Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-02-22T17:50:29Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 958077 bytes, checksum: 6b38e92e4f95c0a3db36817664c0e883 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-22T17:50:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 958077 bytes, checksum: 6b38e92e4f95c0a3db36817664c0e883 (MD5) Previous issue date: 2004-02-26 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / O presente trabalho é parte do projeto integrado de tratamento de esgoto e agricultura irrigada do Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Viçosa (DEA/UFV) e foi desenvolvido com o objetivo de avaliar o desempenho de sistemas de irrigação por gotejamento utilizados na aplicação de esgoto sanitário de lagoa de maturação, bem como identificar os principais fatores de obstrução de gotejadores e verificar a eficiência do tratamento químico na prevenção do entupimento destes. Este trabalho foi realizado na Estação-Piloto de Tratamento de Esgoto (EPTE), localizada numa das áreas experimentais do DEA/UFV, em Viçosa, Minas Gerais. A EPTE foi abastecida com esgoto sanitário bruto de um conjunto residencial, que recebeu tratamento em três etapas. A primeira consistia na remoção dos sólidos de elevada massa específica, por meio de um desarenador. Em seguida, o esgoto sanitário foi disposto sobre faixas cultivadas com capim Tifton 85, para redução da sua carga orgânica. Após o tratamento secundário, o esgoto sanitário foi lançado em lagoa de maturação, com a finalidade de remover os agentes patogênicos presentes. O esgoto sanitário dessa lagoa abasteceu dois sistemas de irrigação por gotejamento, um montado em campo fertirrigando cafeeiros e o outro montado sobre uma plataforma de testes, construída ao lado da lagoa. Durante o período de ensaio, foram realizadas análises físicas, químicas, microbiológicas e hidrobiológicas do esgoto sanitário da lagoa de maturação. O sistema de irrigação montado em campo constou de um filtro de membrana automático autolimpante de 550 mesh e de gotejadores do modelo G1 (não-autocompensante). Fizeram-se quatro avaliações da uniformidade de aplicação de água, nos tempos de funcionamento de 0, 50, 100 e 120 horas, verificando-se, também, a eficiência de remoção dos sólidos suspensos pelo elemento filtrante. O sistema de irrigação montado sobre a bancada de testes constou de quatro unidades de irrigação, cada uma com os modelos de gotejadores: M1 (não-autocompensante), M2 (autocompensante) e M3 (não-autocompensante); todas com filtração comum em filtro de disco de 120 mesh. As unidades de irrigação receberam os seguintes tratamentos: T1, sem aplicação de produtos químicos; T2, com acidificação (pH 6,6) e cloração (0,4 mg L -1 de cloro residual livre); T3, com acidificação (pH 6,6) e cloração (1,0 mg L -1 de cloro residual livre); e T4, com acidificação (pH 6,6) e cloração (1,9 mg L -1 de cloro residual livre). Os produtos químicos foram aplicados por uma hora, a cada 35 horas de funcionamento das unidades de irrigação. As avaliações da uniformidade de aplicação de água foram realizadas a cada 80 horas de funcionamento das unidades de irrigação. Durante o período de ensaio, realizou-se um teste para verificação da eficiência de remoção dos sólidos suspensos pelo elemento filtrante do filtro de disco. As unidades de irrigação funcionaram por um período de 560 horas. Decorrido esse tempo, foram retiradas amostras dos gotejadores para análise, em laboratório, do material causador de entupimento. Diante dos resultados, conclui-se que: o sistema de irrigação por gotejamento montado em campo apresentou decréscimo na uniformidade de aplicação de água ao longo do tempo, devido à obstrução dos gotejadores, mesmo com a utilização de um sistema de filtragem de 550 mesh e a abertura dos finais de linhas a cada duas semanas. Após 120 horas de funcionamento, o modelo de gotejador G1 apresentou reduções no CUC, no CUD e na vazão de 4,49; 10,58; e 4,56%, respectivamente. A uniformidade de aplicação de água também apresentou redução considerável ao longo do período de ensaio no experimento montado sobre a plataforma de testes, que constou de três modelos de gotejadores. Após 560 horas de funcionamento ocorreram reduções nos valores do CUC, do CUD e da vazão dos modelos de gotejadores M1, M2 e M3 de 3,63, 7,50 e 11,86%; de 16,96, 31,98 e 20,18%; e de 12,53, 25,92 e 19,53%, respectivamente. Verificou-se, que o modelo de gotejador M1 foi o mais resistente ao entupimento devido provavelmente, à arquitetura interna de seu labirinto, que manteve um regime de escoamento turbulento suficiente para minimizar a deposição de partículas orgânicas em seu interior. Em média, a eficiência de remoção dos sólidos suspensos foi semelhante à dos filtros de membrana e de disco, sendo algumas comunidades zoo e fitoplanctônicas e larvas de insetos os principais fatores de obstrução dos sistemas de filtragem. O esgoto sanitário da lagoa de maturação apresentou componentes físicos, químicos e biológicos causadores dos entupimentos, com potencial variando de moderado a severo. No entanto, o fator principal de entupimento foi a formação de um biofilme, de coloração verde, resultante da interação entre colônias de bactérias e algas. No experimento montado sobre a bancada de testes, os distintos tratamentos químicos (T2, T3 e T4) mostraram-se eficientes com relação à inibição de bactérias aglomeradoras de partículas orgânicas. No entanto, estudos devem ser conduzidos para uma avaliação precisa da sustentabilidade ambiental do derivado clorado utilizado. / The present work is part of the integrated sewage treatment and irrigated agriculture project of the Universidade Federal de Viçosa’s Agricultural Engineering Department (DEA/UFV). It was developed to evaluate drip irrigation system performances used in the application of sanitary wastewater coming from maturation ponds, as well as to identify dripper clogging main causes and test chemical treatment efficiency in preventing it. The work was carried out at the Sewer Treatment Pilot Plant (EPTE), DEA/UFV’s experimental area, Viçosa, Minas Gerais. EPTE was supplied with raw sanitary sewer from a residential area that was treated in three stages. The first consisted of high specific mass solids removal, by means of a grit tank. Following, the sanitary wastewater was disposed on strips cultivated with Tifton 85 grass, for organic load reduction. After the secondary treatment, wastewater was directed to the maturation pond to remove pathogens. The sanitary wastewater from the pond supplied two drip irrigation systems, one in the field for coffee fertirrigation and the other on top of a test platform, built beside the pond. During the experimental time, the wastewater from the maturation pond was analyzed physically, chemically, microbiologically and hydrobiologically. The system installed in the field consisted of a 550 mesh automatic autocleaning membrane filter and (non-autocompensating) G1 drippers. Four evaluations for uniformity of water application, at the operation times 0, 50, 100 and 120 h were performed, and the efficiency of suspended solids removal by filtering was verified. The irrigation system installed on a test platform consisted of four irrigation units, each with the dripper models: M1 (non-autocompensating), M2 (autocompensating) and M3 (non- autocompensating), all of them with common filtration in a 120 mesh disk filter. The irrigation units had the following treatments: T1, without chemical product application; T2, with acidification (pH 6,6) and chlorination (0,4 mg L -1 of free residual chlorine); T3, with acidification (pH 6,6) and chlorination (1,0 mg L -1 of free residual chlorine); and T4, with acidification (pH 6,6) and chlorination (1,9 mg L -1 of free residual chlorine). The chemical products were applied for one hour, at every 35 hours of irrigation system operation. The evaluations for uniformity of water application were carried out at every 80 hours of system operation. During the experimental time, a test to verify the efficiency of suspended solids removal by the disk filter was carried out. The irrigation units worked for 560 hours. After that time, dripper samples were collected for analysis of the material causing clogging, in laboratory. The results led to the following conclusions: the drip irrigation system installed in the field presented a decrease in the uniformity of water application with the time due to dripper clogging, even using a 550 mesh filtering system and open ends every two weeks. After 120 hours of operation, G1drippers presented reductions in CUC, CUD and in 4,49; 10,58; and 4,56% flow, respectively. The uniformity of water application also had considerable reduction during the experimental period in the experiment installed on the test platform, which consisted of three dripper models. After 560 hours operation, there were reductions in the values of CUC, of CUD and flow of dripper models M1, M2 and M3 of 3,63; 7,50; and 11,86%; of 16,96; 31,98; and 20,18%; and of 12,53; 25,92; and 19,53%, respectively. It was verified that dripper model M1 was the most resistant to clogging probably due to its labyrinth (flow-path) internal architecture, which maintained a regime of turbulent flow enough to minimize internal organic particle deposition. On average, efficiency of suspended solids removal was similar for both the membrane filter and the disk filter, being some zoo and phytoplankton communities and insect larvae the main causes of the filtering system’s clogging. Sanitary sewer derived from the maturation pond presented physical, chemical and biological components causing clogging, varying from moderate to severe potential. However, the main clogging factor was the formation of a green biofilm resultant of the interaction between bacterial and algae colonies. Chemical treatments (T2, T3 and T4) were efficient to inhibit organic particle flocculating bacteria in the experiment installed on the test platform. However, studies ought to be carried out for a precise evaluation of the chlorine product environmental sustainability. / Dissertação importada do Alexandria

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-06-21Bitstream added on 2014-06-13T18:30:34Z : No. of bitstreams: 1 brauer_rl_me_botfca.pdf: 786217 bytes, checksum: fdfb7a5da26b6d788caa4ede1650975d (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Com o propósito de avaliar a susceptibilidade de dois tipos de gotejadores ao processo de entupimento por ferro, foi conduzido um experimento em uma bancada de ensaios no Laboratório de Ensaio de Equipamentos para Irrigação do Departamento de Engenharia Rural da Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” – Campus de Botucatu. O ensaio corresponde ao processo de entupimento, e foram avaliados os seguintes modelos de gotejadores NaanDanJain: NaanPC laranja e NaanPC azul. Foram utilizados segmentos de tubos, totalizando 25 emissores, onde se mediu a vazão com a pressão de 150 KPa, com três repetições para cada gotejador. A água utilizada no ensaio foi proveniente do lago do Departamento de Engenharia Rural que é comumente utilizado para irrigações de experimentos. Posteriormente foram calculados: Vazão Média, Coeficiente de Variação de Vazão (C.V.Q), Uniformidade de Distribuição da Água (C.U.D), Coeficiente de Uniformidade de Christiansen (C.U.C) e Vazão Relativa (V.R.). Foi utilizado delineamento experimental estatístico de blocos inteiramente casualizados, com fatorial 2x2x7, com três repetições, sendo o primeiro fator os tratamentos com ferro, o segundo fator os tipos de gotejadores e o terceiro fator o tempo. Os resultados obtidos não apontaram diferença significativa nas diferentes doses de ferro. Entretanto, os resultados apontaram diferença significativa na interação gotejador x tempo e coeficiente de uniformidade de Christiansen (CUC) e vazão relativa (V.R.) / The objective of this study was to evaluate the susceptibility of clogging by iron in two types of drippers using a test bank located at the Irrigation Experimental Laboratory in the Department of Agricultural Engineering of “Sao Paulo State University Julio de Mesquita Filho - Campus of Botucatu, Sao Paulo state. The experiment aims to study the clogging process, evaluating 2 models of drippers NaanDanJain: NaanPC orange and NaanPC blue. It was used tube segments, totaling 25 drippers, using pressure of 150 kPa, with 3 repetitions for each dripper. The water used in the test was from the lake of the Department of Agricultural Engineering which is commonly used for irrigation experiments. It was calculated: the average discharge, the variation coefficient of discharge (CVQ), the uniformity coefficient of distribution (CUD), the uniformity coefficient of Christiansen (CUC) and the relative discharge (VR). It was used statistical experimental design of randomized blocks, with a 2x2x7 factorial with three replications, with the first factor treatment with iron, the second factor the types of drippers and the third factor the time. The results showed no significant difference in different doses of iron. However, the results indicated significant differences in drip x time interaction and the Christiansen uniformity coefficient (CUC) and relative discharge rate (VR)