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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JULIO DE MESQUITA
FILHO” FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS
CÂMPUS DE BOTUCATU
AVALIAÇÃO DA VAZÃO DO MICROASPERSOR AMACO MF,
ATES E APÓS O USO COM ÁGUA RESIDUÁRIA.
ERIKA FABIAA DE OLIVEIRA
Dissertação apresentada à Faculdade de Ciências
Agronômicas da UNESP - Campus de Botucatu,
para obtenção do título de Mestre em Agronomia
(Irrigação e Drenagem).
BOTUCATU-SP
Novembro – 2008
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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JULIO DE MESQUITA
FILHO” FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS
CÂMPUS DE BOTUCATU
AVALIAÇÃO DA VAZÃO DO MICROASPERSOR AMACO MF,
ATES E APÓS O USO COM ÁGUA RESIDUÁRIA.
ERIKA FABIAA DE OLIVEIRA
Orientador: Prof. Dr. Raimundo Leite Cruz
Dissertação apresentada à Faculdade de Ciências
Agronômicas da UNESP - Campus de Botucatu,
para obtenção do título de Mestre em Agronomia
(Irrigação e Drenagem).
BOTUCATU-SP
Novembro – 2008
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ii
Agradecimentos
Primeiramente a Deus, pela vida e pelas oportunidades que me tem
oferecido;
A minha família, meus pais Adonias e Cida, meus irmãos Éderson,
Eliziane e Flávio pelo auxilio, incentivo;
Ao Professor Dr. Raimundo Leite Cruz pela orientação e dedicação;
As companheiras de republica Natália, Roberta e Talita, pelo incentivo,
pela força, pelo carinho e por se tornarem parte da minha vida;
Aos amigos “todos” pelo companheirismo, pelas satisfatórias horas que
passamos juntos em Botucatu e pelos sorrisos compartilhados;
Ao Israel do Laboratório de Recursos Hídricos do Departamento de
Engenharia Rural por sua prestatividade e colaboração.
OBRIGADA!
iii
SUMÁRIO
Página
LISTA DE FIGURAS ................................................................................................................. iv
LISTA DE TABELAS ................................................................................................................. v
1 RESUMO .................................................................................................................................. 2
2 SUMMARY .............................................................................................................................. 4
3 INTRODUÇÃO ........................................................................................................................ 6
4 REVISÃO DA LITERATURA ................................................................................................. 9
4.1 Reúso de água ..................................................................................................................... 9
4.2 Tipos de reúso ................................................................................................................... 10
4.3 Água cinza ........................................................................................................................ 12
4.4 Reúso de água para fins agrícolas..................................................................................... 12
4.5 Irrigação ............................................................................................................................ 14
4.6 Irrigação localizada........................................................................................................... 15
4.7 Microaspersão ................................................................................................................... 18
4.8 Características hidráulicas do microaspersor ................................................................... 19
5 MATERIAL E MÉTODOS ..................................................................................................... 22
6 RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................................ 28
6.1 Desempenho do microaspersor antes do uso com água cinza .......................................... 28
6.2 Características físicas e químicas da água cinza .............................................................. 32
6.3 Desempenho do microaspersor após o uso com água cinza ............................................. 33
7 CONCLUSÕES ....................................................................................................................... 37
REFERÊNCIAS ......................................................................................................................... 38
iv
LISTA DE FIGURAS
Página
Figura 1. Bancada de ensaio de microaspersores. ..................................................................... 23
Figura 2. Coleta de água nos recipientes. .................................................................................. 24
Figura 3. Microaspersores numerados. ...................................................................................... 25
Figura 4. Bancada de ensaio de microaspersores, em destaque o ponto escolhido para o ensaio
dos 25 emissores. ....................................................................................................................... 26
Figura 5. Curva de vazão x pressão nos dois ensaios do microaspersor Amanco MF antes do
uso com água residuária. ........................................................................................................... 31
Figura 6. Curva vazão x pressão do microaspersor antes e após o uso com água residuária .... 35
v
LISTA DE TABELAS
Página
Tabela 1 - Riscos potencias de entupimento de emissores pela água de irrigação. ................... 18
Tabela 2. Critérios de classificação dos emissores, em função do coeficiente de variação de
fabricação da ASAE. ................................................................................................................. 21
Tabela 3. Classificação dos microaspersores, segundo o coeficiente de variação de fabricação
de acordo com a ABNT(1986) .................................................................................................. 21
Tabela 4. Valores de vazão média, desvio padrão e coeficiente de variação de fabricação, para
os 25 emissores dispersos sobre a bancada, nas pressões pré-estabelecidas para o
microaspersor Amanco MF Bocal verde claro 1,0mm de 43L h
-1
antes do uso com água
residuária. .................................................................................................................................. 29
Tabela 5. Classificação do CVf do microaspersor Amanco MF 43Lh
-1
, de acordo com as
normas da ABNT (1986) e ASAE, em ensaio com os emissores distribuídos na bancada, antes
do uso com água residuária. ...................................................................................................... 29
Tabela 6. Valores de vazão média, desvio padrão e coeficiente de variação de fabricação, em
um único ponto da bancada, nas pressões pré-estabelecidas para o microaspersor Amanco MF
Bocal verde claro 1,0mm de 43L h
-1
antes do uso com água residuária. .................................. 30
Tabela 7. Classificação do CVf do microaspersor Amanco MF 43Lh
-1
, de acordo com as
normas da ABNT (1986) e ASAE ,em ensaio com os emissores em um único ponto da
bancada, antes do uso com água residuária. .............................................................................. 30
Tabela 8 - Riscos potencias de entupimento dos emissores pela água cinza de acordo com
Nakayama e Bucks, 1980, citados por GILBERT e FORD (1986). .......................................... 32
Tabela 9. Valores de vazão média, desvio padrão e coeficiente de uso, nas pressões pré-
estabelecidas para o microaspersor Amanco MF Bocal verde claro 1,0mm de 43L h
-1
depois
de usado. .................................................................................................................................... 33
vi
Tabela 10. Classificação do CVu do microaspersor Amanco MF 43Lh
-1
, de acordo com as
normas da ABNT (1986) e ASAE, em ensaio com os emissores em um único ponto da
bancada, após do uso com água residuária. ............................................................................... 33
Tabela 11. Vazões nas pressões estudadas, para emissores antes e após o uso com água
residuária. .................................................................................................................................. 34
Tabela 12. Resultado do Teste de Tukey com 5% de probabilidade em todas as pressões
estudadas, para emissores antes e após o uso com água residuária. .......................................... 36
2
1 RESUMO
O presente trabalho foi realizado no Laboratório de Ensaio de
Equipamentos de Irrigação do Departamento de Engenharia Rural da Universidade Estadual
Paulista FCA- UNESP de Botucatu – SP, teve como objetivo avaliar a vazão do microaspersor
Amanco MF Bocal verde claro 1,0mm, com vazão nominal de 43L h
-1
, antes e após o uso com
água residuária, com ensaios em bancada.
Na primeira fase da pesquisa 25 emissores novos foram separados
aleatoriamente e realizados dois tipos de ensaios com água limpa, um com coleta dos dados
dos emissores dispersos sobre a bancada e outro com a coleta de dados dos emissores situados
em um único ponto da mesma, com intuito de observar qual a metodologia obteria melhores
resultados, as pressões de ensaio foram 50, 100, 150, 200, 250 e 300 kPa .
Numa segunda fase os emissores foram submetidos a 1000h operando
com água de reúso. Ao término desse tempo, novamente foram submetidos às condições de
ensaio inicial, para avaliar o desempenho do microaspersor, antes e depois de trabalhar com
água de reúso, o parâmetro estudado foi a vazão média, para depois se calcular o desvio
padrão, coeficiente de variação e curva vazão versus pressão.
Ao final pode-se observar que o microaspersor Amanco MF bocal verde
claro, obteve um melhor desempenho no ensaio realizado em um único ponto da bancada, ou seja,
sob as mesmas variáveis e condições e que o uso da água residuária pouco influenciou no
3
desempenho dos emissores, pois a vazão média dos emissores depois de usado diminuiu em
relação a vazão dos emissores antes do uso em 6,59%, o coeficiente de variação após o uso ficou
em 5,115 %, aumentado em relação ao coeficiente de fabricação inicial que foi de 4,325%, o R²
teve uma queda, passando de 0,9946 para 0,9898, mas o microaspersor continuou com uma boa
classificação, de acordo com as normas da ABNT e ASAE.
Palavras - chave: vazão, microaspersor, água residuária.
4
2 SUMMARY
ASSESSMET FROM FLOW OF THE MICROSPRIKLER AMACO MF,
BEFORE AD AFTER USE WITH WASTEWATER. Botucatu-SP, 2008.
Dissertação (Mestrado Agronomia/Irrigação e Drenagem) – Faculdade de Ciências
Agronômicas – Universidade Estadual Paulista.
Author: ERIKA FABIAA DE OLIVEIRA
Adviser: Prof. Dr. RAIMUDO LEITE CRUZ
This work was done in the Laboratory of Irrigations Equipments Tests
of the de Departamento de Engenharia Rural of the Universidade Estadual Paulista FCA-
UNESP of Botucatu - SP, aimed to assess the flow of microsprinkler Amanco MF Mouthpiece
light green 1.0 mm, with nominal flow rate of 43 l h
-1
, before and after use with wastewater,
with tests on bench.
In the first phase of the survey 25 new emitters were separate at
random and made two types of tests with clean water, with a collection of data from
transmitters scattered on the bench and another with the collection of data from transmitters
located in a single point of the same, with order to see what the methodology obtain better
results, the pressures of testing were 50, 100, 150, 200, 250 and 300 kPa.
5
In a second stage, the emitters have been submitted to 1000h operating
with water reuse. At the end of those hours, were again subject to the conditions of initial
testing, to assess the performance of microsprinkler, before and after working with water for
reuse, the parameter were studied flow average, and then to calculate the standard deviation,
coefficient of variation curve and flow versus pressure.
At the end data show that the microsprinkler Amanco MF mouthpiece
light green, got a better performance in the test conducted in a single point on the bench, or
under the same conditions and variables and that the use of wastewater little influence in
performance of emitters, as the average flow of transmitters used after declined for a new
6,59%, the coefficient of variation after use was 5,115%, increased in proportion to the
coefficient of manufacturing which was 4,325%, the R ² had a fall from 0,9946 to 0,9898, and
microsprinklers continued with a good rating, according to the rules of ABNT and ASAE.
Key - words: flow, microsprinkler, wastewater.
.
6
3 ITRODUÇÃO
A água é um elemento essencial à vida, está presente em atividades
cotidianas dos seres vivos, é um recurso limitado e de valor econômico, sua escassez pode
ocorrer tanto por condições climáticas, como por demanda excessiva. Sua importância não se
restringe apenas à sobrevivência humana, mas principalmente para o desenvolvimento de
todas as atividades produtivas, devendo para tanto, serem assegurados seus usos múltiplos:
agropecuária (principalmente irrigação), geração de energia elétrica, produção industrial,
diluição de efluentes domésticos e industriais, transporte fluvial e por último, mas não menos
importante, a manutenção das condições ecológicas e ambientais.
Embora o planeta terra seja formado em sua maioria por água, segundo
Santos & Mancuso (2002), mais de 99% dessa água não esta disponível para consumo. Até
pouco tempo atrás não se dava à devida atenção aos recursos hídricos e ao uso correto dos
mesmos, mas este cenário mudou, o homem de uma maneira geral começou a perceber a
importância e dar valor a esse recurso natural, que a cada dia se torna mais raro e caro, sendo
assim, é de extrema importância manter em boas condições os corpos hídricos existentes, para
não prejudicar a disponibilidade desse recurso para as futuras gerações.
O Brasil, embora seja um país com recursos hídricos abundantes,
segundo dados da ONU, detêm 13,3% de toda Reserva Hídrica da Terra. Em algumas regiões
o uso múltiplo da água alterou tanto a qualidade como a quantidade destes recursos,
7
levando as autoridades a implantarem políticas de recursos hídricos, que visem a cobrar pelo
uso da água.
Assim sendo, o reúso aparece como alternativa para minimizar o
problema da escassez, principalmente no campo agrícola, pois, segundo Bernardi (2003), a
agricultura representa aproximadamente 70% do consumo hídrico no mundo.
Dentro do reúso, existe uma linha para o reúso de água cinza, termo
pouco conhecido, mas já com pesquisas sendo realizadas para avaliar os benefícios que tal
técnica pode trazer, seja do ponto de vista social, econômico ou ambiental.
Segundo Fiori et al (2006) as águas cinzas são aquelas provenientes
dos lavatórios, chuveiros, tanques e máquinas de lavar roupa e louça. Porém, quanto ao
conceito de água cinza, observa-se que é um conceito sobre o qual ainda não há consenso
internacional.
Para os sistemas agrícolas, grandes consumidores de água, o uso de
água cinza se torna cada vez mais viável, seja para minimizar o problema da escassez dos
recursos hídricos, contribuir para a qualidade de cursos de água com a diminuição de
lançamento de esgoto, como também evitar os altos custos de tratamento. Contudo, existem
fatores que ainda são questionados por diversos pesquisadores, tais como: entupimento dos
microaspersores e gotejadores em se tratando de irrigação localizada, fatores fitossanitários e
principalmente a captação destas águas.
Quando adequadamente utilizada, a irrigação pode ser uma eficiente
ferramenta para o aumento da produtividade e economia de recursos.
Existe atualmente no meio agrícola, uma forte tendência na utilização
de sistemas que apresentem maior eficiência no uso da água, como o método de irrigação
localizada, o qual permite a redução da pressão de operação dos sistemas de irrigação,
procurando diminuir o consumo de energia e melhorar a eficiência. Desta maneira a irrigação,
a localizada vem ganhando vários adeptos, principalmente, em regiões onde o fator água é
limitante.
Dentro da irrigação localizada os dois principais sistemas são a
microaspersão e o gotejamento. Na microaspersão, a água é aspergida em pequenos círculos
ou setores, embaixo da projeção da copa, região está onde se concentra 80% do sistema
radicular de uma cultura.
8
Para um bom desempenho de um projeto de irrigação localizada, tipo
microaspersão, tanto a qualidade da água como do microaspersor é de grande importância, por
isso se torna necessário saber as características hidráulicas do mesmo.
Este trabalho teve como objetivo, comparar o desempenho do
microaspersor Amanco MF Bocal verde claro 1,0mm, antes e depois do mesmo trabalhar 1000
horas com água cinza, bem como avaliar a melhor metodologia de ensaio e se o uso da água
cinza é viável. Para os microaspersores antes e após o uso, determinou-se em laboratório a
vazão média, calculou-se desvio padrão, o coeficiente de variação de fabricação e a curva de
vazão versus pressão.
9
4 REVISÃO DA LITERATURA
4.1 Reúso de água
O reúso, até a alguns anos tido como uma opção exótica é hoje uma
alternativa que não pode ser ignorada, notando-se distinção cada vez menor entre técnicas de
tratamento de água versus técnicas de tratamento de esgoto (SANTOS & MANCUSO, 2002).
Segundo Hespanhol (2002), nas regiões áridas e semi-áridas, a água
tornou-se um fator limitante para o desenvolvimento urbano, industrial e agrícola, sendo assim
planejadores e entidades gestoras de recursos hídricos procuram continuamente novas fontes
de recursos para complementar a pequena disponibilidade hídrica.
Em função da escassez de água que atinge várias regiões do Brasil,
associada aos problemas de qualidade, torna-se uma alternativa potencial de racionalização
desse bem natural a reutilização da água para vários usos, inclusive a irrigação agrícola, que
representa aproximadamente 70% do consumo hídrico (BERNARDI, 2003). Uma das
alternativas para amenizar este problema em muitas regiões, tem sido considerar o uso de
águas de qualidade inferior para os mais variados setores da sociedade, como por exemplo, a
aplicação de águas residuárias para a agricultura e indústria (SANDRI, 2003).
Para Hespanhol (2002) as águas de qualidade inferior, tais como
esgotos, em especial os de origem doméstica, águas de chuva, águas de drenagem agrícola e
10
águas salobras, sempre que possível, devem ser consideradas como fontes alternativas para
usos menos restritos.
No Brasil o reúso é um assunto novo, porém, desde os anos sessenta, a
prática do reúso de água já é feita com bastante freqüência em muitos outros países. (COSTA
et al 2005).
Blum (2002) cita como critérios norteadores de um programa de reúso
quanto à qualidade da água, os seguintes itens:
• O reúso não deve resultar em riscos sanitários à população;
• O reúso não deve causar nenhum tipo de objeção por parte dos usuários;
• O reúso não deve acarretar prejuízos ao meio ambiente;
• A fonte da água que será submetida a tratamento para posterior reúso deve ser
quantitativa e qualitativamente segura;
• A qualidade da água deve atender às exigências relativas aos usos a que ela se destina.
4.2 Tipos de reúso
De acordo com Brega Filho & Mancuso (2002), de uma maneira geral,
o reúso da água pode ocorrer de forma direta ou indireta, por meio de ações planejadas ou não
planejadas. Segundo Bernardi (2003), no Brasil deve-se ainda trabalhar socialmente a cultura
de reúso de água, que apesar de ser uma prática inconsciente utilizada há vários anos (reúso
não planejado), há preconceito quanto à sua forma de utilização por parte do público
consumidor, além de não existir nenhuma legislação específica tratando da temática. Para
Hespanhol (2002), apesar desta restrição, já se dispõe de uma primeira demonstração de
vontade política, direcionada para a institucionalização do reúso. O uso planejado de águas
residuárias, implica necessidade menor de captação dos recursos hídricos primários e de
geração reduzida de efluentes, constituindo-se, portanto, em estratégia eficaz para a
conservação desse recurso natural, em seus aspectos qualitativos e quantitativos (MEDEIROS
et al., 2007).
11
Segundo o CIRRA - Centro Internacional de Referência em Reúso de
Água (2007), os tipos de reúso e suas aplicações são os seguintes:
• Reúso agrícola: O setor agrícola utiliza, no Brasil, aproximadamente 70% do consumo
total de água. Essa demanda significativa, associada à escassez de recursos hídricos
leva a ponderar que as atividades agrícolas devem ser consideradas como prioritária
em termos de reúso de efluentes tratados.
• Reúso urbano: Na área urbana os usos potenciais são: irrigação de campos de golfe e
quadras esportivas, faixas verdes decorativas ao longo de ruas e estradas, gramados
residenciais, viveiros de plantas ornamentais, parques e cemitérios, descarga em
toaletes, lavagem de veículos, reserva de incêndio, recreação, construção civil
(compactação do solo, controle de poeira, lavagem de agregados, produção de
concreto), limpeza de tubulações, sistemas decorativos tais como espelhos d’água,
chafarizes, fontes luminosas, entre outros.
• Reúso industrial: As atividades industriais no Brasil respondem por aproximadamente
20% do consumo de água, sendo que, pelo menos 10% é extraída diretamente de
corpos d’água e mais da metade é tratada de forma inadequada ou não recebe nenhuma
forma de tratamento.
As águas de reúso podem se destinar a fins potáveis ou não potáveis.
Quanto ao reúso planejado para fins não potáveis esta o reúso agrícola. O uso agrícola de
efluentes tratados tem como principais metas promover agricultura sustentável, incentivar a
economia das águas superficiais não poluídas e manter a qualidade ambiental (SANDRI,
2003).
Para Fiori et al. (2006), o reúso de água, para qualquer fim vai
depender de suas qualidades física, química e microbiológica. A maioria dos parâmetros
físico-químicos de qualidade é bem compreendida, tornando possível estabelecer critérios de
qualidade que sejam orientadores para o reúso.
Dentre os principais fatores que vieram a contribuir para que, nos
últimos anos aumentasse o interesse pela irrigação com efluentes, estão a escassez de recursos
hídricos, o avanço do conhecimento técnico-científico, a legislação ambiental mais rigorosa e
atuante, o maior controle da poluição ambiental, com redução de problemas à saúde humana e
12
animal, a diminuição dos custos de tratamento devido à atuação do solo como forma de
disposição e fornecimento de nutrientes e matéria orgânica às plantas, reduzindo os custos
com fertilizantes químicos comerciais (SANDRI, 2003).
A reutilização das águas é considerada uma opção conservacionista
para o aumento da disponibilidade dos recursos hídricos existentes e futuros, como alternativa
ao crescente aumento da demanda.
4.3 Água cinza
As águas cinzas são aquelas provenientes dos lavatórios, chuveiros,
tanques e máquinas de lavar roupa e louça, porém, quanto ao conceito de água cinza, observa-
se que é um conceito, sobre o qual ainda não há consenso internacional (FIORI et al, 2006).
Ainda segundo Fiori (2006), a reutilização da água cinza diminui o consumo de água potável
para fins menos nobres e contribui para a sustentabilidade hídrica das cidades.
As águas cinzas apresentam qualidade muito variada, dependente das
diversas atividades domésticas associadas, sendo que os componentes presentes variam de
fonte a fonte, ou seja, de residência a residência, onde o estilo de vida, costumes, instalações e
a quantidade de produtos químicos utilizados irão influenciar nesta qualidade (PETERS,
2006).
A literatura evidencia a importância em se estudar os efeitos das águas
cinzas, principalmente devido ao grande questionamento entre as vantagens e desvantagens
deste uso. Em se tratando da utilização em agricultura irrigada, muitos são os desafios, visto
que há riscos de entupimentos dos equipamentos utilizados na irrigação.
4.4 Reúso de água para fins agrícolas
O setor agrícola utiliza, no Brasil, aproximadamente 70% do consumo
total de água. Essa demanda significativa, associada à escassez de recursos hídricos leva a
ponderar que as atividades agrícolas devem ser consideradas como prioritária em termos de
reúso de efluentes tratados (BERNARDI, 2003).
13
Segundo Hespanhol (2002), durante as duas últimas décadas, o uso de
efluentes para irrigação, aumentou significativamente, em razão dos seguintes fatores:
• Dificuldade crescente de identificar fontes alternativas de água para a irrigação.
• Custos elevados de fertilizantes;
• A segurança de que os riscos de saúde pública e impactos sobre o solo são mínimos, se
as precauções adequadas são tomadas;
• Os custos elevados dos sistemas de tratamento, necessário para descarga de efluentes
em corpos receptores;
• A aceitação sociocultural da prática do reúso agrícola;
• O reconhecimento, pelos órgãos gestores de recursos hídricos, do valor intrínseco da
prática.
A expansão da agricultura irrigada tem-se tornado preocupante, devido
ao elevado consumo e às restrições de disponibilidade de água, bem como ao risco de
degradação do sistema solo-água-planta (SANTIAGO, 2004).
A utilização de efluentes na agricultura cresceu consideravelmente nos
últimos anos em muitos países, inclusive no Brasil; no entanto, ainda não foram
suficientemente estudados todos os aspectos positivos e negativos dessa técnica,
especialmente sobre as propriedades físicas e químicas do solo, absorção de nutrientes pelas
plantas ou sua toxidez (SANDRI, 2003).
De acordo com Beekman citado por Bernardi (2003), as águas de reúso
podem ser utilizadas para a irrigação, devendo-se tomar os devidos cuidados para suas
limitações de aplicação, como por exemplo:
• Na categoria de reúso de águas servidas para a agricultura irrigada de culturas e
olericultura, as limitações se referem ao efeito da qualidade da água, principalmente a
salinização dos solos, e a preocupação patogênica (bactérias, vírus e parasitas) na
saúde pública.
• Na categoria para irrigação de ambientes urbanos (parques, jardins, clubes, áreas
residenciais, cemitérios, cinturões verdes e gramados), a limitação está relacionada
14
com a contaminação das águas de superfície e subterrânea devido à gestão ineficiente e
com restrições na comercialização dos produtos agrícolas e aceitação de mercados.
Segundo a Resolução CONAMA nº 20, de 18/06/86, as classes de água
que poderiam ser utilizadas para reúso são as classes 1, 2, 3 e 4.
Os efluentes não poderão conferir ao corpo receptor características em
desacordo com o seu enquadramento de classe. Sendo assim, obedecendo aos parâmetros
físico-bio-químicos definidos para cada classe na Resolução mencionada, no caso específico
de reúso de água para irrigação, tem-se que:
• as águas de classe 1 poderiam ser utilizadas para reúso indireto na irrigação de
hortaliças que são consumidas cruas e de frutas que se desenvolvam rentes ao solo e
que sejam ingeridas cruas sem remoção de película;
• as águas de classe 2 poderiam ser utilizadas para reúso indireto na irrigação de
hortaliças e plantas frutíferas;
• as águas de classe 3 poderiam ser utilizadas para reúso indireto na irrigação de culturas
arbóreas, cerealíferas e forrageiras;
• as águas de classe 4 poderiam ser utilizadas para reúso indireto na harmonização
paisagística.
A reutilização de efluentes domésticos tratados para fins agrícolas traz
benefícios econômicos e ambientais. Dentre os econômicos estão: aumento da área cultivada e
da produtividade agrícola, decorrente do aporte de nutrientes encontrados nestas águas. Já
entre os benefícios ambientais se encontra: diminuição de lançamento de esgoto em corpos de
água e aumento de matéria orgânica no solo.
4.5 Irrigação
A irrigação é uma prática agrícola que permite manter um suprimento
regular de águas para as plantas (MANUAL DO IRRIGANTE, 1987). De acordo com
Bernardi (2003), por meio da irrigação, pode-se intensificar a produção agrícola,
15
regularizando, ao longo do ano, as disponibilidades e os estoques de cultivares, uma vez que
esta prática permite uma produção na contra-estação. Além disso, a agricultura irrigada reduz
as incertezas, prevenindo o agente econômico (irrigante) contra a irregularidade das chuvas,
anual e interanual.
De acordo com Rassini (2002), na agricultura, a irrigação é necessária
para eliminar o risco de deficiência hídrica nos cultivos, aumentar a produtividade, garantir a
produção de alimentos e intensificar o uso da terra.
A irrigação na agricultura deve ser entendida não somente como um
seguro contra secas ou veranicos, mas como uma técnica que dê condições para que o material
genético expresse em campo todo o seu potencial produtivo (HERNANDEZ, 2004). Ainda
segundo o mesmo autor, constituí um conjunto de operações necessárias ao atendimento das
necessidades de água para as plantas.
Um bom sistema de irrigação deve aplicar água no solo
uniformemente, até determinada profundidade, proporcionando umidade necessária ao
desenvolvimento normal das espécies vegetais (DANTAS NETO et al., 1997). De acordo com
Bernardo (1995), um dos principais parâmetros para avaliação de um sistema de irrigação é a
determinação da uniformidade de aplicação de água sobre a área irrigada.
Para Rassini (2002), a elevada demanda de água em projeto de
irrigação no Brasil exige racionalização no seu uso através de novas alternativas que
proporcionem maior eficiência na sua aplicação.
A crescente necessidade de se obter um melhor rendimento no setor de
agricultura para colocar nossos produtos em competitividade com o mercado globalizado e a
constante preocupação em economizar recursos hídricos tem levado inúmeros pesquisadores a
trabalhar com afinco em linhas de pesquisas para esse tema (MAZZER, 2006).
4.6 Irrigação localizada
A irrigação localizada caracteriza-se, basicamente, pela aplicação da
água numa fração do volume do solo, explorado pelas raízes da planta, de forma pontual ou
em faixa contínua, geralmente com distribuição pressurizada por meio de pequenas vazões e
16
curtos intervalos de rega, mantendo níveis de umidade ideais para a cultura (BERNARDO,
1995).
De acordo com Dantas Neto (1997), entre os métodos de irrigação
existentes, a localizada vem sendo a mais utilizada nas regiões de maior escassez de água. Para
Souza et al. (2005), o grande interesse despertado pelo sistema de irrigação localizada deve-se
ao fato da sua aplicação, que molha apenas uma fração do sistema radicular das plantas e
assim favorece a economia de água e o aumento na produção.
A irrigação localizada caracteriza-se pela aplicação de água, com
pequenas vazões e alta freqüência, de modo a manter um conteúdo adequado de umidade no
volume de solo molhado (LOPEZ et al., 1992).
Segundo Lima e Azevedo (1991), a água é filtrada e conduzida ao solo
através dos emissores ou aplicadores, sendo em forma de gotas, filetes de água, pequenos jatos
ou borrifos. A irrigação localizada tem potencial para apresentar maior eficiência de aplicação
que os outros métodos, como de aspersão e superfície.
Os sistemas de irrigação localizada são de grande importância no
cenário agrícola brasileiro. Portanto, a tecnologia de irrigação, desde que adequadamente
desenvolvida e/ou adaptada, oferece um instrumento capaz de promover transformação social
e econômica no meio rural, gerando novos empregos e elevando a renda do agricultor e a
oferta de produtos agrícolas (MATOS et al., 1999).
Dentre as inúmeras vantagens dos sistemas de irrigação localizada,
destacam-se:
• Maior eficiência no uso da água, defensivos agrícolas e fertilizantes, quando adotada a
técnica da quimigação, devido esses sistemas não molhar toda a superfície do solo;
• Economia de mão-de-obra, por se tratar de sistemas fixos, quando comparados com os
sistemas convencionais de irrigação por aspersão e por superfície;
• Adaptam-se a diferentes tipos de solos e topografia;
• Maior eficiência no controle fitossanitário por não irrigar ervas daninhas e não molhar
a parte aérea dos vegetais, o que reduz a incidência de patógenos nas folhagens e
frutos, minimizando os gastos com herbicidas, inseticidas e fungicidas;
17
• Economia de energia, pois, opera sob baixas pressões de serviço e, consequentemente
com menor conjunto motobomba.
Como os outros sistemas de irrigação, os sistemas de irrigação
localizada apresentam vantagens e desvantagens. Em função dos pequenos diâmetros de
orifício, o entupimento dos emissores configura-se como um dos principais problemas
associados à operação de tais sistemas (GILBERT & FORD, 1986), o entupimento de
emissores, afeta significativamente a uniformidade de distribuição de água. Assim sendo, o
uso de efluentes em sistemas de irrigação localizada, encontra uma barreira que de certa forma
impede uma melhor aceitação de tal técnica.
De acordo com Adin & Sacks, 1991 citados por Souza (2007), o
entupimento de emissores operando com água residuária tratada é causado primeiramente por
sólidos suspensos na água; porém, eles não causam entupimentos necessariamente no início do
processo. Os referidos autores relatam que o entupimento de emissores é mais afetado pelo
tamanho da partícula do que pelo seu número e densidade, e que o potencial de entupimento
diminui com a modificação da arquitetura interna dos emissores e pré-tratamento químico com
oxidantes e floculantes.
As principais causas de entupimento de emissores foram reunidas por
Gilbert & Ford (1986) em três principais grupos: entupimento de origem química, física e
biológica. Entre elementos responsáveis pela obstrução de gotejadores e microaspersores,
destacam-se as partículas de argila, proliferação de algas e alta concentração de ferro na água
de irrigação. A oxidação do ferro tem sido uma das principais causas de entupimento, pois ele
reage com o oxigênio do ar e forma precipitados. Na tabela 1, estão apresentados os
parâmetros e seus riscos de entupimento.
18
Tabela 1 - Riscos potencias de entupimento de emissores pela água de irrigação.
Fatores de entupimento
Riscos de entupimento
Baixo Moderado Severo
Físico
Sólidos suspensos (mg L
-
1
) 50 50-100 >100
Químicos
pH 7 7,0-8,0 >8,0
Sólidos dissolvidos (mg L
-
1
) 500 500-2,000 >2000
Manganês 0,1 0,1-1,5 >1,5
Ferro total 0,2 0,2-1,5 >1,5
Sulfeto de hidrogênio 0,2 0,2-2,0 >2,0
Biológico
Numero de Bactérias (NMP mL
-
1
) >10,000 10,000-50,000 >50,000
Fonte: Nakayama e Bucks, 1980, citados por GILBERT e FORD (1986)
4.7 Microaspersão
Dentre os sistemas de irrigação localizada se encontra a microaspersão.
O sistema de irrigação por microaspersão é uma variação do gotejamento oriunda da
dificuldade de se obter uma distribuição melhor da umidade do solo, sobretudo em solos
arenosos e em culturas realizadas em grandes espaçamentos (VIEIRA, 1989).
Para que este tipo de irrigação seja corretamente dimensionado, é
necessário o conhecimento das características dos emissores (SOUZA et al., 2005). A escolha
de um emissor deve seguir a avaliação detalhada de suas características (SILVA et al., 2003).
Segundo Paes (1985), os emissores constituem um dos componentes de maior importância, tanto
no dimensionamento como no manejo dos sistemas de irrigação, sendo de grande importância o
conhecimento das suas características hidráulicas.
19
4.8 Características hidráulicas do microaspersor
O desempenho hidráulico de um emissor é determinado, dentre outros
fatores, pela relação vazão e pressão. Segundo Botrel (1984), a relação entre vazão e pressão
na entrada do emissor, a perda de carga localizada na inserção da linha lateral, o alcance do
jato, o diâmetro, a forma dos bocais e a intensidade de precipitação constituem as principais
características hidráulicas do microaspersor.
Segundo Nascimento et al. (1999), a relação vazão versus pressão e a
uniformidade de fabricação, estão entre os fatores para se determinar as características
hidráulicas de emissores de água em irrigação localizada.
De acordo com Keller e Bliesner (1990), os emissores devem
apresentar descarga constante e uniforme, suficiente abertura para não provocar entupimentos,
robustez, homogeneidade e serem de baixo custo.
Por mais precisos que sejam os processos de fabricação destes, é
impossível se fabricar duas peças exatamente iguais. As pequenas diferenças entre dois
emissores podem causar variações significativas na vazão do sistema. De acordo com Dantas
Neto et al. (1997), pequenas diferenças entre dois emissores aparentemente idênticos podem
causar variações significativas na vazão do sistema. Para Von Bernuth & Solomom (1986)
essas variações são decorrentes dos vários processos envolvidos na fase de fabricação. Por
mais esmerados que sejam tais processos, sempre ocorrem variações e, como a área de
escoamento dos emissores é de milímetros quadrados, qualquer variação poderá afetar as
vazões dos emissores a uma mesma pressão (COSTA, 1994).
A vazão do emissor, de acordo com Olitta (1987), pode ser
representada pela equação q = kH
x
, em que: q é a vazão em l h
-1
, H é a pressão de operação em
kPa, k é o coeficiente de proporcionalidade (adimensional) e x é o expoente de descarga. Para
Keller & Karmelli, 1975 citado por Dantas Neto et al (1997), o expoente “x” caracteriza o
regime de fluxo e a relação vazão versus pressão do emissor, de modo que: 0 < x < 0,5, o
regime de escoamento varia de turbulento a totalmente turbulento, e a vazão sofre menos
influência da variação da pressão. 0,5 < x < 1,0 , o regime de escoamento varia de instável a
laminar, verificando-se maior influência das variações de pressão sobre a vazão.
20
O coeficiente de variação de fabricação pode afetar mesmo um projeto
corretamente dimensionado (OLITTA, 1987). O coeficiente de variação de fabricação (CVf) é
uma medida estatística que avalia a variação do processo de fabricação dos emissores. Apesar
de ser impossível a fabricação de um grupo de emissores com o mesmo coeficiente de
descarga, a variação resultante do processo de fabricação normalmente tende a distribuir-se em
torno de um valor médio (KELLER & KARMELI, 1974). De acordo com Solomon (1979) o
coeficiente de variação de fabricação é o melhor parâmetro para a avaliação das diferenças
individuais entre os emissores. Alem disso a uniformidade de irrigação é afetada pelo tempo
de uso dos equipamentos de irrigação, ou seja, além de sua vida útil; perda de carga no interior
das tubulações; projetos mal dimensionados; entupimentos de emissores, em função do
pequeno diâmetro de passagem dos mesmos e da qualidade da água de irrigação (KELLER &
BLIESNER, 1990).
A variação da vazão do emissor, resultado da variação de fabricação
segue a distribuição normal de Gauss; deste modo, o CVf pode ser definido pela razão entre o
desvio-padrão da vazão do emissor e sua vazão média, conforme a equação:
q
m
CVf
δ
=
sendo:
CVf = Coeficiente de variação de fabricação;
δ = desvio-padrão;
q
m
= vazão média dos emissores testados.
De acordo com as normas da ASAE, citadas por KELLER e
BLIESNER (1990), os emissores podem ser classificados em função do coeficiente de
variação de fabricação conforme apresentado na Tabela 2.
21
Tabela 2. Critérios de classificação dos emissores, em função do coeficiente de variação de
fabricação da ASAE.
Coeficiente de variação fabricação de (CVf) Classificação
≤ 0,05
0,05 - 0,07
Excelente
Médio
0,07 - 0,11
Marginal
0,11 - 0,15
Deficiente
> 0,15
Inaceitável
Fonte: ASAE citado por KELLER e BLIESNER (1990)
Segundo a ABNT (1986) os valores do CVf inferior a 10% têm
uniformidade boa; de 10 a 20% é média; de 20 a 30% é marginal e superior a 30% é
inaceitável, como apresentado na Tabela 3.
Tabela 3. Classificação dos microaspersores, segundo o coeficiente de variação de fabricação
de acordo com a ABNT(1986)
Coeficiente de variação fabricação de (CVf) Classificação
<0,10
0,10- 0,20
Bom
Médio
0,20 - 0,30
Marginal
>0,30
Inaceitável
Fonte: ABNT (1986)
22
5 MATERIAL E MÉTODOS
O presente trabalho foi desenvolvido no laboratório de Ensaio de
Equipamentos de Irrigação do Departamento de Engenharia Rural da Universidade Estadual
Paulista FCA- UNESP de Botucatu – SP.
Conforme as recomendações da ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE
NORMAS TÉCNICAS (1986) foram separados aleatoriamente 25 emissores novos, tipo
microaspersor, modelo Amanco MF Bocal verde claro 1,0mm, com vazão nominal de 43L h
-1
para a pressão de trabalho de 150 kPa .Realizou-se ensaios em laboratório para determinar o
desempenho do mesmo, o parâmetro analisado foi a vazão média, para depois calcular o
desvio padrão, coeficiente de variação de fabricação e curva vazão versus pressão.
Para a realização do experimento, utilizou-se uma bancada de ensaios
para microaspersores (Figura 1), com vinte e cinco pontos de coleta, reservatório de 2000 L,
conjunto motobomba, 6 manômetros e duas ventosas, uma no início do sistema para possíveis
problemas de entrada de ar na tubulação e outra no final do sistema. Os emissores estudados
foram submetidos às pressões de 50, 100, 150, 200, 250 e 300 kPa. As leituras de pressão
foram observadas mediante a utilização de manômetro modelo Hitronic, com precisão de ±
0,5% FE.
23
Figura 1. Bancada de ensaio de microaspersores.
Cada microaspersor foi fixado com micro tubo, dentro de uma
campânula fechada e dispostos em 25 pontos de coleta na bancada, sem alteração de
posicionamento durante os ensaios.
As medidas de vazão foram realizadas coletando a água de cada um
dos emissores em recipiente de volume de 20 litros (Figura 2), com uma válvula de dupla
passagem, que quando fechada, direcionava a água ao reservatório da bancada e quando
aberta, direcionava para os baldes de coleta.
Foi estabelecido um tempo de ensaio de 10 minutos, marcados com um
cronômetro, o volume coletado era pesado em uma balança digital com precisão de 5g. Com
seu peso específico foi calculado o volume de água coletado e a vazão de cada microaspersor.
As vazões consideradas foram resultados da média aritmética de três repetições para cada
pressão de operação avaliada.
24
Figura 2. Coleta de água nos recipientes.
A partir dos dados de vazão, calcularam-se a vazão média e o desvio
padrão, em seguida, determinou-se o Coeficiente de Variação de Fabricação (CVf), dividindo-
se o desvio-padrão pela média da vazão.
Em outra etapa, com intuito de realizar uma comparação e avaliar a
melhor metodologia de ensaiar os microaspersores, numerou-se os emissores de 1 a 25 (Figura
3) e todos foram ensaiados num mesmo ponto (Figura 4), submetidos novamente as pressões
de 50, 100, 150, 200, 250 e 300 kPa. Foi escolhido um ponto aleatoriamente da bancada para
ensaiar todos os 25 emissores com as mesmas variáveis e condições. Para manter o adequado
25
funcionamento do sistema, enquanto cada microaspersor era submetido ao ensaio no ponto
escolhido, seu lugar na bancada de teste era ocupado pelo emissor de numeração 1.
Figura 3. Microaspersores numerados.
26
Figura 4. Bancada de ensaio de microaspersores, em destaque o ponto escolhido para o ensaio
dos 25 emissores.
Após analise e avaliação do CVf dos emissores dispersos sobre os
pontos da bancada e os mesmos ensaiados em um único ponto, verificou-se que a melhor
metodologia para análise e comparação seria a de testá-los novamente em um único ponto,
após 100h de trabalho com água cinza tratada por um filtro de disco de 120 mesh.
Ao final das 1000 h operando com água residuária, os microaspersores
foram submetidos às mesmas condições de ensaio realizado antes do uso, ou seja, foram
ensaiados novamente com água limpa, submetidos às pressões de serviço 50, 100, 150, 200,
250 e 300 kPa, para obter dados sobre o desempenho do microaspersor depois de usado,
foram analisados os mesmos parâmetros do ensaio inicial, como vazão média, desvio padrão,
coeficiente de variação, que para um melhor entendimento, foi denominado nesta etapa de
coeficiente de variação após o uso (CVu) e curva vazão versus pressão.
27
Tais dados serviram de base para avaliar e fazer um comparativo do
desempenho do microaspersor Amanco MF antes e depois de trabalhar com a água cinza.
28
6 RESULTADOS E DISCUSSÃO
6.1 Desempenho do microaspersor antes do uso com água cinza
Os valores médios de vazão e do coeficiente de variação de fabricação
do microaspersor Amanco MF bocal verde claro 1,0 mm, submetidos às pressões de serviço de
50, 100, 150, 200, 250 e 300 kPa, com água limpa, referentes ao ensaio dos 25 emissores
dispersos sobre a bancada, estão apresentados na Tabela 4.
29
Tabela 4. Valores de vazão média, desvio padrão e coeficiente de variação de fabricação, para
os 25 emissores dispersos sobre a bancada, nas pressões pré-estabelecidas para o
microaspersor Amanco MF Bocal verde claro 1,0mm de 43L h
-1
antes do uso com água
residuária.
Pressão
(kPa)
Vazão Méd.
(L h
-1
)
Desvio
Padrão
CVf (%)
50 34,406 2,628 7,637
100 41,950 2,191 5,224
150 49,592 2,722 5,489
200 55,640 2,880 5,177
250 60,654 3,224 5,317
300 66,815 4,206 6,295
Média CVf
5,856
Encontrou-se, valor médio do CVf de 5,856 % para o
microaspersor Amanco MF 43Lh
-1
, em ensaio com os emissores distribuídos na bancada no
segundo a norma ABNT (1986), ficou classificado como bom, já de acordo com a com as
normas da ASAE, citadas por KELLER e BLIESNER (1990), o microaspersor, pode ser
classificado como de média qualidade, (Tabela 5). Sob o ponto de vista do processo de
fabricação . Segundo SOLOMON (1979), tais resultados demonstram pequena variação da
vazão nos emissores, proporcionada por grande controle de qualidade no processo de
fabricação, sendo este o melhor critério para avaliar as diferenças individuais entre os
emissores. Conforme esse autor, emissores com bom desempenho hidráulica, quando
utilizados em projetos de irrigação bem dimensionados, proporcionam condições para a
obtenção de elevadas eficiências de aplicação de água.
Tabela 5. Classificação do CVf do microaspersor Amanco MF 43Lh
-1
, de acordo com as
normas da ABNT (1986) e ASAE, em ensaio com os emissores distribuídos na bancada, antes
do uso com água residuária.
CVf (%)
Classificação
ABT(1986)
Classificação
ASAE
5,856 Bom Médio
30
A Tabela 6 apresenta os valores dos 25 emissores ensaiados em um
único ponto da bancada, escolhido aleatoriamente.
Tabela 6. Valores de vazão média, desvio padrão e coeficiente de variação de fabricação, em
um único ponto da bancada, nas pressões pré-estabelecidas para o microaspersor Amanco MF
Bocal verde claro 1,0mm de 43L h
-1
antes do uso com água residuária.
Pressão (kPa)
Vazão Méd.
(l h
-1
)
Desvio
Padrão CVf (%)
50 34,314 1,763 5,137
100 42,666 1,701 3,986
150 49,925 2,224 4,455
200 56,614 2,454 4,335
250 61,610 2,390 3,879
300 67,364 2,800 4,157
Média CVf
4,325
O valor médio encontrado para o coeficiente de variação de fabricação,
foi de 4,325%. Sendo assim, o microaspersor Amanco MF 43L h
-1
é classificado como bom
segundo ABNT (1986), e de acordo com as normas da ASAE, citadas por KELLER e
BLIESNER (1990), o microaspersor é de qualidade excelente, sob o ponto de vista do
processo de fabricação (Tabela 7).
Mesmo havendo uma diferença nos valores do CVf, isso não mudou a
classificação do microaspersor segundo a ABNT (1986), pois continuou classificado como
bom. Já de acordo com a classificação da ASAE subiu de médio para excelente.
Tabela 7. Classificação do CVf do microaspersor Amanco MF 43Lh
-1
, de acordo com as
normas da ABNT (1986) e ASAE ,em ensaio com os emissores em um único ponto da
bancada, antes do uso com água residuária.
CVf (%)
Classificação
ABT(1986)
Classificação
ASAE
4,325 Bom Excelente
Com os resultados obtidos pode-se observar que o valor médio do
coeficiente de variação de fabricação do microaspersor Amanco MF ficou menor para os
31
microaspersores ensaiados em um único ponto, ou seja, os melhores resultados foram obtidos
com os emissores trabalhando sob influencia das mesmas variáveis.
A curva característica vazão x pressão tanto do ensaio dos emissores
distribuídos sobre a bancada como para os emissores ensaiados em um único ponto, esta
apresentada na Figura 5.
Figura 5. Curva de vazão x pressão nos dois ensaios do microaspersor Amanco MF antes do
uso com água residuária.
A partir dos dados de vazão e sua respectiva pressão determinou-se a
curva característica do microaspersor Amanco MF nos dois ensaios com suas respectivas
equações. Para o ensaio dos emissores distribuídos na bancada a equação foi, q=7,716H
0,3747
(R
2
= 0,98), enquanto para os ensaiados em um único ponto, foi q=7,6971H
0,3767
(R
2
= 0,99).
Ficando evidente que o ajuste da equação também ficou melhor para os emissores ensaiados
em um único ponto.
Com a análise dos dados obtidos nessa primeira fase do experimento,
pode-se observar que os melhores resultados, tanto para o coeficiente de variação de
Curva vazão x pressão nos dois ensaios
y = 7,7162x
0,3747
R
2
= 0,9883
y = 7,6971x
0,3767
R
2
= 0,9946
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 50
100
150 200 250
300
Pressão (kPa)
Vazão geral
Vazão em um único ponto
32
fabricação como para ajuste da equação, foram obtidos no ensaio em que os microaspersores
foram ensaiados no mesmo ponto, ou seja, com as mesmas condições. Assim sendo, os ensaios
finais, depois dos emissores trabalharem 1000 horas com água residuária, para fazer o
comparativo e avaliação do desempenho do microaspersor antes e depois de usado, foram
feitos seguindo a mesma metodologia.
6.2 Características físicas e químicas da água cinza
Na Tabela 8, consta a caracterização da água cinza usada no
experimento e a classificação do risco de entupimento dos emissores.
Tabela 8 - Riscos potencias de entupimento dos emissores pela água cinza de acordo com
Nakayama e Bucks, 1980, citados por GILBERT e FORD (1986).
Fatores de entupimento
Resultados
obtidos
Risco de
entupimento
Físico
Sólidos suspensos (mg L
-
1
)* 279 severo
Químico
pH * 6,8 baixo
Sólidos dissolvidos (mg L
-
1
)** 2,842 severo
Manganês * 0,113 moderado
Ferro total * 0,98 moderado
Sulfeto de hidrogênio** 0,74 moderado
Biológico
Numero de Bactérias (NMP mL
-
1
)** 1,000 baixo
* Análises realizadas no Laboratório de Recursos Hídricos da Faculdade de Ciências Agronômicas Departamento
de Engenharia Rural.
** Análises realizadas no Laboratório da Divisão de Saneamento Básico da Universidade do Oeste Paulista.
33
6.3 Desempenho do microaspersor após o uso com água cinza
Na Tabela 9, encontram-se os dados de vazão média, desvio padrão e o
coeficiente de variação dos emissores usados, denominado de coeficiente de variação após o
uso (CVu), para as pressões pré-estabelecidas nos ensaios dos microaspersores após
trabalharem 1000 h com água de reúso.
Tabela 9. Valores de vazão média, desvio padrão e coeficiente de uso, nas pressões pré-
estabelecidas para o microaspersor Amanco MF Bocal verde claro 1,0mm de 43L h
-1
depois
de usado.
Pressão (kPa)
Vazão Méd.
(L h
-1
)
Desvio
Padrão CVu (%)
50
32,489 1,875
5,772
100
40,295
2,081
5,164
150
46,694 2,200
4,712
200
51,380 2,278
4,434
250
57,586 3,306
5,740
300
63,425
3,239
5,107
Média CVu
5,115
Em média o CVu, para os emissores após o uso ficou em 5,115%,
sendo classificado como bom segundo a ABNT (1986) e como médio de acordo com as
normas da ASAE, citadas por KELLER e BLIESNER (1990), (Tabela 10).
Tabela 10. Classificação do CVu do microaspersor Amanco MF 43Lh
-1
, de acordo com as
normas da ABNT (1986) e ASAE, em ensaio com os emissores em um único ponto da
bancada, após do uso com água residuária.
CVfu(%)
Classificação
ABT(1986)
Classificação
ASAE
5,115 Bom Médio
34
Os coeficientes de variação do microaspersor antes e depois de usado
foram de 4,325 e 5,115, respectivamente. Para a ABNT não houve variação na classificação, já
para a ASAE, a classificação passou de excelente para médio.
Após ensaios realizados em laboratório, os emissores, após
trabalharem com água cinza tratada, por 1000 h, apresentaram vazão média de 46,694 L h
-1
,
para pressão nominal de 150 kPa, com desvio padrão de 2,200.
Comparando-se as vazões médias dos emissores antes e após o uso
com água residuária para as pressões estudadas, observa-se, que foram próximas em quase
toda a faixa de pressão (Tabela 11), ficando menor em 6,47% na pressão de serviço de 150
kPa, fato este, que demonstra ser viável o uso de água residuária tratada para os sistemas de
irrigação. Porém foi realizado o teste de Tukey, para comprovar se as vazões se diferem entre
si estatisticamente numa probabilidade de 5%.
Tabela 11. Vazões nas pressões estudadas, para emissores antes e após o uso com água
residuária.
Pressão
(kPa)
Vazão Méd. (Lh
-
1
)
para emissores antes
do uso.
Vazão Méd. (L h
-
1
)
para os emissores
usados.
50 34,314
32,489
100 42,666
40,295
150 49,925
46,694
200 56,614
51,380
250 61,610
57,586
300 67,364
63,425
A partir dos dados de vazão e sua respectiva pressão determinou-se a
curva característica do microaspersor Amanco MF bocal verde claro 1,0mm, antes e após o
uso com suas respectivas equações. Para os emissores antes do uso com água cinza a equação
foi, q=7,6971H
0,3767
(R2 = 0,99), enquanto que para os usados a equação foi, q=7,5631H
0,3668
(R2 = 0,98). Segundo Karmeli & Smith (1978), o regime de fluxo do referido emissor é
considerado turbulento, tanto antes como após o uso, pelos valores dos expoentes das
equações.
35
A Figura 6 mostra a curva vazão versus pressão para o microaspersor
antes e depois de usado. Constatou-se pouca redução na vazão média dos emissores usados em
relação a vazão dos emissores antes do uso.
Figura 6. Curva vazão x pressão do microaspersor antes e após o uso com água residuária
O resultado do teste de Tukey para as médias de vazão de cada pressão
estudada, para emissores antes e depois de usados estão apresentados na tabela 12.
As médias seguidas por uma mesma letra, dentro de cada pressão não
diferem entre si estatisticamente pelo Teste de Tukey com 5% de probabilidade.
Curva Vazão x Pressão
Microaspersor antes e após o uso.
y = 7,5631x
0,3668
R
2
= 0,9898
y = 7,6971x
0,3767
R
2
= 0,9946
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
0
50 100 150 200 250
300
350
Pressão (kPa)
Antes
Após
36
Tabela 12. Resultado do Teste de Tukey com 5% de probabilidade em todas as pressões
estudadas, para emissores antes e após o uso com água residuária.
Pressão (kPa) Tratamento Média
Resultado do
teste
50
Antes
Após
34.314000
32.488800
a
b
100
Antes
Após
42,666800
40,294800
a
b
150
Antes
Após
49,925600
46,489600
a
b
200
Antes
Após
56,614800
51,380400
a
b
250
Antes
Após
61,610800
57,585600
a
b
300
Antes
Após
67,399600
63,425200
a
b
As médias apresentaram diferenças significativas á 5% de
probabilidade pelo teste de Tukey, após 1000 horas de utilização com água cinza, dentro de
todas as pressões ensaiadas, este fato pode ser explicado porque houve a cimentação dos
sólidos presentes na água residuária que foram se aderindo na passagem de águas da tubulação
e do emissor afetando o seu desempenho.
37
7 COCLUSÕES
De acordo com os resultados obtidos pelos métodos usados na
avaliação do microaspersor Amanco MF bocal verde claro 1,0mm, com vazão nominal de 43
L h
-1
, antes e após o uso com água residuária, chegou-se às seguintes conclusões:
• A água cinza não apresentou grandes problemas no desempenho do
microaspersor, tendo em vista que a vazão média dos emissores depois de
usados diminuiu em 6,59%, o coeficiente de uso ficou em 5,115 %,
aumentado em relação ao coeficiente de fabricação que foi de 4,325%, mas,
o microaspersor continuou com uma boa classificação e o R² teve uma
pequena queda, passando de 0,9946 para 0,9898;
• Houve um melhor desempenho do microaspersor quando o mesmo foi
ensaiado sob as mesmas condições e variáveis;
• O uso de água cinza, visando economia de águas com qualidade superior, é
viável para a irrigação, pelo menos do ponto de vista do emissor;
• A técnica do reúso precisa ser mais difundida.
38
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