Apostila-de-Tratamento-de-Esgoto

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INSTITUTO FEDERAL GOIANO 
CAMPUS DE RIO VERDE – GO 
 
 
 
CURSO DE GESTÃO AMBIENTAL E 
TECNÓLOGO EM SANEAMENTO 
 
 
 
 
 
 
 
TRATAMENTO DE 
EFLUENTES 
 
 
 
 
 
 
 
Bruno Botelho Saleh 
CREA-GO 14.308/D 
M.Sc. Tratamento de Efluentes. UFLA 2004 
Esp. Auditoria, Perícia e Gestão Ambiental. FOC 2009 
Inspetor-Chefe do CREA-GO da Inspetoria de Rio Verde-GO 
 
 
 
 
 2 
 
INDICE 
 
 
TRATAMENTO DE EFLUENTES 
 
1 – IMPORTÂNCIA DO TRATAMENTO DE EFLUENTES......... ................ 04 
 
2 – CARACTERIZAÇÃO DE ÁGUAS RESIDUARIAS................................. 08 
2.1 – CARACTERISTICAS FÍSICAS.......................................................................... 09 
2.1.1 – MATÉRIA SÓLIDA ........................................................................................ 09 
2.1.2 – TEMPERATURA............................................................................................ 10 
2.1.3 – ODOR............................................................................................................ 10 
2.1.4 – TURBIDEZ E COR......................................................................................... 11 
 
2.2 – CARACTERISTICAS QUÍMICAS.......................................................... 11 
2.2.1 – MATÉRIA ORGÂNICA .................................................................................. 12 
2.2.2 – MATÉRIA INORGÂNICA .............................................................................. 13 
2.3 – CARACTERISTICAS BIOLOGICAS ................................................................. 15 
2.3.1 – IMPORTÂNCIA DOS MICRORGANISMOS .................................................... 16 
2.3.2 – DECOMPOSIÇÃO DOS CARBOIDRATOS...................................................... 16 
2.3.3 – DECOMPOSIÇÃO DAS PROTEÍNAS.............................................................. 17 
2.3.4 – MICROBIOLOGIA DA DIGESTÃO ANAERÓBICA ......................................... 17 
2.3.5 – VANTAGENS DE PROCESSOS ANAERÓBICOS............................................. 19 
2.3.6 – EXEMPLOS DE MICRORGANISMOS............................................................. 20 
 
3 – DEMANDA POR SISTEMAS DE TRATAMENTO LOCAL....... ............ 20 
3.1 – SISTEMAS INDIVIDUAIS DE TRATAMENTO ................................................... 20 
3.1.1 – PRIVADA DE FOSSA SECA............................................................................. 20 
3.1.2 – PRIVADA COM FOSSA ESTANQUE................................................................ 22 
3.1.3 – PRIVADA COM FOSSA DE FERMENTAÇÃO (TIPO CYNA MON) ..................... 22 
3.1.4 – PRIVADA QUÍMICA ....................................................................................... 23 
3.1.5 – PRIVADA COM VASO SANITÁRIO ................................................................ 24 
 
3.2 – SISTEMAS COLETIVOS DE TRATAMENTO ..................................................... 25 
3.2.1 – SISTEMA PÚBLICO CONVENCIONAL ........................................................... 26 
3.2.1.1 – TECNOLOGIAS PARA TRATAMENTO DE ESGOTOS SANITÁRIOS ............ 27 
3.2.1.2 – DISPOSITIVOS DE TRATAMENTO.............................................................. 30 
Robson
Nota
ESTUDAR ATÉ A PÁGINA 40 PARA 1ª PROVA.
 3 
3.2.1.2.1 – TRATAMENTO PRELIMINAR ................................................................... 30 
3.2.1.2.2 – TRATAMENTO PRIMÁRIO ...................................................................... 31 
3.2.1.2.3 – TRATAMENTO SECUNDÁRIO.................................................................. 33 
3.2.1.2.4 – TRATAMENTO DE LODO GERADO (RESIDUO SOLIDO).......................... 39 
3.2.1.2.5 – PROCESSOS DE DESIDRATAÇÃO LODO................................................. 42 
3.2.2 – SISTEMA CONDOMINAL ............................................................................... 44 
3.2.2.1 – PARTES DO SISTEMA................................................................................. 44 
3.2.3 - OUTROS TIPOS DE TRATAMENTO................................................................ 45 
3.2.3.1 – TANQUE SÉPTICO....................................................................................... 45 
3.2.3.2 – FILTRO ANAEROBICO............................................................................... 48 
3.2.3.4 – ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO (ETE) PARA PEQUENAS 
LOCALIDADES ........................................................................................................ 53 
3.2.3.5 – TANQUE IMHOFF E OMS........................................................................... 55 
3.2.3.6 – SISTEMA FOSSA SÉPTICA - FILTRO ANAERÓBIO..................................... 56 
 
4 – ANÁLISE AMBIENTAL DAS TECNOLOGIAS .............................................. 57 
 
5 – ANALISES DE EFLUENTE............................................................................ 60 
5.1 – RESÍDUOS FIXOS, VOLÁTEIS E TOTAIS........................................................ 60 
5.2 – SÓLIDOS SEDIMENTÁVEIS............................................................................ 62 
5.3 – OXIGÊNIODISSOLVIDO ................................................................................. 63 
5.4 – DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGÊNIO ........................................................ 65 
5.5 – DEMANDA QUÍMICA DE OXIGÊNIO ............................................................... 67 
 
6 – EQUAÇÕES DA MISTURA ESGOTO – MANANCIAL .................................. 69 
 
7 – OPERAÇÃO – ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE EFLUENTES .................. 71 
7.1 - ATIVIDADES DE OPERAÇÃO ........................................................................... 72 
7.2 – DISPOSITIVOS DE DISTRIBUIÇÃO E DE SAÍDA ............................................... 73 
7.3 – MEDIÇÕES DIÁRIAS........................................................................................ 74 
7.4 - LIMPEZA DO DECANTADOR PRIMÁRIO .......................................................... 74 
7.5 - LIMPEZA DAS LAGOAS FACULTATIVAS ......................................................... 75 
7.6 – DECANTADOR PRIMÁRIO (TANQUE SÉPTICO) .............................................. 75 
7.7 – LAGOAS FACULTATIVAS ................................................................................ 76 
 
8 – BIBLIOGRAFIA .............................................................................................. 81 
 
 
 
 
 4 
 
TRATAMENTO DE EFLUENTESTRATAMENTO DE EFLUENTESTRATAMENTO DE EFLUENTESTRATAMENTO DE EFLUENTES 
 
 
 
 
 
 
1.0 – A IMPORTÂNCIA DO TRATAMENTO DE ESGOTOS SANITÁ RIOS 
 
 A falta de tratamento dos esgotos e condições adequadas de saneamento 
pode contribuir para a proliferação de inúmeras doenças parasitárias e infecciosas 
além da degradação do corpo da água. A disposição adequada dos esgotos é 
essencial para a proteção da saúde pública. Aproximadamente, cinqüenta tipos de 
infecções podem ser transmitidas de uma pessoa doente para uma sadia por 
diferentes caminhos, envolvendo as excretas humanas. Os esgotos, ou excretas, 
podem contaminar a água, o alimento, os utensílios domésticos, as mãos, o solo ou 
ser transportados por moscas, baratas, roedores, provocando novas infecções. 
 Epidemias de febre tifóide, cólera, disenterias, hepatite infecciosa e inúmeros 
casos de verminoses - algumas das doenças que podem ser transmitidas pela 
disposição inadequada dos esgotos - são responsáveis por elevados índices de 
mortalidade em países do terceiro mundo. As crianças são suas vítimas mais 
freqüentes, uma vez que a associação dessas doenças à subnutrição é, geralmente, 
fatal. A elevação da expectativa de vida e a redução da prevalência das verminoses 
que, via de regra, não são letais, mas desgastam o ser humano, somente podem ser 
pretendidas através da correta disposição dos esgotos. 
 Outra importante razão para tratar os esgotos é a preservação do meio 
ambiente. As substâncias presentesnos esgotos exercem ação deletéria nos corpos 
de água: a matéria orgânica pode causar a diminuição da concentração de oxigênio 
dissolvido provocando a morte de peixes e outros organismos aquáticos, 
escurecimento da água e exalação de odores desagradáveis; é possível que os 
detergentes presentes nos esgotos provoquem a formação de espumas em locais de 
maior turbulência da massa líquida; defensivos agrícolas determinam à morte de 
peixes e outros animais. Há, ainda a possibilidade de eutrofização pela presença de 
nutrientes, provocando o crescimento acelerado de algas que conferem odor, gosto e 
biotoxinas à água (CETESB, 1988). 
 Os problemas decorrentes da falta de um sistema de coleta, tratamento e 
disposição final do esgoto sanitário agravam-se quando existe o fornecimento de água 
tratada à população. 
 5 
“Cada metro cúbico de água utilizada produz outro m etro cúbico de esgoto 
sanitário” 
 Os dados do IBGE, de 1999, indicam que no Brasil: 
 Todos os 42,8 milhões de domicílios brasileiros produzem esgoto sanitário; 
 “Desse total, 34,2 milhões produzem esgoto sanitário de forma mais intensiva, e 
são mini-fábricas” de esgoto sanitário, porque utilizam à água fornecida pelas redes 
de abastecimento. Dessas “mini-fábricas”, 14,6 milhões despejam diariamente o 
esgoto a céu aberto ou em fossas sépticas, que apresentam elevado potencial de 
contaminação de solos, lençóis freáticos, etc. Na questão específica do saneamento 
básico, o quadro apontado em levantamento do IBGE de 1997 é dramático: 
 Mais de 20% dos domicílios não eram atendidos por rede de abastecimento de 
água; 
 Cerca de 54,2 % de domicílios não tinham acesso a sistema de esgoto sanitário; 
 Na zona urbana, 7,7% não dispunham de água tratada e 47,5 % não eram 
atendidos por redes de esgoto sanitário. Segundo dados do governo, apenas 16% 
do esgoto sanitário coletado nos domicílios recebem tratamento e só uma 
pequena parcela tem destinação final sanitariamente adequada ao meio 
ambiente. Situação do setor de saneamento no Brasil tem conseqüências graves 
para a qualidade de vida da população, principalmente aquela mais pobre, residente 
na periferia das metrópoles ou nas pequenas cidades do interior. 
 “Da população diretamente afetada, as crianças são a s que mais sofrem”. 
 Segundo a FUNASA, para cada R$ 1,00 investido no se tor de saneamento, 
economiza-se R$ 4,00 na área de medicina curativa. 
 Alguns números: 
 
• 65 % das internações hospitalares de crianças menores de 10 anos estão 
associadas a falta de saneamento básico (BNDES, 1998); 
• A falta de saneamento básico é a principal responsável pela morte por diarréia 
de menores de 5 anos no Brasil (Jornal Folha de S.Paulo, 17/12/99); 
• Em 1998, morreram 29 pessoas por dia no Brasil de doenças decorrente da 
falta de água encanada, esgoto e coleta de lixo (Folha de S. Paulo, 16/jul/00); 
• A eficácia dos programas federais de combate à mortalidade infantil esbarra na 
falta de saneamento básico (FSP, 17/07/00); 
• A utilização do soro caseiro, umas das principais armas para evitar diarréia, só 
faz o efeito desejado se a água utilizada no preparo for limpa (FSP, 17/12/99); 
 Resumindo: 
 “15 crianças de 0 a 4 anos morrem por dia no Brasil em decorrência da falta 
de saneamento básico, principalmente de esgoto sani tário” - (FUNASA - FSP - 
16/07/00). 
 Os quadros a seguir mostram algumas doenças resultantes da ausência de esgoto 
sanitário ou de água adequadamente tratada. 
 
 
 6 
 
 
QUADRO 01: Doenças e Outras Conseqüências da Ausênc ia de Tratamento de 
esgoto sanitário: 
Poluentes 
Parâmetros de 
caracterização 
Tipo de Esgoto Conseqüências 
Patogênicos Coliformes Domésticos Doenças de veiculação hídrica 
Sólidos em 
suspensão 
Sólidos em 
suspensão totais 
Domésticos 
Industriais 
Problemas estéticos 
Depósitos de Lodo 
Absorção de poluentes 
Proteção de patogênicos 
Matéria orgânica 
biodegradável 
Demanda bioquímica 
de oxigênio 
Domésticos 
Industriais 
Consumo de oxigênio 
Mortandade de peixes 
Condições sépticas 
Nutrientes 
Nitrogênio 
Fósforo 
Domésticos 
Industriais 
Crescimento excessivo de algas 
Toxidade aos peixes 
Doenças em recém-nascidos 
Compostos não-
biodegradáveis 
Pesticidas 
Detergentes 
Outros 
Industriais 
Agrícolas 
Toxidade 
Espumas 
Redução da transf. de Oxigênio 
Não biodegradabilidade 
Maus odores 
 
 
 
 
FIGURA 1 – Contaminação de lenços freático. 
 
 7 
 
 
 
QUADRO 02: Doenças Relacionadas com a Ausência de R ede de Esgotos: 
Grupo de Doenças Formas de Transmissão Principais Do enças Formas de Prevenção 
Feco-Orais 
(não bacterianas) 
Contato de pessoa para 
pessoa, quando não se tem 
higiene pessoal e doméstica 
adequada. 
Poliomielite 
Hepatite Tipo A 
Giardíase 
Diarréia amebiana 
Diarréia por vírus 
 
Melhorar as moradias e as 
instalações sanitárias 
Implantar sistema de 
abastecimento de água 
Promover a educação sanitária 
Feco-Orais 
(bacterianas) 
Contato de pessoa para 
pessoa, ingestão e contato 
com alimentos contaminados 
e contato com fontes de 
água contaminadas pelas 
fezes. 
Febre tifóide 
Febre paratifóide 
Diarréias bacterianas, 
como a cólera. 
Implantar sistema adequado 
de disposição de esgotos 
Melhorar as moradias e as 
instalações sanitárias 
Implantar sistema de 
abastecimento de água e 
promover a educação sanitária 
Helmintos 
transmitidos pelo 
solo 
Ingestão de alimentos 
contaminados 
Contato da pele com o solo 
Ascaridíase (Lombriga) 
Tricuríase 
Ancilostomíase 
(amarelão) 
Construir e manter limpa as 
instalações sanitárias 
Tratar os esgotos antes da 
disposição no solo 
Evitar contato direto da pele 
com o solo (usar calçados) 
Tênia (solitárias) na 
carne de boi e de 
porco 
Ingestão de carne mal 
cozida de animais infectados Teníase e Cisticercose 
Construir instalações sanitárias 
adequadas 
Tratar os esgotos antes da 
disposição nos solos 
Inspecionar a carne e ter 
cuidado na sua preparação 
Helmintos 
associados à água 
Contato da pele com água 
contaminada Esquistossomose 
Construir instalações sanitárias 
adequadas 
Tratar os esgotos antes do 
lançamento em curso d”água 
Controlar os caramujos e evitar 
o contato com água 
contaminada 
Insetos vetores 
relacionados com 
as fezes 
Procriação de insetos em 
locais contaminados pelas 
fezes 
Filariose (Elefantíase) 
Combater os insetos 
transmissores 
Eliminar condições que 
possam favorecer criadouros e 
evitar o contato com 
criadouros 
Utilizar meios de proteção 
individual 
 8 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 2 – Modo de propagação de doenças por excretos humanos 
 
 
2.0 – CARACTERISTICAS DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS 
 
 A palavra esgoto costumava ser usada para tanto à tubulação condutora das 
águas servidas de uma comunidade, como também o próprio liquido que flui por estas 
canalizações. Hoje este termo é usado quase que apenas para caracterizar os 
despejos provenientes das diversas modalidades do uso e da origem das águas, tais 
como as de uso doméstico, comercial, industrial, as de utilidades públicas, de áreas 
agrícolas, de superfície, de infiltração, pluviais, etc. 
 Os esgotos costumam ser classificados em dois grupos principais: os esgotos 
sanitários e os industriais. 
 Os primeiros são constituídos essencialmente de despejos domésticos, uma 
parcela de águas pluviais, água de infiltração, e eventualmente uma parcela não 
significativa de despejos industriais, tendo características bem definidas. 
 Os esgotos sanitários (domésticos ou domiciliares) são, basicamente, formados 
pela reunião de águas residuárias dos usos domésticos, comerciais e institucionais, 
geradas, portanto, nos domicílios, bares, restaurantes, aeroportos, rodoviárias, hotéis, 
farmácias, "shopping centers", hospitais, postos de saúde, escolas, casas de 
detenção, repartições públicas, etc. ou qualquer dispositivo de utilização das águas 
para fins domésticos.Nestes locais, onde o uso da água e geração dos esgotos é feito 
em: aparelhos sanitários como vasos sanitários, chuveiros, pias, mictórios, bidês, 
tanques, máquinas de lavar pratos e roupas e ralos para captação de águas de 
lavagens de áreas cobertas, fazem parte do volume total de esgoto sanitário gerado 
num município, os despejos industriais, previamente tratados e enquadrados aos 
padrões de lançamento na rede pública, e as parcelas de águas provenientes de 
precipitações pluviométricas e de lençóis subterrâneos que conseguem adentrar à 
rede pública de coleta e veiculação de esgotos por locais e pontos singulares do 
sistema impossibilitados de serem perfeitamente estanques, tais como: tampas e 
paredes de caixas de passagem, inspeção e poços de visita, conexões entre 
tubulações e até mesmo, ligações clandestinas. 
Em virtude dessa grande diversificação de usuários e possíveis pontos de 
contribuição, as características qualitativas e quantitativas dos esgotos sanitários 
gerados numa comunidade podem sofrer grandes variações de carga orgânica (kg 
DBO5/hab.dia), vazões unitárias médias (L/hab.dia) e vazões instantâneas (L/s), 
sendo função do clima (variações sazonais); dos hábitos e renda "Percapita" da 
 9 
população atendida; da diversificação das atividades comerciais e industriais do 
município; do número de habitantes fixos e flutuantes do município; além de outros 
fatores, também influentes, tais como: topografia, existência de micromedição do 
consumo de água, custo unitário da água, etc. 
Desde que não haja significativa contribuição de despejos de origem industrial, 
a composição média do esgoto sanitário é razoavelmente constante. Cerca de 99,9% 
de sua massa consiste em água pura e, apenas 0,1%, de impurezas de natureza 
orgânica e inorgânica, constituídas de sólidos suspensos e dissolvidos, bem como de 
microrganismos. 
 Conforme citado por SPERLING, 1996, no projeto de uma estação de 
tratamento de esgotos (ETE), normalmente não há o interesse em se determinar os 
diversos compostos dos quais a água residuária é constituída, tendo em vista a 
complexidade das análises de laboratório que seriam necessárias e a pequena 
utilidade prática desses resultados como elementos para subsidiar o projeto e 
operação da mesma. Desta forma, é preferível a utilização de parâmetros indiretos 
que traduzam o carácter ou potencial poluidor do despejo em questão. Esses 
parâmetros são divididos em três categorias físicos, químicos e biológicos. 
 As impurezas de natureza física são causadas por substâncias cuja presença 
afeta as características da água, independentemente de sua natureza química ou 
biológica. Partículas sólidas suspensas ou em estado coloidal (orgânicas ou 
inorgânicas) alteram a transparência (turbidez) e cor da água, podendo precipitar-se 
na forma de lodo. Além disso, outras substâncias dissolvidas também poderão conferir 
alterações de cor, manifestação de odor e também variações de temperatura. 
 As impurezas de natureza química constituem-se de substâncias orgânicas e 
inorgânicas solúveis. A fração orgânica é representada por proteínas, gorduras, 
carboidratos, fenóis e por uma série de substâncias artificiais, fabricadas pelo homem, 
como detergentes e defensivos agrícolas. As substâncias minerais mais importantes 
são nutrientes (nitrogênio e fósforo), enxofre, metais pesados e compostos tóxicos. 
 As impurezas de natureza biológica são representadas pelos seres vivos 
liberados junto com os dejetos humanos: bactérias, vírus, fungos, helmintos e 
protozoários. Alguns desses seres habitam normalmente o trato intestinal do homem e 
não prejudicam-lhe a saúde; outros podem causar doenças e são denominados 
organismos patogênicos (CETESB, 1988). 
 Os esgotos industriais, extremamente diversos, provem de qualquer utilização 
da água para fins industriais e adquirem características próprias em função do 
processo industrial empregado. Assim sendo, cada industria devera ser considerada 
isoladamente. 
 As características dos esgotos variam quantitativa e qualitativamente com a 
sua utilização. Devido à grande amplitude de características dos esgotos industriais, 
somente serão consideradas, para efeito didático, as características dos esgotos 
domésticos, e, assim mesmo, condicionadas as comunidades providas de costumes 
que possam representar tipos de despejos, com características médias. 
 
2.1 – CARACTERISTICAS FÍSICAS 
 
 As características físicas de um esgoto podem ser interpretadas pela obtenção 
das grandezas correspondentes as seguintes determinações: 
 
• Teor de matéria sólida 
• Temperatura 
• Odor 
• Cor 
• Turbidez 
 
2.1.1 – MATÉRIA SÓLIDA 
 
 Das características físicas, o teor de matéria sólida é o de maior importância 
em termos de dimensionamento e controle de operações das unidades de tratamento. 
A pesquisa da matéria sólida é fonte de uma série de operações unitárias de 
tratamento. 
 10 
 A matéria sólida total do esgoto pode ser definida como a matéria que 
permanece como resíduo após evaporação a 103 ºC. Se este resíduo é calcinado a 
600 ºC as substancias orgânicas se volatilizam e as minerais permanecem sob forma 
de cinza: compõem assim a matéria sólida volátil e a matéria fixa. O conhecimento da 
fração de sólidos voláteis apresenta particular interesse nos exames do lodo do esgoto 
(para se saber sua estabilidade biológica) e nos processos de lodos ativados e 
oxidação total (para se saber a quantidade de matéria orgânica tomando parte no 
processo). 
 A matéria sólida total classifica-se ainda em matéria em suspensão e 
dissolvida. 
 A matéria sólida em suspensão compõe a parte que é retida, quando um 
volume de amostra de esgoto é filtrado através de um filtro de asbestos num cadinho 
Gooch, a fração que passa pelo filtro compõe a matéria sólida dissolvida, e que está 
presente em solução ou sob a forma coloidal. 
 
FIGURA 03 – Sólidos totais 
 
Quanto à sedimentação a matéria pode ser classificada: 
 
 Sedimentável – aquela que sedimenta num período razoável de tempo (tomado 
arbitrariamente em 1 ou 2 horas); 
 Não sedimentável – finamente dividida e que não sedimenta no tempo de 2 
horas; em termos práticos, a matéria não sedimentável só será removida por 
processos de oxidação biológica e de coagulação seguida de sedimentação. 
 Define-se ainda como matéria decantável a fração que sedimenta num 
recipiente apropriado do 1 litro (cone Imhoff) após o tempo de 1 hora; a quantidade de 
matéria decantável é uma indicação da quantidade lodo que poderá ser removida por 
sedimentação nos decantadores. 
 A matéria que passa através do filtro, no ensaio, compõe duas frações: uma de 
matéria dissolvida propriamente dita (presente em solução na água) e outra de matéria 
coloidal (diâmetro de partículas entre 10-6 e 10-3 mm). 
 
2.1.2 – TEMPERATURA 
 
 A temperatura dos esgotos é, em geral, pouco superior à das águas de 
abastecimento (pela contribuição de despejos domésticos que tiveram as águas 
aquecidas). Pode, no entanto, apresentar valores reais elevados, pela contribuição de 
despejos industriais. Normalmente, a temperatura nos esgotos esta acima da 
temperatura do ar, à exceção dos meses mais quentes do verão. 
 Em relação aos processos de tratamento sua influencia se dá, praticamente 
nas operações de natureza biológica (a velocidade de decomposição do esgoto é 
proporcional ao aumento de temperatura) e nas operações em que ocorre o fenômeno 
da sedimentação (o aumenta da temperatura faz diminuir a viscosidade melhorando as 
condições de sedimentação). Em geral esta numa faixa de 20 a 25ºC . 
 
 
Sólidos Totais 
100%
Sólidos 
Sedimentáveis e 
em Suspensão 
60%
Sólidos 
Dissolvidos 40%
Sólidos Volatéis 
50%
Sólidos Volatéis 
20%
Sólidos Fixos 10%
Sólidos Fixos 20%
Sólidos Volatéis 
70%
Sólidos Fixos 30%
Sólidos Totais 
100%
 11 
2.1.3 – ODOR 
 
 Os odores característicos dos esgotos são causados pelos gases formados no 
processo de decomposição. 
 Há dois tipos principaisde odores, bem característicos: 
 
• Odor de mofo, razoavelmente suportável, típico de esgoto fresco; 
• Odor de ovo podre, “insuportável”, típico de esgoto velho ou séptico, que 
ocorre devido à formação de gás sulfídrico proveniente da decomposição do 
lodo contido nos despejos. 
 
 Quando ocorrem odores diferentes e específicos, o fato se deve à presença de 
despejos industriais. 
 
2.1.4 – TURBIDEZ E COR 
 
 A cor e a turbidez indicam de imediato, e aproximadamente, o estado de 
decomposição de esgoto, ou sua “condição”. 
 A tonalidade acinzentada, acompanhada de alguma turbidez, é típica do esgoto 
fresco. 
 A cor preta é típica do esgoto velho e de uma decomposição parcial. 
 Os esgotos podem, no entanto, apresentar qualquer outra cor, nos casos dos 
despejos industriais, como por exemplo, um despejo de indústrias têxteis ou de tintas. 
 
 
 
 12 
2.2 – CARACTERISTICAS QUÍMICAS 
 
 A origem dos esgotos permite classificar as características químicas em dois 
grandes grupos: 
 
• Da matéria orgânica: compostos de proteínas, Carboidratos e Gorduras 
(carbono, hidrogênio, oxigênio, azoto, enxofre, Ferro, etc.) 
 
• Da matéria inorgânica: areias e substâncias minerais dissolvidas (Sulfatos, 
Carbonatos, Magnésio, Sódio, Potássio,etc.); 
 
2.2.1 – MATÉRIA ORGÂNICA 
 Nos esgotos, cerca de 70% dos sólidos são de origem orgânica. Geralmente 
estes compostos orgânicos são uma combinação de carbono, hidrogênio e oxigênio, 
algumas vezes com nitrogênio. 
Matéria orgânica: (1) matéria de origem vegetal, animal ou microbiana, viva ou morta, 
em qualquer estado de conservação, passível de decomposição. (2) porções não-
minerais sólidas do solo originadas dos resíduos dos animais e das plantas. As 
principais fontes de matéria orgânica utilizadas para a nutrição dos vegetais são os 
adubos verdes, os resíduos vegetais, palhas, serragens, cascas de madeira, restos de 
culturas, restos industriais, vinhaça, estercos e restos de aves e peixes. A degradação 
da matéria orgânica consiste na redução de compostos de elevado peso molecular a 
compostos de baixo peso molecular através de mecanismos enzimáticos, até a última 
transformação de cada substrato orgânico em compostos inorgânicos. A matéria 
orgânica pode ser dividida em substâncias lábiles (biologicamente utilizáveis) e inerte 
(quimicamente refratárias). Os grupos de substâncias orgânicas nos esgotos são 
constituídos principalmente por: 
• Compostos de proteínas (40 a 60%); 
• Carboidratos (25 a 50%); 
• Gordura e óleos (10%); 
• Uréia, surfatans, fenóis, pesticidas (em menor quantidade),etc. 
 
 As proteínas são produtoras de nitrogênio e contem carbono, hidrogênio, 
nitrogênio, oxigênio, algumas vezes fósforo, enxofre e ferro. As proteínas são o 
principal constituinte de organismo animal, mas ocorrem também em plantas. O gás 
sulfídrico presente os esgotos é proveniente do enxofre fornecido pelas proteínas. 
 Os carboidratos contem carbono, hidrogênio e oxigênio. São as primeiras 
substâncias a serem destruídas pelas bactérias, com produção de ácidos orgânicos 
(por esta razão os esgotos apresentam maior acidez). 
 Entre os principais exemplos de carboidratos podem-se citar os açucares o 
amido, a celulose e a fibra de madeira. 
 Gordura é um termo que normalmente é usado para se referir á matéria graxa, 
aos óleos e as substâncias semelhantes encontradas no esgoto. A gordura esta 
sempre presente no esgoto doméstico proveniente do uso de manteiga, óleos 
vegetais, em cozinha, da carne, etc. Pode estar presente também sob a forma de 
óleos minerais derivados do petróleo (querosene, óleo lubrificante), neste caso sua 
presença é altamente indesejável, pois geralmente são contribuições não permitidas 
(de garagens, postos de gasolina, indústrias) que chegam as canalizações em grande 
volume ou grande concentração, aderem às paredes das canalizações e provocam 
seu entupimento. 
 Os surfatans são constituídos por moléculas orgânicas com a propriedade de 
formar espuma no corpo receptor ou na estação de tratamento em que o esgoto é 
lançado. Tendem a se agregar a interface ar-água, e nas unidades de aeração aderem 
a superfície das bolhas de ar, formando uma espuma muito estável e difícil de ser 
quebrada. 
 13 
 O tipo mais comum é o chamado ABS (alquil-benzeno-sulfonado), típico dos 
detergentes sintéticos e que apresenta resistência à ação biológica; este tipo de 
surfatan teve seu uso proibido nos Estados Unidos em 1965, sendo substituído pelos 
do tipo “LAS” (alquil-sulfonado-linear) que é biodegradável. Em nosso país sua 
utilização ainda é livre. 
 Os fenóis são compostos orgânicos, originados em principalmente despejos 
industriais, e que tem a propriedade de causar, ainda que em baixa concentração, 
gosto característico à água (em especial à água clorada). 
 Os pesticidas e demais compostos químicos orgânicos, principalmente, na 
agricultura, e, como tal, não costumam chegar às galerias urbanas de esgoto, mas aos 
rios e corpos receptores, sendo, no entanto, uma fonte de poluição e de toxidez a vida 
aquática. 
 
 
 
2.2.2 – MATÉRIA INORGÂNICA 
 
 A matéria inorgânica é toda àquela composta por átomos que não sejam de 
carbono (exceto no caso do ácido carbônico e seus sais). Os poluentes inorgânicos 
são os sais, óxidos, hidróxidos e os ácidos. 
 A presença excessiva de sais, mesmo sais inertes tais como o cloreto de sódio 
pode retardar ou inviabilizar os processos biológicos (GRADY Jr et.al., 1980), por 
efeito osmótico. Em casos extremos podem inviabilizar o uso das águas por 
salinização. 
 Os sais não inertes são também analisados separadamente, sendo os 
principais: os sulfatos que podem ser reduzidos aos sulfetos; os nitratos e nitritos que 
podem ser desnitrificados; sais de amônia que podem ser nitrificados. 
 O nitrogênio e o fósforo são elementos presentes nos esgotos sanitários e 
nos efluentes industriais e são essenciais às diversas formas de vida, causando 
problemas devido à proliferação de plantas aquáticas nos corpos receptores. Nos 
esgotos sanitários são provenientes dos próprios excrementos humanos, mas 
atualmente têm fontes importantes nos produtos de limpeza domésticos e ou 
industriais tais como detergentes e amaciantes de roupas (VON SPERLING, 1996, p. 
31). Nos efluentes industriais podem ser originados em proteínas, aminoácidos, ácidos 
fosfóricos e seus derivados. 
Os metais são analisados de forma elementar. Os que apresentam toxicidade 
são os seguintes: alumínio; cobre; cromo; chumbo; estanho; níquel; mercúrio; vanádio; 
 14 
zinco. A toxicidade dos metais é função também de seus números de oxidação (cromo 
trivalente e hexavalente, etc.). Outros metais tais como o sódio, cálcio, magnésio, e 
potássio são analisados principalmente em casos de reuso de águas ou em casos nos 
quais a salinidade do efluente influencie significativamente em processos de corrosão, 
incrustação e osmose. 
Os principais ânions são: amônio; cianeto; carbonato, bicarbonato; hidróxido; 
nitrato; nitrito; fosfato; sulfato; sulfito; sulfeto. 
 
 
 
 A determinação do oxigênio dissolvido é de fundamental importância para 
avaliar as condições naturais da água e detectar impactos ambientais como 
eutrofização e poluição orgânica. 
 Do ponto de vista ecológico, o oxigênio dissolvido é uma variável 
extremamente importante, pois é necessário para a respiração da maioria dos 
 15 
organismos que habitam o meio aquático. Geralmente o oxigênio dissolvido se reduz 
ou desaparece, quando a água recebe grandes quantidades de substâncias orgânicas 
biodegradáveis encontradas, por exemplo, no esgoto doméstico, em certos resíduos 
industriais, no vinhoto, e outros. Os resíduos orgânicos despejados nos corpos d’água 
são decompostos por microrganismos que se utilizam do oxigênio na respiração. 
 Assim, quanto maior a carga de matéria orgânica, maior o número de 
microrganismos decompositores e, conseqüentemente, maior o consumo de oxigênio. 
A morte de peixes em rios poluídos se deve, portanto, à ausência de oxigênioe não à 
presença de substâncias tóxicas. A determinação do oxigênio dissolvido na água pode 
ser feita através do método "Winkler" ou eletrométrico. 
 Nos esgotos, os teores de oxigênio dissolvido são normalmente nulos ou 
próximos a zero. Isto se deve à grande quantidade de matéria orgânica presente, 
implicando em um elevado consumo de oxigênio pelos microrganismos 
decompositores. Assim, adota-se usualmente, nos cálculos de autodepuração, o OD 
do esgoto bruto como zero. 
 
Caso o esgoto seja tratado, as seguintes considerações podem ser efetuadas: 
 
 - Tratamento primário . Efluentes de tratamento primário podem ser admitidos como 
tendo OD igual a zero. 
 - Tratamento anaeróbio . Efluentes de processos anaeróbios de tratamento 
possuem também um OD igual a zero. 
 - Lodos ativados e filtros biológicos . Efluentes desses sistemas sofrem certa 
aeração nos vertedores de saída dos decantadores secundários, podendo o OD 
subir a 2 mg/l ou mais. Se o emissário de lançamento final for longo, este oxigênio 
poderá vir a ser consumido. 
 - Lagoas facultativas . Efluentes de lagoas facultativas podem apresentar teores 
médios de OD elevados, em torno de 5 a 6 mg/l., face à produção de oxigênio puro 
pelas algas. 
 
Decomposição: é o processo de conversão de organismos mortos, ou parte destes, 
em substâncias orgânicas e inorgânicas, através da ação escalonada de um conjunto 
de organismos (necrófagos, detritóvoros, saprófagos decompositores e saprófitos 
propriamente ditos). Decomposição da matéria orgânica mediante sua transformação 
química em compostos simples, com resultante liberação de energia. 
 
2.3 – CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICAS 
 
 Os contaminantes biológicos são diversos agentes patogênicos ou não. As 
características bacteriológicas dos esgotos referem-se à presença de diversos 
microrganismos tais como bactérias inclusive do grupo coliforme, vírus e vermes (VON 
SPERLING, 1996, p. 19). No caso das indústrias, as que operam com o abate de 
animais também são grandes emissoras de microrganismos, bem como muitas 
produtoras de alimentos. 
 Os microrganismos presentes contaminam o solo, inclusive os lençóis 
subterrâneos e as águas superficiais, sendo responsáveis pelas doenças de 
veiculação hídrica. 
 
 16 
 
Obs. NMP – Número mais provável; UT – unidade de toxicidade; CENO Concentração máxima de efeito não observado. 
 
 As bactérias, organismos unicelulares, constituem o elemento mais importante 
deste grupo de organismos, uma vez que são responsáveis pela decomposição e 
estabilização da matéria orgânica. São também uma forma de alimento dos 
protozoários, servindo como elemento mantedor do equilíbrio entre as diferentes 
formas de organismo. 
 
Divididas em três grandes classes, distinguem se: 
 
• As bactérias aeróbias , que sintetizam a matéria orgânica, respirando o 
oxigênio livre, dissolvido na massa líquida; 
• As bactérias anaeróbias , que quebram a cadeia orgânica dos compostos 
hidrogenados, respirando o oxigênio quimicamente combinado e sintetizando a 
matéria orgânica; 
• As bactérias facultativas , que atuam tanto nas condições aeróbicas como 
nas anaeróbicas. 
Algumas bactérias são patogênicas, causando principalmente doenças intestinais. 
2.3.1 – IMPORTANCIA DOS MICRORGANISMOS 
 Em algum momento entre 300 milhões e 2 bilhões de anos atrás, o 
aparecimento de algas fotossintéticas, mudou o curso da história da vida na terra 
dando início à produção de oxigênio (O2) para a atmosfera, que hoje representa 21% 
do total de gases. 
Fotossíntese 
CO2 + 2 H2O + luz ►► (CH2O) + H2O + O2 ↑ 
 A molécula de (CH2O) produzida na fotossíntese, representa a unidade 
formadora de carboidratos, matéria prima fundamental para a síntese de todos os 
compostos orgânicos vegetais e animais. Alguns carboidratos importantes são: 
glicose, frutose, xilose, sacarose, amido, glicogênio, celulose, hemicelulose e outros.
 Dos 10 bilhões de espécies de seres vivos que habitam o planeta, uma boa 
parte são microrganismos, só de fungos se calcula 1,5 milhões de espécies. Eles 
estão no ar, no solo e na água, e até dentro de animais como a vaca, ovelha, cabras, 
etc., em simbiose no rúmen, seu primeiro estomago, onde bactérias e protozoários, 
em número de bilhões de células por milímetro quadrado, ajudam a digestão; no ser 
humano a flora intestinal é fundamental para a manutenção da saúde. Sua capacidade 
de adaptação, reprodução, dispersão e variedade, os permite viver em qualquer 
substrato, habitat ou ambiente; um hectare de terra fértil, por exemplo, apresenta 4 
tons de fungos e bactérias em seus 15 cm superficiais. Com tal capacidade 
multiplicativa e atividade metabólica, sua respiração é responsável por 90% do CO2 
presente na atmosfera (0,03% do total de gases). 
 17 
2.3.2 – DECOMPOSIÇÃO DOS CARBOIDRATOS 
 Com a morte, pela ação de outros microrganismos, o carboidrato é degradado 
e o CO2 volta para a atmosfera, mantendo-se o balanço. 
 Microrganismos 
 (CH2O) + O2 --------> CO2 + H2O 
 
 
 
2.3.3 – DECOMPOSIÇÃO DAS PROTEINAS (NITRIFICAÇÃO) 
 Compostos nitrogenados como as proteínas e aminoácidos também serão 
oxidados ou decompostos por via biológica produzindo inicialmente a amônia, depois a 
oxidação a nitrito (NO2¯ ) e depois a nitrato (NO3¯ ). O nitrato é um composto 
mineralizado estável e solúvel, prontamente assimilável pelas plantas. A 
decomposição produzindo amônia se dá via aeróbia ou anaeróbia por uma série de 
bactérias, entretanto, a nitrificação se dá apenas pela ação de duas bactérias 
aeróbias: a Nitrosomonas e a Nitrobacter: 
As reações que ocorrem são as seguintes: 
 Bactérias 
1) Proteína ► NH3 (amônia) 
 Nitrosomonas 
2) NH3
- + CO2 + 1,5 O2 ► Nitrosomonas + NO2
¯ 
 Nitrobacter 
3) NO2
¯ + CO2 + 0,5 O2 ► Nitrobacter + NO3
¯ 
 A quantidade de O2 necessária na degradação das proteínas (nitrificação) é 
maior do que para a dos carboidratos, pois o processo se dá em duas etapas; a 
temperatura ideal para as reações se da entre 30 e 35 °C. 
 
2.3.4 – MICROBIOLOGIA DA DIGESTÃO ANAERÓBIA 
 
 A digestão anaeróbia pode ser considerada como um ecossistema onde 
diversos grupos de microrganismos trabalham interativamente na conversão da 
matéria orgânica complexa em metano, gás carbônico, água, gás sulfídrico e amônia, 
além de novas células bacterianas. 
 
MATÉRIA ORGÂNICA X BACTÉRIAS ANAERÓBIAS = CH4 gás metano, CO2 gás 
carbônico, H2O água. H2S gás sulfídrico, NH3 amônia e novas células. 
 
 Os microrganismos que participam do processo de decomposição anaeróbia 
podem ser divididos em três importantes grupos de bactérias, com comportamentos 
fisiológicos distintos: 
 18 
• O primeiro grupo é composto de bactérias fermentativas que transformam por 
hidrólise, os polímeros em monômeros, e estes em acetato, hidrogênio, dióxido 
de carbono, ácidos orgânicos de cadeia curta, aminoácidos e outros produtos 
como glicose; 
• O segundo grupo é formado pelas bactérias acetogênicas produtoras de 
hidrogênio, o qual converte os produtos gerados pelo primeiro grupo ( 
aminoácidos, açucares. ácidos orgânicos e álcoois ) em acetato, hidrogênio e 
dióxido de carbono; 
• Os produtos finais do segundo grupo são os substratos essenciais para o 
terceiro grupo que por sua vez constitui dois diferentes grupos de bactérias 
metanogênicas. Um grupo usa o acetato, transformando-o em metano e 
dióxido de carbono , enquanto o outro produz metano, através da redução do 
dióxido de carbono. 
 
 Embora o processo de digestão anaeróbia seja simplificadamente considerado 
como de duas fases, este pode ser subdividido em quatro fases principais, como a 
Hidrólise, Acidogênese, Acetogênese e Metanogênese. 
 
HIDRÓLISE 
 
Uma vez queas bactérias não são capazes de assimilar a matéria orgânica 
particulada, a primeira fase no processo de degradação anaeróbia consiste na 
hidrólise de materiais particulados complexos (polímeros) em materiais dissolvidos 
mais simples (moléculas menores) os quais podem atravessar as paredes celulares 
das bactérias fermentativas. Esta conversão de materiais particulados em materiais 
dissolvidos é conseguida através da ação de exoenzimas excretadas pelas bactérias 
fermentativas hidrolíticas. Na anacrobiose, a hidrólise dos polímeros usualmente 
ocorre de forma lenta, sendo vários os fatores que podem afetar o grau e a taxa em 
que o substrato é hidrolisado (Lettinga et al., 1996 e Chernicharo – Reatores 
Anaeróbios): 
 
• Temperatura operacional do processo de tratamento (reator ou lagoa 
anaeróbica, etc.); 
• Tempo de residência do substrato no processo de tratamento (reator ou lagoa 
anaeróbica, etc.); 
• Composição do substrato (ex.: teores de lignina, carboidrato, proteínas e 
gordura); tamanho das partículas; 
• pH do meio; concentração de NH4+-N; 
• Concentração de produtos da hidrólise (ex.: ácidos graxos voláteis). 
 
ACIDOGÊNESE 
 
 Os produtos solúveis oriundos da fase de hidrólise são metabolizados no 
interior das células das bactérias fermentativas, sendo em diversos compostos mais 
simples, os quais são então excretados pelas células. Os compostos produzidos 
incluem ácidos graxos voláteis, álcoois, ácido lático, gás carbônico, hidrogênio, amônia 
e sulfeto de hidrogênio, além de novas células bacterianas. Como os ácidos graxos 
voláteis são os principais produtos dos organismos fermentativos, estes são 
usualmente designados de bactérias fermentativas acidogênicas. A acidogênese é 
efetuada por um grande e diverso grupo de bactérias fermentativas, a exemplo das 
espécies Clostridiun e Bacteroids. As primeiras constituem uma espécie anaeróbia que 
forma esporos, podendo dessa forma, sobreviver em ambientes totalmente adversos. 
As bacteróids encontram-se comumente presentes nos tratos digestivos, participando 
da degradação de açúcares e aminoácidos. A maioria das bactérias acidogênicas são 
anaeróbias estritas, mas cerca de 1% consiste de bactérias facultativas que podem 
oxidar o substrato orgânico por via oxidativa. Isso é particularmente importante, uma 
vez que as bactérias estritas são protegidas contra a exposição ao oxigênio 
eventualmente presente no meio (Van Haandel & Lettinga et al. 1996 e Chernicharo). 
 
ACETOGÊNESE 
 19 
 
 As bactérias acetogênicas são responsáveis pela oxidação dos produtos 
gerados na fase acidogênica em substrato apropriado para as bactérias 
metanogênicas. Dessa forma, as bactérias acetogênicas fazem parte de um grupo 
metabólico intermediário que produz substrato para as metanogênicas. Os produtos 
gerados pelas bactérias acetogênicas são o hidrogênio, o dióxido de carbono e o 
acetato. Durante a formação dos ácidos acético e propiônico, uma grande quantidade 
de hidrogênio é formada, fazendo com que o valor do pH no meio aquoso decresça. 
De todos os produtos metabolizados pelas bactérias acidogênicas, apenas o 
hidrogênio e o acetato podem ser utilizados diretamente pelas metanogênicas. Porem 
pelo menos 50% da DQO biodegradável é convertida em propianato e butirato, os 
quais são posteriormente decompostos em acetato e hidrogênio pela ação das 
bactérias acetogênicas. 
 
 
 
 
METANOGÊNESE 
 
 A etapa final no processo global de degradação anaeróbia de compostos 
orgânicos em metano e dióxido de carbono é efetuada pelas bactérias metanogênicas. 
As metanogênicas utilizam somente um limitado número de substratos, 
compreendendo ácido acético, hidrogênio /dióxido de carbono, ácido fórmico, metanol, 
metilaminas e monóxido de carbono. Em função de sua afinidade por substrato e 
magnitude de produção de metano, as metanogênicas são divididas em dois grupos 
principais, um que forma metano a partir de ácido acético ou metanol, e o segundo 
que produz metano a partir de hidrogênio e dióxido de carbono, como a seguir: 
 
- bactérias utilizadoras de acetato ( acetoclásticas ); 
- bactérias utilizadoras de hidrogênio ( hidrogenotróficas ). 
 
 Além das fases descritas anteriormente, o processo de digestão anaeróbia 
pode incluir, ainda, uma outra fase, dependendo da composição química do despejo a 
ser tratado. Despejos que contenham compostos de enxofre são submetidos à fase de 
sulfetogênese (redução de sulfato e formação de sulfetos ), conforme descrito a 
seguir: 
 
SULFETOGÊNESE 
 
 A produção de sulfetos é um processo no qual o sulfato e outros compostos a 
base de enxofre são utilizados como aceptores de elétrons durante a oxidação de 
compostos orgânicos. Durante este processo, sulfato, sulfito e outros compostos 
sulfurados são reduzidos a sulfeto, através da ação de um grupo de bactérias 
anaeróbias estritas, denominadas bactérias redutoras de sulfato (ou bactérias 
sulforedutoras). As bactérias sulforedutoras são consideradas um grupo muito versátil 
de microrganismos, capazes de utilizar uma ampla gama de substratos, incluindo toda 
a cadeira de ácidos graxos voláteis, diversos ácidos aromáticos, hidrogênio, metanol, 
etanol, glicerol, açúcares, aminoácidos, e vários compostos fenólicos. As bactérias 
sulforedutoras dividem-se em dois grandes grupos Bactérias sulforedutoras que 
oxidam seus substratos de forma incompleta até o acetato e Bactérias sulforedutoras 
que oxidam seus substratos completamente até o gás carbônico. ( Visser, 1995 e 
Chernicharo) 
 
 
2.3.5 – VANTAGENS DOS PROCESSOS ANAERÓBIOS 
 
 
• Baixa produção de lodo, cerca de 5 a 10 vezes inferior a que ocorre nos 
processos aeróbios; 
 20 
• Não há consumo de energia elétrica, uma vez que dispensa o uso de bombas, 
aeradores, válvulas solenóides, painéis elétricos etc. 
• Baixa demanda de área, reduzindo os custos de implantação; 
• Produção de metano, um gás combustível de elevado teor calorífico; 
• Possibilidade de preservação da biomassa (colônia de bactérias anaeróbias) , 
sem alimentação do reator, por vários meses, ou seja, a colônia de bactérias 
entra em um estágio de endogenia, sendo reativada a partir de novas 
contribuições. A titulo de exemplo, podemos citar as casas de praia ou de 
campo que ficam longos períodos sem nenhuma contribuição, e a partir do uso 
dessas residências, o sistema volta a operar normalmente. 
• É importante frisar, que contrariamente ao processo anaeróbio, nos processos 
aeróbios , onde as bactérias dependem do oxigênio que é injetado através de 
aeradores, a falta de energia elétrica ou queima de motor, coloca todo o 
sistema em colapso, uma vez que não havendo oxigênio, perde-se todo o 
campo biológico (morrem todas as bactérias aeróbias) . 
2.3.6 – EXEMPLO DE MICRORGANISMOS 
 
Levedos 
 
Algas 
 
Protozoários Actinomicetes 
FIGURA 04 – exemplos de microrganismos 
 
 
Cianobactérias Algas 
 
Bactérias 
FIGURA 05 – exemplos de microrganismos 
 
 
3.0 – DEMANDA POR SISTEMAS DE TRATAMENTO LOCAL 
 
 21 
 É de conhecimento amplo a crise que atravessa o saneamento no Brasil, 
conforme foi identificado pelas pesquisas realizadas pela ABES e pelo IBGE no final 
dos anos 80 e inicio dos anos 90. Os dados referentes ao esgotamento sanitário são 
alarmantes, indicando índices de cobertura da população, por redes coletoras de 
apenas 30%, e um percentual de municípios que possuem estações de tratamento 
inferior a 10%. 
 Mesmo nos municípios que se incluem nesta pequena parcela, em geral, as 
estações de tratamento atendem a apenas uma parte da população, muitas vezes as 
eficiências são reduzidas e problemas operacionais são freqüentes. (Barros et al., 
1995). 
 Diante desse enorme déficit sanitário, aliado ao quadro epidemiológico e ao 
perfil sócio-econômico das comunidades brasileiras, constata-se a necessidade por 
sistemas locais e simplificados, de coleta e tratamento dos esgotos. 
Estes sistemas devem conjugar baixos custos de implantaçãoe operação, 
simplicidade operacional, índices mínimos de mecanização e sustentabilidade do 
sistema como um todo. 
 Nesse sentido, as seguintes alternativas, dentre outras, devem ser 
consideradas: 
 
Sistemas individuais de tratamento e disposição de excretas e esgotos, que se 
separam pelas condições locais: 
Locais onde existe e não existe água encanada utilizam os seguintes sistemas: 
À medida que as comunidades e a concentração humana tornam-se maiores, 
as soluções individuais para remoção e destino do esgoto doméstico devem dar lugar 
às soluções de caráter coletivo denominadas sistema de esgotos . 
 
3.1 – SISTEMAS INDIVIDUAIS DE TRATAMENTO 
 
3.1.1 – PRIVADA DE FOSSA SECA 
 
A privada de fossa seca compreende a casinha e a fossa seca escavada no 
solo, destinada a receber somente os excretas, ou seja, não dispõe de veiculação 
hídrica. As fezes retidas no interior se decompõem ao longo do tempo pelo processo 
de digestão anaeróbia. Lugares livres de enchentes e acessíveis aos usuários. 
Distante de poços e fontes e em cota inferior a esses mananciais, a fim de 
evitar a contaminação dos mesmos. A distância varia com o tipo de solo e deve 
ser determinada localmente. Adotar uma distância mínima de segurança, 
estimada em 15 metros. Para dimensionamento da fossa seca deverá ser 
levado em consideração o tempo de vida útil da mesma e as técnicas de 
construção. As dimensões indicadas para a maioria das áreas rurais são as 
seguintes: 
 
• Abertura circular com 90cm de diâmetro, ou quadrada com 80cm de 
lado; 
• A profundidade varia com as características do solo, o nível de água do 
lençol freático, etc., recomendando-se valores em torno de 2,50m. 
 
 
 22 
 
 Figura 03 – corte longitudinal privada com fossa seca 
 
 
 Figura 04 – corte longitudinal privada com fossa seca 
 
 
 Sendo fossa seca é contra-indicado o lançamento de água no seu interior; 
serão lançados apenas os dejetos e o papel higiênico (papel de limpeza). Entretanto, 
se ocorrer mau cheiro, recomenda-se empregar pequenas porções de sais 
alcalinizantes, como sais de sódio, cálcio e potássio, sendo comum o uso de cal ou 
cinza.Justifica-se essa medida pelo mau cheiro que a excreta desprende em fase da 
digestão ácida (séptica). No início da digestão, há tendência para o desenvolvimento 
de bactérias próprias do meio ácido, responsáveis pela produção de compostos 
voláteis mal cheirosos como ácido sulfídrico e outros. Entretanto, com pH elevado, 
haverá o desenvolvimento de bactérias responsáveis pela produção de gases 
inodoros, como metana e gás carbônico. 
 A porta da casinha deve estar sempre fechada e o buraco tampado quando a 
fossa estiver fora de uso. 
 
3.1.2 – PRIVADA COM FOSSA ESTANQUE 
 
Consta de um tanque destinado a receber os dejetos, diretamente, sem 
descarga de água, em condições idênticas a privada de fossa seca. a) esta solução é 
adotada geralmente em: zonas de lençol muito superficial; zonas rochosas ou terrenos 
muito duros; terrenos facilmente desmoronáveis; lotes de pequenas proporções, 
onde há perigo de poluição de poços de suprimento de água. O tanque da fossa 
estanque deverá ter capacidade para armazenar até 1.000 litros de excretas e deve 
 23 
ser construído de concreto ou alvenaria, e totalmente impermeabilizado. Para uma 
família de cinco pessoas, um tanque de 1.000 litros ficará cheio após o período de um 
ano. Nessa ocasião o tanque será esvaziado por uma tampa atrás da casinha; o 
material retirado será imediatamente enterrado, não se prestando para adubo. 
 
 
 Figura 6 – Privada com fossa estanque 
 
3.1.3 - PRIVADA COM FOSSA DE FERMENTAÇÃO (TIPO CYNAMON) 
 
 Consta essencialmente de duas câmaras (tanques) contíguas e independentes 
destinadas a receber os dejetos, tal qual nas privadas de fossa seca. Apropriada para 
outros tipos de terrenos desfavoráveis à construção de privada de fossa seca. 
 Para facilitar a compreensão do seu funcionamento, chama-se de I e II as 
duas câmaras: 
 
• Isolar a câmara II, vedando a respectiva tampa no interior da casinha; 
• Usar a câmara I, até esgotar a sua capacidade. Para uma família de seis 
pessoas, a câmara ficará cheia em um ano, aproximadamente; 
• Isolar a câmara I, vedando a respectiva tampa. O material acumulado 
sofrerá fermentação natural; 
• Usar a câmara II, até esgotar a sua capacidade. Durante o período de uso, o 
material da câmara I terá sido mineralizado; 
• Retirar o material da câmara I, removendo as respectivas tampas externas 
recolocando-as após. Por ocasião da limpeza, é necessário deixar pequena 
porção de material já fermentado, a fim de auxiliar o reinício da fermentação; 
• Isolar a câmara II e usar a câmara I, como anteriormente. 
 
 24 
 
 Figura 7 – Planta e corte transversal privada com fossa de fermentação 
 
 
 Figura 8 – cortes transversal e longitudinal privada com fossa de fermentação 
 
 
3.1.4 – PRIVADA QUÍMICA 
 
 É constituída de um tanque cilíndrico, de aço inoxidável, contendo solução de 
soda cáustica (NaOH), destinado a receber os dejetos procedentes de uma 
bacia sanitária comum. Esse tanque é removível. Devido ao seu custo elevado, só é 
aplicável em circunstâncias especiais: acampamentos, colônias de férias, ônibus, 
aviões, etc. No funcionamento a soda cáustica no interior do cilindro, liquefaz o 
material sólido e destrói as bactérias, os ovos de helmintos e outros microorganismos. 
A dosagem recomendada é de 10kg de soda cáustica para 50 litros de água. 
 Periodicamente, o tanque é esvaziado e reabastecido com nova porção de 
solução química. A OMS recomenda cuidados especiais nos pontos de recepção e 
esvaziamento, objetivando a saúde coletiva e a dos manipuladores. Devem os locais 
ter água quente e fria e o esvaziamento ser auxiliado por dispositivos mecânicos 
evitando o manuseio direto. 
 No Quadro 03 – vantagens e desvantagens dos principais sistemas. 
 25 
 
Quadro 03 – Vantagens e Desvantagens de sistema de T ratamento Individuais onde não possui água 
encanada 
TIPO DE SISTEMA VANTAGENS DESVANTAGENS 
PRIVADA COM 
FOSSA SECA 
• Baixo custo; 
• .Simples operação e manutenção; 
• Não consome água; 
• Risco mínimo à saúde; 
• Recomendada p/ áreas de baixa e média 
densidade 
• Aplicável a tipos variados de terrenos; 
• Permite o uso de diversos materiais de 
construção. 
 
• Imprópria para áreas de 
alta densidade; 
• Podem poluir o subsolo; 
• Requer solução para 
outras águas servidas. 
 
PRIVADA COM 
TANQUE ESTANQUE 
• Baixo custo; 
• Fácil construção; 
• Simples operação e manutenção; 
• Não consome água; 
• Mínimo risco à saúde; 
• Não polui o solo; 
• A solução poderá ser definitiva. 
 
• Imprópria para áreas de 
alta densidade; 
• Requer soluções para as 
outras águas servidas. 
 
PRIVADA COM 
FOSSA DE 
FERMENTAÃO (TIPO 
CYNAMON) 
• Pode ser adotada em todas as situações 
idênticas àquelas em que se aplica a fossa 
seca; 
• Pode ser aplicada em locais de lençol de 
água mais próximo da superfície, porque a 
profundidade das câmaras é de apenas 
1,00m. Em casos mais difíceis, a privada 
poderá ser elevada do solo; 
• Também pode ser aplicada em terrenos 
rochosos em que a escavação poderá ser 
mais rasa, ficando as câmaras semi-
enterradas; 
• Tem duração maior que a fossa seca. A 
solução é praticamente definitiva; 
• Encarecimento é relativamente pequeno 
em relação à fossa executada em terrenos 
de idênticas condições; apenas o custo da 
casinha será um pouco maior; 
• Volume de terra a ser escavado é o 
mesmo; 
• A escavação é mais fácil, já que as 
câmaras são mais rasas; 
• Em igualdade de condições de terreno, 
a quantidade de material usado no 
revestimento e o trabalho requerido é o 
mesmo. 
 
• Imprópria para áreas de 
alta densidade 
populacional; 
• Requer solução para 
outras águas servidas. 
 
 
Locais onde existe água encanada utilizam os seguintes sistemas: 
 
3.1.5 – PRIVADA COM VASO SANITÁRIO 
 
Constade uma bacia especialmente construída para recolher os dejetos e 
permitir seu afastamento por um sistema de transporte hídrico. 
A bacia é dotada de sifão, o qual estabelece um fecho hidráulico que impede o 
refluxo de gases provenientes da rede de esgotos ou de outras instalações de destino 
final. 
A maioria das bacias tem forma especial com assento. O tipo denominado 
bacia turca possui pisadores onde o usuário apoia os pés ficando de cócoras. 
O vaso sanitário é geralmente construído de louça ou cerâmica esmaltada. 
Este material é o mais recomendado por ser de fácil limpeza e conservação. Desde 
que sejam asseguradas boas condições de resistência e facilidade de limpeza, pode-
se instalar vasos sanitários rústicos, feitos de cimento e tijolos, barro vidrado ou 
cimento polido. 
 26 
O uso da privada de vaso sanitário exige a instalação de dispositivos para a 
descarga de água. A solução recomendada é a caixa de descarga, a qual implica na 
existência de água encanada, é tolerável, nesse caso, dispor de depósito de água 
dentro da casinha da privada. Haverá sempre à mão uma vasilha, para que com ela a 
água seja jogada dentro do vaso. 
Em alguns casos esse dispositivo poderá ser utilizado para que a casinha possa 
também servir como local de banho. O esgoto doméstico (água residuária de atividade 
higiênica e/ou de limpeza), deve ser conduzido, preferencialmente, à rede pública de 
esgoto, quando houver dispositivos de tratamento no final da rede. Não havendo rede 
pública, o esgoto doméstico poderá ser levado a um tanque séptico ou tanque Imhoff e 
o efluente, desses tanques, poderá ser conduzido a sumidouro, vala de infiltração ou 
vala de filtração. Em condições especiais, o esgoto doméstico poderá ser ligado 
diretamente a um sumidouro ou poço absorvente. 
 
 
3.2 – SISTEMAS COLETIVOS DE TRATAMENTO 
 
 
Tipos de sistemas 
 
a) Sistema unitário 
 
Consiste na coleta de águas pluviais, dos esgotos domésticos e dos despejos 
industriais em um único coletor. 
Além da vantagem de permitir a implantação de um único sistema, é vantajoso quando 
for previsto o lançamento do esgoto bruto, sem inconveniente em um corpo receptor 
próximo. 
 No dimensionamento do sistema deve ser previstas as precipitações máximas 
com período de recorrência geralmente entre cinco e dez anos. 
Como desvantagem, apresenta custo de implantação elevado e problemas de 
deposições de material nos coletores por ocasião da estiagem. 
 Quanto ao tratamento, o custo de implantação é também elevado tendo em 
vista que a estação deve ser projetada com capacidade máxima que, no sistema 
unitário, ocorre durante as chuvas. Outrossim, a operação é prejudicada pela brusca 
variação da vazão na época das chuvas, afetando do mesmo modo a qualidade do 
efluente. 
 
b) Sistema separador absoluto 
 
 Neste sistema, o esgoto doméstico e o industrial ficam completamente 
separados do esgoto pluvial. É o sistema adotado no Brasil. 
 O custo de implantação é menor que o do sistema anterior, em virtude das 
seguintes razões: 
• . As águas pluviais não oferecem o mesmo perigo que o esgoto doméstico, 
podendo ser encaminhadas aos corpos receptores (rios, lagos, etc.) sem 
tratamento; este será projetado apenas para o esgoto doméstico; 
• Nem todas as ruas de uma cidade necessitam de rede de esgotamento pluvial. 
De acordo com a declividade das ruas, a própria sarjeta se encarregará do 
escoamento, reduzindo assim, a extensão da rede pluvial; 
• Esgoto doméstico deve ter prioridade, por representar um problema de 
saúde pública. O diâmetro dos coletores é mais reduzido; 
• Nem todo esgoto industrial pode ser encaminhado diretamente ao esgoto 
sanitário. 
• Dependendo de sua natureza e das exigências regulamentares, terá que 
passar por tratamento prévio ou ser encaminhado à rede própria. 
• Sistema misto 
 
A rede é projetada para receber o esgoto sanitário e mais uma parcela das águas 
pluviais. A coleta dessa parcela varia de um país para outro. Em alguns países colhe-
se apenas as águas dos telhados; em outros, um dispositivo colocado nas bocas de 
 27 
lobo recolhe as águas das chuvas mínimas e limita a contribuição das chuvas de 
grande intensidade. 
 
3.2.1 – SISTEMA PÚBLICO CONVENCIONAL 
 
Partes do sistema 
 
• Ramal predial: são os ramais que transportam os esgotos das casas até a 
rede pública de coleta; 
• Coletor de esgoto: recebem os esgotos das casas e outras edificações, 
transportando-os aos coletores tronco; 
• Coletor tronco: tubulação da rede coletora que recebe apenas 
contribuição de esgoto de outros coletores; 
• Interceptor: os interceptores correm nos fundos de vale margeando cursos 
d’água ou canais. São responsáveis pelo transporte dos esgotos gerados 
na sub-bacia, evitando que os mesmos sejam lançados nos corpos d’água. 
Geralmente possuem diâmetro maiores que o coletor tronco em função de 
maior vazão; 
• Emissário: são similares aos interceptores, diferenciando apenas por não 
receber contribuição ao longo do percurso; 
• Poços de visita (PV): são câmaras cuja finalidade é permitir a inspeção e 
limpeza da rede. Os locais mais indicados para sua instalação são: 
 
1. Início da rede; 
2. Nas mudanças de: (direção, declividade, diâmetro ou material), nas 
junções e em trechos longos. Nos trechos longos a distância entre PVs 
deve ser limitada pelo alcance dos equipamentos de desobstrução. 
 
• Elevatória: quando as profundidades das tubulações tornam-se 
demasiadamente elevadas, quer devido à baixa declividade do terreno, quer 
devido à necessidade de se transpor uma elevação, torna-se necessário 
bombear os esgotos para um nível mais elevado. A partir desse ponto, os 
esgotos podem voltar a fluir por gravidade. 
• Estação de Tratamento de Esgotos (ETE): a finalidade da ETE é a de 
remover os poluentes dos esgotos, os quais viriam causar uma deterioração da 
qualidade dos cursos d.água. Um sistema de esgotamento sanitário só pode 
ser considerado completo se incluir a etapa de tratamento. A Estação de 
Tratamento de Esgoto (ETE), pode dispor de alguns dos seguintes itens, ou 
todos eles: 
 
• Grade; 
• Desarenador; 
• Sedimentação primária; 
• Estabilização aeróbica; 
• Filtro biológico ou de percolação; 
• Lodos ativados; 
• Sedimentação secundária; 
• Digestor de lodo; 
• Secagem de lodo; 
• Desinfecção do efluente. 
 
• Disposição final: após o tratamento, os esgotos podem ser 
lançados ao corpo d.água receptor ou, eventualmente, aplicados no 
 28 
solo. Em ambos os casos, há que se levar em conta os poluentes 
eventualmente ainda presentes nos esgotos tratados, especialmente 
organismos patogênicos e metais pesados. As tubulações que 
transportam estes esgotos são também denominadas emissário. 
 
 
 
 Figura 9 – Fluxograma do sistema de tratamento de esgoto público 
 
 
3.2.1.1 – TECNOLOGIAS PARA TRATAMENTO DE ESGOTOS SA NITÁRIOS 
 No campo de tecnologias para o tratamento de esgotos sanitários, a escolha 
entre as diversas alternativas disponíveis é ampla e depende de diversos fatores, 
dentre eles, podem ser citados: 
• Área disponível para implantação da ETE; 
• Topografia dos possíveis locais de implantação e das bacias de drenagem e 
esgotamento sanitário; 
• Volumes diários a serem tratados e variações horárias e sazonais da vazão de 
esgotos; 
• Características do corpo receptor de esgotos tratados; 
• Disponibilidade e grau de instrução da equipe operacional responsável pelo 
sistema; 
• Disponibilidade e custos operacionais de consumo de energia elétrica; 
• Clima e variações de temperatura da região; 
• Disponibilidade de locais e/ou sistemas de reaproveitamento e/ou disposição 
adequados dos resíduos gerados pela ETE. 
 O tratamento de esgotos pode ser dividido em níveis de acordo com o grau de 
remoção de poluentes ao qual se deseja atingir. 
 29 
 O tratamento preliminar destina-se a remoção de sólidos grosseiros em 
suspensão ( materiaisde maiores dimensões e o sólidos decantáveis como areia e 
gordura). São utilizados apenas mecanismos físicos (gradeamento e sedimentação 
por gravidade) como método de tratamento. Esta etapa tem a finalidade de proteger as 
unidades de tratamento subseqüentes e dispositivos de transporte como por exemplo 
bombas e tubulações, além de proteção dos corpos receptores quanto aos aspectos 
estéticos. 
 O tratamento primário além dos sólidos sedimentáveis remove também uma 
pequena parte da matéria orgânica, utilizando-se de mecanismos físicos como método 
de tratamento. 
 O tratamento secundário , geralmente constituído por reator biológico, remove 
grande parte da matéria orgânica, podendo remover parcela dos nutrientes como 
nitrogênio e fósforo. Os reatores biológicos empregados para essa etapa do 
tratamento reproduzem os fenômenos naturais da estabilização da matéria orgânica 
que ocorreriam no corpo receptor. 
 O tratamento terciário , nem sempre presente, geralmente constituído de 
unidade de tratamento físico-químico, tem como finalidade a remoção complementar 
da matéria orgânica, dos nutrientes, de poluentes específicos e a desinfecção dos 
esgotos tratados. 
 De acordo com a área, com os recursos financeiros disponíveis e com o grau 
de eficiência que se deseja obter, um ou outro processo de tratamento pode ser mais 
adequado. A estimativa de eficiência esperada nos diversos níveis de tratamento 
incorporados numa ETE pode ser avaliada no Quadro 04. 
 
Quadro 04 – Estimativa da eficiência esperada nos d iversos níveis de 
tratamento incorporados numa ETE. 
Tipo de 
tratamento 
Matéria 
orgânica 
(% remoção de 
DBO) 
Sólidos em 
suspensão 
(% remoção SS) 
Nutrientes 
(% remoção 
nutrientes) 
Bactérias 
(% 
remoção) 
Preliminar 5 – 10 5 –20 Não remove 10 – 20 
Primário 25 –50 40 –70 Não remove 25 –75 
Secundário 80 –95 65 –95 Pode remover 70 – 99 
Terciário 40 - 99 80 – 99 Até 99 Até 99,999 
Fonte: (CETESB, 1988) 
 
 Algumas das principais tecnologias utilizadas para tratamento de esgotos 
sanitários estão descritas nos itens apresentados nos demais arquivos. 
Tecnologias utilizadas 
Tratamento Preliminar 
• Gradeamento manual e mecanizada, 
• Peneira estática e rotativas, 
• Remoção de areia manual e mecanizada, 
• Remoção de areia com sistema de ar, 
• Separação de óleo manual e mecanizada, 
• Equipamentos de separação de água e óleo. 
 30 
Tratamento Primário 
• Sedimentação, 
• Flotação, 
• Equalização. 
Tratamento Físico Químico 
• Coagulação/Floculação, 
• Precipitação Química, 
• Oxidação, e 
• Neutralização. 
Tratamento Secundário (Biológicos) 
Anaeróbios: 
• Reator Anaeróbio de fluxo ascendente (RAFA), 
• Digestor híbrido (enchimento plástico aleatório) 
• Digestor de lodo biológico 
• Lagoa de fluxo ascendente de alta carga 
Aeróbios: 
• Lodo ativado convencional (aeração mecanizada), 
• Lodo ativado aeração prolongada com decantação 
interna, 
• Leito fixo – reator rotativo (Biodisco), 
• Filtro aerado submerso – enchimento plástico, 
• Filtro biológico aeróbio de alta taxa, 
• Lagoas aerada e de establização, 
• Fitodepuração – Leito filtrante/brita com plantas. 
Composição de tecnologias - Sistema Misto: 
• RAFA com reator rotativo (Biodisco), 
• RAFA com filtro aerado submerso, 
• RAFA com filtro aeróbio de alta taxa, 
• Digestor híbrido + filtro aerado submerso, 
• Lagoas anaeróbias, facultativas, aerada, fotossintética. 
Tratamento Terciário (avançado) 
• Adsorção por carvão ativado, 
• Troca iônica, 
• Osmose reversa, 
• Eletrodiálise, 
• Remoção de nutrientes (Nitrificação/Desnitrificação), 
Tratamento de Lodos 
• Leito de secagem, 
• Centrifugação, 
• Filtros prensa, 
• Filtros à Vácuo, 
• Digestão Aeróbia, 
• Digestão Anaeróbia, 
• Incineração, e 
• Disposição no solo. 
 31 
 
3.2.1.2 – DISPOSITIVOS DE TRATAMENTO 
 
3.2.1.2.1 – TRATAMENTO PRELIMINAR 
 
Gradeamento: com o objetivo da remoção de sólidos grosseiros capazes de causar 
entupimentos e aspecto desagradável nas unidades do sistema de tratamento são 
utilizadas grades mecânicas ou de limpeza manual. O espaçamento entre as barras 
varia normalmente entre 0,5 e 2 cm. 
 
 
 
 
 
 
 
Desarenador: retirada de sólidos decantáveis (areia), com isso impede que estes 
resíduos causem problemas principalmente de asssoreamento das unidades de 
tratamento a jusante de sua instalação, podem ser retangulares ou circulares como o 
exemplo abaixo: 
 
 
 
 32 
LEGENDA: 
 
1) Descarga 
2) Lavador de areia 
3) Conjunto de acionamento 
4) Conjunto de acionamento central 
5) Guarda corpo 
6) Passadiço 
7) Removedor mecanizado 
8) Rosca transportadora 
9) Defletor regulável 
10) Mancal de fundo 
 
 
 
 
3.2.1.2.2 – TRATAMENTO PRIMÁRIO 
 
DECANTADORES 
 
 O processo de sedimentação é uma das etapas de clarificação, devendo ser 
aplicado conforme as características de cada efluente e do processo de tratamento. 
 No caso dos processos que gerem lodos orgânicos deve-se evitar a 
permanência exagerada desses no fundo dos decantadores para reduzir a sua 
anaerobiose e a conseqüente formação de gases que causam a flutuação de 
aglomerados de lodos. 
 Isto pode ocorrer por simples anaerobiose com a formação de metano e gás 
carbônico e pela desnitrificação com a redução dos íons nitratos a gás nitrogênio. 
Pode ocorrer também a formação de gás sulfídrico pela redução do íon sulfato. 
 33 
 A sedimentação é um processo físico, logo se deve evitar nos decantadores as 
condições para ocorrência da atividade microbiana. 
 Nos casos de lodos originados nos processos químicos ou com efluentes 
originados em processos industriais inorgânicos pode-se admitir um tempo de 
retenção maior dos lodos no fundo dos decantadores. 
 Os decantadores apresentam diversas formas construtivas e de remoção de 
lodo, com ou sem mecanização. Os decantadores podem ser circulares ou 
retangulares, com limpeza de fundo por pressão hidrostática ou com remoção de lodo 
mecanizada por raspagem ou sucção. No caso da presença de escumas 
(materiais flutuantes), é necessário um removedor de escuma. 
 Como qualquer outra unidade de tratamento os tanques de decantação são 
projetados para um equipamento específico ou sistema de limpeza, não sendo viáveis 
alterações posteriores ao projeto. 
 
 
 
Decantador circular com raspador de Lodo 
 
 
 
 
 
 34 
 
 
3.2.1.2.3 – TRATAMENTO SECUNDÁRIO 
 
 
LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO 
 
 São unidades que retêm os esgotos por um período de tempo suficiente para 
que seja estabilizada a matéria orgânica por processos biológicos, portanto naturais, 
principalmente pela ação de algas e bactérias. As lagoas de estabilização podem ser 
facultativas, anaeróbias, aeróbias ou de maturação. A associação dos vários modelos, 
em série, ou a utilização de lagoas como pós-tratamento de outros sistemas é muito 
vantajosa e altamente eficiente em termos de redução de carga orgânica poluente. 
 A operação das lagoas de estabilização, apesar de simples, não deve ser 
negligenciada. Existem procedimentos de operação e manutenção que devem ser 
executados dentro de uma determinada rotina, sem a qual ocorrerão problemas 
ambientais e redução na eficiência do tratamento. 
 As lagoas de estabilização são consideradas como uma das técnicas mais 
simples de tratamento de esgotos. Dependendo da área disponível, topografia do 
terreno e grau de eficiência desejado, podem ser empregados os seguintes tipos de 
sistemas de lagoas de estabilização: 
 
• Lagoas facultativas 
• Sistema de lagoas anaeróbias seguidas por lagoas facultativas (Sistema 
Australiano) 
• Lagoas aeradas facultativas 
• Sistema de lagoas aeradas de mistura completa seguida por lagoas de 
decantação 
 Um outro tipo de lagoa empregada no tratamento de esgoto é a lagoa de 
maturação. Porém esta tem como objetivo a remoção de patogênicos ao contrário das 
demais citadas que são destinadas a remoção de matéria orgânica. 
 As principais vantagensde um sistema de lagoas são: a facilidade de 
construção, operação e 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. (SPERLING,1996) 
LAGOAS FACULTATIVAS 
 
 O processo de tratamento por lagoas facultativas é muito simples e constitui-se 
unicamente por processos naturais. Estes podem ocorrer em três zonas da lagoa: 
zona anaeróbia, zona aeróbia e zona facultativa. 
O efluente entra por uma extremidade da lagoa e sai pela outra. Durante este 
caminho, que pode demorar vários dias, o esgoto sofre os processos que irão resultar 
em sua purificação. Após a entrada do efluente na lagoa, a matéria orgânica em 
suspensão (DBO particulada) começa a sedimentar formando o lodo de fundo. Este 
sofre tratamento anaeróbio na zona anaeróbia da lagoa. Já a matéria orgânica 
dissolvida (DBO solúvel) e a em suspensão de pequenas dimensões (DBO finamente 
particulada) permanecem dispersas na massa líquida. Estas sofrerão tratamento 
aeróbio nas zonas mais superficiais da lagoa (zona aeróbia). Nesta zona há 
necessidade da presença de oxigênio. Este é fornecido por trocas gasosas da 
superfície líquida com a atmosfera e pela fotossíntese realizada pelas algas presentes, 
fundamentais ao processo. Para isso há necessidade de suficiente iluminação solar, 
portanto, estas lagoas devem ser implantadas em lugares de baixa nebulosidade e 
grande radiação solar. Na zona aeróbia há um equilíbrio entre o consumo e a 
produção de oxigênio e gás carbônico. Enquanto as bactérias produzem gás carbônico 
e consomem oxigênio através da respiração, as algas produzem oxigênio e consomem 
gás carbônico na realização da fotossíntese. As reações são praticamente as mesmas 
com direções opostas: 
 35 
 
 
Fotossíntese: 
CO2 + H2O + Energia Solar ==> Matéria Orgânica + O2 
Respiração: 
Matéria Orgânica + O2 ==> CO2 + H2O +Energia 
 À medida que se afasta da superfície da lagoa a concentração de oxigênio 
diminui devido a menor ocorrência da fotossíntese. Também durante a noite não há 
realização de fotossíntese, enquanto que a respiração continua ocorrendo. Esta zona, 
onde pode ocorrer ausência ou presença de oxigênio é denominada zona facultativa. 
Nela a estabilização de matéria orgânica ocorre por meio de bactérias facultativas, que 
podem sobreviver tanto na ausência quanto na presença de oxigênio. 
 As lagoas facultativas dependem da fotossíntese para a produção de oxigênio, 
como já foi dito anteriormente. Desta forma, a eficiência desse tipo de sistema de 
tratamento depende da disponibilidade de grandes áreas para que a exposição à luz 
solar seja adequada, podendo a chegar a valores de 70 a 90 % de remoção de DBO. 
Como a atividade fundamental do processo consiste no desenvolvimento das algas e 
estas da presença de luz, as profundidades das lagoas restringem-se a valores 
variáveis entre 1,5 e 2,0 m, porém, com volumes elevados, de forma a permitir a 
manutenção de grandes períodos de detenção, em geral de 15 a 20 dias. 
 
 
LAGOAS DE SEDIMENTAÇÃO 
 
 São unidades que retêm os sólidos, promovendo a sua estabilização anaeróbia 
no fundo da lagoa, de modo a se obter um efluente final com baixos teores de DBO e 
de sólidos em suspensão. Funcionam praticamente como um decantador onde não 
existe remoção contínua do lodo sedimentado. 
SISTEMAS DE LAGOAS ANAERÓBIAS SEGUIDAS POR LAGOAS 
FACULTATIVAS (SISTEMA AUSTRALIANO) 
 Este sistema de tratamento de esgoto constituído por lagoas anaeróbias seguidas 
por lagoas facultativas, também conhecidas como sistema australiano. 
As lagoas anaeróbias é normalmente profunda, variando entre 4 a 5 metros. 
A profundidade tem a finalidade de impedir que o oxigênio produzido pela camada 
superficial seja transmitido às camadas inferiores. Para garantir as condições de 
anaerobiose é lançada uma grande quantidade de efluente por unidade de volume da 
lagoa. Com isto o consumo de oxigênio será superior ao reposto pelas camadas 
 36 
superficiais. Como a superfície da lagoa é pequena comparada com sua profundidade, 
o oxigênio produzido pelas algas e o proveniente da reaeração atmosférica são 
considerados desprezíveis. No processo anaeróbio a decomposição da matéria 
orgânica gera subprodutos de alto poder energético (biogás) e, desta forma, a 
disponibilidade de energia para a reprodução e metabolismo das bactérias é menor 
que no processo aeróbio. 
A eficiência de remoção de DBO por uma lagoa anaeróbia é da ordem de 50% 
a 60%. Como a DBO efluente é ainda elevada, existe a necessidade de uma outra 
unidade de tratamento. Neste caso esta unidade constitui-se de uma lagoa facultativa, 
porém esta necessitará de uma área menor devido ao pré-tratamento do esgoto na 
lagoa anaeróbia. O sistema lagoa anaeróbia + lagoa facultativa representa uma 
economia de cerca de 1/3 da área ocupada por uma lagoa facultativa trabalhando 
como unidade única para tratar à mesma quantidade de esgoto. Devido à presença da 
lagoa anaeróbia, maus odores, provenientes da liberação de gás sulfídrico, podem 
ocorrer como conseqüência de problemas operacionais. Por este motivo este sistema 
deve ser localizado em áreas afastadas, longe de bairros residenciais. 
(SPERLING,1996) 
 . 
LAGOAS AERADAS FACULTATIVAS 
 
 A principal diferença entre este tipo de sistema e uma lagoa facultativa 
convencional é que o oxigênio, ao invés de ser produzido por fotossíntese realizada 
pelas algas, é fornecido por aeradores mecânicos. Estes constituem-se de 
equipamentos providos de turbinas rotativas de eixo vertical que causam um grande 
turbilhonamento na água através de rotação em grande velocidade. O 
turbilhonamento da água facilita a penetração e dissolução do oxigênio. Tendo em 
vista a maior introdução de oxigênio na massa líquida do que é possível numa lagoa 
facultativa convencional, há uma redução significativa no volume necessário para esse 
tipo de sistema, sendo suficiente um tempo de detenção hidráulica variando entre 5 a 
10 dias, e como conseqüência, o requisito de área é menor. 
O grau de energia introduzido na lagoa através dos aeradores é suficiente 
apenas para a obtenção de oxigênio, porém não é suficiente para a manutenção dos 
sólidos em suspensão e bactérias dispersos na massa líquida. Portanto ocorre 
sedimentação da matéria orgânica formando o lodo de fundo que será estabilizado 
anaerobiamente como em uma lagoa facultativa convencional. 
A lagoa aerada pode ser utilizada quando se deseja um sistema 
predominantemente aeróbio e a disponibilidade de área é insuficiente para a 
instalação de uma lagoa facultativa convencional. Devido à introdução de 
equipamentos eletro-mecânico a complexidade e manutenção operacional do sistema 
é aumentada, além da necessidade de consumo de energia elétrica. A lagoa aerada 
pode também ser uma solução para lagoas facultativas que operam de forma saturada 
e não possuem área suficiente para sua expansão. (SPERLING,1996) 
SISTEMAS DE LAGOAS AERADAS DE MISTURA COMPLETA SEGU IDAS POR 
LAGOAS DE SEDIMENTAÇÃO 
 O grau de energia introduzido é suficiente para garantir a oxigenação da lagoa e 
manter os sólidos em suspensão e a biomassa dispersos na massa líquida. Devido a 
isto, o efluente que sai de uma lagoa aerada de mistura completa, possui uma grande 
quantidade de sólidos suspensos e não é adequado para ser lançado diretamente no 
corpo receptor. Para que ocorra a sedimentação e estabilização destes sólidos é 
necessária à inclusão de unidade de tratamento complementar, que neste caso são as 
lagoas de decantação. 
O tempo de detenção nas lagoas aeradas é da ordem de 2 a 4 dias e nas 
lagoas de decantação da ordem de 2 dias. O acumulo de lodo nas lagoas de 
decantação é baixo e sua remoção geralmente é feita com intervalos de 1 a 5 anos. 
Este sistema ocupa uma menor área que outros sistemas compostos por lagoas. Os 
requisitos energéticos