Se estudia el lodo de alcantarillado como una fuente valiosa para el procesamiento o la conversión de energía gracias a su alto contenido nutricional y energético. Sin embargo, los diversos orígenes de las aguas residuales, las diferentes tecnologías de tratamiento de agua y las dependencias estacionales y regionales conducen a una alta variabilidad en las propiedades del lodo de alcantarillado. En las unidades de tratamiento térmico, es decir, incineración, gasificación y pirólisis, el lodo de alcantarillado sirve como materia prima o combustible, por lo que se requiere una caracterización adecuada y una descripción matemática del lodo de alcantarillado para estimar los flujos de productos y formular simulaciones numéricas y métodos de optimización. El trabajo presentado introduce un concepto de sustituto que permite replicar la composición final del lodo de alcantarillado, así como su contenido de humedad y cenizas. El enfoque de sustituto tiene como objetivo modelar la descomposición de cualquier muestra de lodo de alcantarillado, en oposición a la determinación establecida de las tasas cinéticas para muestras individuales. Basado en especies químicas sólidas sustitutas y mecanismos de reacción correspondientes, se describe la ruta de descomposición térmica. El lodo de alcantarillado se representa mediante una combinación de especies lignocelulósicas, proteínas, azúcares, lípidos y especies inorgánicas representativas. Las reacciones de devolatilización y heterogéneas se formulan de tal manera que pueden utilizarse junto con un modelo detallado de fase gaseosa, incluyendo modelos de oxidación de alquitrán y emisión de óxidos de nitrógeno y azufre, propuestos recientemente por los autores. El modelo químico desarrollado se aplica utilizando un reactor de gasificación cero-dimensional para modelar la pérdida de peso dentro del análisis termogravimétrico, la pirólisis, la gasificación y las condiciones de combustión. La pérdida de peso, la composición de los gases de producto y la liberación de emisiones (óxidos de nitrógeno y azufre) son bien capturadas por el modelo. El enfoque flexible de sustituto nos permite representar varias muestras de lodo de alcantarillado.