Potencial de aproveitamento do lodo biológico gerado no sistema tratamento de efluentes em complexo agroindustrial

Abstract

Resumo: O aumento da geração de resíduos provenientes de atividades agroindustriais, em especial do setor de abate e processamento de carnes, representa um desafio ambiental significativo. Entre esses resíduos, o lodo biológico proveniente das estações de tratamento de efluentes apresenta elevado teor de umidade e composição complexa, limitando seu descarte e demandando alternativas que conciliem sustentabilidade e eficiência. Nesse contexto, a valorização desse material surge como uma oportunidade de reduzir impactos ambientais, promover a economia circular e gerar novos recursos energéticos e biotecnológicos. O presente estudo teve como objetivo caracterizar o lodo biológico oriundo da estação de tratamento de efluentes de um complexo agroindustrial composto por abatedouro de aves, de peixes e unidade de industrializados de aves, com foco em avaliar seu potencial de aproveitamento energético e microbiológico para aplicações sustentáveis. A metodologia contemplou análises físico-químicas e biológicas. Do ponto de vista energético, foram determinados teores de umidade, sólidos totais, voláteis, cinzas, carbono fixo e poder calorífico superior (PCS). Esses parâmetros permitem estimar a viabilidade do uso do lodo como combustível alternativo, seja de forma direta ou por meio de pré-tratamentos. Na vertente microbiológica, foram realizados ensaios de isolamento e identificação de bactérias, seguidos de classificação e avaliação de atividades enzimáticas (amilolítica, proteolítica, celulolítica e lipolítica), visando verificar seu potencial de aplicação em processos de biorremediação e biotecnologia. Os resultados físico-químicos evidenciaram que o lodo possui elevado teor de umidade e baixos sólidos totais, o que limita sua utilização direta como combustível. No entanto, a análise imediata demonstrou predominância da fração volátil, teor moderado de carbono fixo e presença relevante de cinzas, fatores determinantes na eficiência de combustão. O PCS obtido situou-se na faixa relatada para lodos agroindustriais (2.000–4.000 kcal/kg base seca), indicando potencial de aproveitamento energético, especialmente se submetido a processos como secagem, co-combustão ou tratamentos termoquímicos. Na avaliação microbiológica, observouse diversidade de microrganismos, e um destaque positivo para Bacillus cereus, que apresentou resposta, ainda que discreta, nos ensaios enzimáticos realizados. Esse resultado evidencia um potencial inicial de exploração biotecnológica, sugerindo que futuros estudos de prospecção microbiana podem revelar microrganismos com maior capacidade de degradação de compostos de interesse. Dessa forma, este estudo contribui para a compreensão das propriedades do lodo e reforça a importância de buscar soluções inovadoras que unam gestão de resíduos, sustentabilidade e geração de valor para o setor agroindustrial

Abstract: The increasing generation of residues from agro-industrial activities, particularly from the meat processing sector, poses a significant environmental challenge. Among these residues, biological sludge from wastewater treatment plants presents high moisture content and complex composition, which limits its direct disposal and demands alternatives that combine sustainability and efficiency. In this context, the valorization of this material emerges as an opportunity to reduce environmental impacts, foster circular economy practices, and generate new energetic and biotechnological resources. This study aimed to characterize the biological sludge generated by the wastewater treatment plant of an agro-industrial complex composed of poultry and fish slaughterhouses and a poultry processing unit, focusing on evaluating its potential for energetic and microbiological applications with sustainable purposes. The methodology involved physicochemical and biological analyses. From the energetic perspective, moisture content, total solids, volatile matter, ash, fixed carbon, and higher heating value (HHV) were determined. These parameters allow the assessment of the feasibility of using sludge as an alternative fuel, either directly or through pre-treatment processes. On the microbiological side, bacterial isolation and identification assays were performed, followed by classification and evaluation of enzymatic activities (amylolytic, proteolytic, cellulolytic, and lipolytic), aiming to verify its potential use in bioremediation and biotechnological processes. The physicochemical results showed that the sludge had a high moisture content and low total solids, which restricts its direct use as fuel. However, proximate analysis indicated a predominance of volatile matter, moderate fixed carbon content, and a significant presence of ash, which are key factors influencing combustion efficiency. The HHV obtained was within the reported range for agro-industrial sludges (2,000–4,000 kcal/kg on a dry basis), indicating energetic potential, particularly when subjected to processes such as drying, co-combustion, or thermochemical treatments. Microbiological evaluation revealed microbial diversity, with Bacillus cereus standing out by showing a positive, albeit modest, response in the enzymatic assays. This result highlights an initial potential for biotechnological exploration, suggesting that future microbial prospecting studies may identify strains with greater degradation capacity for compounds of interest. In conclusion, agro-industrial biological sludge, despite the limitations imposed by its high moisture content, presents promising characteristics for both energetic applications, when adequately pre-treated, and microbiological exploitation, particularly in the field of industrial and environmental enzymes. This study therefore contributes to a better understanding of sludge properties and reinforces the importance of developing innovative solutions that integrate waste management, sustainability, and value generation for the agro-industrial sector