BENEFICIAMENTO DA CASCA DE COCO VERDE - Ceinfo - Embrapa
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<strong>BENEFICIAMENTO</strong> <strong>DA</strong> <strong>CASCA</strong> <strong>DE</strong> <strong>COCO</strong> VER<strong>DE</strong><br />
Adriano Lincoln Albuquerque Mattos<br />
Morsyleide de Freitas Rosa<br />
Lindbergue Araujo Crisóstomo<br />
Fred Carvalho Bezerra<br />
Diva Correia<br />
Luis de Gonzaga Castro Veras<br />
1
ÍNDICE<br />
INTRODUÇÃO ............................................. 3<br />
<strong>COCO</strong> ‘ANÃO VER<strong>DE</strong>’ ............................................. 4<br />
PRINCIPAIS USOS <strong>DA</strong> <strong>CASCA</strong> <strong>DE</strong> <strong>COCO</strong><br />
VER<strong>DE</strong><br />
PROCESSAMENTO <strong>DA</strong> <strong>CASCA</strong> <strong>DE</strong> <strong>COCO</strong><br />
VER<strong>DE</strong><br />
DIMENSIONAMENTO <strong>DE</strong> UMA UNI<strong>DA</strong><strong>DE</strong><br />
<strong>DE</strong> <strong>BENEFICIAMENTO</strong> <strong>DE</strong> <strong>CASCA</strong> <strong>DE</strong><br />
<strong>COCO</strong> VER<strong>DE</strong> PARA A PRODUÇÃO <strong>DE</strong><br />
SUBSTRATO AGRÍCOLA E FIBRA<br />
BRUTA.<br />
............................................. 5<br />
............................................. 16<br />
............................................. 28<br />
OPERANDO O MAQUINÁRIO ............................................. 31<br />
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................. 34<br />
2
1. INTRODUÇÃO<br />
O Brasil é, sem dúvida, um dos países que possuem a maior biomassa do mundo<br />
e a maior extensão territorial cultivável, potenciais estes que devem ser mais bem<br />
explorados. O acentuado crescimento do agronegócio brasileiro o coloca em posição de<br />
destaque no processo de desenvolvimento do país, sendo responsável por 22,34% do<br />
PIB (CEPEA 2011), 43% das exportações e 37% dos empregos (AGRONEGÓCIO<br />
BRASILEIRO, 2007). Os significativos avanços implicaram no aumento do consumo<br />
de insumos e da geração de resíduos nas atividades agropecuárias.<br />
O agronegócio do coco verde tem grande importância, seja na geração de<br />
divisas, emprego, renda ou alimentação. A procura por alimentos naturais, a aplicação<br />
de tecnologias de processamento, as novas alternativas de apresentação do produto e a<br />
perspectiva de sua exportação contribuem para aumentar o consumo e incrementar sua<br />
rentabilidade ao longo do ano. O aumento da produção passou a ser uma tendência<br />
natural, causando uma conseqüente elevação na geração de resíduos sólidos (cascas).<br />
MESOCARPO<br />
EMBRIÃO<br />
ÁGUA <strong>DE</strong> <strong>COCO</strong><br />
Fig.1- Estrutura do coco.<br />
COPRA<br />
EPICARPO<br />
ENDOCARPO<br />
Este resíduo é constituído<br />
pelo mesocarpo, que é a parte<br />
espessa e fibrosa do fruto, pelo<br />
exocarpo ou epicarpo, que constitui<br />
a epiderme, e pelo endocarpo, que<br />
no fruto imaturo ainda não se<br />
apresenta tão duro e rígido como no<br />
coco maduro.<br />
Diferentemente da casca do<br />
fruto maduro, as cascas geradas<br />
pelo consumo do coco verde não<br />
possuíam, há muito pouco tempo,<br />
tecnologia adequada que<br />
viabilizasse seu aproveitamento. O<br />
presente capítulo reúne informações<br />
sobre o aproveitamento da casca de<br />
coco verde, seus principais usos e<br />
potencialidades.<br />
3
2. <strong>COCO</strong> ‘ANÃO VER<strong>DE</strong>’<br />
O gênero Cocus é constituído pela espécie Cocus nucifera L. que, por sua vez, é<br />
composta por algumas variedades, entre as quais as mais importantes, do ponto de vista<br />
agronômico, socioeconômico e agroindustrial, são as variedades Typica (var. Gigante) e<br />
Nana (var. Anã), que se acredita ter originado de uma mutação gênica da Gigante<br />
(FRUTAS DO BRASIL, 2002; SANTOS et al.,1996).<br />
No Brasil, a principal demanda de plantio da variedade Anã é a cultivar Verde,<br />
para consumo da água do fruto ainda imaturo. Embora esta variedade apresente também<br />
características para ser empregada como matéria-prima nas agroindústrias para produção<br />
de leite de coco, coco ralado e outros, seu mercado é essencialmente a água-de-coco (in<br />
natura ou processada – Figura 2 e Figura 3), a qual tem maior demanda de consumo<br />
para frutos com cerca de sete meses de idade (FRUTAS DO BRASIL, 2002).<br />
Estima-se que o Brasil possui uma área plantada de 100 mil hectares de<br />
coqueiro-anão, destinados à produção do fruto verde para o consumo da água-de-coco.<br />
As cascas geradas por este agronegócio representam 80% a 85% do peso bruto do fruto<br />
e cerca de 70% de todo lixo gerado nas praias brasileiras representa cascas de coco<br />
verde. Este material tem sido correntemente designado aos aterros e vazadouros sendo,<br />
como toda matéria orgânica, potenciais emissores de gases estufa (metano), e, ainda,<br />
contribuindo para que a vida útil desses depósitos seja diminuída, proliferando focos de<br />
vetores transmissores de doenças, mau cheiro, possíveis contaminação do solo e corpos<br />
d'água, além da inevitável destruição da paisagem urbana (ROSA et al., 2001a).<br />
Fig.2- Coco verde in natura Fig. 3- Indústria processadora de<br />
água de coco verde<br />
O desenvolvimento de alternativas de aproveitamento da casca de coco<br />
possibilita a redução da disposição inadequada de resíduos sólidos e proporciona uma<br />
nova opção de rendimento junto aos locais de produção.<br />
4
3. PRINCIPAIS USOS <strong>DA</strong> <strong>CASCA</strong> <strong>DE</strong> <strong>COCO</strong> VER<strong>DE</strong><br />
3.1 Substrato agrícola<br />
O termo substrato agrícola se aplica a todo material sólido, natural ou sintético,<br />
bem como residual ou ainda mineral ou orgânico, distinto do solo, que colocado em um<br />
recipiente em forma pura ou em mistura permite o desenvolvimento do sistema<br />
radicular, desempenhando, portanto, um papel de suporte para a planta (ABAD;<br />
NOGUERA, 1998). Os substratos podem intervir (material quimicamente ativo) ou não<br />
(material inerte) no complexo processo da nutrição mineral das plantas.<br />
O cultivo de plantas utilizando substratos é uma técnica amplamente empregada<br />
na maioria dos países de horticultura avançada. Esta técnica apresenta vantagens, entre<br />
elas, o manejo mais adequado da água, evitando a umidade excessiva em torno das<br />
raízes. O substrato a ser utilizado deve ser capaz de favorecer a atividade fisiológica das<br />
raízes.<br />
Diferentes tipos de resíduos agroindustriais vêm sendo progressivamente<br />
indicados como substrato agrícola. É o caso do pó da casca de coco maduro que,<br />
inicialmente visto como subproduto da extração da fibra, origina um substrato agrícola<br />
(“coir dust”, “coir fibre pith” ou pó da fibra de coco) com grande aceitação e demanda<br />
crescente. Ganhou interesse comercial principalmente como substrato inerte, substituto<br />
da turfa em cultivos envasados.<br />
O pó de coco é um material biodegradável, renovável, muito leve e bastante<br />
parecido com as melhores turfas de Sphagnum encontradas no Norte da Europa e<br />
América do Norte. Apresenta uma estrutura física vantajosa, proporcionando alta<br />
porosidade, alto potencial de retenção de umidade, favorecimento da atividade<br />
fisiológica das raízes (ABAD et al., 2002).<br />
Em 1949, Hume citou as virtudes hortícolas do resíduo da fibra de coco maduro<br />
e dados sobre o excelente crescimento e desenvolvimento conseguidos em diferentes<br />
espécies vegetais cultivadas sobre substratos à base desse resíduo. Entretanto, apesar<br />
desses efeitos benéficos, passaram-se três décadas antes que o resíduo de fibra de coco<br />
pudesse ser introduzido no mercado internacional de substratos de cultivo<br />
(MURRAY,1999).<br />
A partir da década de 80, várias companhias holandesas passaram a utilizar esse<br />
resíduo como ingrediente dos substratos de cultivo já fabricados (MEEROW, 1994,<br />
1997; VAN MEGGELEN – LAAGLAND, 1995). Desde então, diferentes trabalhos de<br />
investigação foram realizados com o objetivo de se estudar as características e<br />
propriedades desse novo material e de se avaliar sua potencialidade para ser utilizado<br />
como substrato ou como componente de substrato em diferentes aplicações nos cultivos<br />
“sem solo”: produção de mudas, enraizamento de estacas, crescimento de plantas<br />
ornamentais em vasos, produção de flor de corte e cultivo em substrato de hortaliças<br />
entre outras (VERDONCK,1983; VERDONCK et al., 1983; HANDRECK, 1991, 1993;<br />
TEO; TAN, 1993; MEEROW, 1994, 1997; CARAVEO et al., 1996; EVANS;<br />
STAMPS, 1996; EVANS et al., 1996; OFFORD et al., 1998; KONDURU et al., 1999).<br />
5
As propriedades físicas e químicas do pó de coco diferem entre diferentes fontes<br />
de resíduo, em função principalmente do método usado para processar a fibra e idade do<br />
fruto. Assim, o controle das características do material antes do uso como substrato é<br />
de grande importância. Nesse particular, a salinidade é uma das características mais<br />
importantes a ser controlada.<br />
Segundo Prisco e O’leary (1970), os danos da salinidade na germinação de<br />
sementes estão relacionados aos efeitos osmótico e tóxico dos íons. Porém, muitas<br />
espécies/variedades apresentam diferentes graus de tolerância/sensibilidade aos efeitos<br />
negativos dos sais durante o cultivo. O conteúdo de sais é diretamente proporcional à<br />
condutividade elétrica (CE) do substrato. Como um ponto de referência, uma CE de 3<br />
dS.m -1 limita o crescimento da maioria das plantas. Para o caso de culturas mais<br />
sensíveis à salinidade, esse valor deverá situar-se em níveis abaixo de 1,0 dS.m -1<br />
(AYERS; WESTCOT, 1991).<br />
Estudo desenvolvido por Murray (2000), sobre amostras de pó de coco maduro<br />
provenientes de diferentes localidades (Costa do Marfim, Costa Rica, México, Sri<br />
Lanka e Tailândia), mostrou que a condutividade elétrica dos diferentes substratos<br />
variou de 0,39 dS.m -1 (para amostra da Costa Rica) até 5,97 dS.m -1 (para amostra do<br />
México).<br />
O resíduo do coco verde é um material que também apresenta uma salinidade de<br />
média a elevada, o que confere elevada condutividade elétrica. Nesse caso, a eficiência<br />
da etapa de prensagem, durante o processamento das cascas, é de fundamental<br />
importância para a adequação do nível de salinidade do pó obtido no processamento. A<br />
casca de coco verde apresenta 85% de umidade e um conteúdo de sais em níveis tóxicos<br />
para o cultivo de várias espécies vegetais. A extração desta umidade, via compressão<br />
mecânica, possibilita a extração conjunta de uma grande quantidade de sais solúveis.<br />
Este aspecto impõe que a casca do coco verde seja processada o quanto antes possível<br />
após o consumo ou retirada da água de coco. Adicionalmente, um programa adequado<br />
de lavagem, por imersão do substrato em igual volume de água durante um curto<br />
período de tempo (15 min), mostrou-se eficaz na remoção de sais solúveis da casca de<br />
coco verde e conseqüente redução da condutividade elétrica (BEZERRA; ROSA, 2002;<br />
ROSA et al., 2001b). Atenção especial deve ser dada à qualidade de água usada na<br />
lavagem.<br />
A utilização do pó/fibra de coco na horticultura depende dos tratamentos<br />
dispensados ao material, quais sejam: tempo de estabilização do produto, número de<br />
lavagens realizadas, conteúdo de sais solúveis indesejáveis, enriquecimento com<br />
fertilizantes, adição de outros componentes para aumentar ou diminuir a aeração e<br />
retenção de água, etc.<br />
Para a comercialização, o produto deverá ser homogêneo e padronizado de modo<br />
a assegurar ao usuário um certo grau de qualidade e confiabilidade. Em geral, o pó de<br />
coco pode ser comercializado em sacos ou em ladrilhos (prensado).<br />
Buscando proporcionar informação padronizada aos usuários de substratos para<br />
plantas, o Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, por meio da Secretaria<br />
de Defesa Agropecuária, expediu a Instrução Normativa Nº 46 de 12 de setembro de<br />
2006, com a finalidade precípua de aprovar os métodos analíticos oficiais para análise<br />
de substratos e condicionadores de solos. Para tanto, todo e qualquer material a ser<br />
comercializado deverá ser analisado com respeito à: umidade atual, densidade,<br />
6
capacidade de retenção de umidade a 10 cm (CRA 10), pH, condutividade elétrica (CE)<br />
e capacidade de troca de cátions (CTC). A análise do pH e da CE deverá ser realizada<br />
numa suspensão 1+5 (V : V) de substrato : água. A granulometria e a extração de outros<br />
nutrientes solúveis poderá ser determinada, porém não é exigênica legal, apesar de<br />
serem de grande valia para os usuários. Nas Tabelas 1 e 2 são apresentados alguns<br />
resultados analíticos realizados em amostras de pó/fibra de coco verde processado na<br />
Usina de Beneficiamento de Coco Verde, localizada em Jangurussu, Ceará.<br />
7
Tabela 1. Características de amostras de pó de coco verde processadas (peneirada em<br />
tamiz de malha quadrada com 5mm de abertura) na Usina de Beneficiamento de Coco<br />
Verde do Jangurussu, Ceará<br />
Unidade AMOSTRA<br />
1<br />
AMOSTRA<br />
2<br />
AMOSTRA<br />
3<br />
AMOSTRA<br />
4<br />
Nº lavagens<br />
Granulometria (X)<br />
0 1 2 3<br />
X >16 mm % 0,0 0,0 0,0 0,0<br />
8 mm < X < 16 mm % 0,0 0,6 0,7 0,0<br />
4 mm < X < 8 mm % 1,0 5,4 4,3 1,7<br />
2 mm < X < 4mm % 5,5 7,8 10,0 6,1<br />
1 mm < X < 2mm % 5,5 7,8 10,0 6,1<br />
0,5 mm < X < 1mm<br />
0,25 mm < X < 0,5<br />
% 43,3 36,7 36,4 43,5<br />
mm<br />
0,125 mm < X < 0,25<br />
% 25,8 25,9 12,3 22,9<br />
mm % 4,7 5,4 2,6 4,9<br />
X < 0,125 mm<br />
Dens. (auto-<br />
% 0,4 0,4 0,5 0,4<br />
compactação) kg/m3 164,7 172,7 170,0 170,5<br />
Umidade Atual % 85,1 82,3 86,4 86,2<br />
Carbono orgânico % 94,6 97,3 94,7 95,5<br />
Teor de Cinzas % 5,4 2,7 5,3 4,5<br />
Nitrogênio Total % 1,1 1,1 1,1 1,1<br />
C/N 86,0 88 86,1 86,8<br />
Suspensão 1+1,5 (v:v) substrato : água<br />
pH 5,61 6,15 6,32 6,48<br />
CE dS/m 1,42 0,29 0,24 0,21<br />
Ca<br />
mg/L<br />
subs.<br />
mg/L<br />
6,2 4,8 3,7 2,4<br />
Mg<br />
subs.<br />
mg/L<br />
2,7 2,7 1,9 0,9<br />
K<br />
subs.<br />
mg/L<br />
650,8 71,8 51,0 40,9<br />
Na<br />
subs.<br />
mg/L<br />
160,4 35,9 33,3 33,0<br />
P<br />
subs.<br />
mg/L<br />
26,5 17,1 12,4 6,2<br />
Cl<br />
subs.<br />
mg/L<br />
664,7 195,0 319,1 132,9<br />
N-NO3<br />
subs.<br />
mg/L<br />
0,9 0,7 1,4 3,0<br />
N-NH4<br />
subs. 3,7 3,1 2,6 2,7<br />
S-SO4 mg/L subs 11,4 17,2 17,0 11,4<br />
Análises realizadas no Laboratório de Água e Solo da <strong>Embrapa</strong> Agroindústria Tropical<br />
8
Tabela 2. Características de amostras de pó de coco verde processadas (peneirada em<br />
tamiz de malha quadrada com 10 mm de abertura) na Usina de<br />
Beneficiamento de Coco Verde do Jangurussu, Ceará<br />
Unidade AMOSTRA<br />
1<br />
AMOSTRA<br />
2<br />
AMOSTRA<br />
3<br />
AMOSTRA<br />
4<br />
Nº lavagens<br />
Granulometria (X)<br />
0 1 2 3<br />
X >16 mm % 0,0 0,0 0,0 0,0<br />
8 mm < X < 16 mm % 0,0 0,0 0,0 0,0<br />
4 mm < X < 8 mm % 3,5 9,2 7,7 7,9<br />
2 mm < X < 4mm % 6,5 8,4 9,5 8,8<br />
1 mm < X < 2mm % 6,5 8,4 9,5 8,8<br />
0,5 mm < X < 1mm % 38,9 36,3 40,3 39,2<br />
0,25 mm < X < 0,5 mm % 27,2 25,3 18,1 23,2<br />
0,125 mm < X < 0,25 mm % 6,1 5,4 4,2 5,3<br />
X < 0,125 mm<br />
Dens.(auto-<br />
% 0,4 0,3 0,4 0,4<br />
compactação) kg/m3 167,1 164,7 171,3 167,2<br />
Umidade Atual % 84,7 83,6 85,9 85,7<br />
Carbono orgânico % 95,1 95,3 95,3 95,5<br />
Teor de Cinzas % 4,9 4,7 4,7 4,5<br />
Nitrogênio Total % 1,1 1,1 1,1 1,1<br />
C/N 89,4 86,6 86,6 86,8<br />
Suspensão 1+1,5 (v : v) substrato : água<br />
pH 5,89 6,15 6,43 6,15<br />
CE (dS/m)<br />
mg/L<br />
1,42 0,29 0,26 0,29<br />
Ca<br />
subs.<br />
mg/L<br />
6,8 4,8 3,4 4,8<br />
Mg<br />
subs.<br />
mg/L<br />
8,6 2,7 1,5 2,7<br />
K<br />
subs.<br />
mg/L<br />
691,7 71,8 63,9 71,8<br />
Na<br />
subs.<br />
mg/L<br />
123,1 35,9 35,4 35,9<br />
P<br />
subs.<br />
mg/L<br />
25,2 17,1 10,1 17,1<br />
Cl<br />
subs.<br />
mg/L<br />
709,1 195,0 150,7 195,0<br />
N-NO3<br />
subs.<br />
mg/L<br />
2,0 0,7 1,6 0,7<br />
N-NH4<br />
subs. 1,9 3,1 2,0 3,1<br />
S-SO4 mg/L subs 9,6 17,2 13,2 17,2<br />
Análises realizadas no Laboratório de Água e Solo da <strong>Embrapa</strong> Agroindústria Tropical<br />
9
O uso predominante do pó de coco como substrato agrícola se dá como meio<br />
inerte; ou seja, funcionando apenas como sustentação para o desenvolvimento de<br />
plantas e não como fornecedor de nutrientes para a planta. A exemplo do que já ocorre<br />
com o coco maduro, o uso das cascas do coco verde na forma de substrato agrícola<br />
inerte já é uma realidade, sendo utilizado como meio de crescimento ou componente de<br />
crescimento para produção de plantas. As boas características agronômicas do substrato<br />
a base de coco verde foram atestadas no cultivo de mudas de alface, caju, tomate,<br />
pimentão, coentro, berinjela, melão, abacaxi ornamental e flores (ROSA et al., 2001b,<br />
CORREIA et al., 2003, SALGADO et al., 2006, CAPISTRANO et al., 2006,<br />
OLIVEIRA et al., 2006, CORREIA et al., 2001, BRÍGIDO et al., 2002 PAIVA et al.,<br />
2005). As Figuras 4, 5, 6, 7 e 8 ilustram alguns desses testes.<br />
Figura 4 – Mudas de alface cultivadas em substrato<br />
de coco verde<br />
Figura 6 - Mudas de cajueiro anão cultivadas<br />
em substrato de coco verde<br />
Figura 5 – Mudas de abacaxi ornamental<br />
cultivadas em substrato de coco verde<br />
Figura 7 – Cultivo de tomate em substrato de<br />
coco verde<br />
10
Figura 8 – Muda de melão cultivada em substrato de coco verde.<br />
O pó de coco verde pode ser usado também como substrato (após<br />
compostagem), puro ou em composição com outros materiais. A compostagem é uma<br />
técnica utilizada para se obter mais rapidamente e em melhores condições, a<br />
estabilização da matéria orgânica em material humificado, com atributos físicos,<br />
químicos e biológicos superiores (sob o aspecto agronômico) àqueles encontrados no<br />
material de origem. Aplicado nas plantações, o composto adiciona matéria orgânica,<br />
melhora a estrutura do solo e a retenção de água, reduz a necessidade de fertilizantes e o<br />
potencial de erosão do solo.<br />
O pó da casca de coco verde foi compostado com estercos diversos (bovino,<br />
poedeira e cama de frango) e utilizado na formulação de diferentes substratos<br />
juntamente com outros materiais para utilização na produção de mudas de espécies<br />
olerícolas: alface, melão, tomate, quiabo (BEZERRA et al., 2002; AQUINO et al.,<br />
2003; LEAL et al., 2003; PEREIRA et al., 2004), frutíferas: graviola, caju, mangaba<br />
(LOURENÇO, 2005, MESQUITA et al., 2006; CAVALCANTI JÚNIOR et al., 2006a),<br />
ornamentais: crisântemo, tagetes, caliopsis (BEZERRA et al., 2001; BEZERRA et al.,<br />
2006a; BEZERRA et al., 2006b) e na aclimatização de mudas micropropagadas: violeta<br />
africana, helicônia, abacaxi ornamental, (TERCEIRO NETO et al., 2004; SANTOS et<br />
al., 2004; CARVALHO et al., 2006).<br />
O comércio mundial de pó/fibra da casca de coco tem ganhado força na segunda<br />
metade da presente década. O preço que se encontrava declinante chegando a atingir os<br />
US$ 173,00 a tonelada. Entretanto, em novembro de 2005 o preço já se encontrava em<br />
US$ 281,00 a tonelada FOB no porto do Sri Lanka, maior exportador mundial deste<br />
produto (FAO 2007). A ampliação do consumo mundial de derivados da casca de coco<br />
tem grande influência neste comportamento. O que pode ser verificado pelo aumento<br />
gradativo no volume de exportações (Tabela 3).<br />
Tabela 3 – Preços médios e quantidades de pó/fibra de coco exportado pelo Sri Lanka<br />
no período de 2000 a 2006, em US$ FOB.<br />
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006<br />
Quantidade Exportada 74,87 78,50 79,98 91,06 84,72 106,48 96,45<br />
Preço FOB 195,00 185,00 186,00 173,00 207,00 238,00 240,00*<br />
Fonte: FAO 2007.<br />
* média de preços até junho.<br />
11
3.2. Fibras<br />
O material fibroso que constitui o mesocarpo do fruto, também denominada<br />
“coir”, “bonote” ou fibra, é um produto tradicional em países como a Índia e Sri Lanka,<br />
habituados a processar o coco maduro. Estes países dominam o mercado mundial deste<br />
produto, sendo responsáveis por mais de 90% da produção mundial.<br />
Atualmente a produção anual de fibras de coco é de aproximadamente 550.000<br />
toneladas métricas, produzidas principalmente pela Índia e Sri Lanka (Tabela 4).<br />
Tabela 4 - Produção mundial de fibra de coco entre 2000 e 2006.<br />
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006<br />
Milhares de toneladas<br />
Fibra Marrom<br />
Índia 244,0 247,6 241,7 248,0 252,0 285,0 314,0<br />
Sri Lanka 55,1 55,4 65,5 54,6 67,5 58,9 76,6<br />
Tailândia 8,7 14,7 22,3 36,9 53,6 41,1 41,1<br />
Outros Países 18,2<br />
Sub-Total 326,0<br />
Fibra Branca<br />
Índia 120,0<br />
19,3 19,0 17,7 16,7 16,8 17,0<br />
337,0 348,5 357,3 389,7 401,8 448,7<br />
121,8 112,0 112,0 112,0 100,0 96,0<br />
Total 446 458,8 460,5 469,3 501,7 501,8 544,7<br />
Fonte - FAO (2007)<br />
Historicamente o Sri Lanka tem sido o principal exportador de fibras e a Índia de<br />
produtos com maior valor agregado.<br />
As atividades relacionadas ao beneficiamento da fibra de coco empregam na<br />
Índia e Sri Lanka mais de 500.000 pessoas, principalmente mulheres na zona rural,<br />
sendo considerada uma atividade estratégica do ponto de vista social.<br />
Durante as décadas de 80 e 90 as exportações de fibra de coco declinaram<br />
fortemente, devido a sua substituição por espumas e fibras sintéticas. A partir da década<br />
de 90 o crescimento da demanda interna da Índia e das importações China, que em 2005<br />
já atingia os mesmos volumes da União Européia, reaqueceu o mercado internacional de<br />
fibra de coco e seus derivados. Como reflexo, outros países como as Filipinas, Tailândia<br />
e Vietnam, têm ingressado neste mercado expandindo sua produção e exportação de<br />
fibras.<br />
Tabela 5 – Principais importadores de fibra de coco no período de 2000 a 2005<br />
2000 2001 2002 2003 2004 2005<br />
Milhares de toneladas<br />
União Européia 49,68 43,69 49,14 48,94 61,75 74,95<br />
EUA 12,99 9,90 10,07 11,97 19,44 22,00<br />
China 21,78 34,01 43,73 51,37 84,32 76,19<br />
Fonte - FAO (2007)<br />
12
No Brasil a tecnologia de aproveitamento da casca de coco seco já é conhecida e<br />
utilizada há algum tempo. As principais empresas que atuam no mercado de derivados<br />
da casca de coco seco têm entre 30 e 15 anos de existência. No entanto, a produção<br />
nacional ainda se destina principalmente ao mercado interno. As exportações só<br />
começam a ser observadas nos últimos cinco anos (Tabela 6), caracterizadas<br />
principalmente pela exportação de mantas geotêxteis. Tal fato também pode ser<br />
atribuído ao fato de que os preços internacionais para a fibra em 2004 se encontravam a<br />
US$/t 185,00 para a fibra bruta e US$/t 207,00 para o pó (FAO, 2006). Neste período<br />
estes produtos eram comercializados no Brasil em média a US$/t 360,00 e US$/t 220,00<br />
respectivamente, sendo que o substrato agrícola comercializado pela líder de mercado<br />
atingia os US$/t 360,00.<br />
Tabela 6 - Exportações brasileiras de fibra de coco e derivados no período de 2000 a<br />
2007.<br />
Mercadoria 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006<br />
Quantidade (kg)<br />
Fibra de coco em bruto 52 159 734<br />
Revestimento para pavimentos 23.106 28.010 18.400<br />
Fibras de coco trabalhadas, não fiadas. 500 129.251 148.875 172.995 122.192<br />
Fonte - Ministério do desenvolvimento indústria e comércio exterior (2007)<br />
As fibras de coco verde apresentam-se como mais uma opção para este nicho do<br />
mercado e seu uso vem sendo atestado positivamente com resultados equivalentes aos<br />
obtidos com a fibra do coco maduro.<br />
A demanda crescente por fibras de coco se dá em razão do interesse por produtos<br />
ecologicamente corretos, por ser proveniente de uma fonte renovável, biodegradável e<br />
de baixo custo e por suas características oferecerem diversas possibilidades de<br />
utilização.<br />
A fibra de coco é adequada para exercer a função de reforço em materiais,<br />
graças a sua alta resistência e rigidez. De um modo geral, possui grande durabilidade,<br />
atribuída ao alto teor de lignina e polioses, baixo teor de celulose, elevado ângulo<br />
espiral quando comparada com outras fibras naturais, o que lhe confere um<br />
comportamento diferenciado. Possui baixa densidade, grande percentual de<br />
alongamento e valores pequenos de resistência à tração e de módulo de elasticidade.<br />
Utilizada há várias décadas como um produto isolante em diversas situações, a<br />
fibra de coco tem hoje uma diversidade de aplicações. A fibra em forma de manta<br />
geotêxtil é um excelente material para ser usado em superfícies sujeitas à erosão<br />
provocada pela ação de chuvas ou ventos, como em taludes nas margens de rodovias e<br />
ferrovias, em áreas de reflorestamento, em parques urbanos e em qualquer área de<br />
declive acentuado ou de ressecamento rápido.<br />
A sua utilização na elaboração de compósitos (novos materiais conjugados<br />
formados por pelo menos dois componentes, sendo um deles um componente de reforço, na<br />
forma de fibras) tende a diminuir a densidade do material com bom potencial de<br />
13
alongamento e capacidade de reforço mediana, porém com possibilidades de aumento<br />
de desempenho da interação fibra-matriz devido à ação aglutinante da lignina. A ação<br />
do calor na formação do compósito tende a aumentar tal capacidade de interação.<br />
Apesar do baixo teor de celulose, a estrutura da fibra é bem fechada, devendo ser esta a<br />
razão de sua melhor resistência à ação dos álcalis do que fibras de alto teor de celulose<br />
(REDDY; YANG, 2005; VAN <strong>DA</strong>M, 2004).<br />
Na indústria de embalagens existem projetos para a utilização da fibra de coco<br />
como carga para o Poli Tereftalato de Etila (PET), podendo gerar materiais plásticos<br />
com propriedades adequadas para aplicações práticas e resultando em contribuição para<br />
a resolução de problemas ambientais, ou seja, reduzindo o tempo de decomposição do<br />
plástico.<br />
A indústria da borracha é receptora também de grande número de projetos<br />
envolvendo produtos ecológicos diversos, desde a utilização da fibra do coco maduro e<br />
verde na confecção de solados de calçados, até encostos e bancos de carros.<br />
Estudo desenvolvido por Vale et al. (2006) sobre a viabilidade do uso de fibras<br />
de coco verde em misturas asfálticas detectou sua boa eficiência com relação ao<br />
escorrimento, apresentando resultados similares aos tradicionalmente obtidos com<br />
celulose.<br />
Além dos usos já citados, a fibra da casca de coco verde pode ser utilizada na<br />
confecção de vasos, placas e bastões para o cultivo de diversas espécies vegetais. Além<br />
de substituírem os produtos tradicionais a base de barro, cimento e plástico, também se<br />
apresentam como uma alternativa aos subprodutos extraídos da samambaiaçu<br />
(Dicksonia sellowiana), buscando a inserção no mercado ocupado hoje pelo xaxim, que<br />
é um produto de exploração cada vez mais restrita pela legislação brasileira.<br />
A confecção de artesanatos variados também representa uma importante forma<br />
de aproveitamento não apenas da fibra mas também do pó da casca de coco verde,<br />
podendo originar uma grande gama de itens, haja visto que o Brasil tem sido cada vez<br />
mais um importante destino para os turistas de outros países, grandes consumidores<br />
deste tipo de produto.<br />
3.3. Outros usos da casca de coco verde<br />
Cobertura morta<br />
A cobertura morta é uma prática agrícola que consiste em cobrir a superfície do<br />
solo, com uma camada de material orgânico. O material forma uma camada protetora<br />
sobre o solo, podendo influenciar nos processos físicos, químicos e microbiológicos do<br />
solo e proporcionar condições favoráveis ao desenvolvimento da cultura.<br />
A utilização da cobertura morta apresenta vantagens potencias, tais como<br />
reciclagem de nutrientes, redução das perdas de água por evaporação da superfície do<br />
solo e manutenção de níveis de umidade e temperatura, nas camadas superficiais do<br />
solo, adequados ao desenvolvimento de raízes e de microrganismos benéficos para as<br />
culturas (MIRAN<strong>DA</strong> et al., 2004).<br />
14
A casca do coco verde possui teores de potássio, cálcio e nitrogênio (ROSA et<br />
al., 2002) que podem contribuir de forma positiva para a adubação das culturas. Por<br />
outro lado, o material pode apresentar níveis tóxicos de tanino, de cloreto de potássio e<br />
de sódio (CARRIJO et al., 2002), cuja acumulação pode causar alterações das<br />
propriedades químicas e físicas do solo. O fato sugere que a aplicação da casca de coco<br />
verde em cobertura morta deve ser acompanhada do monitoramento contínuo da<br />
salinidade do solo, a fim de prevenir futuras alterações nas propriedades físicas e<br />
químicas do solo e danos para a cultura (MIRAN<strong>DA</strong> et al., 2007).<br />
Estudo realizado por Miranda et al. (2004) mostrou que o uso da casca de coco<br />
verde como cobertura morta em coqueiros alterou o regime térmico do solo, reduzindo a<br />
variação da temperatura ao longo do dia em relação ao solo sem cobertura, em todas as<br />
profundidades estudadas, principalmente próximo à superfície. A cobertura com a casca<br />
de coco verde funcionou como uma camada de isolamento térmico, reduzindo o<br />
aquecimento do solo durante o dia e a perda de calor para a atmosfera durante a noite,<br />
evidenciando ser tão efetiva na redução da temperatura máxima e da amplitude térmica<br />
do solo quanto outros materiais vegetais.<br />
Fonte alternativa de energia - Briquetes<br />
As cascas de coco verde podem ser transformadas em briquetes por meio de um<br />
processo de compactação a elevadas pressões. Os briquetes constam de pequenas toras,<br />
resultantes da compactação do resíduo. Mais densos, com formato padrão e com alto<br />
poder calorífico, seu uso tem atraído estabelecimentos que, para reduzir custos e<br />
aproveitar melhor seu espaço físico, estão aderindo a esta tecnologia. São considerados<br />
um “carvão ecológico” de alta qualidade e substituem com enormes vantagens a queima<br />
de óleo combustível e madeira em fornalhas, processos de gaseificação, lareiras etc.<br />
Outras potencialidades<br />
Características microscópicas fazem do pó de coco um excelente adsorvente,<br />
abrindo possibilidades de uso na área de bioremediação de solos e biosorção de metais<br />
pesados (SOUSA et al., 2007, PINO et al., 2006), e ainda, como substrato para cama de<br />
animais de laboratório (FARIAS et al., 2005).<br />
3.4. Potencialidades de aplicação do líquido da casca de coco verde (LCCV)<br />
O líquido gerado durante a prensagem da casca de coco verde (LCCV) apresenta<br />
em sua composição um conteúdo de polifenólicos, açúcares e potássio que vem<br />
estimulando pesquisas com o intuito de avaliar seu uso em aplicações de alto valor<br />
agregado.<br />
Os estudos atualmente em andamento versam sobre o potencial do LCCV como<br />
fonte de taninos para formulação de resinas fenólicas e para fins fitoterápicos; como<br />
fonte de açúcar em processos fermentativos e geração de biogás; e como fonte de<br />
potássio, na fertilização de cultivos agrícolas.<br />
Os resultados obtidos até o momento indicam que o LCCV tem teor de taninos<br />
condensados capaz de viabilizar a elaboração de adesivos; teor de açúcares que o torna<br />
15
factível de ser usado como meio de fermentação e conteúdo de potássio que possibilita<br />
seu uso na fertirrigação de culturas, sobretudo aquelas tolerantes a alta salinidade, em<br />
razão da sua alta condutividade elétrica.<br />
4. PROCESSAMENTO <strong>DA</strong> <strong>CASCA</strong> <strong>DE</strong> <strong>COCO</strong> VER<strong>DE</strong><br />
A tecnologia de processamento das cascas de coco verde foi desenvolvida pela<br />
<strong>Embrapa</strong> Agroindústria Tropical, em parceria com a metalúrgica FORTALMAG. Na<br />
Figura 9, pode-se observar o equipamento completo, que realiza as seguintes ações:<br />
• Trituração: as cascas inteiras ou cortadas são processadas por uma máquina<br />
que possui um rolo de facas fixas responsáveis pelo esmagamento da parte<br />
fibrosa do fruto.<br />
• Prensagem: o material triturado é transportado para uma prensa rotativa<br />
horizontal, que extrai o excesso de líquido do produto triturado.<br />
• Seleção: após a prensagem, as fibras, que correspondem a 30% do produto<br />
final são separadas do pó, equivalente a 70%, em uma máquina<br />
selecionadora, que utiliza marteletes fixos helicoidais e uma chapa perfurada.<br />
Nas etapas subseqüentes, o pó e a fibra seguem rotas distintas de processamento<br />
até a obtenção, respectivamente, do substrato agrícola e da fibra bruta de casca de coco<br />
verde que, por processo apropriado, é convertida em uma grande variedade de produtos.<br />
O fluxograma, no anexo, apresenta as etapas do processo de obtenção de substrato<br />
agrícola inerte e fibra bruta.<br />
Figura 9 – Equipamento para processamento da casca de coco verde<br />
16
4.1. Produção de pó e fibra da casca de coco verde<br />
Figura 10 - Fluxograma operacional da etapa de produção de substrato agrícola e<br />
fibra de coco verde.<br />
Substrato<br />
Agrícola<br />
ÁGUA SALINA<br />
FIBRILAS E<br />
CASQUILHOS<br />
MATERIAL<br />
ESTRANHO<br />
LCCV<br />
LAVAGEM<br />
FERMENTAÇÃO<br />
MOAGEM<br />
PENEIRAMENTO<br />
FORMULAÇÃO<br />
ARMAZENAGEM<br />
EXPEDIÇÃO<br />
COLETA <strong>DA</strong> <strong>CASCA</strong><br />
<strong>DE</strong> <strong>COCO</strong> VER<strong>DE</strong><br />
ALIMENTAÇÃO<br />
TRITURAÇÃO<br />
PRENSAGEM<br />
CLASSIFICAÇÃO<br />
SECAGEM<br />
RECLASSIFICAÇÃO<br />
ENFAR<strong>DA</strong>MENTO<br />
ARMAZENAGEM<br />
EXPEDIÇÃO<br />
Fibra<br />
Bruta<br />
FIBRILAS E<br />
CASQUILHOS<br />
Etapas de processamento<br />
Subprodutos / Resíduos<br />
17
4.1.1. Coleta da Casca de Coco Verde e Transporte<br />
Ao chegarem à unidade de beneficiamento, os caminhões carregados de casca de<br />
coco verde (CCV), se possível, deverão ser pesados. No mercado existem vários<br />
modelos de balanças para caminhão, o tipo mais adequado deverá ser definido em<br />
função do tipo de veículo que fará o transporte das cascas. Neste momento também será<br />
realizada a identificação da origem do material, tipo (inteiro ou bandas), data de<br />
recepção e outras informações relevantes ao controle do fluxo de entrada de CCV na<br />
unidade de processamento. O controle permitirá obter informações úteis ao processo de<br />
planejamento, pois possibilita conhecer melhor a dinâmica de geração de casca nos<br />
pontos de fornecimento, dias da semana e meses do ano com maior volume de<br />
produção, possibilitando o planejamento da produção e da formação de estoques.<br />
Também possibilita verificar a produtividade da fábrica e eliminar possíveis fontes de<br />
desperdício.<br />
A casca de coco deve chegar à unidade de beneficiamento em até três dias após a<br />
extração da água. Esse procedimento visa elevar a qualidade dos produtos finais (pó e<br />
fibra), pois a desidratação da casca aumenta a sua densidade e prejudica as etapas<br />
seguintes do processamento, reduzindo a eficiência da retirada dos sais na etapa de<br />
prensagem e da separação das fibras na etapa de classificação.<br />
Após a pesagem o caminhão deverá despejar a carga na moega de recepção.<br />
A moega de recepção tem uma declividade que conduz a matéria prima para<br />
esteira de alimentação, que a elevará para a entrada da linha de processamento. Neste<br />
momento deve ser feita a retirada de material estranho ao processamento como,<br />
canudos, plásticos, pedras, cascas ressecadas podres etc. É importante também que seja<br />
mantido um fluxo uniforme de alimentação da linha de processamento para garantir a<br />
eficiência da etapa de prensagem.<br />
Figura 11. Descarga de cascas de coco.<br />
18
A alimentação da esteira deve obedecer à vazão obtida na etapa de prensagem.<br />
Caso o volume seja muito pequeno a prensagem se torna pouco eficiente e a retirada dos<br />
sais, bem como a etapa de classificação são prejudicadas. Se o volume de cascas é<br />
maior que a capacidade de prensagem, irá ocorrer um acúmulo de material triturado na<br />
entrada da prensa e ocorrerá o travamento da mesma ou “embuchamento”. Para<br />
controlar a velocidade de alimentação existem três formas:<br />
1. Manualmente controlar o número e tamanho de cascas que entram na máquina;<br />
2. Redução do número de pás/ganchos da esteira de alimentação; e<br />
3. Controle da velocidade da esteira de alimentação<br />
Os modelos de equipamentos mais novos permitem o controle de velocidade da<br />
esteira de alimentação, o que facilita sobremaneira este ajuste da alimentação. No<br />
entanto em casos de embuchamento constante podem ser retiradas pás/ganchos da<br />
esteira numa distribuição uniforme. Estas duas formas de controle do fluxo de<br />
alimentação não substituem a primeira. O monitoramento da esteira deve ser feito<br />
constantemente, tanto para evitar a entrada de materiais estranhos ao processamento,<br />
com dito anteriormente, como para retirar cascas muito grandes ou acumuladas nas pás<br />
da esteira.<br />
Figura 12. Alimentação da linha.<br />
4.1.2. Trituração<br />
Nesta etapa as cascas inteiras ou cortadas são processadas pela máquina<br />
trituradora de CCV, essa possui um rolo de facas fixas que trituram as cascas. Ao final<br />
dessa etapa se obtém a CCV desintegrada. A trituradora da com facas fixas minimiza o<br />
corte das fibras, viabilizando a separação e o aproveitamento posterior das fibras longas.<br />
Este procedimento possibilita a realização das etapas seguintes de prensagem e<br />
classificação.<br />
Existem no mercado outros equipamentos para triturar a casca de coco. Podemos<br />
agrupá-los segundo suas ferramentas de corte: Disco e facas, Discos de corte alternados,<br />
19
e moinhos universais. Estes equipamentos trituram integralmente a casca de coco verde<br />
e são úteis em sistemas onde o aproveitamento da fibra não é requerido.<br />
Figura 13. Máquina trituradora de casca de coco verde.<br />
4.1.3. Prensagem<br />
A casca de coco tem alta concentração de sais em níveis tóxicos para o cultivo<br />
de várias espécies vegetais. Segundo Prisco & Oleary (1970), os danos da salinidade na<br />
germinação de sementes estão relacionados aos efeitos osmótico e tóxico dos íons.<br />
Porém, muitas espécies/variedades apresentam diferentes graus de<br />
tolerância/sensibilidade aos efeitos negativos dos sais durante o cultivo. Como um ponto<br />
de referência, uma CE de 3 dS/m limita o crescimento da maioria das plantas. Para o<br />
caso de culturas mais sensíveis à salinidade, esse valor deverá situar-se em níveis abaixo<br />
de 1,0 dS/m (Ayers & Westcot, 1991).<br />
A casca de coco verde tem 80% de umidade e a maior parte dos sais se encontra<br />
em solução. A extração de parte desta umidade via compressão mecânica possibilita a<br />
redução da salinidade de 4,7 dS/m, observada na casca antes do beneficiamento, para<br />
próximo de 1,3 dS/m. Assim obtém-se uma redução na necessidade de água para o<br />
processo de lavagem que irá reduzir a salinidade para próximo de 0,3 dS/m.<br />
A CCV desintegrada é prensada num prensa de rolos horizontais. Ao final da<br />
prensagem são obtidas as cascas desintegradas com a umidade reduzida, e o líquido da<br />
casca de coco verde (LCCV), numa proporção de 30% do peso inicial de cascas<br />
processadas é extraído na forma de LCCV, cuja composição possui açúcares<br />
fermentescíveis, compostos fenólicos, cátions (cálcio, magnésio, potássio e sódio) e<br />
ânions (cloreto, bicarbonato e sulfato), além de elevados valores de DQO e DBO. Tais<br />
características indicam a necessidade de tratamento adequado para esta água residuária<br />
gerada no processo de beneficiamento da casca de coco verde.<br />
20
Na Tabela 1, observam-se os resultados de uma caracterização do líquido de<br />
casca de coco verde, proveniente do estado do Ceará.<br />
Tabela 1: Caracterização do líquido da casca de coco verde<br />
Variável Resultado Unidade<br />
Condutividade Elétrica 7,88 dS/m<br />
Cálcio (Ca) 5,22 mmol/L<br />
Magnésio (Mg) 6,15 mmol/L<br />
Potássio (K) 47,69 mmol/L<br />
Sódio (Na) 15,65 mmol/L<br />
Cloreto em água 83,00 mmol/L<br />
Carbonato em água
eixo da máquina, o que faz com que o pó caia pela chapa perfurada e a fibra saia no fim<br />
do percurso. É necessário que o operador, com um rodo de borracha ou vassoura,<br />
auxilie na descarga do pó, operação que deve ser procedida de 5 em cinco minutos,<br />
conforme os orifícios da tela comecem a ficar obstruído dificultando a saída do pó.<br />
O pó selecionado cai na base da máquina, podendo ser recepcionado em caixas<br />
plásticas, carrinhos adaptados ou mesmo no chão. Nos dois primeiros casos os<br />
recipientes são trocados sempre que os estejam cheios e trocados imediatamente por<br />
outros vazios. No terceiro caso de forma contínua o operador faz a raspagem do pó com<br />
um rodo, puxando o material para uma pilha de onde posteriormente será levado para a<br />
etapa de lavagem.<br />
Nas etapas subseqüentes o pó e a fibra seguem rotas distintas de processamento<br />
até a obtenção do substrato agrícola e da fibra bruta de casca de coco verde em suas<br />
formas de apresentação comercial.<br />
Figura 15. Descarga de pó da casca de coco verde.<br />
22
4.2. PRODUÇÃO <strong>DE</strong> SUBSTRATO AGRÍCOLA<br />
4.2.1. Lavagem<br />
O pó da CCV obtido após a etapa de classificação tem condutividade elétrica<br />
entre 1,3 dS/m. Como citado anteriormente o substrato agrícola deve ter salinidade<br />
próxima a 1,0 dS/m, no entanto como ao pó de casca de coco ainda serão adicionadas<br />
fontes de nutrientes na forma de adubos químicos ou orgânicos, que irão aumentar<br />
novamente a salinidade do substrato, a condutividade elétrica do pó deve se situa em<br />
trono de 0,5 dS/m. Para atingir este nível de salinidade é necessária a realização de uma<br />
lavagem do pó com água limpa (com condutividade inferior a 0,3 dS/m) na proporção<br />
volumétrica de 1:1. Esta lavagem é feita em caixas d’água de fibra, ou de alvenaria, que<br />
são preenchidas com pó até a metade de seu volume, em seguida adiciona-se água até o<br />
enchimento por completo da caixa. Estando a caixa cheia com o pó e a água é feito um<br />
revolvimento do material, ou com o auxilio de uma haste de metal ou madeira. O pó<br />
deve ficar na água por cerca de 15 minutos. Depois retirado o tampão da saída de água<br />
da caixa, deixando-se escoar a mesma.<br />
A saída de água deve estar protegida por um elemento filtrante para evitar a<br />
perda de pó. Obtivemos bons resultados com a utilização de uma camada de 30 a 50cm<br />
de fibra da casca de coco, com forme a figura a seguir.<br />
Figura 16. Esquema do tanque de lavagem do pó da casca de coco.<br />
O pó retirado dos tanques e espalhado no pátio de secagem, em camadas de 5,0 a<br />
10cm de espessura, pelo período de um dia para a evaporação do excesso de umidade. O<br />
Efluente gerado nesta etapa é tratado juntamente com o LCCV.<br />
4.2.2. Fermentação<br />
O pó da casca de coco verde possui uma relação C / N elevada, o que confere ao<br />
substrato da casca de coco verde uma boa estabilidade. No entanto, nos primeiros dias<br />
após a sua produção ainda se observa atividade fermentativa no pó. Caso o pó seja<br />
utilizado neste período podem ser observados problemas com a imobilização de<br />
nutrientes e morte de raízes, devido às altas temperaturas observadas durante a<br />
fermentação. Para prevenir estes problemas o pó é acondicionado em baias de<br />
fermentação e revolvido semanalmente por 60 dias, ou até que a temperatura interna da<br />
pilha de pó se equilibre à temperatura ambiente (gráfico 1), o que pode ser medido com<br />
um termômetro de haste. As medições de temperatura devem ser feitas pelo menos três<br />
vezes por semana.<br />
23
Gráfico 1. Comportamento da temperatura de uma leira de compostagem.<br />
No momento de enchimento das baias o pó será misturado com uréia, na<br />
proporção de 2 gramas para cada quilo de pó. A forma mais fácil de fazer a distribuição<br />
é diluir a uréia em água e regar o pó enquanto o mesmo estiver espalhado no pátio. Essa<br />
operação deve ser feita utilizando-se o mínimo de água possível para distribuir<br />
uniformemente a uréia. Tão logo seja feita a aplicação da uréia o pó deve ser enleirado<br />
(figura 17), pois a exposição ao sol facilita a perda de nitrogênio por volatilização, o que<br />
não é desejável.<br />
Figura 17. Leiras de fermentação de pó de coco<br />
24
A etapa de fermentação ou compostagem do pó é fundamental para a qualidade<br />
do substrato. Desta forma, é de fundamental importância que os lotes de pó seja<br />
identificados com o número da leira onde se encontram no momento, dia de início da<br />
incubação, dosagem de uréia aplicada, evolução da temperatura da pilha e<br />
condutividade elétrica do pó ao ser incubado. Essas informações devem ser atualizadas,<br />
no mínimo, a cada revolvimento do material.<br />
Figura 18. Revolvimento das leiras de compostagem.<br />
4.2.3. Tratamento Térmico/Secagem<br />
A casca de coco verde beneficiada tem inúmeras origens, indústrias, bares,<br />
praias, etc., e não raro chegam à unidade de beneficiamento já com o ataque de<br />
microrganismos e insetos, que no campo são responsáveis pela degradação das cascas.<br />
No entanto, alguns destes podem ser considerados como pragas em culturas que irão<br />
utilizar o pó da casca como substrato agrícola. A forma recomendada de evitar que estes<br />
microrganismo e insetos venham a contaminar o substrato e causar prejuízos aos<br />
clientes da empresa é o uso do tratamento térmico.<br />
Outra vantagem do tratamento térmico é a remoção do excesso de umidade que<br />
ainda persiste no substrato, que, em geral, chega ao final do processo de fermentação<br />
com mais de 50% de umidade, quando o mercado deseja que o pó da casca de coco seja<br />
comercializado com cerca de 30% de umidade.<br />
Figura 19. Secador rotativo.<br />
Como já citado anteriormente, existem vários modelos de secadores no mercado<br />
que podem ser utilizados para o pó de coco. Suas temperaturas de operação variam, mas<br />
deve ser observado, para que se tenha eficiência na descontaminação, pelo menos a<br />
aplicação de 80ºC durante 20 minutos. Com o aumento da temperatura o tempo<br />
necessário reduz. Normalmente, as temperaturas e tempos utilizados para secar o pó até<br />
30% de umidade serão suficientes para a correta desinfecção do substrato.<br />
25
4.2.4. Moagem<br />
O pó obtido na etapa de classificação ainda traz uma parcela importante de fibras<br />
de diversos comprimentos. Essa desuniformidade do produto pode gerar vários<br />
problemas no momento de sua utilização. O pó tende a se separar das fibras mais<br />
longas, descendo no perfil dos vasos maiores, aumentando a densidade e reduzindo a<br />
aeração na porção inferior do mesmo, o que pode gerar problemas para o<br />
desenvolvimento das raízes das plantas.<br />
Uma forma de solucionar este problema é reduzir o comprimento das fibras,<br />
melhorando a estabilidade da mistura pó/fibra. Para tanto é utilizado um moinho de<br />
facas paralelas, que irá reduzir as fibras a menos que 2cm de comprimento.<br />
O moinho tem maior eficiência quanto é alimentado com o pó de coco com<br />
umidades inferiores a 50%, quanto mais seco melhor. Dessa forma pode ser necessária<br />
uma secagem ao sol após a etapa de compostagem.<br />
4.2.5. Peneiramento<br />
A granulometria exigida para o substrato agrícola de pó da casca de coco verde é<br />
variável de acordo com o tipo de cultivo realizado. No cultivo de mudas em pequenas<br />
células é necessário um substrato fino, composto apenas pelo pó. Em cultivos de plantas<br />
ornamentais ou hortaliças feitos em gandes vasos (também se aplica para sacos, calhas e<br />
bolsas de cultivo) o substrato deve ter uma granulometria mais grossa, sendo composto<br />
em parte por fibrilas, evitando assim problemas futuros com a aeração. Desta forma, a<br />
unidade de beneficiamento deve, segundo a demanda dos clientes, peneirar o substrato<br />
em diferentes malhas e realizar a mistura que resulte na granulometria demandada.<br />
Após a secagem este processo se<br />
torna mais eficiente e em escalas menores<br />
pode ser feito com peneiras manuais. No<br />
entanto, em unidade que atuem na capacidade<br />
de seu equipamento é recomendável a<br />
aquisição de peneiras vibratórias ou<br />
giratórias, com diâmetros de furos com as<br />
variações de 5, 10 e 20mm, que possibilitarão<br />
agilidade no beneficiamento, economia de<br />
mão de obra e o atendimento da maioria das<br />
demandas de granulometria dos substratos<br />
utilizados.<br />
Figura 20. Peneira rotativa.<br />
Algumas demandas podem exigir a mistura de material, que tenha passado por<br />
diferentes peneiras. Nesses casos é interessante que o cliente envie uma amostra do<br />
material de referência, para que este seja analisado em um laboratório de solos. De<br />
posse da caracterização granulométrica do material é possível realizar a formulação<br />
necessária.<br />
4.2.6. Formulação<br />
O substrato da casca de coco verde é considerado inerte pelos baixos níveis de<br />
nutrientes e sua alta relação C/N, que torna a degradação da matéria orgânica muito<br />
lenta. Desta forma, o substrato normalmente é utilizado em combinação com outras<br />
fontes de nutrientes, sejam elas orgânicas ou concentradas. Essa forma de uso faz com<br />
26
que parte do mercado demande substratos “formulados” na origem. A adição de<br />
nutrientes, ou formulação, pode ser feita em conformidade com a demanda do cliente<br />
após a etapa de peneiramento.<br />
Para proceder a formulação é necessário que o substrato seja enviado a um<br />
laboratório de análise de solo que esteja habituado a analisar substratos. O resultado das<br />
análises de fertilidade devem ser apresentados a um técnico especialista em fertilidade<br />
de solos para que o mesmo proceda os cálculos das necessidades de correção do<br />
substrato, fornecendo assim as proporções das fontes de nutrientes que irão ser<br />
utilizadas na formulação.<br />
As fontes de nutrientes podem ser misturadas ao substrato na forma sólida, para<br />
tanto é necessária a utilização de um misturador mecânico, do tipo utilizado em fábricas<br />
de ração animal. Outra forma, para menores quantidades é a utilização de fontes<br />
solúveis de nutrientes, como as utilizadas em fertirrigação. Os fertilizantes são<br />
dissolvidos em água, produzindo-se assim uma calda. O pó é disposto no pátio de<br />
secagem em uma camada uniforme de 5 a 8 cm de espessura, então é distribuída<br />
uniformemente a calda sobre o pó com o uso de um regador e feita a homogeneização<br />
do mesmo com uma enxada. Deve ser utilizado o mínimo possível de água para<br />
dissolução dos fertilizantes e para a distribuição uniforme sobre a camada de pó.<br />
4.2.7. Embalagem<br />
O substrato agrícola é comercializado usualmente em sacaria de ráfia ou sacos<br />
plásticos com espessura de 15 micras. O tamanho das embalagens varia conforme o<br />
mercado pretendido. O mercado de uso doméstico usualmente aceita melhor<br />
embalagens com até 5 litros de substrato e o mercado agrícola faz uso de embalagens de<br />
100 litros. O ensacamento será feito de forma manual com o auxílio de uma balança. O<br />
fechamento dos sacos de ráfia será feito com costura e as embalagens plásticas serão<br />
seladas em seladoras elétricas.<br />
4.2.8. Armazenamento<br />
Após embalados os produtos deverão ser armazenados empilhados sobre pallets,<br />
evitando o contato com o piso, o que poderia transferir umidade ao material. Cada metro<br />
cúbico comporta 12 sacos empilhados e cada saco contém 30 kg de pó de coco a 30%<br />
de umidade, desta forma são necessários, aproximadamente 3m 3 para a armazenagem de<br />
1.000kg de pó. Considerando 4m de altura para o empilhamento, temos 0,75m2 de área<br />
útil para cada tonelada de pó armazenada.<br />
4.3. PRODUÇÃO <strong>DE</strong> FIBRA <strong>DA</strong> <strong>CASCA</strong> DO <strong>COCO</strong> VER<strong>DE</strong><br />
4.3.1. Secagem<br />
A fibra que sai do classificador com umidade acima do desejado que é 18%.<br />
Desta forma é necessário que se proceda sua secagem ao sol. Nesta etapa é importante<br />
observar que a fibra não deve passar a noite exposta em céu aberto para que não seja<br />
reumidificada pelo orvalho.<br />
Em locais ou épocas com pouca disponibilidade de sol, pode ser necessário o<br />
uso do secador para realizar esta etapa. Para tanto pode ser utilizado o mesmo secador já<br />
dimensionado para o pó, mas é necessário que no momento de sua aquisição/construção<br />
27
seja previsto este caso, evitando assim alguns modelos específicos para pó, como os<br />
secadores de fluxo concorrente, comumente utilizados em fábricas de ração animal.<br />
4.3.2. Reclassificação<br />
A fibra que sai da classificadora ainda vem com alguns restos do endocarpo do<br />
coco e com um pouco de pó. Para conferir a qualidade final para a comercialização é<br />
necessário que seja feito um peneiramento da fibra, separando-a das impurezas. Para<br />
tanto será utilizada a própria máquina classificadora. É feita a desacoplagem da esteira<br />
de alimentação que a liga ao restante da linha de processamento e alimenta-se a<br />
classificadora com a fibra seca de forma manual. Como sub-produto deste processo<br />
obtêm-se fibrilas e casquilhos, que podem ser utilizador na composição de substratos<br />
agrícolas de granulometria mais grossa quando misturados ao pó da CCV.<br />
Para não ter de parar a linha principal de processamento pode ser necessária a<br />
aquisição de uma peneira rotativa específica para realizar a etapa de reclassificação da<br />
fibra.<br />
4.3.3. Enfardamento<br />
A fibra é muito pouco densa. Desta forma, para reduzir os custos com seu<br />
transporte é feita a compactação e o enfardamento do material. Existem diferentes<br />
modelos de prensa que podem realizar esta etapa, mas o mais comum é o uso de prensas<br />
hidráulicas verticais com carga no pistão de pelo menos 20 ton. A câmara da prensa é<br />
preenchida com a fibra, aciona-se o pistão da prensa, em seguida eleva-se novamente o<br />
pistão e repetem-se as etapas anteriores até que o fardo tenha as dimensões desejadas e a<br />
densidade próxima de 700 kg/m 3 . O amarrio é feito com arame grosso, a exemplo dos<br />
fardos de algodão.<br />
4.3.4. Armazenamento<br />
Os fardos deverão ser armazenados empilhados sobre pallets, evitando o contato com o<br />
piso que poderia transferir umidade ao material. Cada metro cúbico de fibra enfardada<br />
em prensa de 10 toneladas representa 330 kg de fibra. Desta forma para armazenar uma<br />
tonelada de fibra de coco são necessários cerca de 3m3, com altura de empilhamento de<br />
4m seriam necessários 0,75m2.<br />
5. DIMENSIONAMENTO <strong>DE</strong> UMA UNI<strong>DA</strong><strong>DE</strong> <strong>DE</strong> <strong>BENEFICIAMENTO</strong> <strong>DE</strong><br />
<strong>CASCA</strong> <strong>DE</strong> <strong>COCO</strong> VER<strong>DE</strong> PARA A PRODUÇÃO <strong>DE</strong> SUBSTRATO<br />
AGRÍCOLA E FIBRA BRUTA.<br />
Uma unidade de beneficiamento de casca de coco verde é composta pelos<br />
seguintes elementos: Área de recepção, Área de beneficiamento da casca, Área de<br />
lavagem, Pátio de secagem, Baias de fermentação, Área de beneficiamento da fibra,<br />
Área de beneficiamento do substrato, Secador e Área de armazenagem, Sistema de<br />
tratamento de efluentes.<br />
5.1. Recepção<br />
A moega de recepção deve ter dimensões suficientes para receber a carga de um<br />
caminhão por vez e ter seu piso em declive (10%) para facilitar o escoamento das cascas<br />
28
até a boca de saída da moega. A construção deve ser feita em alvenaria e concreto com<br />
o revestimento cimentado natural.<br />
A boca de descarga da moega deve estar localizada sobre a esteira de alimentação<br />
da trituradora de cascas possibilitando a alimentação automática da máquina.<br />
5.2. Área de beneficiamento da casca<br />
Na área de beneficiamento das cascas o piso será do tipo “corodur” industrial, ou<br />
cimentado natural (no entanto a aspereza desse prejudica a limpeza do local), com<br />
inclinação de 1% em direção ao esgotamento de águas residuais. Por ser área destinada<br />
a instalação de maquinário pesado o piso deverá ser feito em concreto armado para que<br />
tenha melhor resistência ao impacto.<br />
Nesta área o as cascas de coco verde serão trituradas, prensadas e serão separadas<br />
as fibras longas do pó e fibras curtas. Para tanto serão instalados os seguintes<br />
equipamentos:<br />
1. Elevador com esteira conduzida por moto redutor (mod moto via) de 1:60 e motor<br />
de 0,5 cv IV pólos. Dimensões: L:0,90 C:1,40 A:1,65 P:80 Kg. Produção 1500 a<br />
2000 cocos/hora<br />
2. Triturador de Coco Verde motor de 20 cv II pólos. Dimensões: L:0,91 C:1,20<br />
A:1,30 P:300 Kg. Produção 2500 a 3500 cocos/hora<br />
3. Prensa Rotativa Horizontal motor de 3 cv IV pólos moto redutor de 1:40.<br />
Dimensões: L: 0,70 C: 1,00 A: 1,20 P: 300 Kg. Produção 15000 a 18000 kg coco<br />
verde por dia.<br />
4. Classificador de Fibra e Pó motor de 10 cv II pólos. Dimensões: L: 0,60 C: 1,60 A:<br />
1,90 P:300 kg. Classifica 15000 a 18000 de Pó e Fibra por dia.<br />
A área necessária a instalação destes equipamentos deve ser coberta com<br />
dimensões de 9,00 x 6,00 m, para que seja possível a descarga dos produtos das<br />
máquinas e a circulação dos operadores. Caso a área não seja contígua a uma parede que<br />
possa servir de anteparo para a fibra que é expelida do classificador é necessária a<br />
construção de uma gaiola de tela.<br />
Na saída de líquido da prensa deve ser instalado um dreno para que o líquido seja<br />
conduzido à estação elevatória que levará o líquido para a estação de tratamento de<br />
efluentes ou para a rede de esgotamento sanitário. A entrada do dreno deve ser<br />
construída em desnível, possibilitando o encaixe de um quadro de tela de malha de<br />
1mm, preferencialmente metálica, mas pode ser utilizada com malha de nylon, com a<br />
desvantagem da constante danificação da mesma.<br />
5.3. Área de lavagem<br />
A área de lavagem deverá possuir tanques de alvenaria impermeabilizada, ou de<br />
fibra de vidro para a lavagem do pó da casca do coco. São necessários oito metros<br />
quadrados de área de tanques com profundidade de 1,2 m, para atender a cada 10.000<br />
cocos/dia, considerando quatro lavagens diárias de pó. O dreno deve ser protegido com<br />
tela fina para que o pó seja filtrado ao final da lavagem.<br />
Os tanques deverão estar localizados próximos ao pátio de secagem para facilitar<br />
o transporte do pó molhado.<br />
29
A água resultante do processo de lavagem do pó deve ser canalizada para a<br />
estação elevatória que levará o líquido para a estação de tratamento de efluentes ou para<br />
a rede de esgotamento sanitário.<br />
5.4. Pátio de secagem<br />
O pátio de secagem será feito de piso concretado com juntas de dilatação, ou<br />
asfaltado. Para a secagem de fibras e pó e fermentação/compostagem, são necessários a<br />
cada 1.000 cocos beneficiados diariamente, serão necessários 100 m 2 . Quanto maior a<br />
insolação no local menor a necessidade de pátio.<br />
5.5. Área de beneficiamento da fibra<br />
Área coberta, com piso industrial, ou cimentado natural e dimensões de 9,00 x<br />
7,00m. Caso a área não seja contígua a uma parede que possa servir de anteparo para a<br />
fibra que é expelida do classificador é necessária a construção de uma gaiola de tela.<br />
Na área de beneficiamento da fibra serão instalados:<br />
1. Peneira Tipo Túnel de 5 M comprimento com malha de 30mm para Fibra.<br />
2. Prensa Hidráulica 20 T para Fibra do Coco. Dois cilindros hidráulicos, dupla ação.<br />
Haste de 2” x 0,90. Um comando dois elementos. Motor de 5cv II pólos.<br />
Dimensões: L:1,12 C:4,20 A:1,35 P:500 Kg. Produção estimada 20 a 24 fardos por<br />
dia de dimensão: 0,60x0,75x0,75 com peso de 40 a 60 kg.<br />
5.6. Área de beneficiamento do substrato<br />
Área coberta, com piso industrial, ou cimentado natural e dimensões de 10,00 x<br />
4,00m. Localizada próximo às baias de fermentação, para facilitar o transporte do<br />
substrato.<br />
Nessa área estarão instalados:<br />
1. Peneira Vibratória com 3 crivos diferentes 2,5 – 5 – 7,5 mm. Motor 1,5 cv IV pólos<br />
com massa excêntrica de 800 gramas.<br />
2. Balança mecânica com capacidade para 500kg e precisão de 100g.<br />
3. Máquina de costura portátil para sacaria.<br />
5.7. Secador<br />
Existem no mercado diversos tipos de secadores para este tipo de material, aqui<br />
recomendamos secadores contínuos do tipo tubular ou secadores tipo barcaça. O<br />
primeiro oferece vantagens de produtividade e uniformidade do processo de secagem e<br />
o segundo tem vantagens de custo inferior de instalação. Ambos podem ter como fonte<br />
de aquecimento a lenha ou a queima de gás natural ou GLP. As especificações da área<br />
de construção destinada a cada um dos equipamentos variarão conforme o fornecedor.<br />
5.8. Área de armazenagem<br />
Área coberta, com piso industrial, ou cimentado natural e 400m 2 . O pé direito<br />
deve ser de 5m.<br />
30
5.9. Sistema de tratamento de efluentes<br />
A elevada concentração de matéria orgânica torna o líquido da casca do coco<br />
verde (LCCV) adequado para o tratamento anaeróbio, onde pode ser utilizado sistemas<br />
de alta taxa como os reatores anaeróbios de fluxo ascendente (RAFA ou UASB), ou<br />
sistemas de baixa taxa como as lagoas anaeróbia, dependendo da disponibilidade de<br />
área e mão de obra especializada para operação do sistema de tratamento. Vale ressaltar<br />
que, embora reatores anaeróbios possam ser operados com elevadas cargas orgânicas,<br />
eles não conseguem produzir efluente com parâmetros adequados para ser dispostos no<br />
meio ambiente, necessitando de pós-tratamento. Para tanto, podem ser utilizados<br />
sistemas aeróbios (lagoas de facultativas, de maturação ou polimento, lodos ativados)<br />
ou processos como leitos de secagem e disposição no solo. Deve-se levar em conta que<br />
sistemas de tratamento têm custo elevado, sendo necessário um estudo caso a caso para<br />
a adoção da solução ótima.<br />
6. OPERANDO OS EQUIPAMENTOS<br />
As máquinas que fazem o beneficiamento inicial da casca de coco só devem<br />
ser acionadas para processar no mínimo 1500 cocos, ou seja, meia hora de<br />
funcionamento. Tal procedimento é necessário para evitar o desgaste do equipamento<br />
com acionamentos constantes e reduzir o consumo de energia elétrica.<br />
A ligação das máquinas é feita no quadro de comando e deve seguir a ordem<br />
inversa da entrada das cascas para evitar engasgues. Dessa forma a ordem de ligação é a<br />
seguinte:<br />
1. Classificadora<br />
2. Prensa<br />
3. Triturador<br />
4. Esteira<br />
Somente após todos os equipamentos estarem em funcionamento na rotação<br />
adequada é que se dá início à alimentação das máquinas. Esse procedimento também<br />
visa evitar engasgues no equipamento.<br />
O procedimento de desligamento é feito de forma inversa. Após interromper a<br />
alimentação da esteira o operador irá observar se todo o produto que estava dentro das<br />
máquina foi expelido, ou seja:<br />
• O triturador não deve estar alimentando a prensa;<br />
• A prensa não deve estar alimentando o classificador;<br />
• O classificador não deve estar expelindo fibras ou pó.<br />
Tendo sido confirmado que as máquinas não tem mais produto em seu interior o<br />
operador irá começar o desligamento na seguinte ordem:<br />
1. Esteira<br />
2. Triturador<br />
3. Prensa<br />
4. Classificador<br />
31
Tabela 5. Ordem de partida e desligamento das máquinas.<br />
Ordem de Máquina Ordem de<br />
Partida<br />
Desligamento<br />
1º A – Selecionadora 4º<br />
2º B - Prensa 3º<br />
3º C – Triturador 2º<br />
4º D - Esteira 1º<br />
6.1. Manutenção<br />
Os equipamentos de beneficiamento de casca de coco verde são robustos, mas<br />
operam em condições de grande esforço mecânico. Dessa forma a manutenção<br />
constante é fundamental para que se evite quebras e ampliando a vida útil dos<br />
equipamentos, reduzindo assim custos e evitando acidentes.<br />
Antes do Acionamento do Equipamento<br />
1. Antes de acionar as máquinas o operador deverá verificar, as tensões das correias de<br />
acionamento, proceder o esticamento da mesma, se necessário, ou ainda sua<br />
substituição em situação de desgaste excessivo.<br />
2. Antes de ligar o equipamento deve ser feita uma inspeção nas máquinas para<br />
verificar a presença de materiais estranhos ou animais no interior das mesma, o que<br />
poderia provocar acidentes, ou contaminação do produto.<br />
3. Antes de acionar as máquinas o operador deverá verificar, o estado de conservação<br />
das facas e o seu aperto. Uma faca que se solte no interior do triturador em pleno<br />
funcionamento pode atravessar facilmente a carenagem do equipamento e ferir seu<br />
operador.<br />
4. Também deve ser observado o estado de, rolos, engrenagens, esteiras e correntes.<br />
Rachaduras no equipamento ou o rompimento de peças podem provocar acidentes<br />
sérios.<br />
Após o Acionamento dos Equipamentos<br />
1. O operado deve observar barulhos ou ruídos estranhos e desligar o equipamento<br />
imediatamente quando eles ocorrerem, buscando identificar sua origem e corrigir o<br />
problema antes do novo acionamento da máquina.<br />
2. Observar se a prensa não está travada<br />
3. Observar se não há obstruções no triturado ou classificador.<br />
Após o desligamento dos equipamentos<br />
1. Caso seja o final do turno de trabalho o operador deverá lavar o triturador, ou seja,<br />
com a máquina em funcionamento, colocar 2 baldes de água na boca alimentadora,<br />
esperar a expulsão do excesso de água e proceder o desligamento na ordem<br />
estabelecida.<br />
32
2. Ao final de cada dia deverá ser feita a lubrificação dos mancais e correntes,<br />
observando o estado dos gracheiros, rolamentos, engrenagens e partes que<br />
necessitem reaperto.<br />
3. Verificar se ficou algum material acumulado no interior dos equipamentos.<br />
6.2. Considerações sobre segurança<br />
O pessoal que irá trabalhar no beneficiamento da casca de coco verde deverá<br />
usar os seguintes equipamentos de proteção individual:<br />
• Luvas;<br />
• Avental de raspa de couro;<br />
• Protetor auricular;<br />
• Óculos de segurança;<br />
• Botas de borracha.<br />
Não deve ser permitido o uso de colares, pulseiras ou camisas de manga que<br />
representem risco de enganchamento nas máquinas, o que pode causar sérios acidentes.<br />
Também não deve ser permitida a presença de pessoas não capacitadas para a<br />
operação das máquinas na área de processamento. Os equipamento são de alta potência<br />
e podem causar graves acidentes a qualquer deslize ou uso indevido.<br />
Extintores e mangueiras de incêndio devem estar sempre disponíveis,<br />
principalmente na área de armazenagem, onde se concentra o material com baixa<br />
umidade.<br />
33
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