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BENEFICIAMENTO DA CASCA DE COCO VERDE

Adriano Lincoln Albuquerque Mattos

Morsyleide de Freitas Rosa Lindbergue Araujo Crisóstomo

Fred Carvalho Bezerra Diva Correia

Luis de Gonzaga Castro Veras

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ÍNDICE

INTRODUÇÃO ............................................. 3

COCO ‘ANÃO VERDE’ ............................................. 4

PRINCIPAIS USOS DA CASCA DE COCO VERDE

............................................. 5

PROCESSAMENTO DA CASCA DE COCO VERDE

............................................. 16

DIMENSIONAMENTO DE UMA UNIDADE DE BENEFICIAMENTO DE CASCA DE COCO VERDE PARA A PRODUÇÃO DE SUBSTRATO AGRÍCOLA E FIBRA BRUTA.

............................................. 28

OPERANDO O MAQUINÁRIO ............................................. 31

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................. 34

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1. INTRODUÇÃO

O Brasil é, sem dúvida, um dos países que possuem a maior biomassa do mundo e a maior extensão territorial cultivável, potenciais estes que devem ser mais bem explorados. O acentuado crescimento do agronegócio brasileiro o coloca em posição de destaque no processo de desenvolvimento do país, sendo responsável por 22,34% do PIB (CEPEA 2011), 43% das exportações e 37% dos empregos (AGRONEGÓCIO BRASILEIRO, 2007). Os significativos avanços implicaram no aumento do consumo de insumos e da geração de resíduos nas atividades agropecuárias.

O agronegócio do coco verde tem grande importância, seja na geração de divisas, emprego, renda ou alimentação. A procura por alimentos naturais, a aplicação de tecnologias de processamento, as novas alternativas de apresentação do produto e a perspectiva de sua exportação contribuem para aumentar o consumo e incrementar sua rentabilidade ao longo do ano. O aumento da produção passou a ser uma tendência natural, causando uma conseqüente elevação na geração de resíduos sólidos (cascas).

Este resíduo é constituído pelo mesocarpo, que é a parte espessa e fibrosa do fruto, pelo exocarpo ou epicarpo, que constitui a epiderme, e pelo endocarpo, que no fruto imaturo ainda não se apresenta tão duro e rígido como no coco maduro.

Diferentemente da casca do fruto maduro, as cascas geradas pelo consumo do coco verde não possuíam, há muito pouco tempo, tecnologia adequada que viabilizasse seu aproveitamento. O presente capítulo reúne informações sobre o aproveitamento da casca de coco verde, seus principais usos e potencialidades.

EMBRIÃO

COPRA EPICARPO

ENDOCARPO

ÁGUA DE COCO

MESOCARPO

Fig.1- Estrutura do coco.

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2. COCO ‘ANÃO VERDE’

O gênero Cocus é constituído pela espécie Cocus nucifera L. que, por sua vez, é composta por algumas variedades, entre as quais as mais importantes, do ponto de vista agronômico, socioeconômico e agroindustrial, são as variedades Typica (var. Gigante) e Nana (var. Anã), que se acredita ter originado de uma mutação gênica da Gigante (FRUTAS DO BRASIL, 2002; SANTOS et al.,1996).

No Brasil, a principal demanda de plantio da variedade Anã é a cultivar Verde, para consumo da água do fruto ainda imaturo. Embora esta variedade apresente também características para ser empregada como matéria-prima nas agroindústrias para produção de leite de coco, coco ralado e outros, seu mercado é essencialmente a água-de-coco (in

natura ou processada – Figura 2 e Figura 3), a qual tem maior demanda de consumo para frutos com cerca de sete meses de idade (FRUTAS DO BRASIL, 2002).

Estima-se que o Brasil possui uma área plantada de 100 mil hectares de coqueiro-anão, destinados à produção do fruto verde para o consumo da água-de-coco. As cascas geradas por este agronegócio representam 80% a 85% do peso bruto do fruto e cerca de 70% de todo lixo gerado nas praias brasileiras representa cascas de coco verde. Este material tem sido correntemente designado aos aterros e vazadouros sendo, como toda matéria orgânica, potenciais emissores de gases estufa (metano), e, ainda, contribuindo para que a vida útil desses depósitos seja diminuída, proliferando focos de vetores transmissores de doenças, mau cheiro, possíveis contaminação do solo e corpos d'água, além da inevitável destruição da paisagem urbana (ROSA et al., 2001a).

Fig.2- Coco verde in natura Fig. 3- Indústria processadora de

água de coco verde

O desenvolvimento de alternativas de aproveitamento da casca de coco possibilita a redução da disposição inadequada de resíduos sólidos e proporciona uma nova opção de rendimento junto aos locais de produção.

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3. PRINCIPAIS USOS DA CASCA DE COCO VERDE

3.1 Substrato agrícola

O termo substrato agrícola se aplica a todo material sólido, natural ou sintético, bem como residual ou ainda mineral ou orgânico, distinto do solo, que colocado em um recipiente em forma pura ou em mistura permite o desenvolvimento do sistema radicular, desempenhando, portanto, um papel de suporte para a planta (ABAD; NOGUERA, 1998). Os substratos podem intervir (material quimicamente ativo) ou não (material inerte) no complexo processo da nutrição mineral das plantas.

O cultivo de plantas utilizando substratos é uma técnica amplamente empregada na maioria dos países de horticultura avançada. Esta técnica apresenta vantagens, entre elas, o manejo mais adequado da água, evitando a umidade excessiva em torno das raízes. O substrato a ser utilizado deve ser capaz de favorecer a atividade fisiológica das raízes.

Diferentes tipos de resíduos agroindustriais vêm sendo progressivamente indicados como substrato agrícola. É o caso do pó da casca de coco maduro que, inicialmente visto como subproduto da extração da fibra, origina um substrato agrícola (“coir dust”, “coir fibre pith” ou pó da fibra de coco) com grande aceitação e demanda crescente. Ganhou interesse comercial principalmente como substrato inerte, substituto da turfa em cultivos envasados.

O pó de coco é um material biodegradável, renovável, muito leve e bastante parecido com as melhores turfas de Sphagnum encontradas no Norte da Europa e América do Norte. Apresenta uma estrutura física vantajosa, proporcionando alta porosidade, alto potencial de retenção de umidade, favorecimento da atividade fisiológica das raízes (ABAD et al., 2002).

Em 1949, Hume citou as virtudes hortícolas do resíduo da fibra de coco maduro e dados sobre o excelente crescimento e desenvolvimento conseguidos em diferentes espécies vegetais cultivadas sobre substratos à base desse resíduo. Entretanto, apesar desses efeitos benéficos, passaram-se três décadas antes que o resíduo de fibra de coco pudesse ser introduzido no mercado internacional de substratos de cultivo (MURRAY,1999).

A partir da década de 80, várias companhias holandesas passaram a utilizar esse resíduo como ingrediente dos substratos de cultivo já fabricados (MEEROW, 1994, 1997; VAN MEGGELEN – LAAGLAND, 1995). Desde então, diferentes trabalhos de investigação foram realizados com o objetivo de se estudar as características e propriedades desse novo material e de se avaliar sua potencialidade para ser utilizado como substrato ou como componente de substrato em diferentes aplicações nos cultivos “sem solo”: produção de mudas, enraizamento de estacas, crescimento de plantas ornamentais em vasos, produção de flor de corte e cultivo em substrato de hortaliças entre outras (VERDONCK,1983; VERDONCK et al., 1983; HANDRECK, 1991, 1993; TEO; TAN, 1993; MEEROW, 1994, 1997; CARAVEO et al., 1996; EVANS; STAMPS, 1996; EVANS et al., 1996; OFFORD et al., 1998; KONDURU et al., 1999).

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As propriedades físicas e químicas do pó de coco diferem entre diferentes fontes de resíduo, em função principalmente do método usado para processar a fibra e idade do fruto. Assim, o controle das características do material antes do uso como substrato é de grande importância. Nesse particular, a salinidade é uma das características mais importantes a ser controlada.

Segundo Prisco e O’leary (1970), os danos da salinidade na germinação de sementes estão relacionados aos efeitos osmótico e tóxico dos íons. Porém, muitas espécies/variedades apresentam diferentes graus de tolerância/sensibilidade aos efeitos negativos dos sais durante o cultivo. O conteúdo de sais é diretamente proporcional à condutividade elétrica (CE) do substrato. Como um ponto de referência, uma CE de 3 dS.m-1 limita o crescimento da maioria das plantas. Para o caso de culturas mais sensíveis à salinidade, esse valor deverá situar-se em níveis abaixo de 1,0 dS.m-1 (AYERS; WESTCOT, 1991).

Estudo desenvolvido por Murray (2000), sobre amostras de pó de coco maduro provenientes de diferentes localidades (Costa do Marfim, Costa Rica, México, Sri Lanka e Tailândia), mostrou que a condutividade elétrica dos diferentes substratos variou de 0,39 dS.m-1 (para amostra da Costa Rica) até 5,97 dS.m-1 (para amostra do México).

O resíduo do coco verde é um material que também apresenta uma salinidade de média a elevada, o que confere elevada condutividade elétrica. Nesse caso, a eficiência da etapa de prensagem, durante o processamento das cascas, é de fundamental importância para a adequação do nível de salinidade do pó obtido no processamento. A casca de coco verde apresenta 85% de umidade e um conteúdo de sais em níveis tóxicos para o cultivo de várias espécies vegetais. A extração desta umidade, via compressão mecânica, possibilita a extração conjunta de uma grande quantidade de sais solúveis. Este aspecto impõe que a casca do coco verde seja processada o quanto antes possível após o consumo ou retirada da água de coco. Adicionalmente, um programa adequado de lavagem, por imersão do substrato em igual volume de água durante um curto período de tempo (15 min), mostrou-se eficaz na remoção de sais solúveis da casca de coco verde e conseqüente redução da condutividade elétrica (BEZERRA; ROSA, 2002; ROSA et al., 2001b). Atenção especial deve ser dada à qualidade de água usada na lavagem.

A utilização do pó/fibra de coco na horticultura depende dos tratamentos dispensados ao material, quais sejam: tempo de estabilização do produto, número de lavagens realizadas, conteúdo de sais solúveis indesejáveis, enriquecimento com fertilizantes, adição de outros componentes para aumentar ou diminuir a aeração e retenção de água, etc.

Para a comercialização, o produto deverá ser homogêneo e padronizado de modo a assegurar ao usuário um certo grau de qualidade e confiabilidade. Em geral, o pó de coco pode ser comercializado em sacos ou em ladrilhos (prensado).

Buscando proporcionar informação padronizada aos usuários de substratos para plantas, o Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, por meio da Secretaria de Defesa Agropecuária, expediu a Instrução Normativa Nº 46 de 12 de setembro de 2006, com a finalidade precípua de aprovar os métodos analíticos oficiais para análise de substratos e condicionadores de solos. Para tanto, todo e qualquer material a ser comercializado deverá ser analisado com respeito à: umidade atual, densidade,

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capacidade de retenção de umidade a 10 cm (CRA 10), pH, condutividade elétrica (CE) e capacidade de troca de cátions (CTC). A análise do pH e da CE deverá ser realizada numa suspensão 1+5 (V : V) de substrato : água. A granulometria e a extração de outros nutrientes solúveis poderá ser determinada, porém não é exigênica legal, apesar de serem de grande valia para os usuários. Nas Tabelas 1 e 2 são apresentados alguns resultados analíticos realizados em amostras de pó/fibra de coco verde processado na Usina de Beneficiamento de Coco Verde, localizada em Jangurussu, Ceará.

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Tabela 1. Características de amostras de pó de coco verde processadas (peneirada em tamiz de malha quadrada com 5mm de abertura) na Usina de Beneficiamento de Coco Verde do Jangurussu, Ceará

Unidade

AMOSTRA 1

AMOSTRA 2

AMOSTRA 3

AMOSTRA 4

Nº lavagens 0 1 2 3 Granulometria (X)

X >16 mm % 0,0 0,0 0,0 0,0 8 mm < X < 16 mm % 0,0 0,6 0,7 0,0

4 mm < X < 8 mm % 1,0 5,4 4,3 1,7

2 mm < X < 4mm % 5,5 7,8 10,0 6,1

1 mm < X < 2mm % 5,5 7,8 10,0 6,1

0,5 mm < X < 1mm % 43,3 36,7 36,4 43,5 0,25 mm < X < 0,5 mm % 25,8 25,9 12,3 22,9 0,125 mm < X < 0,25 mm % 4,7 5,4 2,6 4,9

X < 0,125 mm % 0,4 0,4 0,5 0,4 Dens. (auto-compactação) kg/m3 164,7 172,7 170,0 170,5 Umidade Atual % 85,1 82,3 86,4 86,2 Carbono orgânico % 94,6 97,3 94,7 95,5 Teor de Cinzas % 5,4 2,7 5,3 4,5 Nitrogênio Total % 1,1 1,1 1,1 1,1 C/N 86,0 88 86,1 86,8

Suspensão 1+1,5 (v:v) substrato : água pH 5,61 6,15 6,32 6,48 CE dS/m 1,42 0,29 0,24 0,21

Ca mg/L subs. 6,2 4,8 3,7 2,4

Mg mg/L subs. 2,7 2,7 1,9 0,9

K mg/L subs. 650,8 71,8 51,0 40,9

Na mg/L subs. 160,4 35,9 33,3 33,0

P mg/L subs. 26,5 17,1 12,4 6,2

Cl mg/L subs. 664,7 195,0 319,1 132,9

N-NO3 mg/L subs. 0,9 0,7 1,4 3,0

N-NH4 mg/L subs. 3,7 3,1 2,6 2,7

S-SO4 mg/L subs 11,4 17,2 17,0 11,4 Análises realizadas no Laboratório de Água e Solo da Embrapa Agroindústria Tropical

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Tabela 2. Características de amostras de pó de coco verde processadas (peneirada em tamiz de malha quadrada com 10 mm de abertura) na Usina de Beneficiamento de Coco Verde do Jangurussu, Ceará

Unidade AMOSTRA

1 AMOSTRA

2 AMOSTRA

3 AMOSTRA

4 Nº lavagens 0 1 2 3 Granulometria (X)

X >16 mm % 0,0 0,0 0,0 0,0

8 mm < X < 16 mm % 0,0 0,0 0,0 0,0 4 mm < X < 8 mm % 3,5 9,2 7,7 7,9

2 mm < X < 4mm % 6,5 8,4 9,5 8,8

1 mm < X < 2mm % 6,5 8,4 9,5 8,8

0,5 mm < X < 1mm % 38,9 36,3 40,3 39,2 0,25 mm < X < 0,5 mm % 27,2 25,3 18,1 23,2

0,125 mm < X < 0,25 mm % 6,1 5,4 4,2 5,3

X < 0,125 mm % 0,4 0,3 0,4 0,4 Dens.(auto-compactação) kg/m3 167,1 164,7 171,3 167,2 Umidade Atual % 84,7 83,6 85,9 85,7 Carbono orgânico % 95,1 95,3 95,3 95,5 Teor de Cinzas % 4,9 4,7 4,7 4,5 Nitrogênio Total % 1,1 1,1 1,1 1,1 C/N 89,4 86,6 86,6 86,8

Suspensão 1+1,5 (v : v) substrato : água pH 5,89 6,15 6,43 6,15 CE (dS/m) 1,42 0,29 0,26 0,29

Ca mg/L subs. 6,8 4,8 3,4 4,8

Mg mg/L subs. 8,6 2,7 1,5 2,7

K mg/L subs. 691,7 71,8 63,9 71,8

Na mg/L subs. 123,1 35,9 35,4 35,9

P mg/L subs. 25,2 17,1 10,1 17,1

Cl mg/L subs. 709,1 195,0 150,7 195,0

N-NO3 mg/L subs. 2,0 0,7 1,6 0,7

N-NH4 mg/L subs. 1,9 3,1 2,0 3,1

S-SO4 mg/L subs 9,6 17,2 13,2 17,2 Análises realizadas no Laboratório de Água e Solo da Embrapa Agroindústria Tropical

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O uso predominante do pó de coco como substrato agrícola se dá como meio inerte; ou seja, funcionando apenas como sustentação para o desenvolvimento de plantas e não como fornecedor de nutrientes para a planta. A exemplo do que já ocorre com o coco maduro, o uso das cascas do coco verde na forma de substrato agrícola inerte já é uma realidade, sendo utilizado como meio de crescimento ou componente de crescimento para produção de plantas. As boas características agronômicas do substrato a base de coco verde foram atestadas no cultivo de mudas de alface, caju, tomate, pimentão, coentro, berinjela, melão, abacaxi ornamental e flores (ROSA et al., 2001b, CORREIA et al., 2003, SALGADO et al., 2006, CAPISTRANO et al., 2006, OLIVEIRA et al., 2006, CORREIA et al., 2001, BRÍGIDO et al., 2002 PAIVA et al., 2005). As Figuras 4, 5, 6, 7 e 8 ilustram alguns desses testes.

Figura 4 – Mudas de alface cultivadas em substrato de coco verde

Figura 5 – Mudas de abacaxi ornamental cultivadas em substrato de coco verde

Figura 6 - Mudas de cajueiro anão cultivadas em substrato de coco verde

Figura 7 – Cultivo de tomate em substrato de coco verde

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Figura 8 – Muda de melão cultivada em substrato de coco verde.

O pó de coco verde pode ser usado também como substrato (após compostagem), puro ou em composição com outros materiais. A compostagem é uma técnica utilizada para se obter mais rapidamente e em melhores condições, a estabilização da matéria orgânica em material humificado, com atributos físicos, químicos e biológicos superiores (sob o aspecto agronômico) àqueles encontrados no material de origem. Aplicado nas plantações, o composto adiciona matéria orgânica, melhora a estrutura do solo e a retenção de água, reduz a necessidade de fertilizantes e o potencial de erosão do solo.

O pó da casca de coco verde foi compostado com estercos diversos (bovino, poedeira e cama de frango) e utilizado na formulação de diferentes substratos juntamente com outros materiais para utilização na produção de mudas de espécies olerícolas: alface, melão, tomate, quiabo (BEZERRA et al., 2002; AQUINO et al., 2003; LEAL et al., 2003; PEREIRA et al., 2004), frutíferas: graviola, caju, mangaba (LOURENÇO, 2005, MESQUITA et al., 2006; CAVALCANTI JÚNIOR et al., 2006a), ornamentais: crisântemo, tagetes, caliopsis (BEZERRA et al., 2001; BEZERRA et al., 2006a; BEZERRA et al., 2006b) e na aclimatização de mudas micropropagadas: violeta africana, helicônia, abacaxi ornamental, (TERCEIRO NETO et al., 2004; SANTOS et al., 2004; CARVALHO et al., 2006).

O comércio mundial de pó/fibra da casca de coco tem ganhado força na segunda metade da presente década. O preço que se encontrava declinante chegando a atingir os US$ 173,00 a tonelada. Entretanto, em novembro de 2005 o preço já se encontrava em US$ 281,00 a tonelada FOB no porto do Sri Lanka, maior exportador mundial deste produto (FAO 2007). A ampliação do consumo mundial de derivados da casca de coco tem grande influência neste comportamento. O que pode ser verificado pelo aumento gradativo no volume de exportações (Tabela 3).

Tabela 3 – Preços médios e quantidades de pó/fibra de coco exportado pelo Sri Lanka no período de 2000 a 2006, em US$ FOB.

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Quantidade Exportada 74,87 78,50 79,98 91,06 84,72 106,48 96,45

Preço FOB 195,00 185,00 186,00 173,00 207,00 238,00 240,00* Fonte: FAO 2007. * média de preços até junho.

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3.2. Fibras

O material fibroso que constitui o mesocarpo do fruto, também denominada “coir”, “bonote” ou fibra, é um produto tradicional em países como a Índia e Sri Lanka, habituados a processar o coco maduro. Estes países dominam o mercado mundial deste produto, sendo responsáveis por mais de 90% da produção mundial.

Atualmente a produção anual de fibras de coco é de aproximadamente 550.000 toneladas métricas, produzidas principalmente pela Índia e Sri Lanka (Tabela 4).

Tabela 4 - Produção mundial de fibra de coco entre 2000 e 2006.

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 Milhares de toneladas Fibra Marrom Índia 244,0 247,6 241,7 248,0 252,0 285,0 314,0 Sri Lanka 55,1 55,4 65,5 54,6 67,5 58,9 76,6 Tailândia 8,7

14,7 22,3 36,9 53,6 41,1 41,1

Outros Países 18,2

19,3 19,0 17,7 16,7 16,8 17,0

Sub-Total 326,0

337,0 348,5 357,3 389,7 401,8 448,7

Fibra Branca Índia 120,0

121,8 112,0 112,0 112,0 100,0 96,0

Total 446 458,8 460,5 469,3 501,7 501,8 544,7 Fonte - FAO (2007)

Historicamente o Sri Lanka tem sido o principal exportador de fibras e a Índia de produtos com maior valor agregado.

As atividades relacionadas ao beneficiamento da fibra de coco empregam na Índia e Sri Lanka mais de 500.000 pessoas, principalmente mulheres na zona rural, sendo considerada uma atividade estratégica do ponto de vista social.

Durante as décadas de 80 e 90 as exportações de fibra de coco declinaram fortemente, devido a sua substituição por espumas e fibras sintéticas. A partir da década de 90 o crescimento da demanda interna da Índia e das importações China, que em 2005 já atingia os mesmos volumes da União Européia, reaqueceu o mercado internacional de fibra de coco e seus derivados. Como reflexo, outros países como as Filipinas, Tailândia e Vietnam, têm ingressado neste mercado expandindo sua produção e exportação de fibras.

Tabela 5 – Principais importadores de fibra de coco no período de 2000 a 2005

2000 2001 2002 2003 2004 2005 Milhares de toneladas

União Européia 49,68 43,69 49,14 48,94 61,75 74,95 EUA 12,99 9,90 10,07 11,97 19,44 22,00 China 21,78 34,01 43,73 51,37 84,32 76,19 Fonte - FAO (2007)

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No Brasil a tecnologia de aproveitamento da casca de coco seco já é conhecida e utilizada há algum tempo. As principais empresas que atuam no mercado de derivados da casca de coco seco têm entre 30 e 15 anos de existência. No entanto, a produção nacional ainda se destina principalmente ao mercado interno. As exportações só começam a ser observadas nos últimos cinco anos (Tabela 6), caracterizadas principalmente pela exportação de mantas geotêxteis. Tal fato também pode ser atribuído ao fato de que os preços internacionais para a fibra em 2004 se encontravam a US$/t 185,00 para a fibra bruta e US$/t 207,00 para o pó (FAO, 2006). Neste período estes produtos eram comercializados no Brasil em média a US$/t 360,00 e US$/t 220,00 respectivamente, sendo que o substrato agrícola comercializado pela líder de mercado atingia os US$/t 360,00. Tabela 6 - Exportações brasileiras de fibra de coco e derivados no período de 2000 a 2007. Mercadoria 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Quantidade (kg)

Fibra de coco em bruto 52 159 734

Revestimento para pavimentos 23.106 28.010 18.400

Fibras de coco trabalhadas, não fiadas. 500 129.251 148.875 172.995 122.192

Fonte - Ministério do desenvolvimento indústria e comércio exterior (2007)

As fibras de coco verde apresentam-se como mais uma opção para este nicho do mercado e seu uso vem sendo atestado positivamente com resultados equivalentes aos obtidos com a fibra do coco maduro.

A demanda crescente por fibras de coco se dá em razão do interesse por produtos ecologicamente corretos, por ser proveniente de uma fonte renovável, biodegradável e de baixo custo e por suas características oferecerem diversas possibilidades de utilização.

A fibra de coco é adequada para exercer a função de reforço em materiais, graças a sua alta resistência e rigidez. De um modo geral, possui grande durabilidade, atribuída ao alto teor de lignina e polioses, baixo teor de celulose, elevado ângulo espiral quando comparada com outras fibras naturais, o que lhe confere um comportamento diferenciado. Possui baixa densidade, grande percentual de alongamento e valores pequenos de resistência à tração e de módulo de elasticidade.

Utilizada há várias décadas como um produto isolante em diversas situações, a fibra de coco tem hoje uma diversidade de aplicações. A fibra em forma de manta geotêxtil é um excelente material para ser usado em superfícies sujeitas à erosão provocada pela ação de chuvas ou ventos, como em taludes nas margens de rodovias e ferrovias, em áreas de reflorestamento, em parques urbanos e em qualquer área de declive acentuado ou de ressecamento rápido.

A sua utilização na elaboração de compósitos (novos materiais conjugados formados por pelo menos dois componentes, sendo um deles um componente de reforço, na forma de fibras) tende a diminuir a densidade do material com bom potencial de

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alongamento e capacidade de reforço mediana, porém com possibilidades de aumento de desempenho da interação fibra-matriz devido à ação aglutinante da lignina. A ação do calor na formação do compósito tende a aumentar tal capacidade de interação. Apesar do baixo teor de celulose, a estrutura da fibra é bem fechada, devendo ser esta a razão de sua melhor resistência à ação dos álcalis do que fibras de alto teor de celulose (REDDY; YANG, 2005; VAN DAM, 2004).

Na indústria de embalagens existem projetos para a utilização da fibra de coco como carga para o Poli Tereftalato de Etila (PET), podendo gerar materiais plásticos com propriedades adequadas para aplicações práticas e resultando em contribuição para a resolução de problemas ambientais, ou seja, reduzindo o tempo de decomposição do plástico.

A indústria da borracha é receptora também de grande número de projetos envolvendo produtos ecológicos diversos, desde a utilização da fibra do coco maduro e verde na confecção de solados de calçados, até encostos e bancos de carros.

Estudo desenvolvido por Vale et al. (2006) sobre a viabilidade do uso de fibras de coco verde em misturas asfálticas detectou sua boa eficiência com relação ao escorrimento, apresentando resultados similares aos tradicionalmente obtidos com celulose.

Além dos usos já citados, a fibra da casca de coco verde pode ser utilizada na confecção de vasos, placas e bastões para o cultivo de diversas espécies vegetais. Além de substituírem os produtos tradicionais a base de barro, cimento e plástico, também se apresentam como uma alternativa aos subprodutos extraídos da samambaiaçu (Dicksonia sellowiana), buscando a inserção no mercado ocupado hoje pelo xaxim, que é um produto de exploração cada vez mais restrita pela legislação brasileira.

A confecção de artesanatos variados também representa uma importante forma de aproveitamento não apenas da fibra mas também do pó da casca de coco verde, podendo originar uma grande gama de itens, haja visto que o Brasil tem sido cada vez mais um importante destino para os turistas de outros países, grandes consumidores deste tipo de produto.

3.3. Outros usos da casca de coco verde

Cobertura morta

A cobertura morta é uma prática agrícola que consiste em cobrir a superfície do solo, com uma camada de material orgânico. O material forma uma camada protetora sobre o solo, podendo influenciar nos processos físicos, químicos e microbiológicos do solo e proporcionar condições favoráveis ao desenvolvimento da cultura.

A utilização da cobertura morta apresenta vantagens potencias, tais como reciclagem de nutrientes, redução das perdas de água por evaporação da superfície do solo e manutenção de níveis de umidade e temperatura, nas camadas superficiais do solo, adequados ao desenvolvimento de raízes e de microrganismos benéficos para as culturas (MIRANDA et al., 2004).

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A casca do coco verde possui teores de potássio, cálcio e nitrogênio (ROSA et al., 2002) que podem contribuir de forma positiva para a adubação das culturas. Por outro lado, o material pode apresentar níveis tóxicos de tanino, de cloreto de potássio e de sódio (CARRIJO et al., 2002), cuja acumulação pode causar alterações das propriedades químicas e físicas do solo. O fato sugere que a aplicação da casca de coco verde em cobertura morta deve ser acompanhada do monitoramento contínuo da salinidade do solo, a fim de prevenir futuras alterações nas propriedades físicas e químicas do solo e danos para a cultura (MIRANDA et al., 2007).

Estudo realizado por Miranda et al. (2004) mostrou que o uso da casca de coco verde como cobertura morta em coqueiros alterou o regime térmico do solo, reduzindo a variação da temperatura ao longo do dia em relação ao solo sem cobertura, em todas as profundidades estudadas, principalmente próximo à superfície. A cobertura com a casca de coco verde funcionou como uma camada de isolamento térmico, reduzindo o aquecimento do solo durante o dia e a perda de calor para a atmosfera durante a noite, evidenciando ser tão efetiva na redução da temperatura máxima e da amplitude térmica do solo quanto outros materiais vegetais.

Fonte alternativa de energia - Briquetes

As cascas de coco verde podem ser transformadas em briquetes por meio de um processo de compactação a elevadas pressões. Os briquetes constam de pequenas toras, resultantes da compactação do resíduo. Mais densos, com formato padrão e com alto poder calorífico, seu uso tem atraído estabelecimentos que, para reduzir custos e aproveitar melhor seu espaço físico, estão aderindo a esta tecnologia. São considerados um “carvão ecológico” de alta qualidade e substituem com enormes vantagens a queima de óleo combustível e madeira em fornalhas, processos de gaseificação, lareiras etc.

Outras potencialidades

Características microscópicas fazem do pó de coco um excelente adsorvente, abrindo possibilidades de uso na área de bioremediação de solos e biosorção de metais pesados (SOUSA et al., 2007, PINO et al., 2006), e ainda, como substrato para cama de animais de laboratório (FARIAS et al., 2005).

3.4. Potencialidades de aplicação do líquido da casca de coco verde (LCCV)

O líquido gerado durante a prensagem da casca de coco verde (LCCV) apresenta em sua composição um conteúdo de polifenólicos, açúcares e potássio que vem estimulando pesquisas com o intuito de avaliar seu uso em aplicações de alto valor agregado.

Os estudos atualmente em andamento versam sobre o potencial do LCCV como fonte de taninos para formulação de resinas fenólicas e para fins fitoterápicos; como fonte de açúcar em processos fermentativos e geração de biogás; e como fonte de potássio, na fertilização de cultivos agrícolas.

Os resultados obtidos até o momento indicam que o LCCV tem teor de taninos condensados capaz de viabilizar a elaboração de adesivos; teor de açúcares que o torna

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factível de ser usado como meio de fermentação e conteúdo de potássio que possibilita seu uso na fertirrigação de culturas, sobretudo aquelas tolerantes a alta salinidade, em razão da sua alta condutividade elétrica.

4. PROCESSAMENTO DA CASCA DE COCO VERDE

A tecnologia de processamento das cascas de coco verde foi desenvolvida pela Embrapa Agroindústria Tropical, em parceria com a metalúrgica FORTALMAG. Na Figura 9, pode-se observar o equipamento completo, que realiza as seguintes ações:

• Trituração: as cascas inteiras ou cortadas são processadas por uma máquina que possui um rolo de facas fixas responsáveis pelo esmagamento da parte fibrosa do fruto.

• Prensagem: o material triturado é transportado para uma prensa rotativa horizontal, que extrai o excesso de líquido do produto triturado.

• Seleção: após a prensagem, as fibras, que correspondem a 30% do produto final são separadas do pó, equivalente a 70%, em uma máquina selecionadora, que utiliza marteletes fixos helicoidais e uma chapa perfurada.

Nas etapas subseqüentes, o pó e a fibra seguem rotas distintas de processamento até a obtenção, respectivamente, do substrato agrícola e da fibra bruta de casca de coco verde que, por processo apropriado, é convertida em uma grande variedade de produtos. O fluxograma, no anexo, apresenta as etapas do processo de obtenção de substrato agrícola inerte e fibra bruta.

Figura 9 – Equipamento para processamento da casca de coco verde

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4.1. Produção de pó e fibra da casca de coco verde Figura 10 - Fluxograma operacional da etapa de produção de substrato agrícola e fibra de coco verde.

Substrato Agrícola

Fibra Bruta

COLETA DA CASCA DE COCO VERDE

ALIMENTAÇÃO

TRITURAÇÃO

PRENSAGEM

CLASSIFICAÇÃO

LAVAGEM

FERMENTAÇÃO

MOAGEM

PENEIRAMENTO

FORMULAÇÃO

ARMAZENAGEM EXPEDIÇÃO

SECAGEM

RECLASSIFICAÇÃO

ENFARDAMENTO

ARMAZENAGEM EXPEDIÇÃO

MATERIAL ESTRANHO

LCCV

ÁGUA SALINA

FIBRILAS E CASQUILHOS

FIBRILAS E CASQUILHOS

Etapas de processamento

Subprodutos / Resíduos

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4.1.1. Coleta da Casca de Coco Verde e Transporte

Ao chegarem à unidade de beneficiamento, os caminhões carregados de casca de coco verde (CCV), se possível, deverão ser pesados. No mercado existem vários modelos de balanças para caminhão, o tipo mais adequado deverá ser definido em função do tipo de veículo que fará o transporte das cascas. Neste momento também será realizada a identificação da origem do material, tipo (inteiro ou bandas), data de recepção e outras informações relevantes ao controle do fluxo de entrada de CCV na unidade de processamento. O controle permitirá obter informações úteis ao processo de planejamento, pois possibilita conhecer melhor a dinâmica de geração de casca nos pontos de fornecimento, dias da semana e meses do ano com maior volume de produção, possibilitando o planejamento da produção e da formação de estoques. Também possibilita verificar a produtividade da fábrica e eliminar possíveis fontes de desperdício.

A casca de coco deve chegar à unidade de beneficiamento em até três dias após a extração da água. Esse procedimento visa elevar a qualidade dos produtos finais (pó e fibra), pois a desidratação da casca aumenta a sua densidade e prejudica as etapas seguintes do processamento, reduzindo a eficiência da retirada dos sais na etapa de prensagem e da separação das fibras na etapa de classificação.

Após a pesagem o caminhão deverá despejar a carga na moega de recepção. A moega de recepção tem uma declividade que conduz a matéria prima para

esteira de alimentação, que a elevará para a entrada da linha de processamento. Neste momento deve ser feita a retirada de material estranho ao processamento como, canudos, plásticos, pedras, cascas ressecadas podres etc. É importante também que seja mantido um fluxo uniforme de alimentação da linha de processamento para garantir a eficiência da etapa de prensagem.

Figura 11. Descarga de cascas de coco.

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A alimentação da esteira deve obedecer à vazão obtida na etapa de prensagem. Caso o volume seja muito pequeno a prensagem se torna pouco eficiente e a retirada dos sais, bem como a etapa de classificação são prejudicadas. Se o volume de cascas é maior que a capacidade de prensagem, irá ocorrer um acúmulo de material triturado na entrada da prensa e ocorrerá o travamento da mesma ou “embuchamento”. Para controlar a velocidade de alimentação existem três formas:

1. Manualmente controlar o número e tamanho de cascas que entram na máquina; 2. Redução do número de pás/ganchos da esteira de alimentação; e 3. Controle da velocidade da esteira de alimentação Os modelos de equipamentos mais novos permitem o controle de velocidade da

esteira de alimentação, o que facilita sobremaneira este ajuste da alimentação. No entanto em casos de embuchamento constante podem ser retiradas pás/ganchos da esteira numa distribuição uniforme. Estas duas formas de controle do fluxo de alimentação não substituem a primeira. O monitoramento da esteira deve ser feito constantemente, tanto para evitar a entrada de materiais estranhos ao processamento, com dito anteriormente, como para retirar cascas muito grandes ou acumuladas nas pás da esteira.

Figura 12. Alimentação da linha.

4.1.2. Trituração Nesta etapa as cascas inteiras ou cortadas são processadas pela máquina

trituradora de CCV, essa possui um rolo de facas fixas que trituram as cascas. Ao final dessa etapa se obtém a CCV desintegrada. A trituradora da com facas fixas minimiza o corte das fibras, viabilizando a separação e o aproveitamento posterior das fibras longas. Este procedimento possibilita a realização das etapas seguintes de prensagem e classificação.

Existem no mercado outros equipamentos para triturar a casca de coco. Podemos agrupá-los segundo suas ferramentas de corte: Disco e facas, Discos de corte alternados,

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e moinhos universais. Estes equipamentos trituram integralmente a casca de coco verde e são úteis em sistemas onde o aproveitamento da fibra não é requerido.

Figura 13. Máquina trituradora de casca de coco verde.

4.1.3. Prensagem A casca de coco tem alta concentração de sais em níveis tóxicos para o cultivo

de várias espécies vegetais. Segundo Prisco & Oleary (1970), os danos da salinidade na germinação de sementes estão relacionados aos efeitos osmótico e tóxico dos íons. Porém, muitas espécies/variedades apresentam diferentes graus de tolerância/sensibilidade aos efeitos negativos dos sais durante o cultivo. Como um ponto de referência, uma CE de 3 dS/m limita o crescimento da maioria das plantas. Para o caso de culturas mais sensíveis à salinidade, esse valor deverá situar-se em níveis abaixo de 1,0 dS/m (Ayers & Westcot, 1991).

A casca de coco verde tem 80% de umidade e a maior parte dos sais se encontra em solução. A extração de parte desta umidade via compressão mecânica possibilita a redução da salinidade de 4,7 dS/m, observada na casca antes do beneficiamento, para próximo de 1,3 dS/m. Assim obtém-se uma redução na necessidade de água para o processo de lavagem que irá reduzir a salinidade para próximo de 0,3 dS/m.

A CCV desintegrada é prensada num prensa de rolos horizontais. Ao final da prensagem são obtidas as cascas desintegradas com a umidade reduzida, e o líquido da casca de coco verde (LCCV), numa proporção de 30% do peso inicial de cascas processadas é extraído na forma de LCCV, cuja composição possui açúcares fermentescíveis, compostos fenólicos, cátions (cálcio, magnésio, potássio e sódio) e ânions (cloreto, bicarbonato e sulfato), além de elevados valores de DQO e DBO. Tais características indicam a necessidade de tratamento adequado para esta água residuária gerada no processo de beneficiamento da casca de coco verde.

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Na Tabela 1, observam-se os resultados de uma caracterização do líquido de casca de coco verde, proveniente do estado do Ceará. Tabela 1: Caracterização do líquido da casca de coco verde Variável Resultado Unidade Condutividade Elétrica 7,88 dS/m Cálcio (Ca) 5,22 mmol/L Magnésio (Mg) 6,15 mmol/L Potássio (K) 47,69 mmol/L Sódio (Na) 15,65 mmol/L Cloreto em água 83,00 mmol/L Carbonato em água <0,01 mmol/L Sulfato em água 0,08 mmol/L Bicarbonato (HCO3) 0,80 mmol/L pH 5,02 mmol/L Soma ânions 83,88 mmol/L Soma Cátions 74,72 mmol/L Fósforo (P) 3,08 mmol/L Nitrogênio Amoniacal 11,2 mg/L Nitrato 0,1 mg/L Razão de adsorção de sódio (RAS)

6,56 -

A eficiência desta etapa é de

importância fundamental para a perfeita seleção do material na etapa seguinte e também para a adequação do nível de salinidade do pó obtido no processamento. Para obtenção de melhores resultados nesta etapa a casca de coco não pode estar desidratada, para tanto é importante que seja beneficiada até 3 dias após o consumo, para que possua o máximo de umidade possível, o que otimiza a retirada de sais.

O operador das máquinas deve estar sempre atento para proceder a limpeza das caixas de tela que filtram o LCCV que sai da prensa, para evitar que os restos de fibra e pó obstruam a mesma. O material retido pode ser recolocado na prensa junto com o material novo. Ao fim do beneficiamento o material restante deve ser descartado.

4.1.4. Classificação

Após a prensagem são separadas as fibras do pó na máquina classificadora com um rolo de facas fixas e uma chapa perfurada. O material é turbilhonado ao longo do

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eixo da máquina, o que faz com que o pó caia pela chapa perfurada e a fibra saia no fim do percurso. É necessário que o operador, com um rodo de borracha ou vassoura, auxilie na descarga do pó, operação que deve ser procedida de 5 em cinco minutos, conforme os orifícios da tela comecem a ficar obstruído dificultando a saída do pó.

O pó selecionado cai na base da máquina, podendo ser recepcionado em caixas plásticas, carrinhos adaptados ou mesmo no chão. Nos dois primeiros casos os recipientes são trocados sempre que os estejam cheios e trocados imediatamente por outros vazios. No terceiro caso de forma contínua o operador faz a raspagem do pó com um rodo, puxando o material para uma pilha de onde posteriormente será levado para a etapa de lavagem.

Nas etapas subseqüentes o pó e a fibra seguem rotas distintas de processamento até a obtenção do substrato agrícola e da fibra bruta de casca de coco verde em suas formas de apresentação comercial.

Figura 15. Descarga de pó da casca de coco verde.

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4.2. PRODUÇÃO DE SUBSTRATO AGRÍCOLA 4.2.1. Lavagem O pó da CCV obtido após a etapa de classificação tem condutividade elétrica entre 1,3 dS/m. Como citado anteriormente o substrato agrícola deve ter salinidade próxima a 1,0 dS/m, no entanto como ao pó de casca de coco ainda serão adicionadas fontes de nutrientes na forma de adubos químicos ou orgânicos, que irão aumentar novamente a salinidade do substrato, a condutividade elétrica do pó deve se situa em trono de 0,5 dS/m. Para atingir este nível de salinidade é necessária a realização de uma lavagem do pó com água limpa (com condutividade inferior a 0,3 dS/m) na proporção volumétrica de 1:1. Esta lavagem é feita em caixas d’água de fibra, ou de alvenaria, que são preenchidas com pó até a metade de seu volume, em seguida adiciona-se água até o enchimento por completo da caixa. Estando a caixa cheia com o pó e a água é feito um revolvimento do material, ou com o auxilio de uma haste de metal ou madeira. O pó deve ficar na água por cerca de 15 minutos. Depois retirado o tampão da saída de água da caixa, deixando-se escoar a mesma.

A saída de água deve estar protegida por um elemento filtrante para evitar a perda de pó. Obtivemos bons resultados com a utilização de uma camada de 30 a 50cm de fibra da casca de coco, com forme a figura a seguir.

Figura 16. Esquema do tanque de lavagem do pó da casca de coco.

O pó retirado dos tanques e espalhado no pátio de secagem, em camadas de 5,0 a 10cm de espessura, pelo período de um dia para a evaporação do excesso de umidade. O Efluente gerado nesta etapa é tratado juntamente com o LCCV. 4.2.2. Fermentação O pó da casca de coco verde possui uma relação C / N elevada, o que confere ao substrato da casca de coco verde uma boa estabilidade. No entanto, nos primeiros dias após a sua produção ainda se observa atividade fermentativa no pó. Caso o pó seja utilizado neste período podem ser observados problemas com a imobilização de nutrientes e morte de raízes, devido às altas temperaturas observadas durante a fermentação. Para prevenir estes problemas o pó é acondicionado em baias de fermentação e revolvido semanalmente por 60 dias, ou até que a temperatura interna da pilha de pó se equilibre à temperatura ambiente (gráfico 1), o que pode ser medido com um termômetro de haste. As medições de temperatura devem ser feitas pelo menos três vezes por semana.

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Gráfico 1. Comportamento da temperatura de uma leira de compostagem. No momento de enchimento das baias o pó será misturado com uréia, na proporção de 2 gramas para cada quilo de pó. A forma mais fácil de fazer a distribuição é diluir a uréia em água e regar o pó enquanto o mesmo estiver espalhado no pátio. Essa operação deve ser feita utilizando-se o mínimo de água possível para distribuir uniformemente a uréia. Tão logo seja feita a aplicação da uréia o pó deve ser enleirado (figura 17), pois a exposição ao sol facilita a perda de nitrogênio por volatilização, o que não é desejável.

Figura 17. Leiras de fermentação de pó de coco

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A etapa de fermentação ou compostagem do pó é fundamental para a qualidade do substrato. Desta forma, é de fundamental importância que os lotes de pó seja identificados com o número da leira onde se encontram no momento, dia de início da incubação, dosagem de uréia aplicada, evolução da temperatura da pilha e condutividade elétrica do pó ao ser incubado. Essas informações devem ser atualizadas, no mínimo, a cada revolvimento do material.

Figura 18. Revolvimento das leiras de compostagem. 4.2.3. Tratamento Térmico/Secagem A casca de coco verde beneficiada tem inúmeras origens, indústrias, bares, praias, etc., e não raro chegam à unidade de beneficiamento já com o ataque de microrganismos e insetos, que no campo são responsáveis pela degradação das cascas. No entanto, alguns destes podem ser considerados como pragas em culturas que irão utilizar o pó da casca como substrato agrícola. A forma recomendada de evitar que estes microrganismo e insetos venham a contaminar o substrato e causar prejuízos aos clientes da empresa é o uso do tratamento térmico. Outra vantagem do tratamento térmico é a remoção do excesso de umidade que ainda persiste no substrato, que, em geral, chega ao final do processo de fermentação com mais de 50% de umidade, quando o mercado deseja que o pó da casca de coco seja comercializado com cerca de 30% de umidade.

Figura 19. Secador rotativo. Como já citado anteriormente, existem vários modelos de secadores no mercado que podem ser utilizados para o pó de coco. Suas temperaturas de operação variam, mas deve ser observado, para que se tenha eficiência na descontaminação, pelo menos a aplicação de 80ºC durante 20 minutos. Com o aumento da temperatura o tempo necessário reduz. Normalmente, as temperaturas e tempos utilizados para secar o pó até 30% de umidade serão suficientes para a correta desinfecção do substrato.

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4.2.4. Moagem O pó obtido na etapa de classificação ainda traz uma parcela importante de fibras de diversos comprimentos. Essa desuniformidade do produto pode gerar vários problemas no momento de sua utilização. O pó tende a se separar das fibras mais longas, descendo no perfil dos vasos maiores, aumentando a densidade e reduzindo a aeração na porção inferior do mesmo, o que pode gerar problemas para o desenvolvimento das raízes das plantas. Uma forma de solucionar este problema é reduzir o comprimento das fibras, melhorando a estabilidade da mistura pó/fibra. Para tanto é utilizado um moinho de facas paralelas, que irá reduzir as fibras a menos que 2cm de comprimento. O moinho tem maior eficiência quanto é alimentado com o pó de coco com umidades inferiores a 50%, quanto mais seco melhor. Dessa forma pode ser necessária uma secagem ao sol após a etapa de compostagem. 4.2.5. Peneiramento A granulometria exigida para o substrato agrícola de pó da casca de coco verde é variável de acordo com o tipo de cultivo realizado. No cultivo de mudas em pequenas células é necessário um substrato fino, composto apenas pelo pó. Em cultivos de plantas ornamentais ou hortaliças feitos em gandes vasos (também se aplica para sacos, calhas e bolsas de cultivo) o substrato deve ter uma granulometria mais grossa, sendo composto em parte por fibrilas, evitando assim problemas futuros com a aeração. Desta forma, a unidade de beneficiamento deve, segundo a demanda dos clientes, peneirar o substrato em diferentes malhas e realizar a mistura que resulte na granulometria demandada. Após a secagem este processo se torna mais eficiente e em escalas menores pode ser feito com peneiras manuais. No entanto, em unidade que atuem na capacidade de seu equipamento é recomendável a aquisição de peneiras vibratórias ou giratórias, com diâmetros de furos com as variações de 5, 10 e 20mm, que possibilitarão agilidade no beneficiamento, economia de mão de obra e o atendimento da maioria das demandas de granulometria dos substratos utilizados. Algumas demandas podem exigir a mistura de material, que tenha passado por diferentes peneiras. Nesses casos é interessante que o cliente envie uma amostra do material de referência, para que este seja analisado em um laboratório de solos. De posse da caracterização granulométrica do material é possível realizar a formulação necessária. 4.2.6. Formulação O substrato da casca de coco verde é considerado inerte pelos baixos níveis de nutrientes e sua alta relação C/N, que torna a degradação da matéria orgânica muito lenta. Desta forma, o substrato normalmente é utilizado em combinação com outras fontes de nutrientes, sejam elas orgânicas ou concentradas. Essa forma de uso faz com

Figura 20. Peneira rotativa.

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que parte do mercado demande substratos “formulados” na origem. A adição de nutrientes, ou formulação, pode ser feita em conformidade com a demanda do cliente após a etapa de peneiramento. Para proceder a formulação é necessário que o substrato seja enviado a um laboratório de análise de solo que esteja habituado a analisar substratos. O resultado das análises de fertilidade devem ser apresentados a um técnico especialista em fertilidade de solos para que o mesmo proceda os cálculos das necessidades de correção do substrato, fornecendo assim as proporções das fontes de nutrientes que irão ser utilizadas na formulação.

As fontes de nutrientes podem ser misturadas ao substrato na forma sólida, para tanto é necessária a utilização de um misturador mecânico, do tipo utilizado em fábricas de ração animal. Outra forma, para menores quantidades é a utilização de fontes solúveis de nutrientes, como as utilizadas em fertirrigação. Os fertilizantes são dissolvidos em água, produzindo-se assim uma calda. O pó é disposto no pátio de secagem em uma camada uniforme de 5 a 8 cm de espessura, então é distribuída uniformemente a calda sobre o pó com o uso de um regador e feita a homogeneização do mesmo com uma enxada. Deve ser utilizado o mínimo possível de água para dissolução dos fertilizantes e para a distribuição uniforme sobre a camada de pó. 4.2.7. Embalagem

O substrato agrícola é comercializado usualmente em sacaria de ráfia ou sacos plásticos com espessura de 15 micras. O tamanho das embalagens varia conforme o mercado pretendido. O mercado de uso doméstico usualmente aceita melhor embalagens com até 5 litros de substrato e o mercado agrícola faz uso de embalagens de 100 litros. O ensacamento será feito de forma manual com o auxílio de uma balança. O fechamento dos sacos de ráfia será feito com costura e as embalagens plásticas serão seladas em seladoras elétricas.

4.2.8. Armazenamento Após embalados os produtos deverão ser armazenados empilhados sobre pallets, evitando o contato com o piso, o que poderia transferir umidade ao material. Cada metro cúbico comporta 12 sacos empilhados e cada saco contém 30 kg de pó de coco a 30% de umidade, desta forma são necessários, aproximadamente 3m3 para a armazenagem de 1.000kg de pó. Considerando 4m de altura para o empilhamento, temos 0,75m2 de área útil para cada tonelada de pó armazenada. 4.3. PRODUÇÃO DE FIBRA DA CASCA DO COCO VERDE 4.3.1. Secagem A fibra que sai do classificador com umidade acima do desejado que é 18%. Desta forma é necessário que se proceda sua secagem ao sol. Nesta etapa é importante observar que a fibra não deve passar a noite exposta em céu aberto para que não seja reumidificada pelo orvalho. Em locais ou épocas com pouca disponibilidade de sol, pode ser necessário o uso do secador para realizar esta etapa. Para tanto pode ser utilizado o mesmo secador já dimensionado para o pó, mas é necessário que no momento de sua aquisição/construção

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seja previsto este caso, evitando assim alguns modelos específicos para pó, como os secadores de fluxo concorrente, comumente utilizados em fábricas de ração animal. 4.3.2. Reclassificação

A fibra que sai da classificadora ainda vem com alguns restos do endocarpo do coco e com um pouco de pó. Para conferir a qualidade final para a comercialização é necessário que seja feito um peneiramento da fibra, separando-a das impurezas. Para tanto será utilizada a própria máquina classificadora. É feita a desacoplagem da esteira de alimentação que a liga ao restante da linha de processamento e alimenta-se a classificadora com a fibra seca de forma manual. Como sub-produto deste processo obtêm-se fibrilas e casquilhos, que podem ser utilizador na composição de substratos agrícolas de granulometria mais grossa quando misturados ao pó da CCV.

Para não ter de parar a linha principal de processamento pode ser necessária a aquisição de uma peneira rotativa específica para realizar a etapa de reclassificação da fibra. 4.3.3. Enfardamento

A fibra é muito pouco densa. Desta forma, para reduzir os custos com seu transporte é feita a compactação e o enfardamento do material. Existem diferentes modelos de prensa que podem realizar esta etapa, mas o mais comum é o uso de prensas hidráulicas verticais com carga no pistão de pelo menos 20 ton. A câmara da prensa é preenchida com a fibra, aciona-se o pistão da prensa, em seguida eleva-se novamente o pistão e repetem-se as etapas anteriores até que o fardo tenha as dimensões desejadas e a densidade próxima de 700 kg/m3. O amarrio é feito com arame grosso, a exemplo dos fardos de algodão. 4.3.4. Armazenamento Os fardos deverão ser armazenados empilhados sobre pallets, evitando o contato com o piso que poderia transferir umidade ao material. Cada metro cúbico de fibra enfardada em prensa de 10 toneladas representa 330 kg de fibra. Desta forma para armazenar uma tonelada de fibra de coco são necessários cerca de 3m3, com altura de empilhamento de 4m seriam necessários 0,75m2. 5. DIMENSIONAMENTO DE UMA UNIDADE DE BENEFICIAMENTO DE CASCA DE COCO VERDE PARA A PRODUÇÃO DE SUBSTRATO AGRÍCOLA E FIBRA BRUTA. Uma unidade de beneficiamento de casca de coco verde é composta pelos seguintes elementos: Área de recepção, Área de beneficiamento da casca, Área de lavagem, Pátio de secagem, Baias de fermentação, Área de beneficiamento da fibra, Área de beneficiamento do substrato, Secador e Área de armazenagem, Sistema de tratamento de efluentes. 5.1. Recepção A moega de recepção deve ter dimensões suficientes para receber a carga de um caminhão por vez e ter seu piso em declive (10%) para facilitar o escoamento das cascas

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até a boca de saída da moega. A construção deve ser feita em alvenaria e concreto com o revestimento cimentado natural. A boca de descarga da moega deve estar localizada sobre a esteira de alimentação da trituradora de cascas possibilitando a alimentação automática da máquina. 5.2. Área de beneficiamento da casca Na área de beneficiamento das cascas o piso será do tipo “corodur” industrial, ou cimentado natural (no entanto a aspereza desse prejudica a limpeza do local), com inclinação de 1% em direção ao esgotamento de águas residuais. Por ser área destinada a instalação de maquinário pesado o piso deverá ser feito em concreto armado para que tenha melhor resistência ao impacto. Nesta área o as cascas de coco verde serão trituradas, prensadas e serão separadas as fibras longas do pó e fibras curtas. Para tanto serão instalados os seguintes equipamentos: 1. Elevador com esteira conduzida por moto redutor (mod moto via) de 1:60 e motor

de 0,5 cv IV pólos. Dimensões: L:0,90 C:1,40 A:1,65 P:80 Kg. Produção 1500 a 2000 cocos/hora

2. Triturador de Coco Verde motor de 20 cv II pólos. Dimensões: L:0,91 C:1,20 A:1,30 P:300 Kg. Produção 2500 a 3500 cocos/hora

3. Prensa Rotativa Horizontal motor de 3 cv IV pólos moto redutor de 1:40. Dimensões: L: 0,70 C: 1,00 A: 1,20 P: 300 Kg. Produção 15000 a 18000 kg coco verde por dia.

4. Classificador de Fibra e Pó motor de 10 cv II pólos. Dimensões: L: 0,60 C: 1,60 A: 1,90 P:300 kg. Classifica 15000 a 18000 de Pó e Fibra por dia.

A área necessária a instalação destes equipamentos deve ser coberta com dimensões de 9,00 x 6,00 m, para que seja possível a descarga dos produtos das máquinas e a circulação dos operadores. Caso a área não seja contígua a uma parede que possa servir de anteparo para a fibra que é expelida do classificador é necessária a construção de uma gaiola de tela. Na saída de líquido da prensa deve ser instalado um dreno para que o líquido seja conduzido à estação elevatória que levará o líquido para a estação de tratamento de efluentes ou para a rede de esgotamento sanitário. A entrada do dreno deve ser construída em desnível, possibilitando o encaixe de um quadro de tela de malha de 1mm, preferencialmente metálica, mas pode ser utilizada com malha de nylon, com a desvantagem da constante danificação da mesma. 5.3. Área de lavagem

A área de lavagem deverá possuir tanques de alvenaria impermeabilizada, ou de fibra de vidro para a lavagem do pó da casca do coco. São necessários oito metros quadrados de área de tanques com profundidade de 1,2 m, para atender a cada 10.000 cocos/dia, considerando quatro lavagens diárias de pó. O dreno deve ser protegido com tela fina para que o pó seja filtrado ao final da lavagem.

Os tanques deverão estar localizados próximos ao pátio de secagem para facilitar o transporte do pó molhado.

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A água resultante do processo de lavagem do pó deve ser canalizada para a estação elevatória que levará o líquido para a estação de tratamento de efluentes ou para a rede de esgotamento sanitário. 5.4. Pátio de secagem

O pátio de secagem será feito de piso concretado com juntas de dilatação, ou asfaltado. Para a secagem de fibras e pó e fermentação/compostagem, são necessários a cada 1.000 cocos beneficiados diariamente, serão necessários 100 m2. Quanto maior a insolação no local menor a necessidade de pátio. 5.5. Área de beneficiamento da fibra

Área coberta, com piso industrial, ou cimentado natural e dimensões de 9,00 x 7,00m. Caso a área não seja contígua a uma parede que possa servir de anteparo para a fibra que é expelida do classificador é necessária a construção de uma gaiola de tela.

Na área de beneficiamento da fibra serão instalados:

1. Peneira Tipo Túnel de 5 M comprimento com malha de 30mm para Fibra.

2. Prensa Hidráulica 20 T para Fibra do Coco. Dois cilindros hidráulicos, dupla ação. Haste de 2” x 0,90. Um comando dois elementos. Motor de 5cv II pólos. Dimensões: L:1,12 C:4,20 A:1,35 P:500 Kg. Produção estimada 20 a 24 fardos por dia de dimensão: 0,60x0,75x0,75 com peso de 40 a 60 kg.

5.6. Área de beneficiamento do substrato Área coberta, com piso industrial, ou cimentado natural e dimensões de 10,00 x 4,00m. Localizada próximo às baias de fermentação, para facilitar o transporte do substrato. Nessa área estarão instalados: 1. Peneira Vibratória com 3 crivos diferentes 2,5 – 5 – 7,5 mm. Motor 1,5 cv IV pólos

com massa excêntrica de 800 gramas. 2. Balança mecânica com capacidade para 500kg e precisão de 100g. 3. Máquina de costura portátil para sacaria. 5.7. Secador Existem no mercado diversos tipos de secadores para este tipo de material, aqui recomendamos secadores contínuos do tipo tubular ou secadores tipo barcaça. O primeiro oferece vantagens de produtividade e uniformidade do processo de secagem e o segundo tem vantagens de custo inferior de instalação. Ambos podem ter como fonte de aquecimento a lenha ou a queima de gás natural ou GLP. As especificações da área de construção destinada a cada um dos equipamentos variarão conforme o fornecedor. 5.8. Área de armazenagem Área coberta, com piso industrial, ou cimentado natural e 400m2. O pé direito deve ser de 5m.

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5.9. Sistema de tratamento de efluentes A elevada concentração de matéria orgânica torna o líquido da casca do coco

verde (LCCV) adequado para o tratamento anaeróbio, onde pode ser utilizado sistemas de alta taxa como os reatores anaeróbios de fluxo ascendente (RAFA ou UASB), ou sistemas de baixa taxa como as lagoas anaeróbia, dependendo da disponibilidade de área e mão de obra especializada para operação do sistema de tratamento. Vale ressaltar que, embora reatores anaeróbios possam ser operados com elevadas cargas orgânicas, eles não conseguem produzir efluente com parâmetros adequados para ser dispostos no meio ambiente, necessitando de pós-tratamento. Para tanto, podem ser utilizados sistemas aeróbios (lagoas de facultativas, de maturação ou polimento, lodos ativados) ou processos como leitos de secagem e disposição no solo. Deve-se levar em conta que sistemas de tratamento têm custo elevado, sendo necessário um estudo caso a caso para a adoção da solução ótima. 6. OPERANDO OS EQUIPAMENTOS

As máquinas que fazem o beneficiamento inicial da casca de coco só devem ser acionadas para processar no mínimo 1500 cocos, ou seja, meia hora de funcionamento. Tal procedimento é necessário para evitar o desgaste do equipamento com acionamentos constantes e reduzir o consumo de energia elétrica.

A ligação das máquinas é feita no quadro de comando e deve seguir a ordem inversa da entrada das cascas para evitar engasgues. Dessa forma a ordem de ligação é a seguinte:

1. Classificadora 2. Prensa 3. Triturador 4. Esteira

Somente após todos os equipamentos estarem em funcionamento na rotação

adequada é que se dá início à alimentação das máquinas. Esse procedimento também visa evitar engasgues no equipamento.

O procedimento de desligamento é feito de forma inversa. Após interromper a alimentação da esteira o operador irá observar se todo o produto que estava dentro das máquina foi expelido, ou seja:

• O triturador não deve estar alimentando a prensa; • A prensa não deve estar alimentando o classificador; • O classificador não deve estar expelindo fibras ou pó.

Tendo sido confirmado que as máquinas não tem mais produto em seu interior o

operador irá começar o desligamento na seguinte ordem: 1. Esteira 2. Triturador 3. Prensa 4. Classificador

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Tabela 5. Ordem de partida e desligamento das máquinas.

Ordem de Partida

Máquina Ordem de Desligamento

1º A – Selecionadora 4º 2º B - Prensa 3º 3º C – Triturador 2º 4º D - Esteira 1º

6.1. Manutenção Os equipamentos de beneficiamento de casca de coco verde são robustos, mas

operam em condições de grande esforço mecânico. Dessa forma a manutenção constante é fundamental para que se evite quebras e ampliando a vida útil dos equipamentos, reduzindo assim custos e evitando acidentes. Antes do Acionamento do Equipamento 1. Antes de acionar as máquinas o operador deverá verificar, as tensões das correias de

acionamento, proceder o esticamento da mesma, se necessário, ou ainda sua substituição em situação de desgaste excessivo.

2. Antes de ligar o equipamento deve ser feita uma inspeção nas máquinas para verificar a presença de materiais estranhos ou animais no interior das mesma, o que poderia provocar acidentes, ou contaminação do produto.

3. Antes de acionar as máquinas o operador deverá verificar, o estado de conservação das facas e o seu aperto. Uma faca que se solte no interior do triturador em pleno funcionamento pode atravessar facilmente a carenagem do equipamento e ferir seu operador.

4. Também deve ser observado o estado de, rolos, engrenagens, esteiras e correntes. Rachaduras no equipamento ou o rompimento de peças podem provocar acidentes sérios.

Após o Acionamento dos Equipamentos 1. O operado deve observar barulhos ou ruídos estranhos e desligar o equipamento

imediatamente quando eles ocorrerem, buscando identificar sua origem e corrigir o problema antes do novo acionamento da máquina.

2. Observar se a prensa não está travada 3. Observar se não há obstruções no triturado ou classificador. Após o desligamento dos equipamentos 1. Caso seja o final do turno de trabalho o operador deverá lavar o triturador, ou seja,

com a máquina em funcionamento, colocar 2 baldes de água na boca alimentadora, esperar a expulsão do excesso de água e proceder o desligamento na ordem estabelecida.

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2. Ao final de cada dia deverá ser feita a lubrificação dos mancais e correntes, observando o estado dos gracheiros, rolamentos, engrenagens e partes que necessitem reaperto.

3. Verificar se ficou algum material acumulado no interior dos equipamentos. 6.2. Considerações sobre segurança

O pessoal que irá trabalhar no beneficiamento da casca de coco verde deverá usar os seguintes equipamentos de proteção individual:

• Luvas; • Avental de raspa de couro; • Protetor auricular; • Óculos de segurança; • Botas de borracha.

Não deve ser permitido o uso de colares, pulseiras ou camisas de manga que representem risco de enganchamento nas máquinas, o que pode causar sérios acidentes.

Também não deve ser permitida a presença de pessoas não capacitadas para a operação das máquinas na área de processamento. Os equipamento são de alta potência e podem causar graves acidentes a qualquer deslize ou uso indevido.

Extintores e mangueiras de incêndio devem estar sempre disponíveis, principalmente na área de armazenagem, onde se concentra o material com baixa umidade.

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7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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