Basicamente, nas Estações de Tratamento de Água (ETA) e de Esgoto (ETE), podemos apontar como o principal objetivo a remoção de sólidos indesejáveis. Dessa forma, dentro das concepções tecnológicas aplicadas a cada realidade (água e esgoto), as partículas sólidas serão agrupadas e potencializadas em sua separação da fase líquida.
Segundo Fábio Campos, Especialista em Tratamento de Águas Residuárias, na ETA essa condição é obtida mediante o emprego de Coagulantes, sais metálicos que interagem quimicamente com as partículas coloidais presentes na água bruta, alterando sua estabilidade elétrica e permitindo seu agrupamento em flocos, os quais, por terem diâmetro e massa aumentada, apresentaram uma velocidade de sedimentação maior, indo para o fundo dos decantadores.
Já em uma ETE, a matéria orgânica e inorgânica presente no esgoto será biofloculada por meio do consórcio microbiano composto por espécies de bactérias formadoras de floco e filamentosas. Graças a essa biofloculação, o floco biológico constituído terá características melhoradas de sedimentabilidade.
“A composição é predominantemente orgânica, com 60% a 75% de matéria orgânica (base matéria seca), devido ao excedente de biomassa microbiana cultivada no processo de tratamento dos esgotos. Na fração mineral, encontram-se partículas de areia fina, argila, silte e elementos químicos, como nutrientes de plantas e metais pesados” – detalha Lívia Baldo, gerente da Tera Ambiental.
O fato é que, em ambos os casos, teremos a formação de um depósito de sólido no fundo do decantador chamado Lodo. Trata-se de um resíduo não perigoso e não inerte composto basicamente de biomassa microbiana cultivada no processo, ou seja, de composição predominantemente orgânica. Apesar disso, é considerado como um problema “mal resolvido”, uma vez que é o resultante da remoção de partículas indesejáveis, quer seja na água ou no esgoto.
Pode ser originado na separação primária, composto por sólidos suspensos e carga orgânica particulada que são sedimentadas no decantador primário ou separadas por microfiltração. Ademais, Rodolfo Morais, engenheiro Ambiental da Huber explica que no tratamento de esgotos também é gerado o lodo secundário, originado pelos processos biológicos, sejam eles aeróbicos ou anaeróbicos. 
“No processo de depuração do esgoto pelas bactérias no reator biológico, parte da matéria orgânica é utilizada para gerar novas bactéria. Formando assim, o lodo excedente que deve ser descartado para que não ocorra o acúmulo. Este lodo excedente do processo biológico é composto basicamente de bactérias, más também possuem nutrientes como nitrogênio e fósforo” – explica Morais.

Cenário brasileiro
Levando em consideração que não mais que 50% dos esgotos gerados são tratados no país, segundo Morais, podemos considerar uma geração de lodo desaguado em torno de 6.000 a 12.000 m³/d. “Os números devem aumentar com o compromisso de universalização do tratamento de esgoto que o Brasil estabeleceu como meta no Novo Marco do Saneamento, até 2033” – afirma.
Lívia destaca uma outra matemática para estimar esses dados. Pensando nos sistemas de tratamentos de esgotos, a média de produção é de 17,5kg/ano de lodo seco por habitante. Tendo em vista que a estimativa da população brasileira em 2023, segundo IBGE, é de 212 milhões de habitantes, neste cálculo o país produz 3,7 bilhões de toneladas de lodo de esgoto por ano. 
“Aqui na Tera Ambiental, nós recebemos e tratamos anualmente 70 mil toneladas de resíduos. Destes, os lodos provenientes do tratamento de efluentes industriais e biológicos representam 80%. Os 20% restantes, ou seja, 14.000 toneladas, são compostos por resíduos orgânicos sólidos industriais e agroindustriais” – enfatiza a gerente. 
Apesar disso, oficialmente não há informações sobre o volume de lodo produzido no país. É importante destacar ainda que o descarte incorreto de resíduos, tanto industriais quanto domésticos, é um problema muito grave que prejudica o meio ambiente e a sociedade de modo geral. 
A Lei 12.305, de 02 de agosto de 2010, instituiu a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), cujas diretrizes são relativas à gestão integrada e ao gerenciamento de resíduos sólidos, como por exemplo o lodo. Além de identificar as responsabilidades dos geradores, bem como do poder público.
O fato é que, a destinação final dos sedimentos dos sistemas de tratamento de esgoto ainda é um desafio para diversos países, tanto do ponto de vista técnico quanto do econômico. O processo, além de complexo também é custoso, pois apenas cerca de 40% do esgoto produzido no país recebe o tratamento correto, então as perspectivas de aumento na geração lodo são ainda maiores, o que pode agravar o problema.
Em um contexto de crescimento populacional e consequente aumento da demanda por recursos hídricos e tratamento de efluentes, a preocupação sobre o que fazer com os o lodo cresce de maneira proporcional. Vale lembrar que se submetido a tratamento, podem ser destinados para as mais diversas funções. 
“A destinação correta do lodo é um grande desafio que vem sendo otimizado pela tecnologia e inovação nos processos de tratamento. O lodo passa por diversas etapas que dependem de tecnologia, espaço físico disponível e disposição final. Cada uma delas visa alterar ou otimizar as características químicas, físicas e biológicas por meio de diretrizes técnicas, ambientais e de saúde pública” – enfatiza Lívia.

Tratamentos, tecnologias e aplicações
Uma das mais nobres alternativas é o uso para a produção de fertilizantes orgânicos, uma vez que o lodo é rico em matéria orgânica. Tijolos cerâmicos, concretos, combustíveis, dentre outros, estão entre os produtos que também podem usar o lodo industrial ou sanitário como matéria-prima. Entre os principais métodos de tratamento, destacam-se:
Digestão anaeróbia: acontece por decomposição e gera biogás. As sobras e resíduos sólidos podem ser tratadas por meio de compostagem, que resulta em composto orgânico de uso seguro na agricultura; 
Digestão aeróbia: menos eficiente do que a digestão anaeróbica, é uma modalidade tipicamente aplicada em pequenas plantas de tratamento de esgoto com o propósito de reduzir e estabilizar o lodo. O processo de bioestabilização é realizado por meio de microrganismos aeróbios, capaz de reduzir a massa e o volume de lodo, assim como sua capacidade de atração de vetores; 
Incineração: os resíduos são expostos ao fogo em um ambiente a 1200°C, reduzindo o volume e aproveitando a produção de calor e energia. O composto é usado parcialmente como combustível do processo, para otimizar sua queima. Este processo inclui o tratamento dos gases produzidos na queima para evitar poluição atmosférica e reduz até 95% da massa inicial de resíduo;
Compostagem: processo natural de tratamento de resíduos orgânicos urbanos, agroindustriais e agropecuários, a atividade utiliza-se de microrganismos aeróbios presentes nos próprios resíduos. Com isso é possível degradar o composto, permitindo a produção de produtos como adubos orgânicos para uso na agricultura. 
Segundo a Veolia Brasil, todas essas formas de destinação apontam para caminhos diferenciados em relação a destinação do lodo para os aterros sanitários. Porém, os avanços da tecnologia ambiental e a atual oferta de soluções compatíveis com a complexidade exigida pelo tratamento do lodo, é possível reverter o quadro de prejuízo ambiental e promover o reaproveitamento e a revalorização do resíduo, que passa a ser visto como subproduto útil e economicamente viável.

“Vale salientar que, optar pela destinação do lodo para a compostagem, além de ser uma alternativa ambientalmente segura e sustentável, também contribui para reduzir passivos ambientais”, completa Lívia. Além disso, evita-se o esgotamento dos aterros e que nutrientes essenciais como nitrogênio, fósforo, enxofre, entre outros, sejam desperdiçados.
Morais apresenta mais dois processos para o tratamento do lodo: Desaguamento e secagem. No primeiro temos a prensa parafuso de baixa rotação, que substituiu as tradicionais centrífugas. Trata-se de uma tecnologia mais moderna e inovadora dentre as empregadas atualmente. As etapas de tratamento envolvem a preparação e dosagem de polímero, mistura e floculação, adensamento e por fim o desaguamento.
A principal vantagem dessa nova tecnologia é a baixíssima rotação, de apenas 2 rpm, que reduz enormemente os custos com consumo elétrico, desgaste de peças e dosagem de polímero. Outro destaque é para o pequeno ruído emitido durante a operação, praticamente imperceptível, melhorando assim as condições de trabalho dos operadores da estação de tratamento. As prensas desaguadoras de baixa rotação podem operar praticamente 24 horas por dia, sem necessidade de acompanhamento, com funcionamento totalmente automático.
Na secagem de lodo, as principais tecnologias empregadas são os secadores solares com estufas de vidro, que utilizam a energia proveniente dos raios solares para aquecimento do ar e remoção da umidade do lodo; e os secadores de esteira com contato indireto, que utilizam energia térmica para aquecimento da água que irá esquentar o ar de circulação para remoção da umidade do lodo. 
“A principal vantagem do secador solar com estufas de vidro é o aproveitamento da energia solar para o processo de transferência da água do lodo para o ar de circulação, que é otimizado pelo revolvimento, mistura e transporte das pás revolvedoras” – ressalta Morais.

Já o Secador térmico de contato indireto traz como benefícios a secagem térmica por contato indireto e operação apenas com água quente sob pressão, o que elimina os riscos de explosão. Além disso, alcança teor de sólidos na saída do equipamento de até 95% e permite o reaproveitamento tanto da água como do ar, reduzindo os custos com o tratamento e com o consumo, por não haver necessidade de reposição. 
Fábio destaca ainda que há um movimento bem interessante de discussões em torno da possibilidade de se encaminhar o lodo da ETA (LETA – Lodo da Estação de Tratamento de Água) para uma ETE, unificando o local de tratamento, o que traria economia e praticidade, porém, em contrapartida, uma maior operação e cuidados na condução dos processos. 
Essa prática encontra-se inserida num novo paradigma do saneamento, no qual se busca entender a finalidade de uma ETE não como uma “limpeza” de uma água residuária para posteriormente devolvê-la para a natureza, e sim como um local consagrado a recuperação de recursos, como, no caso os nutrientes.
“Um ponto interessante, em termos de geração de lodo nos processos de tratamento de esgoto é o caso dos Vermifiltros, que utilizam minhocas detritívoras, que promoverão, juntamente com o biofilme bacteriano formado no meio filtrante, com uma vantagem: a minhoca transforma a matéria orgânica do esgoto em húmus, composto com valor agregado para uso agrícola” – afirma Campos.
Em relação o LETA, há inúmeras experiências do seu emprego na construção civil, seja na composição de argamassas ou de peças em cerâmicas. Porém, diferentemente do lodo da ETE, pode apresentar restrições para uso agrícola, sobretudo, se a planta geradora desse lodo empregar como coagulante algum sal a base de alumínio, que possui potencial tóxico para os seres vivos e, uma vez aplicado ao solo, poderia percolar e atingir águas subterrâneas, contaminando não só o solo, mas essa água também.
“Já existem tecnologias de digestão avançada no Brasil mais eficientes que os métodos convencionais com as quais é possível reduzir significativamente o volume de lodo gerado no tratamento de águas residuais e aproveitá-lo, como bio insumo produtivo de alto valor na cadeia de biofertilizantes e também como fonte de biometano a partir da purificação do biogás gerado no processo” - pontua Marcus Vallero, gerente de desenvolvimento de negócios e especialista em soluções de reúso e Waste-to-Energy da Veolia Water Technologies & Solutions, unidade da multinacional francesa de serviços ambientais, Veolia.

Produto de valor agregado
Logo de cara, é comum pensar no descarte do lodo em aterros sanitários, mas essa possibilidade precisa ser descartada, uma vez que tal alternativa não possui embasamento legal, pois em teoria, somente rejeito poderia ir para os aterros. Além disso, o material seria dispensado sem nenhuma utilidade, gerando ainda um passivo ambiental. 
Atualmente temos a Política Nacional de Resíduos Sólidos que estabelece critérios para o gerenciamento dos resíduos no país. Nela fica claro o objetivo de promover a diminuição na geração e a reutilização dos resíduos. Sendo permitido descarte final em aterro apenas do rejeito, que a lei define como: “resíduos sólidos que, depois de esgotadas todas as possibilidades de tratamento e recuperação por processos tecnológicos disponíveis e economicamente viáveis, não apresentem outra possibilidade que não a disposição final ambientalmente adequada”.
Ou seja, de acordo com a PNRS, o lodo de ETEs não deveria estar sendo enviado para aterro apenas passando por desaguamento como é feito hoje. Deveriam passar por outros processos que reduzissem seu volume e preferencialmente permitissem sua reutilização. 
Nesse sentido, o Dr. Silvio Rollemberg. engenheiro, doutorado em saneamento traz uma nova discussão: a de que existem tecnologias que produzem lodo/biomassa rica em produtos de valor agregado. “A questão é que no nosso país, tem muito lodo indo para aterro sanitário e nós precisamos buscar soluções práticas (e urgentes) para vermos esse material como um ATIVO e não mais como um PASSIVO e se transformado em um produto de valor agregado” – enfantiza Rollemberg. Ele destaca algumas possibilidades:

Aplicação de biossólido na agricultura: Do ponto de vista agronômico, o lodo pode ser transformado em biossólido, um material rico em matéria orgânica, com grande quantidade de nutrientes que pode ser utilizado como fertilizante. Esses são obtidos por biodigestão ou estabilização alcalina também podem ser usados para recuperação de áreas degradadas, aplicações no solo (por exemplo, na agricultura como fertilizante), entre outros. 
A compostagem produz material que pode ser utilizado em horticultura, incubação e paisagismo. Além do condicionamento do solo e redução do uso de fertilizantes convencionais, a aplicação de biossólidos também evita que o excesso de nutrientes entre no meio ambiente. 
Apesar das vantagens, as principais preocupações com o uso de biossólido envolvem saúde e segurança dos usuários, odor e aceitação pública. Para aplicação direta no solo, é necessário atender aos critérios e procedimento estabelecidos na Resolução Conama 498/2020. 
Recuperação de biossorventes através do lodo: Os biosserventes são materiais recuperados a partir do lodo. Eles ocorrem naturalmente, são renováveis e têm custos menores que os adsorventes sintéticos. Além disso, podem ser convertidos em produtos de valor agregado e aplicados a outros usos, como fertilizantes na agricultura.
Recuperação de triptofano: O triptofano é um aminoácido hidrofóbico e possui diversas aplicações na indústria química, agricultura e, principalmente, na indústria farmacêutica. O triptofano também está presente em lodo de ETE, estando essa produção relacionada a microrganismos, como Thauera. Vale lembrar que a necessidade de triptofano no mundo é superior a 50 mil toneladas, com aumento de 10% ao ano. 

Recuperação de alginato (ALE): Essa alternativa pode ser utilizada para a recuperação de biomaterial à base de polissacarídeo no Lodo Granular Aerobio (LGA) para aplicação como material de revestimento de superfície. Outra aplicabilidade é como material retardador de chama para revestimentos.
Além disso, o ALE pode ser aplicada na agricultura como uma matriz para a produção de fertilizantes, como um condicionador de solo para melhorar a retenção de água em ambientes semiáridos; na indústria da construção para melhorar as características dos materiais de construção ou como espessante para tintas. 
Recuperação de PHA através do Lodo: Anualmente, o mundo produz mais de 350 milhões de toneladas de plástico (Plastics Europe, 2018). Como opção para reduzir esse problema, o plástico verde ou bioplástico vem ganhando interesse comercial devido à sua produção a partir de fontes renováveis e propriedades de biodegradabilidade e biocompatibilidade. 
Dentre eles, os polihidroxialcanoatos (PHA) apresenta-se como uma das principais soluções, uma vez que possui uma ampla gama de possibilidades, como a fabricação de embalagens, fibras, tintas, biocombustíveis, acabamento de papel, agentes de agrotóxicos e camadas de contenção de umidade em produtos sanitários (fraldas/absorventes), além do uso no setor de biomedicina.
“As novas possibilidades de transformação do lodo de ETE em subprodutos de valor agregado já são realidade. Para isso, é necessário o desenvolvimento de pesquisas aplicadas além de fomento do poder público, de forma que os processos possam ter viabilidade econômica” – destaca Rollemberg. 
É importante ressaltar que a implementação dessas novas mudanças apresenta dois aspectos centrais. O primeiro deles é sustentabilidade, uma vez que esse lodo não mais será destinado para aterros sanitário, sendo a partir de então, reaproveitado e transformando-se em um produto. Temos ainda o viés econômico, já que, após os processos de transformação, esse produto passa a ter um valor, gerando renda, empregos e dinamizando toda a cadeia envolvida.
“Quando reaproveitado, se torna importante matéria-prima para produção de biogás, biomassa, adubo orgânico, entre outros fins. Nesse sentido, podemos, sim, pensar no material como um ativo econômico. Contudo, boa parte do composto ainda é descartada em aterros sanitários, impossibilitando o seu total reaproveitamento e desperdiçando” – complementa Lívia Baldo.

Ainda segundo ela, para que haja mudanças nesse cenário, é preciso maior engajamento e reconhecimento das empresas e indústrias, públicas e privadas, quanto aos ganhos ambientais e econômicos que a reciclagem desse resíduo representa. Além disso, é fundamental que se tenha políticas públicas favoráveis, no sentido de e reaproveitar todo o potencial que o lodo oferece para o setor produtivo. 
Diante de todo esse cenário, Morais afirma que lodo está deixando de ser, depois de décadas, um resíduo do qual todos querem “se livrar” e está passando a ser visto como um produto com valor comercial muito alto, seja no aproveitamento agrícola quanto no uso como fonte energética.
“As tecnologias estão disponíveis para tornar o lodo um produto com valor comercial. A PNRS também está aí estabelecendo que não se deve mais dispor lodo em aterro. É preciso que estabeleça uma relação e um mercado entre de um lado quem tem lodo e do outro quem consome fertilizantes e biomassa” – finaliza o engenheiro da Huber. 

Contatos
Dr. Silvio Rollemberg: silviorollemberg@gmail.com
Fábio Campos: fcampos@usp.br
Huber: www.huber-technology.com.br 
Tera Ambiental: www.teraambiental.com.br
Veolia Brasil: www.veolia.com