PETE_2021

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO CEARÁ 
EIXO TECNOLÓGICO DE QUÍMICA E MEIO AMBIENTE 
CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DIMENSIONAMENTO DE UMA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE EFLUENTES 
POR LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Maracanaú – CE 
2021 
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO CEARÁ 
EIXO TECNOLÓGICO DE QUÍMICA E MEIO AMBIENTE 
CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DIMENSIONAMENTO DE UMA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE EFLUENTES 
POR LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
HUBERTT AUGUSTO F. RODRIGUES 
Graduando em Engenharia Ambiental e 
Sanitária no Instituto Federal do Ceará IFCE - 
Maracanaú 
 
ANE KAROLINE BARBOSA BRANDÃO 
Graduanda em Engenharia Ambiental e 
Sanitária no Instituto Federal do Ceará IFCE – 
Maracanaú 
 
GILVAN ANTONIO DA SILVA JÚNIOR 
Graduando em Engenharia Ambiental e 
Sanitária no Instituto Federal do Ceará IFCE – 
Maracanaú 
 
JOANA D’ARCK FARIAS BRAGA 
Graduanda em Engenharia Ambiental e 
Sanitária no Instituto Federal do Ceará IFCE – 
Maracanaú 
 
TIAGO DE ABREU LIMA 
Graduando em Engenharia Ambiental e 
Sanitária no Instituto Federal do Ceará IFCE – 
Maracanaú 
 
 
 
 
 
Maracanaú – CE 
2021 
1) A ETE deverá ter eficiência de modo que o efluente final respeite os padrões 
de lançamento dentro dos padrões recomendado pela Resolução COEMA Nº 2 
DE 02/02/2017. A população é formada pela média dos 4 últimos números da 
matrícula, sendo que a população inicial não poderá ter 3 dígitos, caso a 
sequência de número inicia com 0 (zero) substitua este pelo segundo dígito. A 
determinação da população de projeto utilize a equação geométrica e adote para 
taxa de crescimento r= 1,019 com tempo de projeto de 20 anos. 
● Hubertt: 20152045040450 = 4450 
● Ane: 20121045040654 = 6654 
● Gilvan: 20161045040491 = 4491 
● Joana: 20171045040375 = 3375 
● Tiago: 20161045040025 = 2225 
 
Dados do projeto: 
Variável Valor 
Per capita de DBO 54 kg/hab.dia 
Per capita de CTT 109 a 10 12 org/hab.dia 
K1 1,2 
K2 1,5 
K3 0,5 
Temperatura (T) 25°C 
Tx infiltração 0,3 L/Km.s 
Percapita do consumo de água “q” 150 L/hab.dia 
Coeficiente de Retorno (R) C = 0,8 
 
*Todos os dados que não foram disponibilizados na Tabela 1 devem ser 
adotados com base nas NBRs e literatura. 
 
I) População 
 
𝑃𝑜𝑝𝑢𝑙𝑎çã𝑜 = 
4450 + 6654 + 4491 + 3375 + 2225
5
 
𝑃𝑜𝑝𝑢𝑙𝑎çã𝑜 = 4239 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 
𝑃𝑜𝑝𝑢𝑙𝑎çã𝑜 = 4239 𝑥 (1,01920) = 6176 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 
 
II) Vazões 
 
● Vazão Média 
 
𝑄𝑚𝑒𝑑 =
(
𝑃𝑜𝑝𝑢𝑙𝑎çã𝑜 × 𝑄𝑃𝐶 × 𝑅
86400 )
1000
 
𝑄𝑚𝑒𝑑 =
(
6176 × 150 × 0,8
86400 )
1000
 
𝑄𝑚𝑒𝑑 = 0,008 𝑚
3/𝑠 
 
 
● Vazão Máxima: 
 
𝑄𝑚á𝑥 = (𝑄𝑚𝑒𝑑 × 𝐾1 × 𝐾2) 
𝑄𝑚á𝑥 = 0,008 × 1,2 × 1,5 
𝑄𝑚á𝑥 = 0,014 𝑚
3/𝑠 
 
● Vazão Mínima: 
 
𝑄𝑚í𝑛 = (𝑄𝑚𝑒𝑑 × 𝐾3) 
𝑄𝑚í𝑛 = 0,008 × 0,5 
𝑄𝑚í𝑛 = 0,004 𝑚
3/𝑠 
 
 
DIMENSIONAMENTO DO TRATAMENTO PRELIMINAR 
GRADE 
 
I) Escolha da Calha Parshall 
 
A partir dos valores de vazões mínima e máxima foi possível escolher de acordo 
com a tabela que padroniza a calha parshall, qual seria a melhor opção para 
esses valores de vazões. Assim a calha parshall adotada foi a de 3 polegadas, 
onde: 
k = 0,176 
n = 1,547 
 
II) Lâmina de água antes do rebaixo 
 
● Altura Máxima (Hmáx): 
 
𝐻𝑚á𝑥 = (
𝑄𝑚á𝑥
𝑘
)
1
𝑛
 
𝐻𝑚á𝑥 = (
0,014
0,176
)
1
1,547
 
𝐻𝑚á𝑥 = 0,19 𝑚 
 
● Altura Média (Hméd): 
 
𝐻𝑚é𝑑 = (
𝑄𝑚é𝑑
𝑘
)
1
𝑛
 
𝐻𝑚é𝑑 = (
0,008
0,1,76
)
1
1,547
 
𝐻𝑚é𝑑 = 0,13 𝑚 
 
 
 
● Altura Mínima (Hmín): 
 
𝐻𝑚í𝑛 = (
𝑄𝑚í𝑛
𝑘
)
1
𝑛
 
𝐻𝑚í𝑛 = (
0,004
0,176
)
1
1,547
 
𝐻𝑚í𝑛 = 0,08 𝑚 
 
III) Determinação do rebaixo (Z) 
 
𝑍 = 
(𝑄𝑚á𝑥 × 𝐻𝑚í𝑛) − (𝑄𝑚í𝑛 × 𝐻𝑚á𝑥)
𝑄𝑚á𝑥 − 𝑄𝑚í𝑛
 
𝑍 = 
(0,014 × 0,08) − (0,004 × 0,19)
0,014 − 0,004
 
𝑍 = 0,04 𝑚 
 
IV) Lâmina de água a jusante da grade 
 
● Altura Máxima: 
 
ℎ𝑚á𝑥 = 𝐻𝑚á𝑥 − 𝑍 
ℎ𝑚á𝑥 = 0,19 − 0,04 
ℎ𝑚á𝑥 = 0,15 𝑚 
 
● Altura Média: 
 
ℎ𝑚é𝑑 = 𝐻𝑚é𝑑 − 𝑍 
ℎ𝑚é𝑑 = 0,13 − 0,04 
ℎ𝑚é𝑑 = 0,09 𝑚 
 
● Altura Mínima: 
 
ℎ𝑚í𝑛 = 𝐻𝑚í𝑛 − 𝑍 
ℎ𝑚í𝑛 = 0,08 − 0,04 
ℎ𝑚í𝑛 = 0,04 𝑚 
 
V) Adoção da grade 
 
Foi adotada uma grade fina, com as seguintes características: 
Espessura (t) = 13 mm 
Espaçamento (a) = 25 mm 
 
 
 
 
 
VI) Eficiência da grade 
 
𝐸 =
𝑎
𝑎 + 𝑡
 
𝐸 =
25
25 + 13
 
𝐸 = 0,65 = 65% 
 
Recomendações da NBR 12209 (ABNT 2011) 
Eficiência maior que 65% 
 
VII) Área útil da grade 
 
𝐴𝑈 =
𝑄𝑚á𝑥
𝑣
 
𝐴𝑈 =
0,014
0,60
 
𝐴𝑈 = 0,023 𝑚² 
 
O valor de v varia de 0,4 a 0,75 m/s. Nesse caso foi adotado v = 0,60 m/s. 
 
VIII) Seção de Escoamento (S) 
 
𝑆 =
𝐴𝑈
𝐸
 
𝑆 =
0,023
0,65
 
𝑆 = 0,035 𝑚² 
 
IX) Largura do canal da grade 
 
𝑏 =
𝑆
ℎ𝑚á𝑥
 
𝑏 =
0,035
0,15
 
𝑏 = 0,23 𝑚 
 
 
X) Verificação da velocidade 
 
Q (m³/s) H (m) h (m) S = b x h Au = S x E V0 = Q/Au Verificação 
0,014 0,19 0,15 0,035 0,023 0,60 ok 
0,008 0,13 0,09 0,021 0,014 0,57 n 
0,004 0,08 0,04 0,009 0,005 0,50 n 
 
 
 
 
XI) Perda de carga - 50% obstruida 
 
Para calcular a perda de carga foi considerada o valor da aceleração da 
gravidade de 9,81 m/s². 
 
● 𝑣 = 𝑉0 × 𝐸 
𝑣 = 0,60 × 0,65 
𝑣 = 0,39 𝑚/𝑠 
 
● 𝑉 = 2 × 𝑉0 
𝑉 = 2 × 0,60 
𝑉 = 1,2 𝑚/𝑠 
 
ℎ𝑓 = 1,43 ×
(𝑉2 − 𝑣²)
2 × 𝑔
 
ℎ𝑓 = 1,43 ×
(1,22 − 0,39²)
2 × 9,81
 
ℎ𝑓 = 0,09 𝑚 
 
 
Recomendação 
hf= 0,15 m para grades manuais 
hf = 0,10 m para grades mecânicas 
 
XII) Número de barras 
 
𝑛 =
𝑏 (𝑚𝑚)
𝑡 + 𝑎
 
𝑛 =
230
13 + 25
 
𝑛 = 6 𝑏𝑎𝑟𝑟𝑎𝑠 
 
XIII) Verificação do número de barras 
 
● Para n = 6 barras: 
 
𝑒 = 𝑏 − [(𝑛 × 𝑡) + (𝑛 − 1) × 𝑎] 
𝑒 = 230 − [(6 × 13) + (6 − 1) × 25] 
𝑒 = 27 𝑐𝑚 
 
● Para n = 7 barras: 
 
𝑒 = 𝑏 − [(𝑛 × 𝑡) + (𝑛 − 1) × 𝑎] 
𝑒 = 230 − [(7 × 13) + (7 − 1) × 25] 
𝑒 = − 11 𝑐𝑚 
 
Para ser válido é necessário que e ≤ a. Dessa forma, serão utilizadas 6 barras. 
 
XIV) Comprimento da barra 
 
Foi adotado um diâmetro (D) = 150 mm (0,15 m). 
 
ℎℎ = ℎ𝑚á𝑥 + ℎ𝑓 + 𝐷 + 0,10 
ℎ𝑣 = 0,19 + 0,09 + 0,15 + 0,10 
ℎ𝑣 = 0,53 𝑚 
 
𝐿 =
ℎ𝑣
𝑠𝑒𝑛 ∝
 
𝐿 =
0,53
𝑠𝑒𝑛 45
 
𝐿 = 0,75 𝑚 
 
XV) Quadro resumo 
 
GRADE 
Vazões H antes do rebaixo h depois do rebaixo 
Q méd = 0,008 m³/s H méd = 0,13 m h méd = 0,09 m 
Q máx = 0,014 m³/s H máx = 0,19 m h máx = 0,15 m 
Q mín = 0,004 m³/s H mín = 0,08 m h mín = 0,04 m 
Dimensões Barras 
A útil = 0,023 m² t = 13 mm n = 6 barras 
S = 0,035 m² a = 25 mm hv = 0,53 m 
b (canal) = 0,23 m inclinação = 45 L = 0,75 m 
 
DESARENADOR 
 
I) Área da seção transversal 
 
Foi adotada uma velocidade V = 0,30 m/s. 
 
𝐴𝑈 =
𝑄𝑚á𝑥
𝑉
 
𝐴𝑈 =
0,014
0,30
 
𝐴𝑈 = 0,05 𝑚² 
 
 
II) Largura da caixa de areia 
 
𝑏 =
𝐴𝑢
ℎ𝑚á𝑥
 
𝑏 =
0,05
0,15
 
𝑏 = 0,3 𝑚 
 
IV) Verificação da velocidade 
 
Q (m³/s) h (m) A = b x h V = Q/A Verificação 
0,014 0,15 0,045 0,31 ok 
0,008 0,09 0,027 0,29 ok 
0,004 0,04 0,012 0,26 ok 
 
V) Comprimento da caixa de areia 
 
𝐿 = 22,5 × ℎ𝑚á𝑥 
𝐿 = 22,5 × 0,15 
𝐿 = 3,375 𝑚 
 
VI) Volume de areia sedimentado 
 
Considerando a vazão média a taxa de sedimentação - Tx = 0,03 L/m³ 
 
V= Qméd * Tx 
V= 8 * 86.4 * 0,03 
V= 20 L ou 0,02 m³ 
 
VII) Profundidade do depósito de areia 
Considerando a limpeza semanal. 
 
ℎ =
𝑉 
𝐴
 
ℎ =
0,02 ∗ 7
1,70 × 3,375
 
ℎ = 0,11 𝑚 
 
Recomendações da NBR 12209/11 
Profundidade mínima do poço deve ser de 20 cm 
 
VIII) Quadro resumo 
 
Área da 
seção 
transversal 
Largura 
Comprimento 
da caixa 
Volume de 
areia 
sedimentado 
Profundidade 
(areia) 
0,05 m² 0,3 m 3,375 m 20 L 0,11 m 
 
 
 
 
 
 
 
 
DIMENSIONAMENTO DO TRATAMENTO PRIMÁRIO 
 
LAGOA ANAERÓBIA 
 
I) Carga de DBO afluente 
 
𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 =
𝑃𝑜𝑝𝑢𝑙𝑎çã𝑜 × 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑝𝑒𝑟 𝑐𝑎𝑝𝑖𝑡𝑎(𝑔/ℎ𝑎𝑏. 𝑑)
1000
 
𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 =
6176 × 54
1000
 
𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎= 333,50 𝐾𝑔/𝑑 
 
II) Concentração de DBO afluente 
 
𝐶𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎çã𝑜 =
𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎
𝑄(𝑚3/𝑑)
 
𝐶𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎çã𝑜 =
333,50
691,2
 
𝐶𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎çã𝑜 = 0,482 𝑥 1000 = 482 𝑚𝑔/𝐿 
 
III) Volume da lagoa 
 
Primeiro temos que determinar o L - carga afluente: 
 
L = conc x Q 
L = (482 x 691,2)/1000 
L = 333,15 kg/d 
 
Calcula-se então o Volume da Lagoa: 
ℎ = ℎ/ℎℎ 
ℎ = 333,15/0,35 
ℎ = 951,85ℎ3 
 
A taxa de aplicação volumétrica adotada para esse cálculo foi de Lv = 0,35 
KgDBO/m³.d. 
 
 
IV) Tempo de detenção 
𝑇𝐷𝐻 =
𝑉
𝑄 (𝑚3/𝑑)
 
𝑇𝐷𝐻 =
951,85 
691,2
 
𝑇𝐷𝐻 = 1,37 𝑑𝑖𝑎𝑠 
 
Nas lagoas anaeróbias convencionais o tempo de detenção é em torno de 3 a 6 
dias, então faz-se necessário corrigir o atual TDH. 
 
Alteramos o valor de LV para 0,15 para encontrarmos um TDH entre 3 e 6. 
 
ℎ = ℎ/ℎℎ 
ℎ = 333,15/0,15 
ℎ = 2.221ℎ3 
 
𝑇𝐷𝐻 =
𝑉
𝑄 (𝑚3/𝑑)
 
𝑇𝐷𝐻 =
2.221 
691,2
 
𝑇𝐷𝐻 = 3,21 𝑑𝑖𝑎𝑠 
 
V) Área requerida 
 
A altura da lagoa (H) adotada foi de H = 4,0 m, com uma borda livre de 0,5 m. 
 
𝐴 =
𝑉
𝐻
 
𝐴 =
2.221
4
 
𝐴 = 555,25 𝑚² 
 
VI) Dimensões da lagoa 
 
A relação comprimento/largura da lagoa anaeróbia situa-se entre 1 e 3, nesse 
caso adotamos: L/B = 2,5. 
 
𝐴 = 𝐿 × 𝐵 
 
Como a relação L/B = 2,5: 
 
ℎ = 2,5ℎ ℎ ℎ 
555,25 = 2,5ℎ2 
ℎ2 = 222,1 
ℎ = 14,9ℎ 
 
Depois de acharmos o B basta substituir no L: 
 
ℎ = ℎ ℎ ℎ 
555,25 = ℎ ℎ 14,9 
ℎ = 37,2ℎ 
 
VII) Carga de DBO efluente 
 
Foi adotada uma eficiência de remoção da DBO de 60%. 
 
𝐷𝐵𝑂𝐸𝐹 = (1 −
𝐸
100
) × 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎çã𝑜 
𝐷𝐵𝑂𝐸𝐹 = (1 −
60
100
) × 482 
𝐷𝐵𝑂𝐸𝐹 = 193 𝑚𝑔/𝐿 
 
VIII) Acúmulo de lodo 
 
Foi adotada uma taxa de acúmulo de 0,04 m³/hab.ano. 
 
● Acúmulo anual: 
 
𝐴𝑐ú𝑚. 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙 = 𝑃𝑜𝑝𝑢𝑙𝑎çã𝑜 × 𝑇𝑎𝑥𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑐ú𝑚𝑢𝑙𝑜 
𝐴𝑐ú𝑚. 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙 = 6.176 × 0,04 
𝐴𝑐ú𝑚. 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙 = 247,04 𝑚3/𝑎𝑛𝑜 
 
● Espessura da camada de lodo: 
 
𝐸𝑠𝑝𝑒𝑠𝑠𝑢𝑟𝑎 =
𝐴𝑐ú𝑚. 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙
Á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑎 𝑙𝑎𝑔𝑜𝑎
 
𝐸𝑠𝑝𝑒𝑠𝑠𝑢𝑟𝑎 =
247,04
555,25
 
𝐸𝑠𝑝𝑒𝑠𝑠𝑢𝑟𝑎 = 0,45 𝑚/𝑎𝑛𝑜 
 
 
● Tempo para se atingir 1/3 da altura útil das lagoas: 
 
𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜 =
𝐻
3
𝑒
 
𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜 =
(4/3)
0,45
 
𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜 = 2,96 𝑎𝑛𝑜𝑠 
 
IX) Coroamento 
Foi adotado o valor de 4 m, para permitir a circulação de pessoas entre as lagoas 
para fazer o monitoramento delas. 
 
X) Borda livre 
 
Foi adotado o valor de 0,6 m de borda livre para manter uma margem de segurança 
de extravasamento da lagoa 
 
XI) Diâmetro de entrada e saída 
 
Para calcular o diâmetro de entrada e saída do efluente na LA utilizou-se a 
equação a seguir: 
𝐷 = √
4 × 𝑄𝑚á𝑥
𝑁𝑡𝑒 × 𝑉𝑒 × 𝜋
 
Ve= 0,5 m/s (pré-estabelecida) 
 Entrada (1 entrada): 
𝐷 = √
4 × 𝑄𝑚á𝑥
𝑁𝑡𝑒 × 𝑉𝑒 × 𝜋
= √
4 × 0,014
1 × 0,5 × 3,14
= 0,1888618273 × 1000 = 188,86 
D = 188,86 mm 
Como não existe tubulação com o D = 188,86mm, adotamos o diâmetro 
comercial de D = 200mm. 
 Saída (3 saídas): 
𝐷 = √
4 × 𝑄𝑚á𝑥
𝑁𝑡𝑠 × 𝑉𝑒 × 𝜋
= √
4 × 0,014
3 × 0,5 × 3,14
= 0,109394268 × 1000 = 109,03 
D = 109,03mm 
Como não existe tubulação com o D = 109,03 mm, então foi adotado o 
diâmetro comercial de D = 150mm. 
XII) Espaçamento entre as saídas 
E =
B
n + 1
=
14,9
3 + 1
= 3,725 
E = 3,725 m 
XIII) Comprimento do fundo, NA e crista do talude 
 Comprimento do fundo 
Para encontrar o comprimento do fundo da LA, foi utilizada a 
seguinte equação: 
d= 1:3 (valor pré-estabelecido) 
𝐿𝑓 = 𝐿
𝐻(
1
2)
− 2𝑑 × 𝐻1
2
= 37,2 − (
1
3
𝑥 2) 𝑥 (
4,0
2
) = 35,8666 𝑚 
Lf= 35,8666 m 
 Comprimento no NA 
Para encontrar o comprimento no nível da água da LA, foi utilizada 
a seguinte equação: 
𝐿𝑁𝐴 = 𝐿𝐻 1
(2)
+ 2𝑑 × 𝐻1
2
= 37,2 + (1/3𝑥 2)𝑥 (
4,0
2
) = 38,5333𝑚 
LNA = 38,5333 m 
 Comprimento na crista do talude 
Para encontrar o comprimento na crista do talude da LA, foi utilizada 
a seguinte equação: 
𝐿𝑐 = 𝐿𝑁𝐴 + 2𝑑 × 𝑏𝑜𝑟𝑑𝑎 = 38,5333 + (
1
3
𝑥 2) × 0,6 = 38,9333𝑚 
Lc = 38,9333 m 
 
XIV) Largura de fundo, NA e cristas de talude 
 Largura de fundo 
Para encontrar a largura do fundo da LA, foi utilizada a seguinte 
equação: 
d= 1:3 (valor pré-estabelecido) 
𝐵𝑓 = 𝐵
𝐻(
1
2)
− 2𝑑 × 𝐻1
2
= 14,9 − (
1
3
𝑥 2) 𝑥 (
4
2
) = 13,5666𝑚 
Bf = 13,5666 m 
 Largura no NA 
Para encontrar a largura do nível da água da LA, foi utilizada a 
seguinte equação: 
𝐵𝑁𝐴 = 𝐵𝐻 1
(2)
+ 2𝑑 × 𝐻1
2
= 14,9 + (1/3 𝑥 2)𝑥 (
4,0
2
) = 16,2333𝑚 
 BNA = 16,2333 m 
 
 Largura na crista do talude 
Para encontrar a largura na crista do talude da LA, foi utilizada a 
seguinte equação: 
𝐵𝑐 = 𝐵𝑁𝐴 + 2𝑑 × 𝑏𝑜𝑟𝑑𝑎 = 16,2333 + (1/3 𝑥 2) × 0,6= 16,6333m 
Bc = 16,6333 m 
 
XV) Quadro resumo 
 
LAGOA ANAERÓBIA 
DBO 
afluent
e 
Volume da 
lagoa 
Tempo 
de 
detenção 
Altura 
Borda 
livre 
(adotada) 
Área da 
lagoa 
Largura Comprimento 
DBO 
efluente 
482 
mg/L 
951,85 m³ 3,21 dias 4,0 m 0,5 m 555,25 m² 37,2 m 14,9 m 
193 
mg/L 
 
 
DIMENSIONAMENTO DO TRATAMENTO SECUNDÁRIO 
 
LAGOA FACULTATIVA 
 
I) Área da Lagoa 
 
Foi considerado a eficiência máxima da lagoa anaeróbia E= 60% de L então a 
carga de DBO chegando na Lagoa Facultativa é: 
 
𝐿 𝑥 (
60
100
) 
𝐿 = 333,15 𝑥 0,6 
𝐿 = 199,89 𝐾𝑔 𝐷𝐵𝑂/𝑑 
 
Partimos então para o calcúlo da área. De acordo com a temperatura e condições 
climáticas o valor de Ls pode variar de 1000 a 250 DBO/ha.d, sendo adotado o 
valor de Ls = 180Kg DBO/ha.d. 
 
𝐴 =
𝐿
𝐿𝑠
 
 
𝐴 =
199,89
180
 
𝐴 = 1,11𝑥10.000 
𝐴 = 11.000 𝑚² 
 
II) Tempo de detenção 
 
Os tempos de detenção em lagoas facultativas variam entre 15 a 45 dias.𝑇𝐷𝐻 =
𝑉
𝑄
 
𝑇𝐷𝐻 =
22.000
691,52
 
𝑇𝐷𝐻 = 31,81 = 32𝑑 
 
III) Volume da Lagoa 
Usualmente, adotam-se valores da profundidade (H) na faixa de 2,0 a 4,0 m, 
nesse caso adotamos H = 2 m. 
𝑉 = 𝐴𝑥𝐻 
𝑉 = 11.000𝑥2 
𝑉 = 22.000 𝑚³ 
 
IV) Dimensões da lagoa 
 
Admitindo-se L/B = 2,5. 
 
𝐴 = 𝐵 × 𝐿 
𝐴 = 𝐵 × 2,5 × 𝐵 
𝐴 = 2,5 𝐵² 
22.000 = 2,5𝑥𝐵² 
𝐵 = 93,80 𝑚 
 
𝐿 =
𝐴
𝐵
 
𝐿 =
22.000
93,80
 
 
𝐿 = 234,54 𝑚 
 
V) Concentração da DBO particulada efluente 
Considerando que a DBO afluente da lagoa facultativa é a DBO efluente da lagoa 
anaeróbia. E adotando-se o coeficiente K = 0,29 d-1 para 27 ºC. 
Sendo o ϴ=01,05, temos o valor de 𝐾𝑐 
𝐾𝑐 = 𝐾𝑥𝛳
𝑇−20 
𝐾𝑐 = 0,29 𝑥 (1,09)
23−20 
ℎℎ = 0,37/ℎ 
 
i. DBO efluente solúvel 
𝐷𝐵𝑂5 𝑠𝑜𝑙ú𝑣𝑒𝑙 =
𝑆𝑜
(1 + 𝐾𝐶 × 𝑇𝐷𝐻)
 
𝐷𝐵𝑂5 𝑠𝑜𝑙ú𝑣𝑒𝑙 =
193
(1 + 0,37 × 32)
 
𝐷𝐵𝑂5 𝑠𝑜𝑙ú𝑣𝑒𝑙 = 15,03 𝑚𝑔𝐷𝐵𝑂/𝐿 
 
ii. DBO efluente particulada 
 
Assumindo que o efluente contenha 80 mg/L de sólidos em suspensão (SS) e 
que a cada 1 mg/L de SS gera uma DBO particulada 0,35 mg/L, a concentração 
de DBO5 particulada efluente será de: 
𝐷𝐵𝑂𝑒𝑓𝑙 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑖𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑎 = 𝑆𝑆𝑒𝑓𝑙𝑥 𝑇𝑋 
𝐷𝐵𝑂𝑒𝑓𝑙 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑖𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑎 = 80𝑥 0,35 
𝐷𝐵𝑂𝑒𝑓𝑙 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑖𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑎 = 28 𝑚𝑔𝐷𝐵𝑂5/𝐿 
iii. DBO efluente total 
 
𝐷𝐵𝑂 𝑒𝑓𝑙𝑢𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝐷𝐵𝑂5 𝑠𝑜𝑙ú𝑣𝑒𝑙 + 𝐷𝐵𝑂5 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑖𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑎 
𝐷𝐵𝑂 𝑒𝑓𝑙𝑢𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 15,03 + 28 
𝐷𝐵𝑂 𝑒𝑓𝑙𝑢𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 43,03 𝑚𝑔/𝐿 
 
VI) Eficiência do sistema na remoção de DBO 
 
𝐸 =
𝐷𝐵𝑂 𝑎𝑓𝑙𝑢𝑒𝑛𝑡𝑒 − 𝐷𝐵𝑂 𝑒𝑓𝑙𝑢𝑒𝑛𝑡𝑒
𝐷𝐵𝑂 𝑎𝑓𝑙𝑢𝑒𝑛𝑡𝑒
× 100 
 
𝐸 =
193 − 43,03
193
× 100 
 
𝐸 = 77,7 % 
 
 
 
VII) Borda Livre 
Foi adotado o valor de 0,6 m de borda livre para manter uma margem de 
segurança de extravasamento da lagoa. 
VIII) Coroamento 
Foi adotado o valor de 4 m, para permitir a circulação de pessoas entre as 
lagoas para fazer o monitoramento delas. 
IX) Diâmetro de entrada e saída 
Para calcular o diâmetro de entrada e saída do efluente na LF utilizou-se a 
equação a seguir: 
𝐷 = √
4 × 𝑄𝑚á𝑥
𝑁𝑡𝑒 × 𝑉𝑒 × 𝜋
 
Ve= 0,5 m/s (pré-estabelecida) 
 Entrada (3 entradas): 
𝐷 = √
4 × 𝑄𝑚á𝑥
𝑁𝑡𝑒 × 𝑉𝑒 × 𝜋= √
4 × 0,014
3 × 0,5 × 3,14
= 0,1090 × 1000 = 109,04 
D = 109,04 mm 
Como não existe tubulação com o D = 109,04 mm, então foi adotado o 
diâmetro comercial de D = 125 mm. 
 Saída (1 saída): 
𝐷 = √
4 × 𝑄𝑚á𝑥
𝑁𝑡𝑠 × 𝑉𝑒 × 𝜋
= √
4 × 0,014
1 × 0,5 × 3,14
= 0,188 × 1000 = 188,87 
D = 188,87 mm 
Como não existe tubulação com o D = 188,87 mm, então foi adotado o 
diâmetro comercial de D = 200mm. 
X) Espaçamento entre as saídas 
 Como as tubulações que saem da lagoa anaeróbia entram diretamente na 
lagoa facultativa, o espaçamento entre as saídas será o mesmo para as duas 
lagoas. 
E = 3,725 m 
 
XI) Comprimento do fundo, NA e crista do talude 
 Comprimento do fundo 
Para encontrar o comprimento do fundo da LF, foi utilizada a seguinte 
equação: 
d= 1:3 ( valor pré-estabelecido) 
𝐿𝑓 = 𝐿
𝐻(
1
2)
− 2𝑑 × 𝐻1
2
= 234,54 − (
1
3
𝑥 2) × (
2
2
) = 233,8733𝑚 
Lf = 233,8733 m 
 Comprimento no NA 
Para encontrar o comprimento do nível da água da LF, foi utilizada a seguinte 
equação: 
𝐿𝑁𝐴 = 𝐿𝐻 1
(2)
+ 2𝑑 × 𝐻1
2
= 234,54 + (1/3 𝑥 2) × (
2
2
) = 235,2066𝑚 
LNA = 235,2066 m 
 Comprimento na crista do talude 
Para encontrar o comprimento na crista do talude da LF, foi utilizada a seguinte 
equação: 
𝐿𝑐 = 𝐿𝑁𝐴 + 2𝑑 × 𝑏𝑜𝑟𝑑𝑎 = 235,2066 + (1/3 𝑥 2) × 0,6 = 235,6066𝑚 
Lc = 235,6066 m 
 
XII) Largura de fundo, NA e cristas de talude 
 Largura de fundo 
Para encontrar a largura do fundo da LF, foi utilizada a seguinte equação: 
d= 2 ( valor pré-estabelecido) 
𝐵𝑓 = 𝐵
𝐻(
1
2)
− 2𝑑 × 𝐻1
2
= 93,8 − (
1
3
𝑥 2) × (
2
2
) = 93,13𝑚 
Bf = 93,13 m 
 Largura no NA 
Para encontrar a largura do nível da água da LF, foi utilizada a seguinte equação: 
𝐵𝑁𝐴 = 𝐵𝐻 1
(2)
+ 2𝑑 × 𝐻1
2
= 93,8 + (1/3 𝑥 2) × (
2
2
) = 94,46𝑚 
BNA = 94,46 m 
 
 Largura nas cristas de talude 
Para encontrar a largura na crista do talude da LF, foi utilizada a seguinte equação: 
𝐵𝑐 = 𝐵𝑁𝐴 + 2𝑑 × 𝑏𝑜𝑟𝑑𝑎 = 94,46 + (1/3 𝑥 2) × 0,6 = 94,86𝑚 
Bc = 94,86 m 
 
 
Quadro resumo 
 
LAGOA FACULTATIVA 
Tempo de 
detenção 
DBO 
solúvel 
DBO 
particulada 
DBO 
total 
Volume Altura 
Borda 
livre 
Área Largura Comprimento 
32 dias 
15,03 
mg/L 
28 
mgDBO5/L 
43,03 
mg/L 
22.000 
m³ 
2 m 0,5 m 
11.000 
m² 
93,80 m 234,52 m 
 
 
DIMENSIONAMENTO DO TRATAMENTO TERCIÁRIO 
 
I) Remoção de CTT na Lagoa Facultativa 
 
Dados: 
𝐶𝑇𝑇 = 2,02𝑥10
5
𝑁𝑀𝑃/ℎ𝑎𝑏. 𝑑. 
Qaflu = 482 mg/L 
𝑃𝑜𝑝𝑢𝑙𝑎çã𝑜 = 6176 ℎ𝑎𝑏 
𝑇 = 25° 
 
𝐿
𝐵
= 2,5 𝑒 𝐻 = 2,0𝑚 
 
II) Determinação do coeficiente de remoção bacteriana 
 
● Coeficiente de remoção de coliformes: 
 
𝐾𝑏 = 0,542 × 𝐻−1,259 
𝐾𝑏 = 0,542 × 2−1,259 
𝐾𝑏 = 0,23 𝑑−1 
 
● Dimensionamento utilizando fluxo disperso. 
● Correção de Kb: 
 
Admitindo θ = 1,07. 
 
𝐾𝑏𝑇 = 𝐾𝑏 × 𝜃
(𝑇−20) 
𝐾𝑏𝑇 = 0,23 × 1,07
(25−20) 
𝐾𝑏𝑇 = 0,32 𝑑
−1 
 
III) Concentração de CTT na LF: 
 
𝑎 = √1 + 4 × 𝐾𝑏𝑇 × 𝑇𝐷𝐻𝑑𝑎𝐿𝐹 × 𝑑 
𝑎 = √1 + 4 × 0,32 × 32 × 0,4 
𝒂 =4,15 
𝑁 = 𝑁0 ×
4 × 𝑎 × 𝑒
1
(2×𝑑)
[(1 + 𝑎)2 × 𝑒
𝑎
(2×𝑑)] − [(1 − 𝑎)2 × 𝑒
−𝑎
(2×𝑑)]
 
𝑁 = 5𝑥107 ×
4 × 4,15 × 𝑒
1
(2×0,4)
[(1 + 4,15)2 × 𝑒
4,15
(2×0,4)] − [(1 − 4,15)2 × 𝑒
−4,15
(2×0,4)]
 
𝑵 = 𝟐, 𝟎𝟐𝒙𝟏𝟎
𝟓
𝑵𝑴𝑷/𝟏𝟎𝟎 𝒎𝒍 
 
LAGOA DE MATURAÇÃO 
 
Remoção de CTT na Lagoa de Maturação 
 
Dados: 
Número de lagoas: 3 lagoas 
TDH: 4 dias 
 H=1 
 
I) Volume da Lagoa 
 
𝑉 = 𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑑𝑒𝑡𝑒𝑛çã𝑜 × 𝑄 
𝑉 = 4 × 482 
𝑉 = 1.928 𝑥 3 𝑙𝑎𝑔𝑜𝑎𝑠 = 5.784 𝑚³ 
 
II) Área das lagoas 
 
Foi adotado H = 1 m, com uma borda livre de 0,5 m. 
 
● Área superficial da lagoa: 
 
𝐴 =
𝑉
𝐻
 
𝐴 =
1.928
1
 
𝐴 = 1.928 𝑚² 
 
● Área superficial total: 
 
𝐴𝑇 = 𝐴 × 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎𝑔𝑜𝑎𝑠 
𝐴𝑇 = 1.928 × 3 
𝐴𝑇 = 5.784 𝑚² 
 
III) Dimensões de cada lagoa 
 
𝐴 = 𝐿 𝑥 𝐵 
𝐴 = 2,5 𝐵 𝑥 𝐵 
𝐴 = 2,5 𝑥 𝐵² 
1.928 = 2,5 𝑥 𝐵² 
𝐵 = 27,77 
 
𝐿
𝐵
= 2,5 
𝐿 = 2,5𝑥𝐵 
𝐿 = 2,5𝑥27,77 
𝐿 = 69,43 
 
𝐿 𝑓𝑢𝑛𝑑𝑜 = 26,52 𝑚 
 
𝐵 𝑓𝑢𝑛𝑑𝑜 = 68,18 𝑚 
 
𝐿 𝑐𝑜𝑟𝑜𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = 29,02 𝑚 
 
𝐵 𝑐𝑜𝑟𝑜𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = 70,68 𝑚 
 
 
 
IV) Coeficiente de decaimento bacteriano Kbc 
 
𝐾𝑏 = 0,542 × 𝐻−1,259 
𝐾𝑏 = 0,542 × 1−1,259 
𝐾𝑏 = 0,542 𝑑−1 
 
V) Correção de Kb 
 
Admitindo θ = 1,07. 
 
𝐾𝑏𝑐 = 𝐾𝑏 × 𝜃
(𝑇−20) 
𝐾𝑏𝑐 = 0,542 × 1,07
(25−20) 
𝐾𝑏𝑐 = 0,76 𝑑
−1 
 
VI) Concentração de CTT no efluente da LM 
 
Lagoa facultativa: N= 2,02x10^5NMP/100ml 
 
𝑎 = √1 + 4 × 𝐾𝑏𝑐 × 𝑇𝐷𝐻 × 𝑑 
𝑎 = √1 + 4 × 0,76 × 4 × 0,4 
𝑎 = 2,42 
 
𝑁 = 𝑁𝐿𝐹 ×
4 × 𝑎 × 𝑒
1
(2×𝑑)
[(1 + 𝑎)2 × 𝑒
𝑎
(2×𝑑)] − [(1 − 𝑎)2 × 𝑒
−𝑎
(2×𝑑)]
 
𝑁 = 2,02𝑥10
5
×
4 × 2,42 × 𝑒
1
(2×0,4)
[(1 + 2,42)2 × 𝑒
2,42
(2×0,4)] − [(1 − 2,42)2 × 𝑒
−2,42
(2×0,4)]
 
𝑁 = 2,2𝑥10
3
𝐶𝐹/100 𝑚𝑙 
 
𝑑 =
1
𝐿/𝐵
 
𝑑 =
1
2,5
 
 
𝑑 = 0,4 
 
 
VI) Eficiência de remoção na 1ª lagoa 
 
𝐸 =
𝑁0 − 𝑁
𝑁0
× 100 
𝐸 =
2,02𝑥105 − 2,2𝑥103
2,02𝑥10
5 × 100 
𝐸 = 99,0% 
 
VII) Eficiência considerando as 3 lagoas 
 
𝐸𝑛 = 1 − (1 − 𝐸1)
𝑛 
𝐸𝑛 = 1 − (1 − 0,99)
3 
𝐸𝑛 = 0,9999986 
𝐸𝑛 = 99,9 % 
 
XI) Concentração de CTT final 
 
𝑁 = 𝑁0 × (1 − 𝐸) 
𝑁 = 2,2𝑥10
3
× (1 − 0,999) 
 
𝑁 = 2267,09 𝐶𝐹/100 𝑚𝑙 
 
A Resolução COEMA Nº 02 de 02/02/2017, dispõe sobre padrões e condições 
para lançamentos de efluentes líquidos, nela consta que os efluentes sanitários 
só poderão ser lançados diretamente no corpo hídrico se atender alguns 
parâmetros, dentre eles a resolução cita que o NMP de coliformes 
termotolerantes seja até 5000 CT/100 ml. Nesse dimensionamento, obtemos o 
valor de 2.267,09 CF/100 ml, estando assim dentro dos padrões para lançamento 
no corpo hídrico. 
 
XII) Quadro resumo 
 
LAGOA DE MATURAÇÃO 
 CF 
afluente 
Tempo de 
detenção 
Volume Altura 
Borda 
livre 
Área Largura Comprimento 
CF 
efluente 
2,02x10^5
CF/100 ml 
4 dias para 
cada lagoa 
5.784 m³ 1 m 0,5 m 
1.928 m² cada 
lagoa 
138,86 m 55,54 m 
 2.267,09 
CF/100 ml 
 
5,
7 
cm
2,
5 
cm
4 
cm
Detalhe Corte Longitudinal Calha Parshall
Título:
Curso:
Disciplina:
Professora:
Data:
Escala:
Resp.:
Trabalho:
Tratamento Preliminar
Eng. Ambiental e Sanitária.
PETE
Socorro Hortegal
03/03/2021
1:4
Equipe
01
53
 c
m
20
 c
m
30
 c
m
15
 c
m
75
 cmN.A.
45°
Detalhe Longitudinal
Gradeamento
Título:
Curso:
Disciplina:
Professora:
Data:
Escala:
Resp.:
Trabalho:
Tratamento Preliminar
Eng. Ambiental e Sanitária.
PETE
Socorro Hortegal
03/03/2021
1:5
Equipe
01
23
 c
m
2,
5 
cm
Detalhe Superior
Gradeamento
Título:
Curso:
Disciplina:
Professora:
Data:
Escala:
Resp.:
Trabalho:
Tratamento Preliminar
Eng. Ambiental e Sanitária.
PETE
Socorro Hortegal
03/03/2021
1:4
Equipe
01
25
,9
 c
m
46,6 cm
7,
6 
cm
15,2
cm
45,7 cm 30,5 cm
17
,8
 c
m
Detalhe Vista Superior Calha
Parshall
Título:
Curso:
Disciplina:
Professora:
Data:
Escala:
Resp.:
Trabalho:
Tratamento Preliminar
Eng. Ambiental e Sanitária.
PETE
Socorro Hortegal
03/03/2021
1:4
Equipe
01
38,93m
35,87m
12,97m
4m12,97m
4m
4m
13,57m
38,93m
35,87m
3,4m
Tubulação entrada Ø200mm
13
,5
7m
16
,6
3m
Tubulação Saída Ø150mm
0,
6m
0,
6m
Vista Superior
Corte Longitudinal
Corte Transversal
4m
3,
72
5m
4m
3,725m
Título:
Curso:
Disciplina:
Professora:
Data:
Escala:
Responsável:
Trabalho:
Tratamento Primário (Lagoa Anaeróbia)
Eng. Ambiental e Sanitária.
PETE
Socorro Hortegal
06/03/2021
1:150
Equipe
01
1,
4m
0,
6m
12
5m
m
1,
4m
0,
6m
Corte Longitudinal
Corte Transversal
Título:
Curso:
Disciplina:
Professora:
Data:
Escala:
Responsável:
Trabalho:
Lagoa Facultativa - Detalhes cortes
Longitudinal e Transversal
Eng. Ambiental e Sanitária.
PETE
Socorro Hortegal
06/03/2021
1:50
Equipe
01
94
,8
6m
235,61m
233,87m
93
,1
3m
233,87m
93,13m
3,725m
Vista Superior
Corte Longitudinal
Corte Transversal
3,
72
5m
ENTRADA Ø125mmSaída Ø200mm
Título:
Curso:
Disciplina:
Professora:
Data:
Escala:
Responsável:
Trabalho:
Tratamento Secundário (Lagoa
Facultativa)
Eng. Ambiental e Sanitária.
PETE
Socorro Hortegal
06/03/2021
1:650
Equipe
01
23,55m 3,11m
29
,0
2m
70,68m
68,18m
26
,5
2m
4m
23,81m
68,18m
26,52m
1m
1m
4m
4m
Tubulação de entrada Ø200mm Tubulação de saída Ø150mm
Vista Superior
Corte Longitudinal
Corte Transversal Título:
Curso:
Disciplina:
Professora:
Data:
Escala:
Responsável:
Trabalho:
Tratamento Terciário (Lagoa de
Maturação)
Eng. Ambiental e Sanitária.
PETE
Socorro Hortegal
06/03/2021
1:200
Equipe
01
53
 c
m
23 cm
2,5 cm
1,3 cm
Corte Transversal
Gradeamento
Título:
Curso:
Disciplina:
Professora:
Data:
Escala:
Resp.:
Trabalho:
Tratamento Preliminar
Eng. Ambiental e Sanitária.
PETE
Socorro Hortegal
03/03/2021
1:4
Equipe
01
3,375 m
3,375 m
30
 c
m
30
 c
m
23
 c
m
5,
7 
cm
2,
5 
cm
53
 c
m
20
 c
m
30
 c
m
15
 c
m
75
 cm
4 
cm
N.A.
25
,9
 c
m
46,6 cm
7,
6 
cm
15,2
cm
45,7 cm 30,5 cm
17
,8
 c
m
Desarenador
2,
5 
cm
Calha Parshall
45°
Gradeamento
Título:
Curso:
Disciplina:
Professora:
Data:
Escala:
Resp.:
Trabalho:
Tratamento Preliminar
Eng. Ambiental e Sanitária.
PETE
Socorro Hortegal
03/03/2021
1:20
Equipe
01
Corte Longitudinal
Vista Superior
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