Купить СНПЧ А7 Архангельск, оперативня доставка

crosscheckdeposited

Desempenho de Sistemas de Irrigação por Gotejamento Operando com Água Residuária da Castanha de Caju sob Diferentes Pressões de Serviço

DOI: http://dx.doi.org/10.12702/K.B.Silva-DS-000000005

 downloadpdf

SILVA, Ketson Bruno da

 

Resumo: A cajucultura é uma das maiores atividades agrícolas no cenário nacional, possuindo grande valor econômico para o agricultor, e consequentemente para o agronegócio do país. No nordeste brasileiro existe grande número de indústrias do processamento da castanha do caju, gerando um volume significativo de águas residuárias. Sendo assim, foi realizado o presente trabalho com o intuito de avaliar o desempenho de sistemas de irrigação por gotejamento operando com água residuária da castanha de caju sob diferentes pressões de serviço. As atividades foram realizadas na Unidade Experimental de Reuso de Água (UERA), localizada no Parque Zoobotânico da Universidade Federal Rural do Semi - Árido (UFERSA). Nesse estudo foram ensaiados três tipos de gotejadores (G1, G2 e G3), com diferentes vazões nominais, áreas do orifício e comprimento dos labirintos. Verificou-se, também, as influências das pressões de serviço P1 (70kPa), P2 (140kPa), P3 (210 kPa) e P4 (280 kPa) no entupimento dos gotejadores operando com água residuária gerada no processamento da castanha de caju. Avaliou-se, a cada 20h de funcionamento, o CUC, CUD, CVQ e Q. O experimento foi montado no esquema de parcelas subsubdivididas, no delineamento inteiramente casualizado com três repetições. Os dados foram submetidos às análises de variância e de regressão e teste de média. Os resultados indicaram que a água residuária gerada no processamento da castanha de caju representa risco de obstrução de gotejadores em relação às características pH, cálcio, magnésio, manganês, sólidos suspensos e coliformes totais; a formação de biofilme resultante da interação entre os agentes físico, químico e biológico propiciou entupimento parcial dos gotejadores e, consequentemente, redução na uniformidade de aplicação de efluente das unidades de irrigação; as unidades de irrigação que funcionaram na pressão de serviço P1 (70 kPa) apresentaram maior nível de entupimento de gotejadores em relação àquelas com as pressões de serviço P2 (140 kPa), P3 (210kPa) e P4 (280 kPa); o gotejador G1 foi mais suscetível ao entupimento em relação aos demais, devido ao maior comprimento de labirinto; e o gotejador G1 foi o mais indicado para operação sob a pressão de serviço de P2 (140 kPa), enquanto o gotejador G2 na pressão de P1 (70 kPa) foi a combinação mais adequada.

Palavras-chave: irrigação por gotejamento, efluente, emissores, obstrução

 

Abstract: The cashew crop is a major agricultural activities on national scene, having great economic value to the farmer, and consequently for the agribusiness the country. In northeastern Brazil there are a great number of processing cashew nut industries, generating a significant volume of wastewater. Thus, the scope of this paper was to evaluate the performance of drip irrigation systems operating with wastewater cashew nuts under different operating pressures. The activities were conducted at the Experimental Unit for Water Reuse (UERA), located in Park Zoobotânico, Universidade Federal Rural do Semi - Arid (UFERSA). In this study we tested three types of emitters (G1, G2 and G3), with different nominal flows, orifice areas and labyrinth length. The influence of operating pressures P1 (70kPa), P2 (140kPa), P3 (210 kPa) and P4 (280 kPa) on emitters clogging operating with cashew nuts wastewater were evaluated. The CUC, CUD, CVQ and Q were determined for each 20h of operating. The experiment was mounted on the split split plot scheme, the design completely randomized design with three replications. The data were subjected to analysis of variance and regression and test average. The results indicated that the cashew nuts wastewater represents risk of drippers clogging for the characteristics pH, calcium, magnesium, manganese, suspended solids and total coliforms; the formation of biofilm resulting from the interaction between the agents physical, chemical and biological provided partial clogging of the emitter and reduction on effluent application uniformity of the units irrigation; the units irrigation under service pressure P1 (70 kPa) had higher drippers clogging in relation the service pressures P2 (140kPa), P3 (210kPa) and P4 (280 kPa); the dripper G1 was more susceptible to clogging compared to the other, due to the greater labyrinth length; and the drip G1 was the most indicated for operation at the operating service pressure P2 (140 kPa), while the drip G2 was most appropriate under pressure service P1 (70 kPa).

Key words: drip irrigation, effluent, emitters, clogging

 

Literatura Citada

AGOSTINO-COSTA, T. S; JALES, K. A.; OLIVEIRA, M. E. B.; GARRUTI, D. S. Determinação espectrofotométrica de ácido anacárdico em amêndoas de castanha de caju. Brasília: MAPA, 2005. 10p. (Comunicado técnico, n.122).

AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION – APHA. Standard methods for the examination of water and wastewater. 21. ed. Washigton: APHA/AWWA/WEF, 2005. 1268p.

AL-KARAKI, G.; AL-AJMI, A.; OTHMAN, Y. Response of soilless grown bell pepper cultivars to salinity. Acta Horticulturae, Amsterdam, v. 807, n. 2, p. 227-232, 2009.

AMERICAN SOCIETY OF AGRICULTURAL AND BIOLOGICAL ENGINEERS - ASABE EP 405. Design and installation of microirrigation systems. ASAE Standards, St. Joseph, p.900-905, 2003.

AYERS, R. S.; WESTCOT, D. W. A qualidade da água na agricultura. Tradução: GHEYI, R. H.; MEDEIROS, J. F.; DAMASCENO, E. F. A. V. Campina Grande: UFPB, 1991. 218 p. (Estudos FAO. Irrigação e Drenagem, n.29).

BATISTA, R. O.; SOARES, A. A.; SOUZA, J. A. R.; OLIVEIRA BATISTA, R.. Modelos empíricos da irrigação localizada com esgoto sanitário tratado. Engenharia na Agricultura, Viçosa, v.16, n.3, p.369-377, 2008.

BATISTA, R. O.; MATOS, A. T.; CUNHA, F. F.; Lo MONACO, P. A. Formação de biofilme em gotejadores aplicando água residuária da despolpa dos frutos do cafeeiro. Acta Scientiarum. Agronomy, Maringá, v.29, n.3, p.367-371, 2007.

BATISTA, R. O. Desempenhos de sistemas de irrigação por gotejamento utilizado na aplicação de água residuária de suinocultura. Viçosa: DEA/UFV, 2007. 146f. Tese (Doutorado em Engenharia Agrícola) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa.

BATISTA, R. O.; SOARES, A. A.; MATOS, A. T.; MANTOVANI, E. C. Suscetibilidade ao entupimento de gotejadores mediante a aplicação de esgoto sanitário tratado. Engenharia na Agricultura, Viçosa, v.14, n.2, p.81-87, 2006.

BATISTA, R. O.; MATOS, A. T.; CUNHA, F. F.; Lo MONACO, P. A. Obstrução de gotejadores utilizados para a aplicação de água residuária da despolpa dos frutos do cafeeiro. Irriga, Botucatu, v.10, n.3, p.299-305, 2005a.

BATISTA, R. O.; SOARES, A. A.; MATOS, A. T.; MANTOVANI, E. C. Efeito do efluente de lagoa de maturação em gotejadores com e sem tratamento químico. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 9 (suplemento), p. 62-65, 2005b.

BERKOWITZ, S. J. Hydraulic performance of subsurface wastewater drip systems. In: ON-SITE WASTEWATER TREATMENT, 9., Fort Worth, 2001. Proceedings… St. Joseph: ASAE, 2001. p. 583-592.

BRASIL. Resolução nº 430, de 13 de maio de 2011. Dispõe sobre as condições e padrões de lançamento de efluentes, complementa e altera a Resolução nº 357, de 17 de março de 2005, do Conselho Nacional do Meio Ambiente- CONAMA. Brasília, 2011. Disponível em: < http://antigo.semace.ce.gov.br/integracao/biblioteca/legislacao/conteudo_legislacao.asp?cd=95>. Acesso em: 20 jun. 2012.

CAPRA, A.; SCICOLONE, B. Recycling of poor quality urban wastewater by drip irrigation systems. Journal of Cleaner Production, Amsterdam, v.15, n.16, p.1529-1534, 2007. doi

CAPRA, A.; SCICOLONE, B. Emitter and filter tests for wastewater reuse by drip irrigation. Agricultural Water Management, Amsterdam, v.68, n.2, p.135-149, 2004. doi

CAPRA, A.; SCICOLONE, B. Water quality and distribution uniformity in drip/trickle irrigation systems. Journal of Agricultural Engineering Research, London, v.70, n.4, p. 355-365, 1998. doi

CARUSO, G.; VILLARI, G. Effect of EC-level and plant shading on the NFT-grown "Friariello Pepper". Acta Horticulturae, Amsterdam, v.659, n.2, p.576-585, 2004.

CEARÁ. Portaria n° 154, de 22 de julho de 2002. Dispõe sobre padrões e condições para lançamento de efluentes líquidos gerados por fontes poluidoras. Disponível em: <http://www.semace.ce.gov.br/biblioteca/legislacao/conteudo_legislacao.asp?cd=95>. Acesso em: 20 jun. 2012.
CHEDEVILLE, O.; DEBACQ, M.; PORTE, C. Removal of phenolic compounds present in olive mill wastewaters by ozonization. Desalination, Amsterdan, v.249, n.2, p.865-869, 2009.

CHIENG, S.; GHAEMI, A. Uniformity in a microirrigation with partially clogged emitters. ASAE Annual International Meeting, St. Joseph, 2003. (Paper n. 032097)

COELHO, R. D. Contribuições para a irrigação pressurizada no Brasil. 2007. 192 f. Tese (Livre-Docência) - Escola Superior de Agricultura ―Luiz de Queiroz‖, Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2007.

CORDEIRO, E. A.; VIEIRA, G. H. S.; MANTOVANI, E. C. Principais causas de obstruções de gotejadores e possíveis soluções. Revista Engenharia na Agricultura, Viçosa - MG, n.6, 41p. 2003.

DAZHUANG, Y.; ZHIHUI, B.; ROWAN, M.; LIKUN, G.; SHUMEI, R.; PEILING, Y. Biofilm structure and its influence on clogging in drip irrigation emitters distributing reclaimed wastewater. Journal of Environmental Sciences, Beijing, v.21, n.6, p.834-841, 2009. doi

DEHGHANISANIJ, H.; YAMAMOTO, T.; OULD AHMAD, B. V.; FUJIYAMA, H.; MIYAMOTO, K. The effect of chlorine on emitter clogging induced by algae and protozoa and the performance of drip irrigation. Transaction of the ASAE, St. Joseph, v.48, n.2, p.519-527, 2005.

DIAS, N. S.; JALES, A. J. O.; NETO, O. N. S.; GONZAGA, M. I. S.; QUEIROZ, I. S. R.; PORTO, M. A. F. Uso de rejeito da dessalinização na solução nutritiva da alface, cultivada em fibra de coco. Revista Ceres, Viçosa, v.58, n.5, p.632-637, 2011.

DURAN-ROS, M.; PUIG-BARGUE´S, J.; ARBAT, G.; BARRAGA´N, J.; RAMI´REZ DE CARTAGENA, F. Effect of filter, emitter and location on clogging when using effluents. Agricultural Water Management, Amsterdam, v.96, n.1, p.67-79, 2009. doi

EL-GOHARY, F. A.; BADAWY, M. I.; EL-KHATEEB, M. A.; EL-KALLINY. A. S. Integrated treatment of olive mill wastewater by the combination of fenton’s reaction and anaerobic treatment. Journal of Hazardous Materials, Amsterdan, v.162, n.2-3, p.1536-1541, 2009.

EMBRAPA. Minifábrica de processamento de castanha de caju. Disponível em: http://www.agencia.cnptia.embrapa.br/Repositorio/Minifabrica_castanha_000fyrilq6902wx5ok0pvo4k364paqth.pdf. Acesso em: 07 jul. 2012.

EMBRAPA. Cultivo do cajueiro. Disponível em: <http://sistemasdeproducao.cnptia.embrapa.br/FontesHTML/Caju/CultivodoCajueiro/index.htm >. Acesso em: 11 ago. 2009.

FARIA, L. F.; COELHO, R. D.; FLECHA, P. A. N.; ROBLES, W. G. R.; VÁSQUEZ, M. A. N. Entupimento de gotejadores e seu efeito na pressão da rede hidráulica de um sistema de microirrigação. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v.6, n.2, p.195-198, 2002.

FERNANDES, J. B.; HOLANDA, J. S.; CHAGAS, M. C. M.; LIMA, J. M. P.; OLIVEIRA, J. S. F. Recomendações técnicas para o cultivo do cajueiro. Natal: EMPARN, 2009. 18p.

HILLS, D. J.; BRENES, M. J. Microirrigation of wastewater effluent using drip tape. Applied Engineering in Agriculture, St. Joseph, v.17, n.3, p.303-308, 2001.

HILLS, D. J.; TAJRISHY, M. A.; TCHOBANOGLOUS, G. The influence of filtration on ultraviolet disinfection of secondary effluent for microirrigation. Transaction of the ASAE, St. Joseph, v.43, n.6, p.1499-1505, 2000.

INSTITUTO INTERAMERICANO DE COOPERAÇÃO PARA AGRICULTURA – IICA. Fruticultura: Caju parte 1 e 2 . Brasília: FBB, 2010. 42p. (Desenvolvimento Regional Sustentável, Série cadernos de propostas para atuação em cadeias produtivas, volume 4)

JAMAL, P.; IDRIS, Z. M.; ALAM, M. Z. Effects of physicochemical parameters on the production of phenolic acids from palm oil mill effluent under liquid-state fermentation by Aspergillus niger IBS-103ZA. Food Chemistry, Amsterdan, v.124, n.4, p.1595-1602, 2011.

LIU, H.; HUANG, G. Laboratory experiment on drip emitter clogging with fresh water and treated sewage effluent. Agricultural Water Management, Amsterdam, v.96, n.5, p. 745-756, 2009. doi

SANTOS, D. C.; LOBATO, M. B.; VOLPI, N. M. P.; BORGES, L. Z. Hierarquização de medidas da conservação de água em edificações residenciais com o auxílio da análise multicritério. Ambiente Construído, Porto Alegre, v.6, n.1, p.31-47, 2006.

LOPES, M. S. S.; OLIVEIRA, P. C. C.; ANDRADE, M. V. F.; ARAÚJO, R. S.; MARINHO, G.; RODRIGUES, K. Remoção de macronutrientes de efluente da indústria de castanha de caju por uso de reator aeróbio em batelada com inóculo fúngico. Revista Engenharia Sanitária e Ambiental, v.16, n.1, p.17-26, 2011.

MERRIAM, J. L.; KELLER, J. Farm irrigation system evaluation: a guide for management. Logan: Utah State University, 1978. 271p.

NAKAYAMA, F. S.; BOMAN, B. J.; PITTS, D. Maintenance. In: LAMM, F. R.; AYARS, J. E.; NAKAYAMA, F. S. (Eds.). Microirrigation for crop production: Design, Operation, and Management. Amsterdam: Elsevier, 2006, cap.11, p.389 - 430.

OBRADOR, A.; NOVILLO, J.; ALVAREZ, J. M. Mobility and Availability to Plants of Two Zinc Sources Applied to a Calcareous Soil. Soil Science Society of America Journal. Madison, v.67, n.1, p.564-572, 2003.

OLIVEIRA, V. H. Cajucultura. Revista Brasileira de Fruticultura, Jaboticabal, v.30, n.1, p. 0-0. 2008.

OLIVEIRA, W. Uso de água residuária da suinocultura em pastagens da Brachiária Decumbens e Grama Estrela Cynodom Plesctostachyum. Piracicaba: ESALQ/USP, 2006. 104f. Dissertação (Mestrado em Agronomia) - Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Universidade de São Paulo, Piracicaba.

PATERNIANI, J. E. S.; PINTO, J. M. Qualidade da água. In: MIRANDA, J. H.; PIRES, R. C. M (Eds.). Irrigação. Piracicaba: FUNEP/SBEA, 2001, p.195-253. (Série engenharia agrícola, volume 1).

PIZARRO, F. Riegos localizados de alta frequencia. 3.ed. Madri: Mundi Prensa, 1996. 513p.

PRADO, R. B.; TAVARES, S. R. L.; BEZERRA, F. B.; RIOS, L. C.; ESCALEIRA, V. Manual técnico de coleta, acondicionamento, preservação e análises laboratoriais de amostras de água para fins agrícolas e ambientais. Rio de Janeiro: Embrapa Solos, 2004. 97p. (Documento n. 65.)

PUIG-BARGUÉS, J.; ARBAT, G.; BARRAGÁN, J.; RAMÍREZ DE CARTAGENA, F. Hydraulic performance of drip irrigation subunits using WWTP efluents. Agricultural Water Management, Amsterdam, v.77, n.1-3, p.249-262, 2005. doi

R Development Core Team. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. ISBN 3-900051-07-0, 2010. URL http://www.R-project.org.

REJANI, R.; YADUKUMAR, N. Soil and water conservation techniques in cashew grown along steep hill slopes. Scientia Horticulturae, Amsterdam, v.126, n.3, p.371-378, 2010. doi

RIBEIRO JÚNIOR, J. I.; MELO, A. L. P. Guia prático para utilização do SAEG. Viçosa-MG: UFV, 2008. 288p.

RIBEIRO, T. A. P.; AIROLDI, R. P. S.; PATERNIANI, J. E. S. Efeito da qualidade da água na perda de carga em filtros utilizados na irrigação localizada, Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v.9, n.1, p.1-6, 2005.

ŞAHIN, Ü.; ANAPALI, Ö.; DÖNMEZ, M. F.; ŞAHIN, F. Biological treatment of clogged emitters in a drip irrigation system. Journal of Environmental Management, London, v.76, n.4, p.338-341, 2005. doi

SANTOS, S. S.; SOARES, A. A.; MATOS, A. T.; MANTOVANI, E. C.; BATISTA, R. O. Efeitos da aplicação localizada de esgoto sanitário tratado nas características químicas do solo. Engenharia na Agricultura, Viçosa, v.14, n.2, p.32-36 38, 2006.

SAVVAS, D.; STAMATIB,E.; TSIROGIANNISB, I.L.; MANTZOSB, N.; BAROUCHASB, P.E.; KATSOULASC, N.; KITTAS, C. Interactions between salinity and irrigation frequency in greenhouse pepper grown in closed-cycle hydroponic systems. Agricultural Water Management, Amsterdam, v.91, n.1-2, p.102-111, 2007. doi

SILVA, F. C. Manual de análises químicas de solos, plantas e fertilizantes. 2.ed. Brasília: Embrapa Informação Tecnológica, 2009. 627p.

SCULLY, C.; COLLINS, G.; O’FLAHERTY, V. Anaerobic biological treatment of phenol at 9.5–15 1C in an expanded granular sludge bed (EGSB)-based bioreactor. Water Research, Oxford, v.40, n.20, p.3737-3744, 2006. doi

SOARES T, M.; SILVA I.J.O.; DUARTE S.N.; SILVA E.F.F.; Destinação de águas residuárias provenientes do processo de dessalinização por osmose reversa. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v.10, n.3 p.730-737, 2006.

SOUZA, J. A. A.; CORDEIRO, E. A.; COSTA, E. L. Aplicação de hipoclorito de sódio para recuperação de gotejadores entupidos em irrigação com água ferruginosa. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v.10, n.1, p.5-9, 2006.

SOUZA, K. R. Degradação foto-fenton de carbono orgânico total em efluentes da indústria de beneficiamento de castanha de caju. Natal: 2005. 78 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química), Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal.

SOUZA, J. A. A.; CORDEIRO, E. A.; COSTA, E. L. Aplicação de hipoclorito de sódio para recuperação de gotejadores entupidos em irrigação com água ferruginosa. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v.10, n.1, p.5-9, 2006.

SUGUIO, K. Água. Ribeirão Preto: Holos Editora Ltda, 2006. 242 p.

VIEIRA, G. H. S.; MANTOVANI, E. C.; SILVA, J. G. F.; RAMOS, M. M.; SILVA, C. M. Recuperação de gotejadores obstruídos de devido à utilização de águas ferruginosas. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v.8, n.1, p.1-6, 2004.

WUTKE, E. B.; ARRUDA, F. B.; FANCELLI, A. L.; PEREIRA, J. C. V. N. A.; SAKAI, E.; FUJIWARA, M.; AMBROSANO, G. M. B. Propriedades do solo e sistema radicular do feijoeiro irrigado em rotação de culturas. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v.24, n.3, p.621-33, 2000.