Obstrução de gotejadores por interações entre carbonato de cálcio e partículas sólidas: laboratório e campo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pereira, Diego José de Sousa
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11152/tde-12122022-192411/
Resumo: Um dos maiores desafios de manutenção de sistemas de irrigação localizada é a obstrução de gotejadores, afetando a uniformidade de aplicação de água e a produtividade da cultura. Entre os principais responsáveis por esse fenômeno estão agentes físicos, químicos e biológicos. Em condições de campo, esses agentes atuam de forma individual e/ou simultânea promovendo a obstrução dos emissores. Diante disso, essa pesquisa teve como objetivo identificar padrões de obstrução envolvendo partículas sólidas suspensas e precipitados de CaCO3, bem como a interação desses agentes. Além disso, buscou-se identificar emissores mais susceptíveis à obstrução, bem como avaliar se as metodologias de ensaio de obstrução em laboratório representam a realidade do campo. Oito modelos comerciais de tubogotejadores com vazão inferior à 1,8 L h-1, foram submetidos a ensaios em laboratório, avaliando a sensibilidade à obstrução quanto à presença de partículas sólidas de pequena granulometria (<125 &#956;m), dureza da água em 200 mg L-1 em CaCO3 e a interação entre esses dois agentes. Os tubogotejadores foram submetidos também a um ensaio em condição de campo sob três tratamentos (T1 água de superfície; T2 água de superfície + partículas sólidas de pequena granulometria; e T3 água de superfície + água com dureza de 200 mg L-1 em CaCO3). Os ensaios em laboratório com partículas sólidas mostraram que emissores de baixa vazão (<1,6 L h-1) foram mais susceptíveis à obstrução quando comparados à emissores de maior vazão, independentemente da concentração de partículas avaliadas. A nível de campo, os resultados de laboratório se confirmaram, sendo que os emissores de baixa vazão foram mais sensíveis ao processo de obstrução. Emissores de maior vazão (1,6 a 1,8 L h-1) foram resistentes à obstrução, independentemente do tratamento aplicado. A hipótese de que a interação de partículas sólidas de pequena granulometria e precipitados de CaCO3 intensificavam os problemas de obstrução não foi confirmada, visto que no ensaio de interação a presença de partículas sólidas retardou a obstrução. O método de acompanhamento de vazão no início da linha lateral e a determinação do coeficiente de uniformidade estatístico apresentaram divergências na avaliação da evolução da obstrução a nível de campo o que pode provocar uma tomada de decisão de substituição do sistema de forma errônea.
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Além disso, buscou-se identificar emissores mais susceptíveis à obstrução, bem como avaliar se as metodologias de ensaio de obstrução em laboratório representam a realidade do campo. Oito modelos comerciais de tubogotejadores com vazão inferior à 1,8 L h-1, foram submetidos a ensaios em laboratório, avaliando a sensibilidade à obstrução quanto à presença de partículas sólidas de pequena granulometria (<125 &#956;m), dureza da água em 200 mg L-1 em CaCO3 e a interação entre esses dois agentes. Os tubogotejadores foram submetidos também a um ensaio em condição de campo sob três tratamentos (T1 água de superfície; T2 água de superfície + partículas sólidas de pequena granulometria; e T3 água de superfície + água com dureza de 200 mg L-1 em CaCO3). Os ensaios em laboratório com partículas sólidas mostraram que emissores de baixa vazão (<1,6 L h-1) foram mais susceptíveis à obstrução quando comparados à emissores de maior vazão, independentemente da concentração de partículas avaliadas. A nível de campo, os resultados de laboratório se confirmaram, sendo que os emissores de baixa vazão foram mais sensíveis ao processo de obstrução. Emissores de maior vazão (1,6 a 1,8 L h-1) foram resistentes à obstrução, independentemente do tratamento aplicado. A hipótese de que a interação de partículas sólidas de pequena granulometria e precipitados de CaCO3 intensificavam os problemas de obstrução não foi confirmada, visto que no ensaio de interação a presença de partículas sólidas retardou a obstrução. O método de acompanhamento de vazão no início da linha lateral e a determinação do coeficiente de uniformidade estatístico apresentaram divergências na avaliação da evolução da obstrução a nível de campo o que pode provocar uma tomada de decisão de substituição do sistema de forma errônea.One of the biggest maintenance challenges of microirrigation systems is the emitters clogging, impairing uniformity of water application and crop productivity. This phenomenon is related to physical, chemical, and biological agents. Under field conditions, these agents act individually and/or combined clogging the emitters. Therefore, this research aimed to identify patterns of clogging involving suspended solid particles and CaCO3 precipitates, as well as the interaction of these agents. In addition, we sought to identify emitters most susceptible to clogging, as well as to assess whether clogging testing methodologies in the laboratory represent the reality of the field. Eight commercial models of driplines with a flow rate lower than 1.8 L h-1 were submitted to laboratory tests, evaluating the sensitivity to clogging regarding the presence of solid particles of small granulometry (<125&#956;m), water hardness at 200 mg L-1 in CaCO3 and the interaction between these two agents. The drippers were also subjected to a field test under three treatments (T1 - surface water; T2 - surface water + small particle size solid particles; and T3 - surface water + water hardness at 200 mg L-1 in CaCO3). Laboratory tests with solid particles showed that low flow emitters (<1.6 L h-1) were more susceptible to clogging when compared to higher flow emitters, regardless of the concentration of particles evaluated. At the field level, emitters have confirmed laboratory results, in which low-ratio emitters were more sensitive to the clogging process. Higher flow emitters (1.6 to 1.8 L h-1) were resistant to clogging, regardless of the treatment applied. The hypothesis that the interaction of fine-grained solid particles and CaCO3 precipitates intensified the clogging problems was denied, since in the interaction test the presence of solid particles delayed clogging. The flow methods monitoring at the beginning of the lateral line and the statistical uniformity coefficient (Us) showed divergences in the evaluation of the development of clogging at the field level, which can lead to an erroneous decision to replace the system.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPFrizzone, Jose AntonioPereira, Diego José de Sousa2022-09-23info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11152/tde-12122022-192411/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2022-12-13T19:58:51Zoai:teses.usp.br:tde-12122022-192411Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212022-12-13T19:58:51Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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