
operacionais, especialmente energia elétrica, e a quantidade de lodo gerado. 
Alguns processos exigem maior escala para uma maior população atendida, 
apresentando custos per capita compatíveis. Na implantação de um sistema de 
esgotamento sanitário, compreendendo também a rede coletora, a estação de 
tratamento representa cerca de 20% do custo total. 
 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 34 
O tratamento biológico é a forma mais eficiente de remoção da matéria orgânica 
dos esgotos. O próprio esgoto contém grande variedade de bactérias e 
protozoários para compor as culturas microbiais mistas que processam os 
poluentes orgânicos. O uso desse processo requer o controle da vazão, a 
recirculação dos micro-organismos decantados, o fornecimento de oxigênio e 
outros fatores. Os fatores que mais afetam o crescimento das culturas são a 
temperatura, a disponibilidade de nutrientes, o fornecimento de oxigênio, o pH, 
a presença de elementos tóxicos e a insolação (no caso de plantas verdes). 
 
A matéria orgânica do esgoto é decomposta pela ação das bactérias presentes 
no próprio efluente, transformando-se em substâncias estáveis, ou seja, as 
substâncias orgânicas insolúveis dão origem a substâncias inorgânicas solúveis. 
Havendo oxigênio livre (dissolvido), são as bactérias aeróbias que promovem a 
decomposição. Na ausência do oxigênio, a decomposição se dá pela ação das 
bactérias anaeróbias. 
 
A decomposição aeróbia diferencia-se da anaeróbia pelo seu tempo de 
processamento e pelos produtos resultantes. Em condições naturais, a 
decomposição aeróbia necessita três vezes menos tempo que a anaeróbia e dela 
resultam gás carbônico, água, nitratos e sulfatos, substâncias inofensivas e úteis 
à vida vegetal. O resultado da decomposição anaeróbia é a geração de gases 
como o sulfídrico, metano, nitrogênio, amoníaco e outros, muitos dos quais 
malcheirosos. 
 
A decomposição do esgoto é um processo que demanda vários dias, iniciando-se 
com uma contagem elevada de DBO, que vai decrescendo e atinge seu valor 
mínimo ao completar-se a estabilização. A determinação da DBO é importante 
para indicar o teor de matéria orgânica biodegradável e definir o grau de poluição 
que o esgoto pode causar ou a quantidade de oxigênio necessária para submeter 
o esgoto a um tratamento aeróbio. 
 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 35 
As tecnologias de tratamento de efluentes nada mais são que o aperfeiçoamento 
do processo de depuração da natureza, buscando reduzir seu tempo de duração 
e aumentar sua capacidade de absorção, com consumo mínimo de recursos em 
instalações e operação e o melhor resultado em termos de qualidade do efluente 
lançado, sem deixar de considerar a dimensão da população a ser atendida. 
 
Existem alguns outros processos alternativos para tratamento de esgotos e de 
águas residuais que são mais econômicos por serem processos naturais e sem 
mecanização. Os principais são: 
 Valos de Oxidação; 
 Lagoas de Estabilização; 
 Lançamento no Terreno. 
 
Valo de Oxidação 
 
Trata-se do mesmo princípio do processo biológico de lodos ativados, com 
períodos de aeração maiores (aeração prolongada) que os comumente adotados 
nos processos convencionais. Os Valos de Oxidação são unidadescompactadas 
de tratamento por meio de aeração prolongada. Logo, são estações a nível 
secundário. O processo procura reproduzir os fenômenos dos rios com velocidade 
abaixo de 0,5 m/s. Podem ou não ser sucedidos por Decantadores Secundários. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tanque de aeração 
Fonte: http://www2.corsan.com.br/sitel/www/?page_id=54 
Lagoas de Estabilização 
 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 36 
São unidades de tratamento de águas residuárias vantajosas sempre que existir 
disponibilidade de terreno e área suficiente, pois apresentam reduzidos custos de 
implantação e operação. O processo é simples, de fácil operação e sem 
necessidade de equipamentos elétricos e mecânicos. A área deve ser 
predominantemente plana. 
 
 
 
 
 
 
 
Lagoa de estabilização 
Fonte: http://www2.corsan.com.br/sitel/www/?page_id=54 
 
Lançamentos no Terreno 
 
Constituem-se normalmente em um misto de tratamento a nível secundário e 
disposição final. É classificado como nível secundário devido à atuação de 
mecanismos biológicos e à sua elevada eficiência na remoção de poluentes. 
 
Graus de Tratamento 
 
Usualmente, consideram-se os seguintes níveis para o tratamento de esgotos 
domésticos, que compreendem normalmente processos físicos, químicos e 
biológicos, atuando isolada ou concomitantemente: 
 Preliminar; 
 Primário; 
 Secundário; 
 Terciário (apenas eventualmente). 
Tratamento Preliminar 
 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 37 
Destina-se principalmente à remoção de sólidos grosseiros que são substâncias 
de maiores dimensões, tais como minerais na forma de areia, materiais 
flutuantes, óleos e graxas. 
 
O tratamento preliminar possui como finalidades principais proteger as unidades 
de tratamento; proteger os corpos receptores da poluição; prevenir a abrasão 
nos dispositivos de transporte do esgoto, tais como as tubulações e as bombas; 
evitar o entupimento nas tubulações. 
 
Tratamento Primário 
 
Destina-se à remoção de impurezas sedimentáveis, grande parte de sólidos em 
suspensão sedimentáveis e sólidos flutuantes com a utilização de mecanismos 
físicos. Os resultados obtidos geralmente estão compreendidos entre 30 e 40% 
de remoção da DBO, dependendo das unidades constituintes. 
 
A decantação é o processo primário básico. Os lodos retirados dos decantadores 
são submetidos a tratamento próprio. 
 
As instalações para tratamento primário normalmente são precedidas de 
unidades de tratamento preliminar e possuem dispositivos para tratamento do 
lodo decantado, que se constitui na fase sólida do tratamento. Nos decantadores 
primários, ocorre o que se denomina sedimentação floculenta, onde são 
removidos Sólidos em Suspensão (SS). A remoção do lodo acumulado será feita 
diretamente para os digestores ou para adensadores de lodo, por bombeamento. 
 
Uma forma de tratamento a nível primário para pequenas vazões são as Fossas 
Sépticas e os Tanques Imhoff. 
 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 38 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Esquema de fossa séptica 
Fonte: http://www.fkcomercio.com.br/dicas_de_fossa_septica.html 
 
Tratamento Secundário 
 
O processo de tratamento secundário destina-se principalmente à remoção de 
toda a matéria orgânica fina e a matéria orgânica na forma de sólidos dissolvidos 
não removidos no processo de tratamento primário. Ele reproduz os fenômenos 
naturais de estabilização da matéria orgânica no corpo receptor, por isso também 
é conhecido como Tratamento Biológico. Os resultados obtidos são entre 70 e 
98% da DBO, dependendo das unidades constituintes. 
 
Normalmente, em grandes Estações de Tratamento de Esgotos, o tratamento 
secundário envolve um Processo Biológico Aeróbio (Oxidação) seguido de 
Decantação Secundária, e não necessariamente é antecedido por um Tratamento 
Primário, pode seguir diretamente de um Tratamento Preliminar. 
 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 39 
 
Fonte: http://www.ufrrj.br/institutos/it/de/acidentes/esg4.htm 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Decantador secundário 
Fonte: http://www2.corsan.com.br/sitel/www/?page_id=54 
 
Tratamento Terciário 
 
São tratamentos para situações especiais, que se destinam a completar o 
tratamento secundário sempre que as condições locais exigirem um grau de 
depuração excepcionalmente elevado (devido aos usos e reúsos das águas 
receptoras) e também para os casos em que seja necessária a remoção de 
nutrientes dos efluentes finais, para evitar a proliferação de algas no corpo de 
água receptor (fenômeno da eutrofização). 
 
 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 40 
 
 
 
 
 
 
 
 
Lago eutrofizado 
Fonte: http://biocarthagenes.blogspot.com.br/2011/07/eutrofizacao-eutroficacao_12.html 
 
Operações e Processos 
 
O Tratamento de Esgoto e Efluentes compreende normalmente processos Físico-
Químicos e Biológicos. 
 
Processo Físico-Químico 
 
Este processo consiste na adição de soluções químicas, de composição e 
concentração conhecidas, a um efluente de origem industrial, ou não, que possui 
componentes na forma solúvel e na forma particulada, usado para remover 
poluentes que não podem ser removidos por processos biológicos convencionais. 
Esse tipo de tratamento também é usado para reduzir a carga orgânica antes do 
tratamento biológico. Com isso, a carga orgânica da estação de tratamento de 
efluentes (ETE) biológica é também diminuída. 
 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 41 
Esquema ETE 
Fonte: http://selmawebsite.blogspot.com.br/2009/04/esquema-de-uma-ete.html 
 
Estações de Tratamento de Água (ETAs) utilizam o tratamento físico-químico para 
tornar a água potável. 
Esquema ETA 
Fonte: https://aguapratodos.wordpress.com/author/wimacpp/ 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 42 
 
O processo Físico-Químico consiste das seguintes etapas: 
 Floculação; 
 Coagulação; 
 Decantação; 
 Separação. 
 
Floculação 
 
Nessa etapa, os flocos são agregados, por adsorção, às partículas dissolvidas ou 
em estado coloidal. No Brasil, o coagulante mais utilizado é o sulfato de alumínio 
(Al2(SO4)3), que é obtido por meio da reação química entre o óxido de alumínio 
(Al2O3) e o ácido sulfúrico (H2SO4). O sulfato de alumínio é adicionado à água 
com o óxido de cálcio (CaO), mais conhecido como cal virgem. Quando essas 
duas substâncias misturam-se na água, ocorre uma transformação química que 
forma uma substância gelatinosa, o hidróxido de alumínio (Al(OH)3). 
 
Essa transformação química ocorre porque, em meio aquoso, o sulfato de 
alumínio gera os seguintes íons: 
 
Al2(SO4)3 → 2 Al3+ + 3 SO42- 
 
Os íons Al3+ passam a atuar de duas formas: (1) a minoria desses cátions 
neutraliza as cargas negativas das impurezas presentes na água, e (2) a maioria 
desses cátions interage com os íons hidroxila (OH-) da água, formando o 
hidróxido de alumínio: 
 
Al2(SO4)3 + 6 H2O → 2 Al(OH)3 +6 H+ + 3 SO42- 
 
O hidróxido de alumínio está carregado positivamente e, por essa razão, 
consegue neutralizar as impurezas coloidais carregadas negativamente que estão 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 43 
na água. O resultado é que as partículas de sujeira sofrem aglutinação e se ligam 
ao hidróxido de alumínio, formando “flocos” (ou flóculos) sólidos. Isso é feito 
para o controle do pH do meio. 
 
Note que a última equação química acima apresenta um excesso de H+. Isso 
constitui um problema porque torna o meio ácido (pH < 7), o que impede a 
formação do hidróxidode alumínio. Assim, quando a cal é adicionada à água, ela 
forma o hidróxido de Cálcio (cal hidratada, cal extinta ou cal apagada): 
 
CaO + H2O → Ca(OH)2 
 
O hidróxido de Cálcio (Ca(OH)2) é uma base e, portanto, torna o meio alcalino 
ou básico, aumentando o pH do sistema. Depois disso, essa água é levada para 
a próxima etapa do tratamento, que ocorre nos tanques de decantação. Lá os 
flóculos (formados de lama, argila e micro-organismos) sedimentam-se e são 
separados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Etapa de floculação em Estação de Tratamento de Água 
Fonte: http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/floculacao.htm 
 
Coagulação 
 
Esta etapa se resume na aglomeração das impurezas que estão em estado 
coloidal, e algumas que se encontram dissolvidas, em partículas maiores que 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 44 
possam ser removidas por decantação ou filtração. A coagulação usa produtos 
químicos como sais de alumínio e ferro que reagem com a alcalinidade da água 
formando hidróxidos desestabilizadores dos coloides e partículas em suspensão. 
 
O processo de coagulação pode ser, então, realizado por meio da adição de 
Cloreto Férrico e tem por finalidade transformar as impurezas da água que se 
encontram em suspensão fina, em estado coloidal. Inicialmente, são adicionados 
no canal de entrada da ETA a solução de Cal e o Cloreto Férrico. Em seguida a 
água é encaminhada para o tanque de Pré-Floculação para que o coagulante e a 
cal se misturem uniformemente no líquido, agindo assim de uma forma 
homogênea e efetiva. 
 
Decantação 
 
Nessa etapa, os flocos são sedimentados. As partículas são arrastadas até o 
fundo do decantador para constituírem lodo químico (formado pela adição de 
coagulantes, geralmente não naturais). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tanques de sedimentação em estação de tratamento de água 
Fonte: http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/decantacao.htm 
 
Separação 
 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 45 
Esta etapa consiste na separação entre os sólidos (lodo) e o líquido (efluente 
bruto) por meio da sedimentação das partículas sólidas através dos 
decantadores, permitindo que os sólidos em suspensão, que apresentam 
densidade maior do que a do líquido circundante, sedimentem gradualmente no 
fundo, dando origem ao Lodo Primário Bruto. 
 
Processo biológico 
 
O processo de digestão biológico consiste na redução da carga poluidora DBO e 
DQO, contida em um efluente de origem sanitária. Ele ocorre no interior de 
reatores anaeróbios ou reatores aeróbios que possuem em seu interior 
microfauna anaeróbica ou aeróbica. O resultado desta depuração é a obtenção 
de lodo anaeróbico ou lodo ativado, além do efluente tratado com baixa carga 
de DBO e DQO que, atendendo aos parâmetros de emissão, pode ser descartado 
em corpo receptor ou utilizado como água de reuso. 
 
Este processo reproduz, de certa forma, o que ocorre em um curso de água onde 
são lançados despejos. No corpo d'água, a matéria orgânica é convertida em 
produtos mineralizados inertes por mecanismos naturais – é o denominado 
fenômeno da autodepuração. 
 
Em uma estação de tratamento de esgotos ocorre o mesmo, mas com tecnologia 
se consegue fazer com que o processo se desenvolva em condições controladas 
(controle da eficiência) e em taxas mais elevadas, permitindo soluções mais 
compactas. 
 
A remoção da matéria orgânica dos esgotos ocorre por dois tipos de processos, 
o oxidativo (oxidação da matéria orgânica) ou o fermentativo (fermentação da 
matéria orgânica). No processo oxidativo a matéria orgânica é oxidada por um 
agente presente no meio líquido – oxigênio, nitrato ou sulfato. 
 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 46 
No processo fermentativo ocorrem determinadas reações de forma que depois 
de várias ocorrências sequenciais os produtos se tornam estabilizados, isto é, não 
mais suscetíveis à fermentação. 
Há organismos adaptados funcionalmente para as diversas condições de 
respiração para o tratamento de esgotos. Os organismos aeróbios estritos 
utilizam apenas o oxigênio livre na sua respiração; os organismos facultativos 
utilizam o oxigênio livre (preferencialmente) ou o nitrato; os organismos 
anaeróbios estritos utilizam o sulfato ou o dióxido de carbono, não podendo obter 
energia através da respiração aeróbia. As reações de oxidação que ocorrem no 
tratamento de esgotos são, portanto, do tipo aeróbias, anóxicas ou anaeróbias. 
 
Os sistemas anaeróbios trazem como vantagem a reduzida mecanização e o baixo 
consumo energético, com uma menor taxa de geração de lodo residual e uma 
menor área de instalação, tendo custos de implantação e operação mais 
vantajosos. No entanto, os tratamentos anaeróbios apresentam eficiência inferior 
aos aeróbios. 
 
Uma desvantagem associada aos sistemas anaeróbios de tratamento de 
efluentes é o risco de emissão de odores, dependendo do tipo de efluente a ser 
tratado e do nível de controle operacional do sistema, pois o processo anaeróbio 
converte parte da matéria orgânica em gás metano, o que permite produzir um 
menor volume de lodo residual. O uso de queimadores de gases, especialmente 
quando se trata de grandes unidades, reduzem o risco operacional. 
 
Os sistemas anaeróbios têm sido implantados com sucesso no tratamento de 
esgoto sanitário de comunidades e indústrias, principalmente do ramo de 
alimentos e bebidas, seguidos por um sistema aerado que os complementa. 
 
Para o tratamento biológico das águas residuárias em cidades de pequeno e 
médio porte, o tratamento anaeróbio é mais utilizado quando o processo aeróbio 
exigir a alimentação de oxigênio com custos suplementares de energia elétrica. 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 47 
O que ocorre, na maioria dos casos, é um consórcio entre estes processos, sendo 
destacados os reatores anaeróbios (RAFA) associados a filtros biológicos e 
lagoas, com eficiência e baixo custo. 
 
4. Tratamento Preliminar 
 
A primeira fase do tratamento nas estações é o preliminar. Destina-se à remoção 
de sólidos grosseiros, que são substâncias de maiores dimensões, tais como 
minerais na forma de areia, materiais flutuantes, óleos e graxas. 
 
O tratamento preliminar possui, como finalidade principal, proteger as unidades 
de tratamento, prevenir e proteger os corpos receptores da poluição, prevenir a 
abrasão nos dispositivos de transporte do esgoto, tais como as tubulações e as 
bombas, e também evitar o entupimento nas tubulações. 
 
No Tratamento Preliminar, existem unidades ou dispositivos específicos 
empregados, que são: 
 Gradeamento; 
 Caixas de areia; 
 Tanques para remoção dos sólidos flutuantes; 
 Tanques para remoção de óleos e graxas. 
 
As unidades ou dispositivos se iniciam com o Gradeamento, destinado a reter os 
sólidos de maior tamanho ou chamados sólidos grosseiros que não foram diluídos 
ou não constituem elementos a serem tratados na estação. 
 
Os tipos de grades no gradeamento podem variar em função da tecnologia 
especificada ou com os investimentos disponíveis para o tratamento. As grades 
simples apresentam a utilização de funcionários para a limpeza manual e são 
destinadas a pequenas instalações ou para pequenas comunidades. 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 48 
 
Gradeamento simples 
Fonte: http://jorcyaguiar.blogspot.com.br/2011_05_01_archive.html?view=classic 
 
As grades mecanizadas são mais sofisticadas, possuem limpeza mecânica e são 
indicadas para grandes instalações. Por serem mais sofisticadas, necessitam de 
uma maior manutenção, elevando o custo de sua instalaçãoe, por isso, 
geralmente são adotadas em instalações cujas características justifiquem o 
investimento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Gradeamento mecanizado 
http://www.sigma.ind.br/produtos/grades-mecanizadas 
 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 49 
 
No gradeamento, levando-se em consideração o espaço entre as barras da grade, 
elas são classificadas como grosseiras de 40 a 100mm, médias de 20 a 40mm, 
finas de 10 a 20mm e ultrafinas de 3 a 10mm. 
 
Os modelos de grades conhecidas são as grades para canais, com profundidade 
até 2,5m. Existem as grades mecanizadas, normalmente utilizadas como grade 
média para canais com nível líquido até 2,0m. 
 
A remoção e destino final do material gradeado são uma preocupação diária no 
tratamento primário. Não se pode obstruir a entrada do efluente e, assim, a 
limpeza deve ser constante. Nas pequenas instalações, o trabalho de limpeza é 
feito manualmente pelos funcionários responsáveis, utilizando ferramentas 
simples, como os rastelos manuais, e o material retirado é enviado para os 
aterros sanitários ou, se a localidade possuir tecnologia, podem ser incinerados. 
Nas instalações de grande porte, os detritos são removidos mecanicamente, 
podendo ser incinerados, digeridos ou enviados para algum tipo de tratamento. 
 
Para eliminar óleos, graxas, gorduras ou outros materiais com densidade menor 
do que a da água, o que as faz permanecerem na superfície do esgoto, utilizam-
se caixas de separação, dimensionadas de acordo com a densidade do material 
a ser recolhido (a concentração de gordura dos esgotos pode variar entre 6 e 
70mg/l. Esse material é originado no esgoto doméstico, nos postos de gasolina, 
em pequenos estabelecimentos industriais, em curtumes e frigoríficos. 
 
Estas substâncias também são chamadas de sólidos flutuantes, escuma ou 
gorduras e os principais dispositivos para removê-los, primeiramente quando 
analisamos as residências, são as caixas de Gordura Domiciliares, utilizadas antes 
do lançamento na rede coletora. Temos também em estabelecimentos como 
indústrias e postos de gasolina, o Separador de Óleo. 
 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 50 
Em unidades como um conjunto de residências ou indústrias, pode-se constituir 
uma unidade de tratamento com Caixas de Gordura Coletivas. 
 
Os Dispositivos de Remoção de Gordura em Decantadores, para o tratamento 
primário em geral, são adaptados nos decantadores que possibilitam recolher o 
material flutuante em lugares especificados para depois serem levados às 
unidades de tratamento do lodo. 
 
Em algumas estações ou indústrias, temos os Tanques Aerados que são 
dispositivos que injetam ar comprimido ao tanque para aumentar ou auxiliar a 
flotação, que veremos mais adiante, e aumentar a eficiência de todo o processo, 
tornando mais rápida a retirada destas substâncias. São dispositivos dispendiosos 
e que necessitam, além da energia elétrica, de manutenção periódica. 
 
 
 
 
 
Fonte: http://pt.slideshare.net/grupoagua/saneamento-basico-5987397 
 
 
 
 
Caixas de areia 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 51 
 
A segunda unidade corresponde aos desarenadores ou caixas de areia que são 
unidades destinadas a reter areia ou outros detritos minerais mais pesados ou os 
inertes presentes nas águas dos esgotos. 
 
Os desarenadores evitam o acúmulo dos sólidos nos tanques de tratamento 
diminuindo seu volume útil e o tempo de reação biológica. Nas caixas de areia 
são removidas as partículas com diâmetros entre 0,1 a 0,4mm e em geral obtém-
se 30 litros de areia para cada 1000m³ de esgoto sanitário. Geralmente esta areia 
pode ser removida por raspadores de fundo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Desarenador Convencional 
Fonte: http://jorcyaguiar.blogspot.com.br/2011/05/tratamento-primario.html 
 
As caixas de areia mais usadas são construídas de forma quadrada com altura 
compreendida entre 1,0 e 1,6m. Nas Estações de grande porte geralmente são 
construídas caixas de areia tipo profunda e de forma retangular. Existe também 
um dispositivo conhecido por bomba parafuso acionada por um moto redutor e 
montada em uma calha feita de aço carbono ou inox. Esta areia é lavada 
posteriormente e a água volta à estação para tratamento enquanto a areia pode 
ser descartada. 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 52 
O material retido nas caixas de areia, no caso de ocorrer uma grande quantidade 
de matéria orgânica capaz de causar um odor muito forte, deve ser 
imediatamente levado ao aterro sanitário. A areia com baixa percentagem de 
matéria orgânica pode ser aproveitada para ser levada a aterros, por exemplo, 
ou utilizada em leitos de secagem de lodo. 
 
O Tratamento Primário 
 
Esta fase é a que vem logo a seguir ao tratamento preliminar. Este tratamento é 
destinado à remoção das impurezas sedimentáveis, a maioria dos sólidos em 
suspensão sedimentáveis e os sólidos flutuantes através de mecanismos físicos 
e removendo de 30 a 40% da DBO. 
 
O processo primário básico é a decantação, e os lodos retirados dos decantadores 
são submetidos a tratamento próprio. É aconselhável que as instalações para 
tratamento primário possuam antes unidades de tratamento preliminar com 
tratamento do lodo decantado. 
 
Geralmente, temos o tratamento preliminar com as grades e caixas de areia, 
depois a sedimentação nos decantadores primários, depois a digestão e secagem 
e disposição final do Lodo. 
 
Para as médias e grandes vazões, o dispositivo mais utilizado nas estações de 
tratamento são os Decantadores Primários. Eles são empregados para remoção 
de sólidos sedimentáveis antes de haver qualquer tratamento biológico, bem 
como para evitar a formação de depósitos de lodo nos corpos receptores, quando 
não se possui nenhum tipo de tratamento seguinte. 
 
A sedimentação floculenta ocorre nos decantadores primários onde as partículas 
em pequena concentração formam partículas maiores e aumentando 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 53 
gradativamente a velocidade de sedimentação onde todo o processo depende 
das características de floculação e da sedimentação das partículas. 
Os Sólidos em Suspensão são removidos nos decantadores primários em torno 
de 40 a 60% e 25 a 35% da DBO; geralmente, nos decantadores primários 
podem existir dispositivos para remover a gordura e a escuma que não foram 
removidas no tratamento preliminar - seguem para um poço de escuma e, depois, 
são encaminhadas para os digestores ou para adensadores de lodo, por 
bombeamento. 
 
Classificação dos Decantadores 
 
Os decantadores podem ser construídos de diversas formas, levando-se em 
consideração o projeto e a área onde será construída a estação, bem como os 
investimentos necessários. 
 
Em geral são construídos de acordo com a forma, do tipo circular e retangular. 
De acordo com o fundo construído, pouco inclinado, inclinado com 1 a 4% e 
fundo com poço. De acordo com o sistema de remoção de lodos, pode ser 
mecanizado ou de limpeza manual; e de acordo com o sentido de fluxo, horizontal 
ou vertical. 
O elemento mais importante para o dimensionamento dos decantadores é a taxa 
de escoamento superficial dada em m3/m2.dia. 
 
As taxas muito elevadas levam a pequenas taxas de remoção da DBO e de sólidos 
em suspensão. As taxas mais baixas levam a decantadores antieconômicos. 
 
Para as pequenas vazões, uma forma de tratamento a nível primário muito 
utilizado no Brasil são as Fossas Sépticas e, um pouco menos, os Tanques Imhoff. 
Nestes tipos de tratamento, os sólidos sedimentáveis são levadospara o fundo 
onde, com o tempo, serão estabilizados pela ação dos micro-organismos 
responsáveis por sua digestão. 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 54 
 
 
Tratamento físico-químico 
 
Flotação 
 
A flotação, ou flotação por ar dissolvido, envolve a dissolução do ar nas águas de 
esgoto através da pressurização em um vaso de pressão. Quando o ar 
pressurizado é liberado na água para o tanque de flutuação, a súbita diminuição 
da pressão faz com que o ar, ao sair da solução na forma de microbolhas, vá se 
juntar às partículas sólidas presentes nas águas e fazê-las flutuar. 
 
Neste processo, ao contrário do que acontece na sedimentação, na qual as 
partículas em suspensão se depositam no fundo do recipiente pela ação da 
gravidade e depois são retiradas por decantação, a flotação leva as partículas até 
a superfície da mistura. O resultado é uma esteira flutuante das partículas sobre 
a superfície, que é retirada depois. 
 
A flotação operando sem o uso de coagulantes, que promovem a formação de 
flocos, remove de 40 a 80% de sólidos em suspensão e óleos e graxas; com o 
uso de coagulantes, podem retirar cerca de 80 a 93% dos sólidos e 85% dos 
óleos e graxas. 
 
Os tanques podem ser circulares ou em forma retangular. 
 
A flotação pode ser comumente aplicada rotineiramente para separação de 
sólidos e líquidos em esgotos domésticos para o pré-tratamento de efluentes, ou 
na remoção de gorduras, óleos e graxas. Ela também permite o controle e a 
remoção de gases e odores no esgoto devido à oxigenação. 
 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 55 
Os flotadores são usados como pré-tratamento dos esgotos para redução de 
carga orgânica (DBO). Pode ser usado também em um pós-tratamento para a 
remoção de nutrientes, algas, cor e turbidez. 
Tratamento químico 
 
O tratamento químico dos efluentes é usado principalmente para controlar os 
poluentes que não foram removidos pelos processos biológicos convencionais e 
reduzir a carga orgânica antes do tratamento biológico possibilitando a menor 
dimensão de uma Estação de Tratamento de Esgotos. 
 
Coagulação 
 
Grande parte dos coloides presentes na água possui carga negativa, resultante 
da adsorção preferencial de íons negativos ou da ionização das suas moléculas; 
essas partículas muito pequenas não são removidas por decantação simples e, 
dotadas de mesma característica elétrica, a força de repulsão não permite a 
aglomeração. Para retirada destas partículas, tem-se que neutralizar as cargas 
negativas e a posterior aglutinação para que elas fiquem mais densas e maiores 
e assim decantar mais rapidamente. Os coagulantes são os agentes químicos 
geradores de cargas positivas que neutralizam os coloides. 
 
O objetivo do tratamento é formar flocos mais pesados aumentando a velocidade 
de decantação ou flotação retirando assim de forma mais eficiente as partículas 
nos efluentes. As substâncias comumente utilizadas são os sais de ferro, o sulfato 
de alumínio e a cal para fornecer alcalinidade ou algum fator requerido para o 
tratamento. 
 
A especificação da substância utilizada para o tratamento depende da capacidade 
da estação, das características do esgoto, do custo da substância e da facilidade 
de obtenção. 
 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 56 
Algumas substâncias agem de maneira mais eficiente nos esgotos. Uma análise 
criteriosa é necessária para estabelecimento de um parâmetro. Em instalações 
com grandes vazões, o uso do sulfato férrico é mais vantajoso; já em instalações 
de pequeno porte, é mais interessante o uso de substâncias fáceis de manusear 
e aplicar. 
 
O sulfato férrico pode ser preparado na forma granular para facilitar o manuseio 
e o armazenamento. Ele forma flocos sobre uma grande variação de pH, então, 
não é tão afetado por estas mudanças presentes nos esgotos; pode ser aplicado 
de forma seca ou adicionado na forma de solução. Também nos esgotos 
encontramos uma série de substâncias alcalinas que reagem com o sulfato 
férrico. Caso não sejam detectados sinais de alcalinidade, há a necessidade de 
correção, com o uso de hidrato de cal. 
 
O sulfato de alumínio possui coagulação com valores de pH entre 6,5 e 8,5. Ele 
forma flocos com menos eficiência que o sulfato férrico. 
 
A mistura ideal das substâncias nos esgotos é essencial para se obter um bom 
resultado bem como economizar as substâncias. A agitação do esgoto através de 
peneiras ou chicanas nem sempre é eficiente. Há necessidade de um misturador 
mecânico ou a insuflação de ar, pois algumas substâncias exigem uma agitação 
mais violenta do que outras e assim, deve haver um controle e monitoramento 
para regular a quantidade de substâncias a serem adicionadas ao esgoto. 
 
A quantidade e dosagem das substâncias químicas dependem dos resultados 
requeridos, pois os esgotos variam tanto na composição que não há como se 
estabelecer uma regra definida. Existe aí necessidade de análises laboratoriais 
para podermos saber a quantidade necessária. 
 
A diminuição da quantidade de reagentes nas estações de tratamento faz com 
que o tratamento preliminar seja necessário para uma maior efetividade no 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 57 
tratamento primário. Muito embora a qualidade do esgoto após o tratamento 
preliminar seja melhor, ainda permanecem inalteradas as características 
poluidoras do esgoto. As substâncias orgânicas ainda presentes devem ser 
retiradas com um método mais eficiente e de acordo com cada tipo de esgoto. 
Este tratamento permite uma eficiência na ordem de 60% ou até mais, 
dependendo de fatores como características dos esgotos, tipo de unidade de 
tratamento e operação das estações. 
 
5. Tratamento Secundário 
 
Normalmente, nas grandes Estações de Tratamento de Esgotos, o tratamento 
secundário envolve um Processo Biológico Aeróbio (Oxidação) seguido de 
Decantação Secundária, não necessariamente é antecedido por um Tratamento 
Primário, e segue diretamente de um Tratamento Preliminar. Desse modo, o 
tratamento biológico é uma das alternativas mais econômicas e eficientes para a 
degradação da matéria orgânica de efluentes biodegradáveis pela ação de 
agentes biológicos como bactérias, protozoários e algas. 
 
No processo Reator ocorre a transformação da matéria orgânica em novos 
produtos através da ação dos micro-organismos, estabilizando a matéria orgânica 
até que ocorra a síntese ou produção de novas células. Além das bactérias, 
principais micro-organismos responsáveis pelo processo, outros organismos 
também estão envolvidos e presentes, como os protozoários, as algas e alguns 
fungos. 
 
Os reatores biológicos para tratamento de efluentes podem ser aeróbios ou 
anaeróbios em função da ausência ou presença de oxigênio que determina os 
microrganismos. Ambos são usados para redução de poluentes orgânicos (DBO), 
Nitrogênio (N) e Fósforo (P). Um efluente é considerado passível de tratamento 
biológico quando a relação entre DQO e DBO é menor que 2. O tratamento dos 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 58 
efluentes gera uma água com qualidade variável de acordo com a necessidade e 
legislação. 
 
É necessário todo um ambiente adequado para que os micro-organismos possam 
agir, tais como disponibilidade de Oxigênio Livre, Concentração adequadas de 
Nutrientes, Temperatura, pH, entre outros fatores básicos. No interior da célula 
dos micro-organismos irá ocorrer a transformação da matéria orgânica, através 
de processos de oxidação e síntese. 
 
Os micro-organismos produzidos são as novas células sintetizadas e são aquelas 
que darão origem aos chamados “flocosbiológicos”, juntamente com as 
impurezas em suspensão que a eles serão agregados. Os flocos serão retirados 
nos Decantadores Secundários, também chamados de Decantadores Finais, 
formando consequentemente o lodo secundário. 
 
Lagoas de Estabilização 
 
As lagoas de estabilização são sistemas de tratamento biológico em que a 
estabilização da matéria orgânica é realizada pela oxidação bacteriológica 
(oxidação aeróbia ou fermentação anaeróbia) e/ou redução fotossintética das 
algas. 
 
Estas são unidades de tratamento de águas residuais vantajosas sempre que 
existir disponibilidade de terreno e área suficiente, pois apresentam reduzidos 
custos de implantação e operação. O processo é simples, de fácil operação, sem 
necessidade de equipamentos elétricos e mecânicos, e funciona baseado no 
processo biológico. 
 
São os mais simples métodos que existem para tratamento de esgotos. São 
constituídas de escavações rasas cercadas de taludes de terra. As principais 
vantagens de um sistema de lagoas são a facilidade de construção, operação e 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 59 
manutenção e respectivos custos reduzidos, além da sua satisfatória resistência 
a variações de carga. Uma grande desvantagem é a necessidade de grandes 
áreas para a construção. 
De acordo com a forma predominante pela qual se dá a estabilização da matéria 
orgânica, e dependendo da área disponível, topografia do terreno e grau de 
eficiência desejado, podem ser classificadas em lagoas anaeróbias, facultativas, 
estritamente aeróbias ou de maturação. 
 
Lagoas Anaeróbias 
 
São projetadas sempre que possível em associação com lagoas facultativas ou 
aeradas. Têm a finalidade de oxidar compostos orgânicos complexos antes do 
tratamento através de lagoas facultativas ou aeradas. As lagoas anaeróbias não 
dependem da ação fotossintética das algas, podendo assim ser construídas com 
profundidades maiores do que as outras lagoas, variando de 2,0 a 5,0 metros. 
Removem cerca de 50% da DBO. 
Lagoa anaeróbica seguida de lagoa facultativa (ao fundo) 
Fonte: http://hidrocomeduardo.blogspot.com.br/2013/03/tratamento-de-esgoto-hidrocom-
materiais.html 
 
Lagoas Facultativas 
 
Têm profundidades entre 1,0 e 2,0 metros e áreas relativamente grandes. 
Funcionam através da ação de algas e bactérias sob a influência da luz solar 
(fotossíntese). São chamadas de facultativas devido às condições aeróbias 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 60 
mantidas na superfície liberando oxigênio e às condições anaeróbias mantidas na 
parte inferior onde a matéria orgânica é sedimentada. São o tipo mais usado. O 
tempo de detenção é superior a 20 dias, e o processo se dá predominantemente 
por bactérias facultativas. Removem cerca de 70 a 90% da DBO. 
 
Lagoas Estritamente Aeróbias 
 
O processo necessita de oxigênio e a profundidade das lagoas varia de 2,5 a 4,0 
metros. Os aeradores servem para garantir oxigênio no meio e manter os sólidos 
bem separados do líquido (em suspensão). A qualidade do esgoto que vem da 
lagoa aerada não é adequada para lançamento direto, pelo fato de conter uma 
grande quantidade de sólidos. Por isso, são geralmente seguidas por outras, 
quando a separação dessas partículas pode ocorrer. Pela ação da luz solar, 
transformam o gás carbônico em hidratos de carbono, libertando oxigênio, que 
é utilizado de novo pelas bactérias e assim por diante. São, portanto, lagoas onde 
a oxidação e a fotossíntese aparecem balanceadas ao limite de produzir 
completamente uma estabilização aeróbia. 
 
Lagoas de Maturação 
 
Normalmente são empregadas como Tratamento Terciário. Servem como 
polimento para efluentes das estações de tratamento de lodos ativados e lagoas 
facultativas. O principal objetivo destas lagoas é a remoção de organismos 
patogênicos, e não a remoção adicional de matéria orgânica. Diversos fatores 
contribuem para a remoção de patógenos, como temperatura, insolação, pH, 
escassez de alimento, organismos predadores, competição, compostos tóxicos 
etc. Vários destes mecanismos se tornam mais efetivos com menores 
profundidades da lagoa, o que justifica o fato de as lagoas de maturação serem 
mais rasas e consequentemente requererem grande área de implantação. A 
eficiência das lagoas de maturação é expressiva principalmente em termos de 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 61 
redução do número de bactérias (da ordem de 99%). Possui profundidade útil 
entre 0,80 e 1,20 metros. 
 
 
Lodo Ativado 
 
Lodo Ativado é o floco produzido num esgoto bruto ou decantado, pelo 
crescimento de bactérias ou outros organismos, na presença de oxigênio 
dissolvido e acumulado em concentrações suficientes graças ao retorno de outros 
flocos previamente formados. 
 
É um processo biológico no qual o esgoto afluente, na presença de oxigênio 
dissolvido, pela agitação mecânica e pelo crescimento e atuação de micro-
organismos específicos, forma um lodo biológico. Essa fase do tratamento 
objetiva a remoção de matéria orgânica biodegradável presente nos esgotos. 
Após essa etapa, a fase sólida é separada da fase líquida em outra unidade 
operacional denominada decantador. 
 
Este processo de tratamento de esgotos apresenta vantagens como a exigência 
de pouca área para implantação; maior eficiência e maior flexibilidade de 
operação; no entanto, apresenta um custo operacional mais elevado; necessita 
de controle laboratorial diário, sendo uma operação mais delicada. 
 
O processo de lodo ativado é totalmente biológico, pois o esgoto afluente e o 
lodo ativado são intimamente misturados, agitados e aerados em unidades 
chamadas tanques de aeração, para logo após se separar o lodo tratado no 
decantador secundário. O lodo ativado separado retorna para o processo ou é 
retirado para tratamento específico ou destino final, enquanto o esgoto já tratado 
passa para o vertedor do decantador no qual ocorreu a separação. A aeração 
pode ser por agitação mecânica por aeradores de superfície, dispersão de ar ou 
combinação dos dois sistemas. 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 62 
 
 
Tanque de Aeração - Lodos Ativados 
Fonte: http://www.acquaeng.com.br/noticias/obra-em-turn-key-e-finalizada-no-nordeste/ 
 
Filtração Biológica Aeróbia 
 
Na verdade, o processo não realiza qualquer operação de peneiramento ou 
filtração. No interior da unidade vai existir um meio de enchimento, que pode ser 
de pedra britada, anel plástico ou colmeia plástica, no qual os micro-organismos 
que promovem a transformação da matéria orgânica irão se fixar. 
 
Essa matéria orgânica é estabilizada por via aeróbia, por meio de bactérias que 
crescem aderidas ao suporte. Usualmente, o esgoto é aplicado por meio de 
braços giratórios. O fluxo contínuo do esgoto em direção ao fundo do tanque 
permite o crescimento bacteriano na superfície do meio suporte, possibilitando a 
formação de uma camada biológica denominada biofilme. O contato do esgoto 
com a camada biológica possibilita a degradação da matéria orgânica. A aeração 
desse sistema é natural, ocorrendo nos espaços vazios entre os constituintes do 
meio suporte. 
 
O mecanismo do processo é caracterizado pela alimentação e percolação 
contínua de esgoto através do meio suporte. Em continuidade, a passagem dos 
esgotos nos interstícios promove o crescimento e a aderência da massa biológica 
na superfície do meio suporte. Esta aderência é favorecida pela predominância 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 63 
de colônias gelatinosas denominadas de “zoogleas”, mantendo suficiente período 
de contato da biomassa com o esgoto. 
É necessária a colocaçãode decantador secundário após o filtro biológico, uma 
vez que a biomassa agregada ao material de enchimento se desprende com o 
tempo, devido ao próprio aumento na espessura da camada biológica e também 
à ação do líquido sobre a camada. 
 
Nos filtros biológicos, bem como nas estações de lodo ativado, ocorre 
normalmente a recirculação do lodo. As vantagens da recirculação do lodo são: 
 Maior período de contato, semeando o Filtro Biológico completamente 
ao longo de sua profundidade, com uma variedade de organismos; 
 Redução do odor e de moscas; 
 Redução da formação de escumas nos decantadores primários; 
 Maior qualidade do efluente após o decantador secundário. 
 
Processos Anaeróbios 
 
Aparentemente nova, a solução é considerada uma das mais antigas e surgiu 
com a evolução dos filtros biológicos convencionais. O filtro anaeróbio está 
contido em um tanque de forma cilíndrica ou prismática de seção quadrada, com 
fundo falso para permitir o escoamento de efluente do tanque séptico. 
 
O filtro anaeróbio é um processo de tratamento apropriado para o efluente do 
tanque séptico, por apresentar resíduos de carga orgânica relativamente baixa e 
concentração pequena de sólidos em suspensão. Consiste de tanques com leito 
de pedras ou outro material suporte para desenvolvimento de microrganismos. 
Entre os fenômenos que ocorrem no filtro anaeróbio, temos a retenção por 
contato com o biofilme, sedimentação forçada de sólidos de pequenas 
dimensões, partículas finas e coloidais e ação metabólica dos microrganismos do 
biofilme sobre a matéria dissolvida. As pequenas britas que o compõem retêm 
em sua superfície as bactérias anaeróbias (criando um campo de microrganismo), 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 64 
responsáveis pelo processo biológico, reduzindo a Demanda Bioquímica de 
Oxigênio (DBO). 
São indicados para esgotos com contaminantes predominantemente solúveis, 
pois quanto maior a quantidade de contaminantes particulados, os sólidos 
suspensos, maior a possibilidade de entupimento. Podem ser construídos com 
fluxo ascendente, descendente ou horizontal. A eficiência de redução de DBO 
pode variar de 40 a 75%, para DQO, de 40 a 70%; para sólidos suspensos, de 
60 a 90% e para sólidos sedimentáveis, 70% ou mais. 
 
Os filtros anaeróbios apresentam efluentes clarificados e com baixa concentração 
de matéria orgânica. Não consomem energia, removem matéria orgânica 
dissolvida, têm baixa produção de lodo, a água tratada presta-se para disposição 
no solo, resistem bem às variações de vazão afluente, a construção e operação 
são simples, não necessitam de lodo inoculador nem recirculação de lodo. Entre 
as desvantagens citam-se a produção de um efluente rico em sais minerais e 
risco de entupimento. 
 
A fossa séptica serve como tanque de retenção/sedimentação para tratamentos 
preliminares de água e os filtros anaeróbios como redutores de DBO (demanda 
biológica de oxigênio), carga orgânica e nutrientes. São equipamentos que 
funcionam normalmente sem gasto de energia, por gravidade. O filtro anaeróbio 
é uma tecnologia conhecida, eficiente e robusta, capaz de obter reduções 
substanciais de DBO. 
 
Tratamento do Lodo 
 
Os sólidos suspensos, lodo produzido diariamente correspondente à reprodução 
das células que se alimentam do substrato, devem ser descartados do sistema 
para que este permaneça em equilíbrio. O lodo excedente extraído do sistema é 
dirigido para a seção de tratamento de lodo. O lodo retido nas diversas fases dos 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 65 
Tratamentos Primário e Secundário sofre os seguintes tipos de tratamento, na 
sequência: 
 Adensamento do Lodo; 
 Digestão Anaeróbia do Lodo; 
 Secagem do Lodo; 
 Disposição do Lodo. 
 
Adensamento do Lodo 
 
Etapa na qual ocorre a estabilização de substâncias instáveis e da matéria 
orgânica presente no lodo fresco. Possui como principal finalidade reduzir o 
volume a processar e, consequentemente, reduzir os custos de implantação e 
operação das unidades de digestão e secagem. O adensamento pode estabilizar 
total ou parcialmente as substâncias instáveis e matéria orgânica presentes no 
lodo fresco, reduzindo o volume do lodo através dos fenômenos de liquefação, 
gaseificação e adensamento, tornando suas características favoráveis em relação 
à redução de umidade que permite a sua utilização, quando estabilizado, como 
fonte de húmus ou condicionador de solo para fins agrícolas. 
A estabilização de substâncias instáveis e da matéria orgânica presente no lodo 
fresco também pode ser realizada através da adição de produtos químicos. Esse 
processo é denominado estabilização química do lodo. 
 
Normalmente o líquido removido é retornado para o tratamento primário da ETE, 
em alguns casos pode ser lançado a montante do tratamento biológico. 
 
Digestão Anaeróbia do Lodo 
 
Corresponde a um processo de decomposição anaeróbia, conduzido sob 
condições controladas no qual a matéria orgânica é convertida principalmente 
em gás metano (CH4) e gás carbônico (CO2). A digestão é realizada com as 
seguintes finalidades: destruir ou reduzir os microrganismos patogênicos; 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 66 
estabilizar total ou parcialmente as substâncias instáveis e matéria orgânica 
presentes no lodo fresco; reduzir o volume do lodo através dos fenômenos de 
liquefação, gaseificação e adensamento; dotar o lodo de características 
favoráveis à redução de umidade e permitir a sua utilização, quando estabilizado 
convenientemente, como fonte de húmus ou condicionador de solo para fins 
agrícolas. 
 
A estabilização de substâncias instáveis e da matéria orgânica presente no lodo 
fresco também pode ser realizada através da adição de produtos químicos. Esse 
processo é denominado estabilização química do lodo, e utiliza de produtos como: 
cloreto férrico, cal, sulfato de alumínio e polímeros orgânicos. O condicionamento 
químico, usado antes dos sistemas de desidratação mecânica, tais como 
centrifugação, filtração por filtro prensa ou belt press, resulta na coagulação de 
sólidos e liberação da água adsorvida. 
 
Os digestores são grandes tanques cobertos, geralmente de formato circular, 
onde ocorre a estabilização do lodo pelo processo anaeróbio. Nos digestores o 
lodo é introduzido de forma contínua ou intermitente e aí permanece durante 
certo tempo. O lodo estabilizado é retirado também de forma contínua ou 
intermitente do digestor, sendo que os organismos patogênicos são em grande 
parte removidos. 
 
Tipos de Digestores 
 
 Normal: onde não ocorre a mistura interna do lodo fresco com o existente, 
nem aquecimento; o tempo de detenção varia de 30 a 60 dias; 
 Alta Taxa: onde ocorre a mistura interna do lodo fresco com o existente, com 
aquecimento e o tempo de detenção é menor do que 15 dias. 
 
As condições para uma boa digestão são: 
 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 67 
 Adição de lodos frescos; 
 pH favorável (7,0 a 7,4); 
 Temperatura conveniente (ótima entre 30 e 35º C); 
 Agitação do lodo. 
 
Secagem do Lodo 
 
Após a digestão, o lodo ainda possui teores de umidade em torno de 96%, ou 
seja, somente 4% de sólidos. Nesta etapa é feita a secagem do lodo, que pode 
ser por meio natural - como os leitos de secagem localizados ao ar nos tanques 
retangulares - ou artificial - com o uso de Secador Térmico, como um Filtro Prensa 
ou Centrífuga. A Secagem do Lodo é um processo de redução de umidade através 
de evaporação de água para a atmosfera com a aplicação de energia térmica, 
podendo-se obter teores de sólidos da ordem de 90 a 95%. Com isso, o volumefinal do lodo é reduzido significativamente. 
 
Disposição do Lodo 
 
O lodo tem como destino final normalmente os aterros sanitários, principalmente 
os oriundos dos tratamentos primário e secundário. Alguns tipos de lodo já 
estabilizados que não possuem patogênicos em abundância podem ser 
empregados para outros usos, como aterros de parques e aplicação no solo, 
como fertilizantes. 
 
6. Estabilização 
 
Os sistemas de lagoas de estabilização naturais ou artificiais constituem-se na 
forma mais simples para tratamento de esgotos, apresentando diversas variantes 
com diferentes níveis de simplicidade operacional e requisitos de área através de 
processos naturais de decomposição. 
 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 68 
Bactérias e algas são os seres vivos que habitam as lagoas, coexistindo em um 
processo de simbiose e, desta forma, tratando os esgotos através da 
decomposição da matéria orgânica pelas bactérias. 
 
O processo se baseia nos princípios da respiração: as algas existentes no esgoto 
na presença de luz produzem o oxigênio que é liberado através da fotossíntese. 
Esse oxigênio dissolvido é utilizado pelas bactérias aeróbicas (respiração) para se 
alimentarem da matéria orgânica em suspensão e dissolvida presente no esgoto. 
O resultado é a produção de sais minerais (alimento das algas) e de gás 
carbônico. 
 
A DBO é a quantidade de oxigênio dissolvido, necessária aos micro-organismos, 
na estabilização da matéria orgânica em decomposição, sob condições aeróbias. 
Nas condições normais de tratamento por lodos ativados, a biomassa retirada do 
sistema contém grande quantidade de matéria orgânica, necessitando de uma 
etapa posterior para sua estabilização. 
 
 
Lagoa de estabilização 
Fonte: http://o2engenharia.com.br/index.php/atuacao/projetos 
 
Em geral, a eficiência do tratamento por lodos ativados depende da quantidade 
de matéria orgânica contida no efluente, do tempo de contato do efluente com 
o lodo ativo e do tempo de detenção hidráulica. Num efluente, quanto maior a 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 69 
quantidade de matéria orgânica biodegradável, maior é o índice de DBO, e este 
também é proporcional ao tempo, ou seja, quanto maior o tempo, mais matéria 
orgânica biodegradável é decomposta pela atividade aeróbica das bactérias. 
Cinco dias são usados como tempo padrão nas medidas de DBO de uma água ou 
efluente. No teste de medição, a amostra deve ficar incubada a 20oC, durante 
cinco dias. 
A matéria orgânica em suspensão (DBO particulada) tende a sedimentar, vindo 
a constituir o lodo de fundo, na zona anaeróbia, que sofrerá processo de 
decomposição por micro-organismos anaeróbios, sendo convertido lentamente 
em CO2, água, metano e outros. Após um período de tempo, apenas a fração 
inerte (não biodegradável) permanece na camada de fundo. O gás sulfídrico 
gerado não causa problema de mau cheiro, pelo fato de ser oxidado por 
processos químicos e bioquímicos na camada aeróbia superior. 
 
A matéria orgânica dissolvida (DBO solúvel), junto com a matéria orgânica em 
suspensão de pequenas dimensões (DBO finamente particulada), não sedimenta, 
permanecendo dispersa na massa líquida. Na camada mais superficial, tem-se a 
zona aeróbia. Nesta zona, a matéria orgânica é oxidada por meio de respiração 
aeróbia. Há necessidade de oxigênio, o qual é suprido parcialmente pela 
fotossíntese realizada pelas algas. 
 
Tem-se, então, um perfeito equilíbrio entre o consumo e a produção de oxigênio 
e gás carbônico. As bactérias consomem O2 e produzem CO2, e as algas através 
da fotossíntese produzem O2 e consomem CO2. A zona facultativa é aquela 
intermediária onde pode ocorrer a presença ou ausência de O2. 
 
Digestão anaeróbia e aeróbia 
 
Como também já mencionado em aulas anteriores, tratando-se de reações de 
natureza biológica, a velocidade de decomposição do esgoto aumenta de acordo 
com a temperatura, sendo a faixa ideal para atividade biológica entre 25 e 35ºC; 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 70 
abaixo de 15ºC as bactérias formadoras do metano se tornam inativas na 
digestão anaeróbia. 
 
Dentro dos tanques sépticos (fossas), por exemplo, ocorre a digestão anaeróbia. 
Havendo oxigênio livre (dissolvido), são as bactérias aeróbias que promovem a 
decomposição. Na ausência do oxigênio, a decomposição se dá pela ação das 
bactérias anaeróbias. A decomposição aeróbia diferencia-se da anaeróbia pelo 
seu tempo de processamento e pelos produtos resultantes. 
 
Em condições naturais, a decomposição aeróbia necessita de três vezes menos 
tempo que a anaeróbia e dela resultam gás carbônico, água, nitratos e sulfatos, 
substâncias inofensivas e úteis à vida vegetal. O resultado da decomposição 
anaeróbia é a geração de gases como o sulfídrico, metano, nitrogênio, amoníaco 
e outros, geralmente malcheirosos. 
 
A digestão anaeróbia (ou anaeróbica) é um processo de decomposição de matéria 
orgânica por bactérias em um meio onde não há a presença de oxigênio gasoso. 
Este método é usado há muito tempo pelo homem mesmo antes de ele descobrir 
do que se tratava ou mesmo de saber sobre a existência dos micro-organismos 
responsáveis por isso. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Unidade de Digestão Anaeróbia 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 71 
Fonte: 
http://www.valnor.pt/AValnor/Interven%C3%A7%C3%A3o/UnidadedeDigest%C3%A3oAnaer%
C3%B3bia/tabid/184/language/en-US/Default.aspx 
 
Na digestão anaeróbia ocorrem diversos processos que juntos resultam na 
decomposição da matéria: a primeira fase é a liquefação ou hidrólise, na qual o 
material orgânico complexo é transformado em compostos dissolvidos ou matéria 
orgânica volátil; a segunda fase é a gaseificação, que pode ser dividida em duas 
subfases: na fermentação ácida, ou acidogênese, os compostos são 
transformados em ácidos orgânicos voláteis (fórmico, acético, propiônico, butírico 
e valérico); e na fermentação acetogênica, ou acetogênese, os produtos da 
subfase anterior são transformados em acetato, hidrogênio e monóxido de 
carbono; a terceira e última fase é a metanogênese, em que os produtos da 
acetogênese são transformados, principalmente em metano (CH4), embora 
também sejam gerados outros gases. 
 
Alguns processos para a digestão anaeróbia em estações de tratamento de 
esgoto são: lodo ativado, filtro biológico, lagoas anaeróbias e reatores 
anaeróbios, entre outros, para a decomposição e tratamento de esgoto em 
primeiro plano, não para a obtenção de biogás. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Biodigestor 
Fonte: http://www.snatural.com.br/Bio-Digestores-Tratamento-Agua.html 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 72 
 
Cabe lembrar que a digestão anaeróbica é uma reação biológica, realizada 
basicamente em três estágios por bactérias, tais como Archeo-bacter, 
Suphovibryum, Thiobacius Sulphuricans, Acetobacter e Metaníferas, e na total 
ausência de oxigênio. O grupo de bactérias fundamental nesse processo é o 
grupo de bactérias Metanogênicas, que atuam na última etapa, metabolizando o 
Ácido Acético e excretando Metano (CH4). Os estágios de produção do metano 
são: 
Estágio 1 - Nesse primeiro estágio, a Matéria Orgânica é convertida em 
moléculas menores pela ação de bactérias hidrolíticas e fermentativas. As 
primeiras quebram as cadeias proteicas em peptídeos e aminoácidos 
(originando amônia), monossacarídeos e polissacarídeos; gorduras e 
fosfolipídios, em ácidos graxos, pela ação de enzimas extracelulares, como 
a protease, a amilase e lípase. As segundas, bactérias fermentativas, 
transformam esses produtosem ácidos solúveis (ácido propiônico e butílico, 
por exemplo), álcool e outros compostos. Nessa etapa também são 
formados: dióxidos de carbono (CO2), gás hidrogênio (H2) e ácido acético 
(CH3COOH). 
 
Estágio 2 – Nessa etapa, bactérias Acetogênicas metabolizam os produtos 
obtidos na primeira etapa e excretam ácido acético (CH3COOH), hidrogênio 
(H2) e dióxido de carbono (CO2). Essas bactérias são facultativas, ou seja, 
elas podem atuar tanto em meio aeróbico, como anaeróbico. O oxigênio 
necessário para efetuar essas transformações é retirado dos próprios 
compostos que constituem o material orgânico. 
 
Estágio 3 – A última etapa na produção do biogás é a formação de 
metano pelas bactérias Metanogênicas, que transformam o hidrogênio (H2) 
e o ácido acético (CH3COOII) em metano (CH4) e (CO2). Essas bactérias são 
obrigatoriamente anaeróbicas e extremamente sensíveis a mudanças no 
meio, como temperatura e PH (sendo ideais 30ºC e PH 8). As bactérias 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 73 
envolvidas na formação do biogás atuam de modo simbiótico. As bactérias 
que produzem ácido Acético (Acetobacteres) geram os produtos que serão 
consumidos pelas bactérias Metanogênicas. Sem esse consumo, o acúmulo 
excessivo de substâncias tóxicas (ácidos) afetará o metabolismo das 
bactérias produtoras de Biogás, matando-as. 
 
Vários fatores influenciam na produção do biogás, já que, por ser toda feita por 
bactérias, os fatores que afetam o metabolismo ou a sobrevivência das mesmas, 
irão afetar diretamente a produção do biogás. Alguns dos mais importantes e que 
devem ser controlados são: 
 O processo desenrola-se na ausência de ar - as bactérias 
Metanogênicas são essencialmente anaeróbias, portanto, o 
biodigestor deve ser perfeitamente vedado. A decomposição de 
matéria orgânica na presença de ar (oxigênio) irá produzir 
apenas dióxido de carbono (CO2). 
 Temperatura - as bactérias produtoras do biogás, em especial as 
que produzem metano, são muito sensíveis a alterações de 
temperatura (são termossensíveis); a faixa ideal para a produção 
de biogás é de 30ºC a 45ºC (bactérias mesofílicas). Também se 
pode obter biogás com biodigestores trabalhando na faixa de 
50ºC a 60ºC (bactérias termofílicas), mas a temperatura deve 
permanecer constante. Não deve haver variações bruscas de 
temperatura, pois as bactérias não sobrevivem ao choque 
térmico e, portanto, a produção de biogás diminui 
consideravelmente. 
 Alcalinidade e PH - a acidez ou alcalinidade do meio é indicada 
pelo seu fator PH; a alcalinidade é uma medida da quantidade 
de carbonato de cálcio, carbonato de magnésio ou seus 
equivalentes na solução em digestão. É fator importante porque, 
à medida que as bactérias e fungos produzem ácidos, o que 
implica em uma diminuição do PH, os carbonatos reagem com 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 74 
esses ácidos, o que leva a uma neutralização da acidez (efeito 
tampão do carbonato). 
 
As Bactérias que produzem o metano sobrevivem numa faixa estreita de pH (7 a 
9). Assim, enquanto as bactérias acidofílicas (estágios 1 e 2 da digestão 
anaeróbica) produzem ácidos, as bactérias produtoras de metano consomem 
esses ácidos, mantendo o meio alcalino. Como as reações envolvidas nos estágios 
1 e 2 são mais rápidas que a produção do metano, ao se iniciar a produção do 
biogás, é necessário que já exista uma população de bactérias metanogênicas 
presentes. 
 
Os processos de biodigestão para geração do biogás, como forma de obtenção 
de energia, podem ser divididos por biodigestores “em batelada” ou biodigestores 
“contínuos”, que, por sua vez, se dividem em vários modelos dentre os quais 
podemos citar: o modelo indiano, que foi o primeiro a ser usado, o chinês, o 
paquistanês, tailandês, coreano, filipino, o de deslocamento vertical e o modelo 
em plástico flexível. 
Em sistemas de digestão aeróbia são utilizados aeradores mecânicos ou 
difusos que promovem a mistura e fornecem o oxigênio necessário à 
biomassa; seu principal benefício é o menor tempo requerido para o 
processo e, portanto, apresenta menor volume do tanque; porém, deve-se 
mencionar que o custo energético é maior. Alguns estudos apresentam que, 
em ambos os processos, o fenômeno é muito similar, ou seja, o lodo ainda 
muito ativo e com excesso de matéria orgânica é enviado ao digestor, 
ficando submetido à condição de pouco alimento, no caso fazendo 
referência ao material presente na água residuária já previamente removido 
no tratamento da fase líquida. 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 75 
 
Lagoa aerada aeróbica – ETE Tambaú 
Fonte: http://infraestruturaurbana.pini.com.br/solucoes-tecnicas/26/estacoes-
compactas-280963-1.aspx 
Desidratação 
 
Os despejos industriais pós-tratamento produzem um lodo que deve ser disposto 
de maneira que não afete o meio ambiente. Esse lodo possui grande teor de 
umidade a qual deve ser removida para facilitar principalmente o transporte e 
destinação final. O processo de desidratação serve para remover essa umidade 
relativa que se encontra presente no lodo, com o uso de equipamentos tais como 
centrífuga, filtro prensa ou belt press. 
 
Os processos mecânicos de desidratação do lodo necessitam de alguns pré-
requisitos para que o lodo seja convenientemente desidratado. Normalmente, o 
lodo, após passar por um adensador, é encaminhado para o condicionamento 
químico, que deve ser adaptado a cada tipo de lodo, em função da sua 
composição físico-química e estrutural e da técnica de desidratação a ser 
utilizada; já os sistemas de processos naturais constituídos, basicamente, de 
leitos de secagem e lagoas de secagem, são bastante utilizados em sistemas de 
tratamento 
simplificados, situados em locais com clima semelhante ao do Brasil. 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 76 
Os leitos de secagem são unidades de tratamento, geralmente projetadas e 
construídas em forma de tanques retangulares, que têm por objetivo desidratar, 
por meios naturais, o lodo digerido. São operados em regime de batelada, sendo 
que a remoção do lodo seco, antes da aplicação de cada nova batelada, é 
necessária para o bom funcionamento do leito. Inicialmente, a percolação é o 
processo que mais contribui na remoção da água; todavia, a percolação só é 
viável até que o lodo atinja, aproximadamente, teor de sólidos de 20%, de modo 
que a evaporação é essencial para se obter lodo com teor mais elevado de 
sólidos. 
 
O emprego do processo de secagem do lodo a partir de leitos de secagem tem 
sido considerado a alternativa mais coerente, por motivos técnicos e econômicos, 
quando utilizada em estações de tratamento que empregam reatores UASB. 
Destaca-se, também, que a secagem natural do lodo resulta em um produto com 
baixo teor de água, o que facilita, sobremaneira, sua remoção e transporte, e 
possível ausência de patogênicos, acarretada pela exposição ao sol. 
 
Essas considerações possibilitam a alternativa de utilização do lodo seco na 
agricultura; todavia, o processo de desidratação de lodo em leitos de secagem 
não é muito bem definido, existindo uma lacuna quanto ao perfeito entendimento 
dos fenômenos que englobam a secagem do lodo e dos parâmetros que possam 
ser tomados para o dimensionamento do leito. 
 
A própria Norma Brasileira 12209/90, que fixa as condições para o tratamento do 
lodo, não possui critérios que levem em conta as características do lodo ou da 
região em que o leito de secagem vai ser construído. 
 
Para empresas que geram pequena quantidade de lodo, uma das alternativas 
mais viáveis para redução da umidade é o sistema de leito de secagem. Os leitos 
de secagemsão de baixo custo de construção e destinam-se a receber o lodo 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 77 
oriundo de processos biológicos para promover a redução da umidade, através 
da drenagem e evaporação da água liberada durante o processo de secagem. 
 
O lodo biológico, após secagem, gera um resíduo sólido que, ao atender critérios 
agronômicos, sanitários e de metais pesados, poderá ter como destinação final a 
reciclagem agrícola. 
 
A escolha dentre os métodos de secagem depende das características do lodo a 
ser tratado, das vantagens e desvantagens de cada equipamento e do custo. 
 
Dentre os diversos processos disponíveis de disposição do lodo, destaca-se o 
encapsulamento com vias de desidratação, através do uso de tubos geotêxteis. 
Essa solução resulta em benefícios técnicos, operacionais e econômicos, que 
viabilizam de maneira limpa e sistemática a disposição dos resíduos dentro de 
tais tubos, capazes de filtrar o líquido proveniente do lodo, tornando a parte 
sólida totalmente encapsulada e passível de tratamento na condição de resíduo 
sólido. 
 
Esses tubos geotêxteis são confeccionados em geotêxtil, tecido de elevada 
resistência mecânica, inerte à degradação biológica e resistente a ataques 
químicos (álcalis e ácidos) com dimensões finais adequadas para atender à 
disponibilidade de espaço. 
 
O processo de desidratação inicia com o bombeamento do lodo devidamente 
floculado para o interior do tubo geotêxtil através de seus bocais de enchimento; 
o tubo, por sua vez, permite o escoamento da fração líquida através de seus 
poros retendo a fase sólida no seu interior, reduzindo assim o volume total do 
material inserido e aumentando a porcentagem de matéria sólida desidratada. 
 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 78 
Após atingir o teor de umidade desejado, o material sólido confinado no tubo 
geotêxtil poderá ser disposto em aterros sanitários e/ou industriais para descarte 
final ou reutilização como um subproduto. Caso os tubos geotêxteis, dispostos 
horizontalmente ou em pilhas, ocupem grandes áreas, após o processo de 
desidratação e uma vez consolidados, podem ser encapsulados definitivamente 
por uma camada espessa de solo, a fim de criar uma área passível de remediação. 
Tubos geotêxteis 
Fonte: http://www.saneatech.com.br/servicos.php 
 
A decomposição do esgoto é um processo que demanda vários dias, iniciando-se 
com uma contagem elevada de DBO, que vai decrescendo e atinge seu valor 
mínimo ao completar-se a estabilização. A determinação da DBO é importante 
para indicar o teor de matéria orgânica biodegradável e definir o grau de poluição 
que o esgoto pode causar ou a quantidade de oxigênio necessária para submeter 
o esgoto a um tratamento aeróbio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Lodo consolidado após desidratação 
Fonte: http://www.saneatech.com.br/servicos.php 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 79 
 
Da mesma forma que ocorre nas outras estruturas de tratamento, são realizados 
vários tipos de análises para levantar dados a respeito de PH, Temperatura, 
Sólidos Totais, Sólidos Totais dissolvidos, Sólidos Suspensos, Sólidos 
Sedimentáveis, DBO5, DQO, Coliformes Fecais e Coliformes Totais. 
 
7. Tratamento local 
 
No Brasil, boa parte da população não tem acesso à rede de esgoto nas suas 
cidades. O método tradicionalmente utilizado por estas populações é o 
tratamento local com o uso de fossas, filtros e sumidouros. 
 
Em comunidades pequenas e médias, onde não existe rede coletora de esgoto, 
as soluções locais e individuais para tratamento e destino final dos esgotos 
domésticos são particularmente adotadas. 
O tratamento local pode ser assim chamado quando nas instalações individuais 
o responsável pelo uso e manutenção é o próprio usuário. Muitas vezes, os 
próprios usuários não possuem conhecimentos específicos sobre o 
funcionamento dos dispositivos que utilizam. Em muitos casos, podem estar 
causando danos ao meio ambiente e à própria comunidade. 
 
Quando não há um sistema de abastecimento, por exemplo, na zona rural dos 
municípios, podem ser adotadas algumas soluções para que se resolva o 
problema do esgotamento sanitário. 
 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 80 
Uma delas é a chamada Privada com Fossa 
Seca, que consiste em uma casinha e uma 
fossa seca escavada no solo que vai receber 
somente as fezes sem o uso de água. 
 
Com o passar do tempo, as fezes retidas no 
interior vão se decompondo através do 
processo de digestão anaeróbia. Elas devem 
ser construídas em locais onde não possa 
haver enchentes e desmoronamentos, o 
mais longe possível dos poços e fontes e 
sempre situadas em uma cota inferior para 
que não exista a possibilidade de 
contaminação dos mananciais. 
Corte de uma fossa seca tradicional 
Fonte: http://www.dec.ufcg.edu.br/saneamento/SBER4.html 
 
As vantagens do uso desta fossa é o baixo custo, não há o uso de água, a 
manutenção é muito simples, pode ser construída em vários tipos de terrenos, 
pode ser construída com diversos materiais e é aplicável para comunidades com 
média e baixa densidade. As desvantagens são o risco de contaminação do solo 
e não aplicabilidade em locais de alta densidade demográfica. 
A massa orgânica dentro da fossa será consumida pelas bactérias até atingirem 
um volume muito grande que deverá ser retirado e levado para um destino final 
apropriado. Em muitos casos a fossa é simplesmente tapada e construída em 
outro lugar. 
 
Outro tipo é a Privada com Fossa Estanque que consiste em um tanque destinado 
a receber os dejetos também sem a descarga de água, porém é indicada 
geralmente em locais onde o lençol freático é muito superficial, também em 
terrenos rochosos ou muito duros. O tanque deste tipo de fossa deverá ser 
construído em alvenaria ou concreto e devidamente impermeabilizado. A 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 81 
vantagem em relação à fossa seca simples é que não há a possibilidade de 
contaminação do solo, pois após algum tempo, o material é retirado do tanque e 
dado um destino adequado ao mesmo, não havendo também necessidade de 
mudança de local. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fossa estanque 
Fonte: Manual de saneamento, 2006. 
 
A Privada com fossa de fermentação, conhecida também como tipo Cynamon, é 
projetada com duas câmaras contíguas e independentes que vão receber os 
dejetos da mesma forma que ocorre nas privadas de fossa seca. Ela é indicada 
para outros tipos de terrenos onde a construção de privada de fossa seca não é 
indicada. 
 
De acordo com o tipo de solo, as privadas de fermentação poderão ter tanques 
enterrados, semienterrados, ou totalmente construídos na superfície do terreno. 
O revestimento das câmaras é em função das características do solo e da área 
de locação da privada; nos terrenos onde pode haver alagamentos e perto de 
poços, as paredes e o fundo deverão ser construídos de concreto ou de tijolos 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 82 
com impermeabilização feita de argamassa de cimento e a estrutura da casinha 
pode ser do mesmo tipo da privada de fossa seca. 
 
Como vantagem, ela pode ser aplicada em locais de lençol freático próximo da 
superfície, porque a profundidade das câmaras é de apenas 1,00m e também 
pode ser aplicada em terrenos rochosos em que a escavação poderá ser mais 
rasa com câmaras semienterradas; além disso, possui duração maior que a fossa 
seca sendo uma solução praticamente definitiva. 
 
O processo de tratamento se dá da seguinte maneira, observando-se a figura 
abaixo. 
 
Especificandocomo sendo I e II as duas câmaras, primeiro isolar a câmara II, 
vedando a respectiva tampa no interior da casinha e usar a câmara I até esgotar 
a sua capacidade. Após a câmara I ficar cheia, será isolada e o material 
acumulado sofrerá fermentação natural. Será usada então a câmara II até 
esgotar a sua capacidade. Durante o período de uso, o material da câmara I terá 
sido mineralizado; então, deve-se retirar o material da câmara I, removendo as 
respectivas tampas externas e recolocando-as após. 
 
Durante a limpeza, deve-se deixar pequena quantidade de material já fermentado 
para auxiliar o reinício da fermentação. Após isto, repetir o processo. 
Fossa Cynamon 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 83 
Fonte: Manual de saneamento, 2006. 
 
Onde a comunidade possui água encanada, pode ser adotado o Tanque Séptico 
ou Fossa Séptica cujo destino final do efluente pode ser um Sumidouro, Vala de 
Infiltração ou Vala de Filtração. 
 
O Tanque Séptico também pode ter o efluente passando por um Filtro Biológico 
antes de ir para o destino final. 
 
O Tanque Séptico possui uma ou mais câmaras fechadas para deter os esgotos 
domésticos por um tempo estabelecido para permitir a decantação dos sólidos e 
a retenção do esgoto tratando bioquimicamente e o modificando em substâncias 
e compostos mais simples e estáveis. 
 
Economicamente, o tanque séptico é recomendado para até 100 habitantes e as 
unidades domiciliares devem possuir um suprimento de água. No processo de 
retenção, o esgoto passa um tempo na fossa por um período determinado 
variando de 12 a 24 horas, mas depende das contribuições de esgoto. 
 
Ao mesmo tempo, durante a retenção ocorre uma sedimentação de cerca de 60 
a 70% dos sólidos em suspensão, formando-se o lodo. 
 
Parte dos sólidos não decantados, formados por óleos, graxas, gorduras e outros 
materiais misturados com gases, é retida na superfície livre do líquido, no interior 
do tanque séptico possuindo o nome de escuma. Já a digestão tanto do lodo 
como da escuma é efetuada pelas bactérias anaeróbias que promovem uma 
destruição total ou parcial dos organismos patogênicos. Deste processo de 
digestão resultam gases, líquidos e uma grande redução de volume dos sólidos 
retidos e digeridos que se estabilizam permitindo que o efluente líquido do tanque 
séptico possa ser lançado com maior segurança do que o do esgoto bruto. 
 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 84 
O tanque séptico é feito para receber os despejos de cozinhas, lavanderias, vasos 
sanitários, chuveiros, ralos de piso e outros. Para as canalizações provenientes 
de cozinhas é necessária a instalação de caixa de gordura e não pode haver 
qualquer despejo que possa causar problemas ao bom funcionamento dos 
tanques sépticos ou que possam ter um alto índice de contaminação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tanque séptico 
Fonte: ABNT NBR 7229/93 
 
O Filtro anaeróbico é uma solução tradicional e aparece junto aos filtros biológicos 
convencionais. Ele é formado por um leito de brita nº 4 dentro de um tanque 
geralmente de forma cilíndrica ou prismática com seção quadrada e com fundo 
vazado para permitir o escoamento de esgoto do tanque séptico. O filtro 
anaeróbio é um processo de tratamento apropriado para os esgotos do tanque 
séptico, pois apresenta resíduos de carga orgânica e concentração de sólidos em 
suspensão relativamente baixa. 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 85 
Fonte: http://www.habitissimo.com.br/orcamentos/minas-gerais/santa-luzia/outros-trabalhos-
construcao-fossas-septicas-58 
 
É na superfície das britas que as bactérias anaeróbias, na forma de um conjunto 
de microrganismos, sofrem o processo biológico, reduzindo a Demanda 
Bioquímica de Oxigênio (DBO). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Filtro anaeróbico 
Fonte: http://www.macae.rj.gov.br/midia/conteudo/arquivos/1397515917.pdf 
 
Os poços absorventes ou sumidouros são escavações feitas no terreno para 
receber os efluentes do tanque séptico, que vão se infiltrando no solo geralmente 
pelo fundo ou pelas laterais. Para termos as dimensões dos sumidouros tem-se 
que saber a capacidade de absorção do solo. 
 
Eles devem ser construídos de alvenaria de tijolos ou de anéis pré-moldados de 
concreto. Podem ter enchimento de cascalho, coque ou brita no fundo com altura 
igual ou maior que 0,50m e deve ficar ao nível do terreno, feito em concreto 
armado e com abertura de inspeção com fechamento eficiente. 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 86 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sumidouro 
Fonte: Manual de saneamento, 2006. 
 
 
Os Valos de infiltração são um conjunto de canalizações colocadas a uma 
profundidade determinada onde a absorção do esgoto efluente do tanque séptico 
se dará através do solo. Quando o líquido infiltrar através do solo vai propiciar o 
processo de mineralização dos esgotos, antes que se transformem em uma fonte 
de contaminação dos lençóis freáticos e superficiais. Alguns fatores devem ser 
observados para a instalação, por exemplo, devem ser assentados em tubos de 
drenagem com no mínimo 100mm de diâmetro; a tubulação deve ser envolvida 
em um material filtrante apropriado e deve haver pelo menos duas valas de 
infiltração para disposição do efluente de um tanque séptico. 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 87 
 
 
 
 
 
 
 
Valas de infiltração 
Fonte: ABNT NBR 7229/93 
 
Filtros anaeróbios 
 
Consistem em tanques com leito de pedras ou outro material suporte para 
desenvolvimento de microrganismos, nos quais ocorre a retenção por contato 
com o biofilme, sedimentação forçada de sólidos de pequenas dimensões, 
partículas finas e coloidais e ação metabólica dos microrganismos do biofilme 
sobre a matéria dissolvida. 
 
São indicados para esgotos com contaminantes predominantemente solúveis, 
pois quanto maior a quantidade de contaminantes particulados, os sólidos 
suspensos, maior a possibilidade de entupimento. Podem ser construídos com 
fluxo ascendente, descendente ou horizontal. A eficiência de redução de DBO 
pode variar de 40 a 75%, para DQO de 40 a 70%; para sólidos suspensos, de 60 
a 90% e para sólidos sedimentáveis, 70% ou mais. 
 
Os filtros anaeróbios apresentam efluentes clarificados e com baixa concentração 
de matéria orgânica. Não consomem energia, removem matéria orgânica 
dissolvida e têm baixa produção de lodo. A água tratada pode ser reutilizada no 
solo. Vale lembrar que, como consequência, ocorre a produção de um efluente 
rico em sais minerais e deve-se levar em conta o risco de entupimento. 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 88 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: http://www.naturaltec.com.br/Tratamento-Agua-Fossa-Filtro.html 
 
Estações de tratamento compactas 
 
Os sistemas compactos de tratamento de esgotos podem vir a ser em 
determinados casos uma solução de baixo custo e de fácil implantação, pois 
podem ser utilizados onde não existam redes de esgoto públicas. São ideais para 
o tratamento dos esgotos de residências, conjuntos residenciais, edifícios de 
escritórios, shopping centers, chácaras, hotéis, motéis, pousadas, restaurantes, 
condomínios residenciais e comerciais, pequenos bairros ou pequenos distritos 
urbanos. 
 
Possuindo os mesmos módulos de uma Estação de Tratamento de Efluentes 
convencional, porém em uma escala bem reduzida e adaptável, uma ETE 
compacta pode ser formada por tonéis de PVC ou outro material resistente a 
corrosivos normalmente implantados em uma base concretada fixa,podendo ser 
ampliada de acordo com o crescimento de sua demanda. Além disso, é 
importante prever, na instalação, uma manutenção preventiva nas bombas, 
sistema de aeração, filtros, na parte hidráulica, elétrica, e mecanismos de desvio 
do esgoto para um tanque de armazenamento, que será usado caso haja um 
funcionamento inadequado da ETE. 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 89 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Esquema de uma estação compacta 
Fonte: http://ecosus.com.br/ete-compacta/ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 90 
ETE compacta 
Fonte: http://www.snatural.com.br/ETE-Estacao-Compacta-Tratamento-Efluentes-Esgotos.html 
 
Assim, observa-se que os tratamentos individuais ou locais, ainda realizados em 
grande quantidade no Brasil, em todos os estados, são necessários, sem dúvida, 
uma vez que apenas parte das cidades brasileiras é contemplada por rede de 
esgotamento sanitário. 
 
Na verdade, esses tratamentos locais, muito embora pareçam ineficientes, se 
devidamente projetados e com manutenção adequada, representam uma opção 
muito mais adequada do que esgotamento a céu aberto e lançamento de esgoto 
in natura nos corpos receptores. 
 
8. Efluentes industriais 
 
A grande diversidade das atividades industriais ocasiona a geração de efluentes, 
que podem contaminar o solo e a água, sendo preciso observar que nem todas 
as indústrias geram efluentes com poder impactante nesses dois ambientes. As 
diferentes composições físicas, químicas e biológicas, as variações de volumes 
gerados em relação ao tempo de duração do processo produtivo, a potencialidade 
de toxicidade e os diversos pontos de geração na mesma unidade de 
processamento recomendam que os efluentes sejam caracterizados, 
quantificados e tratados e/ou acondicionados, adequadamente, antes da 
disposição final no meio ambiente. 
 
As características físicas, químicas e biológicas do efluente industrial são variáveis 
conforme o tipo de indústria, o período de operação, a matéria-prima utilizada, a 
reutilização de água etc. Com isso, o efluente líquido pode ser solúvel ou sólido, 
com ou sem coloração, orgânico ou inorgânico, com temperatura baixa ou 
elevada. 
 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 91 
Entre as determinações mais comuns para caracterizar a massa líquida estão as 
determinações físicas (temperatura, cor, turbidez, sólidos etc.), as químicas (pH, 
alcalinidade, teor de matéria orgânica, metais etc.) e as biológicas (bactérias, 
protozoários, vírus etc.). 
O conhecimento da vazão e da composição do efluente industrial possibilita a 
determinação das cargas de poluição, o que é fundamental para definir o tipo de 
tratamento, avaliar o enquadramento na legislação ambiental e estimar a 
capacidade de autodepuração do corpo receptor. Desse modo, é preciso 
quantificar e caracterizar os efluentes, para evitar danos ambientais, demandas 
legais e prejuízos para a imagem da indústria junto à sociedade. 
 
O tratamento físico-químico apresenta maiores custos em razão da necessidade 
de aquisição, transporte, armazenamento e aplicação dos produtos químicos. No 
entanto, é a opção mais indicada nas indústrias que geram resíduos líquidos 
tóxicos, inorgânicos ou orgânicos não biodegradáveis. 
 
O tratamento biológico é menos dispendioso, baseando-se na ação metabólica 
de microrganismos, especialmente bactérias, que estabilizam o material orgânico 
biodegradável em reatores compactos e em ambiente controlado. No ambiente 
aeróbio são utilizados equipamentos eletromecânicos para fornecimento de 
oxigênio utilizado pelos microrganismos, o que não é preciso quando o 
tratamento ocorre em ambiente anaeróbio. 
 
Apesar da maior eficiência dos processos aeróbios em relação aos processos 
anaeróbios, o consumo de energia elétrica, o maior número de unidades, a maior 
produção de lodo e a operação mais trabalhosa justificam, cada vez mais, a 
utilização de processos anaeróbios. Assim, em algumas estações de tratamento 
de resíduos líquidos industriais estão sendo implantadas as seguintes 
combinações: 
 Unidades anaeróbias seguidas por unidades aeróbias; 
 Unidades anaeróbias seguidas de unidades físico-químicas. 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 92 
 
Processos Físicos 
 
Este costuma ser o primeiro dos estágios, pois remove a sujeira mais grossa da 
água. No processo físico, são removidos sólidos em suspensão sedimentáveis e, 
também, flutuantes, através de separações físicas — como, por exemplo, 
peneiramento, caixas separadoras de óleos e gorduras, gradeamento, 
sedimentação e flotação. Também remove a matéria orgânica e inorgânica que 
está em suspensão coloidal — reduzindo ou eliminando os microrganismos que 
estejam presentes, através de processos de filtragem com areia ou membranas 
(microfiltração e ultrafiltração). Nesse tipo de tratamento de efluentes industriais, 
os processos também têm a finalidade de desinfecção, como no caso de radiação 
ultravioleta. 
 
Processos Químicos 
 
Para este processo, utilizam-se agentes de coagulação, floculação, neutralização 
de pH, oxidação e redução e desinfecção dos sistemas de tratamento. 
 
Processos Biológicos 
 
O tratamento de efluentes industriais por processos biológicos tem o objetivo de 
retirar a matéria orgânica que estiver dissolvida e em suspensão para poder 
transformá-la em sólidos sedimentáveis ou gases. Esse tratamento reproduz os 
mesmos fenômenos que acontecem na natureza, só que em um tempo reduzido. 
 
Tratamento de Compostos Voláteis 
 
Extração de Voláteis e Amônia (Stripping) 
 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 93 
Entre os sistemas de tratamento mais eficazes para a redução de Compostos 
Orgânicos Voláteis - COVs, os sistemas de extração podem representar uma 
solução financeira e técnica favorável. Comumente utilizado dentro da indústria 
química, eles estão sendo amplamente utilizados na área de remediação de águas 
subterrâneas contaminadas em locais caracterizados por compostos orgânicos 
voláteis. 
 
Tipos de sistemas de extração (Strippers) 
 
A tecnologia de extração envolve basicamente a passagem do ar 
pressurizado/oxigênio através de um dado volume de água contaminada que 
extrai os contaminantes do líquido para a fase gasosa. Sistemas de extração 
podem, essencialmente, ser divididos nos seguintes tipos: 
 Sistemas de placa horizontal; 
 Sistemas de torre convencionais; 
 Sistemas de circuito fechado de extração. 
 
O sistema de extração com placas horizontais contém uma série de placas onde 
o ar, gerado por um soprador, é introduzido sob pressão. A turbulência criada 
pela pressão do ar em conjunto com os vórtices que são produzidos pelo caminho 
forçado, dão origem a ciclones muito amplos que eficazmente removem os 
voláteis presentes no líquido a ser tratado. 
 
A placa de extração horizontal Geostream pode ser dividida em três categorias 
de acordo com o fluxo do líquido a ser descontaminado (5m3/ h, 10 m3/ h, 15 
m3/ h); o corpo do sistema de extração é feito de aço inoxidável e as placas são 
dimensionadas de acordo com a capacidade. A estrutura externa e interna é 
concebida para maximizar o espaço disponível e permitir um bom acesso para 
limpeza de qualquer incrustação e para permitir os trabalhos de manutenção em 
qualquer um dos componentes de distribuição de ar. 
 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 94 
Os sistemas podem ser montados em contentores normais e podem ser 
equipados com monitoramento contínuo de COVs e de tratamento do efluente 
gasoso usando tanto carbono ativadoquanto oxidantes catalíticos. 
 
A torre de extração (Packed Tower Aeration, PTA) executa um processo de 
aeração em cascata, em que a água a ser tratada flui através dos meios de 
suporte que aumentam a área de superfície para troca entre o ar e a água. A 
aplicação dos sistemas de extração de torre e com placas horizontais, produzidos 
pela Geostream, permitiu endereçar diferentes requisitos de projetos através da 
implementação de tecnologias mais adequadas para os diversos tipos de 
contaminação. Torres de extração tradicionais utilizadas em sistemas de vácuo 
foram refinadas para ajudar a gerenciar o fluxo de água com uma baixa razão 
água/ar. 
 
O sistema de circuito fechado de extração permite alcançar a máxima eficiência 
no tratamento de efluentes gasosos. A recirculação do fluxo de gás através do 
meio filtrante permite a saturação completa, sem a necessidade de quaisquer 
emissões para a atmosfera. 
 
Adsorção em Carvão Ativo 
 
Dentre os vários adsorventes existentes no mercado, o experimento de interesse 
utiliza o carvão ativo. Para compreender o fenômeno da adsorção é necessário 
conhecer as propriedades físico-químicas do material adsorvente, o carvão ativo. 
 
As propriedades físicas do carvão ativo dependem de ele estar sendo utilizado na 
forma de carvão ativo em pó (CAP), utilizado quando se tem fase líquida, ou na 
forma granular, utilizado para o adsorbato na fase gasosa. Para o CAP, as 
propriedades mais importantes são filtrabilidade e densidade, enquanto na forma 
granular são a dureza e o tamanho das partículas. Logo, as propriedades do 
carvão ativo vão influenciar a taxa e a capacidade de adsorção sendo necessário 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 95 
levá-las em conta na escolha do carvão e na concretização do projeto dos 
equipamentos. 
 
A distribuição de tamanhos de poros e as atividades químicas superficiais dos 
diversos tipos de carvão são bastante dependentes de sua origem (coque de 
petróleo, carvão vegetal, carvão betuminoso, lignita, entre outros). O carvão 
ativo pode apresentar caráter ácido ou básico, relacionado com a oxidação na 
sua superfície. Este caráter é dependente das condições de manufatura do carvão 
e da temperatura na qual se processa a oxidação. Um carvão ácido apresenta 
comportamento ácido, ou seja, adsorve quantidades apreciáveis de bases, tendo 
pouca afinidade por ácidos, enquanto o carvão básico apresenta comportamento 
oposto ao carvão ácido. 
 
Nitrificação e Desnitrificação 
 
Nitrificação 
 
A nitrificação é a primeira etapa do processo biológico de eliminação do 
nitrogênio via nitrificação/desnitrificação e se baseia na oxidação biológica do 
nitrogênio amoniacal por parte das bactérias amônio-oxidantes (AOB) e Bactérias 
nitrito-oxidantes (NOB). Este grupo de bactérias se caracteriza por: obter sua 
energia para crescer da oxidação de compostos inorgânicos (NH4+ e NO2-), utilizar 
o carbono inorgânico (CO2) como fonte de carbono e o oxigênio (O2) como 
aceptor de elétrons. 
 
As AOB oxidam o amônio a nitrito e dentro deste grupo podem ser encontrados 
gêneros como Nitrosococcus e Nitrospira, sendo que as mais estudadas são as 
Nitrosomonas. Continuando, as NOB oxidam o nitrito a nitrato e dentro deste 
grupo se encontram os gêneros Nitrospira, Nitrospina e Nitrococcus, sendo as 
mais estudadas as Nitrobacter. 
 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 96 
Na nitrificação ocorre a produção de hidroxilamina (NH2OH) como composto 
intermediário. No primeiro passo, as AOB transformam o amônio em 
hidroxilamina por meio da enzima amônio mono oxigenase (AMO). 
Posteriormente, convertem a hidroxilamina a nitrito, mediante a enzima 
hidroxilamina óxido reductase (HAO), sendo este o passo que permite extrair 
energia para as AOBs. A oxidação da hidroxilamina produz 4e-, único sítio redutor 
onde se gera energia, o que explica porque estas bactérias têm um rendimento 
e crescimento tão baixo. 
 
Estas reações tornam possível a oxidação de amônia a nitrito em condições 
energeticamente favoráveis. No entanto, em condições de oxigenação 
insuficiente, as AOB podem produzir óxidos de nitrogênio (NO e N2O), diminuindo 
ainda mais o rendimento e crescimento bacteriano. 
 
As bactérias nitrificantes, por serem autotróficas, caracterizam-se por ter 
velocidades de crescimento muito baixas em comparação com as bactérias 
heterotróficas. 
 
O processo de nitrificação é limitado pela concentração de OD e temperatura, 
além de ser inibido pela concentração de amônia e ácido nitroso. As expressões 
matemáticas que interpretam as velocidades de crescimento específico das AOB 
e NOB são características da cinética de Haldane. Na cinética da nitrificação se 
consideram os tipos de inibição: por substrato e competitiva. Também está 
incluído o efeito produzido pela limitação de substrato (nitrogênio) e OD. Isso 
mostra uma grande sensibilidade das bactérias nitrificantes à concentração de 
seus substratos. 
 
Desnitrificação 
 
A desnitrificação é um processo respiratório anóxico, realizado por bactérias 
heterotróficas. Os gêneros mais representativos incluem Alcaligenes, Paracoccus, 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 97 
Pseudomonas, Thiobacillus e Thiosphaera. A desnitrificação compreende uma 
série de passos até a formação de N2. 
 
A capacidade de desnitrificar está relacionada à quantidade de substrato 
biodegradável presente (relação carbono orgânico/nitrogênio). Geralmente, nos 
tratamentos biológicos de efluentes, a presença de substrato facilmente 
degradável é baixa. Com uma relação carbono/nitrogênio (C/N) maior do que 4, 
a taxa de desnitrificação se incrementa de um fator 1,5 a 1,7; relações C/N 
menores do que 2,5 não possibilitam uma desnitrificação satisfatória, portanto se 
necessita de uma fonte externa de carbono. 
 
De acordo com Cox (2009), a velocidade de crescimento das bactérias 
desnitrificantes depende da presença de matéria orgânica e da concentração de 
NOx (nitrito e nitrato, aceptores finais de elétrons) 
 
Nitrificação e Desnitrificação Simultâneas 
 
Uma alternativa de tratamento para otimizar o processo de eliminação de 
nitrogênio corresponde à nitrificação e desnitrificação simultâneas (SND), em que 
a nitrificação e desnitrificação acontecem em um mesmo reator, sem separação, 
nas mesmas condições e ao mesmo tempo. 
 
Do ponto de vista físico, a SND ocorre dentro do biofilme ou flocos microbianos, 
devido ao gradiente de oxigênio através da biomassa. Bactérias nitrificantes se 
encontram ativas em áreas que possuem maior concentração de oxigênio, 
enquanto que em áreas onde a concentração de oxigênio é limitante, estão 
localizadas as bactérias desnitrificantes. A distribuição desigual de oxigênio 
dentro da biomassa permite a proliferação simultânea de bactérias nitrificantes e 
desnitrificantes. 
 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 98 
Por outro lado, foi provada a capacidade de algumas bactérias, especificamente 
Alcaligenes faecalis e Thiosphaera pantotropha, desenvolverem SND utilizando 
substratos orgânicos para transformar aerobicamente amônia em gás nitrogênio. 
Além disso, algumas bactérias nitrificantes podem realizar desnitrificação na 
presença de pequenas concentrações de oxigênio. 
Portanto, o nitrogênio amoniacal pode ser diretamente convertido em nitrogênio 
gasoso (N2) sem acumulação de nitrito nem de nitrato. A SND oferece vantagens 
sobre os tratamentos convencionais como economia de espaço e infraestrutura. 
No entanto, as condições nas quais ocorre uma eficiente SND ainda não estão 
totalmente esclarecidas. 
 
Para obter uma SND completa, a taxade oxidação de amônio deve ser 
preferencialmente igual à taxa de desnitrificação. Como a nitrificação autotrófica 
é geralmente mais lenta em comparação com a desnitrificação, é necessário que 
haja um substrato orgânico lentamente degradável; este substrato orgânico pode 
se encontrar intrinsecamente no efluente. A conversão de carbono orgânico 
facilmente biodegradável em um polímero de armazenamento bacteriano, tal 
como Poli-β-hidroxibutirato, preserva o carbono orgânico solúvel como substrato 
lentamente degradável. 
 
Em um reator operado em modo SBR existem dois períodos de acordo com a 
presença ou ausência de matéria orgânica facilmente degradável: 
 
1) Período de saciedade - Ocorre quando existe um excesso de matéria 
orgânica exógena. Este substrato se difunde no biofilme, sendo 
armazenado como uma reserva de substrato (lípidos de glicogênio e PHB) 
em condições adversas. O substrato de reserva dominante é o PHB. 
A penetração de oxigênio é baixa porque ele é rapidamente consumido 
por bactérias autotróficas e heterotróficas. No período de saciedade, o 
oxigênio é utilizado na nitrificação, oxidação do acetato e no crescimento 
da biomassa aeróbia. 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 99 
 
2) Período de fome - Quando não há matéria orgânica exógena, portanto, 
o PHB armazenado pode ser usado como fonte de matéria orgânica para 
a desnitrificação, o que explicaria porque o fenômeno é típico dos sistemas 
de SND operados em modo de SBR. 
Stripping de Amônia Lixiviado 
 
O lixiviado é um líquido altamente poluidor, haja vista possuir altas concentrações 
de nitrogênio amoniacal. Tratar lixiviado é uma tarefa muito difícil devido a sua 
composição ser muito complexa. Um tratamento que vem sendo desenvolvido é 
o stripping de amônia, no qual a amônia vai ser removida do lixiviado por 
transferência de massa da fase líquida para a fase gasosa. 
 
O stripping é o método mais usado para eliminar altas concentrações de 
nitrogênio amoniacal, tanto no tratamento de esgotos quanto no tratamento de 
lixiviado de aterros. O desempenho desse método pode ser avaliado em termos 
de eficiência de remoção de nitrogênio amoniacal. Neste método, além do 
nitrogênio amoniacal, medido na forma de amônia, é possível remover outros 
gases e compostos orgânicos voláteis. 
 
Dentre os gases que podem ser removidos por arraste, merecem destaque alguns 
que sofrem ionização em meio aquoso: amônia (NH3), gás carbônico (CO2) e 
gás sulfídrico (H2S). Somente a forma não ionizada pode ser removida por 
arraste, pois é gasosa e pode ser volatilizada. As formas ionizadas desses 
compostos são totalmente solúveis e não podem ser removidas por arraste. 
 
No caso da amônia, o processo recebe o nome de “arraste de amônia com ar” 
(air stripping of ammonia), podendo ser chamado resumidamente de “arraste de 
amônia”. A forma em inglês ammonia stripping é incorreta, pois literalmente 
significa que a amônia está sendo usada como gás de arraste. Se esse fosse o 
caso, estaria aumentando a concentração de amônia na fase líquida. 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 100 
 
A dissolução da amônia livre em líquidos depende da pressão parcial do gás 
amoníaco na atmosfera adjacente. Se essa pressão parcial for reduzida, a amônia 
tenderá a sair da água. Então, é possível remover amônia colocando gotículas do 
efluente em questão em contato com ar livre de amônia. Nessas condições, a 
amônia sairá da fase líquida numa tentativa de restabelecer o equilíbrio. Caso o 
gás de arraste escoe continuamente, em tese chegará um momento em que todo 
o composto indesejado será removido da fase líquida. 
A transferência de massa da fase líquida para a fase gasosa recebe o nome 
técnico de dessorção, embora o termo mais utilizado na engenharia sanitária e 
ambiental seja mesmo arraste (stripping). 
 
Troca Iônica para Contaminantes de Nitrogênio 
 
O Processo de troca iônica tem sido utilizado em sistemas de tratamento de 
efluentes para a remoção de nitrogênio, metais pesados e SDT. Para o controle 
de nitrogênio, os tons removidos da corrente de efluentes são o amônio (NH4) e 
o nitrato (NO3-). O íon que o amônio desloca na resina dependerá da solução 
utilizada para a regeneração do leito. 
 
Embora seja possível utilizar materiais naturais ou sintéticos para essa aplicação, 
as resinas sintéticas são mais utilizadas em função da sua maior durabilidade. 
Alguns materiais naturais, como as zeólitas, também podem ser utilizados para a 
remoção do amônio presente em efluentes. A clinoptilolita, uma zeólita natural, 
demonstrou ser um dos melhores materiais com capacidade de troca iônica e 
apresentar uma grande afinidade com os tons amônio em comparação com 
outros materiais, bem como baixo custo em comparação aos materiais sintéticos. 
 
Uma das inovações em relação a esses materiais é o sistema de regeneração 
empregado. Quando exaurida, a zeólita pode ser regenerada com uma solução 
de hidróxido de cálcio [Ca(OH)2], ocorrendo a conversão do íon amônio para o 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 101 
gás amônia, em decorrência do valor elevado do pH. A corrente líquida da qual 
a amônia foi extraída é armazenada em um tanque para posterior reuso. 
 
Um problema a ser solucionado nesse sistema está relacionado à precipitação de 
carbonato de cálcio no leito de zeólita, nas torres de extração, nas tubulações e 
em outros equipamentos. O leito de zeólitas é equipado com um dispositivo de 
contralavagem para remover os depósitos de carbonato de cálcio que são 
formados durante a operação do sistema. 
 
Quando se utilizam as resinas sintéticas para a remoção de nitrato, dois 
problemas podem ocorrer. Primeiro, apesar de a maioria das resinas aniônicas 
ter grande afinidade com o nitrato em comparação com o cloreto ou o 
bicarbonato, elas apresentam uma afinidade significativamente maior com o 
sulfato, o que limita a capacidade da resina para a remoção de nitrato. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: http://www.naturaltec.com.br/Tratamento-Agua-Efluentes-Arraste-VOC-amonia.html 
 
Tratamentos por Radiação 
 
Ozonização 
 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 102 
O Ozônio é uma molécula composta por três átomos de Oxigênio em vez dos 
usuais dois átomos componentes do Oxigênio atmosférico. Ozônio apresenta-se 
sob forma gasosa em condições ambientais normais, sendo altamente reativo e 
instável, o que significa que não pode ser transportado ou armazenado, tendo 
que ser produzido no local de aplicação. 
 
O alto interesse no uso de Ozônio para desinfecção deve-se ao seu poder 
oxidante, pois trata-se de uma das substâncias de mais alto potencial de oxidação 
(somente excedido pelo flúor e radicais OH- de vida curta), aliado a outras 
características interessantes para esta aplicação: sua pressão parcial é bastante 
inferior à do Oxigênio diatômico, sendo facilmente absorvido pela água numa 
interface de bolhas (cinquenta vezes mais rápido que Oxigênio diatômico). 
 
Na água, o Ozônio realiza três funções: oxidação, precipitação e sanitização. 
Recentemente, as autoridades dos EUA têm recomendado a ozonização das 
águas de abastecimento público, como substituição à cloração e outros métodos 
de desinfecção. 
 
No passado, o uso mais intenso do Ozônio foi inibido pelo alto investimento de 
capital e custo operacional das instalações de produção, bem como a elevada 
toxicidade do produto. Recentemente foram desenvolvidas tecnologias muito 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 103 
econômicas de produção de Ozônio em baixas concentrações (geração de ozônio 
em lâmpadas de luz ultravioleta),tornando a sua aplicação altamente 
interessante. 
Fonte: http://revistapesquisa.fapesp.br/2013/03/15/ozonio-trata-residuos-de-mineracao/ 
 
 
 
Reações do Ozônio na Água 
 
Quando aplicado na água, o Ozônio, como potentíssimo oxidante, reage com 
contaminantes produzindo moléculas inócuas precipitadas, gerando Oxigênio 
como subproduto. A ação do Ozônio é extremamente rápida (< 1/10 s) e não-
seletiva (mata todos os micro-organismos: bactérias, fungos, bolores, vírus etc.). 
Segue um resumo das características do Ozônio: 
 Reduz metais a suas formas insolúveis (normalização); 
 Destrói hidrocarbonetos por dissociação (quebra das cadeias); 
 Solidifica (mineraliza) compostos orgânicos dissolvidos causando a sua 
coagulação e precipitação; 
 Eleva o potencial redox da água, causando microfloculação 
(microprecipitação) dos patogênicos e pirógenos destruídos, que 
podem facilmente ser removidos por filtração; 
 O tempo de reação é tão reduzido que não há Ozônio residual 
remanescente na água. 
 
Geração de Ozônio 
 
Para a geração do Ozônio são utilizadas três tecnologias diversas: 
 
a) Por passagem de ar ou oxigênio através de uma descarga elétrica 
voltaica silenciosa (efeito corona), sendo que o uso de Oxigênio resulta 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 104 
em concentrações de Ozônio bem mais elevadas que o uso de ar (0,5 – 
10% em peso). 
 
A produção de Ozônio é de aproximadamente 150 g/kWh. Trata-se de 
instalações complexas e caras tanto do ponto de vista do investimento 
como do custo operacional. As altas concentrações e quantidades de 
Ozônio produzidas requerem monitoramento cuidadoso e constante, bem 
como eliminação do Ozônio residual no ar por catálise, irradiação UV ou 
passagem por carvão ativado. Utiliza-se este tipo de instalação quando é 
necessária a produção de grandes quantidades de Ozônio. 
 
b) Por eletrólise direta da água: foram desenvolvidas células eletrolíticas 
capazes de produzir Ozônio diretamente no meio aquoso, através de 
eletrólise. Estas instalações são mais econômicas que as anteriormente 
descritas e capazes de produzir altas concentrações de Ozônio diretamente 
dissolvido na água. 
 
A capacidade de produção é de até 5,0 g Ozônio/h, porém somente em 
águas com características físico-químicas de potabilidade (especialmente 
ausência de turbidez e coloração). A produção de Ozônio é de 
aproximadamente 5 g/kWh. Em função destas limitações, utiliza-se este 
tipo somente para a desinfecção de águas potáveis ou de uso 
farmacêutico. 
 
c) Por irradiação de uma corrente de ar atmosférico: a irradiação do ar 
atmosférico por radiação UV-C com comprimento de onda de 185 nm 
transforma uma parte do Oxigênio diatômico em Ozônio. A irradiação se 
dá em lâmpadas fluorescentes de vapor de mercúrio similares às usadas 
para a desinfecção por UV, porém com uma linha de radiação óptica 
pronunciada no comprimento de onda de 185 nm. 
 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 105 
Trata-se de equipamentos extremamente simples e econômicos, tanto do 
ponto de vista de investimento como do de custo operacional. A produção 
de Ozônio é limitada por motivos práticos a até 50 g/h, a produtividade é 
de 4,0 – 5,0 g/kWh. Em função da excelente relação custo-benefício, este 
tipo de equipamento tem sido usado com sucesso nas mais diversas 
aplicações: desinfecção de águas e esgotos, tratamento de águas 
industriais, de resfriamento, água de piscina etc. 
 
 
Dosagem requerida 
 
Diferentes aplicações requerem dosagens distintas de Ozônio. Mais que em 
qualquer outro sistema de tratamento, a aplicação da ozonização requer um 
conhecimento preciso da qualidade da água a ser tratada para o estabelecimento 
da dosagem adequada de Ozônio e para a definição de quaisquer outros pré-
tratamentos necessários. 
 
A presença simultânea de vários contaminantes tem que ser considerada; além 
disso, condições físicas tais como temperatura, pH e tempo de residência afetam 
a operação do sistema. 
 
Formas de aplicação do Ozônio 
 
O Ozônio deve ser posto em contato com o meio aquoso sob a forma de bolhas 
de gás de menor tamanho possível. Para tanto, existem diversos sistemas 
utilizados isolada ou conjuntamente: 
• Injeção por meio de difusores; 
• Injeção por meio de ejetores; 
• Injeção por meio de circuitos de injeção. 
 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 106 
O tempo de residência necessário à aplicação é obtido pelo uso de tanques de 
contato ou reatores. Em baixas concentrações de Ozônio, tais como as utilizadas 
no tratamento de água potável (até 1,5 mg/l), estes podem ser construídos em 
PVC ou PP. Contudo, nas aplicações que requerem altas concentrações, o 
material de construção do reator tem que ser resistente à alta corrosividade do 
Ozônio, requerendo o uso de materiais nobres tais como o aço inoxidável ou 
vitrificado. Neste caso há também a necessidade de sistemas de destruição do 
ozônio residual que escapa do reator pelo respiro. 
 
Como vantagens deste processo de desinfecção, temos: 
 
 Efetivo: todos os micro-organismos são suscetíveis à desinfecção por Ozônio; 
 Conveniente: além da desinfecção, elimina contaminantes orgânicos, metais 
oxidáveis, reduz a dureza; 
 Ozônio não adiciona nada à água, exceto Oxigênio; 
 Econômico: apresenta baixo custo de capital e custos operacionais baixos; 
 Simples: instalação e operação descomplicadas. 
 
Radiação UV 
 
A Radiação Ultravioleta (R-UV) é a parte do espectro eletromagnético referente 
aos comprimentos de onda entre 100 e 400nm. De acordo com a intensidade que 
a R-UV é absorvida pelo oxigênio e ozônio e também pelos efeitos fotobiológicos, 
costuma-se dividir a região UV em três intervalos: 
• UV-C (Comprimento de onda entre 100nm e 280nm) 
• UV-B (Comprimento de onda entre 280nm e 315nm) 
• UV-A (Comprimento de onda entre 315nm e 400nm) 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 107 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Instalação Industrial de Desinfecção de Água por Radiação Ultravioleta 
Fonte: http://www.naturaltec.com.br/Ultravioleta-UV-Desinfeccao-Agua-Reuso.html 
 
 
 
 
Modelos de Fonte Artificial de Radiação Ultravioleta 
 
As lâmpadas de baixa pressão de vapor de mercúrio (monocromáticas) emitem 
de 80 a 90% da energia no comprimento de onda de 253,4 nm. Deve ser 
observado que a energia emitida no comprimento de onda de 253,4 nm 
representa de 30 a 50% da potência nominal da lâmpada. O restante da energia 
é emitido em outros comprimentos de onda e dissipado na forma de calor. A 
potência nominal é indicativa do consumo de energia, não da energia emitida. As 
potências variam de 11 a 325W. 
 
As lâmpadas de média pressão de vapor de mercúrio (policromáticas) emitem 
espectro mais amplo, variando de 180 a 1370 nm. A potência nominal varia de 2 
a 9,6kW. Com isso, o tempo de exposição e o número de lâmpadas são muito 
menores do que os utilizados nas unidades que empregam as lâmpadas de baixa 
pressão de vapor de mercúrio. 
 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 108 
Desinfecção 
 
A desinfecção é a redução na concentração de microrganismos patogênicos para 
níveis não infecciosos. Os raios emitidos pelas lâmpadas UV causam a destruição 
dos microrganismos patogênicos de modo a prevenir o alastramento de doenças 
presentes na água e no ar, provocando a queima da membrana de proteção da 
célula destes organismos, inativando-os. 
 
“Microrganismo" é um termo amplo que inclui vários grupos de germes que 
provocam doenças. Diferem em forma e ciclo de vida, mas são semelhantes em 
seu pequenotamanho e simples estrutura relativa. Os cinco maiores grupos são 
vírus, bactérias, fungos, algas e protozoários. Focando-se numa célula básica de 
bactéria, interessa-nos a parede da célula, a membrana citoplasmática e o ácido 
nucleico. 
 
O alvo principal da desinfecção por luz ultravioleta é o material genético - ácido 
nucleico. Os micróbios são destruídos por ultravioleta quando a luz penetra 
através da célula e é absorvida pelo ácido nucleico. A absorção da luz ultravioleta 
pelo ácido nucleico provoca um rearranjo da informação genética, que interfere 
com a capacidade de reprodução da célula. Os microrganismos são, portanto, 
inativados pela luz UV como resultado de um dano fotoquímico ao ácido nucleico. 
 
A desinfecção atinge vários níveis de redução: 
1 log ............ 90% 
2 log ............ 99% 
3 log ............ 99,9% 
4 log ............ 99,99% 
5 log ............ 99,999% 
 
A esterilização ocorre quando se dá a total eliminação de microrganismos 
patogênicos abaixo de um nível de medição especificado. A esterilização é 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 109 
definida como uma redução de contaminantes igual ou superior a 8 logs ou 
99,999999%. 
 
A radiação UV pode ser usada em: 
 Desinfecção de água para abastecimento: municipal, hospitais, 
consultórios odontológicos, escolas, quartéis, centros comunitários, 
hotéis, residências, piscinas, poços artesianos, água da chuva para fins 
não potáveis; 
 Desinfecção de efluentes: esgotos sanitários de condomínios, 
residências, indústrias e municípios; 
 Comercial: aquicultura, hidroponia, laboratórios, aquários, piscinas, 
restaurantes e padarias; 
 Industrial: farmacêutica, água mineral, bebidas, eletrônica, alimentícia, 
têxtil, cosméticos, gráfica etc.; 
 Proteção para outras tecnologias de tratamento de água: membranas 
(osmose reversa e ultrafiltração), resinas de deionização, filtros de 
carvão ativado. 
 Aplicações de UV no ar: exaustão de tanques, ar comprimido estéril, 
dutos de ar condicionado e ambientes com contaminação. 
 
Tratamento para Sólidos Orgânicos Dissolvidos 
 
Troca Iônica 
 
O tratamento de água, seja para uso humano ou uso industrial, requer 
tratamentos ou filtrações variáveis, de acordo com a necessidade. Alguns usos 
industriais exigem tratamentos mais cuidadosos e completos que o tratamento 
para uso humano (potabilidade). Empresas como a indústria farmacêutica 
demandam água de alta qualidade e necessitam de água de alta pureza com um 
polimento final e tirando todos os sais presentes. 
 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 110 
Em alguns casos, é preciso retirar um metal pesado específico, dificilmente 
conseguido com tratamento usual. Água de caldeira, por exemplo, precisa de 
retirada de dureza (cálcio e magnésio) que poderia entupir a tubulação e reduzir 
a capacidade de funcionamento. Para estas aplicações mais específicas, 
desenvolveram-se as resinas de troca iônica (aniônica e catiônica) que retiram 
estes íons da água, seletivamente. 
 
Resinas de troca iônica são grânulos que têm em sua estrutura molecular radicais 
ácidos ou básicos passíveis de troca por outros íons em solução. Os íons positivos 
ou negativos fixos nestes radicais são substituídos pelos íons contaminantes na 
solução. A operação de troca iônica é a troca entre estes íons presentes 
(contaminantes) e íons sólidos presentes na resina. 
 
As resinas de troca iônica podem ser tipo gel ou macroporos. A estrutura 
molecular é obtida por polimerização e a diferença apenas em porosidade. O tipo 
gel tem porosidade reduzida à distância intermolecular (microporo) e o tipo 
macroporo é formada adicionando-se uma substância que produz o efeito. 
 
As resinas de troca iônica podem ser monofuncionais, se tiverem apenas um tipo 
de radical, ou polifuncionais, se a molécula tiver vários tipos de radicais 
intercambiáveis. 
 
Resinas catiônicas de ácido forte: são produzidas por sulfonação do polímero com 
ácido sulfúrico, o grupo funcional é o ácido sulfônico, -SO3H. Estas resinas 
trabalham em qualquer pH, separam todas os sais e requerem uma quantidade 
elevada de regenerante. Esta resina é escolhida para quase todas as aplicações 
de abrandamento de água. 
 
A resina catiônica forte (em ciclo sódio), habitualmente utilizada nos 
abrandadores, pode remover ferro e manganês quando presentes sob a forma 
iônica (dissolvida). No entanto, só se deve utilizar este método se as 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 111 
concentrações presentes forem reduzidas, tendo sempre o cuidado de eliminar 
qualquer contato com o ar (para evitar formação de precipitados). O sistema 
deve ser regenerado antes que atinja a exaustão da capacidade de troca iônica 
do leito de resinas. Existem dados de fabricantes que colocam o limite em 5ppm 
de ferro dissolvido (ou de ferro mais manganês). 
 
Resinas catiônicas de ácido fraco: O grupo funcional é um ácido carboxílico -
COOH, presente em um dos componentes, principalmente o ácido acrílico ou 
metacrílico. Este tipo de resina é altamente eficiente e não precisa de uma 
quantidade elevada de regenerante, estas resinas têm uma menor capacidade 
de troca iônica devido à variação na velocidade do fluxo a baixas temperaturas. 
Resinas aniônicas de base forte: São obtidas a partir da reação de estireno-DVB 
com aminas terciárias. O grupo funcional é um sal de amônio quaternário. Os 
dois grupos principais destas resinas podem ser Tipo 1 (tem três grupos metilo) 
e tipo 2 (um grupo etanol substitui um dos grupos metil). 
Resinas aniônicas de base fraca: Resinas funcionalizadas com grupos de amina 
primária (NH4), secundária (NHR) e terciária (NR2). Podem ser aplicadas na 
adsorção de ácidos fortes com boa capacidade, mas sua cinética é lenta. Resinas 
Quelantes são seletivas, mas são pouco utilizadas por serem custosas e 
cineticamente lentas. 
 
Resinas catiônicas e aniônicas fortes de leitos mistos 
 
• polimento final da água desmineralizada; 
• reter os cátions e os ânions que passam pelo sistema de osmose reversa; 
• garantir os limites de especificações da água para caldeiras. 
 
Abrandador e Abrandamento de Água 
 
Equipamentos utilizados para redução dos teores de cálcio e/ou magnésio em 
água dura. O processo parcial de troca iônica, denominado de abrandamento, é 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 112 
obtido quando a água bruta (potável) passa em um leito de resina catiônica forte, 
no ciclo sódio. Os íons cálcio e magnésio, Ca2+ e Mg2+, solúveis na água, são 
retidos no grupamento do ácido sulfônico e os íons sódio (Na+), da resina, 
liberados para a água. Quando todos os íons sódio presos ao grupamento do 
ácido sulfônico foram trocados por cálcio e magnésio, a resina se encontra no 
estado saturado e necessita, então, ser regenerada. 
 
A regeneração das resinas do abrandamento compreende quatro estágios: 
 
• Exaustão: saturação da resina com íons cálcio e magnésio; 
• Expansão: contralavagem do leito saturado da resina, expandindo-a até 
a parte superior do vaso. A finalidade da expansão ou contralavagem é 
soltar as impurezas sólidas presas aos cristais e descompactação; 
• Regeneração: é a rejeição dos íons de cálcio e magnésio (Ca2+ e Mg2+) 
captados da água, por meio da passagem de uma salmoura a 10% 
substituídos por íons de sódio que voltam a se prender ao grupamento do 
ácido sulfônico; 
• Enxágue: o enxágue lento completa a regeneração da resina e o enxágue 
rápido final remove todo o excesso da salmoura regenerante do leito. 
 
As resinas de troca iônica são utilizadas há décadas em processos de 
desmineralização de água, abrandamento,polimento de condensado, pré-
tratamento de água para caldeiras, processos industriais etc. Resinas trocadoras 
se deterioram naturalmente com o uso, mas o processo pode ser acelerado por 
agentes externos tais como oxidantes ou outros contaminantes. Práticas 
inadequadas de operação também podem acelerar a deterioração da resina e 
diminuem a qualidade da água produzida. 
 
Uma resina responsável pela troca iônica pode ter sua durabilidade ou sua vida 
útil muito acima de 10 anos, porém, isto só acontece se o projeto e a operação 
dos sistemas sejam efetuados de maneira adequada, caso contrário, haverá um 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 113 
decaimento da vida útil desta resina, causando inconvenientes financeiros e 
operacionais. Para o cálculo da resina, da quantidade e do sistema de 
regeneração, é preciso conhecer a água que se vai tratar e a finalidade ou uso a 
que se destina. 
 
Estas são as condições para optimização do uso da resina destinada para 
tratamento, pois de acordo com a demanda de grandes volumes de líquidos a 
tratar, não só quantidade bem como o tipo de resina, são determinantes para o 
bom funcionamento do sistema. 
 
Osmose Reversa 
 
A osmose é um fenômeno encontrado na natureza, que consiste na difusão entre 
duas soluções de concentrações salinas diferentes, através de uma membrana 
semipermeável. Membranas deste tipo são tecidos que permitem a difusão 
preferencial da água e retêm sais minerais nela dissolvidos, assim como coloides 
e bactérias. 
 
Um sistema de osmose direta, contendo dois compartimentos separados por 
membrana semipermeável, onde se encontra uma solução diluída em um dos 
compartimentos e água salina no outro. Imediatamente, observa-se, um fluxo 
preferencial da solução diluída difundindo-se através da membrana, reduzindo a 
concentração salina da água, encontrada no outro compartimento. 
 
A passagem da água pura, através da membrana semipermeável, provoca um 
aumento no volume da água salinizada, com a formação de uma coluna de água. 
Este efeito físico é decorrente da pressão exercida sobre a membrana, no lado 
da água salinizada. A pressão corresponde à altura da coluna, que em situação 
de equilíbrio interrompe a difusão da água pura para água salinizada, entrando 
então os sistemas em equilíbrio. Esta pressão hidrostática de equilíbrio é 
denominada pressão osmótica da solução salina em questão. 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 114 
 
Na osmose reversa, o fluxo de água no sistema é invertido. A água salina é 
pressurizada além da pressão osmótica natural e bombeada através da 
membrana semipermeável. A membrana comporta-se como uma peneira 
molecular, rejeitando seletivamente quase todas as moléculas dissolvidas e 
permitindo somente a passagem de água pura. A osmose reversa tem a 
capacidade de separar a água de seus contaminantes, tais como: sólidos 
dissolvidos, coloides, sólidos suspensos, bactérias, vírus e matéria orgânica. 
 
Mecanismo de Funcionamento 
 
O mecanismo mais aceito, dentre outros, é o da solubilização e difusão molecular. 
Cada molécula da solução a tratar se dissolve na membrana, segundo leis de 
distribuição e equilíbrio, se difundindo através dela, em função dos diferenciais 
de concentração e pressão, existentes em cada lado da membrana. 
Portanto, o bom funcionamento da osmose reversa é em função dos gradientes 
de concentração e pressão entre a água salinizada (denominada rejeito) e a água 
produzida (denominada permeado). 
 
Tipos de Membranas utilizadas 
 
Existem vários tipos de membranas, podendo ser citados o Acetato de Celulose, 
as Poliamidas Aromáticas-Aramidas e as Poliamidas Hidrazidas (por serem fibras 
finas e ocas, possuem uma estrutura mais fechada, possibilitando trabalhar com 
água do mar com salinidade de 45.000 ppm), a Poliamida de composição 
avançada e as Polisulfonas. 
 
Algumas circunstâncias podem alterar o desempenho e o tempo de vida das 
membranas utilizadas como osmose reversa, por exemplo: 
 pH da água: a variação de pH nas faixas fortemente ácidas ou 
fortemente alcalinas afeta as diferentes membranas utilizadas. 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 115 
 Temperatura: As membranas de acetato de celulose se hidrolizam, 
quando a temperatura da água excede 30º. 
 Compactação ou Deformação Física: estes problemas podem acontecer 
nas membranas quando as pressões de bombeamento da água bruta 
excedem 90 kgf/cm2. 
 Cloro livre: sendo o cloro livre um agente oxidante energético, ele pode 
afetar a maioria das membranas, sendo nestes casos, necessária a 
decloração da água bruta. 
 Fouling: É produzido no interior da membrana, pela associação de 
sólidos suspensos e material biológico. Seria adequado evitá-lo, 
utilizando cloração e posterior decloração da água bruta e filtrando em 
malha de 0,2 µm. 
 Incrustações: na malha de membrana, a água bruta precipita dureza 
temporária, carbonato de cálcio e hidróxido de magnésio e dureza 
permanente, sulfato de cálcio. A dureza temporária é impedida de 
precipitar, trabalhando-se com valores de pH da água bruta, entre 4,5 
- 5,0. A dureza permanente é impedida de precipitar, dosando-se 
continuamente um anti-incrustante específico para sulfato de cálcio. 
 
Os produtos químicos adequados à aplicação em sistemas de osmose reversa 
são: Acidulantes/alcalinizantes, Inibidores de depósitos, Biocidas e Sequestrante 
de cloro. 
 
Eletrodiálise 
 
Eletrodiálise é uma técnica eletroquímica que utiliza membranas de troca iônica 
para remoção de íons pela aplicação de um campo elétrico. É uma operação 
unitária na qual a separação parcial dos componentes de uma solução iônica é 
induzida por uma corrente elétrica em função da quantidade de íons dissolvidos 
no meio. 
 
 
 
SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 116 
O seu princípio baseia-se numa série de membranas catiônicas e aniônicas 
arranjadas alternadamente entre dois eletrodos. Cada membrana é separada 
uma da outra por espaçadores formando compartimentos individuais. Quando 
uma solução iônica é bombeada através desses compartimentos sob efeito de 
uma diferença de potencial entre os eletrodos, os cátions migrarão para o cátodo, 
atravessando a membrana catiônica e em seguida serão retidos pela membrana 
aniônica. 
 
Esta técnica vem encontrando grande crescimento de aplicação no polimento de 
água pré-desmineralizada por troca iônica (cátion+ânion) ou por osmose reversa, 
em substituição ao leito misto de troca iônica. Trata-se de uma tecnologia de 
separação que, em geral, não envolve mudança de fase, o que significa uma 
economia no consumo de energia, principalmente se comparada aos processos 
tradicionais. 
 
A dessalinização de águas através da eletrodiálise ocorre devido a uma diferença 
de potencial elétrico nas superfícies de membranas bipolares. Esse tipo de 
membrana promove eletricamente a difusão acelerada de cátions e ânions 
através das superfícies das membranas gerando durante o processo dois 
efluentes: um com elevada concentração de sais (água concentrada) e outro com 
uma baixa concentração de sais (água diluída ou dessalinizada). 
 
As vantagens deste processo são o fato de serem operações contínuas, que não 
necessitam de regenerações periódicas, nem consomem produtos químicos, 
sendo de fácil manuseio e instaladas em ambientes fechados. 
 
Há diversas soluções para a descontaminação do meio poluído pelos efluentes 
industriais; algumas são mais radicais e definitivas do que outras, porém mais 
dispendiosas e complexas, uma vez que a contaminação pode possuir 
características distintas e atingir meios variados.SISTEMAS E TRATAMENTO DE EFLUENTES 117 
Nesse caso, cabe ao profissional responsável decidir qual método será mais 
adequado para ser adotado para a manutenção do ambiente atingido pelos 
excedentes contaminantes despejados.