Lodo de esgoto: tratamento, valorização agronômica e uso seguro na agricultura brasileira

DESAFIO DO SANEAMENTO E OPORTUNIDADE AGRONÔMICA

O crescimento populacional e sua concentração nos centros urbanos têm incrementado a geração de resíduos a uma taxa superior à capacidade do ambiente de assimilá-los. Entre os resíduos gerados, os esgotos e o lixo urbano destacam-se pelas grandes quantidades e pelo potencial poluidor. No Brasil, grande parte dos esgotos ainda é lançada in natura nos corpos hídricos, comprometendo a qualidade dos já escassos recursos hídricos.

O aumento dos índices de tratamento de esgotos é um importante indicador de desenvolvimento socioambiental, porém é responsável pela geração de um novo resíduo: o lodo de esgoto (Pedroza et al., 2010). Entre as alternativas para sua destinação final, a reciclagem agrícola se apresenta como relevante pelas seguintes razões: viabilidade agronômica já demonstrada pela pesquisa científica, menores custos, benefícios aos solos tropicais pela aplicação de matéria orgânica e reciclagem de nutrientes, alinhamento aos princípios da economia circular e atendimento à Política Nacional de Resíduos Sólidos (Lei nº 12.305/2010; Brasil, 2010).

Entretanto, dependendo das características da bacia de esgotamento, o lodo pode apresentar organismos patogênicos e elementos químicos, entre eles metais pesados, que requerem controle e monitoramento adequados para seu uso na agricultura. Para a reciclagem agrícola como biossólido, aplica-se a Resolução CONAMA nº 498/2020 (Brasil, 2020) e, no Estado de São Paulo, a Norma CETESB P4.230 (CETESB, 2021). Quando o lodo é tratado por compostagem, conforme Resolução CONAMA nº 481/2017 (Brasil, 2017), ele pode ser considerado matéria-prima para fertilizantes orgânicos, aplicando-se as regras do MAPA, em especial a Instrução Normativa SDA nº 61/2020 (Brasil, 2020b).

 

SANEAMENTO, GERAÇÃO E DESTINAÇÃO DO LODO DE ESGOTO NO BRASIL

O saneamento básico é assegurado pela Constituição Federal, e a Lei nº 11.445/2007 (Brasil, 2007) estabeleceu suas diretrizes. Sua ausência impacta diretamente a população e o ambiente, resultando em propagação de doenças e contaminação do solo, da água e do ar (Kronemberger et al., 2011; Guerra, 2011).

No Brasil, cerca de 100 milhões de habitantes não têm acesso à coleta de esgoto. Apenas 54% da população tem acesso ao sistema de coleta total (urbano e rural). Em áreas urbanas, o índice de coleta é de 62%, e 78,5% do coletado recebe algum tipo de tratamento (Brasil, 2019). A geração de lodo é proporcional ao crescimento demográfico e ao aumento do número de estações de tratamento (Rosiek, 2020). Dados oficiais sobre a geração atual são ausentes (Brasil, 2019). Estima-se a produção de lodo entre 150 e 220 mil t/ano de sólidos totais (Pedroza et al., 2010). Com a universalização dos serviços, a geração poderia atingir 1,2 milhão de t de ST/ano. Entre as opções de destinação, o uso agrícola e a disposição em aterros são as mais frequentes (Sampaio, 2013).

 

CONCEITO, CARACTERIZAÇÃO E POTENCIAL AGRONÔMICO DO LODO DE ESGOTO

O lodo de esgoto é um resíduo sólido Classe II A (não perigoso, não inerte), gerado no tratamento biológico de esgotos sanitários (ABNT, 2004). Sua composição é predominantemente orgânica (60 a 80% de matéria orgânica na base seca), com fração mineral contendo areia, argila, silte, nutrientes e metais pesados. Os fatores determinantes de sua composição são o método de tratamento, a sazonalidade e o perfil industrial da região de origem (Carvalho et al., 2015).

 

Na literatura nacional, dados de caracterização de lodos da região metropolitana de São Paulo mostram grande variabilidade quantitativa (Tabela 1), especialmente para metais pesados, enquanto as variações para N, P e K são menores. Cabe destacar que os dados apresentados foram compilados no início dos anos 2000 e, portanto, refletem as condições operacionais e de controle da época. Desde então, avanços significativos no tratamento de esgotos, no controle de efluentes industriais e na regulação ambiental indicam uma tendência de melhoria na qualidade dos lodos gerados (Brasil, 2020; CETESB, 2021). No entanto, dados consolidados e amplamente disponíveis para a região metropolitana de São Paulo ainda são limitados na literatura. Estudos mais recentes, em fase de consolidação e futura publicação, tendem a contribuir para uma atualização desse cenário.

 

Tabela 1. Composição de lodo de esgoto da região metropolitana de São Paulo

Atributo	Intervalo	Atributo	Intervalo
Matéria orgânica (g kg⁻¹)	313-722	Co (mg kg⁻¹)	30-41
C-orgânico (g kg⁻¹)	132-425	Cr (mg kg⁻¹)	16-2.227
N-total (g kg⁻¹)	7,2-61	Cu (mg kg⁻¹)	85-2.404
P-total (g kg⁻¹)	0,5-21	Fe (mg kg⁻¹)	34.954-170.955
Ca (g kg⁻¹)	7,2-163	Ni (mg kg⁻¹)	6,5-1.331
Mg (g kg⁻¹)	1,0-27	Mn (mg kg⁻¹)	54-820
S-total (g kg⁻¹)	7,2-37	Pb (mg kg⁻¹)	16-835
Cd (mg kg⁻¹)	0,2-35	Zn (mg kg⁻¹)	245-4.327

 

Além de nutrientes e metais, o lodo contém microrganismos patogênicos (bactérias, vírus, protozoários, vermes), cujas quantidades variam conforme as condições socioeconômicas e a eficiência do tratamento. Processos como digestão aeróbia/anaeróbia, calagem e compostagem eliminam praticamente a totalidade desses organismos. Em clima tropical úmido, a persistência de patógenos no solo pode se estender por meses, sendo necessário um período de segurança de 35-40 dias antes da revegetação ou irrigação.

Entre os contaminantes de interesse, além dos tradicionalmente monitorados, como metais pesados e patógenos, tem crescido o foco sobre os chamados poluentes emergentes, com destaque para substâncias perfluoroalquiladas (PFAS) e microplásticos. Esses compostos podem estar presentes em lodos de esgoto em função de atividades domésticas e industriais. No entanto, os conhecimentos atuais sobre seu comportamento no solo, biodisponibilidade e possíveis impactos agronômicos e ambientais ainda são limitados. Assim, embora o tema já esteja no radar da comunidade científica e regulatória, sua abordagem no contexto do uso agrícola de lodos ainda depende de avanços técnicos e normativos, que deverão orientar futuras diretrizes de monitoramento e controle.

Por sua vez, compostos orgânicos persistentes tradicionalmente associados a riscos ambientais, como hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (PAHs), dioxinas e furanos, e outros incluidos na lista da Convenção de Estocolmo, têm sido amplamente avaliados em estudos de caracterização de lodos de esgoto em diferentes países, inclusive no Brasil. De modo geral, não têm sido detectados em concentrações que representem risco ambiental relevante nas condições de uso agrícola estabelecidas. Esse entendimento técnico contribuiu, inclusive, para que tais substâncias não fossem mantidas como parâmetros específicos na revisão da Resolução CONAMA nº 375/2006 (Brasil, 2006), que resultou na publicação da Resolução nº 498/2020 (Brasil, 2020).

O potencial agronômico do lodo de esgoto, bem como seu valor como matéria-prima para a indústria de fertilizantes orgânicos está fundamentado basicamente nos elevados teores de carbono orgânico presentes na sua composição. O aumento do teor de carbono orgânico no solo pode resultar em melhorias nas suas propriedades físicas, químicas e biológicas. Além disso, esse resíduo contém quantidades relevantes de nutrientes, com destaque para nitrogênio e fósforo, além de elevada densidade e diversidade de microrganismos organotróficos.

 

MARCO REGULATÓRIO PARA O APROVEITAMENTO AGRONÔMICO DO LODO DE ESGOTO

O marco regulatório evoluiu em duas vertentes: o uso direto como resíduo e o uso como matéria-prima para fertilizantes.

 

1. Evolução para o uso como resíduo

Em 1999, a CETESB publicou a Norma P4.230, a primeira no Brasil para reciclagem agrícola de lodo. Em 2006, o CONAMA publicou a Resolução 375, que definiu critérios nacionais para o uso agrícola de lodo como resíduo. Em 2020, foi publicada a Resolução CONAMA nº 498, que atualizou esses critérios (Tabela 2). No Estado de São Paulo, a 2ª Edição da Norma CETESB P4.230 (2021) estabeleceu critérios mais restritivos.

 

Tabela 2. Valores máximos permitidos de substâncias químicas no biossólido (mg kg⁻¹ de ST)

 

Substância	Classe 1	Classe 2	Substância	Classe 1	Classe 2
Arsênio	41	75	Mercúrio	17	57
Cádmio	39	85	Molibdênio	50	75
Chumbo	300	840	Níquel	420	420
Cobre	1.500	4.300	Selênio	36	100
Cromo	1.000	3.000	Zinco	2.800	7.500

Fonte: CONAMA nº 498/2020.

 

1. Evolução para o uso como matéria-prima para fertilizantes

O Decreto Federal nº 4.954/2004 estabeleceu, pela primeira vez, a possibilidade legal de transformar o lodo de esgoto em fertilizante orgânico. A IN SDA nº 23/2005 definiu o fertilizante orgânico composto Classe “D” como aquele que utiliza matéria-prima oriunda de despejos sanitários, resultando em produto de utilização segura. A IN SDA nº 61/2020 consolidou as regras, definindo a compostagem como processo que resulta em material estabilizado com propriedades completamente diferentes dos resíduos originais.

A IN SDA nº 61 classifica os fertilizantes orgânicos compostos contendo lodo como Classe B, de uso seguro na agricultura, sujeitos aos mesmos limites de contaminantes estabelecidos para os produtos da Classe A (Tabela 3). O uso passou a ser permitido em todas as culturas, com revogação da obrigatoriedade de uso de EPI e da proibição do uso em olerícolas, desde que respeitados os critérios de qualidade.

 

Tabela 3. Limites máximos de contaminantes em fertilizantes orgânicos (IN SDA nº 7/2016)

Contaminante	Limite Máximo	Contaminante	Limite Máximo
Arsênio	20 mg kg⁻¹	Mercúrio	1 mg kg⁻¹
Cádmio	3 mg kg⁻¹	Níquel	70 mg kg⁻¹
Chumbo	150 mg kg⁻¹	Selênio	80 mg kg⁻¹
Cromo hexavalente	2 mg kg⁻¹	Coliformes termotolerantes	1.000 NMP/g MS
Salmonella sp.	Ausência em 10g	Ovos viáveis de helmintos	1 em 4g ST

Fonte: MAPA (2016).

 

COMPOSTAGEM COMO PROCESSO DE TRATAMENTO DO LODO DE ESGOTO

A compostagem é um processo oxidativo biológico, natural e controlado, que por meio da intensa atividade de microrganismos termofílicos, promove o tratamento de resíduos sólidos orgânicos, bioestabilizando a carga orgânica, biodegradando substâncias nocivas, eliminando patógenos, reduzindo massa e volume e produzindo um composto com características adequadas ao uso na agricultura.

O processo divide-se em duas etapas. Na biodegradação, inicialmente predominam microrganismos mesófilos (25-40 °C), seguidos por termófilos (55-60 °C), com grande demanda por oxigênio e intensa degradação da matéria orgânica. Na maturação, ocorre a humificação e estabilização da matéria orgânica. Para o sucesso do processo, a aeração, temperatura, umidade e pH são fundamentais, mas o fator mais condicionante para a compostagem do lodo de esgoto é a relação carbono/nitrogênio (C/N). O lodo apresenta relação C/N baixa (10-20) e consistência pastosa, não sendo autocompostável. Assim, é essencial adicionar materiais ricos em carbono, como resíduos de poda, palhas, bagaço de cana ou serragem, para elevar a relação C/N para 25-30 e melhorar a estrutura física da pilha, garantindo aeração e eficiência.

A compostagem agrega múltiplos benefícios ao lodo de esgoto. A elevação da temperatura acima de 55 °C elimina patógenos como Salmonella e coliformes, sendo que a manutenção de 60-70 °C por três dias garante a completa higienização (Khalil et al., 2011). A atividade microbiana também degrada poluentes orgânicos, com reduções superiores a 50% para hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, talatos e clorobenzenos (Cai et al., 2012; Poluszyńska et al., 2017; Cardoso, 2018). Os metais pesados têm sua disponibilidade reduzida por diluição com o material estruturante e por adsorção às cargas formadas durante a degradação da matéria orgânica (Moretti et al., 2015). O composto resultante apresenta matéria orgânica estabilizada e humificada, atuando como condicionador físico do solo (Carvalho et al., 2015), além de fornecer nutrientes prontamente disponíveis, como nitrogênio, fósforo e micronutrientes (Moretti et al., 2015).

A partir do composto, pode-se produzir fertilizantes organominerais, que combinam a fração orgânica com fertilizantes minerais. A IN SDA nº 61 exige que esses produtos tenham mínimo de 8% de carbono orgânico, 80 mmol_c kg⁻¹ de CTC, 5% de NPK e máximo de 20% de umidade (Brasil, 2020a). Os organominerais apresentam vantagens: sobre os orgânicos, menores custos de transporte e aplicação e melhor balanceamento nutricional; sobre os minerais, liberação gradual de nutrientes e melhoria da fertilidade do solo. A adição de fertilizantes minerais pode ocorrer por mistura direta ao lodo, durante a compostagem ou ao composto final. A adição de fosfatos, por exemplo, reduz perdas de nitrogênio e enxofre por volatilização e diminui a biodisponibilidade de metais pesados por complexação. A formulação final deve considerar a caracterização do lodo, a cultura-alvo e a necessidade de suplementação potássica, uma vez que o lodo de esgoto é naturalmente pobre nesse nutriente.

O aproveitamento do lodo de esgoto por meio da compostagem e da produção de fertilizantes organominerais representa uma alternativa estratégica para a gestão sustentável desse resíduo urbano, alinhada aos princípios da economia circular e à Política Nacional de Resíduos Sólidos. Com o avanço do saneamento no Brasil, essa prática tende a se consolidar como solução ambiental e agronômica de grande relevância.

 

ESTUDO DE CASO

Como exemplo prático da viabilidade desta abordagem, destaca se uma planta de compostagem industrial na cidade de Jundiaí, interior de São Paulo, que processa anualmente mais de 70.000 toneladas de resíduos orgânicos urbanos, sendo o lodo de esgoto, em média, 65% dessa massa. São produzidas anualmente, em média, 40.000 toneladas de fertilizante orgânico composto Classe B, peneirado e com um mínimo de 60% de sólidos.

O produto obtido apresenta excelente qualidade agronômica. Na Tabela 4 são apresentadas algumas características físico-químicas de 9 lotes produzidos entre os anos de 2025 e 2026. Outro destaque é o teor de substâncias húmicas. Avaliações internas do fabricante têm apontado teores médios de substâncias húmicas totais de até 10% (base matéria seca), mais um aspecto a ser valorizado no produto, seja pela importância reconhecida destas substâncias para o sistema solo-planta, seja pelo reconhecimento de seu valor no mercado de insumos agrícolas.

Sempre que se enaltecem as vantagens agronômicas do aproveitamento do lodo, a questão dos metais pesados é uma preocupação. O mais importante a se considerar é que tais elementos ocorrem naturalmente nos solos, porém, suas concentrações são baixas, assim como a sua solubilidade. Cabe lembrar que os micronutrientes Co, Cu, Fe, Mn, Mo, Zn e Ni são metais pesados e que o limite entre a essencialidade e a toxicidade é dada pela dose de aplicação ou concentração disponível no solo às plantas.

 

Tabela 4. Características agronômicas do fertilizante orgânico composto Classe B, obtido pela compostagem de lodo de esgoto e outros resíduos orgânicos urbanos, em lotes produzidos durante 9 meses, na planta de compostagem industrial de Jundiaí, SP.

	Lotes (3.000 t por mês)
Atributos	2025							2026
	6	7	8	9	10	11	12	1	2
pH (CaCl2 mol L-1)	7,3	6,5	7,3	7,2	6,9	7,1	7,0	6,5	7,5
Umidade (%)	44,6	42,4	45,9	47,3	44,8	49,4	52,0	36,0	49,7
Carbono total (%)	21,0	21,5	18,8	18,8	19,9	21,8	251	20,3	40,9
N total (%)	1,5	1,6	1,2	1,4	1,5	1,5	1,7	1,7	1,8
P2O5 total (%)	1,6	1,5	1,8	1,6	1,5	1,7	2,1	2,0	1,6
K2O total (%)	0,8	0,6	0,8	0,6	0,7	0,4	1,6	0,8	1,6
Ca total (%)	4,3	3,8	2,4	5,6	4,2	3,4	3,1	3,9	3,4
Mg total (%)	0,9	3,1	0,7	1,3	1,0	0,8	1,1	1,0	0,8
S total (%)	1,3	0,9	0,9	1,1	1,1	1,0	0,9	1,0	1,0
C/N	14	14	15,5	13,7	13,3	15,0	15,4	12,1	13,1
Cu total (mg kg-1)	136	148	145	178	172	141	136	–	–
Mo total (mg kg-1)	22,6	17,2	7,8	18	15,9	11,5	2,18	–	–
Zn total (mg kg-1)	371	578	392	667	703	541	42,2	–	–
CTC (mmolc kg-1)	419,4	338,7	417,4	338,2	409,2	338,4	536,2	467,0	479,5
CRA (%)	99	90	106	73	88	138	128	86	121

• Resultados analíticos expressos com base na matéria seca;
• CTC = Capacidade de Troca de Cátions; CRA = Capacidade de Retenção de Água.

 

A concentração dos metais pesados, como Cd, Pb, Hg, Cr⁶⁺, além de As e Se, varia amplamente com as características da bacia de esgotamento onde o lodo de esgoto é gerado, portanto, não é possível generalizar. Comumente, em todo o planeta, maiores concentrações dessas substâncias ocorrem em lodos de esgotos gerados em grandes metrópoles industrializadas, e mesmo assim, nem sempre isto é uma verdade. O fundamental é ter critérios para classificar o que são teores elevados ou não. O MAPA, por meio da IN nº 07 (Brasil, 2016), estabelece os limites máximos de contaminantes em fertilizantes orgânicos e condicionadores de solo, independentemente se o produto contém lodo de esgoto ou somente resíduos da atividade agropecuária em seu conjunto de matérias-primas. Igual ou abaixo dos teores máximos estabelecidos (Tabela 5), o produto é de uso seguro e autorizado para todas as culturas agrícolas.

Os microrganismos patogênicos ao homem, quando presentes no lodo de esgoto, podem ser eliminados por diversas tecnologias, sendo a compostagem reconhecida por sua eficiência na higienização dos produtos fabricados a partir de resíduos orgânicos. Dados de monitoramento desses indicadores no produto de Jundiai (SP) (Tabela 5) evidenciam que há uma folga no atendimento aos limites legais, o que demonstra a segurança do produto.

 

Tabela 5. Teores de arsênio, selênio, metais pesados e indicadores de patogenicidade no fertilizante orgânico composto classe B, obtido pela compostagem de lodo de esgoto e outros resíduos orgânicos urbanos, em lotes produzidos durante 9 meses, na planta de compostagem industrial de Jundiaí, SP.

	Lotes (3.000 t/mês)									MAPA
Determinações	2025							2026		IN SDA 7/2016
	6	7	8	9	10	11	12	1	2
	——————– mg kg-1 ——————–
Arsênio	3,8	< 1,0	4,2	6,8	4,6	5,1	3,9	4,7	4,0	20,0
Cádmio	0,77	0,86	0,70	0,97	0,97	0,82	< 0,61	1,0	0,7	3,0
Chumbo	16,8	18,6	18,3	20,0	20,1	16,4	1,3	22,7	17,0	150,0
Cromo VI	< 2,0	< 2,0	< 2,0	< 2,0	< 2,0	< 2,0	< 2,0	< 1,6	< 1,6	2,0
Mercúrio	0,20	0,18	0,33	0,38	0,27	0,36	0,05	0,4	0,22	1,0
Níquel	43,8	38,8	29,3	47,9	37,6	59,2	16,3	42,8	32,4	70,0
Selênio	2,1	2,6	1,6	6,8	< 0,5	< 0,5	< 0,5	< 0,5	< 0,5	80,0
	Número Mais Provável/g de matéria seca (NMP/g de MS)
Coliformes termotolerantes	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1.000
	Ausência em 10g de matéria seca
Salmonellas sp.	A	A	A	A	A	A	A	A	A	Ausência
	Número por 4 gramas de sólidos totais (nº em 4 g de ST)
Ovos viáveis de helmintos	0,06	0	0,06	0	0	0	0	0	0,5	1

Resultados analíticos expressos com base na matéria seca;

 

 

CONSIDERAÇÕES FINAIS

O aproveitamento do lodo de esgoto na agricultura tende a crescer nos próximos anos, impulsionado pelo avanço do saneamento e pela evolução do marco regulatório. O conhecimento de suas potencialidades, associado ao atendimento aos critérios técnicos e legais, pode contribuir para sua utilização como insumo agrícola, em alinhamento com os princípios da economia circular e da gestão sustentável de resíduos.