Performance of non woven synthetic fabric and disc filters for fertirrigation water treatment

Um dos fatores que elevam os custos de operação e manutenção dos sistemas de irrigação localizada e, em certos casos, inviabiliza a utilização desse método, é a obstrução de emissores pela presença de partículas sólidas na água de irrigação. O presente trabalho teve por objetivo principal estimar, através de ensaios experimentais de campo, o desempenho de um filtro de disco (130 microns) com outro de manta sintética não tecida na remoção de impurezas de origens físicas, químicas e biológicas presentes na água de irrigação que promovem o entupimento dos emissores, quando se utiliza a fertirrigação. Os critérios para avaliação das impurezas presentes na água de irrigação foram baseados nos estudos realizados em sistemas de irrigação localizada. Especificamente foram analisados os seguintes parâmetros físico-químicos e biológicos da água afluente e efluente dos filtros: pH, turbidez, sólidos suspensos totais, salinidade, ferro total, sulfetos, manganês, algas e bactérias. Os fatores químicos que apresentaram médio risco de obstrução aos emissores foram pH, concentração de ferro total e sulfetos. Todos os demais parâmetros de qualidade de água analisados resultaram em valores que não apresentam risco de entupimento aos gotejadores. Procurou-se também fazer o acompanhamento da evolução da perda de carga em função do volume filtrado para os filtros, para realizar uma análise comparativa. No filtro de manta sintética não tecida, a evolução da perda de carga foi mais acentuada e mais rápida em relação ao de disco, por causa da sua maior eficiência na remoção de algas e bactérias.Obstruction of emitters caused by the presence of solid particles in the water raises the cost and maintenance of trickle irrigation systems, and might compromise their utilization. This research was performed through test fields, with the objective of evaluating the performance of a disc filter (130 microns) and a non woven synthetic fabric filter on the removal of physical, chemical and biological impurities from the irrigation water, which may cause emitter obstruction during fertirrigation processes. The evaluation criteria of the impurities present in the irrigation water, were based on studies performed on trickle irrigation systems. Specifically, physical, chemical and biological parameters analyzed in the inflow and outflow water from both filters were: pH, turbidity, total suspended solids, salinity, total iron, sulphites, manganese, algae and bacteria. Results pointed to chemical factors, which presented medium clogging risks to the emitters; those factors were: pH, total iron and sulphite concentration. All the other parameters of water quality did not present clogging risks. A comparative analysis of head loss evolution, according to the filtered volume, was also atempted Non woven synthetic fabric filter presented a higher evolution when compared to the disc filter

Emitter performance analysis and clogging prevention in irrigation with wastewater's use.

O uso de águas residuárias para irrigação vem sendo amplamente estudado e recomendado por diversos pesquisadores em todo o mundo como alternativa viável para atender as necessidades hídricas e, em grande parte, nutricionais das plantas e como forma de proteção ambiental. A presente pesquisa teve por objetivo principal avaliar o desempenho de dois tipos distintos de gotejadores, labirinto que é vastamente utilizado em projetos de irrigação e microtubo que possui um custo sensivelmente menor, mas não é tão largamente utilizado. Pretendeu-se ainda avaliar o desempenho de diferentes tratamentos de água residuária, convencionais e alternativos, principalmente quanto à prevenção de entupimento dos emissores: filtração rápida de areia e disco; filtração lenta da água com enriquecimento por injeção de dióxido de carbono e filtração lenta com posterior desinfecção por radiação ultravioleta. Uma quarta parcela de irrigação foi abastecida com água potável, a fim de se comparar o efeito da água residuária na produção da cultura irrigada (pimentão). Objetivou-se também avaliar parâmetros físicos, químicos e biológicos de qualidade dos diferentes tipos de água utilizados na irrigação do pimentão e sua produtividade. Foram realizados três experimentos distintos entre maio de 2005 a março de 2006, permitindo a condução de dois ciclos da referida cultura em ambiente protegido, além de ensaios hidráulicos em laboratório e em casa de vegetação. O delineamento experimental empregado foi num esquema fatorial (4 x 2). Foram considerados dois fatores de estudo: tipos de gotejadores (em dois níveis) e tipos de água (em quatro níveis). Após a realização dos 3 experimentos propostos pode-se concluir que: os gotejadores do tipo labirinto e microtubos apresentaram desempenho similares para um intervalo de pressão de serviço entre 90 e 110 kPa; os resultados das análises da água residuária utilizada no segundo experimento comprovaram a viabilidade técnica de seu uso em irrigação por gotejamento e a eficácia dos tratamentos empregados; a filtração lenta apresentou remoção média de sólidos suspensos de 90,2% e 81,8% de turbidez da água, destacando-se na segunda repetição experimental; os métodos de desinfecção da água por ultravioleta e enriquecimento da água com dióxido de carbono apresentaram resultados expressivos na remoção média de E. coli e DBO5 na segunda repetição experimental; o tratamento com radiação ultravioleta removeu 100% dos bactérias e reduziu 50,1% a matéria orgânica da água; para as duas repetições experimentais do segundo experimento, não foram observadas diferenças significativas entre os dois tipos de gotejadores, considerando-se os valores de uniformidade estatística (US) e uniformidade de emissão (EU) obtidos; em relação aos índices de produtividade do pimentão destacaram-se os tratamentos irrigados com água residuária; pelos resultados obtidos no terceiro experimento, ficou comprovada a maior sensibilidade ao entupimento dos microtubos em relação aos gotejadores do tipo labirinto utilizados nesta pesquisa.The use of wastewater in irrigation systems is becoming widely studied and recommended by many researchers all over the world as a viable alternative to attend water and nutrients plants necessities and to act as an environmental protector. This study was conducted to investigate and evaluate the performance of two kinds of emitters, labyrinth-type that is widely used in irrigations projects and spaghetti tubing that has a lower cost, but is not so used. Also it pretended to evaluate the performance of some wastewater treatments, conventional and alternatives, mainly to prevent emitters clogging: rapid sand filtration plus disc filters; slow sand filtration with dioxide carbon injection on water and slow sand filtration plus ultraviolet radiation disinfection. A fourth subunit was irrigated with potable fresh water to compare the wastewater effect on peppers production. Another subject of the present research was the evaluation of physics, chemical and biological parameters of quality from different kinds of water used on peppers irrigation and its productivity. Three experiments were conducted within 2005 may and 2006 march, allowing the realization of two cycles of the culture inside a greenhouse and some hydraulic tests both in laboratory and in greenhouse. The experimental statistic design was a 4x2 factorial. Two factors were considered: kinds of emitters (in two levels) and different types of water (in four levels). The results of the present study suggested that: labyrinth-type and spaghetti-tubing emitters had similar performance in a pressure range of 90 – 110 kPa; the results of wastewater analyses assured technical viability of its use in drip irrigation systems and good uniformity efficiency of the experimental treatments; slow sand filtration presented 90,2% average removal of suspended solids and 81,8% of water turbidity, detaching on the second phase; both complementary water treatments (UV and CO2) presented expressive results of average removal of E. coli and DBO5 in the second phase; ultraviolet radiation reactor removed 100% of E. coli and 50,1% of organic matters on water; there were observed no significant difference between the emitters used in both phases of the second experiment and both Us and EU coefficients; betters levels of production were obtained with the use of wastewater. The third experiment assured the greater clogging sensibility of spaghetti-tubing when compared with labyrinth-type

Emitter performance analysis and clogging prevention in irrigation with wastewater's use.

O uso de águas residuárias para irrigação vem sendo amplamente estudado e recomendado por diversos pesquisadores em todo o mundo como alternativa viável para atender as necessidades hídricas e, em grande parte, nutricionais das plantas e como forma de proteção ambiental. A presente pesquisa teve por objetivo principal avaliar o desempenho de dois tipos distintos de gotejadores, labirinto que é vastamente utilizado em projetos de irrigação e microtubo que possui um custo sensivelmente menor, mas não é tão largamente utilizado. Pretendeu-se ainda avaliar o desempenho de diferentes tratamentos de água residuária, convencionais e alternativos, principalmente quanto à prevenção de entupimento dos emissores: filtração rápida de areia e disco; filtração lenta da água com enriquecimento por injeção de dióxido de carbono e filtração lenta com posterior desinfecção por radiação ultravioleta. Uma quarta parcela de irrigação foi abastecida com água potável, a fim de se comparar o efeito da água residuária na produção da cultura irrigada (pimentão). Objetivou-se também avaliar parâmetros físicos, químicos e biológicos de qualidade dos diferentes tipos de água utilizados na irrigação do pimentão e sua produtividade. Foram realizados três experimentos distintos entre maio de 2005 a março de 2006, permitindo a condução de dois ciclos da referida cultura em ambiente protegido, além de ensaios hidráulicos em laboratório e em casa de vegetação. O delineamento experimental empregado foi num esquema fatorial (4 x 2). Foram considerados dois fatores de estudo: tipos de gotejadores (em dois níveis) e tipos de água (em quatro níveis). Após a realização dos 3 experimentos propostos pode-se concluir que: os gotejadores do tipo labirinto e microtubos apresentaram desempenho similares para um intervalo de pressão de serviço entre 90 e 110 kPa; os resultados das análises da água residuária utilizada no segundo experimento comprovaram a viabilidade técnica de seu uso em irrigação por gotejamento e a eficácia dos tratamentos empregados; a filtração lenta apresentou remoção média de sólidos suspensos de 90,2% e 81,8% de turbidez da água, destacando-se na segunda repetição experimental; os métodos de desinfecção da água por ultravioleta e enriquecimento da água com dióxido de carbono apresentaram resultados expressivos na remoção média de E. coli e DBO5 na segunda repetição experimental; o tratamento com radiação ultravioleta removeu 100% dos bactérias e reduziu 50,1% a matéria orgânica da água; para as duas repetições experimentais do segundo experimento, não foram observadas diferenças significativas entre os dois tipos de gotejadores, considerando-se os valores de uniformidade estatística (US) e uniformidade de emissão (EU) obtidos; em relação aos índices de produtividade do pimentão destacaram-se os tratamentos irrigados com água residuária; pelos resultados obtidos no terceiro experimento, ficou comprovada a maior sensibilidade ao entupimento dos microtubos em relação aos gotejadores do tipo labirinto utilizados nesta pesquisa.The use of wastewater in irrigation systems is becoming widely studied and recommended by many researchers all over the world as a viable alternative to attend water and nutrients plants necessities and to act as an environmental protector. This study was conducted to investigate and evaluate the performance of two kinds of emitters, labyrinth-type that is widely used in irrigations projects and spaghetti tubing that has a lower cost, but is not so used. Also it pretended to evaluate the performance of some wastewater treatments, conventional and alternatives, mainly to prevent emitters clogging: rapid sand filtration plus disc filters; slow sand filtration with dioxide carbon injection on water and slow sand filtration plus ultraviolet radiation disinfection. A fourth subunit was irrigated with potable fresh water to compare the wastewater effect on peppers production. Another subject of the present research was the evaluation of physics, chemical and biological parameters of quality from different kinds of water used on peppers irrigation and its productivity. Three experiments were conducted within 2005 may and 2006 march, allowing the realization of two cycles of the culture inside a greenhouse and some hydraulic tests both in laboratory and in greenhouse. The experimental statistic design was a 4x2 factorial. Two factors were considered: kinds of emitters (in two levels) and different types of water (in four levels). The results of the present study suggested that: labyrinth-type and spaghetti-tubing emitters had similar performance in a pressure range of 90 – 110 kPa; the results of wastewater analyses assured technical viability of its use in drip irrigation systems and good uniformity efficiency of the experimental treatments; slow sand filtration presented 90,2% average removal of suspended solids and 81,8% of water turbidity, detaching on the second phase; both complementary water treatments (UV and CO2) presented expressive results of average removal of E. coli and DBO5 in the second phase; ultraviolet radiation reactor removed 100% of E. coli and 50,1% of organic matters on water; there were observed no significant difference between the emitters used in both phases of the second experiment and both Us and EU coefficients; betters levels of production were obtained with the use of wastewater. The third experiment assured the greater clogging sensibility of spaghetti-tubing when compared with labyrinth-type

A IMPORTÂNCIA DA QUALIDADE DA ÁGUA NOS PROJETOS DE IRRIGAÇÃO - UM ESTUDO DE CASO. THE IMPORTANCE OF THE VALUATION OF WATER QUALITY IN IRRIGATION PROJECTS

O presente trabalho teve por objetivo investigar a influência da qualidade da água na uniformidade da lâmina dágua aplicada por sistemas de  irrigação localizada em culturas de Citrus no Estado de  São  Paulo.  O  estudo  foi  realizado  em  cinco  fazendas  de  produção  de  Citrus  onde são empregados sistemas de irrigação por gotejamento compostos por um total de 81 cabeçais de controle de filtragem que operaram com  filtros de discos de 120mesh (130mm). Foram coletadas amostras de água para análises da  concentração de  sólidos suspensos, da turbidez e da cor aparente, classificação quanto ao risco de entupimento de gotejadores e determinação do índice de uniformidade de distribuição de água  pelos emissores. Os resultados mostraram que mesmo utilizando  sistemas  de  filtragem  nos  cabeçais,  muitas  linhas  de  gotejamento  apresentaram problemas  decorrentes  de  entupimento  de  gotejadores  por  material  sólido  em  suspensão.                             O presente trabalho permite concluir que é necessário um  conhecimento mais detalhado da qualidade da água a ser empregada  na irrigação  principalmente do tipo de material que provoca entupimentoa  fim  de  contribuir  para  a  escolha  de  sistemas  de  filtragem  mais  eficientes  e adequados, minimizando os problemas que ocorrem com esse método  de irrigação.</p

Performance of non woven synthetic fabric and disc filters for fertirrigation water treatment Desempenho dos filtros de mantas não tecidas e de disco no tratamento de água para fertirrigação

Obstruction of emitters caused by the presence of solid particles in the water raises the cost and maintenance of trickle irrigation systems, and might compromise their utilization. This research was performed through test fields, with the objective of evaluating the performance of a disc filter (130 microns) and a non woven synthetic fabric filter on the removal of physical, chemical and biological impurities from the irrigation water, which may cause emitter obstruction during fertirrigation processes. The evaluation criteria of the impurities present in the irrigation water, were based on studies performed on trickle irrigation systems. Specifically, physical, chemical and biological parameters analyzed in the inflow and outflow water from both filters were: pH, turbidity, total suspended solids, salinity, total iron, sulphites, manganese, algae and bacteria. Results pointed to chemical factors, which presented medium clogging risks to the emitters; those factors were: pH, total iron and sulphite concentration. All the other parameters of water quality did not present clogging risks. A comparative analysis of head loss evolution, according to the filtered volume, was also atempted Non woven synthetic fabric filter presented a higher evolution when compared to the disc filter.<br>Um dos fatores que elevam os custos de operação e manutenção dos sistemas de irrigação localizada e, em certos casos, inviabiliza a utilização desse método, é a obstrução de emissores pela presença de partículas sólidas na água de irrigação. O presente trabalho teve por objetivo principal estimar, através de ensaios experimentais de campo, o desempenho de um filtro de disco (130 microns) com outro de manta sintética não tecida na remoção de impurezas de origens físicas, químicas e biológicas presentes na água de irrigação que promovem o entupimento dos emissores, quando se utiliza a fertirrigação. Os critérios para avaliação das impurezas presentes na água de irrigação foram baseados nos estudos realizados em sistemas de irrigação localizada. Especificamente foram analisados os seguintes parâmetros físico-químicos e biológicos da água afluente e efluente dos filtros: pH, turbidez, sólidos suspensos totais, salinidade, ferro total, sulfetos, manganês, algas e bactérias. Os fatores químicos que apresentaram médio risco de obstrução aos emissores foram pH, concentração de ferro total e sulfetos. Todos os demais parâmetros de qualidade de água analisados resultaram em valores que não apresentam risco de entupimento aos gotejadores. Procurou-se também fazer o acompanhamento da evolução da perda de carga em função do volume filtrado para os filtros, para realizar uma análise comparativa. No filtro de manta sintética não tecida, a evolução da perda de carga foi mais acentuada e mais rápida em relação ao de disco, por causa da sua maior eficiência na remoção de algas e bactérias