Non-destructive characterization of physical and chemical clogging in cylindrical drip emitters

Patel

Food Science and Engineering

et al. 2021

The present study was conducted at the Indian Agricultural Research Institute, New Delhi, India, to evaluate the effect of sand-disc filters, pressure compensating (bioline) and non-pressure compensating (inline) emitters, and surface and subsurface placement of laterals on emitter clogging using wastewater and groundwater for irrigation. Results of this study revealed that besides water quality, the type of emitter, placement of laterals, and emitter position on laterals affected emitter's clogging. The major cause of clogging was associated with the precipitated substance accumulated at the emitter inlet concurrently close the micro-pore channels of the emitter, consequently reduce the emitter discharge. The major substances that took part in the clogging of emitter were EC, pH, HCO3, Turbidity, total solid, Escherichia coli (E. coli), and total coliform. It was observed that these substances (HCO3, Turbidity, total solid, E. coli, and total coliform) of groundwater and wastewater were categorized with a medium risk of clogging except for magnesium (low risk of clogging). Pressure compensating drip emitter showed better performance against clogging as compared to non-pressure compensating drip emitter. Sub-surface placement of drip emitter was more prone to clogging under both wastewater and groundwater. It was observed a significant (p ≤ 0.05) effect of lateral placement, emitter types, and the interaction between these factors on emitter's clogging under both types of water. Emitter flow rate decreased with the increasing time of operation of the drip systems at normal operating pressure, because of clogging of emitters. By flushing operation, it was observed a 3 to 5% higher flow rate in inline drip emitter than bioline (1-2%). The R2 value, which precisely describes the head-discharge relationship, was high (0.99) in most of the bioline treatments. This study also observed and recommended that pressure compensating emitter would be the most appropriate technique to reduce the clogging while using wastewater for irrigation. Flushing effectively controlled the emitter's clogging thus improved the emitter's water discharge rate.

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Emitter Clogging and Hydraulic Performance of Drip System under Different Water Qualities and Placement Techniques

Patel

Food Science and Engineering

et al. 2021

“…Como não havia recirculação da água, os íons formadores do CaCO3 em sua maioria, eram expulsos pelos orifícios de saída dos emissores. Como segundo fator, a presença de outros compostos (partículas de solo, íons dissolvidos e matéria orgânica) agiram como inibidores da formação dos cristais de CaCO3 (Kralj & Vdović, 2000;Liu et al, 2019;Ramachandrula & Kasa, 2020). Os ensaios em laboratório envolvendo CaCO3 não representaram a realidade e necessitam de muitos esforços para manter o sistema em equilíbrio.…”

Section: Ensaios De Obstrução Com Partículas Sólidas Em Laboratóriounclassified

Obstrução de gotejadores por interações entre carbonato de cálcio e partículas sólidas: laboratório e campo

Pereira¹

Aos meus pais, José Donizeth e Silvana Moura, por todo apoio e dedicação. DEDICO 4 AGRADECIMENTOS A Deus pela vida, pela fé, saúde e oportunidades oferecidas. À Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" e ao Programa de Pós-graduação em Engenharia de Sistemas Agrícolas, pela oportunidade, suporte e infraestrutura para a realização desse trabalho. A todos professores e funcionários desta instituição, que contribuíram de forma direta ou indireta para a realização desse trabalho. Ao meu orientador, José Antônio Frizzone, pela amizade, dedicação e instruções durante a realização do trabalho. À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior -CAPES, pela concessão da bolsa durante o período do doutorado. À FAPESP pelo financiamento do Projeto de Pesquisa (n° 2018/20099-5).Aos meus pais, José Donizeth e Silvana Moura, pela dedicação e apoio durante minha vida, proporcionando o suporte necessário para completar mais essa etapa. À minha irmã Gabrielle, pela amizade e companheirismo durante toda a vida. À Raquel Ribeiro, minha namorada e companheira, por todo suporte, carinho e auxílio, inclusive nos momentos de trabalho dessa pesquisa.Aos meus colegas de pós-graduação, por todo apoio e momentos vividos ao longo dessa jornada, em especial ao José Eustáquio, Rogério Lavanholi, Ailson Almeida, Thaís Charles, Hugo Ricardo e Juliana Martins pelo auxílio durante esse trabalho e pela amizade.À equipe do LHI da UNICAMP, em especial, Antonio Camargo, Jonesmar Oliveira, Jhonnatan Guarnizo, Gustavo Muniz e Nícolas Cano pela amizade e por toda ajuda nos experimentos. À FEAGRI pela concessão do campo experimental para a realização do trabalho.A todos colegas de curso, pelo apoio e momentos de descontração ao longo dessa jornada.

“…Esse resultado se justifica em função da temperatura de ensaio (23°C), na qual há maior chance de formação de calcita. Dentre os polimorfos anidros do CaCO3 , a calcita é a menos solúvel e, termodinamicamente, a fase mais estável, seguida pela aragonita e vaterita (CHANG et al, 2017;RAMACHANDRULA;KASA, 2020;RIZK et al, 2017). Os resultados observados estão em conformidade com estudos de Rizk et al (2017).…”

Section: Padrões De Deposição De Caco3unclassified

Processos de obstrução causados por carbonato de cálcio e partículas sólidas

Lopes Muniz

Agradeço a Deus, por me conceder saúde, persistência e sabedoria.Aos meus pais e à minha irmã, pelo amor, apoio e incentivo.Ao meu orientador, Prof. Antonio Pires de Camargo, pela orientação, ensinamentos, compreensão e confiança.Ao Prof. Édson Eiji Matsura, pela oportunidade e acolhimento inicial, e a todos os Profs. que contribuíram para a minha formação ao longo do doutorado.Aos amigos e companheiros de laboratório, em especial à Aline, Jones, Ana, Nicolás, Camila, Jhonnatan e Diego, por todos os momentos compartilhados.Aos funcionários da FEAGRI, em especial ao Túlio, pelos momentos de descontração e ajuda;ao Giovani e ao Juninho, pelo suporte às atividades experimentais; à Valéria, sempre de prontidão para nos atender; ao Zé Maria e ao Luiz, pelo auxílio na usinagem dos protótipos. Aos Profs. Gustavo Mockaitis e Zigomar, pelo uso das dependências dos laboratórios de Saneamento e de Solos. Ao Prof. Celso Aparecido Bertran e ao Filipe Miranda, do Instituto de Química da UNICAMP, pelas ricas discussões acerca do tema e disponibilidade para sanar dúvidas.Ao Prof. Antônio Carlos de Azevedo, do Laboratório de Mineralogia da ESALQ/USP, pelo auxílio com as análises de DRX.À minha tia Edwirgens e ao meu padrinho Alessandro, pelo apoio e incentivo à pesquisa. À Amanda, Cecília e Priscila, pela amizade, companheirismo e apoio, desde a graduação.À UNICAMP e à FEAGRI, pelo suporte, infraestrutura e todo o apoio recebido nestes anos, que foram fundamentais para a realização da pesquisa e conclusão do doutorado.À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), pelo financiamento do Projeto de pesquisa (projeto nº 2018/20099-5).À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), pela concessão da bolsa de estudo (88882.434695/2019-01) -Código de Financiamento 001.Finalmente, a todos que participaram, de maneira direta ou indireta, para que essa pesquisa pudesse ser realizada. RESUMOA obstrução de emissores em sistemas de irrigação por gotejamento é comumente relatada como um dos principais impasses para o uso deste sistema. A obstrução de emissores é influenciada pelas características da água e pelas configurações geométricas do labirinto.Agentes de natureza física, química e biológica são os principais responsáveis pelo entupimento de emissores e, muitas vezes, esses agentes podem se combinar levando à interrupção do fluxo de água, tornando mais complexo o entendimento dos processos de obstrução. Nesta pesquisa, objetivou-se estudar os processos de obstrução provocados por partículas de pequena granulometria (< 125 μm) e precipitados de carbonato de cálcio (CaCO3), de modo isolados e combinados em diferentes condições. Protótipos de labirintos de gotejadores com diferentes configurações geométricas foram utilizados nos ensaios. Entre esses protótipos, nove apresentam configuração geométrica que favorecem a formação de zonas de vórtices de diferentes magnitudes durante o escoamento, e seis apresentam configuração geométrica que favorece escoamento uniforme no canal. Os ensaios foram conduzi...