Memorial descritivo Lagoas de Estabilização

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Centro de Ciências Exatas 
Departamento de Engenharia Civil 
Tratamento de Águas Residuárias I - CIV 444 
 
 
 
 
 
Projeto de Lagoas de Tratamento de Esgoto para o Bairro 
Nova Viçosa, Viçosa- MG 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Viçosa - Minas Gerais 
Dezembro 2020 
Sumário 
 
1. Introdução 3 
2. Memorial Descritivo 4 
2.1. Estimativa Populacional 4 
2.2. Lagoa Anaeróbia 4 
2.3. Lagoa Facultativa 5 
2.4. Lagoas de Polimento 5 
3. Memorial de Cálculo 5 
3.1. Estimativa Populacional 5 
3.2. Cota per capita (QPC) 6 
3.3. Cálculo das Vazões 7 
3.4. Cargas Afluentes 8 
3.5. Lagoa Anaeróbia 9 
3.6. Lagoa Facultativa 11 
3.7. Lagoas de Polimento 17 
4. Resultados de lançamento 24 
5. Referências Bibliográficas 25 
 
 
 
 
 
 
 
1. Introdução 
O município de Viçosa pertence a Zona da Mata Mineira, possui uma área de 300 km² e está 
situado em um planalto de altitude média de 650 m, de relevo acidentado. Suas coordenadas 
geográficas são 20º45’ latitude sul e de 42º52’ longitude oeste. O clima de Viçosa é classificado como 
tropical de altitude e a temperatura média anual é de 18ºC. De acordo com a estimativa de população 
realizada pelo IBGE para 2020, a população de Viçosa foi de 79.388 habitantes. Atualmente, a cidade 
sofre por um processo de verticalização devido ao grande crescimento populacional. 
Segundo o IBGE (2010) a população do bairro era de 4.867 moradores, possuindo 77 ruas, 
3.034 lotes e 1500 domicílios. 
O Serviço Autônomo de Água e Esgoto (SAAE) é a autarquia municipal responsável pelo 
tratamento e distribuição da água, assim como pela coleta de esgoto. Segundo dados do Instituto Água 
e Saneamento de 2018, cerca de 96% da população de Viçosa era atendida pela rede pública de 
distribuição de água potável e 83% da população era atendida pela rede pública de coleta de esgoto. 
Segundo Silva (2014) o bairro de Nova Viçosa está localizado no sudoeste do Município, cerca 
de 5 km de distância do centro da cidade. De acordo com Roque (2013), o bairro insere-se em uma sub-
bacia cujo seu entorno apresenta encostas com declividades superiores a 30%. A maior parte das 
pessoas que moram no bairro tem origem na zona rural de Viçosa ou na zona rural de municípios 
próximos. Grande parte das moradias têm baixo padrão construtivo, localizadas em terrenos com 
taludes de cortes com altura e declividade elevada, com drenagem natural danificada e drenagem 
artificial danificada ou inexistente, solo exposto, sinais de escorregamento e feições erosivas. Com 
relação às questões socioambientais do bairro, de acordo com Vieira (2009), em 2007, cerca de 86% 
das residências dos bairros Nova Viçosa, Posses e Juquinha de Paula possuíam rede de esgoto e 90,2% 
das residências tinham sistema público de abastecimento de água. 
 
Figura 1. Área do bairro Nova Viçosa, Viçosa, MG. 
Fonte: Google Earth, 2020 
2. Memorial Descritivo 
O atual projeto busca atender o bairro de Nova Viçosa que possui, prevendo um sistema de 
tratamento por lagoa anaeróbia seguida de facultativa além de lagoas de polimento para a remoção de 
nutrientes e patógenos. 
 
2.1. Estimativa Populacional 
 Para a estimativa populacional utilizou-se de dados de número de economias (ECR) e consumo 
médio mensal fornecido pelo SAAE. Considerou para os cálculos uma média 4,5 habitantes por 
domicílio no período de 2009 a 2019. Na Tabela 1 são apresentados o número de economias, somatório 
do consumo médio mensal, cota per capita e a população para o período de 2009 a 2019. 
 Por meio de regressão linear das populações obtidas para o período de 2009 a 2019 foi possível 
obter uma equação a fim de estimarmos as populações de projeto. Para o presente projeto trabalhamos 
com as populações de início e fim de projeto, bem como a de meio de projeto, a fim de compararmos 
melhor os resultados e projetar o sistema de tratamento de acordo com a realidade local. 
 
População 2020: 7.725 hab 
População 2030: 9.386 hab 
População 2040: 11.047 hab 
 
2.2. Lagoa Anaeróbia 
 A Lagoa Anaeróbia é uma unidade que visa a remoção da matéria orgânica (DBO) por meio de 
condições anaeróbias (ausência de oxigênio). A unidade possui uma eficiência de 60% na remoção de 
DBO. Sendo um sistema vantajoso, diminuindo a área que seria usada no caso de tratamento apenas 
por uma lagoa facultativa única. 
 A Lagoa Anaeróbia foi dimensionada adotando-se como concentrações afluentes os parâmetros 
de esgoto bruto expressos na Tabela 3. Dessa forma, adotando-se uma profundidade de 4,5 m e uma 
temperatura média no mês mais frio de 20°C, obtivemos uma lagoa de volume de 909,8m
3
. Foi adotada 
uma lagoa de área quadrada, de forma que sua largura e comprimento medem 14,2 m. 
 A partir dessas dimensões chegamos a um tempo de detenção hidráulica de 1,1 dias. Dessa 
forma adotaremos uma Lagoa Anaeróbia de alta taxa, onde o efluente segue o caminho ascendente e é 
distribuído uniformemente na área da lagoa. 
2.3. Lagoa Facultativa 
A Lagoa Facultativa é uma unidade que visa a remoção de matéria orgânica (DBO). Onde a 
DBO solúvel e particulada é estabilizada aerobicamente por bactérias dispersas no meio líquido, 
enquanto a DBO suspensa tende a sedimentar, sendo convertida aerobicamente por bactérias no fundo 
da lagoa. O oxigênio requerido pelas bactérias aeróbias é fornecido pelas algas, através da fotossíntese. 
A Lagoa Facultativa foi dimensionada a partir do fluxo disperso e adotando-se uma 
profundidade de 1,8 m. Assim obtivemos uma área de 4314,2 m
2
 e um tempo de detenção hidráulica de 
9,6 dias. Então adotamos um comprimento de 120 m, obtendo assim uma largura de 36 m e uma 
relação comprimento/largura de 3,3. 
2.4. Lagoas de Polimento 
As Lagoas de Polimento (maturação) são unidades que visam a remoção de organismos 
patogênicos. Nessas lagoas predominam condições ambientais adversas para as sobrevivência de 
bactérias patogênicas como alta incidência de radiação ultravioleta, pH elevados e elevadas 
concentrações de oxigênio dissolvido (OD) e temperaturas menores do que a do corpo humano, falta de 
nutrientes e entre outros. Os ovos de helmintos e cistos de protozoários sedimentam. A implantação 
dessa unidade tem como objetivo um pós-tratamento, visando a remoção de patógenos e nutrientes 
(SPERLING, 2002). 
Para o presente projeto polimento efluente projetou-se um sistema de 3 lagoas de maturação em 
série. Adotou-se um Tempo de Detenção Hidráulica de 15 dias, sendo 5 dias para cada lagoa. A 
profundidade adotada foi de 0,8 m para cada lagoa da série. Suas dimensões são largura de 40,8 m e 
comprimento de 122,3 m, resultando em uma área total para a série de 14.964,4 m
2
. 
3. Memorial de Cálculo 
 
3.1. Estimativa Populacional 
A estimativa populacional foi realizada com base no número de economias (Eco ano) 
disponibilizado pelo SAAE, para os anos de 2009 a 2019, e adotando-se 4,5 habitantes por economia. 
Aqui apresentamos os cálculos para o ano de 2009, sendo os demais anos realizados da mesma 
maneira. O número de economias, bem como os resultados obtidos para a população desse período são 
apresentados na Tabela 1. Dessa forma, a população estimada para o bairro é dada por: 
 
𝑃𝑜𝑝2009 = 𝐸𝑐𝑜2009 ∗ 4,5 = 1301 ∗ 4,5 = 5855 ℎ𝑎𝑏 
 
A partir desses dados obteve-se a linha de tendência que melhor descreve o crescimento populacional 
do bairro, resultando na seguinte equação: 
𝑃𝑜𝑝 (𝐴𝑛𝑜) = (166,14 ∗ 𝐴𝑛𝑜) − 327878 
 
Assim, para o início, meio e fim de projeto obtivemos as seguintes populações: 
 
𝑃𝑜𝑝2020 = (166,14 ∗ 2020) − 327878 = 7.724 ℎ𝑎𝑏 
 
𝑃𝑜𝑝2030 = (166,14 ∗ 2030) − 327878 = 9.386 ℎ𝑎𝑏 
 
𝑃𝑜𝑝2040 = (166,14 ∗ 2040) − 327878 = 11.047 ℎ𝑎𝑏 
 
3.2. Cota per capita (QPC) 
Para obter-se a quantidade de água consumida por habitante em um dia,cota per capita, foi 
utilizado o somatório do consumo médio mensal (Con ano) e o número de economias (Eco ano), 
fornecidos pelo SAAE paraos anos de 2009 a 2019. Aqui apresentamos os cálculos para o ano de 
2009, sendo os demais anos realizados da mesma maneira. Na Tabela 1 são apresentados os dados do 
somatório do consumo médio mensal e o resultado das cota per capitas desse período. Dessa forma, o 
QPC para cada ano é dado por: 
𝑄𝑃𝐶2009 =
𝐶𝑜𝑛2009/30
𝐸𝑐𝑜2009 ∗ 4,5
=
(1483 𝑚3/ 𝑑)/30
1301 ℎ𝑎𝑏 ∗ 4,5
= 0,081 𝑚3/ℎ𝑎𝑏 𝑑 
 
 A cota per capita adota para o projeto é então dada pela média aritmética das cotas per capitas 
do período analisado (Tabela 1). 
 
Tabela 1: Número de economias, somatório do consumo médio mensal, cota per capita e população 
para o período de 2009 a 2019. 
Ano 
Número de 
economias 
(hab) 
Somatório dos 
consumos 
(m
3
/mês) 
Cota per capita 
(m
3
/ hab dia) 
População 
(hab) 
2009 1301 14283 0,081 5855 
2010 1314 15050 0,085 5913 
2011 1380 15136 0,081 6210 
2012 1430 15568 0,081 6435 
2013 1480 15961 0,08 6660 
2014 1504 16204 0,08 6768 
2015 1548 16605 0,079 6966 
2016 1577 17186 0,081 7097 
2017 1630 17155 0,078 7335 
2018 1605 17368 0,08 7223 
2019 1658 17727 0,079 7461 
 QPC médio: 0,080 
 
3.3. Cálculo das Vazões 
Realizamos o cálculo para as vazões doméstica, mínima, média e máxima para o início de 
projeto (2020), meio de projeto (2030) e fim de projeto (2040). Os cálculos aqui apresentados referem-
se para o ano de 2020, de forma que para os demais foi realizado o mesmo procedimento. Os resultados 
obtidos são expostos no fim dessa seção (Tabela 2). 
 
3.3.1. Vazão Média Doméstica (Qd,med ) 
A partir da QPC médio e adotando-se o coeficiente de retorno (R) como 0,8 (NBR 9649/1986) calculou-
se a vazão média doméstica: 
𝑄 𝑑, 𝑚𝑒𝑑 = 𝑃𝑜𝑝2020 ∗ 𝑄𝑃𝐶𝑚é𝑑𝑖𝑜 ∗ 𝑅 = 7725 ℎ𝑎𝑏 ∗ 0,080
 𝑚3
ℎ𝑎𝑏 𝑑
∗ 0,8 = 494,4 𝑚3/𝑑 
 
Para fins desse trabalho, a vazão média doméstica adotada será a calculada anteriormente somada à 
vazão das matrículas. 
𝑄𝑚𝑎𝑡𝑟í𝑐𝑢𝑙𝑎 =
89,998 + 90,015 + 93,265
3
= 91,1 𝑚3/𝑑 
 
 Assim, a vazão média doméstica adotada para o ano de 2020 é dada por: 
 
𝑄 𝑑, 𝑚𝑒𝑑2020 = 𝑄 𝑑, 𝑚𝑒𝑑 + 𝑄𝑚𝑎𝑡𝑟í𝑐𝑢𝑙𝑎 = 494,4 + 91,1 = 585,5 𝑚
3/𝑑 
 
 
3.3.2. Vazão Mínima, Qmin 
Considerando que não temos a contribuição da indústria e ainda não termos informações sobre a rede 
distribuição, a vazão média é dada por: 
 
𝑄 𝑚𝑖𝑛2020 = 0,5 ∗ + 𝑄 𝑑, 𝑚𝑒𝑑2020 = 0,5 ∗ 585,5 = 292,7 𝑚
3/𝑑 
 
3.3.3. Vazão Média, Qmed 
𝑄 𝑚é𝑑2020 = 𝑄 𝑑, 𝑚𝑒𝑑2020 = 585,5 𝑚
3/𝑑 
 
 
3.3.4. Vazão Máxima, Qmáx 
𝑄 𝑚á𝑥2020 = 1,8 ∗ 𝑄 𝑑, 𝑚𝑒𝑑2020 = 1,8 ∗ 585,5 = 1053,9 𝑚
3/𝑑 
 
 
Tabela 2: Resultado para as vazões doméstica, mínima, média e máxima para o início, meio e fim de 
projeto. 
 
Ano 
Vazão doméstica 
média de esgotos 
Vazão mínima Vazão média Vazão máxima 
Qd med ano (m
3
/d) Qmin ano (m
3
/d) Qmed ano (m
3
/d) Qmáx ano (m
3
/d) 
2020 585,5 292,7 585,5 1053,9 
2030 691,8 345,9 691,8 1245,2 
2040 798,1 399,1 798,1 1436,6 
 
 
3.4. Cargas Afluentes 
As cargas foram calculadas a partir dos dados das características do esgoto bruto do bairro Nova 
Viçosa (Tabela 3) e a vazão média de esgoto. Aqui apresentamos o cálculo da carga de DBO para o ano 
de 2020, de forma que os demais parâmetros e anos foram calculados da mesma forma. Os resultados 
são apresentados na Tabela 4. 
Tabela 3: Características do esgoto bruto. 
Parâmetros Valor adotado 
DBO (mg / L) 342 
DQO (mg / L) 701 
PTOTAL (mg / L) 9,5 
N-NH3 (mg / L) 33 
Norg (mg / L) 22 
CT (NMP / 100mL) 350000000 
E. coli (NMP / 100mL) 23000000 
SST (mg / L) 256 
Ovos de helmintos (ovos / L) 17 
 
Assim, a carga de DBO para 2020 é dada por: 
𝐿 𝐷𝐵𝑂 2020 = 𝐷𝐵𝑂 ∗ 𝑄 𝑚é𝑑2020 =
342
𝑚𝑔
𝐿
∗ 798,1
 𝑚3
𝑑
1000
 = 273,0 𝐾𝑔/𝑑 
 
 
Tabela 4: Cargas para os anos de 2020, 2030 e 2040. 
Parâmetros Valor adotado 
Carga 
2020 2030 2040 
DBO (Kg / d) 342 200,2 236,6 273,0 
DQO (Kg / d) 701 410,4 484,9 559,5 
PTOTAL (Kg / d) 9,5 5,6 6,6 7,6 
N-NH3 (Kg / d) 33 19,3 22,8 26,3 
Norg (Kg / d) 22 12,9 15,2 17,6 
SST (Kg / d) 256 149,9 177,1 204,3 
 
3.5. Lagoa Anaeróbia 
3.5.1. Taxa de aplicação volumétrica (Lv 2040) 
 A taxa de aplicação volumétrica é calculada a partir da temperatura média do ar no mês mais 
frio (T = 20°C). 
𝐿𝑣2040 = (0,01 ∗ 𝑇) + 0,10 = (0,01 ∗ 20) + 10 = 0,30 𝑘𝑔𝐷𝐵𝑂/𝑚
3. 𝑑 
 
3.5.2. Volume requerido (VL ana) 
 O volume da lagoa anaeróbia é calculado a partir da taxa de aplicação volumétrica (item 3.5.1) 
e a carga afluente de DBO para o ano de 2040 (Tabela 4). 
𝑉𝐿 𝑎𝑛𝑎 =
𝐿
𝐿𝑣2040
=
273,0
0,3
= 909,8 𝑚3 
 
3.5.3. Tempo de detenção (TDHL ana) 
𝑇𝐷𝐻𝐿 𝑎𝑛𝑎 =
𝑉𝐿 𝑎𝑛𝑎
𝑄 𝑚é𝑑2040
=
909,8 𝑚3
798,1 𝑚3/𝑑
= 1,1 𝑑𝑖𝑎𝑠 
 
3.5.4. Área (AL ana) 
 Adotando uma altura H de 4,5 m: 
𝐴𝐿 𝑎𝑛𝑎 =
𝑉𝐿 𝑎𝑛𝑎
𝐻
=
909,8
4,5
= 202 𝑚2 
 
3.5.5. Comprimento (CL ana) 
𝐶𝐿 𝑎𝑛𝑎 = √𝐴𝐿 𝑎𝑛𝑎 = √202 = 14,2 𝑚 
 
3.5.6. Largura (WL ana) 
 A largura será igual ao comprimento (14,2 m) 
 
3.5.7. Carga de DBO efluente (L eflu Lana) 
A carga de DBO efluente é calculada a partir da carga de DBO presente no esgoto para o fim de 
projeto (Tabela 4) e a eficiência de remoção da Lagoa Anaeróbia. A eficiência (E) da lagoa é calculada 
a partir da temperatura média do ar no mês mais frio (T), assim ela é dada por: 
𝐸 = 2 ∗ 𝑇 + 20 = 2 ∗ 20 + 20 = 60% 
 
Assim, a carga de DBO efluente à Lagoa Anaeróbia é dada por: 
𝐿𝑒𝑓𝑙𝑢 𝐿 𝑎𝑛𝑎 = 𝐷𝐵𝑂2040 ∗
100 − 𝐸
100
= 273,0 ∗
100 − 60
100
= 109,2 𝑘𝑔 𝐷𝐵𝑂/𝑑 
3.5.8. Concentração de Coliformes Termotolerantes efluente (CTeflu) 
 A concentração de coliformes Termotolerantes efluente à Lagoa Anaeróbia é calculada a partir 
da concentração presente no esgoto (Tabela 3) e, adotando uma eficiência de remoção de 90%, temos: 
 
𝐶𝑇𝑒𝑓𝑙𝑢 𝐿𝑎𝑛𝑎 = 𝐶𝑇 ∗
100 − 𝐸
100
= 3,5 ∗ 108 ∗
100 − 90
100
= 3,5 ∗ 107 𝑁𝑀𝑃/100 𝑚𝐿 
 
 
3.5.9. Concentração de E. Coli efluente (EC eflu L ana) 
A concentração de E. coli efluente à Lagoa Anaeróbia é calculada a partir da concentração 
presente no esgoto (Tabela 3) e, adotando-se uma eficiência de remoção de 90%, temos: 
𝐸𝐶𝑒𝑓𝑙𝑢 𝐿 𝑎𝑛𝑎 = 𝐸𝐶 ∗
100 − 𝐸
100
= 2,7 ∗ 107 ∗
100 − 90
100
= 2,7 ∗ 106 𝑁𝑀𝑃/100𝑚𝐿 
 
3.5.10. Concentração de N-NH3 efluente (N eflu L ana) 
A carga de nitrogênio amoniacal efluente à Lagoa Anaeróbia é calculada a partir da carga 
presente no esgoto no fim de projeto (Tabela 4) e, adotando-se um acréscimo de 50% na Lagoa 
Anaeróbia, temos: 
𝑁𝑒𝑓𝑙𝑢 𝐿𝑎𝑛𝑎 = 𝑁 𝑁𝐻3 ∗ 1,5 = 33 ∗ 1,5 = 49,5 𝑚𝑔/𝐿 
 
3.5.11. Concentração de ovos de helmintos efluente (OH eflu L ana) 
A concentração de ovos de helmintos efluente à Lagoa Anaeróbia é calculada a partir da 
concentração presente no esgoto (Tabela 3) e, adotando-se uma eficiência de remoção de 50%, temos: 
𝑂𝐻𝑒𝑓𝑙𝑢 = 𝑂𝐻𝑒𝑓𝑙𝑢 ∗
100 − 𝐸
100
= 17 ∗
100 − 50
100
= 8,5 𝑁𝑀𝑃/100 𝑚𝐿 
 
3.6. Lagoa Facultativa 
3.6.1. Taxa de Aplicação Superficial (Ls) 
A taxa de aplicação superficial é calculada a partir da temperatura média do ar no mês mais frio 
(20°C). Dessa forma temos que: 
𝐿𝑠 = 350 ∗ (1,07 − 0,002 ∗ 𝑇)𝑇−25 = 350 ∗ (1,07 − 0,002 ∗ 20)20−25 = 253,07 𝐾𝑔/ℎ𝑎 𝑑 
3.6.2. Área requerida (AL fac) 
A área requerida é calculada a partir da taxa de aplicação superficial (item 3.6.1) e da carga 
efluente de DBO da Lagoa Anaeróbia (item 3.5.7). Assim temos: 
𝐴𝐿 𝑓𝑎𝑐 =
𝐿𝑒𝑓𝑙𝑢 𝐿 𝑎𝑛𝑎
𝐿𝑠
=
109,2 𝐾𝑔𝐷𝐵𝑂/𝑑
253,07 𝐾𝑔/ℎ𝑎 𝑑
∗ 1000 = 4314,2 𝑚2 
 
3.6.3. Volume da lagoa (VL fac) 
O volume da Lagoa Facultativa é calculado a partir da área (item 3.6.2) e da profundidade da 
lagoa, adotada como 1,8 m. Assim temos que: 
𝑉𝐿 𝑓𝑎𝑐 = 𝐻𝐿 𝑓𝑎𝑐 ∗ 𝐴𝐿 𝑓𝑎𝑐 = 1,8 𝑚 ∗ 4314,2 𝑚
2 = 7765,5 𝑚3 
 
3.6.4. Tempo de detenção hidráulica (TDHL fac) 
O tempo de detenção hidráulica é calculado a partir do volume da lagoa (item 3.6.3) e da vazão 
média parao fim de projeto (Tabela 2). Dessa forma temos: 
𝑇𝐷𝐻𝐿 𝑓𝑎𝑐 =
𝑉𝐿 𝑓𝑎𝑐
𝑄 𝑚é𝑑2040
=
7765,6 𝑚3
798,1 𝑚3/𝑑
= 9,7 𝑑𝑖𝑎𝑠 
 
3.6.5. Comprimento (CL fac) 
Adotou-se um comprimento no valor igual a CL fac = 120 m. 
 
3.6.6. Largura (WL fac) 
A largura da lagoa é calculada a partir da área requerida (item 3.6.2) e do comprimento (item 
3.6.5). Assim temo que: 
𝑊𝐿 𝑓𝑎𝑐 =
𝐴𝐿 𝑓𝑎𝑐
𝐶𝐿 𝑓𝑎𝑐
=
4314,2 𝑚2 𝑚2
120 𝑚
= 36 𝑚 
Note que com esse comprimento e essa largura obtemos uma relação comprimento largura 
aproximadamente entre 2 e 4 ao longo da variação das vazões. 
 
3.6.7. Remoção da DBO solúvel 
Para o dimensionamento da Lagoa Facultativa consideramos o regime hidráulico de fluxo 
disperso. 
3.6.7.1. Coeficiente de remoção de DBO à 20°C (K20) 
O coeficiente de remoção de DBO à 20°C é calculado a partir da taxa de aplicação superficial 
(item 3.6.1). Dessa forma temos: 
𝐾20 = (0,132 ∗ 𝑙𝑜𝑔𝐿𝑠) − 0,146 = (0,132 ∗ 𝑙𝑜𝑔253,07) − 0,146 = 0,17 𝑑
−1 
 
3.6.7.2. Temperatura da água (Tágua) 
Para obtermos o coeficiente de remoção de DBO a ser utilizado nos cálculos devemos fazer a 
correção levando-se em consideração a temperatura do líquido, estimada através da equação a seguir, 
onde T é a temperatura média do mês mais frio. 
𝑇á𝑔𝑢𝑎 = 8,17 + (0,73 ∗ 𝑇) = 8,17 + (0,73 ∗ 20) = 22,8°𝐶 
 
3.6.7.3. Coeficiente de remoção de DBO corrigido (K) 
𝐾 = 𝐾20 ∗ 1,05
(𝑇á𝑔𝑢𝑎−20) = 0,2 ∗ 1,05(22,8−20) = 0,20𝑑−1 
 
3.6.7.4. Número de dispersão (d) 
Usando a relação comprimento largura (L/B), segundo Von Sperling (2002), pode-se calcular o 
número de dispersão (d) através da relação: 
 
𝑑 = 1/(𝐿/𝐵) = 1/(120/36) = 0,30 
 
 
3.6.7.5. Concentração de DBO solúvel afluente (S0) 
A concentração de DBO afluente à Lagoa Facultativa é calculada a partir da concentração de 
DBO no esgoto (Tabela 3) e a eficiência de remoção estimada para a Lagoa Anaeróbia (item 3.5.7). 
Assim: 
𝑆0 = 𝐷𝐵𝑂 ∗
100 − 𝐸
100
= 342 ∗
100 − 60
100
= 136,8 𝑚𝑔/𝐿 
 
3.6.7.6. Concentração de DBO solúvel (DBOsol) 
O cálculo da concentração de DBO solúvel é realizado considerando fluxo disperso, assim 
temos: 
𝐷𝐵𝑂𝑠𝑜𝑙 = 𝑆0 ∗
4 ∗ 𝑎 ∗ 𝑒
𝑎
2𝑑
(1 + 𝑎)2 ∗ 𝑒
𝑎
2𝑑 − (1 − 𝑎)2 ∗ 𝑒−
𝑎
2𝑑)
 
 
onde 
So = concentração de DBO total afluente (mg/L); 
DBOsol = concentração de DBO solúvel efluente (mg/L) 
 K= coeficiente de remoção de DBO (d
-1
) 
TDH = tempo de detenção total (d) 
 d = número de dispersão (adimensional) 
𝑎 = √1 + 4 ∗ 𝐾 ∗ 𝑇𝐷𝐻 ∗ 𝑑 
 
Asim: 
𝑎 = √1 + 4 ∗ 0,20 ∗ 9,7 ∗ 0,30 = 1,8 
 
𝐷𝐵𝑂𝑠𝑜𝑙 = 136,8 ∗ (4 ∗ 2,3 ∗ 𝑒
2
1,8
∗0,3
)/((1 + 2, 3)2 ∗ 𝑒
2
1,8
∗0,3
− (1 − 2, 3)2 ∗ 𝑒
−
2
1,8
∗0,3
) = 32,3 𝑚𝑔/𝐿 
 
3.6.8. DBO particulada (DBO particulada) 
A DBO particulada é calculada a partir da concentração de sólidos suspensos no esgoto (Tabela 
3) e da adoção de um fator de conversão de sólidos suspensos em DBO particulada de 
TSS = 0,35 mg DBO/mg SS. Assim: 
 
𝐷𝐵𝑂𝑝𝑎𝑟𝑡𝑖𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑎 = 0,35 ∗ 𝑆𝑆 = 0,35
𝑚𝑔𝐷𝐵𝑂
𝑚𝑔𝑆𝑆
∗ 256
𝑚𝑔𝑆𝑆
𝐿
= 89,6 𝑚𝑔/𝐿 
 
3.6.9. DBO efluente final (DBO final) 
A DBO final é então calculada pela soma da particulada e a solúvel. 
𝐷𝐵𝑂𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 = 𝐷𝐵𝑂𝑝𝑎𝑟𝑡𝑖𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑎 + 𝐷𝐵𝑂𝑠𝑜𝑙 = 86,6
𝑚𝑔
𝐿
+ 32,3 
𝑚𝑔
𝐿
= 121,9 𝑚𝑔/𝐿 
 
3.6.10. Coliformes termotolerantes 
3.6.10.1. Coeficiente de decaimento bacteriano à 20°C (Kb 20) 
O coeficiente de remoção de decaimento bacteriano à 20°C é calculado a partir da profundidade 
da lagoa, adotada como 1,8 m. Assim: 
𝐾𝑏 20 = 0,542 ∗ 𝐻
−1,259 = 0,542 ∗ 1,8−1,259 = 0,26 𝑑−1 
 
3.6.10.2. Coeficiente de decaimento bacteriano corrigido (Kb 22,8) 
O coeficiente de decaimento bacteriano corrigido é calculado a partir da temperatura da água 
(item 3.6.7.2) e adotando-se um coeficiente de temperatura de 1,07. Assim: 
𝐾𝑏 22,8 = 𝐾𝑏 20 ∗ 1,07
(𝑇−20) = 0,26 ∗ 1,07(22,8−20) = 0,31 𝑑−1 
 
3.6.10.3. Número de coliformes efluente à Lagoa Facultativa (N eflu LF) 
O número de coliformes afluente à Lagoa Facultativa é calculado considerando fluxo disperso 
por meio da seguinte equação: 
𝑎 = √1 + 4 ∗ 𝐾𝑏 22,8 ∗ 𝑇𝐷𝐻 ∗ 𝑑 = √1 + 4 ∗ 0,296 ∗ 9,7 ∗ 0,43 = 2,497 
𝑁𝑒𝑓𝑙𝑢 𝐿𝐹 = 𝑁0 ∗
4 ∗ 𝑎 ∗ 𝑒
𝑎
2𝑑
(1 + 𝑎)2 ∗ 𝑒𝑎/2𝑑 − (1 − 𝑎)2 ∗ 𝑒−𝑎/2𝑑
 
Onde: 
No = número de Coliformes termotolerantes afluente (NMP/100mL) 
N eflu LF = número de Coliformes termotolerantes efluente (NMP/100mL) 
Kb= coeficiente de remoção de coliformes (d
-1
) 
TDH = tempo de detenção total (d) 
d = número de dispersão (adimensional) 
 
Assim: 
𝑁 = 3,5 ∗ 107 ∗
4 ∗ 2,497 ∗ 𝑒
2,497
2
∗0,43
((1 + 2,311)2 ∗ 𝑒
2,497
2
∗0,43 − (1 − 2, 497)2 ∗ 𝑒−
2,497
2
∗0,43)
= 5,04 𝑥 106 𝑁𝑀𝑃/100𝑚𝐿 
 
 
3.6.11. Concentração de N-NH3 efluente (Ce) 
A concentração de N-NH3 efluente é calculada a partir do pH da lagoa, adotado como 7,5, da 
área da lagoa (item 3.6.2) e da vazão média do fim de projeto (Tabela 2). Assim: 
𝐶𝑒 =
𝐶𝑜
1 + (5,035 ∗ 10−3 ∗ (𝐴/𝑄) ∗ 𝑒(1,540∗(𝑝𝐻−6,6))))
 
 
Onde: 
pH = 7,5 
Co = concentração de N-NH3 do afluente 
Ce = concentração de N-NH3 do efluente 
 Assim: 
𝐶𝑒 =
49,5
(1 + (5,035 ∗ 10−3 ∗ (4337,1/802,3) ∗ 𝑒(1,540∗(7,5−6,6))))
= 44,6 𝑚𝑔 𝑁 − 𝑁𝐻3/𝐿 
 
3.6.12. Remoção de ovos de helmintos: 
A eficiência na remoção de ovos de helmintos é dada segundo o limite inferior de 95% de 
confiança. 
𝐸 = 100 ∗ (1 − 0,14 ∗ 𝑒(−0,38∗𝑇𝐻𝐷)) =99,653% 
 Onde: 
 TDH = tempo de detenção da lagoa (9,7 d); 
Sendo a concentração de ovos helmintos afluente igual à 8,5 NMP/100ml. Temos 
que a concentração de ovos de helmintos efluente será: 
𝑂𝑣𝑜𝑠 ℎ𝑒𝑙𝑚𝑖𝑛𝑡𝑜𝑠 = 8,5 ∗
100 − 99,653
100
= 0,029 𝑁𝑀𝑃/100𝑚𝐿 
 
3.7. Lagoas de Polimento 
A série de Lagoas de Polimento foi dimensionada em função da remoção de patógenos, e em 
seguida foi verificado o atendimento à remoção de nitrogênio amoniacal. 
 
3.7.1. Volume das lagoas (V L pol) 
O volume de cada lagoa é calculado a partir do TDH adotado e da vazão média (Tabela 2). 
Assim: 
𝑉𝐿 𝑝𝑜𝑙 = 5 ∗ 798,1 = 3990,5 𝑚³ 
 
3.7.2. Área das lagoas (A L pol) 
A área de cada lagoa é obtida a partir da relação entre o volume (item 3.7.1) e a profundidade 
adotada, H de 0,8: 
𝐴 𝐿 𝑝𝑜𝑙 = 
𝑉𝐿𝑝𝑜𝑙
𝐻
=
3990,5
0,8
= 4998,13 𝑚² 
 
Assim, a área total requerida é de: 
𝐴 𝑡𝑜𝑡 = 𝐴 𝐿𝑝𝑜𝑙 ∗ 3 = 14964,39 𝑚² 
 
3.7.3. Largura das lagoas (W L pol) 
O cálculo da largura foi calculado a partir da área (item 3.7.2) e adotou-se uma relação 
comprimento/largura de 3. Assim: 
𝑊 𝐿 𝑝𝑜𝑙 = √(𝐴 𝐿 𝑝𝑜𝑙/3) = √(4998,13/3) = 40,8 𝑚 
 
3.7.4. Comprimento das lagoas (C L pol) 
 O comprimento foi então calculado a partir da largura (item 3.7.3). 
 𝐶 𝐿 𝑝𝑜𝑙 = 3 ∗ 𝑊 𝐿 𝑝𝑜𝑙 = 3 ∗ 40,8 = 122,3 𝑚 
 
3.7.5. Remoção de coliformes termotolerantes Lagoa 1 
3.7.5.1. Coeficiente de decaimento bacteriano à 20°C (Kb 20 L1) 
O coeficiente de remoção de decaimento bacteriano à 20°C é calculado a partir da profundidade 
da lagoa, adotada como 0,8 m. Assim: 
 
𝐾𝑏 20 𝐿1 = 0,542 ∗ 𝐻
−1,259 = 0,542 ∗ 0,8−1,259 = 0,72 𝑑−1 
 
 
3.7.5.2. Coeficiente de decaimento bacteriano corrigido (Kb 22,8 L1) 
O coeficiente de decaimento bacteriano corrigido é calculado a partir da temperatura da água 
(item 3.6.7.2) e adotando-se um coeficiente de temperatura de 1,07. Assim: 
𝐾𝑏 22,8 𝐿1 = 𝐾𝑏 20 𝐿1 ∗ 1,07
(𝑇−20) = 0,72 ∗ 1,07(22,8−20) = 0,87 𝑑−1 
 
3.7.5.3. Número de dispersão (d) 
Usando a relação comprimento largura (L/B), segundo Von Sperling (2002), pode-se calcular o 
número de dispersão (d) através da relação: 
𝑑 = 1/(𝐿/𝐵) = 1/3 = 0,33 
 
3.7.5.4. Número de coliformes efluente à primeira Lagoa de Polimento (N eflu L1) 
O número de coliformes efluente à primeira Lagoa de Polimento é calculado considerando fluxo 
disperso por meio da seguinte equação: 
𝑎 = √1 + 4 ∗ 𝐾𝑏 22,8 𝐿1 ∗ 𝑇𝐷𝐻 ∗ 𝑑 = √1 + 4 ∗ 0,296 ∗ 9,7 ∗ 0,43 = 2,497 
𝑁𝑒𝑓𝑙𝑢 𝐿1 = 𝑁𝑎𝑓𝑙𝑢𝐿𝐹 ∗
4 ∗ 𝑎 ∗ 𝑒
𝑎
2𝑑
(1 + 𝑎)2 ∗ 𝑒𝑎/2𝑑 − (1 − 𝑎)2 ∗ 𝑒−𝑎/2𝑑
 
Onde: 
N aflu LF = número de Coliformes termotolerantes afluente (NMP/100mL) 
N eflu L1 = número de Coliformes termotolerantes efluente (NMP/100mL) 
Kb 22,8 L1= coeficiente de remoção de coliformes corrigido (d
-1
) 
TDH = tempo de detenção total (d) 
d = número de dispersão (adimensional) 
 
Assim: 
 
𝑁𝑒𝑓𝑙𝑢 𝐿1 = 5,04 𝑥 10
6
𝑁𝑀𝑃
100
𝑚𝐿 ∗
4 ∗ 2,60 ∗ 𝑒
1
2∗0,33
((1 + 2,60)2 ∗ 𝑒
2,60
2∗0,33 − (1 − 2, 60)2 ∗ 𝑒−2,60/(2∗0,33)
= 3,66 𝑥 105 𝑁𝑀𝑃/100𝑚𝐿 
 
 
3.7.5.5. Eficiência Lagoa 1, E L pol 1 
𝐸𝐿 𝑝𝑜𝑙1 =
𝑁𝑎𝑓𝑙𝑢 𝐿𝐹 − 𝑁𝑒𝑓𝑙𝑢 𝐿1
𝑁𝑎𝑓𝑙𝑢 𝐿𝐹
∗ 100 
 
𝐸𝐿 𝑝𝑜𝑙1 = (
5,04 𝑥 106 − 3,66 𝑥 105
5,04 𝑥 106
) ∗ 100 = 92,75% 
 
3.7.6. Remoção de coliformes termotolerantes Lagoa 2 
 
3.7.6.1. Coeficiente de decaimento bacteriano corrigido (Kb 22,8 L2) 
A partir da segunda lagoa da série considerou-se um incremento de 10% em relação ao 
coeficiente de decaimento bacteriano corrigido da primeira lagoa. 
𝐾𝑏 22,8 𝐿1 = 𝐾𝑏 20 𝐿1 ∗ 1,07
(𝑇−20) = 0,72 ∗ 1,07(22,8−20) = 0,87 𝑑−1 
𝐾𝑏 22,8 𝐿2 = 𝐾𝑏 22,8 𝐿1 ∗ 1,1 = 0,95 𝑑
−1 
 
 
3.7.6.2. Número de coliformes efluente à segunda Lagoa de Polimento (N eflu L2) 
𝑁𝑒𝑓𝑙𝑢 𝐿2 = 𝑁𝑒𝑓𝑙𝑢 𝐿1 ∗
4 ∗ 𝑎 ∗ 𝑒
𝑎
2𝑑
(1 + 𝑎)2 ∗ 𝑒𝑎/2𝑑 − (1 − 𝑎)2 ∗ 𝑒−𝑎/2𝑑
 
 
Assim: 
𝑁𝑒𝑓𝑙𝑢 𝐿2 = 3,66 𝑥 10
5
𝑁𝑀𝑃
100
𝑚𝐿 ∗
4 ∗ 2,60 ∗ 𝑒
1
2∗0,33
((1 + 2,60)2 ∗ 𝑒
2,60
2∗0,33 − (1 − 2, 60)2 ∗ 𝑒−2,60/(2∗0,33)
= 2,21 𝑥 104 𝑁𝑀𝑃/100𝑚𝐿 
 
 
3.7.6.3. Eficiência Lagoa 2, E L pol 2 
𝐸𝐿 𝑝𝑜𝑙2 =
𝑁𝑒𝑓𝑙𝑢 𝑙1 − 𝑁𝑒𝑓𝑙𝑢 21
𝑁𝑒𝑓𝑙𝑢 𝐿2
∗ 100 
𝐸𝐿 𝑝𝑜𝑙 2 = (
 3,66 ∗ 105 − 2,21𝑥104
3,66 ∗ 105
) ∗ 100 = 93,95% 
 
 
3.7.7. Remoção de coliformes termotolerantes Lagoa 3 
 
3.7.7.1. Coeficiente de decaimento bacteriano corrigido (Kb 22,8 L3) 
A partir da segunda lagoa da série considerou-se um incremento de 10% em relação ao coeficiente de 
decaimento bacteriano corrigido da primeira lagoa. 
𝐾𝑏 22,8 𝐿1 = 𝐾𝑏 20 𝐿1 ∗ 1,07
(𝑇−20) = 0,72 ∗ 1,07(22,8−20) = 0,87 𝑑−1 
𝐾𝑏 22,8 𝐿3 = 𝐾𝑏 22,8 𝐿1 ∗ 1,2 = 1,15 𝑑
−1 
 
 
3.7.7.2. Número de coliformes efluente à terceira Lagoa de Polimento (N eflu L3) 
𝑁𝑒𝑓𝑙𝑢 𝐿3 = 𝑁𝑒𝑓𝑙𝑢 𝐿2 ∗
4 ∗ 𝑎 ∗ 𝑒
𝑎
2𝑑
(1 + 𝑎)2 ∗ 𝑒𝑎/2𝑑 − (1 − 𝑎)2 ∗ 𝑒−𝑎/2𝑑
 
 
Assim: 
𝑁𝑒𝑓𝑙𝑢 𝐿3 = 2,21 𝑥 10
4 
𝑁𝑀𝑃
100
𝑚𝐿 ∗
4 ∗ 2,60 ∗ 𝑒
1
2∗0,33
((1 + 2,60)2 ∗ 𝑒
2,60
2∗0,33 − (1 − 2, 60)2 ∗ 𝑒−2,60/(2∗0,33)
= 9,20 𝑥 102 𝑁𝑀𝑃/100𝑚𝐿 
 
 
3.7.7.3. Eficiência Lagoa 3 (E L pol 3) 
𝐸𝐿 𝑝𝑜𝑙3 =
𝑁𝑒𝑓𝑙𝑢 23 − 𝑁𝑒𝑓𝑙𝑢 𝐿3
𝑁𝑎𝑓𝑙𝑢 𝐿2
∗ 100 
𝐸𝐿 𝑝𝑜𝑙 3 = (
 2,21𝑥104 − 9,20𝑥 102
2,21 𝑥 104 
) ∗ 100 = 95,95% 
 
 
3.7.7.4. Eficiência total das lagoas de polimento (Etot) 
A eficiência após todas as lagoas é dada por: 
𝐸𝑡𝑜𝑡 = 
𝑁𝑎𝑓𝑙𝑢 𝐿𝐹 – 𝑁𝑒𝑓𝑙𝑢 𝐿3
𝑁𝑎𝑓𝑙𝑢 𝐿𝐹
 ∗ 100 = 
5,04 ∗ 106 – 9,20 ∗ 102
5,04 ∗ 106
= 99,98 % 
 
 
 
3.7.8. Concentração de N-NH3 efluente (Ce) 
3.7.8.1. A concentração de N-NH3 efluente é calculada a partir do pH da lagoa, adotado como 
7,5, da área da lagoa (item 3.7.2.) e da vazão média do fim de projeto (Tabela 2). Assim: 
𝐶𝑒 =
𝐶𝑜
1 + (5,035 ∗ 10−3 ∗ (𝐴/𝑄) ∗ 𝑒(1,540∗(𝑝𝐻−6,6))))
 
Onde 
pH = 7,5; 
Co = concentração de N-NH3 do afluente; 
Ce = concentração de N-NH3 do efluente; 
 Assim: 
𝐶𝑒 𝐿 𝑝𝑜𝑙 1 =
44,64
(1 + (5,035 ∗ 10−3 ∗ (4988,13/798,10) ∗ 𝑒(1,540∗(7,5−6,6))))
= 39,65 𝑚𝑔 𝑁 − 𝑁𝐻3/𝐿 
 
Para as demais lagoas da série considerou-se um incremento no valor pH de de 4% e 6%, 
respectivamente. Logo, o valor de pH na segunda lagoa será igual a 7,8 e na terceira lagoa 8,3. 
 
Assim: 
 
𝐶𝑒 𝐿 𝑝𝑜𝑙 2 =
39,65
(1 + (5,035 ∗ 10−3 ∗ (4988,13/798,10) ∗ 𝑒(1,540∗(7,8−6,6))))
= 33,05 𝑚𝑔 𝑁 − 𝑁𝐻3/𝐿 
 
𝐶𝑒 𝐿 𝑝𝑜𝑙 3 =
33,05
(1 + (5,035 ∗ 10−3 ∗ (4988,13/798,10) ∗ 𝑒(1,540∗(8,3−6,6))))
= 23,43 𝑚𝑔 𝑁 − 𝑁𝐻3/𝐿 
 
3.7.9. Remoção de ovos de helmintos 
A eficiência na remoção de ovos de helmintos é dada segundo o limite inferior de 95% de 
confiança. 
𝐸 = 100 ∗ (1 − 0,14 ∗ 𝑒(−0,38∗15)) =99,953% 
 
 Sendo a concentração de ovos helmintos afluente igual à 0,029NMP/100mL, temos que 
a concentração de ovos de helmintos efluente será: 
 
𝑂𝑣𝑜𝑠 ℎ𝑒𝑙𝑚𝑖𝑛𝑡𝑜𝑠 = 0,029 ∗
100 − 99,953
100
= 1,363 𝑥 10−5 𝑁𝑀𝑃/100𝑚𝐿 
 
 
 
4. Resultados de lançamento 
A Tabela 5 a seguir apresenta o resumo dos parâmetros para o efluente final em comparação com a 
Resolução CONAMA 430/2001. 
 
 
 
Tabela 5: Comparação dos valores obtidos após cálculo, com valores determinados na Resolução 
CONAMA 430∕2011. 
Parâmetro Efluente Final Res. CONAMA 430/2011 
DBO (mg∕L) 121,9 ≤ 120 
Coliformes Termotolerantes 
(NMP/ 100 mL) 
920 ≤ 1000 
Ovos de Helminto (ovos/L) 1,363 𝑥 10−5 - 
N-NH3 (mg∕L) 23,43 ≤ 20,0 
 
 Apesar de a DBO final ser de 121,9 mg/L, temos que a DBO solúvel representa apenas 32,3 
m/L. Dessa forma, o projeto atende ao que refere-se à DBO, tanto pelo fato de que a Conama 430/2011 
determina que para o tratamento com lagoas de estabilização a amostra do efluente deverá ser filtrada, 
portanto a interferência da DBO particulada será removida. Além disso, o projeto foi realizado 
contando que a remoção de DBO acaba na Lagoa Facultativa, no entanto essa diferença para os 120 
mg/L será atingida no decorrer das Lagoas de Polimento. 
 A concentração de N-NH3 apesar de encontrar-se também fora do padrão de lançamento 
estabelecido pela resolução, a partir de um estudo de autodepuração, será possível verificar que o 
lançamento do efluente não trará problemas para o corpo hídrico. 
 
 
 
 
5. Referências Bibliográficas 
 
BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Resolução CONAMA nº 430, 13 de 29 de maio de 2011. 
Disponível em: http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=646. 
BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Resolução CONAMA nº 357, 17 de março de 2005. 
Disponível em: http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=459 
SILVA, Medelin Lourena da. Expansão da cidade de Viçosa (Mg): A Dinâmica Centro-periferia. 
Dissertação (Mestrado em Geografia) –Programa de Pós-graduação em Geografia do Departamento de 
Geografia, Universidade Federal do Espírito Santo. p. 105. 2014. 
IBGE. Cidades e Estados. Disponível em: https://www.ibge.gov.br/cidades-e-estados/mg/vicosa.html. 
Instituto Água e Saneamento. Disponível em: https://www.aguaesaneamento.org.br/municipios-e-
saneamento/mg/vicosa. 2018. 
ROQUE, L. A. Área de Risco Geológico-Geotécnico Associadas a Movimentos de Massa no 
Núcleo Urbano de Viçosa – MG. 110 f. Dissertação (Mestrado) – Departamento de Engenharia Civil, 
Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, Minas Gerais, 2013. 
 
Sperling, M. V. Lagoas de Estabilização. Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental – DESA 
– UFMG, v.3, 2ª ed. 2002. 
VIEIRA, M. A. G. Enteroparasitoses e Anemia Ferropriva em Gestantes Assistidas na Unidade 
Saúde da Família de Nova Viçosa e Posses, no Município de Viçosa – MG. 97 f. Dissertação 
(Mestrado) – Departamento de Medicina Veterinária, Universidade Federal de Viçosa, Minas Gerais, 
2013. 
 
http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=646
http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=459
https://www.ibge.gov.br/cidades-e-estados/mg/vicosa.html
https://www.aguaesaneamento.org.br/municipios-e-saneamento/mg/vicosa
https://www.aguaesaneamento.org.br/municipios-e-saneamento/mg/vicosa