Em um minuto:

• O esgoto é fonte de nutrientes como nitrogênio, fósforo e potássio, que podem ser recuperados para produzir fertilizantes e evitar a poluição de corpos d’água.
• A recuperação de nutrientes do esgoto pode suprir até 13% da demanda global por fertilizantes e reduzir as emissões de gases de efeito estufa associadas à produção industrial de insumos agrícolas.
• Os principais desafios para a recuperação de nutrientes do esgoto em larga escala envolvem custos tecnológicos, aceitação social e competição com os fertilizantes sintéticos.

O esgoto, em geral, é visto como um resíduo a ser eliminado. Porém, em um cenário de mudanças climáticas, escassez de recursos e crescente demanda por alimentos, o saneamento deixa de ser apenas um serviço de proteção à saúde pública e se torna também uma peça potencial na transição para a economia circular.

Sanear é, antes de tudo, tornar saudável. No Brasil, esse processo ainda precisa avançar: de acordo com dados do Sistema Nacional de Informações em Saneamento Básico (SINISA), em 2023, somente 59,7% da população tinha acesso à rede de coleta de esgotos, e menos da metade do volume de esgoto gerado era tratado. Para mudar esse cenário, a Lei nº 14.026/2020, conhecida como o Novo Marco Legal do Saneamento, estabeleceu que, até 2033, 90% da população brasileira deve ser atendida por serviços de esgotamento sanitário.

Além de exigir a ampliação do acesso aos serviços de esgotamento sanitário, o Novo Marco Legal do Saneamento abriu caminho para a adoção de práticas de economia circular no setor. A lei incentiva o reaproveitamento de recursos presentes nos esgotos, facilitando a obtenção de receitas acessórias, a redução de custos e o estímulo à inovação. Esse movimento é reforçado por iniciativas como a Estratégia Nacional de Economia Circular e o Plano Nacional de Economia Circular 2025-2034, que integram o saneamento a uma agenda mais ampla de preservação de recursos naturais e mitigação das mudanças climáticas.

Entre os componentes presentes no esgoto, os nutrientes muitas vezes são negligenciados. Nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K), essenciais na produção de fertilizantes, são excretados diariamente por bilhões de pessoas, indo parar nas redes de esgoto e, frequentemente, nos corpos d’água. Quando não são recuperados, esses nutrientes podem se tornar agentes poluidores, provocando processos como a eutrofização, que compromete os ecossistemas aquáticos e resulta na degradação da qualidade da água.

Dados apresentados em um relatório do Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (UNEP, da sigla em inglês) indicam que a recuperação de nitrogênio, fósforo e potássio do esgoto poderia suprir até 13% da demanda global por fertilizantes, reduzindo a pressão sobre as reservas naturais finitas e diminuindo as emissões de gases de efeito estufa associadas à produção industrial de insumos agrícolas. Ainda assim, 89% do esgoto tratado no mundo é descartado sem qualquer tipo de aproveitamento de recursos.

Além de reduzir a pressão sobre recursos naturais finitos e limitar as emissões da cadeia industrial de insumos agrícolas, a recuperação de nutrientes também pode fortalecer financeiramente as estações de tratamento de esgoto (ETEs). Ao gerar receitas com a venda de subprodutos e reduzir os custos operacionais, a recuperação de recursos pode contribuir para a sustentabilidade econômica do setor e acelerar a universalização do acesso ao saneamento.

Tecnologias, benefícios e desafios da recuperação de nutrientes

O tratamento do esgoto, tradicionalmente voltado à remoção de matéria orgânica, pode evoluir para um modelo mais inteligente, em que é possível recuperar recursos como os nutrientes. Hoje, diversas tecnologias permitem extrair nutrientes diretamente do esgoto ou dos subprodutos do tratamento, como o lodo e o digestato gerados em alguns bioprocessos.

Processos físicos, químicos e biológicos podem ser utilizados para extrair do esgoto nitrogênio, fósforo e potássio, os principais componentes dos fertilizantes agrícolas. Entre eles, estão incluídos a precipitação química, a cristalização (como na produção de estruvita), os processos mediados por micro-organismos e os processos que utilizam membranas.

A digestão anaeróbia também tem destaque no reaproveitamento de recursos do esgoto. Além de gerar biogás, que pode ser utilizado para fins energéticos, o bioprocesso produz um resíduo chamado digestato. Este, por sua vez, pode ser submetido a processos específicos para a obtenção de biofertilizantes ricos em NPK. A recuperação de nutrientes, assim, pode ser integrada ao aproveitamento energético do esgoto, tornando as estações de tratamento mais eficientes e sustentáveis.

As vantagens da recuperação de nutrientes do esgoto são diversas. Em primeiro lugar, há o aspecto ambiental: ao evitar o descarte de nitrogênio e fósforo nos corpos hídricos, previne-se a eutrofização e a degradação dos corpos hídricos. Em segundo, há o benefício econômico: os nutrientes extraídos podem gerar receita para as companhias de saneamento, com estimativas que variam de 13,5 bilhões de dólares (em 2015) até 30 a 40 bilhões (em 2022), conforme apontam dados do relatório da UNEP. Além disso, ao reduzir a dependência dos fertilizantes sintéticos, cuja produção responde por até 5% das emissões globais de gases de efeito estufa, a recuperação de nutrientes do esgoto representa também uma estratégia de mitigação e enfrentamento da emergência climática.

Outro ponto que cabe destacar é a segurança alimentar. Os fertilizantes produzidos a partir de resíduos e efluentes, como o esgoto, podem suprir até 13% da demanda global por nutrientes agrícolas. Em alguns cenários, como no reaproveitamento da urina humana, rica em nitrogênio e fósforo, esse percentual pode chegar a 25%. Com os preços dos fertilizantes químicos em alta e as reservas naturais de fósforo cada vez mais escassas, fechar o ciclo de nutrientes se torna uma alternativa para a produção agrícola global, especialmente em regiões de baixa renda, onde o acesso a insumos é limitado.

Casos reais ilustram o potencial da recuperação de nutrientes a partir do esgoto. Em Curitiba, a Estação de Tratamento Atuba Sul, operada pela Sanepar, utiliza secagem térmica para transformar o lodo resultante do tratamento do esgoto em grânulos secos de alto valor, que podem ser utilizados como fertilizante. Com atuação no Paraná, a Sanepar destinou mais de 500 mil toneladas de lodo higienizado à agricultura nas duas décadas de existência do Programa de Destinação de Lodo de Esgoto.

No exterior, o cenário também avança. Em Billund, na Dinamarca, uma estação de tratamento de esgotos foi convertida em uma biorrefinaria, que agora opera com recuperação de nutrientes do esgoto. O projeto gera anualmente cerca de 200 mil dólares de renda em fertilizantes para a companhia de saneamento. Já em Gotland, na Suécia, a urina humana coletada e estabilizada é transformada em fertilizante para o cultivo de cevada utilizada na produção de cerveja, um exemplo criativo de como fechar o ciclo de nutrientes com inovação, envolvimento comunitário e articulação com diferentes setores.

Apesar dos avanços, a recuperação de nutrientes ainda passa por uma série de entraves. Tecnologicamente, os processos ainda são complexos e custosos, exigindo infraestrutura especializada e adaptação às variações na composição do esgoto. A concentração dos nutrientes em águas residuárias urbanas é, em geral, baixa, o que pode limitar a eficiência dos sistemas de recuperação. Além disso, muitas tecnologias ainda estão em fase de desenvolvimento e carecem de escala comercial.

No campo regulatório, embora o Brasil disponha de normas como a Resolução CONAMA nº 498/2020, que estabelece critérios para a aplicação de biossólidos produzidos em estações de tratamento de esgoto no solo, ainda existem barreiras à adoção em larga escala. A aceitação social também é um ponto crítico: o uso de fertilizantes derivados de esgoto ou urina pode gerar resistência por parte da população, especialmente quando falta informação sobre a segurança, benefícios e qualidade dos produtos.

Do ponto de vista econômico, a concorrência com os fertilizantes sintéticos ainda desestimula o mercado para os fertilizantes à base de nutrientes recuperados do esgoto. Para vencer essas barreiras, é necessário fortalecer políticas públicas, criar incentivos à inovação, promover campanhas de conscientização e ampliar os investimentos em infraestrutura para a implementação da economia circular.

Ainda assim, a recuperação de nutrientes representa uma das estratégias mais promissoras para integrar saneamento, agricultura, energia e meio ambiente em um modelo único e regenerativo. A transformação das estações de tratamento em biorrefinarias não é mais uma visão distante, mas uma realidade desejável diante dos desafios aportados pela emergência climática.

Para mais conteúdo relacionado às mudanças climáticas, acesse o Painel de Indicadores de Mudanças Climáticas de Curitiba neste link.

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Para citar este artigo:

OBSERVATÓRIO SISTEMA FIEP / PAINEL DE INDICADORES DE MUDANÇAS CLIMÁTICAS DE CURITIBA (PIMCC). Economia Circular no Saneamento: Como a Recuperação de Nutrientes Pode Transformar o Esgoto em Recurso. Disponível em: https://paineldemudancasclimaticas.org.br/noticia/recuperacao-nutrientes-esgoto. Acesso em: dd/mm/aaaa.

#MudançasClimáticas #ClimateChange #Saneamento #EconomiaCircular #Sustentabilidade #RecuperaçãoDeNutrientes #GestãoDeRecursos #CriseClimática #InovaçãoAmbiental #ODS6 #FertilizantesVerdes #TratamentoDeEsgoto

Fontes consultadas

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