A obstrução de emissores tem sido um entrave para a microirrigação. Porém, tem-se notado poucos estudos relativos ao desenvolvimento de equipamentos que auxiliam na prevenção da obstrução de emissores nos últimos anos. Os estudos realizados nesta linha estão geralmente ligados à caracterização dos sistemas em uso. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um sistema de filtragem com reversão automática de fluxo, de alta frequência. O sistema foi concebido para operar com água de baixa qualidade, com inversão de fluxo e limpezas automáticas e com volume mínimo de água para realização das limpezas. As decisões do controlador do sistema de filtragem têm como base a perda de carga, obtida por meio de transdutores de pressão instalados na entrada e na saída do sistema. O protótipo final é composto, basicamente, por três filtros de tela e onze válvulas solenoides controladas eletronicamente. Determinou-se a curva de perda de carga em função da vazão, a eficiência de retenção e o volume mínimo de água para limpeza dos filtros. A eficiência de retenção de partículas foi determinada em delineamento experimental inteiramente aleatorizado em esquema fatorial, sendo testados três fatores: tempo de reversão (15 e 30 s); incremento da perda de carga (25 e 50%) e concentração de sólidos (500 e 1000 mg L-1). A eficiência de retenção de sólidos totais foi de 71,7 e 78,3% para as concentrações de 500 e 1000 mg L-1, respectivamente, tendo apresentado diferença significativa a 1% de probabilidade. Entretanto, a eficiência retenção de sólidos maiores que 50 ?m (Ed > 50) foi de 98,6 ± 0,7%, não sendo significante para nenhum dos tratamentos ao nível de significância de 1%. O volume médio de água despendido durante as limpezas foi de 5,39 L por limpeza, que representou um volume de água de limpeza por volume de água filtrada de 8,0 e 12,6 L m-3, para as concentrações de 500 e 1000 mg L-1, respectivamente. Os valores de eficiência energética do sistema de filtragem variaram de 80 a 90% para a vazão de 2 m3 h-1 com pressão de entrada entre 15 a 40 mca. As limpezas do sistema de filtragem não foram totalmente eficazes na retomada da perda de carga, com tendência de aumento com o tempo. A inversão de fluxo com frequências de 11,11 e 22,22 mHz influenciou na evolução da perda de carga do sistema de filtragem, tornando-a mais lenta que a evolução para o sistema funcionando sem inversão de fluxo. Considerou-se que o sistema de filtragem desenvolvido apresentou potencial para filtragem da água de irrigação com baixa qualidade, porém necessita de manutenções periódicas para limpeza do elemento filtrante. A perda de carga admissível do sistema de filtragem deve ser o valor mais restritivo entre o critério de desempenho de retenção de partículas e o de variação de vazão do sistema de irrigação. / Emitters clogging have been a barrier to trickle irrigation. Just a few studies have been performed concerning equipments which assist in preventing emitters clogging in recent years, especially regarding to development equipment. Studies carried out on this issue are usually linked to the characterization of systems in use. The aim of this study was to develop a filtering system with automatic flow reversal of high frequency. The system is designed to operate with low quality water, with reverse flow and automatic cleanings and with minimum volume of water to perform the cleaning. Decisions by the controller of the filtration system are based on head loss, obtained by pressure transducers installed at the upstream and downstream of the system. The final prototype consists of three screen filters and eleven electronically controlled solenoid valves. The curve of head loss was determined as a function of water flow, retention efficiency and minimum volume of water required for cleaning the filters. The efficiency in particle retention was determined following a completely randomized experimental design in a factorial scheme in which three factors were tested: reversal time (15 and 30 s) increase in head loss (25 and 50%) and solids concentration (500 and 1000 mg L-1). The total solids retention efficiency was 71.7 and 78.3% for concentrations of 500 and 1000 mg L-1, respectively, presenting a significant difference at 1%. However, when analyzing the retention efficiency of solids larger than 50 ?m (Ed> 50), none of the treatments was significant at 1%, whose efficiency was 98.6 ± 0.7%. The mean volume of water expended during the cleaning was 5.39 L. It represented a volume of water for cleaning per volume of filtered water from 8.0 and 12.6 L m-3, to concentrations of 500 and 1000 mg L-1, respectively. The energy efficiency values of filtering system ranged from 80 to 90% considering flow rate of 2 m3 h-1 and inlet pressure ranging from 15 to 40 mca. The filtering system cleaning was not totally effective in reestablishing the head loss, with an upward trend over time. The reverse flow with frequency of 11.11 and 22.22 mHz influenced the head loss evolution of the filtration system, making it slower than the trend for the system running without flow reversal. The developed filtration system has potential for filtering low quality irrigation water, but it requires periodic maintenance to clean the filter element. The allowable head loss of the filter system should be the most restrictive value between the criterion of particle retention performance and the flow variation of the irrigation system because of the increase in head loss in the filters.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-12-21Bitstream added on 2014-06-13T19:58:01Z : No. of bitstreams: 1 silva_er_me_jabo.pdf: 2805002 bytes, checksum: 1edb5322d15c1af6d99d144fbc53004c (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A pesquisa teve como objetivo avaliar o desempenho de um sistema de aeração, decantação e filtragem, quanto à prevenção de entupimento dos emissores e avaliar uniformidade de distribuição da água no sistema de irrigação por gotejamento na época de sua implantação e após um ano de utilização do sistema de prevenção. O trabalho foi realizado na Fazenda Estância Tropical, no município de Barretos – SP, no período de março de 2008 a fevereiro de 2009, realizando-se determinações físicas e químicas da água, ao longo do sistema de aeração, decantação e filtragem, que foi eficiente para a melhoria da qualidade de água, reduzindo os níveis de risco de entupimento de severo para médio e de médio para baixo. Todas as variáveis analisadas diferenciaram a qualidade da água entre os pontos de amostragem do sistema de tratamento, com exceção do Fe+2. Para sólidos em suspensão, turbidez, sólidos dissolvidos e ferro total, os valores reduziram-se pelo uso do sistema proposto, melhorando a qualidade da água. Após um ano de funcionamento do sistema de prevenção, os coeficientes utilizados para determinar a uniformidade de distribuição de água apresentaram valores acima de 80%, sendo classificados como excelente, bom e muito bom / The research aimed to evaluate the performance of aeration, sedimentation and filtration system for the prevention of emitters clogging and evaluate the water distribution uniformity of one drip irrigation system at the time of its implementation and after a year using the prevention system. The research was conducted in the Estancia Tropical farm, in the municipality of Barretos – SP, Brazil, from March 2008 to February 2009, carrying out physical and chemical determinations of water along the aeration, sedimentation and filtration system, which was efficient for improving water quality by reducing levels of risk of clogging of severe to medium and medium to low. All variables differed water quality between the collection points of the treatment system with the exception of Fe+2. For suspended solids, turbidity, dissolved solids and total iron values were reduced by the use of the proposed system, improving water quality. After a year of prevention, the coefficients used to determine the uniformity of water distribution had values above 80%, being classified as excellent, good and very good

A obstrução de emissores tem sido um entrave para a microirrigação. Porém, tem-se notado poucos estudos relativos ao desenvolvimento de equipamentos que auxiliam na prevenção da obstrução de emissores nos últimos anos. Os estudos realizados nesta linha estão geralmente ligados à caracterização dos sistemas em uso. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um sistema de filtragem com reversão automática de fluxo, de alta frequência. O sistema foi concebido para operar com água de baixa qualidade, com inversão de fluxo e limpezas automáticas e com volume mínimo de água para realização das limpezas. As decisões do controlador do sistema de filtragem têm como base a perda de carga, obtida por meio de transdutores de pressão instalados na entrada e na saída do sistema. O protótipo final é composto, basicamente, por três filtros de tela e onze válvulas solenoides controladas eletronicamente. Determinou-se a curva de perda de carga em função da vazão, a eficiência de retenção e o volume mínimo de água para limpeza dos filtros. A eficiência de retenção de partículas foi determinada em delineamento experimental inteiramente aleatorizado em esquema fatorial, sendo testados três fatores: tempo de reversão (15 e 30 s); incremento da perda de carga (25 e 50%) e concentração de sólidos (500 e 1000 mg L-1). A eficiência de retenção de sólidos totais foi de 71,7 e 78,3% para as concentrações de 500 e 1000 mg L-1, respectivamente, tendo apresentado diferença significativa a 1% de probabilidade. Entretanto, a eficiência retenção de sólidos maiores que 50 ?m (Ed > 50) foi de 98,6 ± 0,7%, não sendo significante para nenhum dos tratamentos ao nível de significância de 1%. O volume médio de água despendido durante as limpezas foi de 5,39 L por limpeza, que representou um volume de água de limpeza por volume de água filtrada de 8,0 e 12,6 L m-3, para as concentrações de 500 e 1000 mg L-1, respectivamente. Os valores de eficiência energética do sistema de filtragem variaram de 80 a 90% para a vazão de 2 m3 h-1 com pressão de entrada entre 15 a 40 mca. As limpezas do sistema de filtragem não foram totalmente eficazes na retomada da perda de carga, com tendência de aumento com o tempo. A inversão de fluxo com frequências de 11,11 e 22,22 mHz influenciou na evolução da perda de carga do sistema de filtragem, tornando-a mais lenta que a evolução para o sistema funcionando sem inversão de fluxo. Considerou-se que o sistema de filtragem desenvolvido apresentou potencial para filtragem da água de irrigação com baixa qualidade, porém necessita de manutenções periódicas para limpeza do elemento filtrante. A perda de carga admissível do sistema de filtragem deve ser o valor mais restritivo entre o critério de desempenho de retenção de partículas e o de variação de vazão do sistema de irrigação. / Emitters clogging have been a barrier to trickle irrigation. Just a few studies have been performed concerning equipments which assist in preventing emitters clogging in recent years, especially regarding to development equipment. Studies carried out on this issue are usually linked to the characterization of systems in use. The aim of this study was to develop a filtering system with automatic flow reversal of high frequency. The system is designed to operate with low quality water, with reverse flow and automatic cleanings and with minimum volume of water to perform the cleaning. Decisions by the controller of the filtration system are based on head loss, obtained by pressure transducers installed at the upstream and downstream of the system. The final prototype consists of three screen filters and eleven electronically controlled solenoid valves. The curve of head loss was determined as a function of water flow, retention efficiency and minimum volume of water required for cleaning the filters. The efficiency in particle retention was determined following a completely randomized experimental design in a factorial scheme in which three factors were tested: reversal time (15 and 30 s) increase in head loss (25 and 50%) and solids concentration (500 and 1000 mg L-1). The total solids retention efficiency was 71.7 and 78.3% for concentrations of 500 and 1000 mg L-1, respectively, presenting a significant difference at 1%. However, when analyzing the retention efficiency of solids larger than 50 ?m (Ed> 50), none of the treatments was significant at 1%, whose efficiency was 98.6 ± 0.7%. The mean volume of water expended during the cleaning was 5.39 L. It represented a volume of water for cleaning per volume of filtered water from 8.0 and 12.6 L m-3, to concentrations of 500 and 1000 mg L-1, respectively. The energy efficiency values of filtering system ranged from 80 to 90% considering flow rate of 2 m3 h-1 and inlet pressure ranging from 15 to 40 mca. The filtering system cleaning was not totally effective in reestablishing the head loss, with an upward trend over time. The reverse flow with frequency of 11.11 and 22.22 mHz influenced the head loss evolution of the filtration system, making it slower than the trend for the system running without flow reversal. The developed filtration system has potential for filtering low quality irrigation water, but it requires periodic maintenance to clean the filter element. The allowable head loss of the filter system should be the most restrictive value between the criterion of particle retention performance and the flow variation of the irrigation system because of the increase in head loss in the filters.