مدیریت آبیاری :
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 میزان 500 ppm برسد در صورتی که از سیستم فیلتراسیون مناسب استفاده شود مشکلی پیش نخواهد آمد.
نحوه گرفتگی بیولوژیکی:
معمولا سلولهای باکتریایی و همچنین جلبکها آنقدر کوچک هستند که براحتی از فیلتر های آبیاری عبور می کنند و موجب مسدود شدن قطره چکانها در سیستمهای 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 از محفظه های توری مناسب در لوله مکش پمپ استفاده نمود. در مواردی که در بالا به آن اشاره شد وجود یک فیلتر شن مناسب قبل از فیلتر دیسکی اجتناب ناپذیر می باشد.
فیلتر های مناسب جهت مقابله با رسوبات فیزیکی وبیولوژیکی:
1- هیدروسیکلون: از فیلتر 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- فیلتر شنی: فیلتر 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 فیلتر). میزان جریان عبوری مجاز در فیلتر 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 فیلتر می بایست فیلتر ها شستشو شوند بدین معنی که جریان آب در محفظه ها عکس شده تا ذرات تصفیه شده مابین دانه های فیلتر از آن خارج شوند.
باید دقت شود در هنگام شستشو از آب تصفیه شده استفاده گردد. در جدول زیر جدول انواع فیلتر های شنی ارائه شده است
شماره فیلتر 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-فیلتر دیسکی یا توری: فیلتر 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) بکارمی روند و در میان ذرات گرفتار شده در این نوع فیلتر ها می توان انواع شن و ماسه های ریز دانه، ذرات جلبک و موادارگانیک عبور کرده از فیلتر های قبلی را نیز مشاهده نمود.
بنابر این در یک ایستگاه مرکزی در سیستمهای آبیاری قطره ای، این نوع فیلتر آخرین فیلتر 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 فیلتر 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 فیلتر، فیلتر شستشو(backwash) شود. شستشو در صورت پکیج بودن سیستم مراحل سهلی داشته و تنها با باز و بسته کردن دو شیر جهت هر فیلتر 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 فیلتر های دیسکی از نوع تلفیق دیسک های شبکه ای با نام فیلتر های دیسکی 3 بعدی این امکان را به مصرف کننده می دهد تا با افزایش سطح جانبی فیلتراسیون به میزان 10 برابر فیلترهای 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 بسیار ساده تر از دیسکهای پیشین می باشد.
نکته مهمی که در طراحی سیستمهای فیلتراسیون می بایست به آن توجه نمود کارایی فیلتر های مختلف و کاربرد متفاوت آنها می باشد. به عنوان مثال هیچگاه نمی توان بدلیل ریز مش بودن فیلتر های دیسکی از نصب هیدروسیکلون و فیلتر شن صرفنظرنمود مگر در مواردی خاص و پس از تحقیق و آزمونهای مختلف
به حذف برخی از فیلتر ها از چرخه فیلتراسیون 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 و یا 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 در آب 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 آنالیز شده در سطح مرزی و خطر قرار دارند پیشنهاد می گردد.
1- جلوگیری از رسوب کربنات کلسیم: تزریق دایم اسید سولفوریک، 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 در مواردی که تزریق اسید به منظور بر طرف کردن رسوب تثبیت شده بکار می رود، pH میبایست تا حد 2 پایین آورده شود. در مواردی 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 در کف 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 در نظر 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 بیولوژیکی مواد 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 ppmکلرین 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 بکار گرفته 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 بر تامین نیاز غذایی گیاهان، با پایین آوردن pH آب آبیاری در حد 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 هر سال 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 فیلتراسیون 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.