Uniformidade de aplicação de água em sistemas de irrigação por gotejamento, abastecidos com água com altos teores de ferro e eficiência dos processos de tratamentos

Abstract

A irrigação por gotejamento apresenta várias vantagens sobre outros métodos, inclusive a possibilidade de alcançar elevados valores de coeficiente de uniformidade de distribuição de água (CUD). No entanto, essa eficiência pode ser comprometida pelo uso de água que contenha elevada concentração de partículas em suspensão, que podem causar um dos mais sérios problemas na operação de sistemas de irrigação: o entupimento de emissores. As obstruções causadas pelas precipitações químicas de materiais como carbonato, sulfato de cálcio e óxidos de ferro é outro grande problema relacionado com a qualidade da água de irrigação. Água com teores de ferro de 0,1 a 1,5 mg.L -1 possui moderada restrição, quanto ao risco de entupimento, para uso em sistemas de irrigação por gotejamento, e acima deste valor existe severa restrição. O ferro dissolvido na água, quando em contato com o oxigênio atmosférico, oxida-se à forma insolúvel, formando um precipitado de cor castanho-avermelhada. Em ambientes anaeróbicos, a oxidação também pode ocorrer pela ação de vários gêneros de bactérias, que oxidam o ferro dissolvido, produzindo mucilagem, que contribui para agravar os problemas de entupimento. Como medidas preventivas recomenda-se o uso de filtros, tratamento químico, abertura periódica de final de linha e inspeção de campo. Outra forma é provocar a precipitação de ferro antes que entre no sistema de irrigação. Para isso, o ferro é oxidado à forma insolúvel, por cloração, arejando a água por meio de saltos, bandejas, sistemas mecânicos em tanques abertos ou injetando ar na água para induzir à oxidação e precipitação do ferro. Uma vez precipitado, o ferro pode ser separado por meio de filtros, ou, antes de ser filtrada, passar por um tanque de decantação, o que seria um pré-tratamento. O objetivo deste trabalho foi verificar a eficiência das medidas preventivas citadas e a uniformidade de distribuição de água em sistemas de irrigação por gotejamento, abastecidos com água, que apresentam teor de ferro total maior que o recomendado. Foram avaliados sete sistemas de irrigação por gotejamento na região norte do Estado do Espírito Santo, constatando-se que melhores resultados, tanto de uniformidade de distribuição quanto de redução do teor de ferro na água, podem ser alcançados quando se utiliza, não uma, mas um conjunto de medidas, prolongando assim a vida útil do sistema.

Drip irrigation systems present several advantages above other methods, including the possibility to reach high values of water distribution uniformity coefficient (CUD). However, this efficiency can be committed by the use of water that contains high concentration of particles in suspension, so that they can cause one of the most serious problems in the operation of irrigation systems, the emitters clogging. The obstructions caused by chemical precipitations of materials, like carbonate, calcium sulfate and iron oxides, it is another great problem related with the irrigation water quality. Water with iron texts of 0,1 to 1,5 mg.L -1 , possesses moderate restriction, related with clogging, for use in drip irrigation systems, and above these values, exist several restrictions. The iron dissolved in water, when in contact with the atmospheric oxygen, oxidized to a insoluble form, forming a chestnut-red color precipitated. In anaerobic atmospheres, the oxidation can also happen because of the action of several bacterias types, that oxidize the dissolved iron, producing mucilage that contribute to worsen clogging problems. As preventive measures, it is recommended the use of filters, chemical treatment, periodic end line opening and field inspection. Another form is to cause the precipitation of the iron before this enters in the irrigation system. For this, the iron is oxidized to the insoluble form, by chlorination, airing the water by means of jumps, trays, mechanical systems in open tanks or injecting air in the water, to induce the oxidation and precipitation of the iron. Once precipitate, the iron can be separated through filters, or before being filtered, pass for a settling basin, what would be a pre-treatment. The objective of this work was to verify the efficiency of the mentioned preventive measures and the water distribution uniformity in drip irrigation systems supplied with water, what presents a larger total text of iron than the recommended. For this, seven drip irrigation systems were evaluated in north of Espírito Santo region, verifying that better results, so much of distribution uniformity as of reduction of the text of iron in the water, can be achieved, when it is used, not one, but a group of measures, prolonging in that way, the useful life of the irrigation system.