O tratamento de esgoto doméstico é uma das ações do saneamento de grande importância para a qualidade de vida das populações. O aproveitamento agrícola de esgotos domésticos tratados é uma alternativa para as regiões semiáridas. O presente trabalho tem por objetivo geral analisar o efeito de diferentes lâminas de esgoto doméstico primário na inativação de coliformes totais e termotolerantes com radiação ultravioleta proveniente de lâmpadas. No período de agosto a setembro de 2011, um reator ultravioleta foi implantado e monitorado na miniestação de tratamento de esgoto doméstico do Parque Zoobotânico da UFERSA em Mossoró-RN. Ao longo do período experimental foram coletadas amostras de efluentes tratados para caracterização físico-química e microbiológicas. O experimento foi montado em delineamento inteiramente casualizados com três repetições e seis tratamentos. Os resultados indicaram que houve redução significativa do nível populacional de coliformes totais e fecais para as distintas lâminas de esgoto doméstico primário sob exposição à radiação ultravioleta germicida; aslâminas de 5 e 10 cm de esgoto doméstico foram a mais eficiente na inativação dos coliformes totais e fecais.