Dado o alto custo e o passivo ambiental do gerenciamento do lodo biológico excedente produzido em estações de tratamento de esgoto, a valorização desse resíduo deve ser priorizada. Dentro do contexto de economia circular, a extração de substâncias poliméricas extracelulares (EPS) a partir do lodo exibe um grande potencial de biorrefinaria uma vez que a presença de polímeros semelhantes a alginato (alginate-like exopolymers - ALE) formadores de hidrogéis possuem usos industriais promissores. Diante desse cenário, esse trabalho teve três objetivos que visam aprofundar conhecimentos em aspectos relacionados ao ALE: (1) avaliar a dinâmica da quantidade, fatores influenciadores e características químicas do ALE ao longo do tratamento de esgoto doméstico com grânulos aeróbios; (2) avaliar como a composição e propriedade de hidrogel do ALE são influenciadas pelo tipo de esgoto (sintético e real) e bioagregado (flocos e grânulos); e (3) testar o uso de hidrogéis de ALE como adsorventes de alguns ânions e cátions presentes em esgoto doméstico. Quanto ao objetivo (1), os resultados mostraram que a quantidade de ALE foi maior, mais estável e constantemente aumentou depois que a granulação foi obtida. Cerca de 236 ± 27 mg SVALE/g SVlodo foram recuperados de grânulos e 187 ± 94 mg SVALE/g SVlodo de flocos. A quantidade de ALE recuperada foi relacionada com a maior fração de grânulos, com a conversão da matéria orgânica e nutrientes, assim como com a estabilidade da comunidade microbiológica. O ALE recuperado tanto de flocos como de grânulos apresentou propriedades de hidrogel sem diferenças na composição elementar e grupos funcionais. Quanto ao objetivo (2), os resultados de análises colorimétricas, FTIR e Raman mostraram que ALE é uma complexa mistura de proteínas, polissacarídeos e ácidos húmicos. De modo geral, o ALE recuperado de diferentes tipos de lodo teve uma quantidade e composição um tanto similar. Somente os grânulos aeróbios alimentados com esgoto sintético composto de acetato e propionato produziram de modo significativo mais ALE (261 ± 33 mg SVALE/g SVlodo, +49%) e contiveram mais açúcares urônicos (254 ± 32 mgácido glucurônico/g SVALE, +62%). Ensaios reológicos mostraram que a elasticidade do ALE recuperado de grânulos foi maior do que a de flocos quando o efluente era esgoto real. Testes enzimáticos indicaram que os ácidos manurônicos estão envolvidos na manutenção da estrutura de hidrogel do ALE. Quanto ao objetivo (3), os resultados mostraram que os hidrogéis de ALE removeram eficazmente somente fosfato do esgoto doméstico com remoções de até 90,8%. Contudo, os hidrogéis de ALE contribuíram para o aumento da concentração de DQO, nitrogênio e fósforo total no meio em até 117,6%, 118% e 42,5% respectivamente. Assim, modificações químicas na composição do ALE devem ser feitas a fim de aumentar sua estabilidade mecânica e evitar a liberação de outros compostos. O pH=6 prejudicou fortemente a eficiência de remoção de fosfato (diminuição para 28,9 ± 0,8%), enquanto pH mais básicos na faixa de 8,5 foram os mais favoráveis. Portanto, os resultados obtidos nessa tese trazem novidades sobre aspectos quantitativos e qualitativos do ALE. Esses avanços podem ajudar na implementação de biorrefinarias para recuperação de recursos a partir de lodo biológico de esgoto contribuindo para uma economia circular.