Uso de cloração e ar comprimido no controle do entupimento de gotejadores ocasionado pela aplicação de água residuária

O crescimento demográfico, o aumento da demanda por água e alimentos, a crescente geração de resíduos, a poluição de corpos de água e a escassez de água têm ocasionado a busca por soluções, das quais uma é o aproveitamento do efluente de estações de tratamento de esgoto na agricultura. Um modo seguro de efetuar a aplicação desse recurso, também fertilizante, é utilizando a irrigação por gotejamento, porém o entupimento nesse sistema consiste em fator restritivo. Assim, com o objetivo de minimizar o entupimento em quatro modelos de gotejadores por uso de águas residuárias oriundas de tratamento secundário de estação de tratamento de esgoto, testaram-se quatro tipos de manejo: (I) controle (somente filtragem), (II) cloração, (III) ar comprimido e (IV) cloração e ar comprimido. Obteve-se melhor resultado com o tratamento de 0,5 mg L-1 de cloro residual livre combinado ao gotejador autocompensante.

Método computacional para correção da alcalinidade de águas para fertirrigação

A alcalinidade excessiva das águas destinadas à fertirrigação pode criar uma série de inconvenientes, que vão desde o entupimento dos emissores, pela precipitação de carbonatos, até a redução da disponibilidade dos micronutrientes para as culturas. Com o propósito de auxiliar a tomada de decisão quanto ao manejo da alcalinidade dessas águas, desenvolveu-se o ALKA 1.0, um software em CLIPPER 5.2, que pode ser rodado em microcomputadores IBM-PC/XT/AT/PENTIUM ou outros 100% compatíveis. A partir do fornecimento do pH original da água de irrigação, da sua alcalinidade total ou subdividida em CO3(2-) e HCO3- (em mmol L-1), e da lâmina de irrigação utilizada durante o ciclo da cultura, o ALKA 1.0 fornece as quantidades de HCl, HNO3, H2SO4 e H3PO4 que devem ser adicionadas à água de irrigação para que o seu pH atinja o valor estipulado pelo usuário. Além do volume de cada ácido a ser adicionado, o programa fornece a quantidade de nutrientes introduzidas pelos ácidos, na dosagem recomendada, bem como o custo total de cada uma das possíveis escolhas. Para tal, cadastram-se, inicialmente, a densidade e a pureza (%p/p) de cada ácido, bem como seu custo por litro. O ALKA 1.0 oferece, ainda, a opção de adições mistas dos diversos ácidos, visando não só à remoção da alcalinidade excessiva da água, mas também a um balanço adequado à cultura em questão dos nutrientes (N, P, S) adicionados via ácido. Por fim, o ALKA 1.0 oferece a possibilidade de trabalhar-se com bancos de dados, pré-cadastrados, que contêm informações sobre as origens (localidades) e fontes (rios, poços, lagos, açudes e outros) de diversas águas, além do seu pH e alcalinidade total. Desta forma, podem-se conhecer as características de manejo da alcalinidade dessas águas em função de características definidas pelo usuário, tais como um município em particular, determinada fonte, pH, e outros. O ALKA 1.0 foi validado com uma mistura sintética de CO3(2-) e HCO3-, com pH 9,19, em que se verificou a eficiência dos cálculos efetuados para o abaixamento do pH para 7,0, 6,5 e 5,5; e com amostras de águas naturais, para o abaixamento do pH para 6,5 e 6,0; obtendo-se resultados bastante satisfatórios. A redução do pH das amostras naturais para 5,0 não foi eficiente.

Eficiência de filtros de areia pressurizados na remoção de diferentes tamanhos de partículas da água de irrigação

Resumo:O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de filtros de areia com diferentes granulometrias na remoção de diferentes tamanhos de partículas da água de irrigação, bem como a perda de pressão em função da taxa de filtração e da granulometria de areia do leito filtrante. Os ensaios foram realizados com três filtros de um mesmo modelo comercial, testados com diferentes combinações de granulometrias de areia (areia fina, 0,55 mm; média, 0,77 mm; e grossa, 1,04 mm de diâmetro) e taxas de filtração (20, 40, 60 e 75 m3m-2 h-1), e repetidos em três ciclos de filtração de 4 horas (C1, C2 e C3, realizados em 3 dias consecutivos). O filtro de areia avaliado é efetivo na remoção de partículas a partir do tamanho de areia fina (>60 μm). Nesta faixa de remoção de partículas, a influência da taxa de filtração aumenta com a diminuição do tamanho de partícula na água. O aumento na taxa de filtração, associado à diminuição da granulometria de areia, aumenta a eficiência de remoção, mas acentua a perda de pressão com o tempo, o que diminui a remoção das partículas menores ao longo dos ciclos de filtração.

Qualidade da água para irrigação de um córrego após receber efluente tratado de abate bovino

A qualidade da água de irrigação é de fundamental importância para não comprometer a qualidade dos produtos e o funcionamento dos equipamentos de irrigação, especialmente quando são diluídos outros compostos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do lançamento de efluente de abate de bovinos tratado sobre a qualidade da água para fins de irrigação do Córrego Jurubatuba, Anápolis-GO. As amostras de efluente e água foram obtidas em seis diferentes dias e nos seguintes locais: na descarga do efluente tratado antes do lançamento no córrego -P1, 50 m a montante do ponto de descarga -P2, 50 m a jusante do ponto de descarga -P3 e 120 m a jusante do ponto de descarga -P4. Analisaram-se os sólidos dissolvidos, pH, ferro, dureza, sódio, cálcio, magnésio, manganês, RAS, boro e DBO. Constatou-se risco médio ou alto de entupimento de emissores pelo uso do efluente na irrigação localizada, quando foram considerados pH, sólidos dissolvidos, ferro, dureza e manganês. A água dos locais avaliados no Córrego Jurubatuba apresentou risco médio de entupimento e restrição de uso moderada em relação a problemas de infiltração de água no solo. Em todos os pontos avaliados, as concentrações de DBO foram superiores aos limites para irrigação de vegetais consumidos in natura e cozidos.

Comparação de elementos filtrantes no grau de obstrução em irrigação por gotejamento

Esta pesquisa teve como finalidade mostrar a variação da qualidade da água e sua influência na perda de carga de dois sistemas de filtragem (filtro de disco e manta sintética não tecida) utilizados em um sistema de irrigação localizada por gotejamento. Utilizou-se água de um reservatório aberto, onde foi instalado um módulo de irrigação localizada para o estudo. Para melhor comparação dos filtros, foram utilizados dois índices de uniformidade de distribuição de água para verificar o grau de entupimento dos gotejadores. A pesquisa foi desenvolvida em quatro etapas de 30 dias, realizadas em diferentes estações do ano. Em cada etapa, foram analisados os principais parâmetros físicos, químicos e biológicos da água de irrigação que causam problemas de entupimento nos emissores: sólidos suspensos, turbidez, pH, ferro, manganês, sulfetos, condutividade elétrica, sólidos dissolvidos, dureza, índice de Langelier, algas e bactérias. Os resultados mostraram que os parâmetros químicos que apresentaram médio risco de obstrução aos emissores, foram: pH, ferro e sulfetos. Os parâmetros físicos e biológicos analisados apresentaram baixo risco de entupimento nos gotejadores. No filtro de manta sintética não tecida, a evolução da perda de carga foi mais acentuada e mais rápida em relação ao de disco.

Efeito das dimensões da placa difusora no comportamento hidráulico de um modelo comercial de filtro de areia

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da mudança da forma e das dimensões da placa difusora de um filtro de areia comercial sobre a perda de carga gerada pelo equipamento, quando submetido ao escoamento no sentido de filtração, sob as condições de filtro vazio e na presença da camada filtrante. Comparou-se o comportamento hidráulico da placa difusora original do equipamento com placas do tipo plano, com bordas com diferentes dimensões. Os ensaios foram conduzidos em um módulo experimental construído no Laboratório de Hidráulica e Irrigação da FEAGRI/UNICAMP, utilizando quatro combinações de dimensões de placa difusora e para taxas de filtração com valores de 40; 60; 80 e 100 m³ h-1 m-2. Os resultados mostraram que as placas difusoras propostas não modificaram estatisticamente os valores de perda de carga na faixa recomendada de operação de filtros de areia (até 60 m³ m-2 h-1), mas proporcionaram menores deformações na camada superficial de areia, fato que contribui para a diminuição dos caminhos preferenciais da água, podendo melhorar a eficiência de remoção do equipamento. A pesquisa demonstrou a existência de interação entre o modelo de placa difusora utilizada em filtros de areia e o revolvimento da superfície da camada de areia.

Entupimento de gotejadores em função da aplicação de superfosfato simples e ácido nítrico

O superfosfato simples (SS) é uma alternativa aos adubos fosfatados que são utilizados via fertirrigação, como o ácido fosfórico, que provoca acidificação do bulbo úmido no solo, e o monofosfato de amônio purificado, que apresenta maior preço. No entanto, não se conhece o efeito de tal adubo no funcionamento de emissores, principalmente nos gotejadores, nem se é possível controlar o entupimento por SS por meio de aplicações de ácido. Assim, desenvolveu-se este trabalho com o objetivo de avaliar a possibilidade da utilização do superfosfato simples via gotejamento, como alternativa ao uso de outros adubos fosfatados, e a tentativa de controle do entupimento utilizando ácido nítrico. O trabalho foi desenvolvido em bancada de ensaios de gotejadores, localizada no Laboratório de Hidráulica da ESALQ/USP. Foram aplicadas doses de 50; 75 e 100% da solubilidade do superfosfato simples (SS), em 26 tubogotejadores de diferentes marcas comerciais, e ao fim de 360 horas de irrigação, foi aplicado ácido nítrico com pH 2, na tentativa de desentupir os gotejadores mais sensíveis. Diante dos resultados, foi possível inferir que o uso do superfosfato simples pode ser feito via fertirrigação, e o ácido nítrico, aplicado segundo esta metodologia, não proporcionou a desobstrução dos emissores.

Desempenho de gotejadores operando com efluente da castanha de caju sob distintas pressões de serviço

Este trabalho objetivou analisar o efeito de distintas pressões de serviço no coeficiente de variação da vazão (CVQ) de sistemas de irrigação por gotejamento, operando com água residuária da castanha de caju. O experimento foi montado no esquema de parcelas subsubdivididas, tendo, nas parcelas, as pressões de serviço (70, 140, 210 e 280 kPa), nas subparcelas, os modelos de gotejadores (G1, G2 e G3) e, nas subsubparcelas, os períodos das avaliações (0, 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140 e 160 horas), no delineamento inteiramente casualizado, com três repetições. O CVQ das unidades de irrigação, bem como as características físico-químicas da água residuária, foram determinados a cada 20 h, até completar o tempo de operação de 160 h. Os resultados indicaram que a água residuária da castanha de caju representa risco de obstrução de gotejadores, em relação às características pH, cálcio, magnésio, manganês e sólidos suspensos. O entupimento parcial dos gotejadores acarretou aumento do CVQ, nas unidades de irrigação; e as unidades de irrigação que funcionaram na pressão de serviço P1 (70 kPa) apresentaram maior nível de entupimento de gotejadores, em relação às demais, em função da menor velocidade de escoamento de efluente no interior dos emissores.

Coordenação local do Eu(III) em híbridos orgânicos/inorgânicos emissores de luz branca

Eu3+ luminescence and EXAFS (Extended X-ray Absorption Fine Structure) results are presented for organic-inorganic hybrid gel hosts composed of a siliceous network to which small chains of oxyethylene units are covalently grafted by means of urea bridges. Coordination numbers for Eu3+ ions range from 12.8 to 9.7 with increasing Eu3+ concentration while the Eu3+-first neighbours mean distance is found to be constant at 2.48-2.49 Å in the same concentration range. Emission spectra display a broad band in the green/blue spectral region superposed to narrow lines appearing in the yellow/red region in such a way that for the eyes emission appears white. The broad band is assigned to intrinsic NH groups emission and also to electron-hole recombination in the nanosised siliceous domains. The narrow lines are assigned to intra-4f6, 5D0->7F0-4 Eu3+ transitions and from the energy position of the 7F0-4 levels a mean distance could be calculated for the Eu3+-first neighbours. The calculated results are in good agreement with the experimental ones obtained from EXAFS analysis.

Perda de carga localizada em emissores não coaxiais integrados a tubos de polietileno

Este trabalho apresenta os resultados de experimento conduzido para avaliar as perdas de carga localizadas em gotejados não coaxiais integrados a tubos de polietileno. As perdas de carga para diferentes vazões foram determinadas em quatro modelos de tubos-gotejadores, com dez repetições. Para cada vazão, a perda de carga localizada foi calculada pela diferença entre a perda de carga no tubo com emissor e a perda de carga contínua no tubo uniforme estimada pela equação de Darcy-Weisbach com o fator de atrito (f) previamente determinado. Aproximações matemáticas foram sugeridas para calcular hfe com base no coeficiente de carga cinética (K) e em um valor constante de comprimento equivalente (Le). Para os modelos de tubos-gotejadores estudados, a perda de carga localizada, expressa como percentagem da perda de carga total, aumentou com o aumento da razão de obstrução, variando de 24,5% a 50,8% para Ag/At = 0,221 e 0,429, respectivamente. A maior diferença percentual encontrada entre a perda de carga total calculada pelo método iterativo passo a passo e pelo uso de "Le" constante, calculado com a vazão de entrada na lateral, foi 5,5% para o gotejador não autocompensante. Para os gotejadores autocompensantes, as diferenças foram inferiores a 1,7%.

Entupimento de tubos gotejadores convencionais com aplicação de cloreto de potássio (branco e vermelho) via duas qualidades de água

Neste trabalho, buscou-se avaliar a suscetibilidade de modelos de tubos gotejadores ao entupimento, quando expostos ao uso de cloreto de potássio (branco e vermelho), aplicados via diferentes qualidades de água. O experimento foi realizado no Laboratório de Irrigação do Departamento de Engenharia Rural da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" ESALQ/USP, por um período de nove meses, analisando o desempenho de oito modelos de tubos gotejadores convencionais, com quatro tratamentos e dez repetições, sendo cada repetição representada por um gotejador. Os tratamentos aplicados foram: (T1-Lg/B) água do lago x cloreto de potássio branco; (T2-Lg/V) água do lago x cloreto de potássio vermelho; (T3-Lb/B) água do laboratório x cloreto de potássio branco, e (T4-Lb/V) água do laboratório x cloreto de potássio vermelho. Os modelos de tubos gotejadores apresentaram desempenhos variáveis, sugerindo que a arquitetura interna dos gotejadores foi o fator determinante na caracterização do processo de entupimento. Não foi observado elevado entupimento com relação à aplicação dos cloretos de potássio branco e vermelho na ausência ou presença de fitoplâncton, mostrando que é possível utilizar cloreto de potássio vermelho em fertirrigação.

Sistema com aeração, decantação e filtragem para a melhoria da qualidade de água em irrigação localizada

A qualidade da água é muito importante para irrigação por gotejamento, pois ela escoa por pequenos bocais dos emissores, podendo ocorrer obstrução devido à deposição dos sólidos em suspensão. Portanto, antes da instalação do projeto, devem-se avaliar parâmetros de qualidade da água, para adotar medidas preventivas, evitando o risco de entupimento do sistema. Este trabalho teve como objetivo avaliar um sistema composto por aeradores com aspersores, sobre leito de pedra, para a precipitação dos íons Fe+2e Mn+2 em tanque de decantação, e um conjunto de filtragem composto por três filtros de areia e um de disco, em sistema de irrigação localizada. O trabalho foi realizado na Fazenda Alvorada, no município de Nova Granada - SP, no período de março a outubro de 2008. Foram realizadas determinações de variáveis físicas e químicas da água, ao longo do sistema de aeração, decantação e filtragem, o qual foi eficiente para a melhoria da qualidade de água, reduzindo os níveis de risco de entupimento de severo para médio e de médio para baixo. Oxigênio dissolvido, condutividade elétrica, pH, Fe+2e Fe+3 não diferenciaram a qualidade de água entre os pontos do sistema de tratamento, porém a turbidez, sólidos dissolvidos, sólidos em suspensão, ferro total e manganês total reduziram-se significativamente pelo uso do sistema proposto, melhorando a qualidade da água.

Índice geométrico e perda de carga localizada em conexões de emissores "online"

O objetivo deste artigo é apresentar um estudo envolvendo uma relação entre a perda de carga localizada em conexões de emissores em tubulações, com diferentes diâmetros, utilizados em irrigação localizada, com a geometria dos conectores de emissores "online", que permite a fácil quantificação dessas perdas de carga, uma vez conhecida a dimensão dos conectores. O experimento foi conduzido para Números de Reynolds no intervalo de fluxo turbulento, obtidos pela variação da vazão nos tubos a uma temperatura constante da água. Para os tubos considerados, os resultados da investigação indicaram que o fator de atrito da equação de Darcy-Weisbach pode ser estimado pela Equação de Blasius com os coeficientes b = 0,300 e m = 0,25 para a determinação da perda de carga nos tubos avaliados. As perdas de carga provocadas pelas conexões dos emissores nos tubos considerados aumentaram em até 62% em relação às observadas nos tubos sem emissor. Uma relação entre o coeficiente de carga cinética (K) e o índice de obstrução devido à conexão do emissor "online" (IO) no tubo é apresentada por uma relação algébrica do tipo potência, com coeficiente de ajuste de, aproximadamente, 96%.

Vazão de gotejadores com distintos tempos de irrigação aplicando água residuária de suinocultura e água de abastecimento

Este trabalho objetivou analisar o efeito das proporções do tempo de irrigação com água residuária de suinocultura (ARS) e água de abastecimento (AA) na alteração da vazão de gotejadores. O experimento foi montado no esquema de parcelas subsubdivididas, em delineamento inteiramente casualizado, com três repetições, tendo nas parcelas as proporções de tempo de irrigação (1E3A - 1 h de ARS e 3 h de AA; 2E2A - 2 h de ARS 2 h de AA; 3E1A - 3 h de ARS e 1 h de AA, e 4E - 4 h de ARS); nas subparcelas, os tipos de gotejadores (G1, G2 e G3) e nas sub-subparcelas os tempos das avaliações (0; 20; 40; 60; 80; 100; 120; 140 e 160 h). Os atributos físico-químicos e biológicos da ARS e AA foram obtidos a cada 20 h e 80 h, respectivamente. Realizou-se a medição de vazão nos 22 gotejadores identificados de todas as linhas laterais das unidades de irrigação, também a cada 20 h. Após 160 h, gotejadores e linhas laterais foram dissecados para investigação do material de obstrução. A combinação dos gotejadores G1 e G3 com as proporções de tempo de irrigação 1E3A e 4E minimizou o processo de entupimento, sendo as reduções nos valores de vazão de 16 e 8%, respectivamente, após 160 h de operação das unidades de irrigação.

Coeficiente de descarga em emissores de pivô central

Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de determinar, em condições laboratoriais, o coeficiente de descarga (Cd) dos emissores fixos tipo “spray” (Senninger, Nelson e Fabrimar) utilizados em equipamentos pivô central no Brasil. Foram avaliados 45 bocais Senninger, 42 bocais Nelson e 36 bocais Fabrimar, com três repetições, totalizando 369 bocais ensaiados. As pressões de funcionamento variaram entre 6 e 30 PSI (41,37 a 206,84 kPa), com intervalo de leitura a cada 2 PSI (13,79 kPa), totalizando 13 pressões analisadas por bocal. Foram ajustadas as curvas do coeficiente de descarga em função do diâmetro de bocal, para quatro pressões de operação: 10; 15; 20 e 30 PSI (68,95; 103,42; 137,90 e 206,84 kPa). Utilizou-se de dois manômetros de precisão (analógico e digital) previamente calibrados em um manômetro de peso morto. As vazões foram obtidas utilizando três medidores eletromagnético-indutivos, calibrados em recipiente volumétrico. O diâmetro dos bocais foi mensurado através de uma ampliação em projetor de perfil da marca Starrett, modelo HB 400. Os resultados evidenciaram que o coeficiente de descarga varia em função da pressão e do diâmetro do bocal. Nos ensaios conduzidos, obtiveram-se Cds compreendidos na faixa de 0,88 a 0,98 para a faixa de emissores analisados.