Análise do nível de obstrução em gotejadores operando com diluições de água produzida tratada
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFERSA |
Texto Completo: | https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/prefix/4495 |
Resumo: | A água produzida representa a corrente de efluentes líquidos de maior volume oriunda das atividades de produção de petróleo. Em virtude da escassez de água no semiárido brasileiro, a utilização desse efluente na agricultura via sistema de irrigação por gotejamento pode tornarse uma estratégia eficaz para a região. No entanto, deve-se levar em consideração a vulnerabilidade dos gotejadores ao entupimento, podendo ser amenizada com a técnica da diluição em água. Nesse contexto, o presente trabalho objetivou analisar o desempenho hidráulico de unidades gotejadoras aplicando diluições de água produzida tratada em água subterrânea. Para isso, foram montadas cinco bancadas experimentais em área experimental do Laboratório de Construções Rurais e Ambiência, localizado no Campus Leste da Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró-RN. Para avaliação do desempenho hidráulico e detecção do nível de entupimento dos gotejadores, aplicando água produzida tratada (AP) diluída em água subterrânea (AS), durante 160 h, montou-se um experimento no delineamento inteiramente casualizado (DIC), em esquema de parcelas subsubdivididas, com três repetições; tendo nas parcelas os cinco tratamentos (T1 - 100% AS; T2 - 90% AS e 10% AP; T3 - 80% AS e 20% AP; T4 - 70% AS e 30% AP e T5 - 60% AS e 40% AP), nas subparcelas os três tipos de gotejadores não autocompensantes (G1 - 1,6 L h-1, G2 - 1,6 L h-1 e G3 - 1,7 L h-1) e nas subsubparcelas os tempos de avaliação (0, 40, 80, 120 e 160 h) da uniformidade de distribuição do efluente. A cada 40 h de funcionamento, avaliou-se os seguintes indicadores de desempenho hidráulico: vazão (Q), vazão relativa (QR) e os coeficientes de redução da vazão relativa (RQR), de uniformidade de distribuição (CUD), de variação de vazão (CVQ) e de uniformidade estatística (Us). Paralelamente, foram feitas análises físico-químicas das diluições de água produzida tratada. Decorridas as 160 h, montou-se um segundo experimento para obtenção das curvas de vazão em função da pressão de serviço para cada modelo de gotejador. Para realização das análises estatísticas dos dados utilizou-se o programa computacional Sistema para Análises Estatísticas Versão 9.1. Dentre as características físico-químicas das diluições, apenas o pH representou risco severo de entupimento de gotejadores, enquanto os atributos CE, Ca2+, Mg2+, SS e SD representaram risco de entupimento classificado como baixo. Os modelos de regressão linear, quadrático e raiz quadrada foram os que melhor se ajustaram à relação entre as variáveis de desempenho hidráulico Q, QR, RQR, CUD, CVQ e Us, em função do tempo de operação das unidades de irrigação. Os modelos de regressão linear e quadrático ajustaram-se melhor à variável vazão (Q), em função da posição dos gotejadores ao longo das linhas laterais. A maior suscetibilidade ao entupimento foi verificada para o gotejador G2, quando submetido ao tratamento T5 (60% AS e 40% AP), devido, provavelmente, a sua menor área de filtração e a formação de incrustação sobre ela. O gotejador G2, mesmo operando sob a máxima pressão recomendada (100 kPa), não atingiu a vazão nominal informada pelo fabricante, o que pode comprometer o desempenho do sistema. O gotejador G3, quando submetido aos tratamentos T1 (100% AS) ao T3 (80% AS e 20% AP), é o mais recomendado na operação com água produzida tratada diluída |
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Nesse contexto, o presente trabalho objetivou analisar o desempenho hidráulico de unidades gotejadoras aplicando diluições de água produzida tratada em água subterrânea. Para isso, foram montadas cinco bancadas experimentais em área experimental do Laboratório de Construções Rurais e Ambiência, localizado no Campus Leste da Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró-RN. 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A maior suscetibilidade ao entupimento foi verificada para o gotejador G2, quando submetido ao tratamento T5 (60% AS e 40% AP), devido, provavelmente, a sua menor área de filtração e a formação de incrustação sobre ela. O gotejador G2, mesmo operando sob a máxima pressão recomendada (100 kPa), não atingiu a vazão nominal informada pelo fabricante, o que pode comprometer o desempenho do sistema. O gotejador G3, quando submetido aos tratamentos T1 (100% AS) ao T3 (80% AS e 20% AP), é o mais recomendado na operação com água produzida tratada diluídaThe water produced represents the largest volume of liquid effluent from the oil production activities. Because of the shortage of water in the Brazilian semiarid region, the use of this effluent in agriculture through drip irrigation system can become an effective strategy for the region. However, the vulnerability of drippers to clogging should be taken into account and may be mitigated by the dilution technique in water. In this context, this study aimed to analyze the performance hydraulic units gotejadoras by applying diluitions of produced water treated in underground water. For that, five experimental stands were set up in an experimental area of the Laboratory of Rural Constructions and Ambience, located in the East Campus of the Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró-RN. To evaluate the hydraulic performance and detection of the level of clogging of the drippers by applying produced water treatment (PW) diluted in underground water (UW) for 160 h, a completely randomized experiment (DIC) was set up in a subsubdivided, with three replicates; having in the plots the five treatments T1 - 100% UW; T2 - 90% AS and 10% PW; T3 - 80% UW and 20% PW; T4 - 70% UW and 30% PW and T5 - 60% UW and 40% PW, in the subplots the three types of non-self-compensating drippers (G1 - 1,6 L h-1, G2 - 1,6 L h-1 and G3 - 1,7 L h-1 and in the subsubparcels the evaluation times (0, 40, 80, 120 and 160 h) of the effluent distribution uniformity. The following hydraulic performance indicators were evaluated every 40 h: flow (Q), relative flow (QR) and coefficients relative flow reduction (RQR), distribution uniformity (CUD), flow variation (CVQ) and statistical uniformity (Us). At the same time, physical-chemical analyzes of the dilutions of treated produced water were made. After 160 h, a second experiment was set up to obtain the flow versus service pressure curves for each drip model. Statistical analysis of the data was carried out using the statistical software System for Statistical Analysis Version 9.1. Among the physico-chemical characteristics of the dilutions, only pH represented a severe risk of drip obstruction, while the attributes CE, Ca2+, Mg2+, SS and SD represented a risk of obstruction classified as low. The linear, quadratic and square root regression models were the ones that best fit the relationship between the hydraulic performance variables Q, QR, RQR, CUD, CVQ and Us, as a function of the operating time of the irrigation units. The linear and quadratic regression models were better fitted to the flow variable (Q), as a function of the position of the drippers along the lateral lines. The highest susceptibility to clogging was verified for G2 dripper, when submitted to T5 treatment (60% UW and 40% PW), probably due to its smaller filtration area and the formation of scale on it. The G2 dripper, even operating under the recommended maximum pressure (100 kPa), has not reached the nominal flow rate reported by the manufacturer, which may compromise system performance. The G3 dripper, when submitted to T1 (100% UW) treatments to T3 (80% UW and 20% PW), is the most recommended in the operation with diluted treated waterCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESporUniversidade Federal Rural do Semi-ÁridoPrograma de Pós-Graduação em Manejo de Solo e ÁguaUFERSABrasilCentro de Ciências Agrárias - CCAVALE, H. S. M. Análise do nível de obstrução em gotejadores operando com diluições de água produzida tratada. 2019. 126f. Tese (Doutorado em Manejo de Solo e Água), Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró, 2019.CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIAEmissoresEntupimentoPetróleoReusoEmittersCloggingOilReuseAnálise do nível de obstrução em gotejadores operando com diluições de água produzida tratadainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFERSAinstname:Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)instacron:UFERSATEXTHudsonSMV_TESE.pdf.txtHudsonSMV_TESE.pdf.txtExtracted texttext/plain271242https://repositorio.ufersa.edu.br//bitstream/prefix/4495/3/HudsonSMV_TESE.pdf.txtd69ce2b62e32ac283ec5b6d45e0daa15MD53THUMBNAILHudsonSMV_TESE.pdf.jpgHudsonSMV_TESE.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1203https://repositorio.ufersa.edu.br//bitstream/prefix/4495/4/HudsonSMV_TESE.pdf.jpgea4fc3100f81fac1b191d34f25979972MD54ORIGINALHudsonSMV_TESE.pdfHudsonSMV_TESE.pdfapplication/pdf2102231https://repositorio.ufersa.edu.br//bitstream/prefix/4495/1/HudsonSMV_TESE.pdf9b339b646fe71bb544e071ced2f4a1c7MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81866https://repositorio.ufersa.edu.br//bitstream/prefix/4495/2/license.txt43cd690d6a359e86c1fe3d5b7cba0c9bMD52prefix/44952022-06-03 14:13:31.56oai:repositorio.ufersa.edu.br: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 Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufersa.edu.br/PUBhttp://bdtd.ufersa.edu.br/oai/requestdirecaosisbi@ufersa.edu.br|| direcaosisbi@ufersa.edu.bropendoar:2022-06-03T17:13:31Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFERSA - Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)false |
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