Dynamic and control of drippers clogging due to chemical precipitates and fitoplankton content

Este trabalho foi desenvolvido visando quantificar possíveis distúrbios de vazão em emissores do tipo gotejador (irrigação localizada) submetidos à utilização de água com diferentes Índices de Saturação de Langelier, fertilizantes ou água com elevado fitoplâncton. O experimento foi realizado em três fases, utilizou-se 26 modelos de gotejadores autocompensantes e convencionais, sendo suas linhas montadas em uma bancada de ensaios em estrutura metálica com quatro blocos. A primeira fase compreendeu os ensaios 1 e 2: Monitoramento de entupimento em gotejadores convencionais e autocompensantes por precipitados químicos de carbonatos de cálcio e magnésio; 3 e 4: Desobstrução de gotejadores convencionais e autocompensantes com aplicação contínua de HNO3 por 12 h; e ensaios 5 e 6: Monitoramento de entupimento em gotejadores convencionais e autocompensantes com a utilização de sulfato de cálcio a partir de 240 h de funcionamento do sistema; segunda fase: d) ensaios 7 e 8: Desobstrução de gotejadores convencionais e autocompensantes com a utilização de HCl, HNO3 e H2SO4; e) ensaios 9 e 10: Desobstrução de gotejadores convencionais e autocompensantes com CO2; Terceira fase: f) ensaio 11: Dinâmica do entupimento de gotejadores com a utilização de carbonato de potássio e posterior tratamento com HNO3, g) ensaio 12: Dinâmica do entupimento de gotejadores com a utilização de superfosfato simples e posterior tratamento com HNO3; h) ensaio 13: Dinâmica do entupimento de gotejadores com a utilização de cal hidratada; i) ensaio 14: Dinâmica do entupimento de gotejadores com água de elevado fitoplâncton e aplicação de cloro para desobstrução. Os resultados obtidos mostram que há diferenças marcantes entre modelos de emissores quanto ao seu desempenho sob diferentes Índices de Saturação de Langelier, tanto na susceptibilidade ao entupimento quanto no coeficiente de variação. Adequações na arquitetura ou no processo de fabricação dos gotejadores avaliados podem minimizar tanto a obstrução como os efeitos ocasionados por ela. O desempenho dos emissores evidencia elevada relação com o mecanismo de compensação de vazão dos mesmos. Emissores convencionais mostraram-se mais estáveis que os autocompensantes nos ensaios. Houve diferenças entre os modelos de gotejadores avaliados, com relação à suscetibilidade ao entupimento. Observou-se diferenças dos gotejadores avaliados quanto à resposta ao número de aplicações e ácidos utilizado, sendo que o HNO3 apresentou resultados mais positivos para maioria dos modelos. Os ácidos utilizados induziram o entupimento de alguns emissores e em outros modelos provocou aumento de vazão.This study attempts to quantify the flow rate variation in drippers (trickle irrigation) submitted to water with different hardness (Langelier Saturation Index), others fertilizer precipitates and fitoplankton content. The experiment was accomplished in three phases, 26 models of self-compensating (SC) and conventional (C) drippers were used. Drip lines were supported in a special test bench with four blocks. The first phase tests 1 and 2: clogging of SC and C drippers by chemical precipitates of calcium and magnesium carbonates; tests 3 and 4: unclogging of previous drippers with continuous application of HNO3 for 12 h; and tests 5 and 6: clogging of SC and C drippers by calcium sulfate. Second phase: tests 7 and 8: unclogging of SC and C drippers with HCl, HNO3 and H2SO4 acids; tests 9 and 10: unclogging of SC and C drippers with CO2. Third phase: test 11: dynamic of drippers clogging by potassium carbonate and subsequent treatment with HNO3, test 12: dynamics of drippers clogging by superfosfate fertilizer and subsequent treatment with HNO3; test 13: dynamics of drippers clogging by calcium oxide; test 14: dynamics of drippers clogging with water presenting high level of fitoplankton (algae) and application of chlorine for recovering. The results showed that there are noticeable differences for clogging susceptibilities and flow rate variation coefficient among emitters related to their performance under different Langelier Saturation Indexes, chemical precipitates and water fitoplankton content. Labyrinth design of the evaluated drippers can minimize either the obstruction or the effects caused by them. The negative performance of emitters evidences outstanding correlation with self-compensation flow rate mechanism. Conventional emitters showed more stable performance compare to other ones. There were differences among drippers models evaluated, regard to the susceptibility to clogging. It was also observed differences regarding the recovery rate related to the application frequency of acid and chemical used. HNO3 presented positive results for the most models. The acid treatment can result clogging of some emitters under certain circumstances