Unidade III - Sistemas de Esgotamento Sanitário

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Saneamento Básico
Material Teórico
Responsável pelo Conteúdo:
Prof.ª Dr.ª Marjolly Priscilla Bais Shinzat
Revisão Textual:
Prof.ª Me. Natalia Conti
Sistemas de Esgotamento Sanitário
• Introdução;
• Conceitos Relevantes para Projetos de Esgoto;
• Geração e Rede Coletora;
• Dispositivos Acessórios para Rede Coletora;
• Tratamento e Padrões de Qualidade.
• Exemplifi car tipos de sistemas de esgotamento sanitário; 
• Dimensionar vazões de projeto para redes coletoras de esgoto e estação de tratamento 
de esgoto; 
• Expor diferentes dispositivos da rede coletora de esgoto e técnicas de tratamento de esgoto.
OBJETIVOS DE APRENDIZADO
Sistemas de Esgotamento Sanitário
Orientações de estudo
Para que o conteúdo desta Disciplina seja bem 
aproveitado e haja maior aplicabilidade na sua 
formação acadêmica e atuação profissional, siga 
algumas recomendações básicas: 
Assim:
Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte 
da sua rotina. Por exemplo, você poderá determinar um dia e 
horário fixos como seu “momento do estudo”;
Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar; lembre-se de que uma 
alimentação saudável pode proporcionar melhor aproveitamento do estudo;
No material de cada Unidade, há leituras indicadas e, entre elas, artigos científicos, livros, vídeos 
e sites para aprofundar os conhecimentos adquiridos ao longo da Unidade. Além disso, você tam-
bém encontrará sugestões de conteúdo extra no item Material Complementar, que ampliarão sua 
interpretação e auxiliarão no pleno entendimento dos temas abordados;
Após o contato com o conteúdo proposto, participe dos debates mediados em fóruns de discus-
são, pois irão auxiliar a verificar o quanto você absorveu de conhecimento, além de propiciar o 
contato com seus colegas e tutores, o que se apresenta como rico espaço de troca de ideias e de 
aprendizagem.
Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte 
Mantenha o foco! 
Evite se distrair com 
as redes sociais.
Mantenha o foco! 
Evite se distrair com 
as redes sociais.
Determine um 
horário fixo 
para estudar.
Aproveite as 
indicações 
de Material 
Complementar.
Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar; lembre-se de que uma 
Não se esqueça 
de se alimentar 
e de se manter 
hidratado.
Aproveite as 
Conserve seu 
material e local de 
estudos sempre 
organizados.
Procure manter 
contato com seus 
colegas e tutores 
para trocar ideias! 
Isso amplia a 
aprendizagem.
Seja original! 
Nunca plagie 
trabalhos.
UNIDADE Sistemas de Esgotamento Sanitário
Introdução
Assim como já foi abordado na Unidade 1 deste livro, o esgoto e os rejeitos 
foram protagonistas responsáveis pelas doenças nos séculos passados. Após esta 
descoberta, práticas higienistas foram implantadas nos ambientes sociais para pro-
mover o afastamento destes “problemas”. De forma geral, o esgotamento sanitário 
sempre foi visto como sinônimo de coleta e lançamento do esgoto para locais afas-
tados. Mas é importante que você saiba que o Sistema de esgotamento sanitário 
(SES) é o conjunto de instalações destinadas a transportar, afastar, tratar e destinar 
as águas residuárias de maneira adequada, promovendo a saúde e a mitigação de 
impactos ambientais. A rede coletora de esgoto sozinha não é um SES.
Grande parte dos municípios brasileiros possuem grande cobertura territorial 
com rede coletora de esgoto, mas não fazem tratamento do mesmo, lançando dire-
tamente em corpos hídricos superficiais. Não sei se você lembra, mas na Unidade 
2 falamos sobre as fontes superficiais apresentarem qualidade da água cada vez me-
nos apropriada para tratamento e consumo, devido ao lançamento de poluentes em 
rios, lagos, represas etc. Pois é, o lançamento do esgoto in natura nos rios causa 
grandes impactos ambientais para o meio, causando consequências negativas para 
os ecossistemas aquáticos e para saúde e saneamento da região.
Existem 3 concepções de SES: Sistema Unitário (no qual esgoto sanitário e águas 
pluviais são veiculadas pelo mesmo sistema, uma estrutura de grandes dimensões, 
exemplo Tokyo, Osaka, Paris, Londres/link a seguir); Sistema Separador Absoluto 
(no qual as águas pluviais são separadas em linhas de drenagem independentes e não 
fazem parte da contribuição da ETE - Estação de Tratamento de Esgoto); Sistema Se-
parador Parcial (no qual a parcela das águas pluviais das edificações são incluídas na 
coleta e na contribuição da ETE). No Brasil, adota-se predominantemente o sistema 
separador absoluto (Figura 1), devido ao clima tropical. Quando o regime de chuvas 
é intenso, o sistema unitário torna-se inviável economicamente e estruturalmente.
Demonstração de um canal do Sistema Unitário de SES em Londres, disponível em: https://goo.gl/zx9wLv
Ex
pl
or
Figura 1 – Esquema exemplificando a canalização do esgoto separada 
da água pluvial, Sistema Separador Absoluto no Brasil
Fonte: SAAENEP
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No Brasil, o SES é geralmente constituído por redes coletoras (coletor predial + 
coletor secundário + coletor tronco + interceptor), estação de tratamento de esgoto 
(ETE), emissário e corpo receptor (Figura 3). Esta constituição pode variar conforme as 
características topográficas da região (podendo ser incluídas estações elevatórias) depen-
dendo da cota das residências/comércio/indústria e da cota da ETE e do manancial de 
águas que será o corpo receptor, ou ainda, conforme as características da rede pluvial 
da cidade (podendo ser incluídos sifões invertidos na rede coletora). O órgão responsável 
pelo SES, tanto público como privado, deve realizar um controle rigoroso das tubulações 
para a condução ininterrupta do esgoto, como também deve atender a qualidade do 
tratamento do esgoto para o lançamento em corpo receptor, conforme a classificação e 
os padrões de lançamento estabelecidos na Resolução CONAMA 357 e 430.
Fluxograma de um exemplo de Sistema de Esgotamento Sanitário, em que as unidades nume-
radas compõem diferentes tipos de coletores da rede, disponível em: https://goo.gl/HhoHPpEx
pl
or
Vamos entender as partes constituintes de um SES:
• Rede coletora: Conjunto de canalizações destinadas a receber e conduzir os 
esgotos dos edifícios, composta por coletores (predial, secundário, tronco, in-
terceptor) e órgãos acessórios;
• Coletor predial: trecho de coletor compreendido entre o limite do terreno e o 
coletor de esgoto;
• Coletor secundário: trecho de coletor não principal que recebe esgoto do 
coletor predial;
• Coletor tronco: Tubulação principal que encaminha esgoto de outros coleto-
res para o interceptor;
• Interceptor: Tubulação de grande porte, linear ao longo de corpos d’água, que 
encaminha esgoto para a ETE ou para o emissário;
• Estação de tratamento de esgoto (ETE): Estação com unidades de tratamen-
to das águas residuárias (esgoto) para transformá-las em um efluente menos 
nocivo ao meio ambiente (este efluente final deve obedecer aos padrões de 
lançamento determinado na legislação vigente nacional ou local);
• Emissário: Canalização que encaminha o esgoto tratado para seu destino final 
(rio, lago, oceano);
• Corpo receptor: é o local onde o efluente final da ETE será lançado, normal-
mente são rios nas áreas continentais e oceanos nas cidades litorâneas.
Sifão invertido: Trecho rebaixado com escoamento sob pressão destinado à transposição de 
obstáculos (depressões do terreno ou cursos d’água).Ex
pl
or
9
UNIDADE Sistemas de Esgotamento Sanitário
No item 1 “Rede coletora”, os órgãos acessórios foram mencionados como par-
tes constituintes da rede. Vamos entender!
• Poço de visita (PV): Câmara VISITÁVEL para manutenção da rede. Possui 
tampa superior para a entrada de pessoas;
• Terminal de limpeza (TL): Tubo não visitável, mas que permite a entrada de 
equipamento de limpeza. Quando se trata de uma ponta inicial da rede, o TL 
pode substituir o PV; 
• Tubo de inspeção e limpeza (TIL): Tubo não visitável, mas que permite a 
inspeção e a entrada de equipamento de limpeza;
• Caixa de passagem (CP):Câmara não visitável localizada em pontos singula-
res por necessidade construtiva;
• Estação elevatória de esgoto (EEE): Conjunto de instalações destinadas a 
transferir o esgoto de uma cota mais baixa para uma mais alta.
Conceitos Relevantes 
para Projetos de Esgoto
Como a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o órgão respon-
sável pela normalização técnica no Brasil, aconselho aos alunos que conheçam as 
seguintes normas relacionadas a SES:
• NBR 8160: Sistemas prediais de esgoto sanitário;
• NBR 9648: Estudo de concepção de sistemas de esgoto sanitário;
• NBR 9814: Execução de rede coletora de esgoto sanitário;
• NBR 12208: Projeto de estações elevatórias de esgoto sanitário;
• NBR 12209: Projeto de estações de tratamento de esgoto sanitário.
A fase inicial de um projeto de esgoto corresponde a estudos preliminares, os quais 
compreendem a caracterização global do sistema a ser projetado, incluindo a avaliação 
quantitativa e qualitativa dos esgotos, contribuindo com a futura estação de tratamento 
de esgoto, bem como a análise técnico-econômica dos diversos processos e sistemas de 
tratamento passíveis de aplicação. Segundo a NBR 9648, a vazão de projeto pode ser 
calculada a partir da população de projeto ou da área edificada, como também por hi-
drograma. Neste livro, abordarei apenas cálculos relacionados à população de projeto.
O esgoto sanitário é o despejo líquido constituído de esgoto doméstico, indus-
trial, água de infiltração e por contribuição pluvial parasitária. A vazão de projeto 
pode ser calculada conforme a Equação 1. Observa-se que o projeto deve conter a 
vazão inicial de projeto Qi (referente ao somatório das 3 vazões no primeiro perío-
do, população inicial de projeto) e a vazão final de projeto Qf (referente ao somató-
rio das 3 vazões no período da população máxima de projeto).
 Q = Q doméstica + Q infiltração + Q singular (Equação 1)
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• Onde:
 » Q: vazão de projeto para o SES, sendo Qi a vazão inicial e Qf a vazão final;
 » Q doméstica: é a vazão do esgoto doméstico;
 » Q infiltração: é a vazão das águas de infiltração;
 » Q singular: é a vazão do efluente de grandes geradores de esgoto.
Vazão doméstica
A vazão do esgoto doméstico (Q) é proveniente das residências, do comércio e 
das repartições públicas. Esta vazão é proporcional à vazão de consumo de água 
potável. Esta proporcionalidade é chamada de taxa de retorno e fica em torno de 
80%, em outras palavras, C = 0,80. A vazão doméstica inicial é calculada pela 
Equação 2 e a vazão doméstica final pela Equação 3.
 Q C P qi i i=
⋅ ⋅
86400
 (Equação 2)
 Q
C P q
f
f f=
⋅ ⋅
86400
 (Equação 3)
• Onde:
 » Qi: vazão doméstica inicial (L/s);
 » C: coeficiente de retorno esgoto/água;
 » Pi: População inicial de projeto a ser atendida no ano de início de opera-
ção (habitantes);
 » qi: consumo per capita de água inicial (L/dia.habitante);
 » Qf: vazão doméstica final (L/s);
 » Pf: População final de projeto a ser atendida no ano de alcance de projeto 
(habitantes) (Período de alcance de 20 anos);
 » qf: consumo per capita de água final (L/dia.habitante).
O coeficiente de retorno (C) é a relação entre o volume de esgoto recebido na 
rede coletora e o volume de água efetivamente fornecido à população. Do total 
de água fornecida pelo Sistema de Abastecimento de Água (SAA), somente uma 
parcela retorna como esgoto. Este valor varia entre 0,5 e 0,9, pois depende de 
condições locais (nível econômico, pavimentação, clima etc.). O valor do coeficiente 
de retorno indicado para uso, quando não há dados da região, pela NBR 9649 é 
C = 0,8.
Para a determinação da população inicial de projeto (Pi) devem ser usados: da-
dos do último censo demográfico do IBGE e variáveis sintomáticas (ligações de 
água, luz, imposto predial). Já a determinação da população final de projeto (Pf) ou 
população futura deve ser calculada por projeção populacional, usando-se os mes-
mos métodos de cálculo da população de projeto de um SAA visto anteriormente. 
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UNIDADE Sistemas de Esgotamento Sanitário
Observa-se que não se deve projetar um Sistema de Esgotamento Sanitário (SES) 
para beneficiar apenas a população atual de uma cidade com tendência de cresci-
mento contínuo. Esse procedimento, muito provavelmente, inviabilizaria o sistema 
logo após sua implantação por problemas de subdimensionamento.
A vazão de consumo per capita também foi visto anteriormente, o valor mé-
dio no Brasil varia entre 150 a 300 L/habitante.dia. O valor inicial é baseado no 
consumo atual e o valor final é baseado na tendência do aumento do consumo de 
água dos últimos anos. Só para efeitos de curiosidade, o valor 86400 que existe 
nas equações 2 e 3 são para converter a unidade de medida da vazão de L/dia 
para L/s.
Vazão de infiltração 
A vazão das águas de infiltração são as que penetram na rede coletora de esgoto 
através de juntas defeituosas das tubulações (Figura 2), paredes de poços de visita 
etc. A taxa de infiltração depende muito das juntas das tubulações, do tipo de ele-
mentos de inspeção, do tipo de solo e da posição do lençol freático. A vazão de in-
filtração é calculada pela Equação 4. A NBR 9649 indica valores médios adotados 
no Brasil para a taxa de contribuição de infiltração (Tinf), variando de 0,05 a 1,0 L/s.
km. Aqui cabem duas observações: os projetos adotam taxas usuais de Tinf entre 
0,3 a 0,5 L/s.km e; o projeto deve conter a vazão de infiltração inicial Ii (referente a 
Tinf inicial de projeto) e a vazão de infiltração final If (referente a Tinf final de projeto).
Figura 2 – Demonstração da infiltração de água por contribuição parasitária de água pluvial
Fonte: EEL/USP
 I = Tinf . L (Equação 4)
• Onde:
 » I: vazão de infiltração, sendo necessário distinguir Ii como a vazão de infiltra-
ção inicial e If como a vazão de infiltração final (L/s);
 » Tinf: taxa de contribuição de infiltração (L/s.km);
 » L: comprimento da rede de esgoto, sendo necessário distinguir Li como o 
comprimento inicial da rede e Lf como o comprimento final da rede.
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Vazão singular
A vazão singular ou vazão concentrada refere-se à contribuição de esgoto de 
grandes escolas, hospitais, clubes, estações rodoviárias, shopping centers, grandes 
residenciais, grandes centros comerciais, estabelecimentos industriais etc. De uma 
forma geral podemos dizer que é a vazão concentrada de esgoto gerado pelos gran-
des consumidores de água. Esta vazão singular é importante pois é superior àquelas 
lançadas na rede coletora ao longo de seu caminhamento. Seu elevado valor altera 
significativamente a vazão do trecho de jusante da rede.
Algumas destas propriedades territoriais produzem esgoto com características 
qualitativas similares ao esgoto doméstico e podem lançar seu esgoto na rede pú-
blica de esgoto, como vazão concentrada (Qc).
Caso algum estabelecimento tenha um efl uente com qualidade que não atenda aos 
parâmetros da Resolução CONAMA 357 e da Resolução CONAMA 430, estas unidades 
singulares devem instalar um setor de tratamento próprio e lançar seus efl uentes 
tratados no corpo receptor ou na rede pública de esgoto, conforme qualidade auto-
rizada pelo CONAMA (Conselho Nacional de Meio Ambiente). A qualidade do esgoto 
industrial varia bastante dependendo do tipo de indústria.]
Estabelecimentos de serviços de saúde e estabelecimentos industriais, geralmen-
te, precisam pedir uma autorização ao órgão responsável pelo SES da cidade para 
o lançamento dos seus efluentes, tanto pela quantidade concentrada, como pela 
qualidade do esgoto (pH, temperatura, concentração orgânica, concentração inor-
gânica, óleos e graxas, microrganismos patogênicos, fármacos e produtos químicos 
perigosos, sólidos sedimentáveis). Nem todos os estabelecimentos conseguem auto-
rização para lançar seus efluentes na rede pública de esgotos.
Vazão de projeto
Após o conhecimento da vazão concentrada (Qci e Qcf), da vazão de infiltração 
(Ii e If) e da vazão doméstica (Qi e Qf), podemos finalmente calcular a vazão de 
projetoinicial (Qi na Equação 5) e a vazão de projeto final (Qf na Equação 6). Os va-
lores dos coeficientes de variação recomendados pela NBR 9649 são: K1 = 1,2 e 
K2 = 1,5, quando o local não tem como fornecer estes dados.
 Q K Q l Qi i i ci� � � � �2 (Equação 5)
 
Q K K Q l Qf f f ci� � � � � �1 2 (Equação 6)
• Onde:
 » Qi: vazão de projeto inicial para a população atual (L/s);
 » K2: coeficiente de variação horária;
 » Qi: vazão doméstica inicial (L/s);
 » Ii: vazão de infiltração inicial (L/s);
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UNIDADE Sistemas de Esgotamento Sanitário
 » Qci: vazão concentrada inicial (L/s);
 » Qf: vazão de projeto final para população futura (L/s);
 » K1: coeficiente de variação diária;
 » Qf: vazão doméstica final (L/s);
 » If: vazão de infiltração final (L/s);
 » Qcf: vazão concentrada final (L/s).
Após a obtenção dos valores finais da vazão inicial “Qi” e da vazão final “Qf”, 
podemos calcular a taxa de contribuição linear inicial “txi” e final “txf”. Mas porque 
ainda temos que calcular estas taxas? Você irá entender quando começar o dimen-
sionamento da rede. Na planilha de cálculo, fazemos o dimensionamento de cada 
trecho da rede coletora, logo, para os cálculos por trecho, precisamos ter o valor 
da vazão de cada trecho, que é calculado pela multiplicação da taxa de contribuição 
linear (L/s.m) pelo comprimento do trecho (m). 
A taxa de contribuição linear se refere apenas às contribuições domiciliares e 
de infiltração. Logo, não inclui a vazão concentrada. A partir das equações 5 e 6 
podemos calcular a taxa pelas equações 7 e 8. 
 
T
Q Q
Lxi
i ci
i
=
−∑
 (Equação 7)
 
T
Q Q
Lxf
f cf
f
=
−∑
 (Equação 8)
• Onde:
 » Txi: taxa de contribuição linear inicial (L/s.km)
 » Qi: vazão de projeto inicial para a população atual (L/s)
 » Qci: vazão concentrada inicial (L/s)
 » Li: comprimento total inicial da rede (km)
 » Txf: taxa de contribuição linear final (L/s.km)
 » Qf: vazão de projeto final para a população futura (L/s)
 » Qcf: vazão concentrada final (L/s)
 » Lf: comprimento total final da rede (km)
Caso não tenha referências sobre a vazão concentrada ainda, podemos calcular 
a taxa pelas equações 9 e 10. 
 
T K Q
L
Txi i
i
inf=
⋅
+2
 (Equação 9)
 
T
K K Q
L
Txf
f
f
inf=
⋅ ⋅
+1 2
 (Equação 10)
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• Onde:
 » Txi: taxa de contribuição linear inicial (L/s.km)
 » K2: coeficiente de variação horária
 » Qi: vazão doméstica inicial (L/s)
 » Li: comprimento total inicial da rede (km)
 » Tinf: taxa de contribuição de infiltração (L/s.km);
 » Txf: taxa de contribuição linear final (L/s.km)
 » K1: coeficiente de variação diária
 » Qf: vazão doméstica final (L/s)
 » Lf: comprimento total final da rede (km)
Verificar as diferenças de definição e 
de cálculo para as taxas de contribui-
ção linear no caso de redes simples e 
redes duplas. Acompanhe as variações 
das equações na NBR 9649.
Geração e Rede Coletora
A geração de esgoto é inevitável em qualquer local onde o homem habite. Quan-
do não havia rede coletora de esgoto, sem ser a opção de esgoto a céu aberto, ele 
era encaminhado para uma fossa em frente à residência, que era um poço raso 
tamponado que armazenava o esgoto e permitia a infiltração da parte líquida no 
solo. As fossas acabam contribuindo para a poluição difusa das cidades, pois na 
maioria das vezes não são construídas conforme as exigências sanitárias da NBR 
7229 - Projeto, construção e operação de sistemas de tanques sépticos. Esta não 
conformidade possibilita a passagem de contaminantes do esgoto para o solo, para 
a drenagem pluvial e para os corpos hídricos superficiais ou lençóis freáticos. 
Assim, a rede coletora de esgoto veio como uma inovação primordial para o 
funcionamento sanitário de um SES. Entretanto, há uma grande desvantagem na 
existência de redes de esgoto, que é a centralização do esgoto em um ponto, nor-
malmente em uma única ETE, que dificulta o seu tratamento. Há pesquisas sobre 
o planejamento de redes coletoras por regiões que levem a estações de tratamento 
menores. A organização de coleta e tratamento de esgoto separada por sub-bacias 
pode auxiliar na melhoria da qualidade do efluente a ser lançado no corpo receptor. 
Unidades menores de tratamento são menos onerosas para instalação e operação.
A rede coletora de esgoto é traçada conforme o arruamento, a topografia, a 
existência de unidades de tratamento e a posição do corpo receptor. A princípio 
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UNIDADE Sistemas de Esgotamento Sanitário
você precisa da planta da cidade, do condomínio, do bairro onde planeja instalar a 
rede, com valores das cotas topográficas e desenhos dos lotes. Em cima desta plan-
ta você começa a traçar a rede, obedecendo aos espaços que a rede pode passar 
(ruas e calçadas) e observando o sentido do escoamento do esgoto nos trechos que 
estão sendo desenhados. O sentido deve ser, na maioria dos trechos, da cota mais 
alta para a cota mais baixa. Existem três tipos de traçados:
• Perpendicular (Figura 3): traçado com vários coletores troncos perpendicu-
lares ao rio. O interceptor da rede encontra-se próximo ao rio. É apropriado 
para regiões atravessadas ou circundadas por cursos d’água.
• Leque (Figura 4): como o próprio nome sugere, é uma rede em formato de 
leque, pois os coletores troncos são posicionados nos fundos de vale, os quais 
recebem “leques” de coletores secundários. Este traçado é próprio para terre-
nos acidentados.
• Radial (Figura 5): é uma rede característica de cidades planas e neste modelo 
há necessidade do emprego de estações elevatórias.
Figura 3 – Traçado de rede perpendicular. Observe o destaque 
do interceptor contornando o leito do rio
Fonte: EEL/USP
Figura 4 – Traçado de rede em leque. Observe o destaque 
dos interceptores nos fundos de vale
Fonte: EEL/USP
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Figura 5 – Traçado de rede radial. Observe o destaque 
dos interceptores e a quantidade de estações elevatórias
Fonte: EEL/USP
Após o traçado da rede, devemos nomear cada trecho para então iniciarmos o 
seu dimensionamento, que nada mais é do que a escolha da profundidade e do 
diâmetro de cada trecho de tubulação. Estes valores não são escolhidos aleatoria-
mente, mas devem ser coerentes com a vazão coletada de esgoto naquele trecho 
e os parâmetros de projeto (Tabela 1). A seguir, vamos falar sobre estes critérios 
que devem ser rigorosamente calculados para atender a demanda sem prejuízos 
técnicos ou financeiros.
Tabela 1 – Parâmetros de projeto para dimensionamento de rede coletora de esgoto, 
valores recomendáveis para cada trecho de tubulação
PARÂMETRO RECOMENDAÇÃO JUSTIFICATIVA
Profundidade mínima
Valores variáveis
P > 65 cm (calçada)
P > 90 cm (rua)
Garante o lançamento do ramal predial na rede coletora e ainda protege 
a tubulação contra as pressões de cargas externas
Profundidade máxima
Valores variáveis
P < 2,5 m (calçada)
P < 4,0 m (rua) Garante a ligação predial e contém os custos de escavação
Vazão mínima
NBR 9649 Q > 1,5 L/s Atende a vazão de descarga do vaso sanitário
Diâmetro mínimo
NBR 9649 D > DN100 Evita o entupimento dos trechos de menor vazão
Declividade mínima
NBR 9649
Imín calculada com tensão 
trativa*
σ > 1,0 Pa
A declividade do trecho deve ser igual ou maior que a declividade 
mínima para atender aos menores custos de escavação e ainda garantir a 
autolimpeza da tubulação
Declividade máxima
NBR 9649
Imáx calculada com 
velocidade máx 
v < 5 m/s
A declividade do trecho deve ser menor que a declividade máxima 
(calculada a partir da velocidade máxima) para impedir a formação de 
escoamento turbulento na rede
Altura lâmina d’água
NBR 9649 Y/D < 0,75
O espaço livre na tubulação controla as pressões na rede e garante o 
regime de escoamento livre
Altura lâmina d’água
quando vf > vc
NBR 9649
Y/D < 0,50
Quando a velocidade final do trecho “vf” é maior que a velocidade crítica 
“vc”, há um aumento da lâmina d’água. Nestes casos, diminuir Y/D 
previne a formação de regime de escoamento forçado (o qual danificaria 
a tubulação)
*Tensão trativa (σ) é a tensão mínima necessáriapara o início do movimento dos sólidos depositados nas tubulações 
de esgoto.
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UNIDADE Sistemas de Esgotamento Sanitário
Existem softwares que nos auxiliam na 
verificação destes critérios e recomen-
dações para projetos de rede de esgo-
to: SEWERCAD, SANCAD, INFRACAD, 
PRO-SANEAMENTO, SUWIN, GISWATER, 
UFC9. Vale a pena tentar trabalhar com 
algum deles. Como dica: Teste os sof-
twares gratuitos.
Para você entender mais detalhes sobre as equações, os cálculos e as verifi-
cações hidráulicas de um dimensionamento de rede coletora de esgoto, procure 
complementar seus estudos com o livro “Coleta e Transporte de Esgoto Sanitário” 
de autoria dos professores Milton Tomoyuki Tsutiya e Pedro Alem Sobrinho. É im-
portante também você desenhar uma rede pequena e simples para dimensionar, 
montando sua própria planilha de cálculo para compreender cada item que você 
deve calcular e verificar. Sempre tome bastante cuidado sobre as unidades de medi-
da que você está trabalhando para vazão e comprimento, para não errar os cálculos 
por besteira.
Dispositivos Acessórios para Rede Coletora 
Os dispositivos acessórios (órgãos acessórios) são utilizados com a finalidade de 
evitar ou pelo menos minimizar entupimentos nos pontos singulares das tubulações. 
Os locais singulares são curvas, pontos de afluência de tubulações, pontos de 
mudança de direção, pontos de mudança de declividade, pontos que recebem 
grandes vazões, pontos de mudança de material da tubulação. Nestes pontos é ne-
cessário a inclusão de um órgão acessório, ou que possibilite o acesso de pessoas 
e equipamentos ou apenas equipamentos. No planejamento do traçado da rede, o 
espaçamento entre estes dispositivos consecutivos deve ser limitado pelo alcance 
dos equipamentos de desobstrução. Normalmente, adota-se a distância de 100 m 
entre órgãos acessórios consecutivos. Os principais órgãos acessórios de uma rede 
coletora de esgotos são apresentados na Tabela 2.
Tabela 2 – Principais órgãos acessórios usados em redes coletoras de esgoto
DISPOSITIVO FUNÇÃO
Terminal de limpeza (TL) Tubo diferenciado pequeno, não visitável, instalado nos trechos iniciais da rede para introdução de equipamentos de limpeza
Caixa de Passagem (CP) Câmara não visitável localizada em pontos singulares por necessidade construtiva (mudanças de direção; material; declividade)
Tubo de Inspeção 
e Limpeza (TIL)
Tubo diferenciado grande, não visitável, que permite inspeção visual e introdução de equipamentos 
de limpeza (incluído quando há necessidade de degraus ou reunião de até 3 coletores)
Poço de Visita (PV)
Câmara visitável, bem estruturada com tampa, onde são executados trabalhos de manutenção, 
inspeção, conservação, reparos, desobstrução e limpeza dos condutos (são estrategicamente 
posicionados em locais reconhecidos como problemáticos para a condução do esgoto)
Tubo de Queda (TQ) Dispositivo instalado no PV que liga um coletor afluente de cota alta (>50cm) até o fundo do poço
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Pesquise sobre os tipos de materiais usados nas tubulações e acessórios das redes coletoras 
de esgoto. De modo geral, os materiais mais utilizados em sistemas de coleta e transporte de 
esgoto têm sido o tubo cerâmico, o concreto, o PVC, o ferro fundido e o aço. A escolha dependerá 
de: características do solo; características do esgoto; métodos usados na construção; esforços a 
que estará sujeita a tubulação (resistência a cargas externas, resistência à abrasão e ao ataque 
químico); diâmetros disponíveis no mercado; custos (material, transporte e assentamento).
Ex
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Tratamento e Padrões de Qualidade
Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) é um local estruturado para transformar 
o esgoto (água residuária) em efluente com qualidade compatível para seu lança-
mento no ambiente, conforme Resoluções CONAMA 357 e 430. A maioria das 
ETE prioriza a remoção de matéria orgânica do esgoto. As unidades que irão com-
por a ETE dependerão de critérios técnicos e econômicos, mas via de regra opta-se 
dentre as alternativas tecnicamente viáveis, aquela de menor custo.
Apesar da ETA e da ETE terem algumas unidades de tratamento em comum, 
o tratamento de esgoto conta com o diferencial do tratamento biológico. Este é o 
principal ator dentro de uma ETE, sendo que a escolha desta unidade biológica 
varia de acordo com a temperatura local, a área disponível, o custo de instalação 
e operação, bem como a característica do ambiente receptor do efluente tratado. 
A qualidade do esgoto sanitário é variável, mas apresento aqui dados médios 
de características qualitativas do esgoto compilados pelo Professor Foresti (2013): 
sólidos totais (350 – 1200 mg/L); sólidos totais em suspensão (120 – 400 mg/L); 
DBO (120 – 350 mg/L); DQO (250 – 800 mg/L); nitrogênio total (20 – 70 mg/L); 
fósforo total (4 – 12 mg/L); sulfato (20 – 60 mg/L); cloretos (20 – 155 mg/L); óleos 
e graxas (50 – 100 mg/L); coliformes totais (106 – 1010 NMP/100mL); ph (6,5 – 
7,2). Sabendo destes intervalos de valores é possível notar que os valores não são 
exorbitantes e, portanto, os limites requeridos pela Resolução CONAMA 357 (e 
CONAMA 430) podem ser facilmente atingíveis. O que acontece é que as opções 
de tratamento biológico dependem muito de temperatura, concentração de matéria 
orgânica e tempo de crescimento da biomassa. Diversas oscilações de temperatura, 
de qualidade de esgoto, de vazões podem atrapalhar a eficiência do tratamento. Por 
isso, uma quantidade menor de vazão a ser tratada (em sistemas descentralizados de 
tratamento) surge como opção mais segura e eficiente para tratamento de esgoto. 
De forma geral, no Brasil, uma ETE é constituída por unidades de tratamento 
preliminar, de tratamento primário e de tratamento secundário. Algumas optam 
por incluir unidades de tratamento terciário ou de tratamento avançado, mas são 
raras. A seguir, resumi a diferenciação destes tipos de tratamento:
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UNIDADE Sistemas de Esgotamento Sanitário
• Unidades de TRATAMENTO PRELIMINAR (processos físicos: grade, cai-
xa de areia, peneira rotativa, peneira estática): são destinadas à remoção 
de sólidos grosseiros e areia;
• Unidades de TRATAMENTO PRIMÁRIO (processos físicos: decantado-
res, flotadores, caixas de gordura): são destinadas à remoção de sólidos 
sedimentáveis, sólidos flutuantes e parte de óleos e graxas (OG), que serão 
retirados em forma de lodo, o qual será tratado e encaminhado para alguma 
destinação final (aterros sanitários ou adubo de vegetais não comestíveis);
• Unidades de TRATAMENTO SECUNDÁRIO (processos biológicos: reato-
res, filtros biológicos, mantas de lodo UASB, lodos ativados, lagoas): são 
destinadas à remoção de sólidos suspensos (material particulado) e sólidos dissol-
vidos, que serão retirados em forma de lodo biológico, sendo que seu excedente 
será tratado e encaminhado para alguma destinação final. O tratamento secun-
dário é o responsável principal pela remoção da matéria orgânica do efluente;
• Unidades de TRATAMENTO TERCIÁRIO (processos químicos: nitrifica-
ção, desnitrificação, precipitação química): são destinadas à remoção de 
macronutrientes – nitrogênio e fósforo;
• Unidades de TRATAMENTO AVANÇADO (processos físico-químicos: 
troca iônica, osmose reversa): são destinadas à remoção de cloretos, sais 
solúveis e alguns tipos de contaminantes emergentes.
Dentre as unidades de tratamento biológico, pode-se optar por processos aeró-
bios ou anaeróbios. O primeiro grupo produz menor quantidade de gases, menos 
odores desagradáveis, menor tempo de estabilização, mas gera maior volume de 
lodo e necessita de maior área para instalação (para alguns tipos). O grupo dos ana-
eróbios produz maior quantidade de gases (que podem ser captados e reaproveita-
dos), gera odores desagradáveis, precisa de maior tempo de estabilização, produz 
menos lodo e necessita de áreas menores (para alguns tipos).
Para diminuição dos microrganismos patogênicos presentes no esgoto, algumas 
ETE incluem lagoas de maturação ou acrescentam processos físico-químicos (clora-
ção, ozonização,aplicação de ultravioleta, aplicação de ultrassom). A cloração é um 
processo bastante questionável sobre a preocupação de formação de trihalometa-
nos (composto organoclorado prejudicial à saúde). Outra questão de saúde refere-se 
à concentração de contaminantes emergentes no esgoto, sendo que a maioria das 
ETE não consegue removê-los. Fato preocupante, pois tais contaminantes são des-
pejados nos ecossistemas aquáticos (podendo prejudicar a biota) e em algum ponto 
do rio, a água com estes contaminantes emergentes servirá de afluente para uma 
ETA, que também não é preparada para remoção destas substâncias persistentes. 
Enfim, a sequência das unidades escolhidas gera diferentes opções de área, ga-
ses, lodo e eficiência de remoção de poluentes. Tudo isso deve ser levado em consi-
deração no momento da comparação das alternativas. Portanto, cabe ao projetista 
conhecer o potencial de uso de cada unidade de tratamento, para que as alternati-
vas possam ser definidas e projetadas corretamente.
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O professor Marcos Von Sperling faz um levantamento bastante sucinto e comparativo entre 
as opões de unidades de tratamento de esgoto. Recomendo a leitura de seu livro “Introdução 
à qualidade das águas e ao tratamento de esgoto” para melhorar sua visibilidade sobre as 
diferenças entre reatores, fi ltros, lagoas etc.
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Após a escolha das unidades de tratamento que irão compor sua ETE, faz-se o 
dimensionamento de cada unidade, segundo critérios empíricos de projeto. Aqui 
apresentarei alguns critérios gerais para o dimensionamento preliminar de algumas 
opções de tratamento secundário.
• Vazão de projeto: usam-se os cálculos de geração de esgoto, conforme visto 
no tópico 3.1.4. Este valor é muito importante para não projetar uma ETE nem 
pequena demais e nem grande demais para atender a cidade, ou a bacia, ou 
a indústria;
• Carga orgânica (CO): é o produto da vazão Q total pelo valor da DBO, ou da 
DQO. É usual que CO seja expressa em kg DBO por dia. Na ausência de dados 
de DBO, a CO pode ser estimada considerando que cada pessoa gera 54g de 
DBO por dia (dado universalmente aceito) e multiplica-se pela população a ser 
atendida pela ETE;
• Tempo de detenção hidráulica (TDH): é a relação entre o volume (V) da 
unidade e a vazão afluente (Q). Portanto, TDH = V/Q, com resultado em hora 
ou em dia;
• Tempo de retenção celular (TRC): é o tempo médio, em dias, em que a bio-
massa permanece na unidade;
• Carga orgânica volumétrica (COV): é a razão entre a carga orgânica diária 
(CO) e o volume (V) da unidade. A COV é expressa em kg DBO/m3.dia;
• Carga orgânica aplicada ao lodo (COL): é a razão entre CO e a massa total 
de sólidos voláteis em suspensão (MSVS) presente na unidade. A COL é ex-
pressa em kg DBO/kg SVS.dia;
• Taxa de aplicação hidráulica (TAH): é a razão entre a vazão diária Q apli-
cada e a área superficial da unidade e é expressa em m3/m2.dia. As únicas 
unidades que usam TAH são os filtros biológicos percoladores;
• Taxa de aplicação orgânica (TAO): é a razão entre a carga orgânica diária 
(CO) e a área superficial da unidade. A TAO é usada quase que exclusivamente 
no projeto de lagoas de estabilização (fotossintéticas e de maturação) e é ex-
pressa em kg DBO/ha.dia.
O lançamento de esgoto in natura ou de efluentes de ETE com baixa eficiência 
promovem a poluição dos nossos recursos hídricos. A matéria orgânica abundante 
do esgoto quando lançado no rio causa, indiretamente, o consumo de oxigênio 
dissolvido (OD) da água. Isto acontece porque os microrganismos decompositores 
de matéria orgânica usam oxigênio disponível na água para sua respiração, en-
quanto fazem a estabilização do material lançado.
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UNIDADE Sistemas de Esgotamento Sanitário
Os rios possuem a capacidade de autodepuração que permite o restabelecimen-
to natural de suas condições de equilíbrio no meio após o lançamento de efluentes. 
A partir do ponto de lançamento do efluente, formam-se 4 zonas de autodepura-
ção: 1) zona de degradação; 2) zona de decomposição ativa; 3) zona de recuperação 
e 4) zona de águas limpas. Saber sobre a evolução deste fenômeno em um rio é 
primordial para o planejamento de sua ETE, para prever as opções naturais de 
tratamento para nossos efluentes domésticos. 
É especialmente importante você compreender quais são os impactos ambientais causados 
pelo lançamento de efluentes domésticos em corpos hídricos. Para seu aprofundamento, 
leia “Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos” do Professor autor 
Marcos Von Sperling (1996).
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Esta unidade trouxe considerações importantes de um SES. Espero que seja útil 
para despertar sua visão estratégica de planejador, visando a prevenção da polui-
ção dos nossos recursos hídricos e o uso de fenômenos naturais ao nosso favor.
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Material Complementar
Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade:
 Livros
Engenharia Ambiental: conceitos, tecnologia e gestão
CALIJURI, M.C.; CUNHA, D.F. Engenharia Ambiental: conceitos, tecnologia e 
gestão. 2013.
Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos
VON SPERLING, M. Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de 
esgotos. 3. ed. Belo Horizonte: UFMG/DESA, 2005. 452p.
Tratamento de Esgotos Domésticos
JORDÃO, E.P.; PESSOA, C. A. Tratamento de Esgotos Domésticos. 3ª ed., Rio 
de Janeiro.
Esgoto sanitário: coleta, transporte, tratamento e reuso agrícola
NUVOLARI, A. Esgoto sanitário: coleta, transporte, tratamento e reuso agrícola. 
São Paulo: E. Blücher, 2003. 520 p.
Gestão do Saneamento Básico: abastecimento de água e esgotamento sanitário
PHILIPPI JR., A; GALVÃO JR., A. Gestão do Saneamento Básico: abastecimento 
de água e esgotamento sanitário.
Introdução à Engenharia Ambiental: o desafio do desenvolvimento sustentável
BRAGA, B. [et al.]. Introdução à Engenharia Ambiental: o desafio do desenvolvimento 
sustentável - 2ª edição
Sistemas sustentáveis de esgotos, orientações técnicas para projeto e dimensionamento de redes coletoras, 
emissários, canais, estações elevatórias, tratamento e reuso na agricultura
MENDONÇA, S. R; MENDONÇA, L. C. Sistemas sustentáveis de esgotos, 
orientações técnicas para projeto e dimensionamento de redes coletoras, 
emissários, canais, estações elevatórias, tratamento e reuso na agricultura. 
Editora Blucher.
 Leitura
Esgotamento sanitário: operação e manutenção de redes coletoras de esgotos: guia do profissional em 
treinamento: nível 2
MINISTÉRIO DAS CIDADES. Esgotamento sanitário: operação e manutenção de redes 
coletoras de esgotos: guia do profissional em treinamento: nível 2 / Ministério das Cidades. 
Secretaria Nacional de Saneamento Ambiental (org.). Brasília: Ministério das Cidades, 
2008. 78 p.
https://goo.gl/6g5RSE
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UNIDADE Sistemas de Esgotamento Sanitário
Referências
BRAGA, B. [et al.]. Introdução à Engenharia Ambiental: o desafio do desenvol-
vimento sustentável. 2ª edição
BRASIL -MINISTÉRIO DAS CIDADES. PLANSAB - Plano Nacional de Sanea-
mento Básico, 2013. 172p.
CALIJURI, M.C.; CUNHA, D.F. Engenharia Ambiental: conceitos, tecnologia e 
gestão. 2013.
JORDÃO, E.P.; PESSOA, C. A. Tratamento de Esgotos Domésticos, 3ª ed., Rio de 
Janeiro, Abes, 1995.
MENDONÇA, S. R; MENDONÇA, L. C. Sistemas sustentáveis de esgotos, 
orientações técnicas para projeto e dimensionamento de redes coletoras, 
emissários, canais, estações elevatórias, tratamento e reuso na agricultura. 
Editora Blucher. 
NUVOLARI, A. Esgoto sanitário: coleta, transporte, tratamento e reuso agrícola. 
São Paulo: E. Blücher, 2003. 520 p.
PHILIPPI JR., A; GALVÃO JR., A. C. Gestão do Saneamento Básico: abasteci-
mento de água e esgotamento sanitário.
VON SPERLING, M. Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de 
esgotos. 3. ed. Belo Horizonte: UFMG/DESA, 2005. 452 p.
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