PROJETO DE RESÍDUOS E EFLUENTES N2 FINALIZADO

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Disciplina: Resíduos e Efluentes 
Professor: Me. Delcir M. Cardoso Filho 
Curso: Engenharia Civil João Alves Neto 
Acadêmico: Fabianny de Almeida Moreira 
Fernanda de Sousa Brito 
Osnilton Ferreira de Castro 
 
 
 
 
DIMENSIONAMENTO DE ESTAÇÃO DE TRATAMENTO 
DE EFLUENTE 
 
 
 
 
 
 
Goiânia – GO 
Maio/2020 
2 
 
 
 
 
 
 
 
Disciplina: Resíduos e Efluentes 
Professor: Me. Delcir M. Cardoso Filho 
Curso: Engenharia Civil 
Acadêmico: Fabianny de Almeida Moreira 
Fernanda de Sousa Brito 
Osnilton Ferreira de Castro 
 
 
DIMENSIONAMENTO DE ESTAÇÃO DE TRATAMENTO 
DE EFLUENTE - MEMORIAL JUSTIFICATIVO E DE 
CÁLCULO 
 
Trabalho solicitado pela ProfessorMe. 
Delcir M. Cardoso Filho,que ministra a 
disciplina de Resíduos e Efluentes, no 
Centro Universitário de Goiás Uni-
Anhanguera para o curso de Engenharia 
Civil 
 
 
Goiânia – GO 
Maio/2020 
3 
 
SUMÁRIO 
 
1. FOLHA DE DADOS ............................................................................................................. 4 
2. INTRODUÇÃO .................................................................................................................... 5 
3. DIMENSIONAMENTO DA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE EFLUENTES (ETE) ......... 5 
3.1. Estimativa da população futura ................................................................................ 5 
3.1.1. Exemplo numérico .............................................................................................. 5 
3.2. Vazões.......................................................................................................................... 6 
3.2.1. Exemplo numérico .............................................................................................. 6 
3.3. Calha Parshall ........................................................................................................... 11 
3.3.1. Altura das lâminas do efluente ........................................................................ 12 
3.3.2. Rebaixamento da calha Parshall ...................................................................... 12 
3.3.3. Altura do efluente ............................................................................................. 13 
3.4. Gradeamento ............................................................................................................ 13 
3.4.1. Eficiência da grade ............................................................................................ 14 
3.4.2. Área útil da grade .............................................................................................. 14 
3.4.3. Largura da grade ............................................................................................... 14 
3.4.4. Velocidade do efluente antes da grade ............................................................ 15 
3.4.5. Profundidade do canal ...................................................................................... 16 
3.4.6. Comprimento da Barra ..................................................................................... 16 
3.4.7. Número de barras ............................................................................................. 17 
3.4.8. Canal de recepção do emissário ....................................................................... 17 
3.5. Desarenador ............................................................................................................. 19 
3.5.1. Rebaixamento da caixa de areia ...................................................................... 20 
4. LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO ......................................................................................... 21 
4.1. Lagoa Anaeróbia ....................................................................................................... 21 
4.2. Lagoa facultativa secundária ................................................................................... 24 
5. MEMORIAL DESCRITIVO ................................................................................................ 27 
 
 
 
4 
 
1. FOLHA DE DADOS 
- População urbana (2012): 71.000 hab 
- Taxa de crescimento anual: 2,0 % 
- Início da operação: 2021(primeiro ano de operação) 
- Horizonte de projeto: 20 anos 
- Contribuição efetiva per capita de água: 190 L/ hab x dia 
- Coeficiente de retorno água/esgoto: 80% 
- Coeficiente de variação máxima diária: 1,2 
- Coeficiente de variação máxima horária: 1,5 
- Coeficiente de variação mínima diária: 0,5 
- Sistema de coleta e transporte de efluentes: PVC 
- Extensão da rede coletora: 756 Km 
- Contribuição de efluente industrial: 10L/s 
- Grade de limpeza manual: 45° de inclinação e abertura de 3 cm 
- Seção transversal das barras da grade: 0,79 cm x 5,00cm 
- Recobrimento do emissário que chega na estação: 40cm 
- Diâmetro do emissário: 500 mm 
- Concentração de DBO no efluente bruto: 0,33 Kg/m3 
- Temperatura média do ar no mês mais frio: 21°C 
- Relação C/L da lagoa anaeróbia: 1:1 
- Relação C/L da lagoa facultativa: 4:1 
- TDH da lagoa facultativa: 12 dias 
 
 
5 
 
2. INTRODUÇÃO 
O presente projeto, tem como função o dimensionamento hidráulico de uma estação de 
tratamento de efluentes, que consiste em dimensionar cada etapa por vez, sendo elas: canal de 
recebimento de efluentes, gradeamento, desarenação, calha parshall, lagoa anaeróbica e lagoa 
facultativa. Com embasamento nas etapas e as equações necessárias para cada uma, pode-se 
começar o memorial de cálculo do projeto em si. 
3. DIMENSIONAMENTO DA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE 
EFLUENTES (ETE) 
3.1. Estimativa da população futura 
Tendo como horizonte de projeto 20 anos, onde o primeiro ano de operação é no ano 2021, e 
que a população para o ano de 2012 era de 71.000 hab e a taxa crescimento anual da 
população é de 2,0%, pode-se determinar a população para o primeiro ano de projeto, assim 
como para os anos subsequentes até o final do mesmo, dado pela seguinte equação: 
𝑷 = 𝑷𝒐( 𝟏 + 𝒊 )𝒏 
Sendo: 
P – População final; 
Po – População inicial; 
i – Taxa de crescimento anual da população; 
n – Intervalo de tempo. 
 
3.1.1. Exemplo numérico 
 Para o ano de 2021:
𝑃 = 71.000 ( 1 + 0,02 )( )
𝑃 = 84.851,57 ≅ 84.852 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠
 
 Para o ano de 2040: 
𝑃 = 71.000 ( 1 + 0,02 )( )
𝑃 = 123.612,72 ≅ 123.613 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 
3.2. Vazões 
Após calculada a população de cada ano do projeto, se faz necessário saber a vazão de esgoto 
sanitário mínima, média e máxima de cada ano, para que se possa saber quanto de efluente 
chegará na ETE. Para se chegar na vazão de esgoto sanitário, devemos calcular a vazão de 
esgoto doméstico mínima, média e máxima de cada ano também, calcular a vazão de 
infiltração, e a vazão de efluente industrial, tendo em vista que essas duas últimas, calcula-se 
apenas uma para todos os anos. 
Para o cálculo da vazão de esgoto doméstico mínima, média e máxima devemos adotar: 
- k1 (coeficiente de variação máxima diária) = 1,2; 
- k2 (coeficiente de variação máxima horária) = 1,5; 
- k3 (coeficiente de variação mínima horária) = 0,5; 
- qm (contribuição efetiva per capita de água) = 190 L/hab x dia; 
- c (coeficiente de retorno água/esgoto) = 0,8; 
- P (população final do ano). 
 
3.2.1. Exemplo numérico 
a) ESGOTO DOMÉSTICO 
 Para o ano de 2021:
 
𝑄𝑒𝑑, 𝑚í𝑛 = 𝑃 𝑥 𝑞𝑚 𝑥 𝑐 𝑥 𝑘3 
𝑄𝑒𝑑, 𝑚í𝑛 = 84.852 ∗ 190 ∗ 0,8 ∗ 0,5 
𝑄𝑒𝑑, 𝑚í𝑛 = 6.448.752
𝐿
𝑑𝑖𝑎
≅ 74,64 𝐿/𝑠 
 
7 
 
 
𝑄𝑒𝑑, 𝑚é𝑑 = 𝑃 𝑥 𝑞𝑚 𝑥 𝑐 
𝑄𝑒𝑑, 𝑚é𝑑 = 84.852 𝑥 190 𝑥 0,8 
𝑄𝑒𝑑, 𝑚é𝑑 = 12.897.504
𝐿
𝑑𝑖𝑎
≅ 149,28 𝐿/𝑠 
 
𝑄𝑒𝑑, 𝑚á𝑥 = 𝑃 𝑥 𝑞𝑚 𝑥 𝑐 𝑥 𝑘1 𝑥 𝑘2 
𝑄𝑒𝑑, 𝑚á𝑥 = 84.852 𝑥 190 𝑥 0,8 𝑥 1,2 𝑥 1,5 
𝑄𝑒𝑑, 𝑚á𝑥 = 23.215.507,2 
𝐿
𝑑𝑖𝑎
≅ 268.704 𝐿/𝑠 
 
 Para o ano de 2040:
 
𝑄𝑒𝑑, 𝑚í𝑛 = 𝑃 𝑥 𝑞𝑚 𝑥 𝑐 𝑥 𝑘3 
𝑄𝑒𝑑, 𝑚í𝑛 = 123.613 𝑥 190 𝑥 0,8 𝑥 0,5 
𝑄𝑒𝑑, 𝑚í𝑛 = 9.394.588 
𝐿
𝑑𝑖𝑎
≅ 108,74 𝐿/𝑠 
 
𝑄𝑒𝑑, 𝑚é𝑑 = 𝑃 𝑥𝑞𝑚 𝑥 𝑐 
𝑄𝑒𝑑, 𝑚é𝑑 = 123.613 𝑥 190 𝑥 0,8 
𝑄𝑒𝑑, 𝑚é𝑑 = 18.789.176 
𝐿
𝑑𝑖𝑎
≅ 217,47 𝐿/𝑠 
 
𝑄𝑒𝑑, 𝑚á𝑥 = 𝑃 𝑥 𝑞𝑚 𝑥 𝑐 𝑥 𝑘1 𝑥 𝑘2 
𝑄𝑒𝑑, 𝑚á𝑥 = 123.613 𝑥 190 𝑥 0,8 𝑥 1,2 𝑥 1,5 
𝑄𝑒𝑑, 𝑚á𝑥 = 33.820.516,8 
𝐿
𝑑𝑖𝑎
≅ 391,45 𝐿/𝑠 
 
 
 
8 
 
b) ESGOTO INDUSTRIAL 
Adota-se para todos os anos: 
 𝑄𝑖𝑛𝑑 = 10 𝐿/𝑠 
 
c) ÁGUAS DE INFILTRAÇÃO 
Já a Qinf é obtida através da seguinte fórmula: 
𝑄𝑖𝑛𝑓 = 𝑇𝑖 𝑥 𝐿 
Sendo: 
Ti: Taxa de infiltração (valor obtido através do material do sistema de coleta e transporte de 
efluentes, neste caso o PVC); 
L: Extensão da rede coletora. 
 
𝑄𝑖𝑛𝑓 = 0,05 𝑥 756 
𝑄𝑖𝑛𝑓 = 37,8 𝐿/𝑠 
 
Obs: Esta também adotada para todos os anos. 
 
Após determinadas as vazões de esgoto doméstico mínimo, médio, máximo, a vazão de 
infiltração e a vazão de efluente industrial é possível determinar a vazão de esgoto sanitário 
mínimo, médio e máximo de cada ano. A partir das seguintes fórmulas: 
𝑄𝑒𝑠, 𝑚í𝑛 = 𝑄𝑒𝑑, 𝑚í𝑛 + 𝑄𝑖𝑛𝑑 + 𝑄𝑖𝑛𝑓 
𝑄𝑒𝑠, 𝑚é𝑑 = 𝑄𝑒𝑑, 𝑚é𝑑 + 𝑄𝑖𝑛𝑑 + 𝑄𝑖𝑛𝑓 
𝑄𝑒𝑠, 𝑚á𝑥 = 𝑄𝑒𝑑, 𝑚á𝑥 + 𝑄𝑖𝑛𝑑 + 𝑄𝑖𝑛𝑓 
 
 
 
9 
 
 Para o ano de 2021:
 
𝑄𝑒𝑠, 𝑚í𝑛 = 𝑄𝑒𝑑, 𝑚í𝑛 + 𝑄𝑖𝑛𝑑 + 𝑄𝑖𝑛𝑓 
𝑄𝑒𝑠, 𝑚í𝑛 = 74,64 + 10 + 37,8 
𝑄𝑒𝑠, 𝑚í𝑛 = 122,44 𝐿/𝑠 
 
𝑄𝑒𝑠, 𝑚é𝑑 = 𝑄𝑒𝑑, 𝑚é𝑑 + 𝑄𝑖𝑛𝑑 + 𝑄𝑖𝑛𝑓 
𝑄𝑒𝑠, 𝑚é𝑑 = 149,28 + 10 + 37,8 
𝑄𝑒𝑠, 𝑚é𝑑 = 197,08 𝐿/𝑠 
 
𝑄𝑒𝑠, 𝑚á𝑥 = 𝑄𝑒𝑑, 𝑚á𝑥 + 𝑄𝑖𝑛𝑑 + 𝑄𝑖𝑛𝑓 
𝑄𝑒𝑠, 𝑚á𝑥 = 268,704 + 10 + 37,8 
𝑄𝑒𝑠, 𝑚á𝑥 = 316,504 𝐿/𝑠 
 
 Para o ano de 2040:
 
𝑄𝑒𝑠, 𝑚í𝑛 = 𝑄𝑒𝑑, 𝑚í𝑛 + 𝑄𝑖𝑛𝑑 + 𝑄𝑖𝑛𝑓 
𝑄𝑒𝑠, 𝑚í𝑛 = 108,74 + 10 + 37,8 
𝑄𝑒𝑠, 𝑚í𝑛 = 156,54 𝐿/𝑠 
 
𝑄𝑒𝑠, 𝑚é𝑑 = 𝑄𝑒𝑑, 𝑚é𝑑 + 𝑄𝑖𝑛𝑑 + 𝑄𝑖𝑛𝑓 
𝑄𝑒𝑠, 𝑚é𝑑 = 217,47 + 10 + 37,8 
𝑄𝑒𝑠, 𝑚é𝑑 = 265,27 𝐿/𝑠 
 
𝑄𝑒𝑠, 𝑚á𝑥 = 𝑄𝑒𝑑, 𝑚á𝑥 + 𝑄𝑖𝑛𝑑 + 𝑄𝑖𝑛𝑓 
𝑄𝑒𝑠, 𝑚á𝑥 = 391,45 + 10 + 37,8 
𝑄𝑒𝑠, 𝑚á𝑥 = 439,25 𝐿/𝑠 
 
 
 
 
 
10 
 
Para os demais anos os valores calculados encontram-se na Tabela 1 – Vazões a seguir. 
Ano
Populaçã
o
Q ed mín 
L/s
Q ed med 
L/s
Q ed max 
L/s
Q inf 
L/s
Q ind 
L/s
Q es mín 
L/s
Q es med 
L/s
Q es max 
L/s
2021 84.852 74,64 149,28 268,70 37,80 10 122,44 197,08 316,50
2022 86.549 76,13 152,26 274,07 37,80 10 123,93 200,06 321,87
2023 88.280 77,65 155,31 279,55 37,80 10 125,45 203,11 327,35
2024 90.045 79,21 158,41 285,14 37,80 10 127,01 206,21 332,94
2025 91.846 80,79 161,58 290,85 37,80 10 128,59 209,38 338,65
2026 93.683 82,41 164,81 296,66 37,80 10 130,21 212,61 344,46
2027 95.557 84,05 168,11 302,60 37,80 10 131,85 215,91 350,40
2028 97.468 85,74 171,47 308,65 37,80 10 133,54 219,27 356,45
2029 99.417 87,45 174,90 314,82 37,80 10 135,25 222,70 362,62
2030 101.405 89,20 178,40 321,12 37,80 10 137,00 226,20 368,92
2031 103.434 90,98 181,97 327,54 37,80 10 138,78 229,77 375,34
2032 105.502 92,80 185,61 334,09 37,80 10 140,60 233,41 381,89
2033 107.612 94,66 189,32 340,77 37,80 10 142,46 237,12 388,57
2034 109.765 96,55 193,10 347,59 37,80 10 144,35 240,90 395,39
2035 111.960 98,48 196,97 354,54 37,80 10 146,28 244,77 402,34
2036 114.199 100,45 200,91 361,63 37,80 10 148,25 248,71 409,43
2037 116.483 102,46 204,92 368,86 37,80 10 150,26 252,72 416,66
2038 118.813 104,51 209,02 376,24 37,80 10 152,31 256,82 424,04
2039 121.189 106,60 213,20 383,76 37,80 10 154,40 261,00 431,56
2040 123.613 108,73 217,47 391,44 37,80 10 156,53 265,27 439,24
 
 
Após determinadas todas as vazões, iremos usar a Qes,mín de começo de projeto e Qes,máx 
de final de projeto para determinar os demais cálculos, levando em consideração que para o 
dimensionamento das lagoas de tratamento usamos apenas a Qes,méd de começo de projeto e 
o Qes,méd de final de projeto. 
 
 
 
11 
 
3.3. Calha Parshall 
Para dimensionar o canal de recebimento de efluentes, deve-se começar o dimensionamento 
pela calha parshall, pois a partir dela encontra-se a altura das lâminas de efluente e a altura do 
efluente no canal. A partir da Qes,mín de começo de projeto e Qes,máx de final de projeto 
determinamos o W’, sendo estereotipado da tabela 2. 
 
Tabela 2 – Calha Parshall 
 
 
O W’ (garganta da calha Parshall) é obtido pela intervalo da vazão em L/S das vazões 
Qes,mín de começo de plano e Qes,máx de final de plano. Com base nesse resultado, obteve-
se que o W’ =1, n = 1,522 e K = 0,690. Essas também presentes na Tabela 3. 
 
12 
 
Tabela 3 – Expoente n e Coeficiente K 
 
3.3.1. Altura das lâminas do efluente 
Após encontrados os coeficientes, determina-se as alturas das lâminas de efluente máxima e 
mínima a partir da seguinte fórmula: 
𝐻 = ( 
𝑄
𝑘
 ) / 
 
𝐻𝑚á𝑥 = ( 
0,43925
0,690
 ) / , 
𝐻𝑚á𝑥 = 0,74𝑚 
 
𝐻𝑚í𝑛 = ( 
0,12244
0,1173
 ) / , 
𝐻𝑚í𝑛 = 0,32𝑚 
 
3.3.2. Rebaixamento da Calha Parshall 
Com o valor das alturas das lâminas de efluentes, é possível determinar o rebaixamento da 
calha Parshall (Z). Onde essa tem como vantagem, proporcionar o salto hidráulico, não deixar 
a calha Parshall afogada, e também diminuir a velocidade do efluente para que os sólidos não 
passem por ela. 
𝑍 =
(𝑄𝑚á𝑥 ∗ 𝐻𝑚í𝑛) − (𝑄𝑚í𝑛 ∗ 𝐻𝑚á𝑥)
𝑄𝑚á𝑥 − 𝑄𝑚í𝑛
 
 
13 
 
𝑍 =
(0,43925 ∗ 0,32) − (0,12244 ∗ 0,74)
(0,43925 − 0,12244)
 
𝑍 = 0,16𝑚 
 
 
3.3.3. Altura do efluente 
Em seguida, é determinado a altura mín e máx de efluente no canal, afim de saber quanto de 
efluente está passando na tubulação, pois o máximo de efluente que pode passar em uma 
tubulação é 75% da tubulação. 
ℎ = 𝐻 − 𝑍 
 
ℎ𝑚í𝑛 = 0,32 − 0,16 
ℎ𝑚í𝑛 = 0,16 𝑚 
 
ℎ𝑚á𝑥 = 0,74 − 0,16 
ℎ𝑚á𝑥 = 0,58 𝑚 
 
3.4. Gradeamento 
Conforme menciona as NBR’s: 12.208 e 2.155, quando a vazão é superior a 100 L/s a limpeza 
deve ser automatizada, porém para esse projeto adotaremos a limpeza manual. 
Para grades de limpeza manual a inclinação deve ser de 45 a 60 graus. Para este projeto foi 
adotado 45 graus de inclinação, com abertura (a) de 3cm entre as barras, cada barra com 
0,79cm de largura (T) e 5 cm de espessura (c). 
 
 
14 
 
3.4.1. Eficiência da grade 
𝐸 =
𝑎
(𝑎 + 𝑇)
 
𝐸 =
3
(3 + 0,79)
 
𝐸 = 0,79 = 79% 
 
3.4.2. Área útil da grade 
Para o cálculo da área útil da grade leva-se em consideração que a velocidade do efluente na 
grade deve estar entre 0,8 ≤ Vgrade ≤ 1,2 m/s. Para este projeto foi adotado 1 m/s. 
Vale ressaltar que vazão adotada para esse cálculo foi a vazão máxima de esgoto sanitário de 
2040. 
𝐴𝑢 = 𝐴𝑢 = , 𝐴𝑢 = 0,43925 𝑚² 
 
𝐴𝑡 = 𝐴𝑡 = ,
,
 𝐴𝑡 = 0,56 𝑚² 
 
Com embasamento nestes resultados fica determinado a área útil da grade de 0,43925m² e a 
área total de 0,56m² 
3.4.3. Largura da grade 
A princípio a largura do canal (L) será a mesma da grade (Lg). Cuja fórmula: 
𝐿𝑔 𝑒 𝐿 =
𝐴𝑡
ℎ𝑚á𝑥
 
𝐿𝑔 𝑒 𝐿 =
0,56
0,58
 
𝐿𝑔 𝑒 𝐿 = 0,96𝑚 
Logo, a largura do canal e da grade é 0,96 metros. 
15 
 
3.4.4. Velocidade do efluente antes da grade 
Anteriormente foi adotada a velocidade de 1m/s para a grade limpa. 
 
𝑄 = 𝑉𝑜 ∗ 𝐴𝑡 
𝑉𝑜 =
𝑄
𝐴𝑡
 
𝑉𝑜 =
0,43925
0,56
 
𝑉𝑜 = 0,78 𝑚/𝑠 
 
Para determinar a perca de carga Δh na grade suja foi adotada a velocidade de 2m/s, pois 
diminuiu-se a área da grade que está suja. Logo, a velocidade aumenta em virtude disso. 
 
Δh =
𝑉 − 𝑉𝑜
2𝑔
∗ 1,43 
Δh =
2 − 0,78
2 ∗ 9,81
∗ 1,43 
Δh = 0,25𝑚 
 
 
 
 
 
 
 
 
16 
 
3.4.5. Profundidade do canal 
A profundidade do canal é expressa pela seguinte fórmula: 
 
𝑃 = 𝑅𝑒𝑐 + 𝐷 + Δhsuja + hmáx 
Sendo: 
Rec: Recobrimento do emissário que chega na estação 
D: Diâmetro do emissário 
 
𝑃 = 0,4 + 0,5 + 0,25 + 0,58 
𝑃 = 1,73𝑚 
 
Portanto a profundidade do canal é de 1,73 m. 
 
3.4.6. Comprimento da Barra 
É expresso pela fórmula: 
𝑆𝑒𝑛 45º =
𝑃
𝐶𝑏
 
0,707 =
1,73
𝐶𝑏
 
𝐶𝑏 = 2,45𝑚 
 
É adicionado mais 10% ao comprimentoda barra para que ela possa ficar horizontal ao solo 
facilitando a retirada dos resíduos. Com este acréscimo o comprimento da barra passa a ser 
2,70 m. 
17 
 
3.4.7. Número de barras 
Expresso pela fórmula: 
𝑁𝑏 =
𝐿𝑔
𝑇 + 𝑎
 
 
Lg = 0,96 m e para o cálculo do número de barras o mesmo deve ser convertido para cm. 
 
𝑁𝑏 =
96
0,79 + 3
 
𝑁𝑏 = 25 𝑏𝑎𝑟𝑟𝑎𝑠 
 
A partir do número de barras (Nb) determina-se o número de espaçamentos (Ne), através da 
seguinte fórmula: 
𝐿𝑔 = (𝑁𝑏 𝑥 𝑇) + (𝑁𝑒 𝑥 𝑎) 
96 = (25 𝑥 0,79) + (𝑁𝑒 𝑥 3) 
𝑁𝑒 = 25 𝑒𝑠𝑝𝑎ç𝑜𝑠 
 
3.4.8. Canal de recepção do emissário 
Para determinar a recepção do emissário a velocidade do efluente no canal deve estar entre 
0,6 < Vcanal < 4m/s. Caso a velocidade do efluente esteja fora deste intervalo deve-se 
calcular uma nova largura para o canal. 
𝑉 =
𝑄𝑚á𝑥
𝐿 𝑥 ℎ
 
𝑉 = 
,
, ( , , )
 
𝑉 = 0,55 𝑚/𝑠 NÃO ATENDE 
18 
 
Como a velocidade não está dentro do parâmetro exigido, calcula-se uma nova largura para o 
canal. Adotando 0,6m/s como velocidade visto que está sendo calculado em função da vazão 
de esgoto sanitário mínimo. 
𝐿 =
𝑄𝑚í𝑛
𝑉 𝑥 ℎ
 
𝐿 =
0,12244
0,6 (0,16 + 0,25)
 
𝐿 ≅ 0,5𝑚 
Para a vazão de esgoto sanitário máximo de final de projeto é calculado uma nova velocidade. 
𝑉 =
𝑄𝑚á𝑥
𝐿 𝑥 ℎ
 
𝑉 = 
0,43925
0,5 𝑥 (0,58 + 0,25)
 
𝑉 ≅ 1,10 𝑚/𝑠 
𝑉 =
𝑄𝑚í𝑛
𝑉 𝑥 ℎ
 
𝑉 =
0,12244
0,5 (0,16 + 0,25)
 
𝑉 ≅ 0,6 
 
Para o cálculo da distância do emissário até a grade adotou-se 4s. 
𝐶 = 𝑉 𝑥 𝑡 
Sendo: 
C= distância do emissário até a grade; 
V= velocidade; 
t= tempo. 
 
𝐶 = 1,1 𝑥 4 
𝐶 = 4,4𝑚 
Portanto a distância do emissário até a grade é de 4,4m. 
19 
 
3.5. Desarenador 
O desarenador não pode ter sedimentação de matéria orgânica, em virtude disso sua 
velocidade não pode ser menor que 0,2m/s e não pode ser maior que 0,4m/s pois assim a areia 
não se sedimenta. 
𝐶 = 22,5 𝑥 ℎ𝑚á𝑥 
𝐶 = 22,5 𝑥 0,58 
𝐶 = 13,05𝑚 
Portanto, o desarenador tem 13,05m de comprimento. 
Para achar sua largura, adotou-se 0,3m/s como velocidade, pois a mesma está dentro dos 
parâmetros exigidos. 
𝐿 =
𝑄𝑚á𝑥
ℎ𝑚á𝑥 𝑥 𝑉
 
𝐿 =
0,43925
0,58 𝑥 0,3
 
𝐿 = 2,52𝑚 
Logo, cada desarenador terá 2,52 m. 
 
20 
 
3.5.1. Rebaixamento da caixa de areia 
Conforma a ABNT a limpeza da caixa deve ser feita a cada 7 dias. Levando em consideração 
que tem 0,02m³ de areia a cada 1000m³ de efluente. 
Logo, em 7 dias: 
0,26527 𝑚³ 𝑠 ∗ 86.400 s ∗ 7 dias = 160.435 m³ 
0,2 X 10^-4 m³ de areia --------- 1m³ efluente 
X m³ de areia ----------- 160.435 m³ efluente 
X = 3 𝑚³ 
Logo, 
𝑣 = 𝐴 𝑥 𝑍 
3 = 13,05 𝑥 2,52 𝑥 𝑧 
𝑧 = 0,09 𝑚³ 
𝑧 ≅ 0,1𝑚³ 
 
Através destes cálculos é possível dimensionar o canal, a grade, o desarenador e a calha 
Parshall. Partindo agora para o dimensionamento das lagoas de tratamento de efluentes, sendo 
a primeira lagoa a ser dimensionada é anaeróbica e a segunda facultativa secundária. 
 
21 
 
4. LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO 
4.1. Lagoa Anaeróbia 
Para o dimensionamento da lagoa anaeróbica utiliza-se a vazão de esgoto sanitário média, 
tanto de começo de projeto quanto a de final de projeto. Para o cálculo desta deve-se seguir os 
seguintes passos: 
Primeiro passo: determinar o volume útil da lagoa através da seguinte fórmula: 
𝑉𝑢 = 𝑄 𝑥 𝑇𝐷𝐻 
Sendo: 
TDH= tempo de detenção hidráulica. 
𝑉𝑢 = 27.345,60
𝑚
𝑑𝑖𝑎
 ∗ 3𝑑𝑖𝑎𝑠 
𝑉𝑢 = 82.036,8𝑚³ 
Foi adotado TDH igual a 3 pois o mesmo encontra-se dentro do parâmetro de 3 ≤ TDH ≤ 5; e 
(T > 20 ºC). 
Então, encontra-se a concentração de DBO (Co) para início e final de projeto, através da 
seguinte formula: 
𝐶𝑜 = 𝐶𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎çã𝑜 ∗ 𝑄 
Para 2021: 
𝐶𝑜𝑖 = 0,33
𝑘𝑔
𝑚³
 ∗ 17027,7 𝑚³ 𝑑𝑖𝑎 
𝐶𝑜𝑖 = 5619,14 
𝑘𝑔 𝐷𝐵𝑂
𝑑𝑖𝑎
 
Para 2040: 
𝐶𝑜𝑓 = 0,33 
𝑘𝑔
𝑚³
 ∗ 22919,3 𝑚³ 𝑑𝑖𝑎 
𝐶𝑜𝑓 = 7563,4 
𝑘𝑔 𝐷𝐵𝑂
𝑑𝑖𝑎
 
 
22 
 
 
 
Da mesma forma, calcula-se a taxa de aplicação volumétrica (TAV): 
𝑇𝐴𝑉 =
𝐶𝑜
𝑣
 
Para 2021: 
𝑇𝐴𝑉𝑖 =
,
,
 
𝑇𝐴𝑉𝑖 = 0,08
𝑘𝑔𝐷𝐵𝑂
𝑚³ ∗ 𝑑𝑖𝑎
 
Para 2040: 
𝑇𝐴𝑉𝑓 =
,
,
 
𝑇𝐴𝑉𝑖 = 0,11 
𝑘𝑔𝐷𝐵𝑂
𝑚³ ∗ 𝑑𝑖𝑎
 
 
Conforma a literatura: 0,05 ≤ TAV ≤ 0,4 kgDBO/m³*dia. Logo, o TAV de projeto está dentro 
dos parâmetros exigidos. 
O TDH é expresso pela seguinte formula: 
𝑇𝐷𝐻 =
𝑣
𝑄
 
 
Para 2021: 
𝑇𝐷𝐻𝑖 =
68757,9 𝑚³
( 0,19708 ∗ 60 ∗ 60 ∗ 24)𝑚
 
𝑇𝐷𝐻𝑖 = 4 𝑑𝑖𝑎𝑠 
 
Para 2040: 
𝑇𝐷𝐻𝑓 =
68757,9𝑚³
(0,26527 ∗ 60 ∗ 60 ∗ 24)𝑚³
 
𝑇𝐷𝐻𝑓 = 3 𝑑𝑖𝑎𝑠 
 
 
 
23 
 
Assim, para o inicio de plano temos: 
TDHi = 4 dias 
TAVi = 0,08 kgDBO / m³*dia 
E para final de plano temos: 
TDHf = 3 dias 
TAVf = 0,11 kgDBO / m³*dia 
 
 
 
- Verificação da TAS para inicio de plano: 
Para começo de projeto o tempo de determinação hidráulica é maior que para o final de 
projeto. Adotamos uma profundidade (h) = 3 metros 
Logo, 
 𝑉 = 
68757,9 𝑚³ = 
𝐴
3𝑚
 
𝐴 = 22919,3 𝑚² 𝑜𝑢 2,29 ℎ𝑎 
A taxa de aplicação superficial (TAS) é expressa pela seguinte fórmula: 
𝑇𝐴𝑆 =
𝐶𝑜
𝐴
 
Para 2021: 
𝑇𝐴𝑆𝑖 =
𝐶𝑜𝑖
𝐴
 
𝑇𝐴𝑆𝑖 =
,
, 
 𝑇𝐴𝑆𝑖 = 2453,77 
 ∗
 𝐴𝑇𝐸𝑁𝐷𝐸 
 
24 
 
Foi adotado uma altura de 3m para a lagoa, ressaltando que a mesma tem 0,05m de bordo 
livre, concluindo que foi escavado 3,05m de altura. Em relação ao resultado do TAS, como 
seu valor foi superior a 1000 não foi preciso calcular o TASf. Lembrando que a norma exige 
que o TAS seja maior que 1000 kgDBO/há*dia. 
 
 
 
Para as dimensões da lagoa é feita uma relação de C:L = 1:1, onde a inclinação dos taludes 
internos é igual a 1(V):1(H). 
C = L 
𝐴𝑚 = 𝐶𝑚 ∗ 𝐿𝑚 
𝐴𝑚 = 𝐶𝑚 ∗ 𝐶𝑚 
𝐶𝑚² = 22919,3 
𝐶𝑚 = 𝐿𝑚 = 152 𝑚 
Onde, Lm (largura no meio da lagoa) e Cm são iguais a 152m, e Ls (largura da superfície) e o 
Cs são iguais a 155m, e o Lf (largura do fundo) e o Cf são iguais a 149 m. 
4.2. Lagoa facultativa secundária 
Diferente da lagoa anaeróbica, na lagoa facultativa secundária é usado apenas vazão média de 
final de projeto. Para o dimensionamento desta lagoa utiliza-se das etapas abaixo: 
𝑇𝐴𝑆 = 50 𝑥 (1,072) 
𝑇𝐴𝑆 = 50 𝑥 (1,072) 
𝑇𝐴𝑆 = 215 𝐾𝐺 𝐷𝐵𝑂 ℎ𝑎 ∗ 𝑑𝑖𝑎 
25 
 
O TAS na facultativa secundária é encontrado em função da temperatura média do ar no mês mais 
frio. Onde t é 21 ºC. 
A concentração de DBO do efluente na anaeróbica foi de 𝐶𝑂𝑓 = 7563,4 𝑘𝑔𝐷𝐵𝑂/𝑑𝑖𝑎 onde a mesma 
tem eficiência de 60%. Em virtude disso a facultativa secundária terá uma carga de concentração de 
DBOafluente de 𝐶𝑂𝑎 = 3025,36 𝑘𝑔𝐷𝐵𝑂/𝑑𝑖𝑎 
 
A área da facultativa é encontrada a partir de: 
𝐴 =
𝐶𝑂𝑎
𝑇𝐴𝑆
 
𝐴 =
3025,36
215
 
𝐴 = 14 ℎ𝑎 
 
- Para o trabalho será adotado um TDH igual a 12 dias. 
Para o cálculo do volume útil da facultativa secundária faz-se uso da seguinte fórmula: 
𝑉𝑢 = 𝑄𝑚é𝑑𝑓 ∗ 𝑇𝐷𝐻 
𝑉𝑢 = (0,26527 ∗ 60 ∗ 60 ∗ 24)𝑚3 ∗ 12 𝑑𝑖𝑎𝑠 
𝑉𝑢 = 275.031,6 𝑚³ 
Para obter a altura desta lagoa utiliza-se a seguinte formula: 
𝑉𝑢 = 𝐴 𝑥 ℎ 
275.031,6 = 140000 𝑥 ℎ 
ℎ = 1,96 𝑚 
Levar em consideração que a altura desta lagoa é de 1,96 metros, mas possui um bordo livre de 0,05 
metros. 
26 
 
Para as dimensões da lagoa é feita uma relação de C:L = 4:1, onde a inclinação dos taludes 
internos é igual a 1(V):1(H). 
C =4L 
𝐴𝑚 = 𝐶𝑚 ∗ 𝐿𝑚 
𝐴𝑚 = 4𝐿𝑚 ∗ 𝐿𝑚 
4𝐿𝑚 = 140000 
𝐿𝑚 = 187,1 𝑚 
𝐶𝑚 = 748,4 𝑚 
Onde, Lm (largura no meio da lagoa) é igual 187,1m e Cm é igual a 748,4m. Ls (largura na 
superfície) é igual 189,1m e Cs é igual a 750,4m. Lf (largura no fundo da lagoa) é igual 
185,1m e Cf é igual a 746,4m. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
27 
 
5. MEMORIAL DESCRITIVO 
A Estação de Tratamento de Efluentes desse projeto terá como base uma área com população 
de 71 mil habitantes no ano de 2012. Seu crescimentopopulacional é de 2,0%. A contribuição 
efetiva per capita de água dessa população é de 190 L/hab x dia. O início do projeto em 2021 
com um horizonte de 20 anos, terminando em 2040. O coeficiente de retorno adotado é de 
80% (recomendado pela ABNT). 
A rede coletora possui cerca de 756 km de extensão, sendo de material PVC. A Calha Parshall 
terá por altura máxima a lâmina do efluente 74 cm e mínima 32 cm. O rebaixamento dela será 
de 16 cm. Com altura do efluente no canal mínima 16 cm de e máxima de 58 cm. A ETE terá 
ainda a etapa de gradeamento onde se adotou uma grade de limpeza manual, com inclinação 
de 45º. E esses valores são recomendados pela ABNT e foram escolhidos de acordo com a 
necessidade desse projeto. A eficiência dessa grade será de 79% com uma área total de 
0,56 m² e área útil de 0,44 m². 
A largura do canal da grade será de 0,96 m com profundidade de 1,73 m. Possuirá ao todo 25 
barras retangulares de 0,79 cm de largura por 5,0 cm de espessura, com 2,70 m de 
comprimento e com abertura entre elas de 3 cm e 25 espaçamentos no total. A distância do 
emissário até a grade será de 4,4 metros. A limpeza dessa grade será realizada quando a 
mesma estiver 50% obstruída. 
A etapa com o desarenador, este será de forma prismática e retangular. O processo será por 
gravidade. O comprimento dessa caixa será de 13,05 m e largura de 2,52 m. O período de 
limpeza dessa será de 7 dias em 7 dias, que é o recomendado pela ABNT. O rebaixamento da 
caixa de areia será de 10 cm. 
Além disso, essa ETE será constituída por duas lagoas de estabilização. Sendo uma anaeróbia 
(primária), que utilizará bactérias metanogênicas. Essa lagoa, por sua vez terá 3 metros de 
altura/profundidade, com largura do meio 152 m, da superfície 155 m e do fundo 149m. O 
comprimento do meio será 152 m, da superfície 155 m e do fundo 149 m, sendo assim a 
relação de comprimento/largura 1:1. Terá uma borda livre de 50 cm, sendo 40 cm de crosta 
para diminuir os impactos das alterações climáticas e reter os gases fétidos. 
28 
 
Já a lagoa secundária será uma facultativa, que possuirá algas responsáveis pela aeração da 
lagoa. Sua eficiência será de 90%.A concentração de DBO será 40% da concentração da lagoa 
anaeróbia, ou seja, sendo de 3025,36 kgDBO/ dia. A temperatura utilizada será de 21º C 
(média no período mais frio do ano). Terá por dimensões 1,96 metros de altura/profundidade, 
com largura do meio 187,1 m, da superfície 189,1 m e do fundo 185,1 m. O comprimento do 
meio será 748,4 m, da superfície 750,4 m e do fundo 746,44 m, sendo assim a relação de 
comprimento/largura 4:1.