Avaliação dos componentes hidraulicos e do material filtrante em filtros de areia utilizados na irrigação / Evaluation of hydraulic components and the filter material in sand filters used for irrigation

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2010

RESUMO

Filtros de areia são equipamentos recomendados no tratamento de água de irrigação em sistemas localizados, na presença de materiais orgânicos e inorgânicos. Contudo, o pouco conhecimento disponível na literatura e as informações técnicas dispersas, que não chegam ao produtor, limitam a operação e manutenção desses filtros de forma apropriada às nossas condições de qualidade de água. Buscando contribuir com informações que alterem essa situação, o presente trabalho teve como objetivo determinar a influência da granulometria das partículas de areia e da altura do leito filtrante no comportamento hidráulico de três modelos nacionais de filtros de areia com diferentes componentes internos de difusão e de drenagem, utilizando água limpa. Inicialmente, realizou-se um levantamento dos principais equipamentos comercializados no Brasil, identificando a sua origem e caracterizando suas estruturas, componentes e padrões operacionais. Em seguida, foram realizadas visitas técnicas a propriedades rurais, analisando o nível de operacionalidade dos filtros de areia em campo, identificando os principais problemas e possíveis falhas de funcionamento e/ou critérios adotados durante a operação desses equipamentos, utilizando uma metodologia de campo desenvolvida especificamente para esse objetivo. Na etapa experimental, caracterizaram-se fisicamente três amostras de areia pertencentes a diferentes intervalos granulométricos, que foram utilizadas na caracterização hidráulica dos filtros. Essa caracterização constituiu-se na determinação da perda de carga em função da taxa de filtração para a condição de filtros vazios e para três alturas de leito filtrante. Finalizando, realizou-se a validação de um modelo matemático que explicasse o comportamento físico da presença dos difusores e drenos no processo de filtragem para os equipamentos avaliados. O levantamento realizado demonstrou que os filtros comercializados no Brasil apresentam diferentes projetos de componentes ou partes internas, com poucas informações sobre o seu dimensionamento e também para a sua operação. As visitas técnicas aos produtores rurais detectaram o pouco conhecimento que estes possuíam sobre a operação de filtragem e retrolavagem em filtros de areia. Os resultados experimentais obtidos demonstraram que a variação da perda de carga é inversamente proporcional ao diâmetro efetivo dos grãos de areia e diretamente proporcional à altura da camada filtrante. Adicionalmente, verificou-se que o tipo de componentes internos interage diferentemente com a granulometria e altura da camada filtrante, modificando as características hidráulicas de operação dos filtros. O modelo matemático composto, H¿ = (ßo.eQ. ß1) + [?L. (aFV + ßF V2)], explicou adequadamente a variabilidade do comportamento hidráulico dos filtros avaliados com a presença dos seus diferentes componentes internos

ASSUNTO(S)

engenharia de irrigação hydraulic structures filters and filtration filtros e filtração irrigação agricola irrigation agriculture estruturas hidraulicas irrigation engineering

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