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O objetivo deste estudo foi levantar e identificar na literatura os métodos mais utilizados no tratamento de esgotos domésticos e classificá-los segundo critérios técnicos, econômicos, sociais e ambientais. Para tanto, foi utilizado o método de revisão sistemática da literatura nas bases de dados Scielo, ASCE, BVS e Science Direct entre os anos de 2002 e 2012. Os sistemas de tratamento foram classificados pela definição (aeróbio, anaeróbio e outros), operação (física, química, biológica e outras) e nível de tratamento (pré-tratamento, primário, secundário, terciário e outros). O sistema de tratamento anaeróbio/UASB foi o mais citado nos artigos consultados, enquanto que a operação e o tratamento mais utilizados foram, respectivamente, a biológica e o tratamento secundário. Levando-se em consideração critérios técnicos e de sustentabilidade, a análise apontou que os melhores métodos são as lagoas de estabilização e os biorreatores de membrana (MBR).