Prevenção do entupimento e caracterização da bioinscrustação em gotejadores aplicando efluente da aquicultura

Abstract

O uso de efluente da aquicultura na agricultura é uma alternativa de mitigação da escassez hídrica no semiárido, diretamente alinhada ao conceito de economia circular e ao Objetivo de Desenvolvimento Sustentável nº 6 - água limpa e saneamento. Na irrigação localizada, o entupimento de gotejadores ainda é uma barreira, entretanto o uso racional de determinados fertilizantes pode contribuir para a redução dos níveis de obstrução e melhoria do desempenho de gotejadores. Desta forma, o presente trabalho tem como objetivo geral analisar o desempenho de unidades gotejadoras operando com efluente da aquicultura e a mitigação do entupimento com método químico. O experimento foi montado na Universidade Federal Rural do Semiárido (UFERSA) em Mossoró-RN, Brasil, em esquema de parcelas subsubdivididas no delineamento inteiramente casualizado, com três repetições, tendo nas parcelas as águas (água de abastecimento, efluente da aquicultura e efluente da aquicultura com uso contínuo de fertilizante desincrustante), nas subparcelas os tipos de emissores (SL - 1,6 L h-1, ST – 1,6 L h-1 e GA - 4,0 L h-1) e nas sub-subparcelas os tempos de avaliação (0, 40, 80, 120, 160, 200, 240, 280, 320 e 360 h). Foi realizada a caracterização físico-química e microbiológica das águas às 0, 160 e 360 h. A determinação dos indicadores de entupimento e uniformidade de aplicação de água, taxa média de variação de vazão (Dra) e coeficiente de uniformidade de Christiansen (CUC) foi efetuada a cada 40 h até completar 360 h. Ao fim do experimento, foram coletadas amostras da bioincrustação dos gotejadores das três fontes de água para análises de espectroscopia de energia dispersiva de raios-X (EDS), difratometria de raios-X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os dados de Dra e CUC foram submetidos à ANOVA (p ≤ 0,05) e teste Tukey (p ≤ 0,05). A qualidade do efluente da aquicultura revelou risco de obstrução por agentes de natureza química severo (pH, condutividade elétrica, cálcio, magnésio, bicarbonato e dureza) e baixo risco de obstrução para os agentes físicos (sólidos suspensos totais) e biológicos (bactérias heterotróficas totais). Houve decréscimo dos valores dos indicadores Dra e CUC ao longo do tempo de operação nas subunidades gotejadoras que continham os emissores SL e GA, tendo SL apresentado maiores níveis de entupimento em virtude da menor profundidade e comprimento de labirinto em comparação aos demais. A ordem crescente da suscetibilidade ao entupimento com efluente de aquicultura foi: SL > ST > GA. Ao fim do experimento (360 h), os valores de Dra revelaram entupimento parcial dos gotejadores quando abastecidos com efluente da aquicultura, tendo sido os valores de CUC classificados como ruins nos emissores ST e SL e regular no GA. A aplicação do fertilizante líquido possibilitou a redução do entupimento e a melhoria da uniformidade de aplicação de água nos três tipos de emissores. Assim, o Dra variou de sem entupimento no ST a entupimento leve nos emissores SL e GA, ao passo que o CUC foi classificado como bom, regular e ruim nos emissores ST, GA e SL, respectivamente. A ordem crescente de ganho no desempenho anti-obstrução com o uso contínuo do fertilizante líquido foi: ST > GA > SL. As análises de EDS, DRX e MEV mostraram que, no material incrustante, havia grande contribuição de biofilme juntamente com precipitados químicos, como os carbonatos de cálcio e magnésio, que certamente contribuíram para a obstrução total e parcial dos emissores.