Saneamento 2- Manejo e tratamento de esgotos

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MATERIAL DIDÁTICO 
 
SANEAMENTO II – TRATAMENTO E 
MANEJO DE ESGOTOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
U N I V E R S I DA D E
CANDIDO MENDES
 
CREDENCIADA JUNTO AO MEC PELA 
PORTARIA Nº 1.282 DO DIA 26/10/2010 
 
Impressão 
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SUMÁRIO 
 
 
UNIDADE 1 – INTRODUÇÃO ................................................................................. 03 
 
UNIDADE 2 – ESGOTOS OU ÁGUAS RESIDUAIS ............................................... 06 
 
UNIDADE 3 – LODO DE ESGOTO ........................................................................ 10 
 
UNIDADE 4 – COLETA E TRATAMENTO DE ESGOTOS .................................... 15 
4.1 Rede coletora .................................................................................................... 15 
4.2 Processos e etapas do tratamento de esgoto ................................................... 17 
4.3 Etapas de tratamento do lodo ........................................................................... 23 
 
UNIDADE 5 – HIGIENIZAÇÃO DE LODOS ........................................................... 31 
5.1 O que é e para que serve .................................................................................. 31 
5.2 Mecanismos de higienização ............................................................................ 32 
5.3 Processos de higienização ................................................................................ 35 
 
UNIDADE 6 – CONTAMINANTES E CONTAMINAÇÃO ....................................... 38 
6.1 Principais contaminantes do lodo ...................................................................... 38 
6.2 Agentes patogênicos encontrados no esgoto .................................................... 39 
6.3 Contaminação de corpos de água por nutrientes do esgoto ............................. 40 
 
UNIDADE 7 – REUSO DE ÁGUA DE ESGOTOS .................................................. 50 
7.1 Na agricultura .................................................................................................... 50 
7.2 Em hidroponia ................................................................................................... 54 
7.3 Na piscicultura ................................................................................................... 60 
 
UNIDADE 8 – FOSSAS E TANQUES .................................................................... 63 
8.1 Classificação dos tipos de sistemas .................................................................. 64 
 
REFERÊNCIAS ....................................................................................................... 71 
 3 
 
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UNIDADE 1 – INTRODUÇÃO 
 
Tão importante quanto o tratamento dado à água para que chegue livre de 
microrganismos até o consumidor final, é o tratamento de esgotos e as 
possibilidades de usá-lo na agricultura, na piscicultura, na hidroponia. 
Relembremos que saneamento é o conjunto de medidas, visando a 
preservar ou modificar as condições do meio ambiente com a finalidade de prevenir 
doenças e promover a saúde. Saneamento básico se restringe ao abastecimento de 
água e disposição de esgotos, mas há quem inclua o lixo nesta categoria. Outras 
atividades de saneamento são: controle de animais e insetos, saneamento de 
alimentos, escolas, locais de trabalho e de lazer e habitações. 
Normalmente qualquer atividade de saneamento tem os seguintes objetivos: 
controlar e prevenir doenças, melhorar a qualidade de vida da população, melhorar a 
produtividade do indivíduo e facilitar a atividade econômica. 
O sistema de esgotos existe para afastar a possibilidade de contato de 
despejos, esgoto e dejetos humanos com a população, águas de abastecimento, 
vetores de doenças e alimentos. O sistema de esgotos ajuda a reduzir despesas 
com o tratamento, tanto da água de abastecimento quanto das doenças provocadas 
pelo contato humano com os dejetos, além de controlar a poluição das praias. O 
esgoto (também chamado de águas servidas) pode ser de vários tipos: sanitário 
(água usada para fins higiênicos e industriais), sépticos (em fase de putrefação), 
pluviais (águas pluviais), combinado (sanitário + pluvial), cru (sem tratamento), 
fresco (recente, ainda com oxigênio livre). 
O esgoto sanitário é ainda um dos principais problemas na preservação das 
águas no Brasil. Em grande parte do país, o esgoto ainda é lançado diretamente nos 
corpos de água, gerando problemas de poluição e até de contaminação, devido à 
presença de compostos tóxicos e/ou organismos patogênicos. 
No ano de 2000, de acordo com a Pesquisa Nacional de Saneamento 
Básico (IBGE, 2000), no Brasil, quase todo o esgoto sanitário coletado nas cidades 
ainda era despejado in natura em corpos de água ou no solo, sendo apenas tratado 
em 20,2% dos municípios. 
 
 
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Segundo dados do Sistema Nacional de Informações em Saneamento 
(SNIS, 2007), em 2006, esta situação pouco se alterou. Apesar do índice médio de 
atendimento urbano para o abastecimento de água mostrar um valor relativamente 
elevado, em torno de 93,1%, o índice médio de coleta de esgoto sanitário ainda era 
muito baixo, tendo um índice médio nacional de 48,3%, sendo tratados apenas 
32,2% deste esgoto. 
Uma solução para a preservação das águas é o investimento em 
saneamento e no tratamento do esgoto sanitário coletado. No entanto, a escolha de 
um sistema de tratamento de esgoto sanitário a ser instalado em um município deve 
levar em consideração, além da adequação técnica do projeto e da aplicação 
adequada dos recursos financeiros, a eficiência de remoção de poluentes e matéria 
orgânica, uma vez que deverá atender aos requisitos ambientais do local a ser 
implantado. 
No processo de tomada de decisão, dentre os critérios frequentemente 
avaliados, tais como: eficiência de remoção, necessidade de área, simplicidade do 
processo, custo econômico, etc., os engenheiros e técnicos responsáveis pelos 
projetos de estação de tratamento de esgoto podem divergir entre várias estratégias. 
Por exemplo, eles podem adotar sistemas que minimizem o custo total, 
compreendendo a implantação, operação e manutenção do mesmo, ou podem 
adotar sistemas que minimizem os impactos ambientais. Todavia, se não forem 
levados em consideração, os vários critérios envolvidos, a interação entre esses 
tomadores de decisão e suas respectivas estratégias pode fazer com que a escolha 
do sistema de tratamento não seja a mais adequada (LEONETI; OLIVEIRA; 
OLIVEIRA, 2010). 
Estudaremos em detalhes algumas das questões apresentadas até o 
momento. 
Ressaltamos em primeiro lugar que embora a escrita acadêmica tenha como 
premissa ser científica, baseada em normas e padrões da academia, fugiremos um 
pouco às regraspara nos aproximarmos de vocês e para que os temas abordados 
cheguem de maneira clara e objetiva, mas não menos científicos. Em segundo lugar, 
deixamos claro que este módulo é uma compilação das ideias de vários autores, 
 
 
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incluindo aqueles que consideramos clássicos, não se tratando, portanto, de uma 
redação original e tendo em vista o caráter didático da obra, não serão expressas 
opiniões pessoais. 
Ao final do módulo, além da lista de referências básicas, encontram-se 
outras que foram ora utilizadas, ora somente consultadas, mas que, de todo modo, 
podem servir para sanar lacunas que por ventura venham a surgir ao longo dos 
estudos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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UNIDADE 2 – ESGOTOS OU ÁGUAS RESIDUAIS 
 
A palavra esgoto costuma ser usada para definir tanto a tubulação condutora 
das águas servidas de uma comunidade, como também o próprio líquido que flui por 
estas canalizações. Hoje este termo é usado quase que apenas para caracterizar os 
despejos provenientes das diversas modalidades do uso e da origem das águas, tais 
como as de uso doméstico, comercial, industrial, as de utilidades públicas, de áreas 
agrícolas, de superfície, de infiltração, pluviais e outros efluentes sanitários. 
Tecnicamente, esgoto é o termo usado para as águas que, após a utilização 
humana, apresentam as suas características naturais alteradas conforme o uso 
predominante: comercial, industrial ou doméstico. Essas águas apresentam 
características diferentes e são genericamente designadas de águas residuais (ou 
águas servidas) (CORSSATTO et al., 2006). 
As excreções humanas podem transmitir uma série de doenças, tais como: 
hepatite A, febre tifóide, cólera, amebíase, giardíase, verminoses e diarreias 
infecciosas. Por esse motivo, é fundamental dar um destino adequado ao esgoto 
domiciliar, impedindo que ele entre em contato com o ser humano, águas de 
abastecimento, alimentos, vetores (moscas, baratas, ratos e outros). 
Os dejetos industriais são igualmente nocivos ao homem pela contaminação 
de produtos que o afetam diretamente e também os animais, tais como substâncias 
tóxicas, metais pesados, entre outros. Os dejetos industriais também lançam no 
meio ambiente, substâncias que interferem no conjunto dos ecossistemas 
degradando o mesmo (CORSSATTO et al., 2006). 
Os esgotos costumam ser classificados em dois grupos principais: os 
esgotos sanitários e os industriais. Os primeiros são constituídos essencialmente de 
despejos domésticos, uma parcela de águas pluviais, águas de infiltração e, 
eventualmente, uma parcela não significativa de despejos industriais, tendo 
características bem definidas. 
 
 
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Na classificação de Corssatto et al. (2006), o esgoto gerado nas cidades 
pode ser dividido em doméstico, pluvial e industrial, existindo três tipos de sistema 
de esgoto: 
1. sistema unitário – é a coleta dos esgotos pluviais, domésticos e industriais em 
um único coletor. Tem custo de implantação elevado, assim como o 
tratamento também é caro; 
2. sistema separador – o esgoto doméstico e industrial ficam separados do 
esgoto pluvial. É o usado no Brasil. O custo de implantação é menor, pois as 
águas pluviais não são tão prejudiciais quanto o esgoto doméstico, que tem 
prioridade por necessitar tratamento. Assim como o esgoto industrial nem 
sempre pode se juntar ao esgoto sanitário sem tratamento especial prévio; 
3. sistema misto – a rede recebe o esgoto sanitário e uma parte de águas 
pluviais. 
 
Os esgotos domésticos ou domiciliares provêm principalmente de 
residências, edifícios comerciais, instituições ou quaisquer edificações que 
contenham instalações de banheiros, lavanderias, cozinhas, ou qualquer dispositivo 
de utilização da água para fins domésticos. Compõem-se essencialmente da água 
de banho, urina, fezes, papel, restos de comida, sabão, detergentes, águas de 
lavagem. 
A composição dos esgotos depende dos usos das águas de abastecimento 
e varia com o clima, os hábitos e as condições socioeconômicas da população e da 
presença de efluentes industriais, infiltração de águas pluviais, idade das águas 
residuárias, etc. Os esgotos domésticos são constituídos aproximadamente 
de 99,9% de líquido e o restante 0,1% de material sólido, contém basicamente 
matéria orgânica e mineral (em solução e suspensão), assim como alta quantidade 
de bactérias e outros organismos patogênicos e não patogênicos (FERNANDES, 
2000; CORSSATTO et al., 2006). 
Os esgotos industriais, extremamente diversos, provêm de qualquer 
utilização da água para fins industriais, e adquirem características próprias em 
 
 
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função do processo industrial empregado. Assim sendo, cada indústria deverá ser 
considerada separadamente, uma vez que seus efluentes diferem até mesmo em 
processos industriais similares (JORDÃO; PESSOA, 1995). 
As características físicas do esgoto podem ser interpretadas pela obtenção 
das grandezas correspondentes às seguintes determinações: matéria sólida, 
temperatura, odor, cor e turbidez (COPASA-MG, 2013). 
Das características físicas, o teor de matéria sólida é o de maior importância, 
em termos de dimensionamento e controle de operações das unidades de 
tratamento. A remoção da matéria sólida é fonte de uma série de operações 
unitárias de tratamento, ainda que represente apenas cerca de 0,08% dos esgotos 
(água compõe os restantes 99,92%) (JORDÃO; PESSOA, 1995). 
A composição química das diversas substâncias presentes nos esgotos 
domésticos é extremamente variável, dependendo dos hábitos da população e 
diversos outros fatores. Esta variação vem sendo verificada devido a utilização de 
modernos produtos químicos de limpeza utilizados nas residências. O grau de 
complexidade da composição química de tais substâncias vem aumentando 
significativamente, sendo exemplo notório a presença de detergentes em 
concentrações cada vez maiores, bem como alguns inseticidas e bactericidas, que já 
merecem estudos específicos de região para região (ROQUE, 1997). 
A origem dos esgotos permite classificar as características químicas em dois 
grandes grupos: da matéria orgânica e da matéria inorgânica (COPASA-MG, 2013). 
Os principais grupos de microrganismos que devem ser analisados como 
importantes para os processos de tratamento são os utilizados nos processos 
biológicos, os indicadores de poluição e especialmente os patógenos, que são 
aqueles capazes de transmitir doenças por veiculação hídrica. Os principais 
organismos encontrados nos esgotos são: as bactérias, os fungos, os protozoários, 
os vírus, as algas e os grupos de plantas e animais. 
As bactérias constituirão talvez o elemento mais importante deste grupo de 
microrganismos, responsáveis que são pela decomposiçãoe estabilização da 
matéria orgânica, tanto na natureza como nas unidades de tratamento biológico. 
 
 
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As algas não interferem diretamente nas unidades convencionais de 
tratamento, salvo nas lagoas de estabilização onde desempenham um papel 
importante na oxidação aeróbia e redução fotossintética das lagoas (JORDÃO; 
PESSOA, 1995). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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UNIDADE 3 – LODO DE ESGOTO 
 
Segundo Von Sperling e Andreoli (2001), na introdução do livro “Lodo de 
esgotos: tratamento e disposição final”, o gerenciamento do lodo de esgoto 
proveniente de estações de tratamento é uma atividade de grande complexidade e 
alto custo, que, ser for mal executada, pode comprometer os benefícios ambientais e 
sanitários esperados destes sistemas. A importância desta prática foi reconhecida 
pela Agenda 21, que inclui o tema ‘Manejo ambientalmente saudável dos resíduos 
sólidos e questões relacionadas com esgotos’, definindo as seguintes orientações 
para a sua gestão: a redução da produção, o aumento máximo da reutilização e da 
reciclagem e a promoção de depósitos e tratamento ambientalmente saudáveis. 
As exigências crescentes da sociedade e das agências ambientais por 
melhores padrões de qualidade ambiental tem se refletido nos gestores públicos e 
privados dos serviços de saneamento. Devido aos baixos índices de tratamento de 
esgotos ainda verificados no País, há uma perspectiva de um aumento significativo 
no número de estações de tratamento de esgotos e, em decorrência, da produção 
de lodo. Os órgãos ambientais de alguns estados passaram a exigir a definição 
técnica da disposição final do lodo nos processos de licenciamento. Estes aspectos 
demonstram que a gestão de biossólidos é um problema crescente em nosso País, 
com uma tendência de um rápido agravamento nos próximos anos. 
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, 
 
 
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disposição superficial no solo ou incineração (ANDREOLI; SPERLING; 
FERNANDES, 2001). 
As pesquisas e o desenvolvimento relacionados ao tratamento e disposição 
de lodo de esgoto têm aumentado nos últimos anos. Há também um aumento no 
conhecimento da taxa de produção, métodos de caracterização, técnicas de manejo 
e processamento, benefícios e riscos da utilização do lodo na agricultura e também 
do comportamento do lodo no meio ambiente. Os lodos diferem consideravelmente, 
tal que duas estações de tratamento de esgotos não produzem um lodo de mesmas 
características, de forma que não há uma solução geral para todas as situações. 
No caso do lodo de esgoto, os componentes perigosos são os metais 
pesados, as bactérias, vírus, protozoários e helmintos. A descarga desses 
componentes, bem como a dos nutrientes nitrogênio e fósforo na superfície e no 
lençol freático, deve ser minimizada para que se evite a degradação da qualidade da 
água (SANTOS, 1996). 
A quantidade e a qualidade do lodo produzido variam de lugar para lugar, 
depende do processo de tratamentos de esgoto, do processo de tratamento dos 
lodos, da sua secagem (um lodo seco ainda contém 50% de umidade) e ainda da 
população contribuinte e/ou dos efluentes industriais que por ventura são lançados 
na rede coletora formando uma significante parcela do esgoto municipal (CHAGAS, 
2000). 
A necessidade do destino adequado de lodos oriundos de estações de 
tratamento de esgotos despertou o interesse pelo baixo custo, pelo aproveitamento 
dos nutrientes e por benefícios nas propriedades físicas do solo que a matéria 
orgânica tratada pode ocasionar. O baixo custo pela presença de nutrientes 
substituindo em boa parte a necessidade de fertilizantes artificiais químicos, que 
vem de encontro nas propriedades que a matéria orgânica presente confere, na 
melhora das condições de retenção de água porosidade total do solo e na 
diminuição da densidade deste próprio solo (FIEST; ANDREOLI; MACHADO, 1998). 
A confirmar estes dados, estudos realizados na Itália e na Sanepar levam 
em consideração que o conceito de reciclagem agrícola dos nutrientes do lodo de 
esgotos é viável e desejável (CHAGAS, 2000). 
 
 
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O lodo de esgotos é um fertilizante de baixo teor e de composição 
extremamente variável. Comparativamente aos fertilizantes químicos tradicionais, as 
diferenças desfavoráveis aos lodos, inerentes aos custos de transporte, manuseio, 
aplicação e monitoramento, decrescem ao longo dos anos, em virtude do incremento 
dos custos da energia necessária à produção dos fertilizantes comerciais. 
Os maiores problemas relativos à aplicação do lodo é devido à sua 
aceitação pelo público, aos patógenos, aos riscos de contaminação do aquífero 
freático pela sobrecarga de nutrientes, à diminuição do seu aproveitamento pelas 
concentrações excessivas de metais pesados e os riscos de contaminação da 
cadeia alimentar por elementos tóxicos. Ainda que os problemas advindos da 
sobrecarga de nitrogênio podem ser controlados pelo uso de taxas de aplicação 
anuais equivalentes as demandas de nitrogênio pelas culturas receptoras, a 
fitotoxicidade, devida aos metais pesados, é conhecida como difícil de ser predita, 
razão pela qual tem influência decisiva na vida útil do sítio onde o lodo está sendo 
aplicado (SANTOS, 1996). 
A presença de metais pesados no solo, em concentrações baixas, pode ser 
benéfica para microrganismos e plantas, porém em concentrações mais elevadas, 
esses metais podem tornar-se precariamente perniciosos para os organismos vivos, 
pela sua introdução na cadeia alimentar. 
Os metais pesados representam um grupo de poluentes que requer um 
tratamento especial, pois não são degradados biologicamente ou quimicamente de 
forma natural, principalmente em ambientes terrestres e em sedimentos aquáticos. 
Ao contrário, são acumulados e podem tornar-se ainda mais nocivos quando reagem 
com alguns componentes dos solos e sedimentos A matéria orgânica do solo exerce 
uma função nutricional importante no crescimento das plantas, como fonte de 
micronutrientes. As substânciashúmicas, matéria orgânica em determinado estágio 
de degradação, possuem grupos funcionais em sua estrutura molecular que lhes 
inferem excepcional reatividade para complexar metais. A habilidade complexante 
de ácidos húmicos e fúlvicos deve-se ao alto teor de grupos funcionais contendo 
oxigênio, tais como carboxilas, hidroxilas fenólicas e carbonilas de vários tipos 
(JORDÃO et al., 1993). 
 
 
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Ácidos húmicos, em virtude de seu estado coloidal e sua estrutura local 
macromolecular, retém íons metálicos de vários modos, tais como por adsorção, 
atração eletrostática ou quelação. 
A formação de complexos organometálicos depende das propriedades 
físico-químicas do solo, do grau de humificação da matéria orgânica e 
principalmente do valor do pH. A migração e a acumulação de metais nos sistemas 
naturais aquáticos e terrestres estão associadas com a presença e natureza das 
substâncias húmicas. 
Uma avaliação prévia de solos para monitoramento e delimitação de áreas 
disponíveis para a agricultura já é uma prática comum em países desenvolvidos. Em 
estudos ambientais, a análise tanto de solos como de sedimentos de leito de rios, 
lagos e estuários para determinar níveis tóxicos dos elementos, principalmente 
metais pesados, tem sido largamente utilizada. Um metal que apresenta pouca 
afinidade por um solo, ou seja, a capacidade deste solo de reter o metal sendo 
baixa, deve constituir um problema sério de poluição para as águas vizinhas; 
enquanto que uma alta afinidade do metal pelo solo deve resultar em acumulação do 
metal nos horizontes da superfície do solo, e então, afetar potencialmente a biota 
terrestre. 
As pesquisas mais recentes tem demonstrado, que a matriz lodo-compostos 
orgânicos-elementos químicos, exerce forte influência na biodisponibilidade dos 
poluentes para as plantas, mesmo depois do lodo ter sido misturado com o solo. 
Algumas ligações dos poluentes no solo impedem que as raízes das plantas os 
absorvam, mesmo após quase 100 anos da aplicação do lodo (SANTOS, 1996). 
Com relação à presença de microrganismo no lodo aplicado no solo, as 
bactérias tem pouco tempo de sobrevivência pela competição e predação dos 
microrganismos do próprio solo, principalmente de protozoários de vida livre, 
considerados importantes predadores de coliformes comprovados por estudos de 
ANDRAUS et al. (1997), através dos quais as bactérias entéricas aplicadas em solo 
estéril sob controle, sobreviveram mais tempo do que aquelas semeadas em solo 
não estéril. 
 
 
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De acordo com estudos do autor acima citado, cistos de protozoários no solo 
e plantas são rapidamente mortos pelos fatores ambientais, portanto considera 
como mínima a ameaça à saúde pública e de animais contrariando as próprias 
recomendações da Organização Mundial de Saúde – OMS (1986) e da Fundação 
Nacional de Saúde – FNS/MS (1999 apud CHAGAS, 2000). 
Em resumo, os autores divergem sobre a presença, ausência ou tempo de 
sobrevivência de diversos microrganismos presentes, tendo em vista que um grande 
número de fatores ambientais influenciam os dados e que variam nas diferentes 
composições do solo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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UNIDADE 4 – COLETA E TRATAMENTO DE ESGOTOS 
 
4.1 Rede coletora 
A Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (Sabesp) 
explica, didaticamente, que depois do uso da água, seja no banho, na limpeza de 
roupas, de louças ou na descarga do vaso sanitário, o esgoto começa a ser 
formado. Os resíduos são divididos em 3 tipos diferentes. Os que vêm das 
residências formam os esgotos domésticos, os das águas da chuva são chamados 
de esgotos pluviais e os formados em fábricas recebem o nome de esgotos 
industriais. Esta diferenciação é importante, porque cada tipo possui substâncias 
diferentes, e são necessários sistemas específicos para o tratamento dos resíduos. 
Geralmente, o esgoto não tratado contém muitos transmissores de doenças, 
microrganismos, resíduos tóxicos e nutrientes que provocam o crescimento de 
outros tipos de bactérias, vírus ou fungos. Os sistemas de coleta e tratamento de 
esgotos são importantes para a saúde pública, porque evitam a contaminação e 
transmissão de doenças, além de preservar o meio ambiente. 
Nas casas, comércios ou indústrias, ligações com diâmetro pequeno formam 
as redes coletoras. Estas redes são conectadas aos coletores-tronco (tubulações 
instaladas ao lado dos córregos), que recebem os esgotos de diversas redes. 
Dos coletores-tronco, os esgotos vão para os interceptores, que são 
tubulações maiores, normalmente próximas aos rios. De lá, o destino será uma 
Estação de Tratamento, que tem a missão de devolver a água, em boas condições, 
ao meio ambiente, ou reutilizá-la para fins não potáveis. 
A figura abaixo ilustra bem a coleta de esgoto. 
 
 
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A Companhia de Saneamento de Minas Gerais (Copasa) também explica 
que as tubulações hidráulico-sanitárias que saem das residências, comércios e 
indústrias, os chamados ramais internos, são de responsabilidade do proprietário até 
a interligação no PL (Poço Luminar) localizado no passeio. Estas conduzem os 
esgotos para as ligações prediais que se interligam às redes coletoras por meio dos 
coletores secundários. 
O esgoto coletado nas redes escoa por gravidade, utilizando no máximo 
75% da sessão da tubulação. Assim, é necessário que as tubulações sejam 
implantadas com declividades adequadas para garantir o escoamento por gravidade 
e o arraste dos sólidos contidos nos esgotos. Os coletores secundários conduzem 
os esgotos para os coletores tronco. 
O coletor tronco é o coletor principal, que recebe a contribuição dos 
coletores secundários, conduzindo os efluentes para um interceptor ou emissário. O 
interceptor é uma tubulação que recebe os coletores ao longo de sua extensão, não 
recebendo ligações prediais diretas. 
 
 
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O emissário é uma tubulação que transporta os esgotos a um destino 
(estação de tratamento, lançamento final, elevatória), sem receber nenhuma 
contribuição ao longo de sua extensão. 
Em algumas situações são necessárias as estações elevatórias, que 
objetivam transferir os esgotos de uma cota mais baixa para outra mais alta, por 
meio de bombeamento (COPASA-MG, 2013). 
 
4.2 Processos e etapas do tratamento de esgoto 
 
O tratamento de esgotos consiste na remoção de poluentes e o método a 
ser utilizado depende das características físicas, químicas e biológicas. 
Na Região Metropolitana de São Paulo,por exemplo, o método utilizado nas 
grandes estações de tratamento é por lodos ativados, onde há uma fase líquida e 
outra sólida. 
O método, desenvolvido na Inglaterra, em 1914, é amplamente utilizado para 
tratamento de esgotos domésticos e industriais. O trabalho consiste num sistema no 
qual uma massa biológica cresce, forma flocos e é continuamente recirculada e 
colocada em contato com a matéria orgânica, sempre com a presença de oxigênio 
(aeróbio). 
O processo é estritamente biológico e aeróbio, no qual o esgoto bruto e o 
lodo ativado são misturados, agitados e aerados em unidades conhecidas como 
tanques de aeração. Após este procedimento, o lodo é enviado para o decantador 
secundário, onde a parte sólida é separada do esgoto tratado. O lodo sedimentado 
retorna ao tanque de aeração ou é retirado para tratamento específico. 
No Interior, além das estações convencionais a Sabesp dispõe de lagoas de 
tratamento. Já no Litoral, as instalações adotam o método de lodos ativados e em 
algumas cidades há emissários submarinos para lançar os esgotos tratados no mar. 
 
 
 
 
 
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Os processos de tratamento dos esgotos são formados por uma série de 
operações unitárias empregadas para a remoção de substâncias indesejáveis, ou 
para transformação destas substâncias em outras de forma aceitável. 
A remoção dos poluentes no tratamento, de forma a adequar o lançamento a 
uma qualidade desejada ou ao padrão de qualidade estabelecido pela legislação 
vigente, está associada aos conceitos de nível e eficiência de tratamento. 
O tratamento dos esgotos é usualmente classificado através dos seguintes 
níveis: preliminar, primário, secundário e terciário. 
 O tratamento preliminar objetiva principalmente a remoção de sólidos 
grosseiros e de areia, por meio de mecanismos de ordem física. 
 O tratamento primário destina-se, por meio de mecanismos de ordem física, à 
remoção de sólidos flutuantes (graxas e óleos) e à remoção de sólidos em 
suspensão sedimentáveis e, em decorrência, parte da matéria orgânica. 
 No tratamento secundário, predominam os mecanismos biológicos, e o 
objetivo é principalmente a remoção de matéria orgânica e eventualmente 
nutrientes (nitrogênio e fósforo). 
 O tratamento terciário objetiva a remoção de poluentes específicos, ou ainda 
remoção complementar de poluentes não suficientemente removidos no 
tratamento secundário. 
A remoção de nutrientes e de organismos patogênicos pode ser considerada 
como integrante do tratamento secundário ou do tratamento terciário, dependendo 
do processo adotado. 
Os principais processos de tratamento de esgotos utilizados na Região 
Metropolitana de Belo Horizonte (RMBH) são: 
1. sistemas anaeróbios – o tratamento anaeróbio é efetuado por bactérias 
que não necessitam de oxigênio para sua respiração. Há três tipos bastante 
comuns: o tanque séptico, o filtro anaeróbio e o reator UASB. 
1a. Tanque Séptico - o princípio do processo consiste, basicamente, em uma 
unidade onde se realizam, simultaneamente, várias funções: decantação, flotação, 
 
 
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desagregação e digestão parcial dos sólidos sedimentáveis (lodo) e da crosta 
constituída pelo material flotante (escuma). Sendo, os tanques sépticos, reatores de 
fluxo horizontal, tendo lodo passivo em relação à fase líquida, o processo biológico 
que ocorre na fração líquida é de pouca importância. O principal fenômeno que 
ocorre sobre o efluente é de ação física, através de decantação. 
1b. Filtro Anaeróbio – neste reator a matéria orgânica é estabilizada através 
de microrganismos que se desenvolvem e ficam retidos nos interstícios ou aderidos 
ao meio suporte que constitui o leito fixo (usualmente pedras ou material plástico), 
através do qual os esgotos fluem. São, portanto, reatores com fluxo através do lodo 
ativo e com biomassa aderida, ou retida, no leito fixo. Os filtros anaeróbios podem 
ser de fluxo ascendente ou descendente. Nos filtros de fluxo ascendente, o leito é 
submerso e no fluxo descendente, podem trabalhar submersos ou não. 
1c. Reator UASB – no reator UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), ou 
reator anaeróbio de fluxo ascendente e manta de lodo, o princípio do processo 
consiste na estabilização da matéria orgânica, anaerobiamente, por microrganismos 
que crescem dispersos no meio líquido. A parte superior do reator UASB possui um 
separador trifásico, que apresenta uma forma cônica ou piramidal, permitindo a 
saída do efluente clarificado, a coleta do biogás gerado no processo e a retenção 
dos sólidos dentro do sistema. Esses sólidos retidos constituem a biomassa, que 
permanece no reator por tempo suficientemente elevado para que a matéria 
orgânica seja degradada. O lodo retirado periodicamente do sistema já se encontra 
estabilizado, necessitando apenas de secagem e disposição final. 
De maneira resumida: é um reator fechado. O tratamento biológico ocorre 
por processo anaeróbio, isto é, sem oxigênio. A decomposição da matéria orgânica 
é feita por microrganismos presentes num manto de lodo. O esgoto sai da parte de 
baixo do reator e passa pela camada de lodo que atua como um filtro. A eficiência 
atinge de 65% a 75% e, por isso, é necessário um tratamento complementar que 
pode ser feito através da lagoa facultativa. É um mecanismo compacto e de fácil 
operação (Sabesp). 
2. Lagoas de Estabilização – as lagoas de estabilização são sistemas de 
tratamento biológico em que a estabilização da matéria orgânica é realizada pela 
 
 
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oxidação bacteriológica (oxidação aeróbia ou fermentação anaeróbia) e/ou redução 
fotossintética das algas. De acordo com a forma predominante pela qual se dá a 
estabilização da matéria orgânica, as lagoas costumam ser classificadas em: 
facultativas, anaeróbias, aeradas e de maturação. 
2a. Lagoa Facultativa – neste processo, o esgoto afluente entra 
continuamente em uma extremidade da lagoa e sai continuamente na extremidade 
oposta. Ao longo deste percurso, que demora vários dias, uma série de eventos 
contribui para a purificação dos esgotos. Parte da matéria orgânica em suspensão 
tende a sedimentar, vindo a constituir o lodo de fundo. Este lodo sofre processo de 
decomposição por microrganismos anaeróbios. A matéria orgânica dissolvida, 
conjuntamente com a matéria orgânica em suspensão de pequenas dimensões, não 
sedimenta, permanecendo dispersa na massa líquida, onde sua decomposição se 
dá por bactérias facultativas, que têm a capacidade de sobreviver tanto na presença, 
quanto na ausência de oxigênio. 
Geralmente, tem de 1,5 a 3 metros de profundidade e o termo “facultativo” 
refere-se à mistura de condições aeróbias e anaeróbias (com e sem oxigenação). 
Em lagoas facultativas, as condições aeróbias são mantidas nas camadas 
superiores das águas, enquanto as condições anaeróbias predominam em camadas 
próximas ao fundo da lagoa. 
Embora parte do oxigênio necessário para manter as camadas superiores 
aeróbias seja fornecido pelo ambiente externo, a maior parte vem da fotossíntese 
das algas,que crescem naturalmente em águas com grandes quantidades de 
nutrientes e energia da luz solar. 
As bactérias que vivem nas lagoas utilizam o oxigênio produzido pelas algas 
para oxidar a matéria orgânica. Um dos produtos finais desse processo é o gás 
carbônico, que é utilizado pelas algas na sua fotossíntese. Este tipo de tratamento 
reduz grande parte do lodo, e é ideal para comunidades pequenas, normalmente 
situadas no Interior do Estado (Sabesp, 2013). 
2b. Lagoa Anaeróbia – neste processo, a lagoa possui menores dimensões 
e maior profundidade. Devido às menores dimensões e à maior profundidade dessa 
lagoa, a fotossíntese praticamente não ocorre. Predominam as condições 
 
 
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anaeróbias, pois no balanço entre o consumo e a produção de oxigênio, o consumo 
é amplamente superior. As bactérias anaeróbias têm taxa metabólica e de 
reprodução mais lenta do que as bactérias aeróbias. Por isso, para um período de 
permanência de 2 a 5 dias na lagoa, a decomposição da matéria orgânica é parcial. 
2c. Lagoa Aerada Facultativa – neste processo, consegue-se um sistema 
predominantemente aeróbio e de dimensões reduzidas. A principal diferença com 
relação à lagoa facultativa convencional é quanto à forma de suprimento de 
oxigênio. Enquanto na lagoa facultativa o oxigênio é advindo principalmente da 
fotossíntese, no caso da lagoa aerada facultativa o oxigênio é obtido através de 
equipamentos denominados aeradores. A lagoa é denominada de facultativa pelo 
fato do nível de energia introduzido pelos aeradores ser suficiente apenas para a 
oxigenação, mas não para manter os sólidos em suspensão na massa líquida. 
Assim, os sólidos tendem a sedimentar e formar uma camada de lodo de fundo, a 
ser decomposta anaerobiamente. 
2d. Lagoa de Maturação – este processo possibilita um polimento no 
efluente de qualquer dos sistemas descritos. O principal objetivo destas lagoas é a 
remoção de organismos patogênicos, e não da remoção adicional de matéria 
orgânica. Diversos fatores contribuem para a remoção de patógenos, como 
temperatura, insolação, pH, escassez de alimento, organismos predadores, 
competição, compostos tóxicos, etc. Vários destes mecanismos se tornam mais 
efetivos com menores profundidades da lagoa, o que justifica o fato das lagoas de 
maturação serem mais rasas e, consequentemente, requererem grande área de 
implantação. 
São lagoas de baixa profundidade, entre 0,5 a 2,5 metros, que possibilitam a 
complementação de qualquer outro sistema de tratamento de esgotos. Ela faz a 
remoção de bactérias e vírus de forma mais eficiente devido à incidência da luz 
solar, já que a radiação ultravioleta atua como um processo de desinfecção (Sabesp, 
2013). 
3. Reatores Aeróbios com Biofilmes – a matéria orgânica é estabilizada por 
bactérias que crescem aderidas a um meio suporte (usualmente pedras ou material 
plástico). Há sistemas nos quais a aplicação de esgotos se dá na superfície, sendo o 
 
 
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fluxo de esgoto descendente e havendo a necessidade de decantação secundária; 
há também sistemas submersos com introdução de oxigênio, com fluxo de ar 
ascendente, e fluxo de esgoto ascendente ou descendente. 
3a. Filtro Biológico Percolador – nestes reatores, a matéria orgânica é 
estabilizada por via aeróbia, por meio de bactérias que crescem aderidas a um meio 
suporte, que pode ser constituído de pedras, ripas, material plástico ou qualquer 
outro que favoreça a percolação do esgoto aplicado. Usualmente o esgoto é 
aplicado por meio de braços giratórios. O fluxo contínuo do esgoto, em direção ao 
fundo do tanque, permite o crescimento bacteriano na superfície do meio suporte, 
possibilitando a formação de uma camada biológica, denominada biofilme. O contato 
do esgoto com a camada biológica possibilita a degradação da matéria orgânica. A 
aeração desse sistema é natural, ocorrendo nos espaços vazios entre os 
constituintes do meio suporte. 
4. Disposição no Solo – os esgotos são aplicados ao solo, fornecendo água 
e nutrientes necessários para o crescimento das plantas. Parte do líquido é 
evaporada, parte pode infiltrar pelo solo, e parte é absorvida pelas plantas. Em 
alguns sistemas, a infiltração no solo é elevada, e não há efluente. Em outros 
sistemas, a infiltração é baixa, saindo o esgoto tratado (efluente) na extremidade 
oposta do terreno. Os tipos de disposição no solo mais usuais são: infiltração lenta, 
infiltração rápida, infiltração sub-superficial, escoamento superficial e terras úmidas 
construídas. 
4a.Escoamento Superficial no Solo – esta forma de disposição/tratamento 
consiste na aplicação controlada de efluentes, fazendo escoarem no solo, rampa 
abaixo, até alcançar canais de coleta. A aplicação deve ser intermitente. 
5. Lodos Ativados – este processo consiste em um reator onde a grande 
concentração de biomassa fica em suspensão no meio líquido. Quanto mais 
bactérias houver em suspensão, maior será o consumo de alimento, ou seja, maior 
será a assimilação da matéria orgânica presente no esgoto bruto. A biomassa 
(bactérias) que cresce no tanque de aeração, devido à sua propriedade de flocular, é 
removida por sedimentação em um decantador secundário, permitindo que o 
efluente saia clarificado. Para garantir a elevada concentração de biomassa no 
 
 
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reator, o lodo sedimentado é recirculado para a unidade de aeração. Este é o 
princípio básico do sistema de lodos ativados, possuindo assim, dependendo das 
variantes, o decantador primário, o tanque de aeração, o decantador secundário e 
elevatória de recirculação. 
6. Flotação – neste processo o ar é dissolvido sob pressão no esgoto a 
tratar, em um tanque de pressurização, sendo em seguida liberado no tanque de 
flotação à pressão atmosférica. O ar liberado ganha a superfície do tanque, 
carreando a matéria sólida, que tende a flotar. Esta matéria flutuante forma uma 
camada superior, que é raspada por um braço raspador apropriado e coletada em 
dispositivos especiais para ser então removida. Em alguns processos são utilizados 
produtos químicos para auxiliar a formação dos flocos. 
7. Ultravioleta – como as lagoas de maturação, este processo objetiva a 
remoção de organismos patogênicos. O esgoto tratado entra em uma das 
extremidades do reator, passando por um conjunto de lâmpadas ultravioleta e sai 
pela extremidade oposta. A energia ultravioleta é absorvida pelos microrganismos 
causando alterações estruturais no DNA que impedem a reprodução. A baixa 
concentração de sólidos é de grande importância para a eficiência do tratamento. 
8. Tratamento e Disposição do Lodo – todos os sistemas de tratamento de 
esgotos geram subprodutos: escuma, material gradeado, areia, lodo primário e lodo 
secundário. 
O material gradeado, a escuma e a areia devem seguir para disposição final 
em aterro sanitário. No entanto, os lodos primário e secundário necessitam de 
tratamento antes da disposição final. 
 
4.3 Etapas de tratamento do lodo 
O tratamento do lodo tem basicamente dois objetivos: a redução de volumee a redução de teor de matéria orgânica. Para alcançar estes objetivos, o tratamento 
do lodo usualmente inclui uma ou mais das seguintes etapas: 
 adensamento (adensadores por gravidade, flotadores por ar dissolvido, 
centrífugas e prensas desaguadoras); 
 
 
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 estabilização (digestão anaeróbia/aeróbia, tratamento químico por 
alcalinização, secagem térmica por peletização); 
 desidratação (leitos de secagem, centrífugas, prensas desaguadoras e filtros 
prensa) (Copasa-MG, 2013). 
 
Para Sperling e Gonçalves (2001), as principais etapas de gerenciamento do 
lodo (representados na ilustração abaixo, lembrando que certas etapas são 
opcionais e em cada etapa há várias variantes do processo), com os respectivos 
objetivos, são: 
 adensamento – remoção de umidade (redução de volume); 
 estabilização – remoção da matéria orgânica (redução de sólidos voláteis); 
 condicionamento – preparação para a desidratação (principalmente 
mecânica); 
 desaguamento – remoção de umidade (redução de volume); 
 higienização – remoção de organismos patogênicos; 
 disposição final – destinação final dos subprodutos. 
 
 
 
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25 
 
Fonte: Sperling e Gonçalves (2001, p. 35) 
 
Os métodos de tratamento, nos quais predomina a aplicação de princípios 
físicos, são denominados de operações unitárias; e os métodos de tratamento nos 
quais a eliminação de contaminantes se efetua por atividade química ou biológica se 
conhecem como processos unitários. 
 
 
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26 
 
Na atualidade, a maioria destes métodos está sendo investigados 
intensamente desde o ponto de vista de execução e aplicação. Como resultado dele, 
foi desenvolvido e posto em prática muitas modificações, onde é necessário 
pesquisar mais. No passado, os processos e operações unitárias se agrupavam 
para proporcionar o que se conhecia como tratamento primário e secundário. No 
tratamento primário se empregam operações de tipo físico, tais como a remoção, no 
gradeamento, da parcela de matéria em suspensão ou em flutuação que se 
encontram nos esgotos sanitários. 
No tratamento secundário se utilizam processos biológicos para eliminar a 
matéria orgânica. Recentemente, o termo “Tratamento Terciário” ou “Tratamento 
Avançado” tem sido aplicado às operações e processos utilizados para eliminar 
contaminantes que não foram afetados pelo tratamento primário e secundário. Deve, 
entretanto, fazer-se notar que a denominação de “primário” e “secundário” são 
arbitrários e que não se deve dar-lhes demasiado valor (METCALF-EDDY, 1981 
apud SPERLING; GONÇALVES, 2001). 
Em seguida temos vários fluxogramas de tratamento de esgotos (fase 
líquida) utilizados em nosso meio, dando destaque ao ponto de geração de 
subprodutos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1 – Tratamento primário e pontos de geração de subprodutos sólidos 
 
 
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Fonte: Sperling e Gonçalves (2001, p. 21) 
Figura 2 – Tratamento secundário por lagoas de estabilização e pontos de 
geração de subprodutos sólidos. 
 
 
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Fonte: Sperling e Gonçalves (2001, p. 22) 
 
 
 
 
Figura 3 – Tratamento secundário por lodos ativados e pontos de geração de 
subprodutos sólidos. 
 
 
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Fonte: Sperling e Gonaçalves (2001, p. 24) 
Dada as características dos esgotos sanitários a tratar, muitos dos 
contaminantes que agora se encontram nos esgotos, não são afetados pelos 
processos e operações de um tratamento convencional, mas dada a necessidade de 
eliminar estes contaminantes, tais como nitrogênio e fósforo que podem promover o 
crescimento de algas e plantas aquáticas, há necessidade da aplicação de um 
tratamento adicional. Para eliminar estes contaminantes são aplicados meios e 
 
 
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métodos avançadas. Na maioria dos casos, utilizam-se tratamentos adotados em 
outros campos como da engenharia química e tratamento da água de 
abastecimento. À medida que se tem melhor conhecimento dos efeitos dos distintos 
contaminantes lançados no meio ambiente, se dará maior atenção na eliminação 
específica dos contaminantes (METCALF-EDDY, 1981 apud SPERLING; 
ANDREOLI, 2001). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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UNIDADE 5 – HIGIENIZAÇÃO DE LODOS 
 
5.1 O que é e para que serve 
Os esgotos sanitários contêm aproximadamente 0,1% de sólidos, sendo os 
restantes 99,9% água. Estações de tratamento de esgotos têm a finalidade básica 
de separar essas duas fases, retornando a água para os corpos hídricos da região e 
processando a fase sólida, de modo a permitir a sua disposição de maneira 
econômica, segura em termos de saúde pública e ambientalmente aceitável. Esta 
fase sólida (lodo de esgotos) contém todos os poluentes oriundos das atividades, 
dos hábitos alimentares e do nível de saúde da população atendida pelas redes 
coletoras de esgotos (PINTO, 2001). 
Portanto, o lodo retrata exatamente as características da comunidade e pode 
variar substancialmente com o tempo e com a capacidade de remoção da estação 
de tratamento. 
Um dos constituintes mais preocupantes são os microrganismos 
patogênicos. Bactérias, vírus, protozoários, parasitas intestinais e seus ovos estão 
presentes nos lodos de esgotos, e uma significativa parte deles são causadores de 
doenças. A quantidade de patógenos encontrados no lodo é inversamente 
proporcional às condições sanitárias da comunidade atendida, portanto, quanto 
maior o nível de ocorrências de doenças de veiculação hídrica na comunidade, 
maior cuidado sanitário é necessário, principalmente quando a rota de disposição 
utilizada é a reciclagem agrícola. 
Os níveis de patogenicidade do lodo podem ser substancialmente reduzidos 
através dos processos de estabilização e tratamento, como a digestão anaeróbia ou 
aeróbia. Entretanto,muitos parasitas intestinais e principalmente seus ovos, são 
muito pouco afetados por processos de digestão convencional, necessitando uma 
etapa complementar ou conjugada aos processos convencionais para sua completa 
inativação, denominada de higienização. 
É importante salientar que o processo não é uma “desinfecção”, uma vez 
que não são desativados totalmente todos os microrganismos patogênicos 
presentes no lodo. A higienização busca reduzir a patogenicidade do lodo a níveis 
 
 
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que não venham a causar riscos à saúde da população, de acordo com as 
exigências para cada utilização. 
O objetivo de se introduzir um processo de higienização de lodos na estação 
de tratamento de esgotos é de garantir um nível de patogenicidade no lodo que, ao 
disposto no solo, não venha a causar riscos à saúde da população, aos 
trabalhadores que vão manuseá-la e impactos negativos ao meio ambiente. 
Portanto, a necessidade se implantar um sistema de higienização complementar de 
lodos dependerá da disposição final que será utilizada. 
A aplicação do lodo em parques e jardins de acesso público, ou sua 
reciclagem na agricultura, possui um nível maior de exigência sanitária do que 
alternativas de disposição, como aterros sanitários ou reutilização em matrizes de 
concreto 
Estas exigências podem ser atendidas por um processo de higienização do 
lodo por restrições temporais de uso e acesso público (PINTO, 2001). 
 
5.2 Mecanismos de higienização 
Entre os diversos princípios capazes de promover a desinfecção do lodo, 
três fatores se destacam como mais indicados: a temperatura, o pH e a radiação. 
Sob determinadas condições ambientais, estes fatores apresentam faixas em que os 
organismos se mantêm presentes ou em desenvolvimento no lodo, e desde que 
quebrado este equilíbrio, os organismos são destruídos. A intensidade e o tempo em 
que estes fatores são impostos à massa de lodo de esgoto determinam a eficiência 
da desinfecção. Assim, a modificação destes fatores nos lodos constitui-se nos 
princípios dos métodos de desinfecção. Na tabela abaixo, são apresentados a 
temperatura e o tempo necessários para a destruição dos organismos patogênicos 
encontrados no lodo de esgoto. 
 
 
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Fonte: ILHENFELD (1999, p. 29) 
O pH ou a concentração hidrogeniônica, que define a acidez ou alcalinidade, 
tanto do solo quanto do lodo, também constituem-se em um eficaz agente de 
desinfecção. Os organismos patogênicos expostos a níveis extremos de pH, seja 
básico ou alcalino, tendem a ser destruídos. Da mesma forma que a ação da 
temperatura, as alterações mais intensas do pH demandam um menor tempo de 
contato, para a obtenção da eficaz higienização do material. A adição de cal virgem 
na proporção de 50% do peso seco do lodo eleva o pH da massa de lodo calado 
para níveis acima de 12,0, resultando na destruição dos principais agentes 
patogêncios incluindo larvas e ovos de helmintos. É importante salientar que a 
calagem reduz a contagem de ovos de helmintos, porém desde que respeitados os 
períodos de carência, que são variáveis segundo a dosagem de cal, os ovos 
remanescentes não apresentam viabilidade biológica, ou seja, são ovos mortos que 
não apresentam potencial infectivo. 
A eficiência da exposição direta aos raios solares é apresentada como uma 
das alternativas para redução de patógenos no lodo. Ocorre, contudo, que esta 
alternativa de desinfecção está intimamente relacionada com as condições 
ambientais locais. Estudos estão sendo desenvolvidos para determinar a eficiência 
da radiação solar na desinfecção, nas condições brasileiras. Outras fontes de 
 
 
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radiação utilizadas, como os raios β e (Co 60 ou Ce 139), também podem ser 
utilizados, através de equipamentos específicos para tal fim (ILHENFELD, 1999). 
O mecanismo de redução de microrganismos patógenos, através da via 
térmica, combina duas variáveis de controle, relacionadas ao tempo de permanência 
do lado a uma dada temperatura. Estas duas variáveis agem em conjunto para 
atingir a qualidade microbiológica exigida para aplicação irrestrita. 
O mecanismo de higienização de lodos pela via química utiliza um produto 
alcalinizante para elevar o pH do lodo e, consequentemente, alterar a natureza 
coloidal do protoplasma celular dos microrganismos patogênicos de forma letal, e 
produzir um ambiente inóspito para a sua sobrevivência. 
Dependendo do produto utilizado, esta mistura pode ser acompanhada pela 
elevação da temperatura, que atuando em conjunto com a elevação do pH, permite 
uma condição mais efetiva para a inativação dos microrganismos patogênicos e um 
período menos exigente para a relação tempo-temperatura que a via térmica 
isoladamente. 
Assim, as condições requeridas para se obter um lodo sanitariamente 
seguro por este mecanismo são mostradas abaixo: 
 elevar o pH do lodo para valores superiores a 12 por no mínimo 72 horas; 
 manter a temperatura do lodo superior a 52°C por no mínimo 12 horas, 
durante o período onde o pH está maior que 12; 
 secar ao ambiente até se atingir a concentração de sólidos de 50%, após o 
período de elevação do pH. 
A rota biológica para inativação de microrganismos patogênicos do lodo de 
esgotos ainda carece de maiores experiências e dados mais consistentes, que 
permitam garantir condições de reprodutibilidade e aceitação científica. Uma das 
alternativas mais conhecidas é a vermicultura. 
Vermicultura é um processo no qual resíduos orgânicos são ingeridos por 
uma variedade de minhocas detritívoras (Eudrilus eugeniae, Eisenia fetida e outras) 
e depois excretados, produzindo um húmus de fácil assimilação pelos vegetais e de 
grande valor agronômico. Ao ingerir a matéria orgânica, as minhocas estariam 
 
 
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ingerindo também microrganismos patogênicos presentes no lodo e inativando-os 
através de sua atividade gástrica. 
Entretanto, a presença de gases, como amônia, gás sulfídrico e gás 
carbônico, torna o lodo tóxico para as minhocas, acarretando a morte desses 
animais. Apesar disso, já existem unidades de grande escala na Austrália e Estados 
Unidos, operando com lodo de esgotos misturado com outros resíduos orgânicos, 
com capacidades superiores a 400 m3 por semana. No Brasil, esta tecnologia 
aplicada à higienização de lodo de esgotos ainda encontra-se em pesquisa, sem 
dados concretos para sua definição. 
Os raios Beta e Gama podem ser usados para inativar microrganismos 
patogênicos devido à sua ação nas estruturas coloidais celulares. Sendo os Beta 
formados através de aceleradores de elétrons em campo elétrico da ordem de 1 
milhão de volts. Sua efetividade em reduzir patogênicos depende da dosagem de 
radiação que é aplicada ao lodo. Esta radiação tem pouco poder de penetração no 
lodo, e, portanto, para ser efetiva,precisa ser introduzida passando por uma fina 
camada de lodo líquido. E os raios Gama são fótons produzidos por elementos 
radioativos como o cobalto 60 e o césio 137. Esses raios são capazes de penetrar 
facilmente no lodo e, por conseguinte, a tecnologia pode ser utilizada em lodo líquido 
em tubulações ou mesmo desidratado em esteiras transportadoras que tenham 
contato com a fonte radioativa. 
 
5.3 Processos de higienização 
Alguns processos normalmente utilizados para estabilização da matéria 
orgânica presente no lodo também reduzem, concomitantemente, os organismos 
patogênicos a níveis inferiores aos limites de detecção. Estes processos são 
denominados PFRP (Processes to Further Reduce Pathogens pela USEPA1). 
De maneira geral, existe um certo consenso entre os diversos países quanto 
às tecnologias que conseguem produzir um lodo sanitariamente seguro para 
aplicação irrestrita na agricultura. Entretanto, as variáveis de controle de processo 
 
1
 United States Environmental Protection Agency. 
 
 
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não são iguais para todos, o que traduz, de alguma forma, a grande variabilidade 
das condições ambientais e das características do lodo produzido por cada país. 
Dentre os processos temos a compostagem que é um processo aeróbico de 
decomposição da matéria orgânica efetuada através de condições controladas de 
temperatura, umidade, oxigênio e nutrientes. O produto resultante deste processo 
tem grande valor econômico 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. 
Tanto o lodo bruto quanto o lodo digerido podem ser compostados. Materiais 
como cavaco de madeira, folhas, resíduos verdes, palha de arroz, serragem ou 
outros agentes estruturantes precisam ser adicionados ao lodo para melhor reter a 
umidade, aumentar a porosidade e equilibrar a relação entre o carbono e o 
nitrogênio. 
O processo ocorre em três etapas básicas. Na fase inicial mesófila, ocorre 
um rápido crescimento de microrganismos mesófilos, com um gradativo aumento da 
temperatura. Na fase termófila, à medida que a temperatura aumenta, os 
microrganismos mesófilos diminuem, dando lugar às bactérias e fungos termófilos, 
de extrema atividade e capacidade de reprodução, que aumentam mais a 
temperatura, inativando microrganismos patogênicos presentes no lodo. Na fase 
final mesófila, à medida que o substrato orgânico se esgota, a temperatura diminui, 
levando a população de bactérias termófilas à redução, possibilitando novamente 
que bactérias mesófilas voltem a se instalar, porém com atividade mais moderada, 
devido ao esgotamento do substrato orgânico. 
Outro processo seria a digestão aeróbica autotérmica que segue os mesmos 
princípios do sistema convencional de digestão aeróbica, com a diferença de operar 
em fase termófila, devido a algumas alterações na concepção e na operação do 
sistema. 
A caleação, calagem ou estabilização alcalina é outro processo utilizado 
para se tratar lodos primários, secundários ou digeridos, quer estejam líquidos ou 
sólidos. O processo ocorre quando suficiente quantidade de cal é adicionada ao lodo 
 
 
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para aumentar o pH para 12, resultando em uma redução da população de 
microrganismos e da potencial ocorrência de odores. 
A pasteurização envolve o aquecimento do lodo a 70º C por 30 minutos, 
seguido de uma rápida refrigeração a 4º C. Processo muito utilizado nos EUA e 
Europa. 
A secagem térmica também tem sido utilizada por muitos países. Passa-se o 
lodo por uma fonte de calor, de modo a provocar a evaporação da umidade existente 
no lodo e, consequentemente, alcançar uma inativação térmica dos microrganismos. 
Para ser economicamente viável, o lodo precisa ser previamente digerido e 
desidratado até concentração de sólidos na ordem de 20-35%, antes de ser tratado 
termicamente (PINTO, 2001). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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UNIDADE 6 – CONTAMINANTES E CONTAMINAÇÃO 
 
6.1 Principais contaminantes do lodo 
Os metais pesados, os poluentes orgânicos e os microrganismos 
patogênicos formam genericamente o grupo de componentes que se concentram no 
lodo após passarem pelo sistema de tratamento. Essa concentração é variável e 
embora alguns dos componentes orgânicos e minerais confiram características 
fertilizantes ao lodo, outros são indesejáveis por seu risco sanitário e ambiental 
(SILVA et al., 2001). 
Dentre todos os metais pesados, os elementos que oferecem perigo são o 
Cádmio (Cd), Cobre (Cu), Molibdênio (Mo), Níquel (Ni), Zinco (Zn). Os metais podem 
estar presentes no lodo e tem a sua disponibilidade influenciada por reações como 
adsorção, complexação, precipitação, oxidação e redução. 
Em muitos países, e mesmo no Brasil, a presença de metais pesados é um 
dos entraves mais fortes à reciclagem. Há de se acrescentar ainda que o 
equacionamento deste fator problemático depende do controle das descargas 
industriais na rede de coleta de esgotos. 
É recomendação unânime entre as legislações internacionais a manutenção 
de pH alcalino ou neutro para diminuir a mobilidade de metais pesados do lodo ao 
solo e do solo às plantas. Critério inviável ao caso brasileiro devido aos solos, 
caracteristicamente ácidos, e ao sistema de higienização por calagem preconizado 
no país, o que responde com incremento do pH do solo, e em casos de solo 
neutralizado, pode causar prejuízo ao desenvolvimento das culturas por incremento 
excessivo do pH. 
Cádmio – é um dos elementos de grande interesse relacionado à aplicação 
agrícola do lodo, pois, oferece riscos potenciais para a saúde humana. É o metal tido 
como o mais perigoso, sendo desnecessário ao metabolismo vegetal e animal. Sua 
concentração média na crosta é de 0,15 ppm. É pouco móvel no perfil do solo. 
Uma vez que a Organização Mundial da Saúde recomenda um máximo 
permitido de 0,057 a 0,071 mg/d, sérios esforços tem sido realizados para assegurar 
 
 
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a quantidade do cádmio nos alimentos e na água para não aumentar com as 
atividades de aplicação agrícola. 
Fatores ambientais tais como a temperatura e o pH do solo (considerado 
como o fator mais importante) podem modificar os níveis e distribuição do cádmio 
nas plantas (SHEAFFER et al. 1979; CAST, 1980 apud FERREIRA; ANDREOLI, 
1999). 
Cobre – é um elemento usualmente encontrado em combinação com 
proteínas do organismo humano e tem papel na formação de eritrócitos, na liberação 
de ferro no tecido e desenvolvimento de vários tecidos do corpo. 
Embora o cobre seja um elemento essencial às plantas, pode ser tóxico 
acima de certos níveis, sendo um dos metais menosmóveis no perfil do solo. 
Molibdênio – não é considerado como um elemento muito tóxico aos 
humanos, entretanto, elevadas doses podem resultar em toxicidade crônica. 
(National Academy Science, 1980 apud FERREIRA; ANDREOLI, 1999). 
O lodo de esgoto contém baixos níveis de molibdênio e, provavelmente, não 
é a causa da molibdenose em animais, exceto quando são aplicadas altas doses de 
molibdênio(> 40 mg/kg) no solo através do lodo (CAST,1976 apud FERREIRA; 
ANDREOLI, 1999). 
Zinco – é um elemento essencial às plantas e animais e do qual muitos solos 
brasileiros são carentes. As doses tóxicas são elevadas dependendo do pH do solo, 
sendo que essa toxicidade pode ser manifestada quando o pH for menor que 6,5. 
Níquel – o teor de níquel no solo é muito variável dependendo de fatores 
como a rocha de origem. Sua fitotoxicidade é de 50 mg/Kg no tecido da planta. 
Como a maior parte dos metais, a dose de níquel pode aumentar com o pH abaixo 
de 6,5, porém, mesmo mantendo o pH a 6,5 durante a aplicação do lodo, a 
toxicidade nas plantas pode ser manifestada (FERREIRA; ANDREOLI, 1999) 
 
6.2 Agentes patogênicos encontrados no esgoto 
Além do tipo de tratamento do esgoto adotado, as condições 
socioeconômicas e sanitárias da população, a presença de animais no sistema, a 
 
 
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concentração e tipo de matéria orgânica e o teor de sólidos (matéria seca) ou 
quantidade de água, são fatores importantes na contaminação do lodo gerado pelo 
processo de tratamento. 
Os principais parasitos presentes no lodo compreendem: 
 nematoides – Ascaris spp., Ancylostoma duodenale, Neeafor americanus, 
Trichuris trichiura, Toxocara canis e Trichostrongylus Axei. Estes parasitos 
podem causar desde distúrbios digestivos e nutricionais até gastrite e úlceras 
gástricas; 
 Cestóides – Taenia spp., Hymenolepis spp., Echinococcus granulosus. Os 
sintomas provocados por estes organismos no homem compreendem 
problemas digestivos, hepáticos e pulmonares, anorexia, emagrecimento até 
sintomas nervosos sendo o mais grave a neurocisticercose provocada por 
Taenia solium; 
 Protozoários – Entamoeba histolytica, Giardia lamblia, Toxoplasma gondii, 
Balantidium coli, Cryptosporidium. Estes protozoários são responsáveis por 
problemas como enterite aguda, diarreia, perda de peso, alterações de 
sistema nervoso, gastroenterite. 
A tabela abaixo apresenta os tempos de sobrevivência dos diferentes 
agentes patógenos presentes no lodo (ILHENFELD, 1999). 
 
Fonte: Kawal (s.d. apud ILHENFELD, 1999). 
 
6.3 Contaminação de corpos de água por nutrientes do esgoto 
 
Nitrogênio e fósforo são os principais nutrientes lançados nos corpos de 
água superficiais e subterrâneas que têm significado em termos ambientais e de 
saúde pública. 
 
 
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No ciclo do nitrogênio na biosfera, este nutriente se alterna entre várias 
formas e estados de oxidação, como resultado de diversos processos bioquímicos. 
Segundo Sperling et al. (2009), o nitrogênio é um componente de grande 
importância em termos da geração e também do próprio controle da poluição das 
águas, devido, principalmente, aos seguintes aspectos: 
Poluição das águas Tratamento de esgoto 
1- O nitrogênio é um elemento 
indispensável para o crescimento de 
algas, podendo, por isso, em certas 
condições, conduzir ao fenômeno de 
eutrofização de lagos e represas. 
2- O nitrogênio, nos processos de 
conversão da amônia em nitrito e, em 
seguida, do nitrito em nitrato 
(nitrificação), implica no consumo de 
oxigênio dissolvido no corpo d'água. 
3- O nitrogênio na forma de amônia livre 
é diretamente tóxico aos peixes. 
4- O nitrogênio na forma de nitrato está 
associado à doenças como a 
metemoglobinemia. 
1- O nitrogênio é um elemento indispensável para o 
crescimento dos microrganismos responsáveis pelo 
tratamento de esgoto. 
2- O nitrogênio, nos processos de conversão da 
amônia a nitrito e, em seguida, do nitrito em nitrato 
(nitrificação), que eventualmente possa ocorrer em 
uma estação de tratamento de esgoto, implica no 
consumo de oxigênio e alcalinidade. 
3- O nitrogênio, no processo de conversão do nitrato 
em nitrogênio gasoso (desnitrificação) que 
eventualmente pode ocorrer em uma estação de 
tratamento de esgoto, implica em: (a) economia de 
oxigênio e alcalinidade (quando realizado de forma 
controlada) ou (b) deterioração da sedimentabilidade 
do lodo (quando não controlado), devido à aderência 
de bolhas de N2 aos flocos em sedimentação. 
 
Em um curso de água, a determinação da forma predominante do nitrogênio 
pode fornecer indicações sobre o estágio da poluição eventualmente ocasionada por 
algum lançamento de esgoto a montante. Se esta poluição é recente, o nitrogênio 
estará basicamente na forma de nitrogênio orgânico ou amônia e, se antiga, 
basicamente na de nitrato (as concentrações de nitrito são normalmente mais 
reduzidas), desde que se tenha, no meio em questão, o suficiente de oxigênio 
dissolvido para permitir a nitrificação. Em resumo, pode-se visualizar as distintas 
situações na forma generalizada apresentada na tabela abaixo (abstraindo-se de 
outras fontes de nitrogênio que não o esgoto). 
 
Distribuição relativa das formas de nitrogênio segundo distintas condições 
 
 
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Fonte: Von Sperling et al. (2009, p. 28) 
No esgoto doméstico bruto, as formas predominantes são o nitrogênio 
orgânico e a amônia. O nitrogênio orgânico corresponde a grupamentos amina. A 
amônia tem sua principal origem na ureia, que é rapidamente hidrolisada e 
raramente encontrada no esgoto bruto. Estes dois, conjuntamente, são 
determinados em laboratório pelo método Kjeldahl, constituindo o assim denominado 
Nitrogênio Total Kjeldahl (NTK). A maior parte do NTK no esgoto doméstico tem 
origem fisiológica. As demais formas de nitrogênio são usualmente de menor 
importância no esgoto afluente a uma estação de tratamento. Em resumo, têm-se as 
seguintes equações: 
NTK = amônia + nitrogênio orgânico (forma predominante no esgoto 
doméstico) 
NT = NTK + N02- + N03- (nitrogênio total) 
O NTK pode ser ainda dividido em uma fração solúvel (dominada pela 
amônia) e uma fração particulada (associada aos sólidos em suspensão orgânicos – 
o nitrogênio participa na constituição de praticamente todas as formas de matéria 
orgânica particulada do esgoto). 
A amônia existe em solução tanto na forma de íon amônio (NH4
+) como na 
forma não ionizada (NH3), segundo o seguinte equilíbrio dinâmico: 
 
 
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onde: NH3: amônia livre 
NH4
+: amônia ionizada 
A distribuição relativa assume a seguinte forma em função dos valores de 
pH: 
• pH < 8 Praticamente toda a amônia na forma de NH4
+ 
• pH = 9,5 Aproximadamente 50% NH3 e 50% NH4
+ 
• pH > 11 Praticamente toda a amônia na forma de NH3 
 
Assim,