Aplicação de hipoclorito de sódio para recuperação de gotejadores entupidos em irrigação com água ferruginosa

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1 Revist Brsileir de Engenhri Agríol e Amientl v.0, n., p.5 9, 2006 Cmpin Grnde, PB, DEAg/UFCG Protoolo /07/2003 Aprovdo em 03/0/2005 Aplição de hipolorito de sódio pr reuperção de gotejdores entupidos em irrigção om águ ferruginos José A. A. de Souz, Élio de A. Cordeiro & Édio L. d Cost 2 RESUMO O entupimento dos emissores é o mior prolem do sistem de irrigção lolizd. Gerlmente, est ostrução us tnto redução qunto umento d su vzão, porém sempre se dá diminuição d uniformidde de distriuição de águ do sistem, fto que pode ser minimizdo pel plição de produtos químios. O ojetivo om este trlho foi vlir plição de doses de loro (50, 00 e 50 mg de loro livre L de águ, T, T 2 e T 3, respetivmente) n reuperção d vzão nominl (QN) de gotejdores NetfinRm 7, que presentvm vzão médi (QM) superior à QN, em rzão de entupimentos oorridos em dois nos de irrigção om águ ontendo,7 mg L de ferro totl. Avliouse reuperção d QN e uniformidde de distriuição de águ dos gotejdores. A QN dos gotejdores er de 2,3. Form relizds qutro plições em d dose. A vzão médi dos gotejdores dereseu grdtivmente em tods s doses plids om o umento do número de plições. Os melhores resultdos form lnçdos n dosgem de 50 mg L, n qul se lnçou vzão nominl. Plvrshve: ostrução, ferro, uniformidde, gotejmento Applition of sodium hypolorite for reovery of logged emitters working with ferruginous wter ABSTRACT Clogging is serious prolem in trikle irrigtion. Usully, this ostrution my use derese s well s inrese of its dishrge, ut the wter distriution uniformity of system lwys dereses due to logging prolems. These prolems n e redued y pplition of hlorine nd ids. This work imed to evlute pplition of three onentrtions (tretments) of sodium hypolorite (50, 00 nd 50 mg L of free hlorine, T, T 2 nd T 3, respetively) with four pplitions in order to reover NetfinRm 7 emitters tht presented verge dishrge greter thn the nominl one, due to logging used y irrigtion with wter presenting.7 mg L of totl iron during two yers. The reovery of nominl dishrge nd the wter distriution uniformity of the emitters were evluted. The emitter nominl dishrge ws 2.3. The men dishrge deresed grdully in ll the onentrtions with the inrese in numer of pplitions. The est results were otined in the onentrtions of 50 mg L, in whih the nominl flow ws ttined. Key words: ostrution, iron, uniformity, drip irrigtion UFV, CEP , Viços, MG. Fone: (3) , Emil: lertojnu@yhoo.om.r; ordeiro@vios.ufv.r; 2 Epmig, Emil: edioost@hotmil.om.

2 6 José A. A. de Souz et l. INTRODUÇÃO Ostrução dos emissores é o mior impsse do sistem de irrigção lolizd e mior us n vrição de vzão dentro do sistem, pois mesmo um pequen porentgem de emissores entupidos pode resultr em grnde redução n uniformidde de plição de águ e, omo onseqüêni, dnos às plnts (Nkym & Buks, 98). Esses entupimentos se devem priniplmente à ix veloidde d águ n pssgem pelo emissor e o seu pequeno diâmetro, em espeil os gotejdores, que são ostruídos filmente por prtíuls mineris ou sustânis orgânis, lterndo vzão dos emissores (Pizrro, 990). As ostruções dos emissores podem ser usds por gentes físios, químios e iológios. A determinção d us desss ostruções pode ser omplex, pelo fto dos vários gentes n águ poderem intergir entre si, grvndo o prolem (Rvin et l., 992). N região Sudeste do Brsil freqüentemente se enontrm águs que presentm elevdos teores de ferro totl, elemento este que pode provor sérios prolems de entupimento, soretudo qundo presente em form reduzid, podendo preipitrse no interior ds tuulções qundo oxiddo fvoreendo, ind, o desenvolvimento de ferrotéris. Buks et l. (979) esteleerm que, pr ser utilizd sem restrição n irrigção, águ deve presentr onentrção de ferro menor que 0, mg L e que utilizção de águs om teor de ferro mior que,5 mg L em sistems de irrigção por gotejmento, possui severs restrições, de vez que present lto riso de entupimento de gotejdores; No entnto, Ayers & Westot (999) firmm que, qundo os ustos dos filtros são inluídos, o vlor máximo prátio é de 2,0 mg L. A reuperção de emissores entupidos por mirorgnismos é difíil. Qundo os gotejdores são desmontáveis, podem ser desostruídos mnulmente, porém o usto dess operção pode ser inviável. O ontrole ds ostruções por meio de gentes químios e iológios requer injeção de produtos químios no sistem de gotejmento. O loro e os áidos são os produtos mis utilizdos, tnto omo medid preventiv qunto pr reuperr emissores ostruídos (Jmes, 988). Dentre s forms omeriis de loro, mis utilizd é o hipolorito de sódio (NOCl), uj plição n águ de irrigção result em formção de áido hipoloroso (HOCl) e íons hidroxil (OH ), um reção que elev o ph d águ. Segundo Clrk & Smjstrl (999), o áido hipoloroso é o gente efetivo que ontrol o resimento de téris. A quntidde de HOCl que estrá presente n solução, dependerá do ph. Em ph igul 8, somente er de 22% do loro injetdo estrão n form tiv HOCl, em ph igul 7, hverá er de 73% e, em ph igul 6, er de 96% do loro estrão n form tiv. Portnto, se o ph d águ de irrigção for lto, devese plir áido ntes do loro, pr ixálo, mntendoo n fix entre 5,0 e 6,0. Temse plido lorção de 00 mg L.000 mg L, porém tl trtmento pode usr prejuízo à ultur e o equipmento. Com gotejdores prilmente entupidos, Pizrro (990) reomend plição de mg L de loro durnte 2 h, seguid de um lvgem om águ em lt pressão. Nkym et l. (977) reuperrm emissores ostruídos por lodo iológio que presentvm, ntes do trtmento, vzão médi inferior 50% d vzão nominl, om plição de 00 mg L de loro livre por 24 h e dição de áido sulfúrio pr ixr o ph pr 2. Após o trtmento, vzão médi fiou entre 90 e 95% d vzão nominl. Outro trtmento que tem presentdo ons resultdos n reuperção d vzão nominl do gotejdor, é plição, durnte um hor, de mg L de loro livre ssoido o áido fosfório, pr mnter o ph d solução entre 5 e 6. Pr esse trtmento, entretnto, são neessáris, em gerl, de três ino plições de um hor d. Segundo Nkym et l. (977), devese umentr 0 20% n onentrção de loro livre desejd, visto que prte do loro rege om sustânis ontids n águ de irrigção. Gerlmente, s ostruções usm diminuição d vzão dos emissores; por outro ldo, existem lguns modelos de emissores nos quis oorre o oposto. Rvin et l. (992), trlhrm om emissores utoompensntes e não utoompensntes e oservrm umento d vzão no iníio do proesso de entupimento, em mos os tipos. Cordeiro (2002) e Souz (2002) onsttrm umento d vzão de gotejdores Netfim RAM 7 pós dois nos de operção, o que lterou uniformidde de distriuição de águ do sistem e, onseqüentemente, reduziu efiiêni do uso d águ. Este mesmo omportmento foi oservdo por Resende et l. (2000), om os gotejdores Netfim RAM e Dripline, no qul, o umento d vzão, pode estr ssoido o primeiro estágio de umulção de mteril dentro do emissor, o que pode lterr o regime do esomento. Em modelos utolimpntes, o menismo de utolimpez é projetdo pr expelir qulquer prtíul que poss usr o entupimento, pelo inremento d pressão diferenil, que fz om que o difrgm umente, momentnemente, o volume do orte trnsversl d síd de águ pr expulsr sujeir do sistem. Como muilgem formd por ferrotéris se dere fortemente às predes interns dos gotejdores, este umento de volume pode ser ontínuo, o que tmém expliri o umento de vzão. O ojetivo, om este trlho, foi vlir o efeito de doses de hipolorito de sódio e diferentes números de plições n reuperção d vzão nominl dos gotejdores e n melhori d uniformidde de distriuição de águ. MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi relizdo no Lortório de Hidráuli do Deprtmento de Engenhri Agríol d Universidde Federl de Viços, lolizdo no muniípio de Viços, MG, de mrço mio de Utilizouse águ d lgo próxim o Lortório, om ph 6,7 e teor de ferro inferior 0,2 mg L. Instlrmse 2 linhs lteris, d um om 6 gotejdores espçdos 0,75 m (Figur ), mr Netfin, modelo R. Brs. Eng. Agrí. Amientl, v.0, n., p.5 9, 2006.

3 Aplição de hipolorito de sódio pr reuperção de gotejdores entupidos... 7 Rm 7, utoompensnte que, segundo o frinte, present vzão nominl de 2,3, pr pressão de serviço vrindo entre 49,05 e 392,40 kp. Esss linhs form retirds do sistem de irrigção d Fzend Vist Alegre, lolizd no muniípio de Jotitus, MG, ltitude 9 34 S e longitude W, om dois nos de uso, operndo om águ ontendo,7 mg L de ferro totl. Os gotejdores presentvm vzão médi superior à vzão nominl do modelo, enqunto pressão médi de operção n propriedde vriv de kp. e 24 h pós d plição dos produtos, pr determinr vzão médi, o oefiiente de uniformidde de distriuição (CUD) e o oefiiente de vrição (CV). O CUD foi determindo plindose metodologi propost por Keller & Krmeli (975). Segundo Lopes et l. (992), tulmente o uso deste oefiiente é mis freqüente, pois ele ompr médi de 25% ds oservções de vlores mis ixos om médi totl. Após plição dos produtos, os três sistems form vlidos nos mesmos moldes nteriores, plindose pens águ d lgo, so qutro diferentes pressões de serviço: 78,5, 57,0, 235,4 e 39,9 kp, om o ojetivo de vlir o omportmento d memrn de utoompensção dos gotejdores, pós plição dos produtos químios. RESULTADOS E DISCUSSÃO Figur. Esquem do sistem de distriuição de águ pr o estudo sore o efeito de diferentes números de plição de hipolorito de sódio, em que T, T2 e T3 são os trtmentos om s doses de 50, 00 e 50 mg L de loro livre, respetivmente. O produto utilizdo no trtmento químio foi o hipolorito de sódio (2% de loro livre), ns doses de 50, 00 e 50 mg L de loro livre, hmdos trtmentos T, T 2 e T 3, respetivmente. Pr d dose form relizds qutro plições, ou sej, 5 trtmentos orrespondentes 0,, 2, 3 e 4 plições. O experimento foi desenvolvido em esquem ftoril pr estudr o efeito de doses de hipolorito de sódio (50, 00 e 50 mg L ) om ino plições (0,, 2, 3 e 4) n reuperção d vzão nominl de gotejdores e n melhori d uniformidde de distriuição d águ. O delinemento utilizdo foi inteirmente sulizdo em qutro repetições. Apliouse o teste de Tukey pr omprr s médis. Pr permitir melhor efiiêni do poder teriid do áido hipoloroso, utilizouse áido fosfório pr ixr o ph pr vlores próximos 5,0. Em relção à quntidde de áido fosfório utilizd, oedeeuse titulção prévi, ou sej, 0,05 ml L de águ. A plição de loro se deu durnte o período de um hor, em tods s plições e em todos os trtmentos, om pressão de serviço vrindo entre 230 e 240 kp. Após d plição, o sistem fiou em repouso 24 h e, pós este período, foi religdo om águ limp, mntendose os finis de linh ertos, fim de permitir limpez ds lteris. Adotouse o mesmo proedimento pr tods s plições. Os produtos form diluídos em águ em diferentes reipientes e injetdos om o uxílio de dus motooms, em que o hipolorito foi injetdo em um ponto posterior o ponto de injeção do áido. Pr vlição do sistem, oletrmse s vzões de todos os gotejdores durnte 3 min, ntes dos trtmentos Relizouse nálise esttísti pr s vriáveis: vzão (Q), CUD e o CV, em função dos diferentes trtmentos plidos. Pel nálise de vriâni, otivermse os seguintes resultdos: pr vriável Q e CV, enontrouse diferenç signifitiv % de proilidde pelo teste F, qunto o número de plições e s doses de hipolorito; em relção à vriável CUD verifiouse diferenç signifitiv % de proilidde, pelo teste F, qunto o número de plições. N omprção ds médis pelo teste Tukey 5% de proilidde, verifiouse efeito signifitivo do número de plições sore s médis ds vriáveis Q, CV e CUD. Qunto às doses de hipolorito não houve diferenç signifitiv, 5% de proilidde, entre s médis ds vriáveis estudds. Os resultdos form nlisdos por doses de hipolorito plid. Dose de 50 mg L Aplindose o teste Tukey sore s médis d vriável Q em função do número de plições relizds oservse, prtir d segund plição, diferenç entre s médis, om o melhor resultdo pós qutro plições (Tel ); oservse que vzão médi se proximou d nominl (2,3 ), grdtivmente, pós d plição, ms não tingiu; vriável CV presentou diferenç entre testemunh, plição zero, somente pós qurt plição; pr vriável CUD não houve diferenç entre s Tel. Vlores médios de vzão, CV e CUD pr dose de 50 mg L e testes de médi, respetivmente. Aplição Vzão*(Q) 0 2,98 0,22 82,79 2,84 0,6 85,96 2 2,77 0,5 87,60 3 2,58 d 0,6 85,53 4 2,55 d 0,3 89,4 * Médi om mesm letr n olun não indi diferenç signifitiv pelo teste Tukey, % de proilidde R. Brs. Eng. Agrí. Amientl, v.0, n., p.5 9, 2006.

4 8 José A. A. de Souz et l. médis. No entnto, o CUD já é um oefiiente esttístio d vrição d vzão e não deve ser nlisdo seprdmente, isto é, sem vzão. Tis resultdos indim lr tendêni de reuperção d vzão nominl e melhori d uniformidde de plição de águ, porém serim neessáris mis plições pr se tingir vzão nominl, om prováveis melhoris, tmém no CV e no CUD. Dose de 00 mg L De ordo om o teste Tukey, plido sore s médis d vriável Q em função do número de plições relizds, oservse o mesmo omportmento d dose de 50 mg L (Tel 2). Pr vriável CV e CUD, não oorreu diferenç entre s médis, oservndose que vzão médi se proximou d nominl (2,3 ), grdtivmente, pós d plição, mis efiientemente que n dose de 50 mg L, ms tmém não tingiu, emor tenh tingido um vlor mis próximo d mesm. Considerndose os resultdos oservdos pr CV e pr CUD que, emor não tenhm mostrdo diferenç signifitiv, oservouse um tendêni de redução grdtiv no CV e de umento grdtivo no CUD. Considerndose tis resultdos notse que dose de 00 mg L foi efiiente n reuperção d vzão nominl, ms há neessidde de mis plições. Tel 2. Vlores médios de vzão, CV e CUD pr dose de 00 mg L e respetivos testes de médi Aplição Vzão*(Q) 0 3,02 0,6 80,67 2,93 0,4 84,89 2 2,79 0,3 87,45 3 2,59 0,2 86,49 4 2,49 0, 86,60 * Médi om mesm letr entre oluns não indi diferenç signifitiv pelo teste Tukey, % de proilidde Dose de 50 mg L Com os resultdos do teste de Tukey plido sore s médis d vriável Q, em função do número de plições relizds, oservouse diferenç, em relção à testemunh, prtir d primeir plição (Tel 3). A vzão dereseu grdulmente om o umento do número de plições, lnçndo vzão nominl pós qurt plição. Pr vriável CV, notse diferenç prtir d tereir plição, Tel 3. Vlores médios de vzão, CV e CUD pr dose de 50 mg L e respetivos testes de médi. Aplição Vzão*(Q) 0 2,95 0,9 77,92 2,63 0,6 83,82 2 2,66 0,3 87,8 3 2,47 d 0, 89,80 4 2,3 d 0,07 9,94 * Médi om mesm letr entre oluns não indi diferenç signifitiv pelo teste Tukey, % de proilidde om o melhor resultdo n qurt plição, enqunto que n vriável CUD, houve diferenç prtir d segund plição em relção à testemunh (Tel 3). Os resultdos mostrm que, o ontrário dos trtmentos e 2, o trtmento 3 foi efiiente n reuperção d vzão nominl e n melhori sustnil d uniformidde de plição de águ pelo sistem, om qutro plições. A vzão otid n dose 3, pós qurt plição, foi igul à nominl. A tendêni dos resultdos onfirm hipótese de que o gotejdor vlido, o ontrário d miori dos modelos de gotejdores, ument vzão à medid que mostr prolems de entupimento e este umento de vzão não é usdo por desgste d memrn de utoompensção pois, se o fosse, plição desses trtmentos não seri pz de reuperr vzão nominl. Os resultdos são ondizentes om os enontrdos por Cordeiro (2002), que oservou este mesmo omportmento em gotejdores RAM 7, em pesquis de lortório, e por Souz (2002), que notou o mesmo omportmento om esse gotejdor, em ondições de mpo. A Tel 4 present s perentgens de gotejdores que se enontrm n fix de 90 0% d vzão nominl, em função dos trtmentos e do número de plições. Anlisndose est fix de vzão pr s doses de 50, 00 e 50 mg L, verifise que ntes d primeir plição pens 9, 3 e 4% dos gotejdores, respetivmente, se enontrvm ness fix de vzão. Com três plições, notse que em torno de 50% dos gotejdores, ou mis, se enontrvm n fix de 90 0% d vzão nominl. Após qurt plição, 66, 55 e 89% dos gotejdores, respetivmente, se enontrvm n fix de 90 0% d vzão nominl. Aind so esse ponto de vist, o trtmento 3 foi superior os outros dois porém, onsiderndose tendêni gerl, mis plições nos trtmentos om doses inferiores podem tingir os mesmos resultdos, o que meree ser investigdo, onsiderndose o usto e o riso de dnos usdos à memrn de utoompensção, devido à plição de doses elevds de hipolorito de sódio, pr se definir melhor opção. Tel 4. Porentgem de gotejdores reuperdos onsiderndose um fix de 90 0% d vzão nominl Aplição 50 mg L 00 mg L 50 mg L A Figur 2 present relção entre vzão médi e o número de plições de hipolorito de sódio ns diferentes doses do produto. Após plição dos trtmentos, os sistems form vlidos om qutro diferentes pressões de funionmento, tods dentro d fix reomendd pr o modelo, fim de se estimr possíveis dnos provodos pel utilizção de produtos químios à memrn do gotejdor, responsável pelo sistem R. Brs. Eng. Agrí. Amientl, v.0, n., p.5 9, 2006.

5 Aplição de hipolorito de sódio pr reuperção de gotejdores entupidos ,2 CONCLUSÕES Vzão médi ( ) 2,9 2,6 2,3 2, Aplições. A vzão médi dos gotejdores dereseu grdtivmente em tods s doses plids om o umento do número de plições. 2. Os melhores resultdos form otidos om dose de hipolorito de 50 mg L em qutro plições. LITERATURA CITADA 50 mg L 00 mg L 50 mg L Vzão nominl Figur 2. Comportmento d vzão médi em relção o número de plições de hipolorito de sódio à pressão de 235 kp ns diferentes doses do produto omprtivmente à vzão nominl. Vzão médi ( ) 2,6 2,5 2,4 2,3 2,2 2, 2,0 78,5 57,0 235,4 33,9 Pressão (kp) 50 mg L 00mgL 50 mg L Figur 3. Vrição d vzão médi em rzão de diferentes pressões de funionmento, nos três trtmentos. de ompensção de vzão. A Figur 3 indi que o omportmento ds urvs vzão versus pressão pr os trtmentos e 2, present mesm tendêni, om tods s vzões im d vzão nominl e om vrições pequens, indindo que, provvelmente, não oorreu dno lgum no sistem de ompensção; no trtmento 3 s vzões firm muito ixo d vzão nominl ns pressões ixo de 200 kp e om pequen vrição prtir dest pressão, fto que pode indir lgum possível dno à memrn de ompensção, o que é ondizente om Nkym et l. (977), que firmm que doses superiores 00 mg L podem usr este tipo de dno ms, pr se firmr que isto tenh oorrido, é onveniente um vlição om este ojetivo tendo omo testemunh, gotejdores novos. Ayers, R. S.; Westot, D. W. A qulidde d águ n griultur. Cmpin Grnde: UFPB, p. Buks, D. A.; Nkym, F. S.; Gilert, R. G. Trikle irrigtion wter qulity nd preventive mintenne. Agriulturl Wter Mngement, Amsterdm, v.2, n.2, p Clrk, G. A.; Smjstrl, A. G. Treting irrigtion systems with hlorine. Coopertive Extension Servie. IFAS. University of Florid p. Cirulr 039 Cordeiro, E. A. Influêni do trtmento de águ ferruginos no desempenho de sistem de irrigção por gotejmento. Viços: UFV, p. Dissertção Mestrdo Jmes, L. G. Priniples of frm irrigtion system design. Wshington Stte University, New York: John Wiley & Sons, p. Keller, J.; Krmeli, D. Trikle irrigtion design. Glendor: Rin Bird Sprinkler Mnufturing, p. Lópes, J. R.; Areu, J. M. H.; Regldo, A. P.; Hernández, J. F. G. Riego lolizdo. Mdrid: Ed MundiPrens, p. Nkym, F. S.; Buks, D. A. Emitter logging effets on trikle irrigtion uniformity. Trnstions of the ASAE, St. Joseph, v.24, n.4, p.7780, 98. Nkym, F. S.; Buks, D. A.; Frenh, O.F. Reliming prtilly logged trikle emitters. Trnstions of the ASAE, St. Joseph, v.20 n.2, p , 977. Pizrro, F. Riegos lolizdos de lt freueni. Mdrid, Ed: MundiPrens, 2.ed p. Rvin, I.; Pz, E.; Sofer, Z.; Mru, A.; Shish, A.; Sgi, G. Control of emitter logging in drip irrigtion with relimed wstewter. Irrigtion Siene. New York, v.3, n.3, p Resende, S. R.; Coelho, D. R.; Piedde, S. M. S. Susetiilidde de gotejdores o entupimento de us iológi. Revist Brsileir de Engenhri Agríol e Amientl, Cmpin Grnde, v.4, n.3, p , Souz, J. A. A. Desempenho de sistem de irrigção por gotejmento e efiiêni d insetigção om imidloprid no ontrole do ihomineiro (Perileuopter offeell) no feeiro. Viços: UFV, p. Dissertção Mestrdo. R. Brs. Eng. Agrí. Amientl, v.0, n., p.5 9, 2006.