SPCB (03. : 2003 : Porto Seguro, BA) - Resumos Expandidos
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Item Avaliação de sistemas de irrigação por gotejamento: comparação das metodologias propostas por Keller e por Denículli(2003) Vieira, Gustavo Haddad Souza; Mantovani, Everardo Chartuni; Cordeiro, Elio de Almeida; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do CaféPara determinar a uniformidade de distribuição de água de um sistema de irrigação por gotejamento, é necessário realizar a medição das vazões dos gotejadores ao longo das linhas laterais. Conhecendo as vazões dos gotejadores, pode-se calcular a uniformidade de distribuição do sistema, por meio de várias equações. Um modo prático de representar, numericamente, a uniformidade de aplicação de um sistema de irrigação é o coeficiente de uniformidade de distribuição (CUD), que indica a uniformidade de aplicação ao longo do sistema. Outra equação, que pode ser usada para determinar a uniformidade de aplicação do sistema, é aquela proposta por Christiansen. O uso desta equação permite a obtenção de resultados bastante confiáveis, porém, requer a medição da vazão de todos os gotejadores do sistema, conseqüentemente, muito tempo e muita mão-de-obra são consumidos. Entretanto, outros autores não citam esta restrição ao uso da equação de Christiansen. Segundo RODRIGO et al. (1992), a determinação de CUC com os 16 emissores, previamente selecionados, impede a aplicação de critérios estatísticos e, conseqüentemente, a definição dos limites de confiança para uma determinada probabilidade. Este total de emissores poderá ser ou não suficiente, em função dos valores reais de CUC. Quanto mais baixo o valor de CUC, maior deverá ser o número de observações realizadas. Todavia foi comprovado que, a partir de 24 observações, os valores reais de CUC praticamente não variam. Em certas situações, a avaliação de 32 gotejadores por setor pode ser muito laboriosa. É possível que a medição em apenas 16 pontos seja suficiente para a determinação da uniformidade de aplicação de água pelo sistema. Nos trabalhos de campo existe consenso de medidas em quatros linhas laterais, mas existem dúvidas relacionadas ao número de medidas necessárias dentro de uma mesma linha lateral, sendo recomendadas quatro medidas (método de Keller) e oito (Método de Denículli). Este trabalho teve como objetivo fazer um estudo comparativo da avaliação de sistemas de irrigação com a medição de 16 (Método Keller) e 32 (método Denículli) gotejadores por setor. Foram realizadas 114 avaliações em um sistema de irrigação por gotejamento, seguindo a metodologia proposta por KELLER & KARMELI, modificada por DENÍCULI et al. (1980), em que são avaliadas 4 linhas laterais, ou seja, a primeira linha, as localizadas a 1/3, a 2/3 do início da parcela e a última. Em cada linha, foram avaliados 8 gotejadores, isto é, o primeiro, os localizados a 1/7, 2/7, 3/7, 4/7, 5/7, 6/7 do início da mangueira e o último, totalizando 32 gotejadores avaliados por setor. Com o cálculo dos coeficientes supracitados, obteve-se resultados de uniformidade de aplicação de água pelo sistema, desde muito ruins até excelentes. Esses resultados permitiram analisar a variabilidade da dispersão dos valores de CUD e CUC entre os 16 e 32 gotejadores avaliados, para as várias situações de uniformidade. Observou-se que em menores valores de CUD, há uma maior dispersão dos valores calculados com 16 pontos, em relação aos de 32 pontos. Isso ocorreu porque, como o sistema apresenta problemas com entupimento dos gotejadores em alguns dos setores avaliados, temos valores de CUD igual a zero, pois havia pelo menos quatro gotejadores entupidos em cada um desses setores. Quando foram avaliados 32 pontos, o somatório do menor quartil apresentou menor tendência de valor zero, fazendo com que o valor elevasse um pouco, embora ainda com valores altamente inaceitáveis de CUD. Assim para valores de CUD menores de 60-65%, que medidas de uniformidade devem ser realizadas com 32 pontos (Método de Denículli), sendo que a partir destes valores poderia-se utilizar o método de Keller (16 pontos). Quando trabalhou-se com CUC observou-se a maior estabilidade, em função de ser menos afetado pelas condições extremas. Diante dos resultados obtidos, conclui-se pela recomendação da utilização de 32 pontos (Método de Deniculli) com forma de assegurar resultados mais representativos da uniformidade de distribuição de água, principalmente quando se utiliza o CUD.Item Avaliação de metodologias para recuperação de sistemas de irrigação por gotejamento obstruídos pela utilização de águas ferruginosas(2003) Vieira, Gustavo Haddad Souza; Mantovani, Everardo Chartuni; Silva, José Geraldo Ferreira da; Ramos, Márcio Mota; Silva, Cláudio Mudado da; Cordeiro, Elio de Almeida; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do CaféEste trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar a eficiência da utilização de ácido fosfórico, de hipoclorito de sódio e de dois produtos comerciais, bem como o impacto mecânico na desobstrução de gotejadores entupidos, devido à utilização de águas com elevado teor de ferro. O trabalho foi realizado na Fazenda Vista Alegre, localizada na estrada Lagoa Santa - Jaboticatubas, MG, próximo à cidade de Belo Horizonte. Um sistema de irrigação por gotejamento marca Plastro, provido de emissores Katif aproximadamente oito anos de funcionamento, foi adaptado para realização dos testes. Foram testados dez tratamentos de desobstrução, sendo nove com aplicação de produtos químicos e um com impacto mecânico (tratamento T6). Para os tratamentos químicos, utilizaram-se: o ácido fosfórico nos tratamentos T1 (pH 2) e T2 (pH 3); o hipoclorito de sódio nos tratamentos T3 a T5, com as respectivas dosagens de 100, 50 e 25 mg L -1 de cloro; Reciclean nos tratamentos T7 e T8, com as dosagens de 50 e 25 mg L -1 ; e Magnum P44 nos tratamentos T9 (pH 2,3) e T10 (pH 3). Foram feitas três aplicações em cada tratamento, sendo que a primeira teve duração de 10 minutos e nas outras duas a duração foi de uma hora. Após as aplicações, o sistema era deixado em repouso por aproximadamente 12 horas, fazendo a abertura do final de linha após esse período e procedendo à avaliação do sistema. Nas avaliações, foram medidas as vazões de 32 gotejadores por repetição, sendo oito gotejadores em cada uma das quatro linhas laterais. Foi utilizado o delineamento em blocos casualizados, com três repetições. Com os valores de vazão coletados, foram calculados: CUD, CUC, CV, percentagem de gotejadores em cada faixa de vazão e o número de gotejadores completamente entupidos. Foi realizada a análise estatística dos tratamentos pelo teste de Tukey, com 5% de probabilidade. Os custos de aplicação foram calculados para cada tratamento e comparados entre si, a fim de selecionar aquele que fornece a melhor relação benefício/custo. Diante dos resultados obtidos conclui-se: o tratamento com ácido fosfórico em pH 2,0 forneceu o melhor resultado quanto à uniformidade de irrigação do sistema, apresentando o maior aumento nos valores de CUD e CUC, e a maior redução nos valores de CV, mas possui um custo elevado. O tratamento com 25 mg L -1 de cloro apresentou a melhor relação benefício/custo, sendo o mais econômico e o segundo melhor quanto à melhoria da uniformidade de irrigação do sistema. O tratamento com Magnum P44 em pH 2,3, além de não promover qualquer melhoria do sistema, apresentou o maior custo de aplicação. O tratamento com impacto mecânico é uma alternativa para recuperação de sistemas de irrigação por gotejamento em geral, com destaque para sistemas de cultivos orgânicos. O produto Reciclean não forneceu um resultado satisfatório, nas três aplicações realizadas à concentração de 50 mg L -1 , mas à concentração de 25 mg L -1 pode ser necessário um maior número de aplicações, para que se possa tirar conclusões sobre sua efetividade.Item Estudo do efeito da utilização de águas ferruginosas na uniformidade de sistemas de irrigação por gotejamento com distintas horas de utilização(2003) Cordeiro, Elio de Almeida; Mantovani, Everardo Chartuni; Mudado, Cláudio M.; Soares, Antônio Alves; Silva, José Geraldo Ferreira da; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do CaféUma das maiores vantagens da irrigação por gotejamento é a possibilidade de alcançar excelente uniformidade de distribuição de água. No entanto esta uniformidade pode ser comprometida pelo uso de água com teores de ferro maior que 1,5 mg L-1, o que pode causar o entupimento de emissores. pois mesmo uma pequena porcentagem de emissores entupidos pode criar uma grande redução na uniformidade de aplicação de água. Na Região Sudeste do Brasil freqüentemente são encontrados águas que apresentam elevados teores de ferro total, (> 1,5 mg L -1 ), elemento que pode provocar sérios problemas de entupimento, principalmente quando presente na sua forma reduzida, podendo precipitar no interior das tubulações quando oxidado, favorecendo ainda o desenvolvimento de ferrobactérias. Medidas preventivas como lavagem periódica das linhas e sistema de filtragem são essenciais para a boa manutenção de um sistema de irrigação por gotejamento. Entretanto, quando aágua de irrigação apresenta elevadas concentrações de ferro, são recomendadas medidas complementares, como o uso de cloro, aeração e decantação, para remover estes elementos e reduzir o risco de entupimento. Com o objetivo de verificar a eficiência dos processos de cloração, aeração e decantação na remoção de ferro total da água de irrigação e o efeito deste elemento na uniformidade de distribuição de água desenvolveu-se este trabalho. O trabalho foi desenvolvido na Fazenda Lage, situada a 15 km da Universidade Federal de Viçosa-MG. Foram instalados quatro sistemas semelhantes de irrigação utilizando cinco modelos de gotejadores (de G1 a G5), com oito linhas laterais com 25 m de comprimento para cada modelo. O Sistema 1 foi abastecido com água com teor de ferro total menor que 0,1 mg L-1, recebendo o Tratamento T1 (filtragem comum com filtro de disco). Os sistemas 2, 3 e 4 abastecidos com água com teor de ferro total maior que 2,0 mg L-1 receberam os Tratamentos T 2 (filtragem comum com filtro de disco), T3 (filtragem comum com filtro de disco associado ao processo de aeração e decantação) e T4 (filtragem comum com filtro de disco associado ao processo de cloração, aeração e decantação). A aplicação de cloro foi contínua durante todo o período de funcionamento do sistema 4. Utilizou-se hipoclorito de sódio com uma concentração de 12%. A quantidade aplicada foi monitorada, de forma a manter um teor deste entre 0,5 e 1,0 mg L -1 no final das linhas. As avaliações dos níveis de uniformidade de aplicação de água foram realizadas no primeiro dia (2 horas) e a cada 50 horas de funcionamento dos sistemas. Em cada avaliação foram coletadas as vazões de oito gotejadores em cada linha lateral, para o cálculo do CUD. Foram instalados filtros de discos de 120 mesh em todos os sistemas. Os valores de CUDs nas duas primeiras avaliações (2 e 50 horas) foram superiores a 90% para todos os modelos, e em todos os tratamentos. Com um tempo de funcionamento de 100 horas, verificou-se uma redução significativa na uniformidade dos modelos G1, G3 e G5 somente no tratamento T2, que apresentaram os valores de 38,2 , 78,8 e 72,5%, respectivamente. Na avaliação realizada com 150 horas, os modelos G1, G3 e G5 apresentaram valores ainda menores no T2, 5,4, 64,3 e 56,1%, respectivamente. Nessa avaliação, o modelo G1, também apresentou redução no valor de CUD para o tratamento T3. Com 200 e 250 horas, continuaram as tendências de reduções de CUDs já apresentadas com 150 horas para os modelos G1, G3 e G5. Na última avaliação (300 horas), esses modelos apresentaram os melhores CUDs para o tratamento T4, e com os menores valores para o tratamento T2. Os modelos G2 e G4 apresentaram excelentes CUDs em todos os tratamentos ao longo de 300 horas de funcionamento. Os melhores resultados apresentados no tratamento T4, devem-se ao uso de aerador e decantador associado ao processo de cloração. O tratamento contínuo com 0,5 mg L-1 de cloro livre nos finais de linha reduz os riscos de entupimentos provocados pela precipitação de ferro e inibe o crescimento de ferrobactérias, embora apresente custo muito elevado. A utilização de aeradores seguidos de decantadores possibilita a melhora acentuada da uniformidade de aplicação de água para os emissores mais sensíveis ao entupimento. Existe diferença significativa no comportamento dos emissores avaliados em relação à susceptibilidade ao entupimento em condições de água com elevados teores de ferro.Item Efeito do uso de águas ferruginosas no entupimento e na uniformidade de aplicação de água em sistemas de irrigação por gotejamento e eficiência dos processos de tratamentos em condições de campo(2003) Cordeiro, Elio de Almeida; Mantovani, Everardo Chartuni; Silva, José Geraldo Ferreira da; Mudado, Cláudio M.; Soares, Antônio Alves; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do CaféA irrigação localizada, principalmente por gotejamento, quando manejado adequadamente, oferece muitas vantagens sobre os outros métodos de irrigação, tais como: maior uniformidade de distribuição, melhor eficiência no uso da água, diminui as perdas por percolação e escoamento superficial, dentre outros. Entretanto, em função do pequeno diâmetro dos orifícios dos gotejadores, a qualidade da água é um fator essencial, porque partículas em suspensão podem provocar entupimentos, diminuindo a eficiência do sistema. O problema mais comum, são as obstruções causadas pelas precipitações químicas de materiais como o carbonato, sulfato de cálcio e oxidação de Fe. A utilização de águas com teores de ferro maior que 1,5 mg.L-1 em sistemas de irrigação por gotejamento, possui severas restrições, com alto risco de entupimento de gotejadores. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar a uniformidade de aplicação de água em sistemas de irrigação por gotejamento e a eficiência dos processos de tratamento por meio da aeração, sedimentação e filtração na remoção do excesso de ferro da água de irrigação, assim como seus efeitos no entupimento de emissores. Este trabalho foi realizado nos municípios de Linhares e Jaguaré localizados na região norte do Estado do Espírito Santo. Foram avaliados dez sistemas de irrigação por gotejamento, em áreas cultivadas com café. A determinação do coeficiente de uniformidade de distribuição (CUD) foi baseada em metodologia proposta por Keller & Karmelli (1975), modificada por DENÍCULI et al. (1980). Todos os sistemas de irrigação são abastecidos com água proveniente de barragens próxima a área de plantio. Os sistemas 1, 2 e 3 , utilizam tanque de sedimentação e filtro de disco de 120 mesh, os sistemas 4 , 6 e 9 utilizam apenas filtro de disco de 120 mesh, o sistema 7 utiliza somente filtro de areia, o sistema 5 utiliza aerador tipo bandeja, tanque de sedimentação, filtro de areia e filtro de tela, o sistema 8 utiliza filtro de areia e filtro de disco de 120 mesh e o sistema 10 semelhante ao sistema 5. A utilização de tanque de sedimentação seguido de filtros de disco, não apresentaram resultados satisfatórios para a redução do teor de ferro total, de acordo com os resultados das análises coletadas após os filtros nos sistemas 1, 2 e 3, que foram ligeiramente menores que os valores encontrados na fonte de água. O mesmo ocorreu nos sistemas 4, 6, 7, 8 e 9, que utilizam filtros, tanto de areia como de disco. O sistema 5 e 10, que utiliza aerador seguido de tanque de sedimentação apresentaram grande redução no teor de ferro da captação em relação os valores encontrados após o tanque de sedimentação. Os valores dos coeficientes de uniformidade de distribuição (CUD), dos sistemas 2, 4 e 6, são considerados excelentes, os sistemas 1, 3, 8 e 9, bons e sistemas 5, 7 e 10, razoáveis. A classificação de coeficiente razoável dos sistemas 5, 7 e 10, pode ser explicada pelo longo tempo de uso e tipo de gotejador. O sistema 1, apesar de ter também longo tempo de uso, possui um bom coeficiente de uniformidade de distribuição (CUD), isto pelo fato de tratamentos periódicos com cloro e abertura de final de linha serem realizados. O sistema 4, apresentou excelente uniformidade, provavelmente devido ao baixo valor pH da água que contribui para manter o ferro em sua forma reduzida. Quanto ao entupimento total de gotejadores, os sistemas 2, 3 e 6 não apresentaram nenhum entupimento, devido a inspeção periódica de campo realizada nestes sistemas por parte dos irrigantes. Os sistemas 1, 5, 7 e 9, entupimento total menor que 5% dos gotejadores e o sistema 4, 8 e 10, 12%. A utilização apenas de filtros de areia, disco ou tela não apresentou eficiência para reduzir o teor de ferro na água, sendo necessário o uso de outras medidas preventivas, como é o caso do sistema 5 e 10, que possui tanque de sedimentação e aerador. Os resultados mostram que sistemas de irrigação por gotejamento podem funcionar satisfatoriamente por longos períodos, utilizando água contendo teores de ferro além do recomendado, desde que medidas preventivas, como o uso de aeradores, tanques de sedimentação (em alguns casos), tratamento com cloro e abertura periódica dos finais de linhas, sejam tomadas.Item Efeito do uso de águas ferruginosas na variação de vazão dos emissores, em sistemas de irrigação por gotejamento(2003) Cordeiro, Elio de Almeida; Mantovani, Everardo Chartuni; Soares, Antônio Alves; Mudado, Cláudio M.; Silva, José Geraldo Ferreira da; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do CaféA obstrução dos emissores é o maior problema do sistema de irrigação localizada, bem como a maior causa na variação de descarga dentro do sistema de irrigação localizada, pois mesmo uma pequena porcentagem de emissores entupidos pode criar uma grande redução na uniformidade de aplicação de água. Esses entupimentos se devem principalmente à baixa velocidade da água na passagem pelo emissor e ao pequeno diâmetro da seção de escoamento dos emissores, reduzindo a vazão nos emissores. Medidas preventivas como o uso de cloro, aeração e decantação, são recomendadas para reduzir o risco de entupimento. O presente trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar a redução da vazão dos emissores provocada pela presença de elevadas concentrações de ferro na água de irrigação e a eficiência dos processos de tratamento por aeração, sedimentação e filtração. Foram instalados quatro sistemas semelhantes de irrigação utilizando cinco modelos de gotejadores (de G1 a G5). O Sistema 1 foi abastecido com água com teor de ferro total menor que 0,1 mg L-1, recebendo o Tratamento T1 (filtragem comum com filtro de disco). Os sistemas 2, 3 e 4 abastecidos com água com teor de ferro total maior que 2,0 mg L-1 receberam os Tratamentos T2 (filtragem comum com filtro de disco), T3 (filtragem comum com filtro de disco associado ao processo de aeração e decantação) e T4 (filtragem comum com filtro de disco associado ao processo de cloração, aeração e decantação). As avaliações dos níveis de uniformidade de aplicação de água foram realizadas no primeiro dia e a cada 50 horas de funcionamento dos sistemas. Na comparação entre os tratamentos, o modelo G1 apresentou redução de vazão em todos os tratamentos, porém, no tratamento T2, obstruções nos emissores foram observados com apenas 100 horas de funcionamento do sistema, enquanto que nos demais a redução de vazão ocorreu após 250 horas de funcionamento. Os melhores resultados observados nos tratamentos T3 e T4, devem-se a utilização de aeração, decantação e cloração no tratamento T4. A redução de vazão observada na última avaliação no tratamento T1, foi provocada pelo desenvolvimento de algas nos gotejadores, isto também ocorreu para os outros modelos nesse tratamento. Resultados semelhantes foram apresentados pelos modelos G3, G4 e G5. O modelo G2 apresentou diferença significativa na comparação das vazões médias entre os tratamentos, com 200 horas de funcionamento, com a menor vazão ocorrendo no tratamento T4. No tratamento T2 ocorreu aumento da vazão média na última avaliação (300 horas), comparado com a inicial que era próxima à vazão nominal deste modelo. Este aumento de vazão no T2 pode ter ocorrido devido ao mecanismo de autolimpeza do modelo. Segundo informação do fabricante, "A entrada da água no gotejador é feita através de um filtro, projetado para evitar a penetração de partículas de sujeira nas passagens da água; qualquer partícula que possa causar o entupimento será expelida através das amplas passagens de água, ou incrementará a pressão diferencial, fazendo com que o diafragma momentaneamente aumente o volume do corte transversal da saída de água e expulse a sujeira para fora do sistema". Como a água que abastecia este sistema possuía alto teor de ferro total, favorecendo o crescimento de ferrobactérias, a mucilagem formada por estes microorganismos dentro dos gotejadores pode ter contribuído para o funcionamento contínuo deste mecanismo de alto limpeza, visto que estas mucilagens aderem-se fortemente às paredes internas. O tratamento contínuo com 0,5 mg L -1 de cloro livre nos finais de linha reduz os riscos de entupimentos provocados pela precipitação de ferro e inibe o crescimento de ferrobactérias, embora apresente custo muito elevado.A utilização de aeradores seguidos de decantadores possibilita a melhora acentuada da uniformidade de aplicação de água para os emissores mais sensíveis ao entupimento. Existe diferença significativa no comportamento dos emissores avaliados em relação à susceptibilidade ao entupimento em condições de água com elevados teores de ferro.