Avaliação do efeito de doses de biossólido no desenvolvimento de azevém

UNIVE RSID ADE DO V ALE DO IT AJ AÍ
CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS
DA TERRA E DO MAR
Curso de Engenharia Ambiental
ESTUDO DO EFEITO DE DIFERENTES DOSES DE BIOSSÓLIDO
SOBRE O DESENVOLVIMENTO DE AZEVÉM Lolium multiflorum
Lam Semilla
Ac: Ramon Viana Rabello
Orientador: Júlio Cesar Leão, Msc.
Itajaí, novembro/2013

UNIVE RSID ADE DO V ALE DO IT AJ AÍ
CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS
DA TERRA E DO MAR
Curso de Engenharia Ambiental
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO
ESTUDO DO EFEITO DE DIFERENTES DOSES DE BIOSSÓLIDO
SOBRE O DESENVOLVIMENTO DE AZEVÉM Lolium multiflorum
Lam Semilla
Ramon Viana Rabello
Monografia apresentada à banca
examinadora do Trabalho de
Conclusão de Curso de Engenharia
Ambiental como parte dos requisitos
necessários para a obtenção do
grau de Engenheiro Ambiental.
Itajaí, novembro/2013

i
DEDICATÓRIA
Ao meu pai, Edson Carlos Rabello, pelo exemplo de
homem simples, honesto, trabalhador, um grande lutador,
que me ensinou a ser forte e lutar sempre para alcançar
meus objetivos.
À minha mãe, Isaura Viana Rabello, pelo exemplo de
vida, garra, determinação, por ser esta mulher
batalhadora, que mesmo nos momentos difíceis sempre
teve uma palavra de consolo e de paz.
Dedico a vocês, meus queridos e amados pais, por
sempre acreditar no potencial que há em mim e nunca
medirem esforços para me ver crescendo e conquistando
os meus objetivos. Obrigado por seu amor, apoio e
amizade. Amo vocês!

ii
AGRADECIMENTOS
Agradeço
Primeiramente a Deus, por me dar forças para chegar até aqui;
Aos meus irmãos, Guilherme e Priscila por sua compreensão e amizade em momentos
difíceis e pelo apoio incondicional nos momentos em que precisei;
Em especial, a Eduardo Schuetz pelo grande apoio, ajuda e colaboração nas mais diversas
situações;
Ao meu orientador, Júlio Cesar Leão, além de orientador foi um grande amigo e parceiro
nesta empreitada, agradeço também pela sua confiança e apoio;
As professoras Janete Feijó e Rosemeri Carvalho Marenzi por aceitarem fazer parte da
banca examinadora;
Aos professores Antônio Carlos Beaumord (TU), Sergey Alex Araújo, George Luiz Bleyer,
Delamar Schumacher e César Laus Simas, pelas conversas nos corredores da universidade
e pela amizade adquirida nesse tempo todo do curso;
A todos os professores do curso de Engenharia Ambiental por dedicarem a sua vida à área
do ensino, contribuindo desta forma para a minha formação, em especial a coordenadora do
curso, professora Janete Feijó, por sua amizade e disposição em dar soluções para as mais
variadas ocasiões no decorrer do curso;
A Dona Maria, da secretaria do CTTmar, por sua gentileza, cordialidade, e auxílio nos
momentos que precisei;
A todas as funcionárias da secretaria do CTTmar pela gentileza e presteza em seus
atendimentos;
Aos professores, laboratoristas, monitores e funcionários do LATEC, por disponibilizar a
área para a condução do estudo e pelo auxílio nas mais diversas situações;
Ao Sr. Gentil, por ceder o biossólido utilizado neste estudo, por sua presteza e cordialidade;
Aos amigos que conquistei durante todos os anos de faculdade, incluindo os amigos e
amigas da Universidade do Extremo Sul Catarinense – Unesc, Ricardo, Adonai, Gustavo,
Mariane, Manuela, Alice, Flávia, Pabline, Franciane e Roberta, pelas viagens, festas,

iii
parcerias e momentos especiais, aos também amigos conquistados na Universidade do
Vale do Itajaí – Univali, Richardson, André (Deco), Ricardo, Charles, Viviam e Abílio, pelas
conversas, ideias e experiências trocadas durante todo esse percurso;
Enfim, a todos as pessoas que conheci durante esse tempo que permaneci na universidade,
e que de certa forma contribuíram para este momento tão especial.

iv
RESUMO
O grande acúmulo de lodo de esgoto nas ETE é um reflexo do avanço no setor de
saneamento básico no Brasil. A prática mais comum de disposição final deste resíduo é em
aterros, e numa escala de longo prazo não é considerada sustentável. Diversos autores
sugerem uma utilização mais nobre deste resíduo por constituir-se de um material bastante
rico em matéria orgânica e nutrientes. Com as características adequadas a aplicação nos
solos, o lodo de esgoto pode ser chamado de biossólido, e surge como um excelente
fertilizante natural. Com base nisso, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da adição de
diferentes doses de biossólido, proveniente de uma estação de tratamento de esgoto
doméstico, em um Argilossolo vermelho-amarelo, utilizando uma gramínea forrageira como
bioindicadora. Na ocasião do estudo foi utilizada uma estufa que abrigou os experimentos
durante os 52 dias de cultivo. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado,
composto por cinco diferentes proporções de solo:biossólido; TA (1,0:0); TB (0,75:0,25); TC
(0,5:0,5); TD (0,25:0,75) e TE (0:1,0). As avaliações foram realizadas através do
desenvolvimento foliar durante o cultivo e o acúmulo de massa seca obtida com o Azevém.
Nas duas situações, desenvolvimento das folhas e massa seca obtida, o tratamento C (TC)
apresentou os melhores resultados. Através deste estudo, foi possível comprovar que a
partir de 25% de adição de biossólido no Argilossolo já se observa bons resultados de
desenvolvimento de Azevém se comparado à testemunha A (TA) não acrescida de
biossólido, o que constitui do biossólido numa uma valiosa ferramenta para ser utilizada em
áreas desprovidas de matéria orgânica e nutrientes.
Palavras-chaves: Biossólidos, Esgoto Doméstico, Recuperação de Área Degradada.

v
ABSTRACT
The large accumulation of sewage sludge in the Wastewater Treatment Plants (WTP) is a
reflection of the progress in the sanitation sector in Brazil. The most common practice of final
disposal of this waste is landfilled, and on a long-term scale is not considered sustainable.
Several authors suggest a use more noble of this residue because it is made up of a material
quite rich in organic matter and nutrients. With the appropriate characteristics to application
in soil, sewage sludge can be called biosolids, and appears as an excellent natural fertilizer.
Based on this, the objective of this work was to evaluate the effect of addition of different
amounts of biosolids from a domestic sewage treatment plant, in a red-yellow Argilossolo,
using a forage grass as a bioindicator. At the time of study was used a greenhouse that
housed the experiments during the 52 days of cultivation. The experimental design was
completely randomized, composed of five different proportions of soil:biosolid; TA (1.0:0); TB
(0.75:0.25); TC (0.5:0.5); TD (0.25:0.75) and TE (0:1.0). The evaluations were carried out
through the leaf development during cultivation and the accumulation of dry mass obtained
with Ryegrass. In both situations, development of leaves and dry mass obtained, treatment C
(TC) presented the best results. Through this study, it was possible to prove that from 25% of
addition of biosolids in Argilossolo already observed good results of development of ryegrass
if compared to witness A (TA) not added of biossolido, which constitutes of the biosolids a
valuable tool to be used in areas devoid of organic matter and nutrients.
Keywords: Biosolids; Domestic sewage; Recovering degradaded Area.

vi
SUMÁRIO
Dedicatória ............................................................................................................................. i
Agradecimentos..................................................................................................................... ii
Resumo ................................................................................................................................ iv
Abstract ................................................................................................................................. v
Sumário ................................................................................................................................ vi
Lista de Figuras .................................................................................................................... ix
Lista de Tabelas ................................................................................................................... xi
Lista de Abreviaturas ............................................................................................................xii
1 Introdução....................................................................................................................... 1
1.1 Objetivos ................................................................................................................. 4
1.1.1 Geral ................................................................................................................ 4
1.1.2 Específicos ....................................................................................................... 4
2 Fundamentação Teórica................................................................................................. 5
2.1 Esgoto Doméstico e História.................................................................................... 5
2.1.1 Panorama do Saneamento Básico no Brasil..................................................... 6
2.2 As Estações de Tratamento de Esgoto.................................................................... 7
2.2.1 Tratamento do Lodo de Esgoto Produzido em ETEs ........................................ 9
2.2.2 As Características do Biossólido..................................................................... 10
2.2.3 Metais Pesados no Biossólido ........................................................................ 10
2.3 Disposição Final e Alternativas para o Uso do Lodo de Esgoto (Biossólido).......... 12
2.3.1 Reciclagem de Resíduos Sanitários ............................................................... 12

vii
2.3.2 Uso Agrícola................................................................................................... 13
2.3.3 Uso em Reflorestamento ................................................................................ 14
2.3.4 Descarte em Aterros Sanitários ...................................................................... 14
2.3.5 Reuso nas Indústrias e na Construção Civil ................................................... 15
2.3.6 Incineração..................................................................................................... 16
2.3.7 Uso na Recuperação de Áreas Degradadas................................................... 16
2.3.8 Conversão em Óleos Combustíveis................................................................ 18
2.4 Biossólido como Condicionador dos Solos ............................................................ 19
2.4.1 Nutrientes no Biossólido ................................................................................. 19
2.5 Fatores Relacionados ao Solo............................................................................... 20
2.5.1 Ciclagem dos Nutrientes no Solo.................................................................... 21
2.6 Riscos Associados à Utilização de Biossólidos...................................................... 23
2.7 Contribuições do Biossólido para as Plantas ......................................................... 23
2.8 Azevém (Lolium multiflorum Lam Semilla) ............................................................. 25
2.9 Biomassa: Fonte de Energia Limpa e Renovável .................................................. 26
2.10 Regulamentação do Uso de Biossólido na Fertilidade do Solo .............................. 28
2.10.1 Legislação Sobre o Uso do Lodo de Esgoto Sanitário .................................... 29
3 Metodologia.................................................................................................................. 33
3.1 Biossólido Utilizado................................................................................................ 33
3.2 Solo Utilizado......................................................................................................... 35
3.3 Área experimental.................................................................................................. 36
3.3.1 Localização e Caracterização da Área Experimental...................................... 36
3.3.2 Instalação e Condução do Experimento ......................................................... 40

viii
3.3.3 Delineamento Experimental............................................................................ 43
3.3.4 Determinação de Massa Seca do Azevém ..................................................... 44
3.4 Monitoramento do Experimento............................................................................. 46
3.4.1 Características fitotécnicas............................................................................. 46
3.4.2 Análise Estatística .......................................................................................... 49
4 Resultados e Discussão ............................................................................................... 50
4.1 Crescimento Vegetativo......................................................................................... 50
4.2 Tempo de Crescimento para Altura Padrão........................................................... 54
4.3 Acúmulo de Biomassa........................................................................................... 55
5 Considerações Finais ................................................................................................... 58
6 Referências .................................................................................................................. 60
Apêndice.............................................................................................................................. 65

ix
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Azevém (Lolium multiflorum Lam Semilla), imagens do seu cultivo,
desenvolvimento e sementes............................................................................................... 25
Figura 2 - Etapas do tratamento de esgoto doméstico realizado pela empresa limpa fossa. 34
Figura 3 - Fase de separação da fração sólida da fração líquida em tanque de decantação
da empresa limpa fossa....................................................................................................... 34
Figura 4 - Lodo depositado em leitos de secagem da empresa limpa fossa. ....................... 35
Figura 5 - Local de retirada do solo utilizado no estudo. ...................................................... 36
Figura 6 - Local escolhido para construção da estufa nas dependências do LATEC. .......... 37
Figura 7 - Construção da estufa: bases de concreto e ferro, bases enterradas, início da
montagem com os tubos de PVC......................................................................................... 38
Figura 8 - Colocação dos tubos de PVC e montagem da base da estufa com tábuas. ........ 39
Figura 9 - Término da montagem com as tábuas para fixação e execução da cobertura da
estufa com a lona translúcida. ............................................................................................. 39
Figura 10 - Composição das misturas para os tratamentos TB, TC e TD............................. 41
Figura 11 - Recipientes já identificados e com as misturas para os tratamentos.................. 41
Figura 12 - Semeadura do Azevém (Lolium multiflorum Lam Semilla)................................. 42
Figura 13 - Esquema da disposição dos recipientes no interior da estufa com a indicação de
sentido para realizar os revezamentos. ............................................................................... 43
Figura 14 - Fim do cultivo, corte das folhas e retirada das raízes para quantificar o peso da
amostra natural (PAN) da gramínea. ................................................................................... 45
Figura 15 - Procedimentos para determinar o peso da amostra natural (PAN) e após 9 horas
em estufa à 75ºC para determinar o peso da amostra seca (PAS). ..................................... 45
Figura 16 - Cultivo do Azevém aos 10 dias de desenvolvimento: Figura 16A é a testemunha
A, Figura 16B tratamento B, Figura 16C tratamento C, Figura 16D tratamento D, Figura 16E
tratamento E e Figura 16F visão geral dos experimentos. ................................................... 47
Figura 17 - Cultivo do Azevém aos 20 dias de desenvolvimento. ........................................ 48
Figura 18 - Cultivo do Azevém aos 30 dias de desenvolvimento: Figura 18A, testemunha A
(TA); Figura 18B, tratamento E (TE); Figura 18C, tratamento B (TB); Figura 18D, tratamento
C (TC) e a Figura 18E o tratamento D (TD). ........................................................................ 49

x
Figura 19 – Representação gráfica do crescimento das plantas (em cm). Alturas mínimas
observadas no período. ....................................................................................................... 51
Figura 20 – Representação gráfica do crescimento das plantas (em cm). Alturas máximas
observadas no período. ....................................................................................................... 52
Figura 21 - Tempo estimado para atingir 120 cm................................................................. 54
Figura 22 - Massa Seca do Azevém (Lolium multiflorum Semilla) porção foliar e radicial. ... 56

xi
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Dados sobre os domicílios e os serviços de saneamento básico no Brasil. .......... 6
Tabela 2 - Eficiência de diversos sistemas de tratamento de esgoto. .................................... 8
Tabela 3 - Concentrações de metais pesados (mg.kg-1 em massa seca) em estercos, lodos
de ETE's brasileiras e restrições de uso. ............................................................................. 11
Tabela 4 – Conteúdos médios de nutrientes e carbono em diversos biossólidos................. 20
Tabela 5 - Conteúdo médio (em mg.kg-1
) dos elementos minerais e não minerais presentes
no solo................................................................................................................................. 20
Tabela 6 - Peso por recipiente e peso total dos tratamentos................................................ 40
Tabela 7 - Valores das alturas mínimas e máximas (em centímetros) dos tratamentos em
diferentes períodos de tempo. ............................................................................................. 50
Tabela 8 - Constante de crescimento (Kmín)......................................................................... 53
Tabela 9 - Constante de crescimento (Kmáx)......................................................................... 54
Tabela 10 - Tempo em dias para atingir 120 cm.................................................................. 55
Tabela 11 – Massa úmida e massa seca das folhas e raízes e suas porcentagens............. 55
Tabela 12 - Peso total em gramas obtidos em cada estudo................................................. 57

xii
LISTA DE ABREVIATURAS
ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas
ABNT NBR Norma Brasileira Aprovada pela ABNT
ANEEL Agência Nacional de Energia Elétrica
AP Aeração Prolongada
CETESB Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental
CONAMA Conselho Nacional do Meio Ambiente
DF Distrito Federal
EEC Comunidade Econômica Europeia
EPA Environmental Protection Agency
EPAGRI Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa
Catarina
ETE Estação de Tratamento de Esgoto
IBAMA Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais
Renováveis
IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
INMET Instituto Nacional de Meteorologia
LA Lodo Ativado
LATEC Laboratório de Pesquisas Tecnológicas em Engenharia
PAN Peso da Amostra Natural ou úmida
PAS Peso da Amostra Seca
PET Politereftalato de etileno
PNAD Pesquisa Nacional de Amostra de Domicílios
PNSB Pesquisa Nacional de Saneamento Básico
PR Paraná
PRAD Programa de Recuperação de Área Degradada

xiii
PVC Cloreto de polivinila ou policloreto de vinil
SDA Secretaria de Defesa Agropecuária
SNIS Sistema Nacional de Informações de Saneamento
SC Santa Catarina
SP São Paulo
TA Testemunha A
TB Tratamento B
TC Tratamento C
TD Tratamento D
TE Tratamento E
UGL Unidade de Gerenciamento de Lodo
UNIVALI Universidade do Vale do Itajaí

1
1 INTRODUÇÃO
A intervenção humana no meio ambiente pode gerar impactos negativos, e
atualmente tem se tornado uma das grandes preocupações mundiais. Nos últimos anos,
cresce a quantidade de efluentes liberados das residências, e estes tem gerado nas
estações de tratamento de esgoto (ETE) uma grande quantidade de lodo. O tratamento
destes efluentes, na prática, diminui a carga de poluentes descartados nos corpos d’água,
mas criou-se um problema que é a destinação final do lodo, resultado final do processo
(SANTOS 2009).
O crescimento populacional urbano, inevitavelmente, favorece o aumento na cadeia
produtiva, tanto agrícola quanto a industrial. Em virtude do maior consumo de produtos
agrícolas e industrializados, há um aumento considerável na geração de resíduos sólidos e
líquidos produzidos pelo homem, o que gera um grande conflito entre a necessidade e
disponibilidade de áreas aptas para sua disposição final (LANGE et al., 2002). Neste
sentido, é necessário fazer uso de uma alternativa viável para a disposição do resíduo sólido
do tratamento de esgoto, o lodo, e uma das alternativas seria o aproveitamento destes
resíduos no meio agrícola (ANDREOLI et al., 1999).
Apesar dos impactos advindos da ação antrópica no meio ambiente, a utilização dos
recursos naturais se faz necessária; portanto, a ocupação humana, as atividades industriais
e os sistemas agrícolas devem ser compatíveis com a natureza do solo e com o seu
ecossistema, mantendo equilibrado o binômio utilização/conservação (LIMA et al., 2002).
A disponibilidade de áreas adequadas próximas aos grandes centros urbanos
também é uma séria restrição à construção de novos aterros, que deveriam receber apenas
resíduos sem qualquer possibilidade de reciclagem. A própria prática de disposição de
resíduos em aterros não é sustentável, considerando uma escala temporal de longo prazo
(GUEDES, 2005).
Dentre as soluções para a disposição final e o aproveitamento destes resíduos, a
curto e médio prazo, estão a reciclagem através da sua reutilização como geradores de
energia, fertilizante e ou condicionador de solos, como massa prima na construção civil,
entre outros usos (REZENDE, 2005).
O lodo de esgoto é um resíduo advindo das estações de tratamento de esgotos
(ETE), resultado do processo de tratamento. Esse material é bastante rico em matéria
orgânica e nutrientes que estão presentes devido ao consumo e atividade humana. O lodo
de esgoto com as características adequadas a aplicação nos solos, passa a ser chamado de

2
biossólido. Os nutrientes presentes nesse material são reciclados e devolvidos ao solo na
forma de adubo. Os elementos, nutrientes ou não, presentes neste material retornam ao
solo de onde tem sua origem, fechando seus ciclos biológicos, retornando ao início da
cadeia (TAMANINI, 2004).
Rezende (2005) apresenta que o esgoto tratado é utilizado em várias partes do
mundo nas atividades agrícolas e florestais, como fertilizante e condicionador de solos,
devido às suas características físicas e químicas. No Brasil, a utilização do lodo de esgoto
tratado ou biossólido é experimentada cada vez mais em áreas maiores. Em alguns casos
existe o monitoramento por universidades e institutos de pesquisas quanto ao seu uso.
A utilização do lodo de esgoto produzido nas estações de tratamento de esgoto pode
se constituir em uma valiosa ferramenta para a recuperação da cobertura vegetal de
diversas regiões degradadas (TAMANINI, 2004). Segundo Oliveira Filho et al (1987 apud
TAMANINI, 2004), a matéria orgânica é a principal responsável pela estruturação física de
um solo, além de melhorar sua circulação de água e ar.
As aplicações do biossólido em áreas agrícolas, florestais e também degradadas
podem melhorar as propriedades físicas do solo, pois é um condicionador melhorando as
características do solo. Como a área degradada se caracteriza por não fornecer condições
ao desenvolvimento e fixação da vegetação em função da falta de matéria orgânica, de
nutrientes no solo e da atividade biológica, a adição de biossólido apresenta uma série de
características que favorecem a recuperação da vegetação (TSUTIYA, 2000).
Com a utilização do biossólido duas situações podem ser observadas, uma delas é a
forma sustentável do aproveitamento do lodo de esgoto como condicionador de um solo
pobre em nutrientes, e a outra situação é em decorrência da recuperação das
características físicas e químicas de um solo degradado, a geração de biomassa pode ser
vista como uma fonte de energia limpa, já que atualmente a biomassa tem sido cada vez
mais utilizada como massa prima na geração de energia, contribuindo para a diminuição do
acúmulo de CO2 na atmosfera, advindos de outras fontes não renováveis.
Todavia, o uso de biossólido, em doses elevadas, pode adicionar grande quantidade
de elementos indesejáveis ao meio ambiente, visto que alguns biossólidos podem ter
contribuição de resíduos industriais, elevando os níveis de metais pesados a substâncias
tóxicas. O biossólido também pode conter agentes patogênicos em níveis geralmente
proporcionais ao perfil sanitário da população beneficiada pelo serviço de saneamento
(TAMANINI, 2004).

3
Segundo Rezende (2005), as preocupações com a aplicação desta técnica
relacionam-se com os impactos ambientais que tal prática pode causar, como a
contaminação dos lençóis freáticos, cursos d’água e águas superficiais, o favorecimento de
patogenias humanas e animais, a eutrofização de corpos de água, além de alterar as
características químicas e nutricionais dos vegetais com possível interferência também na
cadeia alimentar.
A vista do exposto, o trabalho buscou realizar um estudo sobre o efeito da adição de
diferentes doses de biossólido, proveniente de uma Estação de Tratamento de Esgoto em
um solo pobre em nutrientes utilizando uma gramínea (Lolium multiflorum Lam) como
bioindicadora, e avaliar as possíveis contribuições do biossólido na reinserção de nutrientes
no solo e por consequência se há uma diferença significativa no desenvolvimento da
gramínea. O estudo foi conduzido em uma estufa localizada no Laboratório de Pesquisas
Tecnológicas em Engenharia – LATEC da Universidade do Vale do Itajaí – Univali, campus
Itajaí, Santa Catarina.

4
1.1 OBJETIVOS
Pretende-se neste estudo fazer uso sustentável do lodo de esgoto, e os objetivos
estão divididos em geral e objetivos específicos.
1.1.1 Geral
O objetivo deste trabalho é avaliar o potencial da adição de diferentes doses de
biossólido em um Argilosso vermelho-amarelo, e sua possível contribuição no
desenvolvimento e produção de massa seca de Azevém (Lolium multiflorum Lam Semilla).
1.1.2 Específicos
a) Reunir dados e procedimentos adotados sobre o tratamento de esgoto doméstico e
da disposição do lodo de esgoto;
b) Analisar o desenvolvimento do Azevém (Lolium multiflorum) entre os diferentes
tratamentos;
c) Comparar as quantidades de biomassa produzidas entre os diferentes tratamentos
com a determinação da massa seca do Azevém (Lolium multiflorum);

5
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
2.1 ESGOTO DOMÉSTICO E HISTÓRIA
Quando poucos homens viviam sobre a Terra, e estes eram nômades, alimentavam-
se de frutas, vegetais e animais de certo lugar e quando a escassez aumentava, viajavam
em busca de outro local mais farto, sempre próximos aos cursos dos rios e não tinham
moradias fixas. Com o passar do tempo, o homem desenvolveu formas de domesticar
alguns animais e aprimorou as técnicas de agricultura para poder se alimentar; com isso,
este homem que antes viajava sempre que o alimento acabava, passou a se fixar em um
determinado local, pois tinha o que precisava em torno de si. A partir disto se deu início à
manufatura, urbanização e industrialização e junto a elas surgem as consequências
ambientais maléficas, a exemplo, o incremento de efluentes. Com isso, criaram-se
condições para a proliferação de microrganismos e insetos, e devido à proximidade com o
homem, a disseminação de doenças também aumentou (ROCHA et al., 2004).
A primeira rede de distribuição de água e captação de esgoto de forma eficiente foi
construída há aproximadamente 4.000 anos, na Índia. Grandes tubos feitos de argila
levavam as águas residuais e os detritos para canais cobertos que corriam pelas ruas e
desembocavam nos campos, adubando e regando as colheitas. Algumas cidades da antiga
Grécia e a maioria das cidades romanas também dispunham de sistemas de esgotos. A
população obtinha água para o abastecimento em fontes públicas e utilizava latrinas
comunitárias para as necessidades fisiológicas, como a Toalete de Ephesus do século 1
d.C. Na Idade Média (400 a 1400 d.C.) foi um período de 10 séculos sem avanços
sanitários. Lixo de todo tipo se acumulava nas ruas, facilitando a proliferação de ratos e
criando sérios problemas de saúde pública – um dos mais graves foi a epidemia da peste
bubônica, que só na Europa, causou a morte de cerca de 25 milhões de pessoas (ROCHA
et al., 2004).
No final do século XVIII, com a Revolução Industrial, a população das cidades
aumentou muito, causando agravamento do acúmulo de lixo e excrementos nas ruas,
tornando necessária a criação de um sistema de esgotos que suprisse a demanda. Na
Inglaterra surgiram as primeiras tentativas de medir e caracterizar a poluição, os primeiros
regulamentos de proteção aos cursos d’água e os primeiros processos de tratamento de
águas residuais. A primeira medida adotada foi a construção de sistemas de esgotos
subterrâneos, o que ocorreu pela primeira vez em 1843 em Hamburgo, na Alemanha. A
primeira Estação de Tratamento de Água (ETA) foi construída em Londres em 1829 e tinha
a função de coar a água do rio Tâmisa em filtros de areia e tratar o esgoto antes de lançá-lo

6
ao meio ambiente, porém, só foi testada pela primeira vez em 1874 na cidade de Windsor,
Inglaterra. Com a descoberta de que doenças letais da época (como a cólera e a febre
tifóide) eram transmitidas pela água, técnicas de filtração e a cloração foram mais
amplamente estudadas e empregadas (ROCHA et al., 2004).
2.1.1 Panorama do Saneamento Básico no Brasil
O Brasil passou no último século por um acelerado processo de urbanização, e com
o forte crescimento das indústrias, ocorreu a migração para os centros urbanos, tornando-se
um país predominantemente urbano. Essa rápida inversão provocou um enorme déficit no
setor de saneamento, tornando-se um dos principais problemas ambientais brasileiros.
Diversas bases de dados, como o Sistema Nacional de Informações em Saneamento -
SNIS, a Pesquisa Nacional de Saneamento Básico - PNSB, realizada pelo Instituto
Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE em 2000, e a mais recente (2007) Pesquisa
Nacional de Amostra de Domicílios - PNAD, também do IBGE, revelam que o Brasil ainda
apresenta graves deficiências em relação ao saneamento básico, pois muitos domicílios não
são atendidos por sistemas de coleta, tratamento e disposição adequada de esgoto,
(BRASIL(c)
, 2009).
Os dados apresentados na Tabela 1 seguem a metodologia adotada pela PNAD,
cuja coleta de dados excluía a área rural da Região Norte até 2003. Os dados de 2004 a
2007 foram inseridos de modo coerente com essa metodologia, excluindo também a área
rural da Região Norte.
Tabela 1 - Dados sobre os domicílios e os serviços de saneamento básico no Brasil.
Domicílios Particulares Ano 1993 Ano 2007
Número de Domicílios 36.957.963 55.446.272
Domicílios com Rede de
Abastecimento de água
27.710.268 46.778.067
Domicílios com Rede de
Coleta de Esgoto
14.381.852 28.905.709
Domicílios Cobertos por
Coleta de Lixo
23.817.243 44.866.124
Fonte: Pesquisa Nacional de Amostra de Domicílios – PNAD, realizada pelo IBGE, (BRASIL(C)
,
2009)

7
Percebe-se que, mesmo que o número de domicílios cobertos por rede coletora de
esgoto tenha dobrado no período entre 1993 – 2007, ainda há um grande passivo existente.
O Governo Federal, por meio do Ministério das Cidades e do IBGE, está promovendo a
Política Nacional do Saneamento Básico - PNSB, que tem por objetivo investigar as
condições de saneamento básico de todos os Municípios brasileiros. Essa pesquisa
permitirá uma avaliação da oferta e da qualidade dos serviços prestados à população
brasileira (BRASIL(c)
, 2009).
Segundo Soares (2013), dados mais recentes apontam que cerca de quase 40% da
população em 2012 não tem acesso à rede coletora de esgoto (PNAD, 2012), e que o
pequeno avanço registrado no número de domicílios com acesso à rede coletora de esgoto,
que passou de 55% do total em 2011 para 57,1% em 2012, ainda é insuficiente para as
necessidades do país. Édison Carlos apud Soares (2013), cita números do Sistema
Nacional de Informações sobre Saneamento (SNIS), do Ministério das Cidades,
considerados mais técnicos por serem enviados pelas empresas operadoras de saneamento
nos municípios, e indica que segundo a pesquisa mais recente, de 2011, a situação é pior
do que o retrato da Pnad: 48% da população têm acesso à coleta de esgoto e apenas 38%
do esgoto é tratado.
2.2 AS ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ESGOTO
Normalmente o esgoto sanitário é composto por 99,9% de água e 0,1% de material
sólido. Em síntese, pode-se dizer que o propósito das Estações de Tratamento de Esgoto é
retirar a maior parte do material sólido da água, permitindo devolvê-la, mais limpa, à
natureza. São as estações que tratam as águas residuais de origem ou característica
doméstica, comumente chamada de esgoto sanitário, cujo efluente líquido, após tratamento,
normalmente é lançado em um corpo d’água (mar, rio, córrego, lagoa ou outros) e deve
atender aos padrões de qualidade e de lançamento de efluentes, conforme a legislação
vigente (BRASIL(c)
, 2009).
Ainda segundo Brasil(c)
(2009), o processo de tratamento de esgoto é formado por
uma série de operações com eficiências distintas, e são empregadas para remoção de
substâncias indesejáveis, ou para transformação dessas substâncias em outras de forma
aceitável. A Tabela 2 indica valores teóricos para a eficiência de diversos sistemas de
tratamento, medidos em função da redução de matéria orgânica (DBO).

8
Tabela 2 - Eficiência de diversos sistemas de tratamento de esgoto.
Sistema de Tratamento de Esgoto Sanitário Eficiência de Remoção (%) de DBO
Fossas Sépticas 35 a 60
Fossas Sépticas seguidas de Filtro Anaeróbio 75 a 85
Reatores Anaeróbios de Fluxo Ascendente – UASB 55 a 75
Lodo Ativado Convencional 75 a 95
Lodo Ativado Aeração Prolongada 93 a 98
Reator UASB seguido de Reatores Biológicos 75 a 97
Lagoa Facultativa seguida de Lagoa de
Estabilização
75 a 90
Lagoa Aerada seguida de Lagoa de Decantação 70 a 90
Lagoa Anaeróbia seguida de Lagoa Facultativa 70 a 90
Fonte: Adaptado de SOBRINHO, 1999; VON SPERLING; JORDÃO, 2005.
Segundo Ferreira et al. (1999), os esgotos geralmente são classificados em dois
tipos: domésticos e industriais. Os domésticos são constituídos por despejos domésticos,
águas pluviais e de infiltração, provenientes principalmente de residências, edifícios
comerciais e instituições. Os esgotos industriais são provenientes de utilização de água para
diversas finalidades, com características próprias conforme a finalidade da indústria e do
tipo de tratamento utilizado, entre outros fatores.
Ainda Ferreira et al. (1999) definem que:
“[...] o lodo de esgoto é o resíduo sólido extraído pelas extrações
depuradoras de esgotos domésticos e industriais, juntamente com areia e
fragmentos de lixo, sendo que o lodo é o produto mais importante dos
processos de tratamento”, p.9.
Para Ilhenfeld et al. (1999), é objetivo principal dos tratamentos de esgoto a
concentração de impurezas, tonando o lodo um concentrador de nutrientes, da matéria
orgânica e de metais pesados, podendo ser aproveitado como fertilizante.
Ferreira et al. (1999) afirmam que a quantidade e a qualidade do lodo de esgoto
produzido por uma estação de tratamento dependem de vários fatores, como a vazão do
esgoto tratado, das características do esgoto e do tipo de tratamento e que existe uma
relação entre a quantidade e a qualidade do efluente tratado e a produção de esgoto, sendo
que a produção de esgoto é considerada como referencial da eficiência de operação do
sistema utilizado.

9
2.2.1 Tratamento do Lodo de Esgoto Produzido em ETEs
Os sólidos retirados no processo de tratamento de esgoto normalmente são
denominados lodos de esgoto. Os lodos contêm, em parte, poluentes e patógenos
presentes no esgoto sanitário, sendo necessário receber um tratamento adequado antes de
serem devolvidos à natureza, de forma a não causarem impactos negativos no meio
ambiente ou riscos à população. As principais etapas de tratamento de lodo, normalmente
utilizadas antes da disposição final do lodo são: adensamento ou espessamento,
estabilização, condicionamento, desaguamento ou desidratação e higienização (BRASIL(c)
,
2009).
Entre as etapas de tratamento da fase sólida da ETE, o condicionamento e o
desaguamento de lodos ocupam papel de destaque, pois são nestas etapas que o volume
do lodo pode ser reduzido, tornando-o de fácil manuseio, diminuindo os custos de transporte
e de disposição final (MIKI et al., 2006).
Segundo Brasil(c)
(2009) de maneira geral, o processo de tratamento de esgoto
sanitário pode gerar dois subprodutos:
 Sólidos do tratamento preliminar: a) Sólidos grosseiros (madeiras, panos,
plásticos, outros); b) Sólidos predominantemente inorgânicos (areia ou argila);
 Lodos de esgoto: a) Sólidos predominantemente orgânicos (lodo primário); b)
Sólidos predominantemente orgânicos de origem biológica (lodo secundário); c)
Sólidos precipitados pela precipitação química (lodo terciário).
A higienização é uma operação necessária se o destino do lodo for o uso agrícola, já
que os processos de digestão anaeróbia e aeróbia geralmente empregados não reduzem o
número de patógenos a patamares aceitáveis. Para a incineração ou disposição do lodo em
aterro sanitário, a higienização não é necessária.
Cherubini et al. (2002), testaram a viabilidade de diminuir a quantidade de ovos de
helmintos em lodo de esgoto através de três diferentes tratamentos e três repetições
(testemunha; secagem e solarização; solarização e secagem), estes permaneceram
expostos ao sol por 60 dias a uma temperatura média de 37ºC. Os autores observaram que
houve uma diminuição dos ovos de helmintos, porém não atingiu valores suficientes para
que se fizesse uso deste biossólido na reciclagem agrícola, por exemplo. De acordo com as
análises, mesmo com o forte calor, os ovos de helmintos presentes na camada inferior,
encontraram condições de umidade e temperaturas favoráveis para o seu desenvolvimento.

10
2.2.2 As Características do Biossólido
O lodo de esgoto é constituído por água e sólido granuloso, flocoso e coloidal. A
água presente nos lodos pode ser dividida em água livre, água inter-flocos, água adsorvida
nos flocos, água inter-partículas, água adsorvida nas partículas e água de partícula. O lodo
ainda possui características relacionadas ao tempo de sucção capilar, que é um parâmetro
relacionado à taxa de desidratação e à resistência específica para filtração, que é a
diferença de pressão necessária para produzir uma taxa unitária de filtrado, e a força de
cisalhamento, parâmetro este importante quando o lodo é disposto em aterro (TSUTIYA,
2000).
De acordo com Von Sperling e Andreoli, 2001; Miki et al (2001 apud TAMANINI,
2004) o termo lodo” tem sido utilizado para designar os subprodutos sólidos gerados durante
o processo de tratamento de esgotos. Nos processos biológicos de tratamento, parte da
matéria orgânica é absorvida e convertida, denominada genericamente de lodo biológico ou
secundário, composto principalmente de sólidos biológicos, e por esta razão também
denominado de biossólido. O termo “biossólido” é uma forma de ressaltar os seus aspectos
benéficos, valorizando a reutilização produtiva, em comparação com mera disposição final
improdutiva.
Do ponto de vista agronômico, o lodo de esgoto é um material rico em matéria
orgânica, com grandes quantidades de nutrientes que podem ser utilizados na lavoura,
como fertilizante e condicionador de solos, mas que pode gerar problemas ambientais com a
presença de metais pesados e microrganismos patogênicos (FERNANDES, 2000).
Segundo Guedes (2000), o lodo de esgoto pode fornecer nitrogênio (N) às plantas
em quantidades satisfatórias, além de outros elementos, como fósforo (P), cálcio (Ca),
magnésio (Mg), zinco (Zn) e cobre (Cu).
Andreoli et al. (1999) enfatizam o efeito do biossólido nas características químicas do
solo, devido o seu aporte de nutrientes, principalmente N e o P, que podem ser
disponibilizados de 10 a 50% no primeiro ano de plantio. Também destaca a contribuição do
lodo no fornecimento de micronutrientes, sendo que estes em altas concentrações podem
ser tóxicos.
2.2.3 Metais Pesados no Biossólido
De acordo com Tsutiya (2001), o biossólido pode contribuir para a contaminação do
solo com metais pesados, principalmente se este biossólido for de origem de esgoto

11
industrial. Os metais pesados não apenas exercem efeitos negativos sobre o crescimento
das plantas, mas também afetam os processos bioquímicos que ocorrem no solo.
Os metais pesados contidos nos biossólidos podem ser divididos em duas categorias
em função do risco que eles representam. São considerados metais que oferecem pequeno
risco, o Mn, Fe, Al, Cr, As, Se, Sb, Pb e o Hg. Os metais potencialmente perigosos aos
homens e aos animais são o Zn, Cu, Ni, Mo e o Cd. Dentre esses, em pequenas
quantidades são micronutrientes essenciais para as plantas como o Cu, Fe, Mn, Mo e Zn, e
outros benéficos como o Co, Ni e V (SILVA et al. 2001; TSUTIYA, 2001 apud TAMANINI,
2004).
Segundo Tamanini (2004), embora os metais pesados, de modo geral, possam vir a
ser tóxicos às plantas e aos animais em concentrações reduzidas que habitualmente
aparecem nos esgotos domésticos, não se tem notícias de problemas de toxidez aguda ou
crônica na disposição dos mesmos, ao contrário dos esgotos industriais. Na Tabela 3 são
apresentados níveis de metais pesados encontrados em alguns lodos produzidos no Brasil e
estercos em comparação com os limites definidos por algumas regulamentações.
Tabela 3 - Concentrações de metais pesados (mg.kg-1 em massa seca) em estercos, lodos de
ETE's brasileiras e restrições de uso.
Material Cd Cr Cu Ni Pb Zn Hg Se As
Lodo anaeróbico 1,23 51,1 116,0 16,2 66,8 340,0
Média no estado do Paraná 58,0 89,0 40,0 64,0 465,0 0,50
ETE Norte Londrina, PR (UASB) 0,01 282,0 73,0 101,0 1041,0
Lodo aeróbio 3,35 76,8 478,0 35,5 217,0 1870,0
Média de algumas ETEs 4,5 86,3 157,5 85,3 74,3 564,0 1,7
ETE Franca, SP (LA*1
) 0,06 6,19 0,38 2,9 4,43 4,0 <0,06 <0,006
ETE Norte, DF (LA*1) <20,0 186,0 2,5-5,2 50,0
280-
1500 4,0
ETE Belém, PR (AP*2
) nd 439,0 73,00 123,00 824 1,0
Esterco Bovino (PR) 0,11 27,5 90,2 3,5 11,1 220
Esterco Suíno (PR) 0,58 19,3 230,0 4,0 19,6 1670,0
Esterco de aves (PR) 0,33 15,9 72,8 2,6 5,6 151,0
I. N IAP 20,0 1000,0 1000,0 300,0 750,0 2500,0 16,0
CETESB 85,0 3000,0 4300,0 420,0 840,0 7500,0 57,0 100,0 75,0
CFR part 503 85,0 3000,0 4300,0 420,0 840,0 7500,0 57,0 100,0 75,0
Nota: *¹ LA: lodo ativado; *² AP: aeração prolongada. Fonte: Adaptado de TAMANINI (2004).

12
Debosz et al. (2002 apud REZENDE, 2005), não observam efeitos negativos da
aplicação de biossólido e composto orgânico em incubações no campo e no laboratório,
mas verificam que ambos influenciaram várias propriedades do solo, podendo melhorar a
fertilidade. Afirmam que o uso de resíduos necessita de uma melhor avaliação comparando-
se os efeitos do composto com as variações naturais do ambiente, como clima e solo.
Segundo Raij (1998 apud REZENDE 2005), a grande preocupação do uso do biossólido é a
possibilidade de acumular teores tóxicos de matais pesados no solo, sendo que a prevenção
pode ser feita por inventários das adições e pela análise do solo, e o monitoramento
ambiental começa necessariamente na fonte de produção.
2.3 DISPOSIÇÃO FINAL E ALTERNATIVAS PARA O USO DO LODO DE ESGOTO
(BIOSSÓLIDO)
As alternativas mais comuns para a disposição final ou aproveitamento do lodo de
esgoto são: depósito em aterro sanitário, o reuso industrial ou na construção civil (na
fabricação de agregado leve, cimento, tijolos, cerâmica e pavimentação asfáltica)
incineração, conversão em óleo combustível, recuperação de solos (em áreas degradadas e
de mineração) e uso agrícola e florestal (aplicação no solo como fertilizante). A última opção
destaca-se entre as demais, pois o lodo é rico em matéria orgânica e em macro e
micronutrientes para as plantas. Porém, o lodo de esgoto pode conter poluente como metais
pesados, compostos orgânicos persistentes e organismos causadores de doenças e devem
ser avaliados cuidadosamente (CAMARGO et al. apud CIÊNCIA HOJE, 2008).
2.3.1 Reciclagem de Resíduos Sanitários
Apesar do uso da matéria orgânica ser uma prática muito antiga, se faz necessário
realizar melhores estudos sobre os seus efeitos quanto ao rendimento e a qualidade dos
produtos agrícolas. A qualidade está intimamente relacionada com a nutrição mineral e com
o metabolismo celular. O conceito de qualidade compreende as condições externas, tais
como tamanho, forma, cor, o valor de consumo, que envolve propriedades específicas para
o beneficiamento e, ainda, o valor biológico. Este último está relacionado com o teor de
componentes desejáveis, como proteínas, vitaminas e carboidratos, e indesejáveis como
nitratos, por exemplo, (VOGTMAN & WAGNER, 1987), além de metais pesados que têm
despertado maior atenção em épocas recentes, principalmente por parte da sociedade que
se interessa cada vez mais pelas questões ambientais.

13
Os resíduos agrícolas (restos de cultura, resíduos de beneficiamento, adubos
verdes, estercos) adicionam ao solo parte dos elementos (essenciais, benéficos ou tóxicos)
que a planta absorveu do solo ou do adubo (GOMES et al. 2008).
Dessa forma, muitos estudos têm se voltado para o efeito desses produtos nas
propriedades físicas e químicas e sobre a biota do solo, avaliando-se, muitas vezes, a
resposta das culturas quanto à produção e algumas vezes quanto à qualidade do produto
obtido. A preocupação ambiental emergente do uso cada vez mais intenso de restos
agrícolas, industriais e urbanos é com relação à quantidade de substâncias tóxicas que se
incorpora ao solo. Entre essas, os metais pesados, que passam por um processo de
concentração cada vez mais intenso, com seus ciclos biogeoquímicos naturais
constantemente alterados pelas atividades antropogênicas (GOMES et al. 2008).
2.3.2 Uso Agrícola
Os lodos provenientes do tratamento de esgoto doméstico contem nutrientes
importantes caso o uso agrícola seja uma das formas possíveis de destinação final. Podem
conter quantidades significativas de vários nutrientes essenciais às plantas, como nitrogênio,
fósforo, potássio, cálcio, magnésio, enxofre (macronutrientes) e cobre, ferro, manganês,
zinco, boro, molibdênio (micronutrientes). Alguns desses elementos apresentam
concentrações maiores que as encontradas em diversos adubos orgânicos de uso
tradicional na agricultura (MALINA, 1993;MELO et al, 2000).
Os teores de nitrogênio e fósforo contidos no lodo suprem parte da demanda do solo
por nutrientes, reduzindo a despesa do agricultor com adubos minerais. Entretanto, nos
lodos apenas estabilizados, a presença de microrganismos patogênicos restringe sua
aplicação a culturas específicas, não devendo ser utilizado em culturas em que os alimentos
possam ser ingeridos crus, como no caso das hortaliças (BRASIL(c)
, 2009).
Segundo Nascimento (2008), o lodo de esgoto pode ter diversas finalidades, mas a
reciclagem via utilização agronômica é a que tem apresentado maior potencial devido aos
efeitos do lodo sobre a melhoria de características químicas e físicas dos solos, além de sua
atuação como fertilizante, diminuindo os custos com os fertilizantes convencionais aos
agricultores. Mas, para este fim, se faz necessário conhecer não apenas as características
do lodo, mas também do solo, do vegetal, do clima e do local onde o mesmo será aplicado.
Sabe-se, por exemplo, que a presença de patógenos e parasitas pode constituir-se em
limitação ao uso do lodo na agricultura, principalmente na produção de hortaliças. O uso
agrícola do lodo de esgoto foi exaustivamente pesquisado em todo o mundo, não havendo,

14
portanto, registro de nenhum efeito adverso sobre o ambiente quando o mesmo foi
utilizado seguindo uma das diferentes regulamentações existentes.
2.3.3 Uso em Reflorestamento
O desmatamento desordenado da cobertura vegetal tem proporcionado mudanças
climáticas prejudiciais aos biomas e seus ecossistemas. Isto influencia de forma negativa na
flora e consequentemente na fauna. Além disso, a retirada da vegetação das matas ciliares
e o lançamento de efluentes comprometem a qualidade da água para abastecimento e o
aumento da mortalidade das espécies aquáticas. Diante disso, os programas de
recuperação de áreas degradadas (PRAD) têm sido com o objetivo de restaurar a resiliência
dos ambientes degradados (BORGES, 2011).
Poggiani et al. (2000), citando Zabowski & Henry (1994) afirmam que o uso de
biossólidos em plantações florestais proporciona de forma contínua a liberação de nutrientes
para o sistema radicial das árvores ao longo de vários anos, garantindo assim a manutenção
dos teores minerais nas plantas. Estes mesmos autores acreditam que como os principais
produtos de um reflorestamento não se destinam à alimentação humana e animal, há uma
grande margem de segurança quanto à possibilidade da disseminação de eventuais
contaminantes, desde que sejam tomados cuidados em relação à localização das áreas e as
devidas precauções na aplicação do biossólido.
Guedes (2000), em experimento com Eucaliptus grandis, em Itatinga (SP), concluiu
que a aplicação do biossólido aumenta a produção da serapilheira e consequentemente o
retorno de nutrientes no solo, bem como acelera a decomposição da serapilheira
acumulada.
2.3.4 Descarte em Aterros Sanitários
É menos comum a disposição do lodo seco em aterro sanitário exclusivo, mas ao
contrário, é muito comum a co-disposição em aterros sanitários de lixo urbano. Esta sem
sido, na verdade, a prática mais usual em nosso país. Não há qualquer inconveniente nesta
forma de destinação final do lodo, desde que seu teor de sólidos seja pelo menos 30%; teor
de sólidos inferior a este valor dificulta ou impede a própria compactação e o trabalho das
máquinas sobre o aterro (PACHECO, 2009).
A alternativa de dispor o lodo em aterro sanitário, a concentração de patógenos tem
importância secundária, o que realmente tem relevância é o teor de sólidos do lodo, por seu
efeito direto no volume, na consistência e na capacidade de produzir chorume do material

15
disposto no aterro. Pode ser previsto um aterro sanitário exclusivo para recebimento dos
lodos, da areia e dos detritos grosseiros do gradeamento, com capacidade de
armazenamento para todo o período de projeto da ETE. O principal inconveniente dessa
alternativa de disposição é a redução da vida útil do aterro, caso a quantidade de lodo
disposta seja significativa (BRASIL(c)
, 2009).
O lodo de esgoto da ETEs do Rio de Janeiro, por exemplo, vem, desde muitos anos,
sendo lançado em aterros sanitários de lixo urbano, com teor de sólidos da ordem de 30%.
Com a opção recente de aumentar o teor de sólidos através do processo de secagem
térmica nas ETEs da Região Metropolitana do Rio de Janeiro, esta prática será facilitada e
se tornará mais econômica pela redução do volume a dispor. Em São Paulo igualmente o
lodo é seco por meio de filtros prensa na ETEs Barueri (a maior do Brasil) e Suzano é
disposto em aterro sanitário da Prefeitura de São Paulo (PACHECO, 2009).
2.3.5 Reuso nas Indústrias e na Construção Civil
Alguns estudos realizados apresentam a possibilidade do reuso do biossólido nas
indústrias de fabricação de tijolos, cerâmicas e cimento. Devido à possibilidade da indústria
cerâmica em aceitar novos materiais em sua composição como componentes na massa-
prima, uma das alternativas promissoras de disposição correta desse material é a
incorporação em materiais cerâmicos (ARAÚJO, 2008).
A indústria cerâmica, neste cenário, tem sido ultimamente alvo de diversas pesquisas
com incorporação de resíduos, destacando-se pela sua facilidade de aceitar novos
componentes a serem incorporados como matéria-prima, a exemplo, o lodo de esgoto,
resíduos de mineração, escoria de siderúrgicas, pó de cimento entre outros. Estes resíduos
têm sido avaliados na fabricação de telhas e tijolos, cimento, agregados leves, matriz de
cimento Portland, e componentes de mistura asfáltica. O uso na indústria cerâmica é
altamente promissor, pois as massas argilosas utilizadas são de natureza heterogênea,
aceitando incorporação de materiais residuais de diversos tipos e origens, mesmo quando
adicionados em quantidades significantes (OLIVEIRA et al. 2004 apud INGUNZA et al.
2006).
Slim e Wakefield (1991 apud INGUNZA et al., 2006), relatam a produção em escala
real de tijolos com adição de lodo, destacando como principais vantagens da sua
incorporação na massa-prima o menor consumo de água e de combustível, descrevendo tal
prática como uma forma adequada de disposição de lodo.

16
Liew et al (2004 apud INGUNZA, et al. 2006), fabricaram tijolos com adição de até
20% de lodo, sem alterar significativamente as suas características funcionais. Os autores
relataram como principal efeito da adição de altas quantidades de lodo as modificações na
porosidade.
2.3.6 Incineração
É o processo mais drástico de desidratação do lodo e resulta como produto final,
basicamente, cinzas, reduzindo ao mínimo possível o volume do lodo. Apesar de o lodo ter
sido transformado em cinzas, ainda assim, precisa ser depositado em aterros sanitários. O
processo de incineração possui algumas desvantagens, entre elas: o alto custo da
operação, o consumo considerável de combustíveis, a necessidade de mão de obra
especializada, os riscos de poluição atmosférica, além de despesas posteriores com a
disposição em aterros (Tomaz et al. 2009).
A incineração é uma alternativa recomendada apenas para ETEs de grande porte,
uma vez que esse processo possui alto custo de implantação e operação. Deverá atender,
no mínimo, às seguintes exigências: tratar adequadamente de todos os gases de escape
produzidos na unidade; não produzir poeira ou odores ofensivos e tampouco gerar gases
poluentes ao meio ambiente ou que contribuam para o efeito estufa; e não produzir
efluentes líquidos que não possam ser lançados nas redes públicas de coleta de esgoto,
com qualidade equivalente ao esgoto doméstico, ou, no caso da inexistência das redes de
coleta de esgoto, que não possam ser lançados em corpo receptor, com o padrão de
qualidade exigido pelo órgão ambiental (BRASIL(c)
, 2009).
2.3.7 Uso na Recuperação de Áreas Degradadas
Áreas degradadas são áreas que tiveram redução na sua capacidade em produzir
bens através de uma utilização específica, geralmente induzida pelo homem, podendo ser
definida como áreas que sofreram um processo de redução e/ou perda da capacidade
potencial do solo quantitativamente e/ou qualitativamente (TAMANINI, 2004).
A recuperação de áreas degradadas não é um procedimento rápido e está
diretamente relacionada com a capacidade de recuperação do solo, onde são empregadas
técnicas que estimulam a atividade biológica como principal agente remediador desses
ambientes (BEZERRA et al. 2003). Devido às propriedades físicas e químicas do lodo de
esgoto, este pode ser utilizado em áreas degradadas a fim de recuperar as características
necessárias para o desenvolvimento da vegetação (CASTRO et al. 2002).

17
Oliveira et al. (1993) verificaram que o aumento das doses de lodo de esgoto no
solo promoveu uma absorção significativa de N, P, Ca e Mg em plantas de sorgo granífero.
Entretanto, WISNIEWSKI et al. (1996), estudando a viabilidade do uso do lodo de esgoto na
recuperação de áreas degradadas pela mineração de calcário, relataram que o lodo parece
ser mais indicado para melhorar as condições físicas do solo do que para o fornecimento de
nutrientes às plantas.
Segundo Bezerra et al. (2003), em suas conclusões sobre a utilização do lodo de
esgoto na recuperação de uma área degradada no entorno do Aeroporto do Rio de Janeiro,
conclui que:
“A adição do lodo de esgoto ao solo aumentou consideravelmente os teores
de matéria orgânica, nitrogênio, fósforo e cálcio, e em menor extensão os
teores de magnésio e potássio, com pouca alteração no pH do solo”, p.24.
E ainda afirma que:
“O processo de revegetação empregado na recuperação de áreas
degradadas pode tornar-se uma alternativa viável para a disposição final do
lodo de esgoto”, p.24.
Griebel et al (1979 apud TAMANINI, 2004) avaliaram a influência de doses de
biossólido entre 75 e 150 mg.ha-1 (massa seca) e adubação mineral no crescimento de
vegetação espontânea em solos degradados testados em vasos. Os tratamentos com
biossólido apresentaram mais de 95% de cobertura e tiveram as maiores produções de
massa seca, aumentando conforme as dosagens aplicadas. As doses superiores a 112
mg.ha-1 apresentaram resultados semelhantes a solos não degradados.
Sopper e Kerr (1982 apud TAMANINI, 2004 p. 39) estudaram a recuperação de
aproximadamente 1.500 hectares de áreas degradadas, com doses de biossólido entre 7 a
202 mg.ha-1 (massa seca) e utilizaram gramíneas de rápido crescimento e cobertura com
leguminosas apresentando aumentos significativos de massa seca, superando as
expectativas requeridas para revegetação.
Sopper (1993 apud TAMANINI, 2004 p. 39) também verificou que a aplicação de
biossólido proporcionou um efeito benéfico para um rápido estabelecimento e crescimento
de gramíneas e leguminosas em áreas degradadas. Nos tratamentos com o uso do
biossólido, as plantas se mostraram mais vigorosas, com maior porcentagem de cobertura,
maior produtividade e desenvolvimento de sistema radicial. Nos locais onde a vegetação foi
mantida, houve uma grande reciclagem de nutriente e consequente acúmulo de matéria
orgânica.

18
Castro (2000 apud TAMANINI, 2004 p. 39) também observou que as produções de
massa seca de aveia e de milho foram superiores nos tratamentos em que foi aplicado
biossólido, tendo sido pouco influenciadas pelos diferentes níveis de degradação simulada
do solo.
Segundo estes autores, supõe-se que a técnica de utilização de lodo de esgoto
aliada a revegetação do ambiente, é uma técnica viável e sustentável para a recuperação de
áreas degradadas.
2.3.8 Conversão em Óleos Combustíveis
Dentre as diversas formas de disposição final de biossólidos, a pirólise é uma delas.
Este processo tem muitas vantagens quando comparadas com as demais. No processo
pirolítico, são gerados produtos que podem ser usados, tais como óleo, gases e carvão,
como fonte de combustíveis ou em outros usos relacionados à indústria petroquímica
(KARAYILDIRIM et al 2006).
Segundo Pedroza et al (2010), a pirólise geralmente ocorre a uma temperatura que
varia desde os 400°C até o início do regime de gaseificação e pode ser definida como:
[...] “a degradação térmica de qualquer material orgânico na ausência
parcial ou total de um agente oxidante, ou até mesmo, em um ambiente com
uma concentração de oxigênio capaz de evitar a gaseificação intensiva do
material orgânico”, p.88.
Shen e Zhang (2004) realizaram a pirólise de uma mistura composta por 80% de
lodo de esgoto, e 20% de lixo urbano, a uma temperatura de 500°C e obtiveram 17% de
óleo pirolítico com poder calorífico de 33 MJ/kg e propriedades similares às do óleo diesel.
Mocelin (2007) cita que o lodo da ETEs - Belém (SANEPAR), aeróbio, não calado
com percentuais de 49% de matéria orgânica e 51% de cinzas foi pirolisado em
temperaturas e tempos que variaram de 350-700°C e 30-120 minutos e que este processo
resultou em 17% de óleos combustíveis, com poder calorífico de 34,54 kJ/g. Tais resultados
mostram as potencialidades do emprego do lodo de esgoto sanitário, na produção de óleo
combustível.
O tratamento térmico por pirólise é uma alternativa ambientalmente correta a ser
empregada no reaproveitamento de biossólidos. As frações, líquida e gasosa, obtidas
durante o processo, apresentam elevados poderes caloríficos que podem ser reaproveitados
no próprio processo pirolítico. O resíduo sólido, gerado durante o processo, também pode
ser reaproveitado na construção civil (VIEIRA, 2011).

19
2.4 BIOSSÓLIDO COMO CONDICIONADOR DOS SOLOS
A alta deficiência de matéria orgânica, nutrientes e atividade biológica do solo são as
principais características de áreas degradadas. A composição química do lodo de esgoto,
juntamente com a sua capacidade de melhorar as condições físicas do solo, aumentando a
capacidade de infiltração, a retenção de água e a aeração (TSUTYA, 2000), faz do lodo de
esgoto um resíduo com grande potencial de utilização para a recuperação de áreas com
solos degradados.
De acordo com Cardoso e Fortes Neto (2000), as alterações nas propriedades
químicas e físicas do solo estão intimamente relacionadas com a criação de condições
favoráveis para o estabelecimento ou incremento das comunidades de microfauna (papel
importante nos ciclos biogeoquímicos) e mesofauna (contribuem para as fragmentações dos
materiais orgânicos e a ciclagem dos nutrientes), bastante reduzidas em áreas degradadas
e de suma importância no restabelecimento da vegetação e na ciclagem de nutrientes.
A disposição final de lodo de esgoto no solo sem provocar impactos ambientais
adversos, depende, dentre outros fatores, das características físico-químicas e biológicas do
solo, composição e quantidade do resíduo a ser aplicado e manejo adequado da cultura e
vegetação no local de aplicação (SKORUPA et. al. 2006).
2.4.1 Nutrientes no Biossólido
Os biossólidos contêm matéria orgânica, macro e micronutrientes que exercem um
papel fundamental na manutenção da fertilidade do solo, também provocando impacto direto
no desenvolvimento e rendimento das plantas, sendo geralmente sua aplicação altamente
benéfica. A elevada quantidade de matéria orgânica contida no biossólido pode aumentar o
conteúdo de húmus, melhorando a capacidade de armazenamento e de infiltração da água
no solo, reduz a erosão, facilita a penetração das raízes e a vida microbiana. A matéria
orgânica fornece nutrientes para a planta e para os organismos do solo e atua como
condicionador do solo, melhorando suas características físicas, químicas e biológicas que
em geral afeta positivamente o desenvolvimento das plantas. A presença destes elementos
nos lodos depende do esgoto que lhe deu origem e do processo de tratamento de esgoto e
do lodo (MELFI e MONTES, 2001; TSUTIYA, 2001; ANDREOLI et al. 2001 apud TAMANINI,
2004).
As concentrações dos nutrientes no biossólido variam de acordo com o tipo e
tratamento que o esgoto recebe. A Tabela 4 exemplifica as quantidades médias de
nutrientes que são encontrados nos biossólidos. Com relação ao N, os biossólidos

20
geralmente são ricos e quando tratados com cal, apresentam também altos teores de Ca
e Mg.
Tabela 4 – Conteúdos médios de nutrientes e carbono em diversos biossólidos.
ETEs
Barueri, SP*1
Franca, SP*1
Belém, PR*2
UASB, PR*2
Sul, DF*3
(Lodo Ativado) (Lodo Ativado) (Lodo Ativado) (Anaeróbico) (Aeróbico)
N
g.kg-1
0,225 0,915 0,419 0,222 0,535
P 0,148 0,181 0,37 0,067 0,170
K 0,001 0,035 0,036 0,095 0,018
C org 2,100 3,400 3,21 2,01 6,250
Ca 0,729 0,213 0,159 0,083 0,268
Mg 0,06 0,03 0,041
B
mg.kg-1
118,00 22,00
Fe 42224,00 20745,00
Cu 703,00 98,00 439,00 89,00 186,00
Zn 1345,00 1868,00 864,00 456,00 1060,00
Mn 242,00 143,00
Mo 23,00 9,00
Fonte: Adaptado de TAMANINI (2004).
2.5 FATORES RELACIONADOS AO SOLO
Sobre os aspectos da química dos solos, estes são sistemas multicomponentes,
influenciados pelos sistemas biogeoquímicos, que contêm partículas sólidas, líquidas e
gasosas. São sistemas abertos por trocarem massa e energia com a atmosfera circundante,
biosfera e hidrosfera. Esse fluxo de massa e energia para os solos ou a partir deles é
altamente variável no tempo e espaço, sendo essencial para o desenvolvimento do perfil do
solo e de sua fertilidade (SPOSITO, 1989 e SANCHES, 1981 apud TAMANINI, 2004).
Tabela 5 - Conteúdo médio (em mg.kg-1
) dos elementos minerais e não minerais presentes no
solo.
Elemento Solo Elemento Solo Elemento Solo
Li 24 Zn 60 Cr 54
Be 0,92 Ga 17 Mn 550
B 33 Ge 1,20 Fe 26.000
C 25.000 As 7,20 Co 9,1
N 2.000 Se 0,39 Ni 19
O 490.000 Br 0,85 Cu 25
F 950 Rb 67 La 37
Na 12.000 Sr 240 Hg 0,09
Mg 9.000 Y 25 Pb 19
Al 72.000 Zr 230 Nd 46

21
Si 310.000 Nb 11 Th 9,40
P 430 Mo 0,97 U 2,70
S 1.600 Ag 0,05 Ti 2.900
Cl 100 Cd 0,35 V 80
K 15.000 Sn 1,30 Cs 4
Ca 24.000 Sb 0,66 Ba 580
Sc 9 I 1,20
Fonte: Adaptado de TAMANINI (2004, p. 15).
2.5.1 Ciclagem dos Nutrientes no Solo
De acordo com Varennes (2003), a disponibilidade dos nutrientes para as plantas vai
depender das entradas e saídas dos elementos no solo e das transformações que ali
ocorrem. As principais entradas de nitrogênio no solo provêm da fixação biológica do
nitrogênio atmosférico, da deposição a partir da atmosfera, e da aplicação de fertilizantes e
água de rega, as saídas resultam da remoção do nutriente nas culturas, de perdas gasosas
e de perdas por lixiviação, escoamento superficial e erosão. O fósforo encontra-se adsorvido
na matriz do solo e em solução; o enxofre em formas minerais e orgânicas e provém, grande
parte, da deposição atmosférica, sobretudo em regiões costeiras ou perto de indústrias; o
potássio na estrutura de minerais, fixado em minerais argilosos, o cálcio e o magnésio na
estrutura de minerais ou da matéria orgânica.
O ciclo dos nutrientes em ecossistemas naturais envolve a absorção de nutrientes
minerais pelas raízes, que são incorporados na biomassa das plantas por um determinado
período de tempo e retornam para o solo na forma orgânica e inorgânica com a serapilheira
constituída por folhas, flores, frutos, ramos e cascas das árvores. Certa quantidade de
nutrientes pode passar através dos herbívoros antes de tornar ao solo (VAN NOORDWIJK,
1999).
De acordo com Jordan (1985 apud REZENDE 2005), os principais fatores que
controlam a ciclagem dos nutrientes no solo são: temperatura e sua variação durante o dia e
o ano, umidade, fatores bióticos e produtividade primária.
Existem mais de dez elementos químicos essenciais à nutrição vegetal, sendo que
dois desses, cálcio e magnésio, são aplicados em maior quantidade e seu veículo principal é
o calcário, um corretivo de acidez dos solos. Embora não seja considerado como fertilizante,
o calcário, fonte de cálcio e de magnésio, exerce grande influência na nutrição das plantas.
Outro elemento presente em diversos fertilizantes comerciais é o enxofre, que assume
importância para determinadas culturas. Assim, na condição de macro elementos restam o

22
nitrogênio, fósforo e potássio que constituem três grupos de materiais fertilizantes,
amplamente e intensamente utilizados na agricultura (GOMES et al, 2008).
De acordo com Malavolta (1994) os fertilizantes podem ser considerados
contaminantes quando fornecem quantidades variáveis de elementos, e assim podem
causar desvios na composição normal do meio ambiente, muitos deles reconhecidos como
metais pesados e outros como micronutrientes.
Gomes et al. (2008) alertam para o que o uso de fertilizantes no solo obedeça
sistematicamente as recomendações agronômicas, mediante análises químicas prévias para
fertilidade; por se tratar de corpos estranhos ao solo, as reações e alterações processam-se
física, química e biologicamente, podendo causar impactos, tanto negativos quanto positivos
nesse ambiente e no agro ecossistema como um todo. A classificação biogeoquímica se
deve ao fato de que esses ciclos constituem-se num sistema composto por uma parte viva
(bio) e uma parte sem vida (geo). De acordo com os autores, todos os ciclos biogeoquímicos
envolvem interações entre solo e atmosfera, e por isso podem ser classificados em dois
grupos: o gasoso e o sedimentar. No ciclo gasoso, o principal reservatório é a atmosfera.
Neste ciclo os nutrientes C, H, O e N entram e saem da biosfera na forma gasosa. O ciclo
sedimentar tem a crosta terrestre como principal reservatório.
De acordo com EMBERLIN (1984) diversos fatores influenciam a velocidade de
ciclagem de cada nutriente nos ecossistemas:
a) a natureza do elemento: o ciclo de alguns nutrientes é mais rápido do que outros
devido a suas características químicas e também ao modo como são utilizados pelos
organismos. Nutrientes de ciclo gasoso apresentam em geral ciclagem mais rápida do que
nutrientes de ciclo sedimentar;
b) a taxa de crescimento das plantas e animais: essa taxa afeta a taxa de absorção
do nutriente e consequentemente seu movimento na teia alimentar;
c) a taxa de decomposição da matéria orgânica: essa está em função direta do clima
e do tipo de solo. Em regiões quentes e úmidas a biomassa vegetal que cai ao solo é
rapidamente decomposta pela ação dos microrganismos resultando na rápida liberação dos
nutrientes e;
d) a ação do homem: as atividades humanas influenciam a taxa de ciclagem dos
nutrientes. A agricultura, por exemplo, modifica a taxa natural de perda dos nutrientes do
solo nas águas de drenagem.

23
Em ecossistemas naturais como uma floresta ou pastagem nativa, os ciclos
biogeoquímicos se mantêm em equilíbrio dinâmico, controlado basicamente pelos
componentes da comunidade biótica. Considerando-se sistemas naturais ou agro
ecossistemas, segundo Odum (1971), quanto mais tempo os elementos puderem ser
mantidos dentro de uma área e utilizados por sucessivas gerações de organismos, tanto
menores serão as perdas e, portanto, menor será a necessidade de reposição desses
elementos a partir de fontes externas.
2.6 RISCOS ASSOCIADOS À UTILIZAÇÃO DE BIOSSÓLIDOS
A utilização de biossólidos nas práticas agrícolas e florestais e sua reciclagem no
solo necessitam, além da determinação das características reológicas, físicas e químicas do
biossólido, de um amplo conhecimento das propriedades fundamentais e na quantidade de
elementos poluentes que estão sendo incorporados ao solo para poder-se limitar a
quantidade de biossólido a aplicar, prevenindo a ocorrência de qualquer problema futuro.
Neste sentido, os fatores que podem oferecer mais riscos são a contaminação da água
subterrânea devido à lixiviação, da água de superfície devido ao carreamento superficial de
componentes do biossólido e causar patogenias devido o contato direto com pessoas e
animais (Andreoli et al, 2001; Melfi e Montes, 2001 apud TAMANINI, 2004).
Segundo Tamanini (2004) o biossólido pode contribuir para a degradação dos solos
e provocar desequilíbrios físico-químicos, biológicos e nutricionais. Se, por um lado, os
patógenos podem ser facilmente eliminados dos biossólidos pelos métodos de higienização
disponíveis, os metais pesados podem inviabilizar sua disposição no solo por poder poluir o
solo pela concentração elevada de elementos tóxicos ou fitotóxicos. Os autores citam que a
presença do biossólido pode provocar alterações na comunidade microbiana do solo e, com
isso, afetar a funcionalidade do agro ecossistema, induzindo a problemas com doenças e
pragas em plantas e ainda pode reduzir a comunidade de organismos benéficos. Podem
ainda, alterar a ciclagem de nutrientes como o C e o N, de importância fundamental para o
crescimento vegetal. Quando o sistema de higienização empregado envolve processos
alcalinos, o biossólido pode elevar o pH dos solos a níveis inadequados, provocando
distúrbios sobre a disponibilidade de nutrientes.
2.7 CONTRIBUIÇÕES DO BIOSSÓLIDO PARA AS PLANTAS
De acordo com Varennes (2003) o hidrogênio, o carbono e o oxigênio fazem parte da
estrutura de moléculas orgânicas e são obtidos a partir da água, oxigênio molecular e
dióxido de carbono. O autor cita os macronutrientes para as plantas, como:

24
 O nitrogênio como sendo o elemento mais abundante nas plantas, e a sua
deficiência causa uma redução no crescimento vegetal.
 O fósforo é o segundo elemento que mais frequentemente limita o crescimento
vegetal e sua deficiência está associada ao baixo crescimento vegetativo.
 O enxofre faz parte da estrutura de proteínas, de algumas vitaminas e
coenzimas, e de produtos do metabolismo secundário, e a sua deficiência pode
afetar a fotossíntese e a síntese de proteínas, resultando também num menor
crescimento da planta.
 O potássio é o terceiro elemento que mais frequentemente afeta o crescimento
da planta, pois é necessário para a síntese de proteínas, aumenta a tolerância ao
frio, geada e doenças.
 O cálcio está associado às paredes e membranas celulares, estabilizando-as. As
concentrações de cálcio nas células funcionam como sinal que liga estímulos
como a luz às respostas do metabolismo.
O autor cita ainda que os micronutrientes (ferro, manganésio, zinco, cobre e níquel),
dependem do pH e do teor de matéria orgânica nos solos. Estes micronutrientes fazem
parte da estrutura de várias enzimas e são importantes para vários processos metabólicos,
como a fotossíntese, a respiração celular, a lenhificação dos tecidos e a frutificação. O
crescimento das plantas depende também de fatores genéticos e ambientais, que incluem
os fatores climáticos, edáficos e bióticos.
A aplicação de biossólido tem conduzido ao aumento na absorção de nutrientes
pelas culturas resultando na melhoria das propriedades do solo, com reflexo na
produtividade. Entretanto, devido àsua composição, este aumento nem sempre mantém o
equilíbrio adequado entre os diferentes nutrientes de modo que, mesmo havendo aumento
na disponibilidade de nutrientes, a planta não apresentará aumento na produtividade (MELO
et al, 2001).
Segundo Corsi; Nascimento Júnior e Gomide (1994 apud TAMANINI, 2004), para o
máximo crescimento e desenvolvimento das forrageiras se faz necessário levar em
consideração o índice de área foliar e eficiência fotossintética das folhas. Esses fatores
capacitam a planta na maior interceptação de luz solar aumentando a taxa de acúmulo de
massa seca.
Epstein (1972) pondera que certo elemento pode estar presente na planta; no
entanto não significa que este seja essencial à vida da mesma, sendo que os solos
possuem inúmeros elementos químicos, e a planta cultivada deve conter consequentemente

25
pelo menos traços da maioria desses elementos, tanto dos essenciais para o crescimento
quanto outros não essenciais.
2.8 AZEVÉM (LOLIUM MULTIFLORUM LAM SEMILLA)
O Lolium multiflorum Lam Semilla é uma planta anual de inverno, cespitosa, que
pode crescer até 1,20m, e alcança em média 0,75m de altura, e num período médio de 80
dias atinge a sua capacidade de desenvolvimento (DERPSCH; CALEGARI, 1992 apud
EMBRAPA, 2013).
Segundo Pereira (2006) o Lolium multiflorum Lam Semilla é originário da região
mediterrânea e é conhecido como Azevém; seu crescimento inicial é mais lento que o das
aveias e o centeio, porém é bem mais rústico. É de excelente capacidade de rebrota, muito
palatável e de alto valor nutritivo. Resiste bem ao pisoteio intenso e ao frio, desenvolvendo
bem somente durante o inverno e não resistente a verões intensos. A Figura 1 apresenta
imagens do Lolium multiflorum em condições de cultivo (Figura 1A), suas florações (Figura
1B) e as sementes (Figura 1C).
Figura 1 - Azevém (Lolium multiflorum Lam Semilla), imagens do seu cultivo, desenvolvimento
e sementes.
Fonte: Pereira (2006). Azevém (Lolium multiflorum Lam). Como Selecionar Plantas para Áreas
Degradadas e Controle da Erosão.

26
Pereira (2006) cita ainda que o Azevém adapta-se a clima subtropical-temperado
não exigente em solos, vegeta bem em locais de boa umidade, não tolerando, porém, água
estagnada.
Segundo a Embrapa (2013), o Azevém é uma espécie rústica e vigorosa,
considerada naturalizada em muitas regiões sul-brasileiras, perfilha em abundância,
produtiva, podendo superar as demais espécies de inverno quando bem fertilizada. É
utilizada para compor pastagens anuais com dezenas de espécies, oportunizando pastejo
de meados do inverno à primavera, tanto para corte como para pastejo. O Azevém
apresenta desenvolvimento inicial lento; entretanto, até o fim da primavera, supera as
demais forrageiras em quantidade de forragem. Produz alimento de elevado teor de proteína
e de fácil digestão, sendo aparentemente muito palatável aos ruminantes.
Pereira (2006), afirma que o Azevém é muito usado para a formação de relvados em
taludes de corte ou aterro nas rodovias. Produz cerca de 10 a 15 toneladas por hectare de
massa seca, suportando 2 a 2,5 animais/ha com bom manejo. É utilizado também para feno
ou pastoreio.
O Azevém adapta-se a quase todos os tipos de solo, preferindo os de textura média.
Em solos baixos e ligeiramente úmidos, desenvolve-se melhor do que em solos altos e
secos. Tolera umidade, mas não resiste ao encharcamento. As raízes são superficiais (5 a
15 cm) e, por isso, é sensível à seca. Na primavera, a planta de Azevém está sujeita ao
acamamento, pois se apresenta praticamente só com folhas. O acamamento pode causar
perdas consideráveis de forragem em potreiros sob pastejo (EMBRAPA, 2013).
A época de semeadura de Azevém estende-se de março a junho. Em semeadura
singular, usa-se 25 a 40 kg ha-1
de sementes. O peso de 1.000 sementes das variedades
diplóides, mais precoces é de 2,3 g, aproximadamente. Das espécies forrageiras de inverno,
é a que apresenta maior produção de forragem verde, sendo, entretanto, tardia, pois o
rendimento de forragem é mais elevado a partir de setembro (EMBRAPA, 2013).
Em trabalho conduzido por Souza et al (1989 apud Embrapa, 2013), o Azevém
produziu mais biomassa seca em comparação à cereais de inverno (aveia preta, aveia
branca, centeio, cevada, trigo e triticale).
2.9 BIOMASSA: FONTE DE ENERGIA LIMPA E RENOVÁVEL
Biomassa é todo recurso renovável que provêm de matéria orgânica - de origem
vegetal ou animal - tendo por objetivo principal a produção de energia. A biomassa é uma

27
forma indireta de aproveitamento da luz solar, ocorre a conversão da radiação solar em
energia química por meio da fotossíntese, base dos processos biológicos de todos os seres
vivos. Uma das principais vantagens da biomassa é que seu aproveitamento pode ser feito
diretamente, por meio da combustão em fornos, caldeiras, entre outros. Neste sentido, estão
sendo desenvolvidas e aperfeiçoadas, tecnologias de conversão cada vez mais eficientes
como, a gaseificação e a pirólise (BRASIL(d)
2004).
Segundo a Associação Brasileira das Indústrias de Biomassa e Energia Renovável –
ABIB (2013), a biomassa residual (florestal, industrial ou agrícola) deve ser valorizada, pois
permite a produção de energia térmica e energia elétrica. Esta valorização tem vantagens,
pois corresponde a uma redução das emissões de carbono, uma fonte de energia renovável
e ainda permite uma valorização econômica de um produto.
De acordo com ABIB (2013), através do VI Congresso Internacional Associação dos
Estados Unidos de Energia Renovável, realizado em 2011, definiu-se o conceito de
biomassa que foi traduzida e aplicada na realidade brasileira. Biomassa é qualquer material
orgânico, incluindo massa-prima do processo de desbaste (resíduos) florestal: (I) são
subprodutos do processo florestal (madeira, celulose), industrial e agrícola; (II) são colhidos
de acordo com as leis de manejo florestal; (III) materiais incluindo, a) resíduos de culturas
florestais; b) outros materiais vegetativos e óleos mineirais (incluindo resíduos de madeira);
c) de resíduos animais e subprodutos (incluindo as gorduras, óleos, graxas e estrume
animais); d) fração de materiais biogênicos, incluindo todos os resíduos segregados,
resíduos alimentares, jardim e de águas residuais e os biossólidos de estação de
tratamento; ou (IV) materiais vegetais incluindo: a) grãos em agricultura; b) outros produtos
agrícolas com potencial residual como milho; c) árvores colhidas em conformidade com as
leis de manejo florestal, as regras e regulamentos; d) outras plantas e e) algas, plantas
aquáticas e derivados (incluindo óleos).
Segundo Brasil(d)
(2004), a biomassa vem sendo bastante utilizada na geração de
eletricidade, principalmente para demandas isoladas da rede elétrica. Uma importante
vantagem é a sua utilização pode ser associada à redução no consumo de combustíveis
fósseis. As principais fontes de biomassa são do bagaço e a palha de cana, que cada vez
mais são utilizadas em caldeiras para gerar energia nas usinas. Além dos resíduos da cana-
de-açúcar, a grande maioria das culturas brasileiras gera biomassa que podem se utilizadas
para a geração de energia. No entanto grande parte é queimada ou retorna ao solo através
da incorporação dos restos de cultura. Estes outros resíduos podem ser: da casca de arroz,
cascas de castanhas, côco da bahia, côco de babaçu, dendê e cascas de laranjas.

28
De acordo com o Laboratório de Produtos Florestais do IBAMA apud Brasil(d)
(2004), cerca de 50 milhões de metros cúbicos de madeira em tora extraídos por ano na
região amazônica produzem apenas 20 milhões de metros cúbicos de madeira serrada. Do
total, aproximadamente 60% é desperdiçado nas serrarias durante o processamento
primário. Em geral, mais de 20% são desperdiçados no processamento secundário, gerando
um imenso volume de resíduos. No Brasil, existe ainda muito resíduo proveniente da
atividade florestal sendo desperdiçado, podendo, se bem utilizado, significar um acréscimo
na geração de energia principalmente para comunidades que não são beneficiadas pelo
sistema elétrico nacional.
Segundo o Instituto Carbono Brasil (2008), a biomassa vegetal é aproveitada através
da queima direta em fornos e caldeiras, e para aumentar a sua eficiência alguns processos
e tecnologias estão sendo aperfeiçoados, como a gaseificação e a pirólise. No Brasil,
aproximadamente 30% do consumo doméstico bruto de energia é derivado de produtos da
biomassa vegetal. Além disso, segundo a ANEEL, a biomassa representa 30% dos
empreendimentos de cogeração em operação no país.
2.10REGULAMENTAÇÃO DO USO DE BIOSSÓLIDO NA FERTILIDADE DO SOLO
Segundo Carvalho e Carvalho (2001 apud TAMANINI, 2004 p.46), desde que os
biossólidos começaram a ser utilizados na agricultura em escala mais intensa, a ausência
de normas para o seu uso correto passou a ser uma preocupação. A presença de
patógenos e metais pesados é potencialmente capaz de provocar severos danos ao homem
e ao ambiente. Em 1986, o Conselho Diretor da Comunidade Econômica Européia
promulgou a Diretiva 86/278/EEC para a proteção ambiental e do solo quando o lodo de
esgoto é utilizado na agricultura. Nessa Diretiva, ao lado de conceitos sobre diferentes tipos
de lodos, são apresentados limites de concentração dos metais pesados nos solos e no lodo
de esgoto, metodologia de amostragem e análise de solo e do lodo, dentre outros.
Segundo Lima (2010), diante do aumento da produção do lodo gerado em ETE e sua
crescente utilização em áreas agrícolas, ficou evidente a necessidade de criar legislações
específicas para enquadrar, organizar, regulamentar e orientar o uso agrícola do lodo e de
seus produtos derivados, garantindo a segurança ambiental e sanitária do seu
gerenciamento. Com isso, estabelecer critérios para o uso agronômico do lodo, visando à
adequação ambiental das áreas com potencial do material e à seleção das culturas que
serão exploradas, possibilitando uma melhor aceitação e uma boa rentabilidade aos
produtores rurais, garantindo assim, a sustentabilidade dessa alternativa ao longo do tempo.

29
Segundo Camargo et. al. (2008 apud CIÊNCIA HOJE, 2008), vários países usam
rotineiramente lodo de esgoto na agricultura, porém no Brasil, esse uso ainda não é
difundido. O uso agrícola parece ser a opção mais viável, mas é necessária uma ampla
reflexão sobre a possibilidade de uma agressão ambiental. Em função dos riscos de
contaminação, diversos países elaboraram normas técnicas sobre o uso de lodo de esgoto
na agricultura. Nos Estados Unidos, a EPA sigla inglesa para Agência de Proteção
Ambiental, estabeleceu exigências e critérios para seu uso e disposição. Essa legislação
federal, adotada em 1993, encoraja o uso racional do lodo de esgoto, não aplicando a este
as normas mais rígidas relativas a resíduos perigosos, mas determina a proteção à saúde
humana e ao ambiente.
Camargo et. al. (2008 apud CIÊNCIA HOJE, 2008) cita ainda que no Brasil, o uso
agrícola de lodo de esgoto é regulamentado pelos Ministérios do Meio Ambiente (MMA) e da
Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA), sendo que o primeiro tomou como base das
normas a legislação norte-americana. No caso do Ministério da Agricultura, Pecuária e
Abastecimento, a Instrução Normativa nº 23, de 2005, da Secretaria de Defesa
Agropecuária (SDA) considera que lodo de esgoto é um fertilizante orgânico composto
proveniente do tratamento de esgotos sanitários, quando este for um produto de uso seguro
na agricultura, atendendo aos limites estabelecidos para contaminantes. Tais limites são
estabelecidos em outra Instrução Normativa da SDA (nº 27, de 2006).
2.10.1 Legislação Sobre o Uso do Lodo de Esgoto Sanitário
O Ministério do Meio Ambiente através da Resolução 375/2006, do Conselho
Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), “define os critérios e os procedimentos para o uso
agrícola de lodos de esgoto gerados em estações de tratamento de esgoto sanitário e seus
produtos derivados e dá outras providências” (BRASIL(b)
, 2004). É uma regulamentação
recente, restritiva, e teve seu Anexo I retificado pela Resolução 380/2006.
Segundo Lima (2010), esta Resolução não visa somente a obter benefícios agrícolas
com a utilização desta prática, como também evitar riscos à saúde e ao meio ambiente. Na
resolução são citadas, inclusive, outras legislações que completam algumas questões
importantes do gerenciamento e que deverão ser seguidas e respeitadas para uma
completa abordagem do problema. Segundo o autor no escopo geral da Resolução, o lodo é
tratado como um produto que, sobretudo em virtude de seus riscos potenciais, deve ser
gerenciado adequadamente para que seus constituintes atendam a padrões específicos, a
fim de que esses riscos sejam minimizados e até mesmo eliminados.

30
A Resolução nº. 375/2006 considera que o lodo de esgoto a ser aplicado em uma
área agrícola deva ser caracterizado pelos seguintes indicadores: potencial agronômico,
substâncias orgânicas e inorgânicas potencialmente tóxicas, indicadores bacteriológicos e
agentes patogênicos, e estabilidade do lodo.
Já os anexos da Resolução indicam quais os parâmetros devem ser determinantes
para caracterizar o potencial agronômico (como carbono orgânico, fósforo total, formas de
nitrogênio) para caracterizar a presença de substâncias inorgânicas e orgânicas (como
arsênio, bário, etc.), para caracterizar quanto à presença de agentes patogênicos e
indicadores bacteriológicos (no caso, apenas coliformes termotolerantes, ovos viáveis de
helmintos, Salmonella e vírus entéricos), e para caracterizar a estabilidade do lodo (no caso
da relação entre sólidos voláteis e sólidos totais deve ser inferior a 0,7).
A Resolução exige que deva existir uma Unidade de Gerenciamento de Lodo – UGL,
que será responsável pelo recebimento, processamento, caracterização, transporte,
destinação do lodo produzido e monitoramento dos efeitos ambientais, agronômicos e
sanitários de sua aplicação em área agrícola. Pode-se considerar ainda a possibilidade de
sua utilização na produção de fertilizantes, e nesse caso, o Ministério da Agricultura possui
regulamentações próprias para a produção e comércio de fertilizantes e corretivos.
De acordo com as características referentes aos indicadores bacteriológicos e
agentes patogênicos encontrados a norma enquadra o lodo de esgoto ou produto derivado
em duas classes, classe A e classe B. Desta forma o considerado Classe A, poderá ser
utilizado para quaisquer culturas, sendo proibido o uso do material, não importando a
classificação, em pastagens e cultivo de olerícolas, tubérculos e raízes e culturas inundadas,
bem como as demais culturas cuja parte comestível entre em contato com o solo. Já o
considerado Classe B é restrito ao cultivo de café, silvicultura, culturas para produção de
fibras e óleos, com aplicação mecanizada, em sulcos ou covas, seguida de incorporação.
Santos (2001 apud Lima 2010) cita que antes da criação da Resolução nº 375/2006
do Conama, algumas regiões brasileiras já haviam estabelecido critérios para o uso do lodo
em áreas agrícolas. As principais legislações nacionais foram criadas pelos estados do
Paraná, São Paulo e Distrito Federal. A CETESB, por exemplo, criou a própria norma em
04/12/1999, o que possibilitou a elaboração de manual específico para a utilização na
agricultura do biossólido produzidos na ETE de Franca, localizada na cidade de Franca – SP
e operada pela SABESP, registrando-o como condicionador de solos no Ministério da
Agricultura.

31
Lima (2010) cita que, no Paraná, as pesquisas com lodo começaram a ser
desenvolvidas em 1989 e, em 1993, foi iniciado um programa multidisciplinar com o objetivo
de gerar tecnologias e critérios seguros para o uso do lodo como fertilizante. O programa
contou com a participação de várias instituições de ensino e pesquisa, institutos, prefeitura,
além de órgãos financiadores para o desenvolvimento das pesquisas, que serviram de base
para a publicação do Manual técnico para a utilização agrícola do lodo de esgoto no Paraná
(SANEPAR, 1997 apud Lima, 2010). Após a criação da legislação federal (Resolução nº
375/2006 do Conama), o Paraná foi o primeiro estado a publicar uma nova legislação
adaptada à federal (Andreoli et al, 2007 apud LIMA, 2010).
No Distrito Federal foi elaborado um texto explicativo sobre as propriedades do lodo
e de como deve ser manejado e aplicado em diversos usos agrícolas e na recuperação de
áreas degradadas (Santos, 2001 apud LIMA, 2010 p.92).
Segundo Pacheco (2009), nos Estados Unidos existem fertilizantes produzidos a
partir do lodo das estações de tratamento, por compostagem ou outros processos,
comercializados até em supermercados, para uso agrícola, em jardins, parques, gramados,
etc. Existem marcas já tradicionais e mais conhecidas, como Milorganite (da cidade de
Milwaukee, Wisconsin), Philorganic (da cidade de Philadelphia), Amend (do Distrito Sanitário
de Los Angeles), Nitrohumus (da Kellog Supply Co. de Los Angeles) e outros. Com o intuito
de apresentar uma imagem positiva de bom uso que se pode obter do lodo gerado nas
estações de tratamento de esgotos, o lodo vem sendo denominado “biossólido” (biosolids
em língua inglesa).
Outros órgãos da esfera federal têm tratado em suas legislações questões relativas
ao lodo de esgoto. Além do CONAMA, a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT,
2004) através da ABNT NBR 10004 (2004), estabelece uma classificação para resíduos
sólidos e enquadra o lodo de esgoto em duas classes, podendo ser enquadrados como
Classe I considerados perigosos, e Classe II não perigosos; para esta segunda classificação
são divididos em inertes (B) e não inertes (A).
Resíduos Classe I apresentam fortes restrições quanto a seu uso agrícola, por
possuírem características tais como: patogenicidade, reatividade, corrosividade,
inflamabilidade e toxicidade. Estes são oriundos principalmente de materiais advindos do
setor industrial, que geralmente apresentam teores de metais elevados quando comparados
com lodos de origem doméstica (SILVEIRA et al., 2003 apud SCHIRMER, 2010). Outro
exemplo de resíduos potencialmente perigosos são os hospitalares, devido à presença de
agentes patogênicos (LUZ; GUIMARÃES, 1972; FERREIRA, 1995 apud SCHIRMER, 2010).

32
Trannin et al (2008 apud SCHIRMER, 2010) citam que o lodo, quando proveniente
de ETEs destinadas a tratamento de esgoto doméstico, é enquadrado como resíduos
Classe II A ou até mesmo B, que permite seu uso com maior segurança na agricultura. Isto
é possível desde que o resíduo seja avaliado quanto ao seu valor agronômico, e sejam
respeitados os limites de uso, determinando os potenciais impactos de sua aplicação sobre
atributos do solo, para que atenda critérios técnicos e de segurança à saúde humana e
ambiental, estabelecidos para o uso agrícola deste tipo de material.
No caso do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, a Instrução
Normativa nº 25, de 2009, da Secretaria de Defesa Agropecuária (SDA), vem aprovar as
Normas sobre as especificações e as garantias, as tolerâncias, o registro, a embalagem e a
rotulagem dos fertilizantes orgânicos simples, mistos, compostos, organominerais e
biofertilizantes destinados à agricultura.
Esta Norma define o lodo de esgoto como uma massa-prima proveniente do sistema
de tratamento de esgotos sanitários, possibilitando um produto de utilização segura na
agricultura, atendendo aos parâmetros estabelecidos no Anexo III desta mesma Norma e
aos limites máximos estabelecidos para contaminantes.
Para o caso do estado de Santa Catarina, não foram encontradas legislações
pertinentes à abordagem do trabalho, o lodo de esgoto não consta nem na Política Estadual
de Resíduos Sólidos de Santa Catarina, que atualmente é regulamentada pela Lei nº
13557/2005.

33
3 METODOLOGIA
Este trabalho teve o intuito de avaliar o potencial da adição de diferentes doses de
biossólido em um Argilossolo vermelho-amarelo, na produção de massa seca de Azevém
(Lolium multiflorum Lam Semilla), através da utilização de três diferentes dosagens de
solo/biossólido aplicadas em um único momento, assim como a comparação com os
tratamentos com dosagens zero e 100% de biossólido, onde se utilizou uma gramínea
forrageira como bioindicadora de fertilidade. O solo utilizado no estudo é proveniente de
uma área que teve toda a sua camada orgânica retirada e possui alto teor de argila devido a
profundidade ao qual ele foi coletado. Já o biossólido é proveniente do resultado de
tratamento de esgoto doméstico de uma empresa limpa fossa da região.
Neste sentindo foram analisados e comparados o desenvolvimento foliar e o acúmulo
de massa seca obtido com as folhas e raízes da gramínea forrageira nos diferentes
tratamentos. Através destes dados, estudou-se o possível uso do biossólido como um
fertilizante natural para o Azevém, apresentando qual o tratamento demonstrou ser o melhor
para o seu desenvolvimento.
3.1 BIOSSÓLIDO UTILIZADO
O biossólido utilizado foi proveniente da ETE de uma empresa limpa fossa da região,
onde a produção de lodo se dá de forma aeróbia através de aeração prolongada e gera
aproximadamente 100 m³ de lodo/ano. O lodo que é desaguado e secado em leitos de
secagem é recolhido com certa periodicidade por empresas especializadas e posteriormente
é encaminhado para aterros. Este biossólido permaneceu aproximadamente três meses em
tanques de secagem, com a finalidade de promover a redução do volume para posterior
descarte. A empresa limpa fossa, recebe apenas esgotos domésticos, pois efluentes
industriais, por exemplo, não são recolhidos, existe apenas a indicação de outras empresas
que trabalham com este tipo de efluente, que sejam especializadas em realizar estes
serviços.
O funcionamento do tratamento de esgoto é essencialmente aeróbio, e o método
utilizado baseia-se nas seguintes etapas: a) o esgoto doméstico recebido passa pelo
gradeamento para a separação dos materiais mais grosseiros (Figura 2A.), b) num segundo
momento é removido a areia que fica retida na caixa de areia (Figura 2B.), c) com posterior
envio do material para tanques de decantação (Figura 2C. e Figura 2D.), d) a fração sólida
(Figuras 3A e 3B.) é separada da fração líquida (Figura 3C), e esta é descartada no corpo
d’água receptor próximo a estação, neste caso, o Rio Perequê em Porto Belo, SC.

34
Figura 2 - Etapas do tratamento de esgoto doméstico realizado pela empresa limpa fossa.
Fonte: Elaborada pelo autor.
Figura 3 - Fase de separação da fração sólida da fração líquida em tanque de decantação da
empresa limpa fossa.

35
Ao término destes processos, parte dos sólidos retorna para o tanque, e o excesso
é descartado em leitos de secagem ainda úmidos (Figuras 4A e 4B) formando o lodo de
esgoto; este por processo natural torna-se um material seco (Figuras 4C e 4D), um
biossólido, que é o interesse deste experimento. Nesta última etapa do lodo, o mesmo fica
por um período de três meses aproximadamente nos leitos de secagem até a sua
destinação final em um aterro sanitário.
Figura 4 - Lodo depositado em leitos de secagem da empresa limpa fossa.
Todo o biossólido utilizado no experimento ficou inerte por aproximadamente três
meses. Nesta ocasião, o biossólido recebeu luz solar, pela prática da própria empresa limpa
fossa, na tentativa de promover uma desinfecção e desinfestação de patógenos, porém,
como não é objetivo deste estudo avaliar a eficiência deste tratamento, não se pode afirmar
que o lodo utilizado tenha sido higienizado, e assim, a sua utilização foi de uso restrito para
fins deste estudo, transportado e manuseado de forma a garantir a segurança das partes
envolvidas durante a execução do experimento. Desta forma, o biossólido utilizado neste
estudo foi extraído de um dos leitos de secagem, o mais antigo, com cerca de três meses.
3.2 SOLO UTILIZADO
O solo utilizado na ocasião do experimento foi proveniente de um terreno situado no
município de Itapema, SC. Segundo o Sistema Brasileiro de Classificação de Solos – SBCS

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