Apostila_CIV 648

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA 
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
 
 
 
CIV 648 
 
 
PROCESSOS DE TRATAMENTO E VALORIZAÇÃO DE LODOS GERADOS 
NO TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS 
 
 
 
 Nayara Vilela Avelar 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
VIÇOSA – MG 
DEZEMBRO/2011 
1. Introdução 
 
Os esgotos gerados pela atividade industrial e pela população constituem um 
problema dos mais sérios, principalmente devido aos volumes produzidos diariamente e 
à forma inadequada de descarte. Para amenizar o problema, é crescente o número de 
cidades que vem promovendo o tratamento de seus esgotos, reduzindo sua carga 
orgânica e potencial poluente; entretanto, durante o tratamento do esgoto há geração de 
um novo resíduo, o lodo de esgoto ou biossólido (Andrade e Mattiazzo, 2000). O 
tratamento, o reuso e a disposição deste lodo é o problema mais complexo enfrentado 
pela engenharia sanitária no campo de tratamento de águas residuárias. 
O tratamento e disposição de lodo devem ser geridos para minimizar problemas 
ambientais como odor e lançamento no ambiente de contaminantes e patógenos (Halley 
e Miller, 1991 apud Pedroza et al., 2010). 
Os principais métodos usados no tratamento de lodos são o adensamento, 
desaguamento, condicionamento, estabilização e higienização. 
A disposição final adequada do lodo é uma etapa problemática no processo 
operacional de uma estação de tratamento de esgotos e que, normalmente, tem sido 
negligenciada (Paula Junior et al., 2005). Dentre as principais formas de disposição final 
do lodo, encontram-se a disposição em aterro sanitário, disposição no solo, a reciclagem 
agrícola, a recuperação de áreas degradadas, a produção de materiais de construção civil 
e conversão a componentes combustíveis. 
 
1.1. Definições 
 
O termo “lodo” tem sido utilizado para designar os subprodutos sólidos do 
tratamento de esgotos. Nos processos biológicos de tratamento, parte da matéria 
orgânica é absorvida e convertida, fazendo parte da biomassa microbiana, denominada 
genericamente de lodo biológico ou secundário, composto principalmente de sólidos 
biológicos, e por esta razão também denominado de biossólido. Para que este termo 
possa ser adotado é necessário ainda, que suas características químicas e biológicas 
sejam compatíveis com uma utilização produtiva, como, por exemplo, na agricultura. O 
termo “biossólido” é uma forma de ressaltar os seus aspectos benéficos, valorizando a 
utilização produtiva, em comparação com a mera disposição final improdutiva, por 
meio de aterros, disposição superficial no solo ou incineração (von Sperling e Andreoli, 
2001). 
 Os biossólidos (antigamente chamados coletivamente de lodo) resultantes do 
tratamento de águas residuárias estão geralmente na forma líquida ou semi-sólida 
líquida, que tipicamente contém de 0,25 a 12% de sólidos, dependendo das operações e 
processos utilizados. O termo biossólido, como definido pela Water Environment 
Federation (WEF 1998), reflete no fato de que os sólidos das águas residuárias são 
produtos orgânicos que podem ser usados vantajosamente após algum tipo de 
tratamento, como a estabilização e a compostagem. O termo lodo é usado apenas antes 
de critérios de usos benéficos serem alcançados. Este termo é geralmente utilizado em 
conjunto com uma descrição de processo, como lodo primário, secundário ou digerido 
(Metcalf e Eddy, 2004). 
 
1.2. Tratamento de águas residuárias domésticas e industriais e produção de lodos 
 
A produção de lodo a ser gerado é função precípua do sistema de tratamento 
utilizado para a fase líquida. Em princípio, todos os processos de tratamento biológico 
geram lodo. Os processos que recebem o esgoto bruto em decantadores primários geram 
o lodo primário, composto pelos sólidos sedimentáveis do esgoto bruto (von Sperling e 
Gonçalves, 2001). A concentração de sólidos totais dos lodos nesta fase do processo 
deve estar em torno de 1 a 6%. Este lodo pode ser adensado e desidratado com relativa 
facilidade, desde que este não se torne séptico. O lodo primário é altamente putrescível, 
gera maus odores e contém alta concentração de patógenos, que podem causar vários 
tipos de doença se em contato humano (Miki, 1998). 
Na etapa biológica de tratamento, tem-se o assim denominado lodo biológico ou 
lodo secundário. Este lodo é a própria biomassa que cresceu às custas do alimento 
fornecido pelo esgoto afluente. Caso a biomassa não seja removida, ela tende a se 
acumular no sistema, podendo eventualmente sair com o efluente final, deteriorando sua 
qualidade em termos de sólidos em suspensão e matéria orgânica (von Sperling e 
Gonçalves, 2001). O lodo biológico é gerado nos processos de tratamento de lodos 
ativados, filtro biológico, etc. Este lodo é difícil de adensar e desidratar. 
Os lodos primário e secundário podem ainda ser designados como não digeridos 
(bruto). O lodo digerido é o lodo bruto que sofre a estabilização biológica, normalmente 
pela via anaeróbia. Os produtos da digestão anaeróbia são o gás carbônico, gás metano e 
água; como consequência deste processo há uma redução na concentração de sólidos 
voláteis (Miki, 1998). 
Dependendo do tipo de sistema, o lodo primário pode ser enviado para o 
tratamento juntamente com o lodo secundário. Nesse caso, o lodo resultante da mistura 
passa a ser chamado de lodo misto (von Sperling e Gonçalves, 2001). 
Em sistemas de tratamento que incorporam uma etapa físico-química, quer para 
melhorar o desempenho do decantador primário, quer para dar um polimento ao 
efluente secundário, tem-se o lodo químico (von Sperling e Gonçalves, 2001). 
 Em todos estes casos, é necessário o descarte do lodo, ou seja, sua retirada da 
fase líquida. No entanto, nem todos os sistemas de tratamento de esgotos necessitam do 
descarte contínuo desta biomassa. Alguns sistemas de tratamento conseguem armazenar 
o lodo por todo o horizonte de operação da estação (ex.: lagoas facultativas), outros 
permitem um descarte apenas eventual (ex.: reatores anaeróbios) e outros requerem uma 
retirada contínua ou bastante frequente (ex.: lodos ativados). O lodo biológico 
descartado é também denominado lodo excedente (von Sperling e Gonçalves, 2001). 
 A quantidade de lodo produzido em uma ETE pode variar bastante, depende das 
características iniciais do esgoto a ser tratado e do processo de tratamento empregado. 
Alem Sobrinho (2000), faz algumas observações relativas a produção de lodo, 
características do efluente e faixa de custos de implantação de vários sistemas de 
tratamento de esgoto sanitário de maior potencial de uso no Brasil, tendo em vista, 
principalmente, a remoção de matéria carbonácea (DQO), com ou sem nitrificação: 
 ETE com reator UASB, sem tratamento complementar 
Qualidade do efluente: DBO5 = 60 a 100 mg/L 
 SST = 40 a 80 mg/L 
 N-amoniacal > 30 mg/L 
Lodo produzido: 15 a 20 g SST/habitante dia 
Lodo estabilizado 
Custo estimado de implantação: R$25 a 35/habitante (para 50.000 a 500.000 
habitantes) 
 ETE convencional com lodos ativados (com decantador primário, tanque de 
aeração e decantador secundário, adensador de lodo e digestor anaeróbio) 
Operação com alta taxa (θc ≤ 3 dias) sem nitrificação 
Qualidade do efluente: DBO5 ≤ 30 mg/L 
 SST < 30 mg/L 
 N-amoniacal > 15 mg/L 
Lodo produzido: 35 a 40 g SST/habitante dia 
Lodo estabilizado 
Custo estimado de implantação: R$100 a 130/habitante (para 200.000 a 600.000 
habitantes) 
Energia para aeração: aproximadamente 12 kWh/habitante ano 
Operação com taxa convencional(θc = 4 a 7 dias) com nitrificação 
Qualidade do efluente: DBO5 < 20 mg/L 
 SST < 30 mg/L 
 N-amoniacal < 5 mg/L 
Lodo produzido: 30 a 35 g SST/habitante dia 
Lodo estabilizado 
Custo estimado de implantação: R$120 a 160/habitante (para 200.000 a 600.000 
habitantes) 
Energia para aeração: aproximadamente 20 kWh/habitante ano 
 ETE convencional com filtro biológico de alta taxa (com decantador primário, 
filtro biológico e decantador secundário, adensador de lodo e digestor anaeróbio) 
Qualidade do efluente: DBO5 < 30 mg/L 
 SST < 30 mg/L 
 N-amoniacal > 15 mg/L 
Lodo produzido: 35 a 40 g SST/habitante dia 
Lodo estabilizado 
Custo estimado de implantação: R$100 a 130/habitante 
 ETE com lodos ativados por aeração prolongada (θc = 18 a 30 dias, sem 
decantador primário) 
Qualidade do efluente: DBO5 < 20 mg/L 
 SST < 40 mg/L 
 N-amoniacal < 5 mg/L 
Lodo produzido: 40 a 45 g SST/habitante dia 
Lodo estabilizado aerobiamente, mais difícil de desidratar 
Custo estimado de implantação: R$60 a 80/habitante (para 50.000 a 150.000 
habitantes) 
Energia para aeração: 35 kWh/habitante ano 
 ETE com lodos ativados de alta taxa (θc = 1,0 a 2,0 dias, sem decantador 
primário e sem digestor de lodo; tanque de aeração com oxigênio puro ou 
através de poço profundo tipo deep shaft) 
Qualidade do efluente: DBO5 < 30 mg/L 
 SST < 30 mg/L 
 N-amoniacal > 15 mg/L 
Lodo produzido: 65 a 70 g SST/habitante dia de lodo não digerido; para a 
estabilização com cal do lodo desidratado (pH > 11), chega-se a 90 a 95 g 
SST/habitante dia; se houver percolação de água pelo lodo, o mesmo volta a ficar 
não estabilizado 
Custo estimado de implantação: R$80 a 90/habitante (para 200.000 a 500.000 
habitantes) 
Energia para aeração: 15 kWh/habitante ano 
 ETE com reator UASB seguido de lodos ativados 
Operação dos lodos ativados com alta taxa (θc < 3 dias), sem nitrificação 
Qualidade do efluente: DBO5 < 20 mg/L 
 SST < 30 mg/L 
 N-amoniacal > 20 mg/L 
Lodo produzido: < 25 a 30 g SST/habitante dia 
Lodo digerido 
Custo estimado de implantação: R$50 a 80/habitante (para 50.000 a 500.000 
habitantes) 
Energia para aeração: 6 kWh/habitante ano 
Operação dos lodos ativados com taxa convencional (θc = 4 a 7 dias), com 
nitrificação 
Qualidade do efluente: DBO5 < 20 mg/L 
 SST < 30 mg/L 
 N-amoniacal < 5 mg/L 
Lodo produzido: 22 a 27 g SST/habitante dia 
Lodo digerido 
Custo estimado de implantação: R$70 a 100/habitante (para 50.000 a 500.000 
habitantes) 
Energia para aeração: 15 kWh/habitante ano 
 ETE com reator UASB seguido de filtro biológico de alta taxa 
Qualidade do efluente: DBO5 < 30 mg/L 
 SST < 30 mg/L 
 N-amoniacal > 20 mg/L 
Lodo produzido: 25 a 30 g SST/habitante dia 
Lodo digerido 
Custo estimado de implantação: R$50 a 80/habitante (para 20.000 a 200.000 
habitantes) 
 ETE com reator UASB e filtro biológico aerado submerso (sem nitrificação) 
Qualidade do efluente: DBO5 < 20 mg/L 
 SST < 30 mg/L 
 N-amoniacal > 20 mg/L 
Lodo produzido: 25 a 30 g SST/habitante dia 
Lodo digerido 
Custo estimado de implantação: R$80 a 100/habitante 
Energia para aeração: ~ 6 kWh/habitante ano 
 Lagoas aeradas aeróbias seguidas de lagoas de decantação 
Qualidade do efluente: DBO5 < 30 mg/L 
 SST < 40 mg/L 
 N-amoniacal > 25 mg/L 
Lodo produzido: 15 a 25 g SST/habitante dia, com remoção de lodo digerido a cada 
4 a 5 anos 
Custo estimado de implantação: R$50 a 70/habitante (para 30.000 a 200.000 
habitantes) 
Energia para aeração: 22 kWh/habitante ano 
 
1.3. Marco regulatório para manejo de lodos e normas 
 
O Brasil não tem uma legislação específica para lodo de esgotos, porém existe 
uma série de leis e normas que devem ser respeitadas. Como por exemplo, a NBR 
10.004 (1987), da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), responsável pela 
classificação dos resíduos quanto aos seus riscos potenciais ao meio ambiente e à saúde 
pública, para que estes resíduos possam ter manuseio e destinação adequados. 
Segundo a NBR 10.004 (1987), resíduos sólidos são resíduos nos estados sólido 
e semi-sólido, que resultam de atividades da comunidade de origem: industrial, 
doméstica, hospitalar, comercial, agrícola, de serviços e de varrição. Ficam incluídos 
nesta definição os lodos provenientes de sistemas de tratamento de água, aqueles 
gerados em equipamentos e instalações de controle de poluição, bem como 
determinados líquidos cujas particularidades tornem inviável o seu lançamento na rede 
pública de esgotos ou corpos de água, ou exijam para isso soluções técnica e 
economicamente inviáveis em face à melhor tecnologia disponível. 
Ainda segundo a NBR citada, o lodo de esgoto pode ser enquadrado na Classe 
II (não-inertes). A Classe II pode apresentar as propriedades de combustibilidade, 
biodegradabilidade e solubilidade em água, porém não pode apresentar as propriedades 
de inflamabilidade, corrosividade, reatividade, toxicidade e patogenicidade, típicas da 
Classe I. Além disto, a norma é explícita em afirmar que os resíduos gerados nas ETEs 
não se incluem na Classe I (Zeitouni, 2005). 
Na aplicação desta norma é necessário consultar: NBR 10.005 – Lixiviação de 
resíduos – procedimento; NBR 10.006 – Solubilização de resíduos – procedimento; 
NBR 10.007 – Amostragem de resíduos – procedimento; ASTM D 93 – Flash point by 
pensky martens closed tester; NACE TM-01-69 – Laboratory corrosion testing of 
metals for the process industries – Test method. 
Há também algumas leis que devem ser analisadas quando se tratar da 
disposição de lodo de esgoto: Constituição Federal de 1988; Lei Federal 6.938, de 31 de 
agosto de 1981, que dispõe sobre a Política Nacional do Meio Ambiente; Lei Federal nº 
11.445, de 5 de janeiro de 2007, que estabelece as diretrizes nacionais para o 
saneamento básico e para a política federal de saneamento básico; Lei Federal nº 
12.305, de 2 de agosto de 2010, que institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos. 
O CONAMA (Conselho Nacional do Meio Ambiente) apresenta resoluções 
sobre o uso agrícola dos lodos de esgotos, como a Resolução 357, de 29 de agosto de 
2006, que define critérios e procedimentos, para o uso agrícola desses lodos gerados em 
estações de tratamento de esgoto sanitário e seus produtos derivados. 
A CETESB (Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental do Estado de 
São Paulo) também apresenta uma norma sobre a aplicação de lodos de esgoto em áreas 
agrícolas, a Norma P 4.230, de outubro de 1998. Esta norma estabelece os 
procedimentos, critérios e requisitos para a elaboração de projetos, implantação e 
operação de sistemas de aplicação de lodos de estações de tratamento biológico de 
despejos líquidos sanitários ou industriais, também denominados biossólidos, em áreas 
agrícolas visando atendimento de exigências ambientais. 
Segundo esta norma, os biossólidos podem ser classificados quanto à presença 
de patógenos e tratamento de redução de patógenos, em Classe A ou Classe B. 
No estado do Paraná, a Lei nº 12.493 (Lei de resíduos do Paraná), de 22 de 
janeiro de 1999, estabelece princípios, procedimentos, normas e critérios referentes a 
geração, acondicionamento, armazenamento, coleta, transporte, tratamento e destinação 
final dos resíduos sólidos, visando controle da poluição, da contaminação e a 
minimização de seus impactos ambientais. Ficam incluídos entre os resíduos sólidos, os 
lodos provenientes de sistemas de tratamento de água e os gerados em equipamentos e 
instalações de controle de poluição, bem como os líquidos cujas características tornem 
inviável o seu lançamento emrede pública de esgotos ou corpos d'água ou exijam, 
para tal fim, solução técnica e economicamente inviável, em face da melhor 
tecnologia disponível, de acordo com as especificações do Instituto Ambiental do 
Paraná (IAP). 
 
1.4. Normativa estrangeira 
 
Nos EUA o uso e disposição do lodo de esgoto é regulamentado pela 40 CRF 
Part 503, Padrões para o Uso e Disposição do Lodo de Esgoto, de 1993. 
Esta legislação cobre três categorias de disposição final de lodo de esgoto: 
aplicação no solo, disposição no solo e incineração. Incluindo práticas de gestão, 
padrões operacionais, requisitos para o conteúdo de metais poluentes, de organismos 
patogênicos e redução de atração de vetores. 
 A Subpart D da Part 503 descreve três classificações de biossólidos, e especifica 
seus critérios. Duas dessas classes (A e B) incluem um critério de indicador de bactéria 
e/ou organismos patogênicos, e o terceiro tipo de biossólido é o biossólido de qualidade 
excepcional (EQ), que inclui tanto o critério de organismos patogênicos como o critério 
de metais pesados (Vesilind e Spinosa, 2001). 
 Na União Europeia a legislação mais importante sobre lodo de esgoto é a 
Diretiva 86/278 relativa à proteção do solo e a utilização do lodo na agricultura. 
 Nessa Diretiva ao lado de conceitos sobre os diferentes tipos de lodos, são 
apresentadas tabelas sobre os limites de concentração dos metais pesados nos solos e no 
lodo de esgoto, bem como a dose máxima de aplicação anual, baseada em média de 10 
anos, a metodologia para a amostragem e análise do lodo e do solo (Zeitouni, 2005). 
 O propósito desta diretiva é regular o uso do lodo de esgoto na agricultura de 
modo a prevenir os efeitos prejudiciais no solo, vegetação, animais e homem, desse 
modo encorajando o uso correto do lodo de esgoto (Counsil Directive, 1986). 
 
2. Caracterização de lodos 
 
O lodo de esgoto deve ser tratado antes da sua disposição final ou utilização, 
assim, este deve ser cuidadosamente caracterizado a fim de tornar a estabilização, o 
desaguamento e outros processos eficazes (Kopp e Dichtl, 2001). 
Os parâmetros utilizados para caracterização podem ser físicos, químicos ou 
biológicos, conforme mostra a Tabela 2.1. 
 
Tabela 2.1 Parâmetros de caracterização de lodo 
Parâmetros Esclarecimento 
Físicos 
Teor de sólidos totais Parâmetro básico – concentração de sólidos 
Teor de sólidos voláteis Parâmetro básico – concentração de sólidos orgânicos 
Tipo de lodo Influencia a clarificação e adensamento 
Condicionamento Exigência de agentes de condicionamento 
Tamanho da partícula Descrição dos sólidos 
Tempo de sucção capilar Teste de desaguamento 
Distribuição de água Influencia o resultado de desaguamento 
Densidade Influencia o desaguamento em centrífugas 
Resistência à filtração Influencia o desaguamento em filtros 
Viscosidade Descreve o processo de bombeamento 
Estabilidade de cisalhamento Descreve a estabilidade dos diques de aterro 
Poder calorífico Influencia os processos de incineração 
Químicos 
pH/alcalinidade Descreve a estabilidade da digestão 
Ácidos graxos Descreve a estabilidade da digestão 
Concentração de C, N, P Concentração de C, N, P no lodo e na água de processo 
Nível de poluição Metais pesados, substâncias orgânicas perigosas 
Biológicos 
Características de patógenos Descreve o aspecto de higiene do lodo 
Estabilidade biológica Descreve a produção de biogás 
Bulking Influencia a clarificação e o adensamento 
Fonte: Kopp e Dichtl (2001) 
 
 O teor de sólidos totais e voláteis e o tipo de lodo são parâmetros importantes 
para a caracterização do lodo, especialmente quando o balanço de sólidos no lodo deve 
ser calculado (Kopp e Dichtl, 2001). 
 Dados típicos da composição química de lodo não tratado e de lodo não digerido 
são relatados na Tabela 2.2. Muitos constituintes químicos, incluindo os nutrientes, são 
importantes ao considerar a disposição final dos sólidos processados e a remoção do 
líquido durante o processamento. A medição de pH, alcalinidade e teor de ácidos 
orgânicos são importante no controle da digestão anaeróbia. O teor de metais pesados, 
pesticidas e hidrocarbonetos devem ser determinados quando os métodos de incineração 
ou aplicação no solo forem contemplados (Metcalf e Eddy, 2004). 
 
Tabela 2.2 Composição química de lodo não tratado e de lodo digerido 
Item 
Lodo primário não 
tratado 
Lodo primário 
digerido 
Lodo ativado 
não tratado 
 Faixa Típico Faixa Típico Faixa 
Teor de sólidos 
totais (%) 
5 – 9 6 2 – 5 4 0,8 – 1,2 
Teor de sólidos 
voláteis (%) 
60 – 80 65 30 – 60 40 59 – 88 
Óleos e graxas: 
 Éter solúvel (%) 6 – 30 - 5 – 20 18 - 
 Éter extrato (%) 7 – 35 - - - 5 – 12 
Proteína (%) 20 – 30 25 15 – 20 18 32 – 41 
Nitrogênio (%) 1,5 – 4 2,5 1,6 – 3,0 3,0 2,4 – 5,0 
Fósforo (%) 0,8 – 2,8 1,6 1,5 – 4,0 2,5 2,8 – 11 
Potássio (%) 0 – 1 0,4 0 – 3,0 1,0 0,5 – 0,7 
Celulose (%) 8 – 15 10 8 – 15 10 - 
Ferro 2,0 – 4,0 2,5 3,0 – 8,0 4,0 - 
Sílica (%) 15 – 20 - 10 – 20 - - 
pH 5,0 – 8,0 6,0 6,5 – 7,5 7,0 6,5 – 8,0 
Alcalinidade 
(mg/L) 
500 – 1500 600 2500 – 3500 3000 580 – 1100 
Ácidos orgânicos 
(mg/L) 
200 – 2000 500 100 – 600 200 1100 – 1700 
Poder calorífico 
(kJ/kg TSS) 
23000 - 29000 25000 9000 - 14000 12000 19000 – 23000 
Fonte: Metcalf e Eddy (2004) 
 
 Augustini e Onofre (2007) caracterizaram o lodo de esgoto da estação de 
tratamento da cidade de Pato Branco, Paraná (Tabela 2.3). 
 
 
 
 
 
Tabela 2.3 Características do lodo de esgoto 
Parâmetros analisados Concentrações médias 
pH 7,56 
C (g/kg) 152 
Relação C:N (g/kg) 10:2 
N-NH4 (mg/kg) 1.546 
N-NO3 (mg/kg) 536 
P total (%) 8,00 
S total (%) 1,23 
K (%) 1,34 
Ca (%) 165 
Mg (%) 5,21 
Cd (mg/kg) 5,05 
Cr (mg/kg) 68,78 
Cu (mg/kg) 123,45 
Ni (mg/kg) 89,76 
Pb (mg/kg) 143,05 
Zn (mg/kg) 1256,09 
Coliformes totais (NMP/mg) 6,3x10
3 
Coliformes fecais (NMP/mg) 3,2x10
2
 
Salmonelas (NMP/mg) 1,2x10 
 Fonte: Augustini e Onofre (2007) 
 
 Lozada et al. (2008) caracterizaram o biossólido da estação de tratamento de 
Cañaveralejo, na cidade de Cali, Colômbia (Tabela 2.4). 
 
Tabela 2.4 Características do biossólido da ETE Cañaveralejo 
Parâmetros Biossólido 
pH 6,5 
Umidade (%) 70 
Carbono orgânico (%) 18,5 
N-total (%) 2,33 
Relação C:N 8,0 
P-total (%) 0,9 
K (%) 0,08 
Coliformes totais (UFC/g) 1,6x10
6
 
Coliformes fecais (UFC/g) 5,2x10
5
 
Ovos de helmintos (HH/g) 3 
Fonte: Lozada et al. (2008) 
 
 Ramos et al. (2009) caracterizaram o lodo gerado em catorze lavanderias 
industriais da região de Maringá, Paraná (Tabela 2.5). 
 
 
Tabela 2.5 Características do lodo 
Parâmetros Lodo 
Aspecto Pastoso 
pH 7,8 
Densidade (g/cm
3
) 1,95 
Matéria orgânica total (%) 41,0 
Umidade (%) 21,5 
Al (mg/kg) 62.966,7 
Pb (mg/kg) 174,7 
Cu (mg/kg) 287,5 
Cr (mg/kg) 195,0 
Fe (mg/kg) 35.172,4 
Mn (mg/kg) 1.106,1 
Na (mg/kg) 33.275,3 
Zn (mg/kg) 294,4 
Ag (mg/kg) n.d 
Ba (mg/kg) n.d 
Cd (mg/kg) n.d 
As (mg/kg) n.d 
Hg (mg/kg) n.d 
Se (mg/kg) n.d 
n.d: valor não detectado pelo aparelho. 
Fonte: Ramos et al. (2009) 
 
3. Tratamentos de lodos 
 
3.1. Tipos de tratamentos e processos envolvidos 
 
O principal objetivo do tratamento do lodo de esgoto é gerar um produto mais 
estável e com menor volume para facilitar seu manuseio e, consequentemente, reduzir 
os custos nos processos subsequentes. Esse tratamento se dá através de processos 
físicos, químicos e biológicos (Pedroza et al., 2010). Geralmente, o tratamento do lodo é 
realizado por meio das seguintes etapas: 
Adensamento ou espessamento: redução de umidade (redução de volume); 
 Estabilização: redução de matéria orgânica (redução de sólidos voláteis); 
 Condicionamento: preparação para a desidratação (principalmente mecânica); 
 Desaguamento: redução adicional de umidade (redução de volume); 
 Higienização: remoção de organismos patogênicos; 
 Disposição final: destinação final dos subprodutos. 
Antes de tomar uma decisão a respeito de qual tratamento deve ser aplicado ao 
lodo, é de grande interesse conhecer a quantidade de lodo produzido, suas 
características químicas e microbiológicas, os custos de implantação, de operação e de 
gerenciamento do tratamento. Só desta forma é que podemos assegurar o êxito do 
método de tratamento a ser utilizado (Chávez et al, 2000 apud Barros et al., 2005). 
 
3.2. Processos físicos 
 
3.2.1. Adensamento 
 
O adensamento do lodo proveniente das unidades de tratamento da fase líquida 
consiste no aumento da concentração de sólidos nele contidos, através da remoção 
parcial da quantidade de água que caracteriza o seu grau de umidade. Portanto, o 
adensamento visa a redução do volume do lodo para o manuseio e consequente 
processamento e destino final (Jordão e Pessôa, 2005). 
O objetivo do adensamento é reduzir a água dos resíduos através de meios 
físicos. Desta forma, consegue-se reduzir a capacidade volumétrica das unidades 
subsequentes de tratamento, como volume dos digestores, tamanho das bombas etc. 
Como outros benefícios, pode-se citar a redução do consumo de produtos químicos no 
desaguamento, redução do consumo de energia do aquecimento dos digestores (Miki et 
al., 2006). 
Segundo a EPA (2002), o adensamento é vantajoso para a maioria das estações 
de tratamento de águas residuárias. No entanto, as características do sólido adensado são 
únicas para cada estação de tratamento, e essas estações devem desenvolver um plano 
de gestão de biossólidos para avaliar as tecnologias disponíveis, incluindo o 
adensamento por gravidade, a flotação por ar dissolvido e a centrifugação. Todas essas 
tecnologias são utilizadas, no entanto, elas variam em critérios de desempenho, tais 
como concentração de sólidos alcançada, captura de sólidos, odores, demanda de 
energia, exigências de trabalho, sensibilidade às mudanças de temperatura, e 
características dos sólidos. Além disso, deve ser realizado um teste piloto antes do 
projeto. 
 A Tabela 3.1 relaciona as faixas usuais de teor de sólidos que se consegue obter 
com os diversos tipos de adensamento. 
 
Tabela 3.1 Adensamento do lodo, teor de sólidos (%) 
Operação Faixa usual Valor típico 
Adensamento por gravidade 
- lodo primário bruto 4 – 10 6 
- lodo misto, primário e ativado 2 – 6 4 
- lodo misto, prim. e filtro biológ. 4 – 8 5 
Adensamento por flotação 
- lodo ativado 3 – 6 4 
Adensamento por centrifugação 
- lodo ativado 3 – 8 5 
Adensamento em filtros de esteira 
- lodo ativado 4 – 8 5 
Fonte: Jordão e Pessôa (2005) 
 
3.2.1.1. Adensamento por gravidade 
 
Os adensadores por gravidade são usados para aumentar a concentração de lodo 
pelo processo de sedimentação da matéria em suspensão, utilizando-se apenas de 
mecanismos físicos. 
O processo mais comum de adensamento por gravidade realiza-se em tanques de 
sedimentação circulares, equipados com braços raspadores de lodo, conforme ilustrado 
na Figura 3.1. O lodo entra por um poço central do tanque, situado na parte superior. 
Após a entrada, o lodo sofre os processos de sedimentação e compactação. O lodo 
adensado é retirado do fundo do tanque e encaminhado para outras unidades do 
processo, como por exemplo, digestão anaeróbia ou desaguamento. O líquido 
sobrenadante, com significativa concentração de sólidos em suspensão, escoa através 
dos vertedores periféricos do tanque e retorna para o início do processo de tratamento de 
esgotos (Miki et al., 2006). 
 
Figura 3.1. Detalhes do adensador por gravidade 
Fonte: Qasim (1999) apud Miki et al. (2006) 
 
De acordo com Gonçalves et al (2001a), o comportamento do lodo em um 
adensador segue os princípios de sedimentação zonal e da teoria do fluxo de sólidos. O 
dimensionamento pode ser feito com base nestes princípios, ou através de taxas de 
aplicação de sólidos e taxas de aplicação hidráulica. 
A taxa de aplicação hidráulica é importante, no sentido de se controlar tempos 
de detenção excessivos, que poderiam levar à geração de maus odores. Neste sentido, 
recomendam-se taxas na faixa de 20 a 30 m
3
/m
2
.d. Este valor nem sempre é alcançado 
apenas com o lodo afluente. Para se solucionar este problema, pode-se recircular parte 
do efluente final para o adensador, de forma a aumentar a vazão afluente, e reduzir a 
taxa de aplicação hidráulica. Este aumento da vazão traz inconvenientes para o 
desempenho do adensador (Jordão e Pessôa, 2005). 
Devido às características do adensamento de sólidos de águas residuárias poder 
variar consideravelmente, é desejável desenhar uma instalação de adensamento usando 
critérios baseados em programa de testes. Programas de testes que podem incluir 
ensaios de sedimentação em batelada, ensaios em escala de bancada e ensaios em escala 
piloto. O último método é recomendado sempre que possível, porque os dados podem 
ser obtidos de uma variedade de parâmetros de processo (Metcalf e Eddy, 2004). 
 
3.2.1.2. Flotação 
 
A flotação é uma operação unitária utilizada para separar partículas líquidas ou 
sólidas da fase líquida. A separação é obtida introduzindo-se bolhas finas de ar na fase 
líquida, provocando a ascensão de partículas para a superfície, mesmo as com maior 
densidade que o líquido. Uma vez na superfície podem ser coletadas e removidas por 
escumadeiras (Metcalf e Eddy, 2004). 
Nos sistemas de adensamento por flotação, o ar é dissolvido em alta pressão e 
em seguida desprendido na pressão atmosférica (Miki et al., 2006). 
O adensamento por flotação encontra boa aplicabilidade para o adensamento de 
lodo ativado. Em ETEs com remoção biológica de fósforo, nas quais o lodo necessita 
permanecer em condições aeróbias para não liberar o fósforo na massa líquida, a 
flotação por ar dissolvido alcança também uma boa aplicabilidade (Gonçalves et al., 
2001a). 
Tipicamente a flotação por ar dissolvido utiliza polímeros para aumentar a 
captura de sólidos (de 85% sem polímeros até 98% com polímeros), e aumentar a taxa 
de aplicação de sólidos na unidade de flotação. Esta pode ser aumentada da faixa de 1,5 
a 4,0 kg SS/m
2
.h, até 10 o que constitui uma grande vantagem. 
 
Figura 3.2. Esquema de funcionamento do adensador por flotação 
Fonte: WEF (1998) apud Miki et al. (2006) 
 
3.2.1.3. Centrifugação 
 
As centrífugas são utilizadas tanto para o adensamento quanto para a 
desidratação dos lodos. Esse processo caracteriza-se pela sedimentação das partículas 
do lodo sob influência da força centrípeta. 
O adensamento por centrifugação costuma ser indicado quando a desidratação 
do lodo já é realizada também por centrifugação. Desta forma facilita-se o aspecto de 
manutenção de equipamentos, sendo igualmente possível usar uma mesma centrífuga 
como unidade reserva para o adensamento e para a desidratação. Sua utilização no 
entanto está limitada ao lodo secundário (Jordão e Pessôa, 2005). 
 
3.2.2. Desaguamento 
 
O desaguamento, também conhecido (erroneamente) como desidratação, é uma 
operação unitária física (mecânica) que reduz o volume do lodo por meio da redução do 
seu teor de água (Miki et al, 2006). A capacidade de desaguamento varia de acordo com 
o tipo de lodo. Um lodo ativado, por exemplo, é mais fácil de ser desaguado do que um 
lodo primário digeridoanaerobiamente. Esta variação na capacidade de desaguamento 
está diretamente relacionada com o tipo de sólido e a forma com que a água está ligada 
às partículas do lodo (Malta, 2001). 
Conforme von Sperling (2005), o desaguamento, realizado com o lodo digerido, 
tem impacto importante nos custos de transporte e destino final do lodo. As principais 
razões para se realizar o desaguamento são: 
 Redução do custo de transporte para o local de disposição final; 
 Melhoria nas condições de manejo do lodo, já que o lodo desaguado é mais 
facilmente processado e transportado; 
 Aumento do poder calorífico do lodo, através da redução da umidade com vistas à 
preparação para incineração; 
 Redução do volume para disposição em aterro sanitário ou reuso na agricultura; 
 Diminuição da produção de lixiviados quando da sua disposição em aterros 
sanitários. 
Os processos de desaguamento podem ser naturais ou mecânicos, sendo a 
escolha do processo dependente do tipo de lodo e da área disponível. Dentre os 
processos naturais destacam-se os leitos de secagem e as lagoas de secagem. Já dentre 
os processos mecânicos encontram-se as centrífugas, as prensas desaguadoras e os 
filtros prensas. 
A escolha do processo de desaguamento é função do porte da Estação de 
Tratamento de Esgoto (ETE), do tipo de lodo, da área, dos recursos financeiros e da 
mão de obra disponíveis. Para ETEs de pequeno porte, geralmente localizadas em 
regiões com disponibilidade de área e mão de obra pouco especializada, geralmente são 
utilizados sistemas naturais tais como lagoas e leitos de secagem. Para ETEs de médio e 
grande porte, a maior parte das plantas emprega sistemas mecânicos, que tem a 
capacidade de tratar grandes quantidades de lodo em uma área reduzida demandando no 
entanto mão de obra especializada dada a complexidades destes processos. 
 
3.2.2.1. Leitos de secagem 
 
Os leitos de secagem são unidades que tem por objetivo desidratar, por meios 
naturais, o lodo digerido em digestores aeróbios ou digestores anaeróbios. A digestão 
confere ao lodo uma densidade menor que a unitária. Explica-se assim a tendência do 
material digerido flutuar durante o processo de secagem acumulando-se na superfície e 
permitindo o desprendimento do líquido intersticial pela parte inferior. Uma malha de 
drenagem prevista na parte inferior do sistema permite a retirada e afastamento deste 
líquido (Aisse, et al., 2001). 
Os leitos de secagem são indicados para comunidade de pequeno e médio porte, 
com estações de tratamento de águas residuárias tratando uma população equivalente de 
até cerca de 20 mil habitantes localizada em áreas afastadas da zona urbana. 
As principais desvantagens desse processo são (Viessman e Hammer, 1985 apud 
Malta, 2001): 
 Problemas com a secagem do lodo, durante os períodos chuvosos (em alguns 
locais, a cobertura dos leitos de secagem pode ser estudada, visando a solucionar 
esse problema); 
 Risco de liberação de odores desagradáveis, proliferação de moscas; 
 Possibilidade de contaminação do lençol freático, caso o fundo dos leitos e o 
sistema de drenagem não sejam bem executados; 
 Necessidade de estabilização prévia do lodo; 
 Operação manual, na remoção do lodo desidratado ocasiona uma elevada 
necessidade de mão de obra, com certos riscos à saúde dos operadores; 
 Problemas com a vizinhança por causa de odores desagradáveis; 
 Comparado aos outros processos de secagem, requer grandes áreas, enquanto 
nos processos mecanizados consegue-se a secagem de um determinado volume 
em algumas horas, um ciclo completo de leitos de secagem, que inclui as 
operações de lançamento do lodo, o tempo de espera para a secagem e a retirada 
do lodo seco é variável, mas em média, fica por volta de 21 dias. Esse tempo 
depende naturalmente das condições climáticas locais, podendo ser bem maior 
em condições adversas; isso determina a necessidade de grandes áreas para 
permitir uma secagem contínua. 
As principais vantagens da utilização deste tipo de processo são: 
 Baixo valor de investimento; 
 Exigência de operador com baixo nível de qualificação devido à simplicidade 
operacional e ao baixo nível de atenção requerido; 
 Baixo consumo de energia elétrica e produto químico; 
 Baixa sensibilidade a variações nas características do lodo; 
 Torta com alto teor de sólidos. 
De acordo com Jordão e Pêssoa (2005), o funcionamento dos leitos de secagem 
é baseado em um processo natural de perda de umidade que se desenvolve devido aos 
fenômenos: liberação dos gases dissolvidos ao serem transferidos do digestor (pressão 
elevada) e submetidos à pressão atmosférica nos leitos de secagem; liquefação, devido à 
diferença do peso específico aparente do lodo digerido e da água, estabelecendo a 
flotação do lodo e rápida drenagem da água; evaporação natural da água devido ao 
contato íntimo com a atmosfera; e evaporação devido ao poder calorífico do lodo. 
Os leitos de secagem foram as primeiras unidades a serem utilizadas na 
separação sólido-líquida do lodo, sendo caracterizados pelas seguintes partes: tanques 
de armazenamento, camada drenante e cobertura. 
Os leitos podem ser instalados ao ar livre ou cobertos para proteção contra 
influência das chuvas e das geadas. A secagem é realizada em batelada com o rodízio de 
vários leitos de secagem (van Haandel e Lettinga, 1994). Segundo Hess (1973), o lodo 
digerido, sujeito a uma pressão hidrostática elevada no decantador ou no digestor, 
apresenta água intersticial saturada de gases como CO2 e metano. Quando levado a 
leitos de secagem para desidratação, pode flotar devido à diferença de peso específico 
do lodo digerido e da água. Sendo assim, durante grande parte do período de 
desidratação, a água percola com facilidade no leito filtrante, até que o lodo se deposite 
e se transforme numa massa densa e pastosa. A partir daí, a percolação é praticamente 
interrompida e a secagem é realizada por evaporação natural da água (Gonçalves et al., 
2001a). 
Segundo Pedroza et al. (2006), um aspecto importante diz respeito à 
possibilidade de se usar a energia solar para aumentar a temperatura do lodo e, dessa 
maneira, melhorar sua qualidade sanitária, proporcionando a sua aplicação como 
insumo agrícola. Sendo esta possibilidade existente somente quando há vários fatores 
favoráveis: alta intensidade da radiação solar, baixa umidade do lodo e pequena taxa de 
aplicação de sólidos. Sem um desses fatores não é possível aumentar a temperatura 
suficientemente para provocar a higienização térmica. Nesse caso, a higienização ainda 
é possível pela ação dos raios solares ou por um longo tempo de secagem, reduzindo o 
valor da umidade para menos de 10%. 
O lodo em condições normais de secagem poderá ser removido do leito de 
secagem depois de um período que varia de 12 a 20 dias, quando a umidade atinge 
valores de 70 a 60% (Jordão e Pêssoa, 2005). A remoção do lodo deve ser rápida, a fim 
de não dificultar sua retirada posterior, além disso, sua permanência prolongada no leito 
promove o crescimento de vegetação, o que também dificulta sua retirada. 
O lodo de reatores anaeróbios tipo UASB (reator anaeróbio de manta de lodo e 
fluxo ascendente), tratando esgotos domésticos, se adapta muito bem ao desaguamento 
em leitos de secagem. A biomassa fica retida mais tempo no sistema, onde ocorre a 
digestão anaeróbia do próprio material celular. O resultado disto é um lodo com menor 
teor de matéria orgânica (lodo digerido) e maior concentração de sólidos inorgânicos, o 
que dispensa uma etapa posterior de digestão (Barros et al., 2005). 
Silva e Chernicharo (2007) avaliaram a aptidão ao desaguamento, em leitos de 
secagem, de lodos anaeróbiosprovenientes de dois reatores UASB, sendo um controle e 
outro precedido de um sistema de peneiramento forçado do esgoto bruto. Ambos os 
reatores possuíram a mesma aptidão, pois apresentaram o mesmo teor de umidade ao 
longo do tempo. Os autores verificaram que, quanto maior a taxa de sólidos aplicada 
aos leitos, maior é o tempo de secagem necessário para se atingir uma determinada 
concentração de sólidos; para um tempo de secagem de 20 dias, os lodos provenientes 
de ambos os reatores atingiram concentrações de sólidos totais em torno de 65% e 40%, 
para cargas de 7,5 e 12,5 kgST/m
2
, respectivamente. O estudo demonstrou que a maior 
parte da umidade contida no lodo foi perdida por percolação, representando entre 55 e 
65% do volume inicial de lodo disposto nos leitos. Já o volume perdido por evaporação 
variou de 20 a 30%. Vale ainda ressaltar que o volume decresce de forma exponencial, 
o que demonstra uma perda de água muito grande nos primeiros dias operacionais 
seguida de uma significativa redução dessa taxa ao longo do tempo. Ao final dos 20 
dias de secagem, o lodo apresentava de 15 a 20% do seu volume inicial. 
 
3.2.2.2. Lagoas de secagem 
 
O sistema de disposição de lodo em lagoas resume-se no emprego de 
reservatórios feitos em terra ou em simples depósito de lodos em depressões do terreno, 
cujas características evitem problemas com as fases de manuseio do lodo, carga e 
remoções, e ainda que os gases e líquidos liberados pelo processo não afetem as 
condições ambientais (Jordão e Pessôa, 2005). 
De acordo com Gonçalves et al. (2001a), o lodo permanece nas lagoas por um 
período de 3 a 5 anos, durante o qual o lodo é adensado por ação da gravidade, digerido 
pelos próprios microrganismos presentes e desaguado através da drenagem da água 
livre, de evaporação e de escoamento superficial. Trata-se de um processo recomendado 
para desaguar lodos digeridos previamente pelas vias aeróbia ou anaeróbia, não sendo 
recomendado para desaguamento de lodos primários ou mistos. 
O lodo digerido é descarregado nas lagoas de forma adequada para realizar uma 
distribuição uniforme. A profundidade do lodo geralmente varia de 0,75 a 0,25 metros. 
Normalmente são fornecidas instalações para decantação do sobrenadante, e o líquido é 
reciclado para a estação de tratamento. O lodo é removido mecanicamente, geralmente 
quando o teor de sólidos estiver entre 25 a 30%. A duração do ciclo das lagoas varia de 
alguns meses a alguns anos. Tipicamente, o lodo é bombeado para a lagoa por 18 
meses, e então a lagoa permanece em repouso por 6 meses. Um mínimo de duas células 
é essencial, mesmo em estações pequenas, para garantir a disponibilidade de 
armazenamento durante a limpeza, manutenção, ou em condições de emergência 
(Metcalf e Eddy, 2004). 
Este tipo de processo apresenta uma série de vantagens como: 
 Consumo de energia bastante reduzido; 
 Ausência de produtos químicos; 
 Pequena sensibilidade a variações nas características do lodo; 
 Mão de obra pouco especializada; 
 Serve como unidade reserva em ETEs com problemas operacionais no 
desaguamento de lodos; 
 Baixo custo de implantação nos casos onde há terreno e custo reduzido. 
Já as desvantagens são: 
 Geração de odores de difícil controle; 
 Pode poluir lençol freático e águas superficiais; 
 Atração de vetores, principalmente mosquitos e moscas; 
 Impacto visual; 
 Ausência de critérios racionais de engenharia para estudo econômico. 
As lagoas de secagem podem ser classificadas, quanto ao uso e processo, em 
temporárias ou permanentes. As lagoas temporárias são aquelas que exigem remoções 
periódicas do lodo seco para permitir o recarregamento da unidade. E as lagoas 
permanentes são aquelas onde não há a obrigatoriedade de remoção do lodo seco, 
podendo este ser removido após vários anos de aplicação. Este tipo de lagoa é 
considerado o método de menor custo operacional, acarretando apenas aumento ao 
custo da área necessária. 
Em função do processo ou das características do lodo afluentes, as lagoas de 
secagem são classificas em facultativas ou permanentes. As lagoas facultativas recebem 
o lodo bruto, em que a estabilização é uma tarefa a ser desempenhada pelo processo. Já 
as lagoas permanentes recebem o lodo previamente digerido. 
 
3.2.2.3. Centrífugas 
 
A operação de centrifugação é utilizada para separar duas ou mais fases de 
densidades diferentes, em particular, para separar sólidos em suspensão de um meio 
líquido. Envolve a aplicação de uma força centrífuga à mistura, que acelera a separação 
das frações de diferentes densidades. É um processo similar á decantação por gravidade, 
com a diferença de se usar, neste caso, uma força centrífuga muitas vezes superior à 
força da gravidade, que é promovida pela rotação em alta velocidade do conjunto 
rotativo da máquina (David, 2002). 
As centrífugas são os únicos equipamentos utilizados indistintamente para 
adensamento e desaguamento do lodo. O princípio de operação da centrífuga permanece 
o mesmo, sendo possível a instalação de centrífugas em série, a primeira para o 
adensamento do lodo e a segunda para desaguamento. Os principais tipos de centrífugas 
utilizadas na desidratação de lodos são as centrífugas de eixo vertical e as centrífugas de 
eixo horizontal. Suas principais diferenças situam-se no tipo de alimentação do lodo, na 
intensidade da força centrífuga e na maneira com que a torta e o líquido são 
descarregados do equipamento. Atualmente, a maioria das estações de tratamento que 
deságuam lodos por centrifugação utiliza centrífugas de eixo horizontal. A alimentação 
semi-contínua de lodo e os teores de sólidos relativamente inferiores na torta produzida 
pela centrífuga de eixo vertical são alguns motivos que deram origem a tal preferência 
(Gonçalves et al. 2001a). 
Existem dois tipos mais comuns de centrífugas horizontais: as de fluxo em 
contra corrente e as em co-corrente. Nas primeiras, a fase sólida e a fase líquida escoam 
em sentidos contrários. Pela ação da força centrífuga, os sólidos mais pesados são 
levados às paredes internas do tambor, enquanto a fase líquida escoa para a extremidade 
oposta, de onde é retirada (recebe comumente o nome de “centrado”, e retorna ao início 
do tratamento). Os sólidos separados são então arrastados pela ação de um parafuso sem 
fim para a extremidade cônica, de onde são igualmente retirados como “torta seca”. O 
parafuso gira numa rotação ligeiramente inferior à rotação do tambor. Nas máquinas 
tipo co-corrente, os fluxos de sólidos e líquidos escoam no mesmo sentido, de modo que 
os sólidos a travessam toda a extensão da centrífuga até serem retirados na parte cônica, 
e a parte líquida se locomove no mesmo sentido (Jordão e Pessôa, 2005). 
A concentração de sólidos, conseguida com a operação de centrifugação, pode 
variar bastante. Essa concentração depende das características iniciais do lodo, do tipo e 
dosagem do polímero utilizado e, também, das características do equipamento utilizado. 
Segundo a WEF (1992), concentrações de sólidos da ordem de 30 a 35% têm sido 
alcançadas com a utilização de centrífugas. Entretanto, na prática, tem sido observado 
concentrações da ordem de 20 a 25% de sólidos para lodos originários de ETEs (David, 
2002). 
As principais vantagens das centrífugas são: 
 Aparência com melhor acabamento, mínima geração de odores, capacidade 
acionamento rápido de partida e desligamento; 
 Fácil de instalar; 
 Produz tortas relativamente secas; 
 Baixa relação de capital de investimento/capacidade. 
Entre as desvantagens destacam-se: 
 Desgaste da rosca representa um problema potencial de manutenção; 
 Necessidade de remoção de areia e possivelmenteum triturador de lodo no 
sistema de alimentação; 
 Necessidade de pessoal de manutenção qualificado; 
 Centrado possui alta concentração de sólidos suspensos. 
 
3.2.2.4. Prensas desaguadoras 
 
As prensas desaguadoras, também são chamadas de filtros de esteira, filtros 
prensa de correias ou “belt press”, operam com menor eficiência de remoção de 
umidade, permitindo obter uma torta seca com cerca de 15 a 25% de sólidos, 
conseguindo-se uma captura entre 85 e 98% de sólidos na torta. 
Na maioria dos tipos de prensas desaguadoras, o lodo condicionado é 
primeiramente introduzido em uma seção de drenagem por gravidade, onde é espessado. 
Nesta seção, a maioria da água livre é removida do lodo por gravidade. Em algumas 
unidades, esta seção é equipada com vácuo, o que aumenta a drenagem e pode ajudar a 
reduzir os odores. Após a drenagem por gravidade, uma pressão é aplicada em uma 
seção de baixa pressão, onde o lodo é comprimido entre prensas opostas. Em algumas 
unidades, a seção de baixa pressão é seguida por uma seção de alta pressão onde o lodo 
é submetido a forças de cisalhamento enquanto as prensas passam por uma série de 
rolos. Portanto, as forças de compressão e cisalhamento induzem a liberação de 
quantidades adicionais de água do lodo. A torta de lodo final desaguada é removida das 
prensas por lâminas de raspagem (Metcalf e Eddy, 2004). 
Por ser um equipamento aberto, a prensa desaguadora tem como desvantagens a 
emissão de aerossol, o elevado nível de ruído produzido e a eventual emissão de odores 
desagradáveis (dependo do tipo de lodo). Outra grande desvantagem da prensa 
desaguadora é o elevado número de rolamentos (40 – 50), que exigem acompanhamento 
e substituição regulares. Apresenta como vantagens o baixo custo de aquisição e o 
consumo reduzido de energia elétrica (Gonçalves et al., 2001a). 
 
3.2.2.5. Filtros prensa 
 
Os filtros prensa para desidratação de lodos surgiu inicialmente para atender a 
indústria de açúcar na separação dos sucos através de telas de filtração. Outras 
aplicações do filtro prensa podem ser citadas: em galvanoplastia na desidratação de 
lodos de hidróxidos de metais provenientes da neutralização de efluentes ácidos; em 
indústrias de cerâmica, mineração e cimento, na preparação de massas cerâmicas e de 
porcelana, na desidratação de argila, caulim, pasta de cimento e nas diversas polpas de 
minério; em indústrias alimentícias e de bebidas na clarificação de xaropes, sucos, 
vinhos etc; na compactação de fermento alimentício, leveduras em geral, levedo de 
cerveja etc; em indústrias químicas e petroquímicas nas clarificações de suspensões 
químicas, na separação de cristais, na filtração de carvão em pó; em indústrias 
farmacêuticas na clarificação de suspensões protéicas, de vacinas industriais etc (Miki, 
1998). 
Os filtros prensa constituem um equipamento de grande eficiência na 
desidratação mecânica dos lodos. É comum obter-se uma torta com teor de sólidos da 
ordem de 35%, isto é, 65% de umidade, podendo apresentar faixa típica entre 30 e 50% 
de teor de sólidos. Cerca de 90 a 98% dos sólidos chegam a ser retirados na torta 
(Jordão e Pessôa, 2005). 
Este tipo de processo opera em batelada, em ciclos que compreendem as etapas 
de enchimento, filtração e descarga da torta. 
Segundo Gonçalves et al. (2001a), as principais vantagens dos filtros são: 
 Torta com alta concentração de sólidos, superior à dos outros equipamentos 
mecânicos; 
 Elevada captura de sólidos; 
 Qualidade do efluente líquido (clarificado); 
 Baixo consumo de produtos químicos para condicionamento do lodo. 
 
3.3. Processos químicos 
 
3.3.1. Condicionamento 
 
 O condicionamento é um processo para melhorar as características de separação 
das fases sólido-líquida do lodo, seja por meios físicos ou químicos. Conforme Haug et 
al. (1992), o condicionamento de lodos neutraliza ou desestabiliza as forças químicas ou 
físicas atuantes nas partículas coloidais e no material particulado em suspensão imersos 
em meio líquido. Este processo de desestabilização permite que as partículas pequenas 
se juntem para formar agregados maiores, ou seja, flocos (Miki, 1998). Essa formação 
de flocos vai beneficiar o processo seguinte, ou seja, o desaguamento do lodo. 
 O principal objetivo do condicionamento é aumentar o tamanho das partículas 
no lodo, envolvendo as pequenas partículas em agregados de partículas maiores. Isto é 
realizado através de uma etapa de coagulação seguida de outra de floculação. A 
coagulação diminui a intensidade das forças eletrostáticas de repulsão entre as 
partículas, desestabilizando-as. A compressão da dupla camada elétrica que envolve 
superficialmente cada partícula é o mecanismo que facilita sua aproximação. A 
floculação permite a aglomeração dos colóides e dos sólidos finos através de baixos 
gradientes de agitação (Gonçalves, 2001a). 
 O tipo de condicionamento influencia diretamente a eficiência dos processos de 
desidratação. Por isso, a seleção de um determinado processo deve se basear em 
critérios de custo de capital, operação e manutenção do sistema como um todo. Custos 
relativos ao impacto da recirculação do sobrenadante nas outras etapas que compõem a 
planta, na qualidade do efluente e nas emissões atmosféricas devem ser integrados à 
análise (Gonçalves, 2001b). 
O condicionamento pode ser realizado por meio da utilização de produtos 
químicos inorgânicos, de produtos químicos orgânicos ou de tratamento térmico 
(Vasques, 2008). Os orgânicos, normalmente utilizados, incluem o extenso grupo de 
polieletrólitos orgânicos (polímeros) e os inorgânicos, frequentemente utilizados, são os 
sais: férrico, ferrosos, de alumínio e óxido ou hidróxido de cálcio (David, 2002). 
 
3.3.1.1. Condicionamento químico inorgânico 
 
O condicionamento químico inorgânico é utilizado principalmente nos casos em 
que o desaguamento é realizado por filtração a vácuo ou pressão. Os produtos químicos 
normalmente utilizados são cal e cloreto férrico. Cloreto ferroso, sulfato ferroso e 
sulfato de alumínio também são utilizados, embora com frequência bem menor 
(Gonçalves, 2001a). 
Segundo Gonçalves (2001a), resíduos de alto forno da indústria de cimento e de 
cal, ricos em cálcio e potássio, também podem ser utilizados para condicionamento de 
lodos, produzindo bons resultados. Entretanto, para que se obtenha o mesmo efeito 
produzido pela cal na elevação do pH da mistura, é necessária a introdução do dobro da 
quantidade daquele produto. 
Uma característica operacional interessante do condicionamento inorgânico é de 
que as superdosagens não costumam ser prejudiciais para o processo de desaguamento. 
Os inconvenientes dessa superdosagem são os custos relativos aos gastos de produtos 
químicos e a maior geração de lodo para disposição final (Miki et al., 2006). 
 
3.3.1.1.1. Cloreto férrico 
 
O cloreto férrico (FeCl3) é normalmente utilizado para condicionar os sólidos do 
esgoto. A coagulação pelo cloreto férrico é dependente do pH e trabalha melhor acima 
do valor 6. Para valor de pH abaixo de 6, o floco formado é instável, prejudicando a 
desidratação do lodo. Por essa razão, a cal é usada para elevar o pH do lodo de modo a 
otimizar o uso do FeCl3. Somente em poucos casos o FeCl3 tem melhor eficácia em pH 
menor que 6 (Miki, 1998). 
O cloreto férrico é hidrolisado na água, formando complexos de ferro com 
cargas positivas que neutralizam as cargas de superfície negativas dos sólidos do lodo, 
proporcionando sua agregação. Este produto também reage com a alcalinidade de 
bicarbonatos do lodo, formando hidróxidos que atuam como floculantes (Gonçalves et 
al., 2001a). 
 
3.3.1.1.2. CalA cal é utilizada extensamente nas operações de ETEs para o controle de pH. É 
comercialmente disponível em duas formas secas preponderantes: cal virgem (CaO) e 
cal hidratada (Ca(OH)2). 
A cal hidratada é utilizada, em geral, com cloreto férrico. Embora a cal tenha 
pouco efeito sobre a desidratação de colóides, seu uso no condicionamento busca 
principalmente o controle do pH, o controle de odores e a desinfecção dos lodos. O 
carbonato de cálcio resultante da reação da cal com bicarbonatos consiste em uma 
estrutura granular que aumenta a porosidade do lodo e reduz sua compressibilidade 
(Gonçalves, 2001b). 
 
3.3.1.2. Condicionamento químico orgânico 
 
Polímeros orgânicos são amplamente utilizados no condicionamento de lodos, 
existindo uma variedade de produtos com composição química, desempenho e relação 
custo/benefício muito diferentes (Gonçalves et al, 2001a). 
Conforme o Water Pollution Control Federation (1988) apud Miki et al. (2006), 
os polímeros orgânicos apresentam muitas vantagens sobre os coagulantes inorgânicos 
como agentes condicionadores de lodo, por apresentarem as seguintes características: 
 Proporcionam redução nos custos de condicionamento; 
 Geram menor produção em volume e em massa de sólidos adensados e 
desaguados, devido à redução ou eliminação de sólidos acrescentados; 
 Exercem influencia nos processos posteriores de tratamento do lodo, como por 
exemplo, a incineração; 
 Eliminam os problemas relacionados com o manuseio e estocagem de cal, 
corrosão devido aos sais de ferro, construções civis (como por exemplo, silos de 
cal, tanques de mistura etc) para o condicionamento inorgânico e o desgaste 
associado com os condicionadores inorgânicos. 
Uma característica operacional do condicionamento orgânico é de que os 
polímeros trabalham em faixas estreitas de dosagem, ou seja, tanto as sub-dosagens 
como as superdosagens são prejudiciais para o desaguamento do lodo. Uma implicação 
prática deste condicionamento orgânico é a utilização de equipamentos mais 
sofisticados de aplicação dos produtos químicos, como bombas com inversores de 
frequência, PLC, medidores de vazão eletromagnéticos etc (Miki et al., 2006). 
 
3.3.2. Estabilização 
 
A estabilização significa biodegradação de parte da matéria orgânica, redução de 
odores e do nível de microrganismos patogênicos (Malta, 2001). Segundo Metcalf e 
Eddy (2004), os processos de estabilização do lodo de esgoto objetivam a redução de 
organismos patogênicos, a eliminação de odores, e a inibição, redução ou eliminação do 
potencial de putrefação. 
De modo geral, o lodo estável é aquele que minimiza os riscos para a saúde 
pública e o meio ambiente, portanto a estabilização do lodo está diretamente ligada ao 
seu teor em microrganismos patogênicos e grau de putrescibilidade (Aisse et al., 2001). 
A importância da estabilização está vinculada ao tipo de destino final do lodo. 
Na reciclagem agrícola a estabilização está ligada diretamente a odores, atração de 
moscas e conteúdo de patogênicos, portanto a acessibilidade do produto. Na disposição 
em aterro sanitário, o grau de estabilização tem importância média, sendo 
principalmente ligado à facilidade de desidratação do lodo e, em menor escala, aos 
odores. Na incineração, o grau de estabilização também é importante, porém, de forma 
inversa ao uso agrícola: um lodo muito estabilizado, que perdeu muito de sua fração 
orgânica, também perdeu muito de seu potencial calorífico (Malta, 2001). 
Conforme Ludovice (2001), os processos de estabilização podem ser divididos 
em estabilização química, estabilização térmica e estabilização biológica. 
 
3.3.2.1. Estabilização química 
 
Na estabilização química são adicionados ao lodo produtos que podem inibir a 
atividade biológica ou oxidar a matéria orgânica. O tratamento químico mais utilizado é 
a via alcalina, em que uma base, normalmente a cal, é misturada ao lodo, elevando seu 
pH e destruindo a maior parte dos microrganismos patogênicos (Fernandes e Sousa, 
2001). 
Segundo Jordão e Pessôa (2005), a estabilização alcalina consiste na adição de 
cal ao lodo para elevar o pH até 12 ou mais, por pelo menos 2 horas, reduzindo 
substancialmente os microrganismos presentes, 99% ou mais, assim, o lodo tratado se 
torna impróprio para o desenvolvimento de microrganismos, não entrando mais em 
estado de putrefação, nem gerando riscos ambientais ou de saúde pública. 
Além da alteração do pH, dois fatores intervêm no processo de desinfecção do 
lodo com o uso da cal: alteração da temperatura e a ação da amônia que será formada a 
partir do nitrogênio do lodo em condições de temperatura e pH elevados. A adição de 
cal ao lodo provoca uma perda expressiva de nitrogênio (em torno de 50%); mesmo 
assim, um lodo digerido anaerobiamente e caleado apresenta um teor de médio de 1,5% 
de nitrogênio por tonelada de MS (matéria seca), ou 15 kg de N/t (Barros et al., 2005). 
Embora a cal tenha sido o produto mais utilizado para esta finalidade, tem-se 
usado também misturas de cal com cinzas de forno e cinzas voláteis. 
A estabilização alcalina é um processo de fácil operação, que pode ser 
implantado facilmente em estações de tratamento de pequeno porte; e o lodo caleado 
pode ser usado na correção de solos, na adubação de jardins ou, dependendo do grau de 
redução de microrganismos patogênicos, como fertilizante orgânico, desde que atendam 
os limites estabelecidos pelas normas brasileiras. Em alguns estados brasileiros os 
seguintes limites devem ser atendidos para que o lodo proveniente de estaçöes de 
tratamento de esgotos (ETE) possa ser usado como fertilizante orgânico (Santos, 2001): 
no Paraná se indica um valor limite de 0,25 ovo de helmintos/g MS na contagem de 
ovos viáveis e 103 NMP/g MS para a densidade de coliformes fecais; em São Paulo, a 
CETESB atribui valores admissíveis para a reciclagem agrícola do lodo higienizado de 
103 NMP/g MS para a densidade de coliformes fecais e menos de 1 ovo viável de 
helminto por 4 g de MS (Barros et al., 2005). 
O lodo tratado com cal pode ser usado em jardinagem, agricultura e mineração. 
O aumento de biossólidos resultantes da estabilização alcalina causa condições 
favoráveis para o crescimento de vegetais, em consequencia, uma melhoria nas 
características do solo (USEPA, 1984; Ahmad e Sorensen, 1999; USEPA, 2000 apud 
Bina et al., 2004). 
A principal desvantagem do processo reside no aumento dos custos operacionais 
e na maior geração de lodo, que passa a incluir a massa de cal adicionada, aumentando o 
problema relativo ao destino final da massa de lodo e cal (Jordão e Pessôa, 2005). 
 
3.4. Processos biológicos 
 
Na estabilização biológica são utilizados os mecanismos naturais de 
biodegradação que transformam a parte mais putrescível do lodo. A via pode ser 
anaeróbia ou aeróbia, sendo: digestão anaeróbia, digestão aeróbia, digestão aeróbia 
autotérmica e compostagem, os principais processos (Malta, 2001). 
 
3.4.1. Digestão anaeróbia 
 
A digestão anaeróbia é um processo bioquímico complexo onde diversos grupos 
de organismos anaeróbios e facultativos assimilam e destroem simultaneamente a 
matéria orgânica, em ausência de oxigênio dissolvido. A evolução do processo necessita 
apenas de seu confinamento em um espaço (volume útil) em condições favoráveis às 
reações bioquímicas inerentes da fermentação natural. Normalmente os sólidos em 
suspensão, fixos e voláteis, são removidos da massa líquida afluente à ETE e 
processados em unidades apropriadas denominadas digestores, ou biodigestores (Jordão 
e Pessôa, 2005). 
A digestão anaeróbia é o processo mais utilizado atualmente, produzindo um 
lodo relativamente estável a um customoderado, ocorrendo também, a produção de 
energia aproveitável na forma de gás metano. Não havendo outro substrato, que não o 
lodo a ser digerido, ocorrerá a estabilização tanto do material biodegradável extracelular 
presente no lodo (DQO exógena) como do próprio lodo (DQO endógena). Como 
resultado, haverá uma diminuição da concentração de sólidos suspenos voláteis, 
caracterizando um lodo estabilizado. Durante a estabilização poderá ocorrer redução do 
volume de lodo de 25 a 40%. Os parâmetros que podem ser utilizados para verificar a 
estabilidade de lodos são a produção de odor, toxicidade, redução de sólidos suspensos 
voláteis e patógenos (Chávez, 1998 apud Nascimento et al., 2001). 
A digestão anaeróbia é um processo bioquímico de múltiplos estágios, capaz de 
estabilizar diferentes tipos de matéria orgânica. O processo anaeróbio ocorre em três 
estágios: (1) enzimas quebram compostos orgânicos complexos, como celulose, 
proteínas e lipídios, em compostos solúveis, como ácidos graxos, alcoóis, dióxido de 
carbono e amônia; (2) microrganismos convertem os produtos do primeiro estágio em 
ácido acético, propiônico, hidrogênio, dióxido de carbono, além de outros ácidos 
orgânicos de baixo peso molecular; (3) dois grupos de bactérias formadoras de metano 
entram em ação, um grupo consegue produzir metano a partir de dióxido de carbono e 
hidrogênio, enquanto um segundo grupo realiza a conversão de acetatos em metano e 
bicarbonatos (Ludovice, 2001). 
 Em termos genéricos, uma amostra de 100 kg de lodo bruto, contendo 70 kg de 
sólidos voláteis e 30 kg de sólidos fixos, após a digestão anaeróbia, será transformada 
em 40 kg de gases, 30 kg de sólidos voláteis e 30 kg de sólidos fixos (Fernandes e 
Souza, 2001). 
 Segundo WEF (1993), as principais vantagens da digestão anaeróbia de lodos 
são: eficiente redução de sólidos suspensos voláteis (40 a 60%); produto final adequado 
para aplicar no solo (não haverá atração de vetores disseminadores de doenças); 
requerimento baixo de energia. Como desvantagens, a WEF cita: processo lento; requer 
operadores qualificados; o sobrenadante ainda tem uma carga muito alta em termos de 
demanda química de oxigênio; sólidos suspensos, NH3; altos custos iniciais 
(Nascimento et al., 2001). 
 De acordo com Jordão e Pessôa (2005), os digestores são, geralmente, 
constituídos de câmaras de concreto e podem ser classificados quanto à forma: 
cilíndricos, prismáticos de seção retangular e ovais; quanto à cobertura: sem cobertura e 
com cobertura de tampa fixa ou móvel; quanto à homogeneização do lodo: com 
recirculação do lodo, com recirculação do gás e com agitadores; quanto à temperatura 
de digestão: com aquecimento e sem aquecimento; quanto aos estágios: simples estágio 
e múltiplo estágio; e quanto às cargas do teor de sólidos voláteis aplicado: de baixa 
carga, e de alta carga. 
Digestores anaeróbios de lodo têm que atender a três importantes requisitos para 
apresentar um bom desempenho na redução da fração volátil do lodo: permitir um 
contato intensivo entre a população de bactérias responsável pela digestão com o 
substrato (o lodo a ser digerido); manter as condições ambientais adequadas às diversas 
populações de bactérias e ter uma idade de lodo ou tempo de retenção celular suficiente 
para que a população de bactérias seja compatível com o processo e com o substrato 
afluente (Nascimento et al., 2001). 
 
3.4.2. Digestão aeróbia 
 
A digestão aeróbia é também um processo de oxidação bioquímica dos sólidos 
biodegradáveis contidos nos esgotos, com abundância de oxigênio dissolvido em toda a 
massa líquida, favorecendo a atividade de bactérias aeróbias e a formação de 
subprodutos, tais como: matéria orgânica estabilizada (lodo digerido), gás carbônico e 
água (Jordão e Pessôa, 2005). 
A digestão aeróbia guarda grande similaridade com o processo de lodos 
ativados. Com o suprimento de substrato interrompido, os microrganismos são forçados 
a consumir sua própria energia para se manter vivos. É a chamada fase endógena, onde 
os tecidos celulares biodegradáveis (75 – 80%) são oxidados aerobiamente a dióxido de 
carbono, água e amônia. Com o decorrer da reação a amônia produzida é oxidada a 
nitrato (Ludovice, 2001). 
Portanto, o processo de digestão aeróbia passa por duas etapas: a oxidação direta 
da matéria orgânica biodegradável e conseqüente aumento da biomassa bacteriana e, 
depois, a oxidação do material microbiano celular pelos próprios microrganismos 
(Fernandes e Souza, 2001). 
O tempo de detenção médio do lodo no reator aeróbio está entre dez e doze dias, 
operando na faixa de 20°C. O tempo de detenção mais preciso deve ser definido em 
função dos objetivos da estabilização, sendo que a redução da parcela biodegradável 
pode ser representada pela equação de cinética de primeira ordem (Malta, 2001). 
Segundo Malta (2001), o processo de digestão aeróbia pode ser realizado em 
duas configurações básicas: (1) reatores de fluxo intermitente (recebe o lodo 
diretamente do decantador secundário ou adensador), no qual após o período de 
biodegradação, os aeradores são desligados, o lodo sedimenta e o sobrenadante é 
drenado; (2) reatores de fluxo contínuo, que operam sem interrupções, o recebimento do 
lodo, aeração e descarga são processos contínuos. 
 As vantagens desse tipo de digestão são: baixo custo de implantação, facilidade 
na operação e produção de lodo estabilizado sem odores fétidos. As principais 
desvantagens da digestão aeróbia são: o alto consumo de energia para o fornecimento de 
oxigênio ao reator e produção de lodo com baixa capacidade para desidratação. Essa 
baixa capacidade de desidratação do lodo aeróbio, segundo alguns autores, deve-se à 
destruição da estrutura do floco durante o processo de respiração endógena que ocorre 
no digestor aeróbio (Bitton, 2001 apud Pedroza et al., 2010). 
 Segundo Fernandes e Souza (2001), existem três tipos de processos de digestão 
aeróbia: 
 Digestão aeróbia convencional (mesofílica): processo que estabiliza o excesso de 
lodo ativado em digestores abertos não aquecidos, através da utilização de ar 
difuso; 
 Digestão aeróbia com oxigênio puro: variante da digestão aeróbia convencional, 
na qual o oxigênio substitui o ar como agente oxidante no processo de reação; 
 Digestão aeróbia termofílica: processo desenvolvido na Alemanha no início dos 
anos 70 com o objetivo de estabilizar e desinfetar o lodo de esgotos. Esse tipo de 
digestão aeróbia pode estabilizar cerca de 70% da matéria orgânica 
biodegradável presente no lodo em apenas três dias. 
 
3.4.3. Compostagem 
 
A compostagem é um processo aeróbio de decomposição da matéria orgânica 
efetuada através de condições controladas de temperatura, umidade, oxigênio e 
nutrientes. O produto resultante deste processo tem grande valor agronômico como 
condicionador de solos. A inativação dos microrganismos patogênicos ocorre 
principalmente através da via térmica, ocasionada pelo aumento da temperatura na fase 
de maior atividade do processo (Pinto, 2001). 
 Para a realização do processo de compostagem o lodo deve ser misturado a 
resíduos orgânicos, tanto vegetais como animais (palha, resíduo de podas de árvores 
triturados, esterco de galinha, capim). Esta técnica é muito utilizada para se obter a 
estabilização da matéria orgânica, de uma forma bem rápida e eficiente, pois este 
processo promove a mineralização da matéria orgânica em substâncias estabilizadas 
(Aisse et al., 1999). 
 Para ser considerado um processo efetivo na eliminação de microrganismos 
patogênicos, o processo de compostagem deve ser operado dentro de certas condições 
(EPA, 1992): para os processos aerados (reator biológico ou leiras estáticasaeradas), a 
temperatura deve ser superior ou igual a 55 ºC durante pelo menos 3 dias; para a 
compostagem em leiras revolvidas, a temperatura deve ser superior ou igual a 55 ºC 
durante 15 dias, sendo que nesse período deve haver no mínimo 5 revolvimentos. 
Segundo Simoneti (2006) apud Pedroza et al., (2010) para a inativação térmica de 99,9 
% de ovos viáveis em biossólidos digeridos (aproximadamente 27 g/L de sólidos totais), 
o que equivale reduzir a concentração de ovos viáveis de helmintos em biossólidos de 
1000 ovos/L (média dos países africanos) para 1 ovo/L (valor diretriz da O.M.S), são 
necessários aproximadamente um tempo de exposição de 32 minutos a 58 ºC. 
 O processo de compostagem ocorre em duas fases distintas. Na primeira fase, 
chamada de degradação rápida, ocorre um rápido crescimento de microrganismos 
mesófilos, com um gradativo aumento da temperatura. À medida que a temperatura 
aumenta, os microrganismos mesófilos diminuem, dando lugar à população termófila 
que é extremamente ativa, provocando intensa e rápida degradação da matéria orgânica 
e maior elevação da temperatura, inativando microrganismos patogênicos presentes no 
lodo. Na segunda fase, a fase de maturação, à medida que o substrato orgânico diminui, 
a população termófila se restringe, a atividade biológica global se reduz de maneira 
significativa e os mesófilos se instalam novamente, porém com atividade mais 
moderada, devido ao esgotamento do substrato orgânico. 
 Estas duas fases distintas do processo de compostagem são bastante diferentes 
entre si. Na fase de degradação rápida, também chamada de bioestabilização, há intensa 
atividade microbiológica e rápida transformação da matéria orgânica. Portanto, há 
grande consumo de O2 pelos microrganismos, elevação da temperatura e mudanças 
visíveis na massa de resíduos em compostagem, pois ela se torna escura e não apresenta 
odor agressivo. Mesmo com tantos sinais de transformação, o composto não está pronto 
para ser utilizado. Ele só estará apto a ser disposto no solo após a fase seguinte, 
chamada de maturação (Fernandes e Souza, 2001). 
Na fase de maturação, a atividade biológica é pequena, portanto a necessidade 
de aeração também diminui. O processo ocorre à temperatura ambiente e com 
predominância de transformações de ordem química: polimerização de moléculas 
orgânicas estáveis no processo conhecido como humificação (Fernandes e Souza, 2001). 
 Segundo von Sperling (2005), o processo de compostagem pode ser executado 
de três maneiras: (1) compostagem em leiras revolvidas ou “windrow”, o mais simples e 
tradicional dos processos, onde o revolvimento é feito por tratores, possibilitando a 
aeração da mistura, tendo um tempo de detenção entre 50 e 90 dias; (2) compostagem 
em leiras estáticas, onde a aeração é feita por tubulação perfurada, com o ar advindo de 
sopradores ou sendo aspirado, tendo um tempo de detenção entre 30 e 60 dias; e (3) 
compostagem em reatores biológicos (in-vessel), sistemas fechados, com maior controle 
e menor tempo de reação, o tempo de detenção é de pelo menos 14 dias no reator e 14 a 
21 dias em cura. 
 Segundo Aisse et al. (2001), os principais parâmetro físico-químico 
fundamentais no processo de compostagem são: 
 Aeração – vital à atividade microbiana e usada para limitar a temperatura na 
faixa de 60º (ideal para a atividade termofílica), nos sistemas de aeração forçada. 
É também um fator importante, visto que contribui para o aumento da 
velocidade de oxidação do material orgânico e para diminuição da emanação de 
odores, pois quando há falta de aeração o sistema pode tornar-se anaeróbio; 
 Temperatura – fator indicativo do equilíbrio biológico, de fácil monitoramento e 
que reflete a eficiência do processo. A compostagem aeróbia pode ocorrer tanto 
em regiões termofílica (45 a 60ºC) como mesofílica (30 a 45ºC). Nos sistemas 
aerados e nos reatores a temperatura pode ser controlada por sistema de aeração 
e equipamentos específicos instalados. Nos sistema windrow, a temperatura só 
pode ser controlada indiretamente, variando a frequência de revolvimento; 
 Umidade – o teor ótimo de umidade, de modo geral, compreende-se entre 50 e 
60%. O ajuste de umidade pode ser feito por mistura de componentes. Na prática 
verifica-se que o teor de umidade depende da eficácia da aeração (manual ou 
mecânica), da massa em compostagem, das características físicas dos resíduos 
(estrutura, porosidade) e das características microbiológicas. Altos teores (acima 
de 65%) fazem com que a água ocupe os espaços vazios da massa, impedindo a 
livre passagem do oxigênio o que poderá provocar aparecimento de zonas de 
anaerobiose. Se o teor de umidade de uma mistura é inferior a 40% a atividade 
microbiológica é inibida, bem como a taxa de estabilização; 
 Relação C/N (carbono/nitrogênio) – é o fator ambiental mais crítico para a 
compostagem. Os microrganismos necessitam de carbono, como fonte de 
energia, e de nitrogênio pra síntese de proteínas. É por essa razão que a relação 
C/N é considerada como fator que melhor caracteriza o equilíbrio dos substratos. 
Teoricamente, a relação C/N média inicial ótima do substrato deve se situar em 
torno de 30. Na realidade, constata-se que ela pode variar de 20 a 70 de acordo 
com a maior ou menor biodegradabilidade do substrato. Tanto a falta de 
nitrogênio quanto a falta de carbono limita a atividade microbiológica. Se a 
relação C/N for muito baixa pode ocorrer grande perda de nitrogênio por 
volatilização da amônia. Se a relação C/N for muito elevada os microrganismos 
não encontrarão nitrogênio suficiente para a síntese de proteínas e terão seu 
desenvolvimento limitado. Como resultado, o processo de compostagem será 
mais lento. Independentemente da relação C/N inicial, no final da compostagem 
a relação C/N converge para um mesmo valor, entre 10 e 20, devido à perdas 
maiores de carbono que de nitrogênio no desenvolvimento do processo; 
 Estrutura – quanto mais fina é a granulometria, maior é área exposta à atividade 
microbiana. Por outro lado, uma granulometria muito fina deixa pouco espaço 
intersticial entre as partículas, dificultando a circulação do ar. A diminuição do 
tamanho das partículas promove o aumento das reações bioquímicas durante o 
processo de compostagem, dado que aumenta a área superficial em contato com 
o oxigênio. De modo geral, o tamanho das partículas deverá estar entre 25 e 75 
mm, para ótimos resultados. 
 A literatura especializada tem registrado diferentes processos de compostagem, 
os quais, em quase sua totalidade, investigam a compostagem do lixo urbano (Leitão et 
al., 2011). Gouvêa e Pereira Neto (1997), através de uma pesquisa, concluíram que a 
compostagem de resíduos orgânicos, contaminados com metais pesados, a exemplo de 
alguns lodos de estações de tratamento de esgotos, é um processo viável de tratamento 
(estabilização/humificação), no qual a presença desses elementos não afeta a dinâmica 
biológica do processo. Contudo, há de ser feita uma averiguação criteriosa do uso e da 
aplicação de composto, obtido a partir deste material, em virtude dos riscos de 
contaminação ambiental e, consequentemente, do homem, caso este material seja usado 
indiscriminadamente na agricultura. Entretanto, não deve ser descartada a hipótese da 
compostagem, visando ao uso em reflorestamento, recuperacão de áreas exploradas por 
mineração, cultivos de plantas ornamentais, contenção de encostas, evitando a sua 
degradação por erosão, utilização em projetos paisagísticos, como parques e jardins, 
biorremediação, selagem de aterros sanitários e outros mais. 
 
3.4.4. Sistemas alagados construídos 
 
 Os filtros plantados com macrófitas podem ser utilizados para