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O emprego de novas técnicas e tecnologias de tratamento permitem que os esgotos sanitários possam ser uma fonte alternativa de água para fins não-potáveis, no cenário atual de escassez. Para tanto, novos processos unitários de tratamento que removem partículas e nutrientes do esgoto, por métodos físicos, químicos, biológicos e por processos oxidativos avançados, têm sido estudados no Brasil e no mundo, para aplicações em Estações de Tratamento de Esgotos (ETE). Entre estas tecnologias, estão: i. o processo de flotação por ar dissolvido (FAD), que apresenta como principais atrativos uma elevada capacidade de tratamento (m³/m².h) e elevada remoção de sólidos suspensos; e ii. a ozonização, que tem se mostrado promissora para a redução da carga orgânica e desinfeção de esgotos domésticos. Desta forma, este estudo tem como objetivo principal avaliar a aplicação dos processos de coagulação, floculação, flotação e ozonização no tratamento primário de esgoto sanitário, visando a remoção de poluentes para o reúso não-potável de água. Para tanto, na etapa de coagulação e floculação, será investigada a utilização de diferentes sais metálicos e polímeros, em diferentes faixas de pH e concentrações. No processo de flotação, para a clarificação do efluente, serão avaliados os efeitos da pressão de saturação e razão de reciclo. E por fim, na etapa de ozonização, serão determinados tempos de contato, pH do meio e concentração de oxidante, visando a oxidação de matéria orgânica, micropoluentes e desinfecção final. Como resultados esperados, incluem-se a otimização e obtenção de parâmetros que potencializem o tratamento primário de esgotos sanitários, e a obtenção de know-how e know-why sobre a integração destas técnicas promissoras e que não são atualmente aplicadas no cenário nacional.