Cada vez mais os recursos hídricos sofrem com a contaminação de suas águas, entre uma vasta gama de poluentes incluem pesticidas, hormônios e produtos farmacêuticos. Uma das formas de realizar a remoção dos contaminantes emergentes é através de um reator anaeróbio de manta de lodo, no qual a parcela biodegradável da matéria orgânica é estabilizada por bactérias e arqueias metanogênicas dispersas no reator. Neste sentido, o presente trabalho visa acompanhar o desempenho de um reator tipo UASB no tratamento de água residuária sintética, fortificada com Atrazina (ATZ), Rifampicina (RIF), β-estradiol (E2) e 17α-etinilestradiol (EE2) e verificar a remoção das substâncias de interesse. Os resultados obtidos mostram eficiência no tratamento realizado pelo reator tipo UASB, devido o aumento da alcalinidade, diminuição dos ácidos voláteis e remoção média de 90% da Demanda Química de Oxigênio total. E a respeito dos contaminantes emergentes a digestão anaeróbia apresentou capacidade de remoção na fase líquida do tratamento em ordem de grandeza E2 (62,1%) > RIF (45,9%) > ATZ (16,5%) e EE2 (15,7%).