Uma estação de tratamento de esgoto dos Estados Unidos está colocando essa pergunta à prova em escala real.
Desde junho de 2026, a Water Resource Recovery Facility de Boulder, no Colorado, utiliza um material produzido a partir de escória de aciaria, coproduto da fabricação do aço, com o objetivo de sequestrar fósforo e enxofre e reduzir a necessidade de produtos químicos tradicionalmente utilizados no tratamento, especialmente sais de ferro.
Segundo dados divulgados pela Green Steel Environmental antes da WEFTEC 2026, o piloto teria, até setembro, removido aproximadamente 13 mil libras de fosfato, tratado parcialmente cerca de 1,2 bilhão de galões de esgoto, participado do tratamento de 14 milhões de pés cúbicos padrão de metano e evitado o consumo de aproximadamente 12 mil galões de produtos químicos considerados perigosos pela empresa. Em unidades mais familiares ao setor brasileiro, isso corresponde a cerca de 5,9 toneladas de fosfato, 4,54 milhões de metros cúbicos de esgoto e aproximadamente 45 mil litros de produtos químicos substituídos. (WaterNewsWire)
Os números chamam atenção, mas exigem uma ressalva fundamental: esses resultados de escala real foram divulgados pela própria desenvolvedora da tecnologia. Até a conclusão desta reportagem, em 27 de setembro de 2026, não foi localizado relatório técnico completo da cidade de Boulder apresentando balanços de massa, dosagens, concentração de fósforo antes e depois do tratamento, H₂S de entrada e saída, custos unitários ou avaliação independente do desempenho do piloto.
Isso não invalida o resultado. Apenas define corretamente seu estágio de maturidade.
A tecnologia já possui base científica revisada por pares. Agora, o que está sendo testado é algo muito mais difícil: transformar um mecanismo comprovado em laboratório e em digestores piloto em operação confiável, econômica e repetível dentro de uma ETE municipal real.
É justamente aí que a escória de aciaria no tratamento de esgoto se torna um tema estratégico para gestores brasileiros.
O que exatamente está sendo testado em Boulder
A Green Steel Environmental, empresa derivada de tecnologia desenvolvida na University of Colorado Boulder, criou o Green Steel PSR, um material granulado rico em ferro produzido a partir de escória da siderurgia. A patente associada à tecnologia descreve a utilização de escórias de produção de ferro e aço diretamente em digestores anaeróbios ou nas linhas de alimentação e manejo de lodo para sequestrar fósforo e enxofre. (Patentes do Google)
Não se trata simplesmente de despejar qualquer escória siderúrgica dentro de uma ETE.
A composição, granulometria, envelhecimento, mineralogia e origem da escória influenciam fortemente seu comportamento. Escórias de aciaria provenientes de conversores a oxigênio — conhecidas internacionalmente como BOF e no Brasil frequentemente como LD — possuem fases ricas em ferro e cálcio capazes de reagir com fosfatos e compostos de enxofre.
O produto comercial utilizado em Boulder é processado e possui características proprietárias. A empresa informa que ele pode ser introduzido antes dos digestores na forma de material seco ou suspensão. (Green Steel)
A escolha de Boulder também não é casual.
A estação possui capacidade projetada para aproximadamente 25 milhões de galões por dia e trata, em média, cerca de 13 milhões de galões diariamente. A unidade utiliza remoção biológica de nutrientes, digestão anaeróbia dos sólidos e recuperação energética do biogás. O biogás, originalmente com aproximadamente 60% de metano, é purificado para cerca de 98% e transformado em gás natural renovável. Os biossólidos produzidos são destinados ao uso agrícola. (Cidade de Boulder)
Documentação acadêmica anterior sobre a própria instalação informa que cloreto férrico era aplicado nos digestores para controlar sulfeto de hidrogênio. Portanto, a instalação oferece uma condição particularmente interessante para verificar se a escória de aciaria no tratamento de esgoto pode atacar simultaneamente dois problemas: fósforo e H₂S. (ACS Publications)
Como a escória consegue remover fósforo e enxofre
O princípio químico é relativamente simples de explicar, embora sua aplicação seja mais complexa.
A escória BOF contém compostos de ferro, cálcio e outros minerais produzidos durante a fabricação do aço. Quando corretamente preparada e colocada em contato com correntes do tratamento de esgoto, esses componentes podem criar superfícies reativas para adsorção, precipitação e imobilização do fósforo.
Compostos de cálcio podem contribuir para a formação de fosfatos de cálcio. Fases contendo ferro também participam da retenção do fosfato.
No caso do enxofre, o ferro presente no material pode reagir com sulfetos antes que parte deles seja convertida em sulfeto de hidrogênio gasoso, o H₂S.
Isso é operacionalmente relevante porque H₂S não representa apenas odor.
Em concentrações elevadas, é um gás tóxico para trabalhadores. Também aumenta problemas de corrosão e precisa ser removido do biogás quando a estação pretende aproveitá-lo energeticamente ou convertê-lo em biometano.
É nesse ponto que a tecnologia tenta oferecer mais do que simples desfosfatação.
Um único insumo poderia contribuir simultaneamente para redução de fósforo, controle de H₂S, menor consumo de sais metálicos e melhor qualidade do biogás.
A ciência anterior ao piloto de Boulder
A base científica mais diretamente associada à tecnologia foi publicada em Water Environment Research.
Pesquisadores da University of Colorado Boulder estudaram partículas envelhecidas de escória BOF com diâmetro mediano inferior a 1,6 milímetro inicialmente em ensaios de bancada e depois em digestores anaeróbios piloto de 75 litros. (Wiley Online Library)
Com uma dosagem de 10 g de escória BOF por litro, após 160 dias de operação contínua, aproximadamente 63% do fosfato presente no sobrenadante e 78% do sulfeto de hidrogênio no biogás foram sequestrados, sem perda detectada de desempenho da digestão.
Mas o trabalho revelou uma informação igualmente importante para qualquer engenheiro que pense em replicar o processo.
Acima de aproximadamente 20 g/L apareceu um limiar de inibição.
Ou seja: mais material não significa necessariamente melhor tratamento.
Essa observação é uma das principais lições para implantação da escória de aciaria no tratamento de esgoto. A tecnologia precisa ser tratada como um processo químico e biológico que exige curva de dosagem, caracterização do lodo e acompanhamento da digestão — e não simplesmente como substituição volumétrica de cloreto férrico.
O que os primeiros números de Boulder realmente significam
A divulgação de 13 mil libras de fosfato removidas e 12 mil galões de produtos químicos substituídos é importante porque sinaliza que o material saiu do ambiente controlado da universidade.
Entretanto, os indicadores ainda não permitem calcular uma variável fundamental: quanto custa efetivamente remover um quilograma de fósforo utilizando a nova tecnologia.
Também não foram divulgados publicamente, até agora, dados suficientes sobre consumo de escória por tonelada de sólidos, economia financeira líquida, redução percentual de H₂S, concentração final de fósforo, efeito sobre produção de biogás, polímero de desaguamento ou quantidade final de biossólidos.
Esse cuidado é especialmente importante porque Boulder já enfrenta pressão econômica associada à remoção de nutrientes. No orçamento municipal de 2025, a cidade incorporou aumento de US$ 144 mil nas despesas anuais com produtos químicos relacionado às novas necessidades de remoção de fósforo. Esse valor não corresponde necessariamente ao cloreto férrico substituído pelo piloto, mas demonstra quanto o aumento das exigências de nutrientes começa a alterar o Opex das ETEs. (OpenGov)
Portanto, a pergunta mais relevante não é apenas se a escória funciona.
É se ela consegue remover fósforo e enxofre com menor custo total do ciclo operacional.
O Brasil já pesquisa essa solução — e há resultados relevantes
A aplicação de escória de aciaria no tratamento de esgoto está longe de ser desconhecida no Brasil.
Pesquisas desenvolvidas na Universidade Federal do Espírito Santo estudam o tema há quase duas décadas.
Em trabalho apresentado pela ABM em 2015, pesquisadores relataram um sistema desenvolvido na ArcelorMittal Tubarão utilizando escória LD para tratamento de efluentes domésticos. O arranjo incluía sedimentação, filtro de escória e correção de pH. O desempenho foi considerado especialmente interessante para remoção de fósforo e E. coli. Entretanto, os autores identificaram justamente no controle do pH uma das limitações que ainda precisavam ser resolvidas. (ABM Proceedings)
Essa dificuldade aparece também na literatura internacional.
A alcalinidade e o cálcio presentes na escória fazem parte do mecanismo que favorece a precipitação de fósforo, mas podem elevar excessivamente o pH em determinados arranjos.
Em 2023, uma pesquisa da UFES avançou nessa linha utilizando um wetland francês seguido de filtro reativo de escória de aciaria LD.
A ETE piloto foi monitorada durante 350 dias. Sob determinadas condições de carga hidráulica e com cerca de três dias de tempo de detenção no filtro reativo, foram alcançadas de forma consistente concentrações de fósforo total inferiores a 1 mg/L. O efluente também apresentou SST e DBO inferiores a 2 mg/L nas condições relatadas. (Ambiental UFES)
Mais recentemente, UFES, Fundação Espírito-santense de Tecnologia e ArcelorMittal Tubarão estruturaram novos projetos de P&D envolvendo coprodutos siderúrgicos.
Um deles prevê justamente um wetland francês seguido por filtro reativo de escória na ETE Araçás, operada pela Vila Velha Ambiental. Outro estuda resíduos siderúrgicos para higienização de lodos de ETE, incluindo avaliação de ferro, manganês, cádmio, chumbo, cromo, zinco, alumínio e níquel nos biossólidos. A iniciativa também utiliza lodos fornecidos pela Aegea. (Fest)
Na pesquisa realizada para esta reportagem, porém, não foi localizada documentação pública demonstrando uma companhia brasileira operando comercialmente, em escala integral, exatamente o mesmo modelo de dosagem direta de escória processada em digestores anaeróbios utilizado no piloto de Boulder.
Isso cria espaço evidente para P&D aplicado no país.
O benchmarking internacional mostra uma lição importante: a escória se esgota
Experiências internacionais com filtros de escória ajudam a evitar uma conclusão precipitada de que o material teria capacidade indefinida de remoção.
Um dos casos mais importantes foi acompanhado por mais de dez anos em uma estação de tratamento em escala real na Nova Zelândia.
Nos primeiros anos, o filtro removeu aproximadamente 77% do fósforo total e manteve concentração média do efluente em cerca de 2,3 mg/L durante os cinco primeiros anos. Entretanto, a eficiência caiu significativamente a partir do sexto ano.
Ao longo de 11 anos, foram removidas 22,4 toneladas de fósforo, sendo 19,7 toneladas somente nos primeiros cinco anos. (ScienceDirect)
A mensagem para o gestor é direta: materiais reativos possuem capacidade finita.
Essa experiência utilizou filtro de escória e não a mesma configuração do Green Steel PSR. Portanto, os números não podem ser transferidos diretamente para Boulder.
A lição de engenharia, entretanto, permanece válida.
Todo projeto baseado em escória precisa conhecer sua capacidade específica de retenção, a curva de saturação, o destino do material após uso e o custo de reposição.
Estudos europeus com filtros BOF e EAF também mostraram que granulometria, composição mineralógica, temperatura, qualidade do esgoto e tempo de contato modificam significativamente o desempenho. Em experimentos de campo de aproximadamente dois anos, um filtro com escória BOF removeu 62% do fósforo afluente, contra 37% em um filtro com escória EAF. Tempos de contato excessivamente elevados, superiores a três dias naquele arranjo, chegaram a provocar pH acima de 9. (ACS Publications)
Portanto, escória não é uma matéria-prima uniforme.
Uma escória produzida em determinada siderúrgica pode ter comportamento diferente da produzida em outra planta.
O que muda para empresas de saneamento
A eventual consolidação da escória de aciaria no tratamento de esgoto pode afetar várias linhas de custos simultaneamente.
A primeira é óbvia: compra de cloreto férrico, sulfato férrico ou sais de alumínio.
A segunda é menos visível: manutenção.
Produtos químicos corrosivos exigem tanques, bombas, tubulações, contenções, EPIs, procedimentos de segurança e manutenção específica. Caso parte desse consumo seja realmente eliminada, o benefício financeiro não aparece apenas na conta “produtos químicos”.
Há ainda o efeito sobre o biogás.
Quanto menor a concentração de H₂S chegando ao sistema de purificação, potencialmente menor será a demanda por meios adsorventes, reagentes ou outras etapas destinadas à dessulfurização.
Para instalações que produzem biometano ou gás natural renovável, isso pode alterar diretamente a economia do aproveitamento energético.
Finalmente, existe a questão da incrustação.
Fósforo, amônio, magnésio, cálcio e ferro podem formar depósitos como estruvita e vivianita em tubulações, bombas, centrífugas e equipamentos. A Green Steel Environmental afirma que seu material funciona também como superfície preferencial de nucleação, reduzindo incrustações nos equipamentos. Trata-se de uma alegação operacional relevante, mas que ainda merece dados detalhados de longo prazo em escala real. (Green Steel)
A questão regulatória é mais complexa do que parece
A empresa informa que sua tecnologia passou por avaliações relacionadas ao EPA Part 503, WET e TCLP.
É importante interpretar corretamente essa afirmação.
O 40 CFR Part 503 estabelece requisitos norte-americanos para uso e disposição de lodos e biossólidos, incluindo limites para determinados poluentes, controle de patógenos, atração de vetores, monitoramento e registros. (US EPA)
O TCLP — Toxicity Characteristic Leaching Procedure é um método da EPA destinado a avaliar a mobilidade potencial de compostos orgânicos e inorgânicos presentes em resíduos. (US EPA)
Já o WET — Whole Effluent Toxicity verifica o efeito agregado do efluente sobre organismos aquáticos por meio de testes de sobrevivência, crescimento ou reprodução. (US EPA)
Portanto, dizer que o material “passou” nesses ensaios não deve ser interpretado automaticamente como uma aprovação universal da EPA para qualquer instalação ou aplicação.
No Brasil, uma implantação exigiria avaliação própria.
A Política Nacional de Resíduos Sólidos estabelece a valorização, reciclagem e transformação de resíduos em novos insumos como parte da hierarquia de gestão de resíduos, mas isso não elimina a necessidade de caracterização ambiental do material. (Presidência da República)
Se o fósforo e os componentes da escória terminarem incorporados aos biossólidos destinados ao solo, torna-se particularmente relevante a Resolução CONAMA 498/2020, que estabelece critérios para produção e aplicação de biossólidos em solos. (Conama)
Além disso, o Brasil está justamente endurecendo sua discussão sobre nutrientes. Em setembro de 2026, o Ministério do Meio Ambiente informou que o CONAMA aprovou uma atualização das regras nacionais de lançamento de efluentes com ampliação do controle de nitrogênio e fósforo total em efluentes sanitários. A aprovação sinaliza uma direção regulatória clara: remover nutrientes deverá ganhar importância crescente no projeto e na operação das ETEs brasileiras. A vigência e os valores aplicáveis a cada empreendimento devem ser conferidos no texto normativo final publicado e no respectivo licenciamento ambiental. (Serviços e Informações do Brasil)
O que pode dar errado
A tecnologia é promissora, mas uma companhia que pretendesse testar escória de aciaria no tratamento de esgoto deveria evitar tratar o projeto apenas como substituição de fornecedor químico.
Os pontos críticos são:
- variabilidade da escória, porque composição de ferro, cálcio, magnésio e metais varia com processo siderúrgico e origem;
- dosagem excessiva, já que o estudo associado à tecnologia identificou inibição em doses elevadas;
- lixiviação de metais, que precisa ser analisada para cada material e rota de destinação;
- alterações de pH e alcalinidade, sobretudo em sistemas de filtração com elevada concentração de fases alcalinas;
- efeitos sobre biossólidos, especialmente quando destinados à agricultura;
- alteração da quantidade e das características dos sólidos, com possíveis impactos em centrífugas, polímeros e transporte;
- abrasão, bombeamento e preparo do material, que precisam ser considerados quando um sólido fino passa a ser dosado continuamente;
- saturação ou perda de reatividade, cuja velocidade precisa ser conhecida;
- dependência de um coproduto industrial, exigindo controle de qualidade por lote;
- e, principalmente, economia real, que deve incluir logística, equipamento de dosagem, manutenção, biossólidos e destino final, e não somente comparar preços por tonelada de reagente.
Uma revisão científica sobre escórias aplicadas ao tratamento de água destaca justamente que características da escória, pH, temperatura e composição da água modificam a eficiência e que a presença potencial de metais exige avaliação ambiental antes da aplicação. (ScienceDirect)
Como uma companhia brasileira poderia testar a tecnologia
O melhor caminho não seria retirar o cloreto férrico da ETE e substituí-lo imediatamente por escória.
Seria construir um protocolo de demonstração.
Primeiro, a companhia precisaria estabelecer uma linha de base suficientemente representativa: consumo de sais metálicos, concentração e carga de fósforo, H₂S no biogás, alcalinidade, pH, produção de metano, ocorrências de incrustação, volume de lodo, consumo de polímero, teor de sólidos da torta e custo total associado.
Depois, deveria caracterizar completamente o produto siderúrgico.
Só então começaria uma redução progressiva dos reagentes convencionais acompanhada pela entrada do novo material.
Entre os indicadores mais importantes estariam R$/kg de fósforo removido, kg de produto por kg de fósforo, ppm de H₂S no biogás, volume de reagente convencional evitado, produção de metano, alcalinidade, estabilidade da digestão, consumo de polímero, teor de sólidos da torta, metais nos biossólidos e custo total por mil metros cúbicos tratados.
Esse modelo transforma inovação em engenharia.
E permite responder a pergunta que realmente interessa ao diretor ou gerente da companhia: a tecnologia reduz o custo total mantendo ou melhorando a segurança e o desempenho?
Uma oportunidade pouco percebida: aproximar siderurgia e saneamento
O aspecto talvez mais interessante dessa tecnologia não esteja apenas no tratamento de fósforo.
Está na conexão entre duas indústrias de enorme escala.
A siderurgia gera coprodutos minerais. O saneamento compra grandes volumes de produtos químicos e gera lodo, biogás e nutrientes.
Quando um resíduo de uma atividade consegue substituir um insumo de outra, surge uma cadeia de economia circular potencialmente relevante.
O Brasil possui uma vantagem evidente para explorar essa possibilidade: reúne grandes produtores de aço e grandes operadores de saneamento, além de universidades e centros de pesquisa com experiência prévia no uso de escória LD.
A parceria UFES–FEST–ArcelorMittal, inclusive utilizando lodo fornecido pela Aegea em uma das linhas de pesquisa, demonstra que essa aproximação já começou. (Fest)
O próximo salto seria levar esses estudos a demonstrações operacionais maiores, com concessionárias e companhias estaduais medindo custo, desempenho, segurança ambiental e vida útil em condições brasileiras.
Lições para quem trabalha no saneamento
O caso de Boulder mostra que a inovação no saneamento nem sempre nasce de equipamentos sofisticados, inteligência artificial ou automação.
Às vezes, ela surge ao reconsiderar um material industrial que durante décadas teve baixo valor.
Mas transformar escória siderúrgica em insumo para tratamento exige muito mais do que uma boa reação química.
Exige operadores capazes de perceber mudanças no processo, engenheiros entendendo balanços de massa, laboratórios acompanhando metais e nutrientes, equipes de manutenção avaliando corrosão e incrustações, profissionais ambientais analisando biossólidos e gestores capazes de transformar todos esses indicadores em uma decisão econômica.
É justamente essa combinação de conhecimento de campo, engenharia e gestão que determina se uma inovação deixa de ser um piloto interessante e vira tecnologia de saneamento.
Conclusão: promissora, mas o teste decisivo começa agora
A escória de aciaria no tratamento de esgoto possui uma vantagem rara entre tecnologias emergentes: seu mecanismo já tem base científica, existem experiências internacionais de longa duração e o Brasil possui pesquisa própria relevante.
O piloto de Boulder acrescenta uma peça que ainda faltava: aplicação municipal em escala real utilizando dosagem direta do material dentro da linha de tratamento de sólidos.
Os resultados preliminares divulgados são fortes o suficiente para justificar atenção do setor, mas ainda não suficientes para decretar a substituição definitiva dos sais metálicos.
A próxima etapa precisa responder quanto produto foi utilizado, qual a economia líquida obtida, quanto H₂S efetivamente caiu, qual foi a concentração final de fósforo, o que aconteceu com o biossólido e se o desempenho continuará estável ao longo dos anos.
Se essas respostas forem positivas, a escória de aciaria no tratamento de esgoto poderá representar algo maior do que uma nova alternativa química.
Poderá demonstrar que duas grandes cadeias industriais — siderurgia e saneamento — conseguem transformar simultaneamente um passivo de uma indústria em insumo operacional da outra.
Para empresas brasileiras, a principal lição não é copiar imediatamente Boulder.
É começar a medir onde existe uma oportunidade semelhante dentro de suas próprias ETEs.
Fontes e referências
WaterNewsWire
WEFTEC 2026 Preview: Green Steel Environmental Returns with Full-Scale Pilot Results at Booth #7946
25 de setembro de 2026
Acessar publicação
Green Steel Environmental
Green Steel PSR — Wastewater Treatment Solutions
Página institucional consultada em setembro de 2026
Acessar página técnica
Caicedo-Ramirez et al. — Water Environment Research
Engineered addition of slag fines for the sequestration of phosphate and sulfide during mesophilic anaerobic digestion
Publicado on-line em 2019; volume de 2020
Acessar estudo científico
University of Colorado Boulder — Venture Partners
Green Steel Environmental LLC
Acessar página institucional
City of Boulder
Water Resource Recovery Program
Dados oficiais sobre capacidade, tratamento, digestão, biossólidos e recuperação de biogás
Acessar página da WRRF
City of Boulder
Utilities — Wastewater Treatment — FY2025 Budget
Informações sobre despesas adicionais com produtos químicos para remoção de fósforo
Acessar orçamento do programa
U.S. Environmental Protection Agency — EPA
Whole Effluent Toxicity Methods
Acessar metodologia WET
U.S. Environmental Protection Agency — EPA
SW-846 Test Method 1311: Toxicity Characteristic Leaching Procedure
Acessar método TCLP
U.S. Environmental Protection Agency — EPA
Sewage Sludge Laws and Regulations — 40 CFR Part 503
Acessar regulamentação de biossólidos
Universidade Federal do Espírito Santo — UFES
Tratamento a nível terciário de esgoto sanitário em um wetland francês seguido de um filtro reativo de escória
30 de outubro de 2023
Acessar pesquisa da UFES
FEST / UFES / ArcelorMittal Tubarão
Projetos para aproveitamento de coprodutos siderúrgicos no setor de saneamento
Projeto 905
Acessar projeto
ABM — Associação Brasileira de Metalurgia, Materiais e Mineração
Uso de escória de aciaria LD da ArcelorMittal Aços Planos América do Sul no tratamento de efluentes domésticos
70º Congresso Anual da ABM, 2015
Acessar trabalho técnico
Shilton et al. — Water Research
Phosphorus removal by an “active” slag filter — a decade of full scale experience
2006
Acessar estudo de longa duração
Environmental Science & Technology
Steel Slag Filters to Upgrade Phosphorus Removal in Constructed Wetlands: Two Years of Field Experiments
2013
Acessar estudo
Journal of Water Process Engineering
Mechanism, application, influencing factors and environmental benefit assessment of steel slag in removing pollutants from water: A review
2022
Acessar revisão científica
CONAMA — Conselho Nacional do Meio Ambiente
Resolução nº 498/2020 — critérios e procedimentos para produção e aplicação de biossólido em solos
19 de agosto de 2020
Acessar Resolução CONAMA 498/2020
Presidência da República
Lei nº 12.305/2010 — Política Nacional de Resíduos Sólidos
2 de agosto de 2010
Acessar a PNRS
Ministério do Meio Ambiente e Mudança do Clima
Conama aprova normas sobre reuso de água, aquicultura e lançamento de efluentes
11 de setembro de 2026
Acessar comunicado oficial
