Tratamento esgoto

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TRATAMENTO DE ESGOTO 1 
 
TRATAMENTO DE ESGOTO 
 
 
REFERÊNCIAS: 
 
Von Sperling, M. – “Princípios do Tratamento Biológico de Águas 
Residuárias – Introdução à Qualidade das Águas e ao Tratamento 
de Esgotos”, UFMG, 1996. 
Jordão, E. P. – “Tratamento de Esgotos Domésticos” – 4ª edição – 
Rio de Janeiro, 2005. 
 
 
1. TRATAMENTOS PRELIMINARES 
 
Objetivos: 
 
 Remoção de sólidos grosseiros, detritos minerais, materiais 
flutuantes e carreados, óleos e graxas. 
 
Constituem: 
 
 Preparação para tratamentos subseqüentes. 
 Tratamento para lançamento ao mar por meio de 
emissários submarinos. 
 Tratamento prévio para certos despejos industriais 
serem lançados à rede pública coletora. 
 
Unidades: 
 
 grades ou desintegradores; 
 caixas de areia ou desarenadores; 
 tanques de remoção de óleos e graxas; 
 tanques de neutralização; 
 tanques de equalização. 
 
TRATAMENTO DE ESGOTO 2 
Em Estação de Tratamento de Esgoto Sanitário (ETE), geralmente 
as duas primeiras unidades, seguidas de medidor de vazão, 
comumente medidor Parshall. 
 
 
 
 
 
1.1. GRADES 
 
Primeira unidade de uma ETE. 
 
Destinam-se a reter sólidos grosseiros em suspensão e corpos 
flutuantes. 
 
Grades de limpeza manual: 
 
 instalações pequenas; 
 a montante de grades mecanizadas, com abertura 
relativamente grande. 
 
Grades mecanizadas: 
 
 vazão final ≥ 250 L/s, ou; 
 quando volume do material retido justificar. 
 
Destino do material gradeado: incineração; aterro sanitário. 
 
 
 
 
TRATAMENTO PRELIMINAR PARA ESGOTO SANITÁRIO 
GRADE CAIXA DE AREIA MEDIDOR PARSHALL 
TRATAMENTO DE ESGOTO 3 
TRITURADORES 
 
Normalmente utilizados junto com grades mecanizadas. 
Separam os metais e retornam os sólidos triturados para o canal 
afluente da ETE. 
 
DESINTEGRADORES 
 
Fazem simultaneamente a retenção e a desintegração no próprio 
canal. 
Constituem ao mesmo tempo, grades e trituradores numa única 
unidade. 
 
 
 
1.2. CAIXAS DE AREIA OU DESARENADORES 
 
Destinam-se a remover areia e outros detritos minerais inertes e 
pesados (entulhos, seixos, partículas de metal, carvão,...). 
 
Para proteger bombas, evitar entupimento de canalizações e 
impedir a formação de depósitos de materiais inertes nos 
decantadores, digestores,... 
 
Destino do material retido: aterros, aterros sanitários. 
 
 
 
 
2. TRATAMENTOS PRIMÁRIOS 
 
Objetivos: 
 
 Remoção e estabilização das impurezas sedimentáveis e 
flutuantes. 
 
Processos: 
 
Além dos processos preliminares podem incluir: 
 
TRATAMENTO DE ESGOTO 4 
 decantação simples (primária); 
 precipitação química e decantação; 
 digestão dos lodos; 
 secagem, disposição sobre o terreno, incineração ou 
afastamento dos lodos resultantes; 
 desinfecção. 
 
Em ETE que faz tratamento primário de esgoto sanitário, 
geralmente depois das unidades de tratamento preliminar temos 
decantadores, digestores e dispositivos de secagem de lodos. 
 
 
 
2.1. DECANTADORES PRIMÁRIOS 
 
Separam os sólidos sedimentáveis e a gordura dos esgotos. 
 
 
Tempo de detenção (
t
): 
ht 6
 
 
Eficiência: 
 
 remoção de DBO: 35 a 40% 
 remoção de coliformes: 30 a 40% 
 
TRATAMENTO PRIMÁRIO 
DECANTADOR 
PRIMÁRIO 
SECAGEM 
DO LODO 
DIGESTOR 
TRATAMENTO DE ESGOTO 5 
Efluente não atende aos padrões de lançamento em corpos d'água. 
 
O lodo e a gordura removidos no decantador são estabilizados por 
bactérias anaeróbias e facultativas nos digestores. O tempo de 
detenção varia de 15 a 45 dias, conforme o tipo de digestor. 
 
2.2. TANQUES SÉPTICOS 
 
Os tanques sépticos (fossas sépticas) fazem a decantação primária e 
a digestão dos lodos em um único compartimento. 
 
Emprego: 
 
 tratamento individual de esgoto doméstico em áreas 
desprovidas de rede pública coletora de esgotos; 
 alternativa de tratamento de esgoto em áreas providas de 
rede coletora local; 
 retenção previa de sólidos sedimentáveis para permitir 
projeto de rede coletora com diâmetros e declividades 
menores. 
 
 
Distâncias mínimas: 
 
 1,50m de construções, limites de terreno, sumidouros, valas 
de infiltração e ramal predial de água; 
 3,0m de árvores e de qualquer ponto de rede pública de 
abastecimento de água; 
 15,0m de poços freáticos e de corpos de água. 
Lodo e escuma 
Efluente líquido 
Lodo sedimentado 
Escuma 
TANQUE SÉPTICO 
TRATAMENTO DE ESGOTO 6 
 
 
Tempo de detenção (
t
): 
hth 2412 
 
 
Eficiência: 
 
 remoção de DBO: 30 a 60% 
 remoção de óleos e graxas: 70 a 90% 
 remoção de coliformes: 40 a 60% 
 
 
Remoção do lodo em excesso: 
 
 O lodo e a escuma devem ser removidos em intervalos de 
tempo segundo o projeto. 
 É obrigatório o uso de botas e luvas de borracha. Em caso 
de remoção manual, máscaras de proteção. 
 Ao abrir a tampa de inspeção, esperar cinco minutos para a 
saída de gases tóxicos e/ou explosivos. 
 
 
O efluente apresenta elevada concentração de coliformes fecais e 
sua disposição merece cuidado. 
 
 
 
DISPOSIÇÃO DO EFLUENTE DOS TANQUES 
SÉPTICOS: 
 
a) LODO E ESCUMA: 
 
 Estações de tratamento de esgoto; 
 Pontos determinados da rede coletora de esgoto, 
aprovados pelo órgão responsável pelo esgotamento 
sanitário; 
 Leitos de secagem (para comunidades isoladas). 
 
 
 
TRATAMENTO DE ESGOTO 7 
b) LODO SECO 
 
 Aterro sanitário; 
 Usina de compostagem; 
 Campo agrícola (não pode ser utilizado para cultivos de 
hortaliças, frutas rasteiras e legumes consumidos crus). 
 
 
c) EFLUENTE LÍQUIDO 
 
c.1) INFILTRAÇÃO NO SOLO 
 
ENSAIO DE INFILTRAÇÃO 
 
Segundo a NBR-13969 da ABNT: 
 
o em três pontos do terreno que vai ser utilizado para disposição 
do efluente do tanque séptico, proceder à abertura de uma 
vala, cujo fundo deverá coincidir com o plano útil de absorção; 
 
o no fundo de cada vala abrir uma cova de seção quadrada de 
30 cm de profundidade e 30 cm de lado. Raspar o fundo e os 
lados do buraco; 
 
o retirar do fundo do buraco qualquer terra solta e encher com 
uma camada de 5 cm de brita n° 1. Em seguida, manter cada 
buraco cheio de água durante quatro horas, adicionando mais 
água à proporção que ela vai se infiltrando no terreno. 
 
o no dia seguinte, encher novamente cada buraco com água, 
aguardando que a mesma se escoe completamente; 
 
o em seguida, encher novamente os buracos com água até a 
altura de 15cm, cronometrando o tempo para que o nível 
d'água baixe 1cm (de 15cm para 14cm); 
 
o com os tempos de abaixamento determinados, entrar na 
curva apresentada a seguir e ler os coeficientes de infiltração 
correspondentes; o menor dos valores encontrados deverá ser 
adotado; 
TRATAMENTO DE ESGOTO 8 
 
 
 
 POÇO ABSORVENTE (SUMIDOURO) 
 
Para áreas onde o aqüífero é profundo. Deve-se manter ≥1,50m 
entre fundo do sumidouro e nível máximo do lençol. 
 
 
 
Área de infiltração a considerar por sumidouro: 
Dh
D



4
2 
D 
Brita n° 3 ou n° 4 
h 
≥
0
,5
0
 
NA max 
SUMIDOURO 
TRATAMENTO DE ESGOTO 9 
 
 
 VALAS DE INFILTRAÇÃO 
 
Deve ser mantida uma distância mínima vertical entre o fundo da 
vala e o nível máximo da superfície do aqüífero de 1,5m. 
 
Para manutenção da condição aeróbia no interior da vala e 
desobstrução dos poros do solo, deve ser previsto uso alternado de 
valas. Assim, o n° mínimo de valas deve ser dois, cada uma 
correspondendo a 100% da capacidade total necessária. As valas 
devem ser alternadas em um prazo máximo de seis meses. 
 
 
 
 
S3 
S2 S1 
0,10m 
0,05m 
0,30m 
> 0,30m 
Brita 
até n° 4 
Corte transversal 
VALAS DE INFILTRAÇÃO 
TRATAMENTODE ESGOTO 10 
 
 
 
 
Área de infiltração a considerar por vala: 
321 SSS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Declividade do tubo: 0,03m/m 
≤ 30m 
≥ 2,00m 
Tanque 
Séptico 
Caixa de 
distribuição 
= Tubo de ventilação com tela anti - inseto 
= Tubo de distribuição 
Corte longitudinal 
Planta 
Tubo de ventilação 
Tubo de distribuição 
TRATAMENTO DE ESGOTO 11 
c.2) TRATAMENTO COMPLEMENTAR 
 
 FILTRO ANAERÓBIO 
 
 
Altura do leito filtrante: 
 
 Geralmente de 1,20m, incluindo a altura do fundo falso. 
 Altura do fundo falso ≤ 0,60m, já incluindo a espessura da 
laje. 
 O fundo falso pode ser substituído por meio filtrante, sendo o 
esgoto introduzido no filtro por meio de tubos perfurados. 
 
Distribuição do esgoto no filtro anaeróbio: 
 
 Através de bocais no fundo falso – considerar 1 bocal para 
cada 3,0m² de área horizontal de filtro, no máximo. 
 Através de tubos perfurados. 
 
Coleta de efluentes: 
 
 Canaletas 
 tubos perfurados. 
2 
3 
1 
h2 
h1 
h 
0,80m 
0
,6
0
m
 
0
,6
0
m
 
0,10 
0,40m 
0,30m 
TANQUE 
SÉPTICO 
FILTRO ANAERÓBIO 
H 
H = h + h1 + h2 
H = altura total interna 
h = altura total do leito 
h1 = altura da lâmina livre 
h2 = altura do vão livre 
1 – bocal distribuidor 
2 – tubo guia (p/ drenagem) 
3 – canaleta do efluente 
FILTRO ANAERÓBIO 
TRATAMENTO DE ESGOTO 12 
 
Deve ser previsto um dispositivo de coleta para cada dispositivo de 
distribuição. 
 
Dispositivo de drenagem: 
 
 Nos filtros com fundo falso, um tubo-guia de 150mm de 
diâmetro em PVC para cada 3m² de área do fundo. 
 Nos filtros com distribuição por tubos perfurados, o fundo do 
filtro deve ter declividade de 1% em direção ao poço de 
drenagem. 
 
Material filtrante: 
 
 Brita n° 4 ou 5, com as dimensões mais uniformes possíveis. 
 Peças de plástico. 
 Outros materiais. 
 
Materiais de construção usuais: 
 
 Alvenaria de tijolos. 
 Concreto armado. 
 Plástico. 
 fibra de vidro. 
 
Remoção do lodo em excesso: 
 
 Drena-se o líquido através dos tubos-guia ou do poço de 
drenagem, gerando um fluxo descendente através do leito 
com velocidade maior que a normal, que provoca a remoção 
do excesso de crescimento biológico. 
 Geralmente duas a três limpezas por ano. 
 
Eficiência do sistema Tanque Séptico – Filtro Anaeróbio: 
 
 remoção de DBO: 70 a 90% 
 remoção de coliformes: 60 a 90% 
 
 
 
 
TRATAMENTO DE ESGOTO 13 
3. TRATAMENTOS SECUNDÁRIOS 
 
Objetivos: 
 
 Remoção e estabilização da matéria orgânica dissolvida (por 
bactérias) e da matéria coloidal e em suspensão (por 
adsorção ao lodo). 
 
Incluem oxidação biológica e decantação final. 
 
Processos / unidades: 
 
 filtração biológica; 
 lodos ativados; 
 lagoas de estabilização; 
 filtração anaeróbia; 
 reatores anaeróbios de fluxo ascendente; etc. 
 
 
 
3.1. FILTROS BIOLÓGICOS 
 
Características: 
 
São sistemas biológicos de crescimento fixo  desenvolvimento 
microbiano aderido à superfície de um meio de suporte (pedra 
britada, geralmente). 
 
Não é um filtro. Melhor denominação seria leito biológico. 
 
Quando o esgoto percola sobre a camada de limo, a matéria 
orgânica e o oxigênio são extraídos e produtos finais do 
metabolismo são liberados, como o CO2. 
 
O excesso de crescimento biológico é removido pelo esgoto que 
passa no meio filtrante e separado no decantador secundário. 
 
 
TRATAMENTO DE ESGOTO 14 
 
 
 
 
 
 
A ventilação é importante para fornecer o oxigênio ao processo 
biológico. Na maioria dos casos a ventilação natural é suficiente. 
 
No inverno, a ventilação ocorre de baixo para cima. O esgoto 
aquece o ar do interior do filtro que sobe por se tornar menos denso 
que o ar exterior. 
 
No verão, a ventilação ocorre de cima para baixo. O esgoto esfria o 
ar do interior do filtro, que desce e é removido pelo sistema de 
drenagem. Nova massa de ar entra pelo topo do filtro para 
substituir aquela que saiu. 
 
PROBLEMA: mosca Psychoda alternata. Algumas horas do dia fecha-
se a saída para inundar o filtro. Ventilação deve estar acima do topo 
de filtro. 
 
 
 
 
 
H2S 
 
ácidos 
orgânicos 
CO2 
O2 
DBO 
CAMADA 
ANAERÓBIA 
MEIO 
FILTRANTE 
CAMADA 
AERÓBIA 
E
SG
OT
O
 
A
R 
TRATAMENTO DE ESGOTO 15 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dreno 
Comporta 
Conduto 
efluente 
Dreno do 
fundo 
Anel central 
de coleta 
A 
A 
1
%
 
1% 
Poço de 
ventilação Canalização 
afluente 
Canaleta de 
coleta 
CORTE AA 
Ventilação 
Distribuidor rotativo 
Dreno 
Anel central 
de coleta 
Entrada do 
esgoto 
PLANTA 
FILTRO BIOLÓGICO 
TRATAMENTO DE ESGOTO 16 
Partes principais: 
 
 Distribuidores rotativos: movidos pelo próprio jato. 
 Meio filtrante: pedras com  5 a 10 cm. A maior parte da 
matéria orgânica é removida no primeiro metro da camada 
de pedra, de modo que estes filtros têm profundidade do 
leito entre 1,5 e 2,1m. Quando se emprega meio sintético 
em substituição às pedras, as unidades são chamadas de 
torres biológicas pois têm altura maior, de cerca de 6m. 
 Drenos: para coletar o efluente e permitir a circulação de 
ar. 
 
Carga de DBO aplicada no filtro: 
 
kg de DBO5 no esgoto afluente ao filtro durante um dia, por m³ de 
filtro (kgDBO5/m³×d). Não considera a contribuição devida a 
recirculação. 
 
Carga hidráulica: 
 
m³ de esgoto aplicado ao filtro durante um dia, por m² de área 
horizontal do filtro (m³/m²×d). 
 
 
 
 
3.1.1. FILTROS BIOLÓGICOS DE BAIXA CARGA 
 
Emprego: 
 
 Pouco usados, normalmente pequenas unidades de 
tratamento. 
 
Cargas aplicadas: 
 
 Carga de DBO ≤ 0,3kgDBO5/m³×d 
 Carga hidráulica entre 0,8 e 5m³/m²×d 
 
TRATAMENTO DE ESGOTO 17 
 
 
Características: 
 
 Não há recirculação. 
 Elevada eficiência na remoção da DBO. 
 Devido à baixa carga de DBO aplicada, o lodo retido no 
decantador secundário encontra-se razoavelmente oxidado e 
pode ser disposto para secagem sem geração de odores 
agressivos. 
 Áreas e volumes elevados. 
 Incidência maior de insetos e odores. 
 
Eficiência: 
 
 remoção de DBO: 85 a 93% 
 remoção de coliformes: 60 a 90% 
 
 
 
3.1.2. FILTROS BIOLÓGICOS DE ALTA CARGA 
 
Cargas aplicadas: 
 
 Carga de DBO ≤ 1,8kgDBO5/m³×d 
 Carga hidráulica entre 10 e 60m³/m²×d 
 
DECANTADOR 
SECUNDÁRIO 
FILTRO 
BIOLÓGICO 
SECAGEM 
DO LODO 
DECANTADOR 
PRIMÁRIO 
DIGESTOR 
FILTRO BIOLÓGICO - BAIXA CARGA 
TRATAMENTO DE ESGOTO 18 
 
 
 
 
 
Características: 
 
 Alta taxa de crescimento biológico no filtro. Para evitar 
obstrução, há necessidade da aplicação de carga hidráulica 
elevada, conseguida pela recirculação. 
 O lodo secundário necessita ser estabilizado antes da 
secagem. 
 
 
Eficiência: 
 
 remoção de DBO: 80 a 90% 
 remoção de coliformes: 60 a 90% 
 
 
 
 
 
 
 
RECIRCULAÇÃO 
DECANTADOR 
SECUNDÁRIO 
FILTRO 
BIOLÓGICO 
SECAGEM 
DO LODO 
DECANTADOR 
PRIMÁRIO 
DIGESTOR 
FILTRO BIOLÓGICO - ALTA CARGA 
TRATAMENTO DE ESGOTO 19 
3.2. LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO 
 
 
Emprego: 
 
 Pequenas comunidades com condições de clima e terrenos 
favoráveis: 
o regiões quentes e ensolaradas; 
o terrenos baixos, pouco acidentados, afastados das zonas 
residenciais e de baixo custo. 
 Resíduos industriais de natureza orgânica: fábrica de 
conservas, indústrias alimentícias, usina de açúcar, 
matadouros, frigoríficos, laticínios,... 
 
 
Características: 
 
 Não necessitam equipamentos e energia elétrica (salvo as 
lagoas aeradas). 
 Alta eficiência. 
 Custo inicialbaixo. 
 Despesas de operação e manutenção baixas. 
 Grande flexibilidade. 
 Possibilidade de receber sobrecargas. 
 Simplicidade de operação. 
 
 
Classificação: 
 
 Lagoas facultativas 
 Lagoas anaeróbias 
 Lagoas de maturação: têm como objetivo principal a 
remoção de patogênicos. 
 Lagoas de polimento: têm como objetivo principal a 
remoção adicional de DBO, nutrientes e patogênicos. 
 Lagoas aeradas 
 
 
 
 
TRATAMENTO DE ESGOTO 20 
3.2.1. LAGOAS FACULTATIVAS 
 
Funcionamento: 
 
 Junto á superfície livre, algas produzem oxigênio e forma-se 
uma região aeróbia. 
 Junto ao fundo, o lodo depositado é decomposto sem a 
presença de oxigênio livre e tem-se uma região anaeróbia. 
 Na região intermediária, a decomposição da matéria orgânica 
é efetuada por bactérias facultativas. Elas oxidam a matéria 
orgânica utilizando oxigênio livre, quando disponível. Na sua 
ausência, utilizam nitrato. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Características: 
 
 Custos de construção e operação reduzidos. 
 Construção, operação e manutenção simples. 
 Satisfatória resistência às variações nas características do 
afluente. 
 Necessitam áreas grandes. 
 Deve-se fazer capina freqüente nas margens e taludes 
(insetos, cobras,...). 
 Efluentes com elevadas concentrações de Sólidos em 
Suspensão devido às algas. 
 
LAGOA FACULTATIVA 
0
,3
0
 
NAmax 
0
,6
0
m
 
NAmin 
1
,5
0
 a
 3
,5
0
m
 
Luz solar 
O2 
Bacts. aeróbias 
e facultativas 
Algas 
CO2 
H2S, ácidos 
orgânicos 
Bactérias 
anaeróbias 
Depósito 
de lodo 
TRATAMENTO DE ESGOTO 21 
Taxa de aplicação superficial (Ls): 
 
Características locais 
 dha/kgDBOLS 5 
 
Inverno quente e elevada insolação 240 a 350 
Inverno e insolação moderados 130 a 240 
Inverno frio e baixa insolação 100 a 180 
 
Tempo de detenção (
t
): 
dt 45 a 15
 
 
Profundidade (
H
): 
m,,H 03 a 51
 
 
Eficiência: 
 
 remoção de DBO: 70 a 85% 
 remoção de coliformes: 60 a 99% 
 
Remoção do lodo: 
 
 Necessidade de remoção, geralmente, após mais de 20 anos. 
 
 
 
3.2.2. LAGOAS ANAERÓBIAS 
 
Características: 
 
 Baixa produção de lodo. 
 Estabilização incompleta, que requer um 2° estágio com 
tratamento aeróbio. 
 Relativamente alta temperatura necessária para o processo. 
 A camada de escuma na superfície, devida à gordura: 
 dificulta a penetração de luz 

 menos algas 

 menos oxigênio (tóxico para organismos 
anaeróbios); 
 protege contra curtos-circuitos, agitação 
provocada por ventos e transferência de oxigênio; 
 ajuda a manter temperatura mais elevada e 
uniforme no interior da lagoa. 
TRATAMENTO DE ESGOTO 22 
 Devem ficar afastadas de área habitadas devido à 
possibilidade de maus odores. 
 
 
Tempo de detenção (
t
): 
dt 6 a 3
 
 
 
Taxa de aplicação volumétrica (
vL
): 
dm/kgDBO,L, v 
3
53010
 
 
 acima de 
dm/kgDBO, 3540
, a lagoa pode exalar maus odores; 
 abaixo de 
dm/kgDBO, 3510
, a lagoa pode deixar de ser 
totalmente anaeróbia. 
 
Um grande número de lagoas no Brasil trabalha bem com cargas 
relativamente baixas, como 
dm/kgDBO, 35050
 
 
 
Profundidade (
H
): 
m,H, 005004 
 
 
 
Eficiência: 
 
 Na remoção de DBO: 
 
Temperatura média da lagoa no mês mais frio 
(°C) 
Eficiência na remoção de DBO 
(%) 
20
 
50
 
20
 
60
 
 
 Na remoção de coliformes: 60 a 90% 
 
 
remoção do lodo: 
 
 Quando camada de lodo atingir 

 metade da altura útil da 
lagoa. 
 A taxa de acúmulo é da ordem de 
anohab/m,, 3040 a 030
. 
 
TRATAMENTO DE ESGOTO 23 
Sistema Australiano de lagoas: 
 
LAGOA ANAERÓBIA + LAGOA FACULTATIVA 
 
 Requerem área menor que as lagoas facultativas. 
 Devem ficar afastadas de áreas habitadas. 
 
 
 
3.2.3. LAGOAS AERADAS FACULTATIVAS 
 
 
Características: 
 
 Oxigênio fornecido por aeradores. 
 Aeradores têm potência apenas para a oxigenação, não 
conseguindo manter toda biomassa dispersa na massa 
líquida, ocorrendo depósitos no fundo onde ocorre processo 
anaeróbio. 
 Áreas menores que sistema Australiano de lagoas. 
 Pequena possibilidade de maus odores. 
 Requerem energia. 
 
 
Lagoas Facultativas 
Lagoas 
Anaeróbias 
SISTEMA AUTRALIANO DE LAGOAS 
TRATAMENTO DE ESGOTO 24 
 
Tempo de detenção (
t
): 
dt 10 a 5
 
 
Profundidade (
H
): 
m,,H 54 a 52
 
 
Deve propiciar uma camada aeróbia de aproximadamente 
m2
 para 
oxidar os gases da decomposição anaeróbia do lodo do fundo e 
impedir maus odores. 
 
Eficiência: 
 
 Na remoção de DBO: 70 a 90% 
 Na remoção de coliformes: 60 a 96% 
 
 
 
 
3.2.4. LAGOAS AERADAS DE MISTURA COMPLETA 
 
 
 
 
 
LAGOA AERADA DE MISTURA COMPLETA 
LAGOA AERADA FACULTATIVA 
TRATAMENTO DE ESGOTO 25 
Características: 
 
 Aeradores têm potência para oxigenar e manter os Sólidos 
em Suspensão dispersos no meio líquido. 
 Devido aos Sólidos em Suspensão (biomassa) no efluente, 
há necessidade de uma lagoa de decantação após a lagoa 
aerada de mistura completa. 
 Remoção do lodo das lagoas de decantação a cada 2 a 5 
anos. 
 Menor exigência de área entre os diferentes sistemas de 
lagoas. 
 
 
Tempo de detenção (
t
): 
dt 4 a 2
 
 
Profundidade (
H
): 
m,,H 54 a 52
 
 
Eficiência: 
 
 Na remoção de DBO: 70 a 90% 
 Na remoção de coliformes: 60 a 99% 
 
 
 
 
3.3. LODOS ATIVADOS 
 
Vantagens: 
 
 elevada eficiência; 
 pequena área; 
 grande flexibilidade de operação; 
 normalmente não apresentam problemas de odores. 
 
Desvantagens: 
 
 operação delicada; 
 necessidade de completo controle laboratorial; 
 elevado custo de implantação e operação. 
TRATAMENTO DE ESGOTO 26 
3.3.1. LODOS ATIVADOS COM MISTURA 
COMPLETA 
 
Características: 
 
 O esgoto decantado e a biomassa (lodo) são misturados 
intensamente no tanque de aeração (TA). 
 Aeradores no TA garantem a mistura e o oxigênio para a 
biomassa oxidar o substrato solúvel por ela assimilado. 
 Multiplicação da biomassa resulta na produção de mais lodo. 
 O lodo do TA adsorve na sua superfície substrato não 
assimilado pela biomassa (impurezas do esgoto na forma 
coloidal e em suspensão). 
 O lodo é separado no decantador secundário. 
 Devido à recirculação do lodo, o tempo de detenção da 
biomassa (tempo de permanência dos microrganismos no 
processo) é maior que o tempo de detenção hidráulica 
(tempo de permanência do esgoto no processo). 
 A recirculação garante uma elevada concentração de 
biomassa no tanque de aeração. 
 O excesso de lodo do decantador secundário necessita 
estabilização. 
 O processo é muito sensível às descargas tóxicas e variações 
nas características do esgoto. 
TANQUE DE 
AERAÇÃO 
RECIRCULAÇÃO 
DECANTADOR 
SECUNDÁRIO 
SECAGEM 
DO LODO 
DECANTADOR 
PRIMÁRIO 
DIGESTOR 
LODOS ATIVADOS – MISTURA COMPLETA 
TRATAMENTO DE ESGOTO 27 
 
Tempo de detenção hidráulica (
t
): 
ht 5 a 3
 
 
Tempo de detenção de biomassa ou idade do lodo (
X
): 
dX 15 a 4
 
 
Eficiência: 
 
 Na remoção de DBO: 85 a 93% 
 Na remoção de coliformes: 60 a 90% 
 
 
 
 
3.3.2. LODOS ATIVADOS COM AERAÇÃO 
PROLONGADA 
 
 
 
 
 
 
 
LODOS ATIVADOS – AERAÇÃO PROLONGADA 
SECAGEM 
DO LODO 
TANQUE DE 
AERAÇÃO 
RECIRCULAÇÃO 
DECANTADOR 
SECUNDÁRIO 
TRATAMENTO DE ESGOTO 28 
Características: 
 
 Devido ao maior tempo de detençãodo esgoto, os sólidos 
sedimentáveis do esgoto bruto são oxidados no próprio 
tanque de aeração, dispensando-se os decantadores 
primários. 
 
 Maior tempo de contato da biomassa com o esgoto resulta 
em menor disponibilidade de alimento, que leva o lodo a um 
elevado grau de auto-oxidação. 
 
 O nível de auto-oxidação da biomassa permite que o lodo 
excedente do processo seja secado em leitos, sem exalação 
de odores agressivos, dispensando-se os digestores de 
lodos. 
 
 É o sistema com maior eficiência na remoção de DBO. 
 
 Tem elevados custos de implantação e operação. 
 
 É o sistema com maior consumo de energia. 
 
 Operação mais simples que os lodos ativados convencional. 
 
 
 
Tempo de detenção hidráulica (
t
): 
ht 36 a 16
 
 
 
Tempo de detenção de biomassa ou idade do lodo (
X
): 
dX 30 a 20
 
 
 
Eficiência: 
 
 Na remoção de DBO: 93 a 98% 
 Na remoção de coliformes: 65 a 90% 
 
 
TRATAMENTO DE ESGOTO 29 
 
Os VALOS DE OXIDAÇÃO são unidades de tratamento de esgoto 
que apresentam os mesmos princípios básicos do processo de lodos 
ativados com aeração prolongada. 
 
 
 
VALOS COM ROTORES DE EIXO HORIZONTAL: 
 
 
 Semelhante a uma pista de atletismo. Porém, há muitas 
modificações. 
 Recomendados para P ≤ 10.000hab. 
 Devido à pequena capacidade de aeração e de 
impulsionamento dos rotores de eixo horizontal, a 
profundidade desses valos é pequena, não ultrapassando 
1,50m, o que limita a sua aplicação às pequenas populações. 
 Rotações: 60 – 110rpm. 
 Imersões: 8 a 30cm. 
 
 
 
 
 
Tipos de rotores horizontais: 
 
a) Escovas Kessener 
 
 Escovas de piaçava. 
 Muito frágil, não sendo mais usadas. 
 50 a 80gO2/m³×h. 
Rotor 
VALO COM ROTOR DE EIXO HORIZONTAL 
TRATAMENTO DE ESGOTO 30 
 
b) Rotor Spaan, 1959 – Holanda 
 
 Piaçava foi substituída por cantoneiras com 2 a 3cm de 
lado. 
 Diâmetro do rotor: 50cm. 
 100 a 300gO2/m³×h. 
 
c) Rotor tipo Gaiola 
 
 Construído de lâminas ou pás de seção retangular 
(5×15cm, barra chata) espaçadas de 5cm, fixadas em 
posições alternadas. 
 Número de fileiras radiais: 12. 
 Diâmetro do rotor: 70cm. 
 É o rotor mais eficiente. 
 
 
Carga volumétrica ou carga de DBO: 
dm/g 35DBO225
 
 
 
 
 
VALOS COM ROTORES DE EIXO VERTICAL OU DE 
FLUXO ORBITAL 
 
 Também conhecidos como Sistema Carrossel. 
 É uma evolução do processo dos valos de oxidação para 
diminuir a área. 
 Podem ter profundidades maiores que os de eixo horizontal 
e, conseqüentemente, atenderem populações maiores. 
 Diâmetro do rotor: D = 4,0 a 7,5m 
 Rotação: 60 – 110rpm 
 O volume da câmara é calculado como no caso de valos com 
rotores horizontais. 
 
TRATAMENTO DE ESGOTO 31 
 
 
 
3.3.3. LODOS ATIVADOS POR BATELADA 
 
Características: 
 
 Esgoto é retido em um tanque onde se processa sua 
depuração, resultando na formação de mais lodo devido à 
multiplicação da biomassa. 
 
 Mantém-se o aerador ligado durante o tempo necessário 
para que a biomassa remova a matéria orgânica da água 
residuária. 
 
 Desliga-se, então, o aerador e espera-se ocorrer a 
sedimentação do lodo. 
 
8 – 30cm 
ZONA DE ESCOAMENTO 
ZONA DE 
AERAÇÃO 
1,2 D 
D 
2,5 D 
D 
TRATAMENTO DE ESGOTO 32 
 O esgoto decantado é drenado e constitui o efluente líquido 
do processo. 
 
 O excesso de lodo é retirado e, dependendo do tempo de 
aeração, pode estar estabilizado, quando é levado para 
secagem, ou não estabilizado, quando é conduzido a um 
digestor. 
 
 Apresentam maior potência instalada entre os sistemas de 
lodos ativados. 
 
 Podem ser dimensionados para operarem como sistemas 
com mistura completa ou com aeração prolongada. 
 
 Geralmente é vantajoso para pequenas populações. 
 
 
 
 
 
 
 
Tempo de detenção hidráulica (
t
): 
ht 36 a 3
 
EXCESSO 
DE LODO 
ESGOTO 
TRATADO 
ESGOTO 
BRUTO 
LODOS ATIVADOS - BATELADA 
TRATAMENTO DE ESGOTO 33 
 
Tempo de detenção de biomassa ou idade do lodo (
X
): 
dX 30 a 4
 
 
Eficiência: 
 
 Na remoção de DBO: 85 a 95% 
 Na remoção de coliformes: 60 a 90% 
 
 
3.4. REATORES ANAERÓBIOS DE MANTA DE LODO 
 
 
Terminologia: 
 
Na literatura os Reatores Anaeróbios de Manta de Lodo são 
freqüentemente referidos como: 
 UASB (upflow anaerobic sludge blanket reactors). 
 DAFA (digestor anaeróbio de fluxo ascendente). 
 RAFA (reator anaeróbio de fluxo ascendente). 
 RALF (reator anaeróbio de leito fluidizado). 
 RAFAMAL (reator anaeróbio de fluxo ascendente e manta de 
lodo). 
 RAFAALL (reator anaeróbio de fluxo ascendente através de 
leito de lodo). 
 
 
 
REATOR ANAERÓBIO DE MANTA DE LODO 
Zona de lodo 
LODO 
GÁS 
ESGOTO TRATADO 
ESGOTO BRUTO 
Decantador 
TRATAMENTO DE ESGOTO 34 
Vantagens: 
 
 Pequena área. 
 Baixo custo de construção e operação. 
 Dispensam decantadores primários. 
 Não necessitam energia. 
 Baixa produção de lodo. 
 Lodo para descarte com elevada concentração e boa 
desidratabilidade. 
 Após paralisações, o reinicio é rápido. 
 
Desvantagens: 
 
 Possibilidade de gerar maus odores. 
 Muito sensíveis às cargas tóxicas. 
 Partida exige grande intervalo de tempo. 
 Necessitam pós-tratamento pois sua eficiência na remoção 
da DBO é limitada (60% a 80%). 
 
Funcionamento: 
 
 A água residuária entra pelo fundo do reator por uma série 
de tubos de alimentação e, em contato com a zona de lodo, 
sofre degradação dos seus componentes biodegradáveis que 
são convertidos em biogás (metano). 
 
 Os flocos de lodo são levados pelas bolhas de gás, em 
corrente ascendente através do digestor, até o separador de 
gases, sólidos e líquido, onde o gás é liberado e o lodo 
retorna ao digestor. 
 
 No decantador, o lodo degaseificado e de características 
floculentas sedimenta facilmente, retornando à câmara de 
digestão. A fração líquida continua em fluxo ascendente, 
sendo retirada do reator mediante dispositivo de coleta 
instalado. 
 
 O fluxo do lodo degaseificado, em movimento descendente, 
opera em contracorrente ao fluxo hidráulico dentro do 
digestor e, dessa forma, serve para promover a mistura 
necessária para um contato eficiente entre as bactérias e a 
TRATAMENTO DE ESGOTO 35 
água residuária homogeneamente distribuída. A produção de 
gás no digestor contribui para aumentar a mistura. 
 
 
Tempo de detenção hidráulica (
t
): 
ht 9 a 6
 
 
 
Altura do reator (
H
): 
m,,H 06 a 54
 
 
Eficiência: 
 
 Na remoção de DBO: 60 a 80% 
 Na remoção de coliformes: 60 a 90% 
 
 
 
 
4. TRATAMENTOS TERCIÁRIOS 
 
 
Visam: 
 completar tratamento secundário, quando as condições 
locais exigirem um grau mais elevado de depuração; 
 remover nutrientes, caso seja necessário limitar a 
proliferação de algas no corpo receptor. 
 
Principais processos/unidades: 
 
 filtros de areia; 
 lodos ativados (em seqüência à filtração biológica, 
processos anaeróbios); 
 filtros biológicos (em seqüência a processos anaeróbios); 
 lagoas de estabilização; 
 processos de oxidação total; 
 precipitação química de fosfatos e outros compostos; 
 eletrodiálise, osmose reversa (para recuperação de 
águas de elevado padrão de qualidade); etc.