O lodo proveniente de uma estação de tratamento de esgoto (ETE) pode conter em sua composição uma ampla variedade de compostos inorgânicos, incluindo macro e micronutrientes, e elementos potencialmente tóxicos. A disposição final do lodo residual da ETE é considerada um sério problema ambiental devido aos riscos que este material acarreta. Dentre as possíveis formas de reutilização/reciclagem do lodo, destaca-se a sua aplicação como fertilizante por estar associado a melhorias nas propriedades físicas, químicas e biológicas do solo, resultando em aumento da produtividade agrícola. O controle de qualidade deste material, voltado para a determinação elementar, reside majoritariamente na prévia conversão em solução por meio de digestão ácida. Entretanto, etapas como essa ocasionam uma maior geração de resíduos tóxicos e menor frequência analítica, podendo ainda acometer a precisão e exatidão da análise. Nesse caso, o uso de métodos que permitam a análise direta de sólidos, com pouco ou nenhum pré- tratamento de amostra são vantajosos. A fluorescência de raios X por dispersão em comprimento de onda (WD XRF) e a espectrometria de emissão óptica com plasma induzido por laser (LIBS) são métodos analíticos promissores que vêm despertando grande interesse na análise direta de diferentes tipos de amostra. Os desafios desses métodos, no entanto, envolvem a realização de análises quantitativas em matrizes complexas como o lodo de ETE, sendo imprescindível a avaliação de estratégias de calibração adequadas para alcançar resultados de qualidade. Esse trabalho visou ao desenvolvimento de método de análise direta de lodo em amostra de lodo de ETE, cedida pela SABESP. A amostra foi submetida a procedimentos de secagem, moagem e peneiramento obtendo-se subamostras do lodo em dois tamanhos de partícula, < 50 µm e < 100 µm. Visando à determinação de elementos potencialmente tóxicos (As, Ba, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Mo, Pb, Se e Zn), e de macronutrientes (Ca, Fe, K, Mg e P), as subamostras foram analisadas por ICP OES para estabelecimento de valores de referência, e posteriormente por WD XRF e LIBS na forma de pastilhas prensadas. Para a análise por LIBS, quatro estratégias de calibração foram empregadas e para WD XRF, apenas uma estratégia. A calibração externa (CE) apresentou maiores erros relativos (> 100%) para LIBS e WD XRF. A normalização com padrão interno (NPI) utilizando o carbono melhorou a exatidão do método, já que variações instrumentais e interferências de matriz foram minimizadas. A calibração multi-energia (MEC) viabilizou a determinação do Ca, Fe e Mg, porém a necessidade de monitorar mais de 3 comprimentos de onda inviabilizou a sua aplicação à determinação de Zn, Cu e K. A calibração por variação do número de pulsos (SRC) foi a que apresentou os melhores resultados viabilizando a determinação de Ca, Fe, Zn e Mg no lodo.

The sludge from a sewage treatment station may contain a variety of inorganic compounds, including macro and micronutrients, as well as potentially toxic elements. The final disposal of ETE residual sludge is a serious environmental issue. The reuse/recycling of sludge involves the application as a fertilizer aiming at improvements in physical, chemical and biological properties of the soil, resulting in increased crop productivity. But for that, quality control is needed. Sludge chemical analysis, especially elemental determination often involves sample acid decomposition, which generates toxic wastes, decrease the analytical throughput, and may affect precision and accuracy. For these reasons, methods of direct analysis of solids, with minimum or no pretreatment are advantageous. Wavelength scattering X-ray fluorescence (WD XRF) and laserinduced plasma optical emission spectrometry (LIBS) are promising analytical methods that have attracted great interest in the direct analysis of different types of samples. The main challenge of these methods, however, is the difficult of performing quantitative analyzes due to the strong matrix effects caused by complex matrices such as the sludge. Thus, appropriate calibration approaches are imperative to achieve accurate analytical results. This work aimed at the development of a method for direct analysis of sludge provided by Basic Sanitation Company of São Paulo. The sample was submitted to drying, grinding and sieving procedures, obtaining two subsamples which particle sizes < 50 µm and < 100 µm. In order to determine potentially toxic elements (As, Ba, Cd, Cr, Hg, Ni, Pb), micro (Cu, Mo, Se, Zn) and macronutrients (Ca, Fe, K, Mg and P), the subsamples were analyzed by ICP OES to establish reference values. Direct analysis by WD XRF and LIBS were carried out in pressed powder sample pellets. For LIBS analysis, four calibration approaches were evaluated and for WD XRF, one approach. External standard calibration (EC) showed higher relative errors (> 100%) for LIBS and WD XRF. Normalization with an internal standard (NPI) using carbon emission line yielded accurate results as instrumental variations and matrix effects were minimized. The multi-energy calibration (MEC) enabled determination of Ca, Fe and Mg, however the need of monitoring 3 wavelengths made its application unfeasible for Zn, Cu and K determination. On the other hand, (SRC) presented the best results, enabling the determination of Ca, Fe, Zn and Mg in the sludge, using only one standard for calibration.