مدیریت نگهداری سیستمهای آبیاری و نحوه پیشگیری از گرفتگی قطره چکانها

این مقاله آموزشی جهت آشنایی  دانشجویان  آموزش مجازی در رابطه با مدیریت نگهداری سیستمهای آبیاری ارائه گردیده است، امیدوار است کلاس های مجازی، آموزش های از راه دور، مقالات آموزشی، کتاب های معرفی شده و کلیه ی فعالیت های خدماتی ما برای شما عزیزان مفید واقع گردد.
نحوه گرفتگی فیزیکی:
منابع آبی داری ذرات ماسه به بزرگی دهانه ورودی و خروجی قطره چکانها از مهمترین عواملی هستند که باعث گرفتگی قطره چکانها از نوع فیزیکی می شوند. بنابراین انتخاب نوع قطره چکان نیز در پیشگیری از گرفتگی فیزیکی نقش موثری دارد.
معمولا منابع آبی زیرزمینی می تواند حاوی ذرات شن و ماسه مضر باشد. حتی اگر غلظت ذرات موجود در آب آبیاری به میزان500 ppm برسد در صورتی که از سیستم *****اسیون مناسب استفاده شود مشکلی پیش نخواهد آمد.
نحوه گرفتگی بیولوژیکی:
معمولا سلولهای باکتریایی و همچنین جلبکها آنقدر کوچک هستند که براحتی از ***** های آبیاری عبور می کنند و موجب مسدود شدن قطره چکانها در سیستمهای آبیاری قطره ای می گردند.
معمولا سیستمهای آبیاری قطره ای نیز محیط مناسبی جهت رشد اینگونه موجودات هستند. بعلاوه اگر آب آبیاری از منابع آبهای سطحی تامین شود می تواند حاوی خزه، حلزون و قطعات گیاهی باشد که باید از ورودشان به سیستم جلوگیری شود. جهت جلوگیری از ورود ذرات بسیار درشت به سیستم می بایست ازمحفظه های توری مناسب در لوله مکش پمپ استفاده نمود. در مواردی که در بالا به آن اشاره شد وجود یک ***** شن مناسب
قبل از ***** دیسکی اجتناب ناپذیر می باشد.
***** های مناسب جهت مقابله با رسوبات فیزیکی و بیولوژیکی:
1- هیدروسیکلون:‌ از ***** های اولیه مجموعه سیستم کنترل می باشد و صرفا ذرات شن بزرگتر از 1 میلیمتر را می تواند جدا سازد. معمولا جهت استفاده از منابع آبهای سطحی با کیفیت نامطمئن، هیدروسیکلون نقش مهمی جهت تصفیه ذرات درشت ایفا می کند. در کل یک هیدروسیکلون می تواند تا 90 درصد ذرات شن و ماسه با دانه بندی متوسط را تصفیه کند.
معمولا بسته به غلظت مواد معلق در آب آبیاری محفظه زیرین آن می بایست بین هر 3 الی 10 روز یکبار باز بینی شود.
2- ***** شنی: ***** شن که پس از هیدروسیکلون قرار می گیرد عامل بسیار موثری در تصفیه عوامل آلی و جلبکها می باشد در حالی که می تواند درصد مناسبی از ذرات معلق بزرگتر از 0.5 میلیمتر را نیز در خود نگاه دارد(بسته به اندازه دانه بندی درون *****). میزان جریان عبوری مجاز در ***** های شنی نباید از حدود 1000 لیتر در دقیقه در هر متر مربع مساحت مقطع، تجاوز نماید. در صورت بروز افت فشار معادل حدود 0.8 اتمسفر بین ورودی و خروجی ***** می بایست *****ها شستشو شوند بدین معنی که جریان آب در محفظه ها عکس شده
تا ذرات تصفیه شده مابین دانه های ***** از آن خارج شوند.
باید دقت شود در هنگام شستشو از آب تصفیه شده استفاده گردد. در جدول زیر جدول انواع ***** های شنی ارائه شده است:
شماره ***** شنیجنس دانه های محفظهاندازه متوسط دانه
هامش
8ذرات گرانیت خرد شده1.5 mm100-140
11ذرات گرانیت خرد شده0.78 mm140-200
16ذرات سیلیس خرد شده0.66 mm140-200
20ذرات سیلیس خرد شده0.46 mm200-230
30ذرات سیلیس خرد شده0.34 mm230-400
3-***** دیسکی یا توری: ***** های دیسکی معمولا جهت جلوگیری از عبور ذرات در شت تر از 100 میکرونی یا به عیارتی ذرات بین 300 الی 100 میکرونی (0.3 -0.1 م م) بکار می روند و در میان ذرات گرفتار شده در این نوع ***** ها می توان انواع شن و ماسه های ریز دانه، ذرات جلبک و مواد ارگانیک عبور کرده از ***** های قبلی را نیز مشاهده نمود.
بنابر این در یک ایستگاه مرکزی در سیستمهای آبیاری قطره ای، این نوع ***** آخرین ***** می باشد و از اهمیت ویژه ای مخصوصا در سیستمهایی که در آن قطره چکانها و یا نوارهای آبیاری قطره ای از حساسیت ویژه ای برخودار هستند، برخوردار می باشد. در کل ***** های دیسکی یا توری با مش مناسب یکی از حساس ترین عضوهای سیستم کنترل مرکزی می باشند. در این نوع سیستم ها پیشنهاد می شود تا در صورت بروز افت فشار به
میزان 0.7 اتمسفر بین دو سر ورودی و خروجی *****، *****شستشو(backwash) شود. شستشو در صورت پکیج بودن سیستم مراحل سهلی داشته و تنها با باز و بسته کردن دو شیر جهت هر ***** به صورت متوالی امکان پذیر می باشد. در غیر این صورت معمولا با باز شدن محفظه آن اقدام به تمیز نمودن دیسکها می شود. اخیرا ***** های دیسکی از نوع تلفیق دیسک های شبکه ای با نام ***** های دیسکی 3 بعدی این امکان را به مصرف کننده می دهد تا با افزایش سطح جانبی *****اسیون به میزان 10 برابر *****های دیسکی پیشین و افزایش راندمان و کاهش افت فشار، دفعات شستشو در یک دوره کاری کاهش داده شود.
بعلاوه شستشوی دیسکهای شبکه ای در این نوع سیستمها بسیارساده تر از دیسکهای پیشین می باشد.
نکته مهمی که در طراحی سیستمهای *****اسیون می بایست به آن توجه نمود کارایی ***** های مختلف و کاربرد متفاوت آنها می باشد. به عنوان مثال هیچگاه نمی توان بدلیل ریز مش بودن ***** های دیسکی از نصب هیدروسیکلون و ***** شن صرفنظر نمود مگر در مواردی خاص و پس از تحقیق و آزمونهای مختلف به حذف برخی از ***** ها از چرخه *****اسیون اقدام نمود. نحوه گرفتگی شیمیایی:
بیش از 90 درصد گرفتگی های شیمیایی در سیستمهای آبیاری معمولا از دو عامل ‘کربنات کلسیم'(CaCO3) و ‘آهن’ نشات می گیرد. کربنات کلسیم به دو صورت زیر قابل رسوب گذاری می باشد: 1- تبخیر آب و باقی گذاردن نمکهای موجود در آب که بیشتر در دهانه قطره چکانها صورت می گیرد. 2- افزایش دما ویا pH که باعث کاهش حلالیت کربنات کلسیم در آب شده و با واکنش با سایر فلزات موجود در آب از جمله Ca با عث رسوب کربناتها در لوله و قطره چکانها می شود. عناصرآهن موجود درآب آبیاری با اکسیداسیون بیولوژیکی مواجه شده و رسوبات
اکسید آهن با رسوب در آب موجب گرفتگی دریپر ها می شود.
تزریق مواد شیمیایی به درون سیستم آبیاری:
موارد ذکر شده در زیر تنها در صورتی که آب آبیاری آنالیزشده در سطح مرزی و خطر قرار دارند پیشنهاد می گردد.
1- جلوگیری از رسوب کربنات کلسیم: تزریق دایم اسیدسولفوریک، هیدروکلریک و یا فسفریک جهت نگاه داشتن pH آب آبیاری نزدیک به 7 و در مواردی که به صورت موضعی هر یک ماه یکبار تزریق صورت می گردد پایین آوردن pH تا حد 3 و درمواردی که تزریق اسید به منظور بر طرف کردن رسوب تثبیت شده بکار می رود، pH میبایست تا حد 2 پایین آورده شود. درمواردی که pH به میزان 3 یا پایین تر می رسد جهت جلوگیری از آسیب دیدن ریشه ها مدت تزریق می بایست نهایتا 15-20 دقیقه باشد. در این مورد قبل از تزریق اسید حتما با
کارشناسان مشورت کنید. . با تزریق اسید حلالیت کربنات کلسیم بالا رفته و امکان رسوب گذاری کربنات کلسیم پایین می آید. قبل از تزریق خورندگی اتصالات آهنی وآلمینیومی توسط اسید می بایست مد نظر قرار گیرد. معمولا اتصالات پلی اتیلن و پی وی سی نسبت به اسید مقاوم هستند.
2-جلوگیری از رسوب آهن: جهت جلوگیری از رسوب آهن می توان قبل از ورود آب به پمپ آن را به استخر هدایت نموده و عملیات هوادهی صورت گیرد و بدین ترتیب آهن اکسیده شده درکف استخر رسوب نماید. اقدام شیمیایی در این مورد تزریق کلرین به سیستم آبیاری می باشد که در این مورد مسائل زیست محیطی، تثبیت کلرین در خاک و حساسیت گیاهان می بایست درنظر گرفته شود. در مورد میزان و نحوه تزریق کلرین جهت جلوگیری از رسوبات آهن با کارشناسان مشورت شود.
3-شستشوی گرفتگیهای بیولوژیکی و ارگانیک: جهت جلوگیری از گرفتگی بیولوژیکی در سیستمهای آبیاری تزریق کلرین به صورت دایم به میزان 1 الی 2 ppm پیشنهاد میشود. مدت تزریق می بایست برابر با 10 الی 20 دقیقه جهت دور ترین دریپر درسیستم باشد. اگر گرفتگی شروع شده و در مرحله میانی قرار دارد غلظت 5 ppm پیشنهاد شده و در صورتی که گرفتگی درمرحله بحرانی قرار گرفته باشد با غلظت 20 الی 30 ppm می توان سیستم را شستشو داد. در کل جهت کنترل رشد بیولوژیکیمواد ارگانیک تزریق دوره ای به روزانه ترجیح داده می شود.
با توجه به اینکه سفید کننده های موجود در بازار که به مصارف خانگی میرسد همه جا در دسترس می باشد می توان از این محلول به جای کلرین استفاده نمود به شرطی که به این نکته که سفید کنننده ها دارای کلرین 5 درصد هستند توجه شود. به عنوان مثال در صورت نیاز به 0.5 لیتر کلرین می بایست 10 لیتر سفید کننده تهیه نمود و در صورت نیاز به تزریق 1 ppm کلرین می بایست سفیدکننده را به غلظت 20 ppm تزریق نمود.
جهت تست و کنترل شستشوی کامل سیستم، غلظت کلرین در هنگام خروج از دریپر ها می بایست مساوی با غلظت کلرین تزریقی باشد. در کل در مورد تزریق کلرین به سیستم آبیاری می بایست نهایت دقت صورت پذیرد تا اثرات سوء آن بر محیط زیست،تثبیت در خاک و حساسیت گیاه کنترل شود.
تزریق کودهای محلول در آب در سیستمهای آبیاری:
مکانیزم سیستمهای آبیاری قطره ای به صورتی است که با راندمان بالای 85 در صد آب مورد نیاز تبخیر و تعرق گیاه را به محیط رشد ریشه ها می رساند همین امر و همچنین ارزش بالای کودهای مورد نیاز گیاه موجب گشته تا از سالها پیش متخصصین تغزیه گیاه به فکر رساندن عناصر غذایی مورد نیازگیاه به همین شیوه با راندمان بالا باشند(Fertigation).
راههایی که تا کنون جهت تزریق کود در سیستمهای آبیاری بکارگرفته شده متنوع می باشد. یکی از بصرفه ترین و موثر ترین این شیوه ها استفاده از ونتوری تزریق کود(Mazzei Injector) می باشد که با راندمن بسیار بالا و با غلظت کاملا یکنواخت محلول کود را به درون سیستم هدایت می کند.مسئله مهمی که در این پروسه بسیار مهم جلوه می کند درصد حلالیت کود، درجه اشباع و pH آن می باشد. متاسفانه بکارگیری کودهایی با کیفیت بسیار نازل باعث بروز خساراتی جبران ناپذیر به سیستم آبیاری می شوند. در این زمینه و قبل از تهیه کود جهت تزریق بدرون سیستم آبیاری می بایست با کارشناسان مربوطه مشورت شود. اخیرا کودهای UNEC علاوه برتامین نیاز غذایی گیاهان، با پایین آوردن pH آب آبیاری درحد 4-3 باعث عدم رسوب گذاری املاح محلول در آب گشته و
علاوه بر آن بتدریج با عث شستشوی رسوبات پیشین نیز می گردند. این نوع کودها در حال حاضر بسیار مطرح بوده و هرسال استفاده کنندگان از سیستمهای آبیاری مخصوصا سیستمهای قطره ای را به خود جلب می کند.
•دلایل گرفتگی قطره چکانها
گرفتگی و علایم آنها در سیستمهای آبیاری قطره ای علل مختلفی دارد :
1-گرفتگی فیزیکی (رسوبات معلق غیر محلول)
2-گرفتگی بیولوژیکی و مواد آلی (باکتری ها وجلبک)
3-گرفتگی شیمیایی (مواد محلول در آب)
گرفتگی در سیستم آبیاری می تواند همزمان هر سه نوع موارد بالا را شامل شود. ولی در کل دلیل گرفتگی در سیستم آبیاری بستگی به نوع منبع تامین آب در آن سیستم دارد. منابع آب در سیستمهای آبیاری دو گروه هستند :
-منابع زیر زمینی نظیر چاههای آب عمیق و نیمه عمیق
-منابع آب سطحی مانند رودخانه ها ، کانالهای رو باز و شبکه های آبیاری
•آنالیز آب آبیاری
با آزمایش آب آبیاری و آنالیز آن که معمولا در آزمایشگاه های آب و خاک سراسر کشور صورت می پذیرد می توان تصمیم لازم در مورد چگونگی مدیریت سیستم *****اسیون و شستشوی شیمیایی لوله های آبیاری به صورتی که باعث رسوب برداری از لوله ها و قطره چکانها می گردد را عملی نمود. بنابر این در اولین قدم می بایست نتیجه آب آبیاری بهمراه آنالیز آن را در دست داشت.
در جدول زیر پارامتر های لازم جهت کنترل آب آبیاری از هر گونه ذرات مضر مشخص شده است. البته باید در نظر داشت که در صورتی که آب آبیاری از عمق بیش از 30 متری تامین می شود، پارامتر ‘جمعیت باکتریایی’ کم اهمیت و زمانی که آب از منبع سطحی تامین می شود، پارامتر سولفید هیدروژن کم اهمیت خواهند شد.
پارامتر های اندازه گیری شده و قابل تحلیل در نتایج آنالیز آب آبیاری
میزان پر خطر
شرایط مرزی
میزان بی خطر
پارامتر
>100 ppm
50-100 ppm
<50 ppm
ذرات فیزیکی معلق
>7.5
7.0 – 7.5
<7.0
pH
>2000 ppm
500 – 2000 ppm
<500 ppm
مواد محلول
>1.5 ppm
0.1 – 1.5 ppm
<0.1 ppm
Mn
>1.5 ppm
0.1 – 1.5 ppm
<0.1 ppm
Fe
>2.0 ppm
0.2 – 2.0 ppm
<0.2 ppm
HS
>300 ppm
150 – 300 ppm
<150 ppm
سختی(CaCO3)
>500,000 c/l
100,000 – 500,000 c/l
<100,000 c/l
جمعیت باکتریایی*
واحد در هر لیتر آب آبیاری *c/l =
یک در ملیون یا میلی گرم در لیترppm =