I componenti principali del guscio di cocco sono la cellulosa e la lignina. L'elevato contenuto di lignina rende le fibre saldamente legate tra loro, ed è questa la ragione fondamentale per cui il guscio di cocco è duro e molto tenace. Questa caratteristica lo rende poco adatto alla degradazione naturale, ma al tempo stesso gli conferisce un valore unico come materia prima industriale.
Attualmente il guscio di cocco ha principalmente tre direzioni di valorizzazione come risorsa: dopo carbonizzazione e attivazione viene trasformato in carbone attivo con micropori ben sviluppati, impiegato per la purificazione dell'acqua, il recupero dell'oro e come materiale per gli elettrodi dei supercondensatori; tramite pirolisi o combustione diretta viene convertito in biochar, bio-olio e gas combustibile, oppure utilizzato direttamente come combustibile alternativo per le centrali elettriche a biomassa; dopo opportuno trattamento può essere impiegato come materiale fibroso e materiale composito per la realizzazione di materassi, pannelli per l'edilizia, substrati per la coltivazione orticola, nonché come carica e materiale di rinforzo per le plastiche biodegradabili.
Qualunque sia il percorso scelto, prima di entrare nelle apparecchiature di lavorazione principali il guscio di cocco presenta sempre lo stesso problema: i gusci grezzi sono di grandi dimensioni, di forma irregolare e molto duri; l'alimentazione diretta provoca un riscaldamento non uniforme, intasamenti o una maggiore usura delle apparecchiature a valle. Pertanto il pretrattamento è una fase preliminare indispensabile nell'intero processo di riciclaggio.
Requisiti fondamentali del pretrattamento: a quale granulometria deve essere ridotto il guscio di cocco?
I diversi processi a valle hanno requisiti precisi per la granulometria del guscio di cocco frantumato:
Carbonizzazione per carbone attivo: il guscio di cocco deve essere macinato fino a ottenere particelle da 3–10 mm o scaglie da 2–3 cm
Combustibile da biomassa/generazione di energia: il guscio di cocco deve essere granulato a 10–30 mm
Estrazione delle fibre: il guscio di cocco deve essere prima ammorbidito, sminuzzato e granulato, con requisiti specifici sulla morfologia finale
Miglioramento del suolo/substrato orticolo: il guscio di cocco deve essere granulato a 20–50 mm
La granulometria non uniforme è il problema più comune nel pretrattamento. Se le dimensioni dei gusci frantumati variano troppo, nel forno di carbonizzazione le particelle fini vengono sovra-carbonizzate mentre quelle più grandi risultano sotto-carbonizzate, con ripercussioni dirette sul numero di iodio e sulla resistenza del carbone attivo finito. Pertanto il compito fondamentale dell'attrezzatura di frantumazione è fornire una granulometria di scarico uniforme e controllabile.
Soluzione GEP ECOTECH per il pretrattamento del guscio di cocco: frantumazione primaria con trituratore a doppio albero + granulazione fine con mulino a martelli
I gusci di cocco interi presentano una durezza elevata. L'impiego diretto di un mulino a martelli ad alta velocità provoca una rapida usura dei martelli e, poiché i gusci hanno una forma irregolare, un'alimentazione instabile porta facilmente all'intasamento del materiale. In considerazione delle caratteristiche del materiale, GEP ECOTECH offre una combinazione completa di attrezzature, dalla pre-frantumazione alla granulazione fine.
Prima fase: pre-frantumazione con trituratore a doppio albero. Il Trituratore a doppio albero serie GD adotta un metodo di frantumazione per taglio a bassa velocità e coppia elevata. Grazie a due alberi portautensili che ruotano in senso opposto, i gusci di cocco vengono strappati, compressi e cesoiati. Questo metodo di frantumazione si adatta bene ai gusci interi, ai mezzi gusci e ai gusci miscelati con una piccola quantità di impurità. La dimensione di scarico è generalmente controllata tra 50 e 200 mm, fornendo un materiale intermedio uniforme per la successiva granulazione fine o per la carbonizzazione diretta. In risposta alla durezza e alla tenacità del guscio di cocco, il trituratore a doppio albero serie GD utilizza acciaio legato di importazione per le lame, che offrono un'ottima resistenza all'usura e agli urti e possono essere ripristinate mediante saldatura di riporto per un utilizzo ripetuto, con costi di manutenzione contenuti e interventi agevoli.
Seconda fase: le particelle di guscio ottenute dalla pre-frantumazione entrano nel mulino a martelli serie GXB per essere ulteriormente lavorate fino alla granulometria desiderata. Il Mulino a martelli serie GXB è dotato di un rotore ad alta inerzia e di un vaglio di ampia superficie. Modificando l'apertura del vaglio è possibile regolare la dimensione di scarico (10 mm, 20 mm, 30 mm ecc.), soddisfacendo le diverse esigenze a valle come la carbonizzazione e la preparazione del combustibile, ed è adatto a diversi scenari applicativi con requisiti granulometrici piuttosto rigorosi.
Il vantaggio di questo processo combinato di GEP ECOTECH è il seguente: nella fase di pre-frantumazione il taglio a bassa velocità sostituisce l'impatto ad alta velocità, riducendo notevolmente l'usura delle lame e la formazione di polveri; la fase di granulazione fine avviene su un materiale già omogeneizzato, garantendo un'elevata efficienza di granulazione e uno scarico uniforme. Allo stesso tempo, le attrezzature di frantumazione GEP ECOTECH sono dotate di un sistema di controllo intelligente che supporta il monitoraggio e la diagnosi da remoto, consentendo di controllare in tempo reale lo stato di funzionamento delle apparecchiature, di realizzare l'allarme guasti e il controllo in collegamento, di ridurre i fermi macchina non programmati e di limitare l'impatto dei tempi di manutenzione sulla continuità produttiva.
Se state pianificando un progetto di riciclaggio e valorizzazione del guscio di cocco e avete bisogno di scegliere le attrezzature di pretrattamento in base alle caratteristiche specifiche della materia prima e ai prodotti target, potete contattare il team tecnico di GEP ECOTECH per ottenere soluzioni di frantumazione personalizzate e consigli per la scelta delle attrezzature. Possiamo inoltre organizzare una prova con il materiale, per verificare su attrezzature reali se l'effetto di granulazione e la granulometria di scarico soddisfano i requisiti del vostro processo.
