Casca de Arroz e CCA: Cogeração e Sílica Pozolânica no Engenho

O engenho de arroz brasileiro descasca milhares de toneladas de grão por dia e descarta na mesma proporção uma fração tratada por décadas como simples sobra. Essa fração é a casca de arroz — invólucro lignocelulósico que após o beneficiamento aparece como material seco, leve, abrasivo e altamente disponível no parque fabril. A leitura industrial moderna inverteu o sinal: a casca virou ativo energético, mineral e agronômico capaz de financiar a operação inteira. Este artigo descreve como a casca e sua CCA (Cinzas de Casca de Arroz, equivalente ao Rice Husk Ash) seguem cinco rotas auditáveis sob Lei 12.305 PNRS, ABNT NBR 12653, ABNT NBR 10004 IIA e IIB, RenovaBio Lei 13.576/2017 e ESRS E5+E2 da CSRD UE.

Por que a casca de arroz é o resíduo dominante do setor

O Brasil ocupa a nona posição no ranking mundial de produção de arroz, com cerca de dez milhões de toneladas de grão colhidas por safra. A razão casca grão é robusta e bem caracterizada na engenharia agroindustrial: aproximadamente vinte e dois por cento da massa do grão recebido pelo engenho corresponde à casca de arroz, o que projeta uma geração nacional anual entre dois e dois ponto dois milhões de toneladas de RH, abreviação técnica para Rice Husk. Em um engenho de arroz de porte médio, essa massa supera todas as outras correntes residuais somadas, incluindo finos, quirera, farelo polido e efluentes de parboilização. Por dominância volumétrica, a casca define a infraestrutura logística interna do engenho, ocupa silos, condiciona o desenho do sistema de exaustão e, sobretudo, define o limite operacional de qualquer programa de gestão ambiental orientado a indicadores GRI 306-4 de resíduos desviados de aterro.

Geografia produtiva: RS, SC, MT, TO, PR, MG e o cluster do Sul

A geografia da casca acompanha a do grão. O Rio Grande do Sul concentra ~70% da produção nacional, com lavouras irrigadas na metade Sul, Campanha, Fronteira Oeste e Pelotas. Santa Catarina aporta volume relevante no litoral sul, enquanto Mato Grosso e Tocantins respondem pelo arroz de terras altas no Cerrado. Paraná e Minas Gerais completam o cluster com engenhos menores integrados a cooperativas regionais. Operadores como Camil Alimentos, Josapar, Urbano, Pirahy, Cooperativa Languiru, SLC Agrícola, SuperArroz, Tio João, Capital e Cooperativa Riograndense formam o tecido industrial. Sazonalidade pesada e picos pós-colheita exigem armazenagem temporária licenciada e contratos de tomada firme com offtakers.

Composição química e PCI 3.200 a 3.800 kcal por quilograma

A casca seca tem 75-85% de lignocelulósica (celulose+hemicelulose+lignina), 15-22% de sílica como SiO2, 0,5-3% de outras cinzas e 10-12% de umidade residual. O Poder Calorífico Inferior (PCI) fica entre 3.200 e 3.800 kcal/kg, compatível com biomassas energéticas. O traço que distingue a casca é a alta proporção de sílica amorfa pozolânica que sobrevive à queima controlada, originando a CCA. Pozolanicidade é a propriedade pela qual a sílica reage com hidróxido de cálcio em água formando silicatos hidratados — reação que torna a CCA valorizada pela cadeia do cimento Portland. A Seven mantém parecer técnico de caracterização físico-química alinhado à ABNT NBR 10004 IIA e IIB.

Rota 1: cogeração térmica em caldeira de biomassa do engenho

A rota dominante (60-75% do volume nacional) é a cogeração térmica em caldeira de biomassa do próprio engenho. Cogeração é o aproveitamento simultâneo de duas formas de energia: vapor de processo para parboilização e secagem somado a eletricidade por turbina a vapor. Combustão controlada em caldeira de leito fluidizado ou grelha rotativa produz vapor superaquecido que, ao expandir, gera potência elétrica para autoconsumo e excedente exportado ao SIN (Sistema Interligado Nacional), coordenado pelo ONS. A exportação brasileira chega a ~480 GWh/ano oriundos de casca de arroz, com remuneração de R$ 250-450/MWh em leilão, contrato bilateral ou Mercado Livre. Para o engenho, a cogeração térmica de biomassa traz economia de gás natural ou óleo BPF, receita de venda de eletricidade e emissão de CBIO Crédito de Descarbonização do RenovaBio.

Rota 2: CCA Rice Husk Ash como sílica amorfa pozolânica

Após a queima, a CCA recolhida do precipitador eletrostático ou do ciclone tem 85-95% de sílica amorfa, conforme temperatura e tempo de residência no leito. Em queima controlada de 500-800°C, a sílica permanece amorfa e altamente reativa, atendendo o que a ABNT NBR 12653 reconhece como pozolana de alta atividade equivalente à fly ash. Cimenteiras como Votorantim, InterCement e CSN aceitam CCA pozolânica em 5-15% da massa do clínquer em cimentos CP-IV (pozolânico), CP-V ARI (alta resistência inicial) e CP-RS (resistente a sulfatos). Preço da CCA: R$ 200-1.500/ton conforme pureza, brancura, finura e carbono residual. Outras aplicações: reforço para borracha em pneu, adesivo de silicone, filler em PVC, polietileno e polipropileno, pigmento em tinta e excipiente farmacêutico. Mais em venda de CCA para cimenteira com laudo conforme ABNT NBR 12653 e ABCP.

Rota 3: briquete e pellet para mercado UE com SBP e FSC

A terceira rota, em crescimento acelerado, é a densificação da casca em briquete cilíndrico e pellet calibrado, formatos que aumentam densidade energética e viabilizam transporte intercontinental. Preço FOB Rio Grande: R$ 280-580/ton conforme canal e offtaker. O mercado europeu (Alemanha, Polônia, Itália, Países Baixos) exige certificações SBP (Sustainable Biomass Program) e FSC (Forest Stewardship Council). A ausência inviabiliza entrada em termoelétricas reguladas pela REDII da UE. Para o engenho exportador, cadeia de custódia SBP e FSC para biomassa exige controle granular de origem, transporte rastreado, balanço de massa por turno e parecer ESRS E5 Resource Use.

Rota 4: substrato hidropônico e cama de frango

A quarta rota dirige a casca, em forma carbonizada parcial ou in natura, para horticultura intensiva e pecuária industrial. Como substrato hidropônico, substitui fibra de coco e perlita em cultivos de tomate, pepino, morango, pimentão, gérbera, rosa de corte e orquídea Phalaenopsis. Como cama de frango de corte, atende parte do mercado avícola brasileiro, especialmente integradoras do Sul e Sudeste, além de cama de suíno e poedeira. Preço R$ 80-280/ton, logística regional 150-400 km do engenho. A destinação para substrato e cama animal respeita critérios sanitários do MAPA e plano de manejo aprovado pelo órgão ambiental estadual.

Rota 5: fertilizante orgânico e compostagem para fração residual

A fração que não atende caldeira nem cimenteira nem mercado UE nem horticultura segue para compostagem agronômica e fertilizante orgânico classe A, mineralizando matéria orgânica e devolvendo carbono e potássio ao solo. Em projetos de recuperação de áreas degradadas no Cerrado e na Mata Atlântica, a compostagem de casca de arroz e palhada vegetal é uma alternativa de baixo custo de capital, com prazo de maturação entre noventa e cento e oitenta dias, dependendo da relação carbono nitrogênio e da aeração mecanizada das leiras.

Cuidados com autoignição e armazenamento ventilado

Casca em silos fechados sem aeração e sem monitoramento sujeita-se a autoignição (combustão espontânea por exotermia microbiana). Umidade e microrganismos termófilos elevam a temperatura interna do silo; entre 180-250°C ocorre pirólise lenta, ignição da fração lignocelulósica e incêndio de difícil controle. O protocolo Seven recomenda silos pressurizados ou semi-fechados, aeração forçada por insuflamento, termopares em malha tridimensional, detector de fumaça com alarme remoto, sprinkler de emergência e brigada treinada conforme NR-23. Em projetos novos, limite de altura de pilha, prevenção de finos acumulados e plano de combate alinhado ao Corpo de Bombeiros estadual.

Integração com PNRS, ABRACEN, ABCP, ESRS E5 e E2 e RenovaBio

A casca de arroz e sua CCA não são tratadas como resíduo perigoso, classificando-se como resíduo classe IIA não inerte na ABNT NBR 10004 quando armazenadas com umidade, e classe IIB inerte quando totalmente secas e estabilizadas. Mesmo assim, todas as rotas dependem de licenciamento ambiental estadual, plano de gerenciamento de resíduos sólidos e emissão de MTR, sigla para Manifesto de Transporte de Resíduos, com CDF, sigla para Certificado de Destinação Final, e CADRI, sigla paulista para Certificado de Aprovação de Destinação de Resíduos Industriais, quando aplicável. A integração regulatória articula a Lei 12.305 PNRS, as resoluções CONAMA 357, 430 e 499 sobre efluentes e descarte, a Lei 13.576 que instituiu o RenovaBio com geração de CBIO para biomassa renovável, a ABRACEN, Associação Brasileira de Cereal Nacional e a regulação setorial da ANP. Em paralelo, exigências CSRD ESRS E5 Resource Use e ESRS E2 Pollution se aplicam a engenhos exportadores ou pertencentes a grupos com presença europeia.

Protocolo Seven em cinco etapas para o engenho

O protocolo aplicado pela Seven Resíduos no engenho de arroz organiza-se em cinco etapas auditáveis. A primeira é o diagnóstico de fluxo, com pesagem por turno, caracterização físico-química, classificação ABNT NBR 10004 e mapeamento dos pontos de geração. A segunda é o desenho da matriz de rotas, definindo percentuais para cogeração, CCA, briquete, substrato e compostagem com base em PCI medido, capacidade da caldeira e demanda térmica do parboilizador. A terceira é a engenharia documental, com Plano de Gerenciamento de Resíduos Sólidos, ART e CREA da equipe responsável, contratos com offtakers e licença ambiental atualizada. A quarta é a operação assistida, com auditoria de balanço de massa, acompanhamento de MTR e CDF emitidos pela Seven e indicador GRI 306-4 desviado de aterro. A quinta é o relatório anual, integrando ESRS E5 e E2, pegada de carbono Escopo 1 a 3 e disclosure CSRD para os clientes que respondem ao mercado europeu.

Tabela síntese das cinco rotas da casca de arroz

Caso real: engenho RS Pelotas 280 mil ton de arroz e R$ 18 milhões por ano

Um engenho situado na região de Pelotas, Rio Grande do Sul, com safra de duzentas e oitenta mil toneladas de arroz por ano, gera aproximadamente sessenta e duas mil toneladas de casca anual. A matriz Seven aplicada nesse caso destinou setenta por cento, ou seja, quarenta e quatro mil toneladas, à caldeira de biomassa de doze megawatts de potência instalada, com exportação de excedente ao SIN e receita combinada de aproximadamente doze milhões de reais por ano, incluindo a economia de gás natural antes utilizado na parboilização. Os vinte e dois por cento de CCA, totalizando treze mil e quinhentas toneladas de cinza recuperada, com nove mil e quinhentas toneladas qualificadas como sílica amorfa pozolânica, foram comercializados com uma cimenteira regional sob laudo ABNT NBR 12653, gerando receita anual em torno de quatro milhões e oitocentos mil reais. Cinco por cento da casca seguiram a rota de briquete certificado SBP e FSC para mercado europeu, e três por cento foram destinados a substrato hidropônico em estufas de tomate da serra gaúcha. A economia consolidada do projeto chegou a dezoito milhões de reais por ano comparado ao cenário anterior de descarte direto e aterro, e o engenho passou a apresentar disclosure CSRD ESRS E5 e E2 já na primeira temporada de relatórios obrigatórios, em 2025, além de gerar CBIO RenovaBio elegíveis ao mercado regulado.

FAQ

A CCA Rice Husk Ash pode substituir totalmente o cimento Portland? Não. A CCA é pozolana e atua como substituição parcial do clínquer, geralmente entre cinco e quinze por cento da massa em cimentos CP-IV, CP-V ARI e CP-RS, sempre com laudo conforme ABNT NBR 12653.

Casca de arroz é considerada resíduo perigoso? Não. A casca é classe IIA não inerte quando úmida e classe IIB inerte quando seca, segundo a ABNT NBR 10004, mas exige plano de gerenciamento, MTR, CDF e licença estadual.

Qual o PCI médio da casca de arroz para projeto de caldeira? O PCI varia entre três mil e duzentas e três mil e oitocentas quilocalorias por quilograma, dependendo da umidade residual e do teor de finos, suficiente para caldeira de biomassa em leito fluidizado.

Briquete de casca de arroz precisa de SBP e FSC para exportação? Sim, para mercado europeu. A diretiva REDII e contratos com termoelétrica regulada exigem cadeia de custódia SBP e certificação FSC ou equivalente reconhecido, sob pena de rejeição.

Como prevenir autoignição em silo de casca de arroz? Combinando aeração forçada, monitoramento contínuo de temperatura por termopares, detector de fumaça, sprinkler emergencial, limite de altura de pilha e brigada NR-23 conforme protocolo do Corpo de Bombeiros.

Conclusão

A casca de arroz e a CCA deixaram de ser resíduo e passaram a ser plataforma de receita, descarbonização e conformidade auditável dentro do engenho brasileiro. Quem coordena cogeração térmica, sílica amorfa pozolânica, briquete certificado, substrato hidropônico e compostagem agronômica em uma matriz integrada não apenas reduz passivo ambiental, mas também alimenta indicadores GRI 306-4, ESRS E5, ESRS E2 e CBIO RenovaBio que sustentam reputação e contrato com mercado regulado. A Seven Resíduos opera esse desenho em projeto técnico de engenho de arroz com matriz cinco rotas sob protocolo auditado, com engenharia documental completa, ART, CREA, MTR, CDF e CADRI, transformando a casca em ativo industrial reconhecido pela cadeia do cimento, pela cadeia energética e pelo mercado europeu de biomassa renovável.