Entupimento de emissores autocompensantes com aplicação de sulfato e óxido de ferro

v.44, n.3, p.385–402, 2016 http://dx.doi.org/10.15361/1984-5529.2016v44n3p385-402

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Entupimento de emissores autocompensantes com aplicação de

sulfato e óxido de ferro

Obstruction of self-compensating emitters with application of sulfate and

iron oxide

Lilian Cristina Castro de CARVALHO1_{; Rubens Duarte COELHO}2_{; Marconi Batista TEIXEIRA}3_;

Fernando Nobre CUNHA4_{; Nelmício Furtado da SILVA}5_{; Frederico Antonio Loureiro SOARES}3_;

Vitor Marques VIDAL5_{; Wilker Alves MORAIS}5

1 _{Doutora; Instituto Federal do Ceará, IFCE; liliancarv@ifce.edu.br}

2 _{Doutor; Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Universidade de São Paulo; rdcoelho@esalq.usp.br} 3 _{Doutor; Instituto Federal Goiano – Campus Rio Verde; marconibt@gmail.com; fredalsoares@hotmail.com}

4 _{Autor para correspondência. Doutorando; Instituto Federal Goiano – Campus Rio Verde; Laboratório de Hidráulica e} Irrigação; Rodovia Sul Goiana, Km 01, CEP: 75.901-970, Rio Verde – GO; fernandonobrecunha@hotmail.com

5 _{Doutorando; Instituto Federal Goiano – Campus Rio Verde; nelmiciofurtado@gmail.com; vmarquesvidal@gmail.com;} wilker.alves.morais@gmail.com

Recebido em: 17-07-2015; Aceito em: 12-04-2016 Resumo

O objetivo foi quantificar possíveis distúrbios de vazão e avaliar a suscetibilidade de diferentes tubos goteja-dores autocompensantes ao entupimento parcial e total por ferro solúvel na água de irrigação (óxido de ferro) via duas qualidades de água (com e sem carga orgânica) e sólidos suspensos (solo), com os emissores dos tubos gotejadores posicionados para baixo e para cima. Foi realizado o experimento em um período de 12 meses, utilizando-se de 9 modelos de tubos gotejadores novos (autocompensante), com suas respectivas linhas gotejadoras, montadas em uma bancada de ensaios, em estrutura metálica localizada no Laboratório de Irrigação, da Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” - ESALQ/USP. No experimento, os tratamentos foram divididos em duas fases, sendo que, na fase 1 (T1, T2, T3 e T4), avaliou-se a suscetibilidade de diferentes tubos gotejadores ao entupimento por ferro solúvel via duas qualidades de água de irrigação (com e sem carga orgânica) e, na fase 2 (T5, T6, T7 e T8), avaliou-se a suscetibilidade de diferentes tubos gotejadores ao entupimento por aplicação de ferro solúvel, carga orgânica (fitoplâncton/algas) e sólidos em suspensão, com os emissores posicionados para cima e para baixo. Ainda, na fase 2, aplicou-se uma solução concentrada, nos tratamentos T5 e T8, com uma relação de 1:30, diretamente nos tubos gotejadores, sem passar por filtragem. Este procedimento fora adotado com o objetivo de simular a quantidade de material sedimentado numa linha de tubos gotejadores instalada em campo, de aproximadamente 300 m. A aplicação de sólidos em suspensão e elevado teor de ferro, sem passar por filtragem (tratamentos T5 e T8/Fase2) intensificaram o processo de entupimento, e a adição de partículas de solo aos tratamentos, passando pelo sistema de filtragem (T6 e T7/Fase 2), não potencializou mudanças significativas do cenário de suscetibilidade ao entupimento na grande maioria dos diferentes modelos de tubos gotejadores.

Palavras-chave adicionais: carga orgânica; irrigação localizada; obstrução de gotejadores. Abstract

The objective was to quantify possible disturbances of flow rate and evaluating the susceptibility of self- -compensating drip emitters the partial and total obstruction subject to the application of soluble iron, suspended solids (soil particles) in water containing organic material, with emitter’s outlet positioned down and up. Two experiments were carried out A and B during 12 months period, using 9 models of new drip tubes. The tests were conducted on a bench test located at the Irrigation and Drainage Laboratory of the University of Sao Paulo (ESALQ / USP). In the experiment treatments were divided in two phases: in phase 1 (T1, T2, T3 and T4) it was evaluated the susceptibility of different drip tube to clogging by soluble iron under two water qualities (with and without organic load) and in phase 2 (T5, T6, T7 and T8) it was assessed the susceptibility of different drip tube for clogging by the application of soluble iron, organic load (phytoplankton / algae) and suspended solids with emitter’s outlet positioned up and down, still in phase 2 it was applied a concentrated solution in T5 and T8, with a concentration relation 1:30, directly to drip tubes, without passing through the filter, this procedure was adopted to simulate the amount of material sedimented in a lateral line of drip tubes installed in the field, of approximately 300 m. The applying suspended solids and high content of iron, without passing through the filtering system (T5 and T8/Fase 2) intensified the clogging process and the addition of soil particles to treatments through the filtering system (T6 and T7/Fase 2) presented no significant change in the scenario of the most different types of drip tubes tested.

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Introdução

Sistemas de irrigação localizada, dimensiona-dos adequadamente e operando com emissores de alta qualidade, quando instalados no campo, podem sofrer a influência de fatores (temperatura, topografia e entupimentos) não considerados na concepção do projeto (Prado et al., 2014).

Nos sistemas de irrigação localizada, os emissores apresentam alta suscetibilidade ao entu-pimento, prejudicando o funcionamento geral do sis-tema de irrigação, afetando suas características de operação e exigindo manutenções mais frequentes (Batista et al., 2013).

A obstrução pode ser favorecida por caracte-rísticas tais como: material orgânico em suspensão, deposição química e partículas minerais, característi-cas hidráulicaracterísti-cas, topografia do terreno, pressão de operação, tamanho dos tubos, espaçamento entre emissores, variabilidade de vazão dos emissores e filtragem da água não adequada (Carvalho et al., 2006); deste modo, a sensibilidade ao problema de entupimento varia com as características do gotejador e com a qualidade da água relacionada aos aspectos físicos, químicos e biológicos (Santos et al., 2003; Silva et al., 2012).

Segundo Yavuz et al. (2010), o problema do entupimento pode ocorrer mesmo quando todos os fatores relativos ao emissor são adequados para uma distribuição de água uniforme; além disso, ainda reforça que a uniformidade de distribuição de água é aceita como um dos principais critérios para a avaliação do desempenho de sistemas de irrigação.

A obstrução de gotejadores afeta a uniformi-dade de aplicação de água e, consequentemente, reduz a eficiência da aplicação de produtos químicos, via água de irrigação, na mesma proporção da redu-ção de uniformidade de aplicaredu-ção (Batista et al., 2010).

Uma das formas de se prevenir o entupimento de sistemas de irrigação localizada consiste no

trata-mento preliminar da água de irrigação, fazendo-se uso de sistema com aeração, decantação e filtragem (Lemos Filho et al., 2011).

A presença de ferro (Fe) na água aparece como um dos principais problemas relacionados à obstrução de emissores de um sistema de irrigação localizada, sendo que níveis acima de 1,5 ppm são considerados, em partes um alto risco potencial de obstruções, segundo a qualidade de água da irrigação (Fernandes et al., 2011).

O ferro encontra-se solúvel na água de irrigação em sua forma reduzida (Fe+2_{), que, ao passar} pelo sistema de filtragem, oxida-se, precipitando e adquirindo a forma de Fe+3 _{(Mantovani et al., 2006).}

O objetivo deste trabalho foi quantificar possíveis distúrbios de vazão e avaliar a suscetibili-dade de diferentes tubos gotejadores autocompensan-tes ao entupimento parcial e total por ferro solúvel na água de irrigação (óxido de ferro), via duas qualidades de água (com e sem carga orgânica) e sólidos suspensos (solo), com os emissores dos tubos gotejadores posicionados para baixo e para cima.

Material e métodos

A pesquisa foi conduzida no Laboratório de Irrigação da Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” - ESALQ/USP, localizada no município de Piracicaba - SP, cujo clima é classificado como Cwa - subtropical úmido, segundo classificação climática de Köppen, temperatura média máxima superior a 22 °C e média mínima de 18 °C, ocorrendo chuvas predo-minantemente no verão.

O experimento foi desenvolvido em uma bancada de ensaios, construída em estrutura metálica, composta por três andares, com 11 m de comprimento, 4 m de largura e 5,8 m de altura, sendo cada andar da bancada independente dos demais (Figura 1).

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Ao final da aplicação, os registros eram fechados com o sistema ainda em funcionamento, para evitar o retorno da solução ao reservatório, garantindo assim que a solução permanecesse em contato com toda a superfície interna da linha gotejadora. Para evitar uma perda acentuada da solução ao longo da semana, foram colocadas cortinas de plástico nas laterais da bancada de ensaio. Após cada ensaio de vazão, o sistema permanecia desligado por um dia, com o objetivo de se fazer limpeza, preparo da nova solução, reparos e manutenção do sistema.

Os tratamentos realizados na fase 1 do experimento podem ser resumidos da seguinte forma: Tratamento T1 (linhas gotejadoras do setor 1): 6 mg L-1 _{de Fe}+2 _{(sulfato ferroso) + água LAB (água} do Laboratório de Irrigação); Tratamento T2 (linhas gotejadoras do setor 2): 6 mg L-1 _{de Fe}+2 _{(óxido de} ferro) + água LAB; Tratamento T3 (linhas gotejadoras do setor 3): 6 mg L-1 _{de Fe}+2 _{(sulfato ferroso) + carga} orgânica (água LAG - água coletada no lago), e Tratamento T4 (linhas gotejadoras do setor 4): 6 mg L-1 de Fe+2 _{(óxido de ferro) + carga orgânica (água LAG)} (Tabelas 1 e 3).

Na fase 2, os tratamentos permaneciam 24 horas em aplicação continua e 72 horas em

repouso, e avaliou-se a suscetibilidade dos tubos gotejadores ao entupimento quando submetidos à aplicação de carga orgânica (fitoplâncton/algas), mais sólidos em suspensão, na concentração de 409 mg L-1 _{(Tabela 2) e 18,8 mg L}-1 _{de ferro solúvel} (Fe+2_{), sendo utilizada como fonte de ferro uma} associação de sulfato ferroso (6 mg L-1_{), de óxido de} ferro (6 mg L-1_{) e de hidróxido de ferro (6,8 mg L}-1_); associados apenas à água do lago, e teve duração de 1.068 horas de aplicação. Nesta fase (Fase 2), as linhas gotejadoras dos setores 1 (T5) e 2 (T6) tiveram seus orifícios posicionados para baixo, e as linhas gotejadoras dos setores 3 (T7) e 4 (T8) tiveram seus orifícios posicionados para cima.

Na fase 1, avaliou-se a suscetibilidade de diferentes tubos gotejadores ao entupimento por ferro solúvel na água de irrigação (óxido de ferro e sulfato ferroso), via duas qualidades de água (com e sem carga orgânica). Na fase 2, avaliou-se a suscetibilidade de diferentes tubos gotejadores ao entupimento por aplicação de ferro solúvel na água de irrigação (óxido de ferro, sulfato ferroso e hidróxido de ferro), carga orgânica (fitoplâncton/algas) e sólidos suspensos (solo), com os emissores dos tubos gotejadores posicionados para cima e para baixo.

Tabela 1 - Análise da água do Laboratório de Irrigação da ESALQ/USP, que foi utilizada na preparação da solução aplicada na fase 1. Water analysis of the irrigation Laboratory ESALQ / USP, which was used in the

preparation of the solution applied in phase 1.

Parâmetro Unidade Resultado

Alcalinidade (2CO32-+HC3-) mg L1 35,8 Cloreto (Cl-_{) mg L}1 _33,9 Nitrato (N-NO3) mg L1 20,5 Sulfato (SO42-) mg L1 149,3 Fósforo (P) mg L1 _0,05 Nitrogênio Amoniacal (N-NH3) mg L1 0,11 Sódio (Na+_{) mg L}1 _44,0 Potássio (K+_{) mg L}1 _7,1 Cálcio (Ca2+_{) mg L}1 _33,2 Magnésio (Mg2+_{) mg L}1 _9,2 Ferro (Fe2+_{) mg L}1 ₀ Cobre (Cu) mg L1 _0,01 Manganês (Mn) mg L1 _0,09 Zinco (Zn) mg L1 _1,14 Boro (B) mg L1 ₀ Alumínio (Al) mg L1 ₀

Cor aparente PtCo 4

Turbidez FTU 4

Sedimentos em suspensão mg L1 _6,0

Condutividade elétrica (CE) mS cm-1 _0,37

pH ---- 7,5

Gás carbônico (CO2) mg L1 1,9

Acidez (CaCO3) mg L1 6,5

Dureza total (CaCO3)* mg L1 120,6

*_{Dureza total calculada com base no equivalente de carbonato de cálcio (CaCO}

3). Total hardness calculated based on the calcium carbonate equivalent (CaCO3).

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Tabela 2 - Características físicas do solo da área experimental. Physical characteristics of the soil of the

area experimental.

Granulometria (%) Classe Textural Densidade (g cm-3₎

Argila Silte Areia

Argilosa global partículas

48,16 17,72 34,12 1,45 2,79

Os tratamentos realizados na fase 2 do experimento podem ser resumidos da seguinte forma: Tratamento T5 (linhas gotejadoras do setor 1): 18,8 mg L-1 _{de Fe}+2 _{(sulfato ferroso, óxido de} ferro e hidróxido de ferro) + sólidos suspensos (solo - 409 mg L-1_{) + carga orgânica (água LAG)} (Tabela 3) + solução concentrada (30 vezes a solução do reservatório), por um período de 5 minutos, com os emissores posicionados para baixo; Tratamento T6 (linhas gotejadoras do setor 2): 18,8 mg L-1 _{de Fe}+2 _{(sulfato ferroso, óxido de} ferro e hidróxido de ferro) + sólidos suspensos (solo - 409 mg L-1_{) + carga orgânica (água LAG), com os}

emissores posicionados para baixo; Tratamento T7 (linhas gotejadoras do setor 3): 18,8 mg L-1 _{de Fe}+2 (sulfato ferroso, óxido de ferro e hidróxido de ferro) + sólidos suspensos (solo - 409 mg L-1_{) + carga} orgânica (água LAG), com os emissores posiciona-dos para cima, e Tratamento T8 (linhas gotejadoras do setor 4): 18,8 mg L-1 _{de Fe}+2 _{(sulfato ferroso,} óxido de ferro e hidróxido de ferro) + sólidos suspensos (solo - 409 mg L-1_{) + carga orgânica} (água LAG) + solução concentrada (30 vezes a solução do reservatório), por um período de 5 minutos, com os emissores posicionados para cima.

Tabela 3 - Análise da água do lago utilizada na preparação da solução aplicada na fase 2. Analysis of lake

water used in preparing the solution applied in phase 2.

Parâmetro Unidade Resultado

Alcalinidade (2CO32-+ HCO3-) mg L-1 88,4

Cloreto (Cl -_{) mg L}-1 _19,0 Nitrato (N-NO3) mg L-1 0,6 Sulfato (SO42-) mg L-1 12,1 Fósforo (P) mg L-1 _0,14 Nitrogênio Amoniacal (N - NH3) mg L-1 1,1 Sódio (Na+_{) mg L}-1 _24,0 Potássio (K+_{) mg L}-1 _6,3 Cálcio (Ca2+_{) mg L}-1 _17,5 Magnésio (Mg2+_{) mg L}-1 _3,7 Ferro (Fe) mg L-1 _0,75 Cobre (Cu) mg L-1 ₀ Manganês (Mn) mg L-1 _0,04 Zinco (Zn) mg L-1 _0,17 Cor Aparente mg L-1 ₂₃₀ Turbidez mg L-1 ₄₈

Sedimentos em suspensão PtCo 25

Condutividade elétrica (CE) FTU 0,18

pH mg L-1 _7,4

Gás Carbônico (CO2) mS cm-1 5,3

Acidez (CaCO3) --- 33

Dureza Total* (CaCO3) mg L-1 58,7

Coliformes totais/100 mL mg L-1 _1,3x103

Coliformes termotolerantes/100 mL mg L-1 _9,2x102

*Dureza Total calculada com base no equivalente de Carbonato de cálcio (CaCO3) segundo Franson (1995): 2,497 [Ca, mg L-1_{] + 4,118 [Mg, mg L}-1_{]. Total hardness calculated based on the calcium carbonate equivalent (CaCO}

3) according to

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Durante o ensaio, foram mantidos os espa-çamentos originais das linhas gotejadoras, com o objetivo de evitar diferenças relacionadas à influência de emendas e da proximidade dos emissores, reduzindo os erros e mantendo, assim, as mesmas condições das linhas utilizadas pelos irrigantes. Desta forma, o número de gotejadores presentes na linha dependeu do espaçamento fornecido pelo fabricante, porém foi assegurado um número mínimo de 10 emissores para cada modelo analisado, com 4 repetições.

A Tabela 4 apresenta os emissores com suas características técnicas, ensaiados nas fases 1 e 2. Em função de os emissores ensaiados serem produtos comerciais e os ensaios a que foram submetidos não serem normatizados, os dados e as análises realizadas em todos os ensaios foram codificados para evitar qualquer tipo de especulação comercial dos resultados apresentados. A codificação utilizada na representação dos modelos de emissores não tem nenhuma relação com os nomes comerciais dos produtos nem tampouco com a sequência de emissores apresentados na Tabela 4.

Tabela 4 - Características técnicas: fluxo, vazão, diâmetro nominal (Ø N) e espaçamento entre gotejadores dos modelos convencionais utilizados no experimento das fases 1 e 2. Technical characteristics: flux, flow

rate, nominal diameter (Ø N) and spacing between drippers conventional models used in the experiment of Phases 1 and 2.

Fabricante Modelo* _{Fluxo Vazão (L h}-1_{) Ø N (m)} Espaçamento entre

gotejadores (m) Netafim Ram AC 2,3 16 0,50 Uniram AC 1,6 16 0,33 Dripnet AC 1,6 16 0,75 Toro Ag Drip In AC 2,5 17 0,75 Plastro Hydro PC AC 2,2 17 0,80 Hidro Drip AC 2,0 16 0,80 Irrimon Twin Plus AC 1,8 17,5 1,00 Vip Line AC 3,6 16 1,00 Irriloc AC 1,1 16,4 0,40

*_{Autocompensante (AC). Fonte: Catálogo dos fabricantes. Self compensate (AC). Source: catalog manufacturers.}

Depois de tabuladas as massas das águas coletadas, procedeu-se aos cálculos da vazão, com a Equação 1. Posteriormente foi calculada a distribuição percentual do número de emissores para diferentes faixas de redução de vazão e o tempo de operação do sistema avaliado, dos emis-sores autocompensantes utilizados nos tratamentos T1, T2, T3 e T4, na fase 1, e T5, T6, T7 e T8, na fase 2. O percentual de emissores entupidos refere-se ao total de cada modelo, ou refere-seja, 10 gotejadores.

60 d t 1000 P q ₍₁₎ em que: q – vazão do gotejador, L h-1_; P – massa da água coletada, g; t – tempo de coleta, min, e

d – densidade da água utilizada no ensaio, g L-1 _(o valor médio utilizado para conversão da água, para 25 o_{C, foi de 0,997).}

Resultados e discussão

Nos gotejadores autocompensantes, a ocor-rência de entupimento, entre outros fatores, pode ser devido a danos químicos causados à estrutura da membrana de compensação, ocorrendo um aumento de volume da membrana, reduzindo, assim, a passagem da água no orifício de saída.

Os tratamentos realizados mostraram que o modelo A, nos tempos de funcionamento de 0; 216 e 360 h, praticamente não apresentou percentuais de obstrução (Fase 1). No tempo de funcionamento de 504 h no T6 e T8, 10% dos gotejadores apresenta-vam 10% de redução de vazão, enquanto no tempo de funcionamento de 648 h para o T5 e T8, verificou-se 20% dos gotejadores com 30 e 40% de redução de vazão e apenas para o T8 observou-se redução de vazão mais expressiva, próxima a 100%, em 10% dos gotejadores, respectivamente. O T5 teve mais efeito sobre a vazão no tempo de funcionamento de 792 h, com reduções de vazão de 20; 40; 90 e 100%, em aproximadamente 10% dos gotejadores (Figura 2).

Nos tempos de funcionamento de 936 e 1.080 h, as reduções de vazão praticamente foram devido aos T5 e T8, com destaque para o aumento no total de gotejadores, com redução de vazão próxima a 100%, sendo que no T5 houve aumento de 30% para 40% dos gotejadores, à medida que no T8 se verificou para ambos os tempos de funcionamento, 40% de gotejadores com esta redução de vazão.

O T1, T5, T4 e T8 apresentaram redução de vazão progressiva com o tempo de funcionamento; entretanto, o mesmo não foi verificado com o T6 que, a partir do tempo de funcionamento de 1.224 h, apresentou de forma repentina 40% de gotejadores com redução de vazão de 94%, sendo esse tipo de entupimento parcial o mais danoso, tanto por não apresentar sinais iniciais da ocorrência da obstrução

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quanto devido a sua imprevisibilidade. O T3 e T7, nas fases 1 e 2, não alteraram a vazão do modelo A. Conforme Cunha et al. (2014), o entupimento parcial provoca uma quebra no sentido do fluxo da água, provocando um caminho preferencial de saída da água (parte não obstruída) devido às barreiras impostas pelo material depositado, consequen-temente causando a diminuição na vazão.

Os tratamentos realizados mostraram que o modelo B, nos tempos de funcionamento de 0; 216; 360; 504 e 648 h, não apresentou percentuais de obstrução (Fase 1 e início da Fase 2).

O T5 provocou redução de vazão de 10% no tempo de funcionamento de 792 h. Esta redução tornou-se mais significativa a partir do tempo de funcionamento de 936 h, com 10% dos gotejadores apresentando redução de vazão de 80%, enquanto 30% dos gotejadores apresentaram até 30% de redução de vazão; a redução de vazão manteve o mesmo padrão nos tempos de funcionamento de 1.080; 1.224 e 1.368 h, com 10% dos gotejadores com redução de 10; 20; 30; 60 e 100% (Figura 3).

O T8 ocasionou algum nível de obstrução parcial (8%) somente nos tempos de funcionamento de 936; 1.080; 1.224 e 1.368 h, em 10% dos gotejadores; já a redução de vazão de 4% no mesmo percentual de gotejadores foi observada no T6, nos tempos de funcionamento de 1.080 e 1.224 h, sendo esta redução de vazão também verificada no tempo de funcionamento de 1.368 h; no entanto, em maior número de gotejadores (20%). O T3 e T7, nas fases 1 e 2, não alteraram a vazão do modelo B. Em pesquisas realizadas com entupimentos decorrentes de partículas sólidas na malha hidráulica, Coelho et al. (2007) observaram que a obstrução total foi predominante em relação à parcial (afeta uma porção dos emissores igualmente).

Os tratamentos realizados mostraram que o modelo C, até o tempo de funcionamento de 504 h, não apresentou percentuais de obstrução (Fase 1 e início da Fase 2). No tempo de funcionamento de 792; 936; 1.080; 1.224 e 1.368 h, as reduções de vazão foram bem mais expressivas, chegando a 100% (obstrução total), verificada em 20; 50; 70; 80 e 90% dos gotejadores, respectivamente (Figura 4).

O modelo C teve sua vazão alterada com o T8 nos tempos de funcionamento de 648 e 936 h, apresentando até 20% de redução na vazão, em 10 e 20% dos gotejadores, respectivamente. Também foi verificada redução de 100% no tempo de funcionamento de 1.224 e 1.368 h, em 10% dos gotejadores. O T2, no tempo de funcionamento de 216 h, ocasionou redução de 20% em 10% dos gotejadores, sendo, entretanto, verificada uma alteração na vazão deste modelo, devido ao T6, apenas no tempo de funcionamento de 1.368 h, a qual foi de 10 e 40% em 10% dos gotejadores.

Resende (1999) afirma que o modelo Ram apresentou bom desempenho quanto à distribuição de entupimento, tendo 90% do total de seus

emissores sem redução de vazão, e nos 10% restantes, reduções entre 10 e 20% de vazão, até 480 horas de funcionamento; no entanto, a partir deste tempo, iniciou-se um processo gradativo de entupimento parcial, causando redução de vazão de 10 e 20% em 56 e 24%, respectivamente, dos emissores deste modelo, no tempo de funcionamento de 1.200 horas.

O modelo D teve a vazão reduzida em 40 e 100%, em 10 e 20% dos gotejadores com aplicação do T5 e T8 no tempo de funcionamento de 648 h, respectivamente. Estes tratamentos também foram responsáveis pela redução no tempo de funciona-mento de 792 h, com destaque para o T5, que teve a redução na vazão ampliada para 60%, em 10% dos gotejadores. No tempo de funcionamento de 936 h, o T6 passou a ocasionar redução de vazão (20%), assim como o T7 no tempo de funcionamento de 1.080 h (Figura 5).

O T5 acarretou o entupimento total em 60% dos gotejadores, nos tempos de funcionamentos de 1.080 e 1.224 h, e em 80% dos gotejadores no tempo de funcionamento de 1.368 h. O mesmo foi verificado no T6 e T8, em 10 e 60% dos gotejadores, enquanto o T7 provocou apenas entupimento parcial, com redução de 10; 50 e 90% em até 20% dos gotejado-res, respectivamente, indicando uma suscetibilidade ao entupimento do modelo D à aplicação de Fe2+_.

Gomes et al. (2013) realizaram um trabalho com o objetivo de analisar o desempenho hidráulico (variação de vazão) de 26 modelos de gotejadores autocompensantes, submetidos à aplicação de turfa gel, via água de irrigação, e concluíram que a aplicação de turfa gel agravou os problemas de entupimento, mostrando que, para a correta utiliza-ção desse produto via água de irrigautiliza-ção, deve ser utilizada a concentração mínima recomendada pelo fabricante, a fim de evitar alterações quanto à unifor-midade de aplicação de água dos diferentes modelos de gotejadores utilizados no ensaio.

O modelo E, desde o tempo de funcionamento de 216 h, apresentou diminuição na vazão de 10; 10 e 30% no T1, T3 e T4, em 10% dos gotejadores, respectivamente. As reduções de vazão no modelo E ficaram restritas a 10% para todos os tratamentos até o tempo de funcionamento de 1.224 h; já a partir deste tempo de funcionamento (1.368 h), o T8 induziu ao entupimento total 10% dos gotejadores (Figura 6).

O modelo F, com a aplicação dos tratamen-tos, apresentou comportamento similar ao do modelo E, com reduções de vazão restritas a 10% até o tempo de funcionamento de 1.224 h, com entupi-mento total sendo verificado apenas no tempo de funcionamento de 1.368 h, devido ao T8, em 10% dos gotejadores (Figura 7).

O modelo G apresentou redução de vazão a partir de zero hora de funcionamento, devido a 1 dos 10 emissores selecionados ter apresentado vazão

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bem superior aos demais emissores (3,30 L h-1_), alterando, assim, a vazão média dos emissores; entretanto, com a continuidade do ensaio, a partir de 1.224 horas de funcionamento, houve um início de obstrução deste emissor, reduzindo sua vazão a um valor próximo dos demais (Figura 8).

O modelo G apresentou redução de vazão da ordem de 10 e 40% devido ao T2, em 40 e 10% dos gotejadores (0 h), respectivamente. Este trata-mento não ocasionou reduções superiores a 40%; entretanto, praticamente todos os gotejadores apresentaram algum nível de queda na vazão. Todos os tratamentos causaram efeitos na vazão a partir do tempo de funcionamento de 648 h, sem, no entanto, ultrapassar os 40% de redução na vazão, com exceção do T5, que provocou entupimento total em 20% dos gotejadores, no tempo de funcionamento de 792 h, chegando a 80% dos gotejadores entupidos no tempo de funcionamento de 1.368 h.

O modelo H mostrou alta suscetibilidade ao entupimento total, pois já no tempo de funcionamento de 216 h apresentou redução de 10% na vazão em todos os tratamentos; para este modelo, o entupi-mento total foi verificado nos tempos de funciona-mento de 648; 1.224 e 648 h, no T5, T6 e T8, respectivamente (Figura 9). No T6, apenas 20% dos gotejadores apresentaram entupimento total, mas de forma bem mais agressiva foi verificado no T5 e T8, onde 100 e 90% dos gotejadores foram totalmente obstruídos. Assim, este modelo apresenta baixo desempenho quando se utiliza água com maiores concentrações de Fe2+_{. Ribeiro et al. (2010)} verificaram, em alguns modelos, um desempenho ruim, apresentando valores de entupimento acima de 20% e chegando a 77% de redução de vazão, sendo, portanto, considerados como de alta suscetibilidade ao entupimento.

O modelo I, como o modelo H, não demons-trou desempenho satisfatório, apresentando entupi-mento total desde o início da fase 2 (504 h) no T5. Todos os gotejadores no T5 e T6 foram totalmente obstruídos no tempo de funcionamento de 1.224 h, e o T8 causou entupimento total em 90% dos gotejado-res, no tempo de funcionamento de 1.368 h, en-quanto a redução no T7 não ultrapassou os 50% (1.368 h). O posicionamento dos emissores voltados para baixo (T1, T2, T5 e T6) favoreceu a ocorrência do entupimento total, sendo este observado em todos os emissores do modelo I, o mesmo não sendo verificado quando estes emissores foram posiciona-dos para cima, mas ainda assim houve um percen-tual de entupimento total considerável (Figura 10).

Rocha et al. (2015) verificaram que a posição interferiu tanto para aplicação de partículas de solo argiloso quanto para turfa líquida; no entanto, a aplicação de solo foi inversa à da turfa no que diz respeito à posição, o que pode ser em função da diferença física e química dos produtos aplicados.

Os modelos H e I, consequentemente, foram os que apresentaram maior variação no percentual de entupimento de seus emissores durante a fase 1, sendo que, ao final de 360 horas de funcionamento, o modelo H apresentou redução de vazão em todos os tratamentos, a saber: 10% de obstrução em 20% de seus emissores, nos tratamentos T1 e T4; 10% de obstrução em 50% de seus emissores no tratamento T2 e 10% de entupimento em 10% de seus emissores no tratamento T3. O modelo I, ao final de 360 horas de funcionamento, apresentou 20; 10; 10 e 20% de redução de vazão em 10; 10; 30 e 10% dos emissores, nos tratamentos T1, T2, T3 e T4, respectivamente.

Conforme são apresentados nas Figuras de 2 a 10, os modelos A, B, D e I, de maneira geral, não apresentaram redução de vazão durante a Fase 1 (0 a 360h), para todos os tratamentos realizados. Os modelos C, E e F apresentaram um padrão de distri-buição do nível de entupimento que não superou 20% do total de gotejadores com redução de vazão na faixa de apenas 10%, e somente nos tratamentos T1 e T2.

A Fase 2 foi a que apresentou maior variação de redução de vazão por parte dos emissores estudados em todos os tratamentos realizados, de tal forma que, ao final de 1.368 horas de funcionamento (fim da fase 2), pelo menos 10% de todos os emissores estudados apresentaram, no mínimo, 10% de redução de vazão em todos os tratamentos realizados. A uniformidade de aplicação da água não será afetada significativamente pela variação de fabricação dos emissores e, sim, pela provável variação na vazão, devido ao entupimento (Souza et al., 2012).

Ainda na Fase 2, observou-se que os tratamentos T5 e T8 foram os que apresentaram um maior número de emissores obstruídos. No tratamento T5, com exceção dos modelos E e F todos os demais modelos apresentaram, pelo menos, 10% de seus emissores totalmente obstruídos até o final do experimento (1.368 h). No tratamento T8, com exceção dos emissores do modelo B, houve 100% de obstrução, em pelo menos, 10% dos emissores estudados.

O maior percentual de emissores com entupimento total foi observado para o modelo I, que a partir da hora 1.224 apresentou 100% de seus emissores totalmente obstruídos nos tratamentos T5 e T6. Já os modelos B, E e F foram os que detiveram o menor percentual de seus emissores totalmente obstruídos, sendo que apenas 10% destes sofreram redução de 100% de vazão. Teixeira (2006) obteve modelos de tubos gotejadores autocompensantes com 100% de seus emissores totalmente obstruídos após 1.512 horas de funcionamento.

392

Figura 2 – Percentual do número total de gotejadores por faixa de redução de vazão, para o modelo A, nos tratamentos: T1/F1; T2/F1; T3/F1; T4/F1; T5/F2; T6/F2; T7/F2 e T8/F2. Percentage of total number of emitters

by flow rate reduction range for the model A, treatments: T1/F1; T2/F1; T3/F1; T4/F1; T5/F2; T6/F2; T7/F2 and T8/F2. FASE 1 FASE 1 FASE 1 FASE 2 FASE 2 FASE 2 FASE 2 FASE 2 FASE 2 FASE 2

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Figura 3 – Percentual do número total de gotejadores por faixa de redução de vazão, para o modelo B, nos tratamentos: T1/F1; T2/F1; T3/F1; T4/F1; T5/F2; T6/F2; T7/F2 e T8/F2. Percentage of total number of emitters

by flow rate reduction range for the model B, treatments: T1/F1; T2/F1; T3/F1; T4/F1; T5/F2; T6/F2; T7/F2 and T8/F2. FASE 1 FASE 1 FASE 1 FASE 2 FASE 2 FASE 2 FASE 2 FASE 2 FASE 2 FASE 2

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Figura 4 – Percentual do número total de gotejadores por faixa de redução de vazão, para o modelo C, nos tratamentos: T1/F1; T2/F1; T3/F1; T4/F1; T5/F2; T6/F2; T7/F2 e T8/F2. Percentage of total number of emitters

by flow rate reduction range for the model C, treatments: T1/F1; T2/F1; T3/F1; T4/F1; T5/F2; T6/F2; T7/F2 and T8/F2. FASE 1 FASE 1 FASE 1 FASE 2 FASE 2 FASE 2 FASE 2 FASE 2 FASE 2 FASE 2

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Figura 5 – Percentual do número total de gotejadores por faixa de redução de vazão, para o modelo D, nos tratamentos: T1/F1; T2/F1; T3/F1; T4/F1; T5/F2; T6/F2; T7/F2 e T8/F2. Percentage of total number of emitters

by flow rate reduction range for the model D, treatments: T1/F1; T2/F1; T3/F1; T4/F1; T5/F2; T6/F2; T7/F2 and T8/F2. FASE 1 FASE 1 FASE 1 FASE 2 FASE 2 FASE 2 FASE 2 FASE 2 FASE 2 FASE 2

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Figura 6 – Percentual do número total de gotejadores por faixa de redução de vazão, para o modelo E, nos tratamentos: T1/F1; T2/F1; T3/F1; T4/F1; T5/F2; T6/F2; T7/F2 e T8/F2. Percentage of total number of emitters

by flow rate reduction range for the model E, treatments: T1/F1; T2/F1; T3/F1; T4/F1; T5/F2; T6/F2; T7/F2 and T8/F2. FASE 1 FASE 1 FASE 1 FASE 2 FASE 2 FASE 2 FASE 2 FASE 2 FASE 2 FASE 2

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Figura 7 – Percentual do número total de gotejadores por faixa de redução de vazão, para o modelo F, nos tratamentos: T1/F1; T2/F1; T3/F1; T4/F1; T5/F2; T6/F2; T7/F2 e T8/F2. Percentage of total number of emitters

by flow rate reduction range for the model F, treatments: T1/F1; T2/F1; T3/F1; T4/F1; T5/F2; T6/F2; T7/F2 and T8/F2. FASE 1 FASE 1 FASE 1 FASE 2 FASE 2 FASE 2 FASE 2 FASE 2 FASE 2 FASE 2

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Figura 8 – Percentual do número total de gotejadores por faixa de redução de vazão, para o modelo G, nos tratamentos: T1/F1; T2/F1; T3/F1; T4/F1; T5/F2; T6/F2; T7/F2 e T8/F2. Percentage of total number of emitters

by flow rate reduction range for the model G, treatments: T1/F1; T2/F1; T3/F1; T4/F1; T5/F2; T6/F2; T7/F2 and T8/F2. FASE 1 FASE 1 FASE 1 FASE 2 FASE 2 FASE 2 FASE 2 FASE 2 FASE 2 FASE 2

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Figura 9 – Percentual do número total de gotejadores por faixa de redução de vazão, para o modelo H, nos tratamentos: T1/F1; T2/F1; T3/F1; T4/F1; T5/F2; T6/F2; T7/F2 e T8/F2. Percentage of total number of emitters

by flow rate reduction range for the model H, treatments: T1/F1; T2/F1; T3/F1; T4/F1; T5/F2; T6/F2; T7/F2 and T8/F2. FASE 1 FASE 1 FASE 1 FASE 2 FASE 2 FASE 2 FASE 2 FASE 2 FASE 2 FASE 2

400

Figura 10 – Percentual do número total de gotejadores por faixa de redução de vazão, para o modelo I, nos tratamentos: T1/F1; T2/F1; T3/F1; T4/F1; T5/F2; T6/F2; T7/F2 e T8/F2. Percentage of total number of emitters

by flow rate reduction range for the model I, treatments: T1/F1; T2/F1; T3/F1; T4/F1; T5/F2; T6/F2; T7/F2 and T8/F2. FASE 1 FASE 1 FASE 1 FASE 2 FASE 2 FASE 2 FASE 2 FASE 2 FASE 2 FASE 2

401

Conclusões

Os resultados obtidos mostraram que a aplicação de sólidos em suspensão e de elevado teor de ferro, sem passar por filtragem (18,8 mg L-1 _de Fe+2 _{(sulfato ferroso, óxido de ferro e hidróxido de} ferro) + sólidos suspensos (solo - 409 mg L-1_{) + carga} orgânica + solução concentrada, com os emissores posicionados para baixo e para cima) intensificou o processo de entupimento.

A adição de partículas de solo aos tratamen-tos, passando pelo sistema de filtragem (18,8 mg L-1 de Fe+2 _{(sulfato ferroso, óxido de ferro e hidróxido de} ferro) + sólidos suspensos (solo - 409 mg L-1_{) + carga} orgânica, com os emissores posicionados para baixo e para cima), não potencializou mudanças significati-vas do cenário de suscetibilidade ao entupimento na grande maioria dos diferentes modelos de tubos gotejadores.

O posicionamento para baixo dos orifícios dos emissores foi o que demonstrou maior suscetibili-dade ao entupimento.

Nos ensaios realizados, o modelo E foi o que apresentou melhor desempenho, mantendo sua vazão praticamente constante, mesmo quando submetidos aos tratamentos mais agressivos (18,8 mg L-1 _{de Fe}+2 (sulfato ferroso, óxido de ferro e hidróxido de ferro) + sólidos suspensos (solo - 409 mg L-1_{) + carga orgânica +} + solução concentrada, com os emissores posiciona-dos para baixo e para cima). Os modelos A, B, C, D, F e G apresentaram desempenho intermediário. Os tratamentos realizados mostraram que os modelos H e I foram os que sofreram maiores percentuais de entupimento total.

Agradecimentos

Os autores agradecem ao Ministério da Ciência e Tecnologia (MCT), ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), à Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes), à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás (FAPEG), à Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP) e à Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” - ESALQ/USP, pelo apoio financeiro e estrutural.

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