اسیدشویی سیستم آبیاری قطره ای| رفع گرفتگی قطره چکان ها

بزرگترین عیبی که در مقالات علمی و پژوهش های میدانی برای سیستم های آبیاری قطره ای مطرح می‌شود، مشکل گرفتگی لوله ها و خروجی های شبکه است. شرکت آرکا صنعت آب در مقاله پیش رو علاوه بر پرداختن به علل اصلی گرفتگی مسیرها، درمورد  راه‌حل های پیشگیرانه و رفع کننده این مشکل صحبت کرده است. محوریت این مقاله، مبحث اسیدشویی سیستم آبیاری قطره ای و فلاشینگ خطوط لوله کشی است. با ما همراه باشید.

3 عامل اصلی گرفتگی قطره چکان ها

1. گرفتگی فیزیکی (Physical clogging)

این مورد اصلی ترین عامل انسداد خطوط لوله کشی است. اگر کیفیت آب پایین باشد و سیستم فیلتراسیون ضعیف طراحی و نصب شده باشد، خیلی راحت و پس از مدت کوتاهی آلاینده های موجود در آب، کانال جریان و قطره چکانها را مسدود می‌کند.

2. گرفتگی بیولوژیکی (Biological clogging)

دو عامل اصلی می‌تواند گرفتگی بیولوژیکی را ایجاد کند. اولی گرفتگی ناشی از رشد خزه سبز، جلبک ها و سایر میکروارگانیسم ها در مسیرهای لوله کشی است. در شرایطی که زمین زراعی یا باغ از استخر روباز استفاده کند، احتمال گسترش جلبک افزایش می‌یابد. دومین عامل، ریشه های محصولات زراعی و باغی است که به خروجی های سیستم آبیاری قطره ای هجوم می آورند و باعث گرفتگی می شوند. این حالت بیشتر برای سیستم آبیاری زیرسطحی ایجاد می‌شود.

3. گرفتگی شیمیایی (Chemical clogging)

گرفتگی شیمیایی عموماً در اثر رسوب کودهای شیمیایی، املاح و نمک‌های معدنی موجود در آب ایجاد می‌شود. اگر نسبت کود در جریان آبیاری به درستی محاسبه نشود، کود باقی مانده در سیستم در مسیرهای اصلی و فرعی رسوب می‌کند. به علاوه اگر آب سخت باشد (یعنی کاتیونهای موجود در آب مانند کلسیم و منیزیم زیاد باشد)، به راحتی در کانال جریان رسوب کرده و قطره چکانها را مسدود می‌کند.

جلوگیری از انسداد قطره چکانها با راهکارهای عملی

• تصفیه آب با استفاده از انواع فیلتر آب کشاورزی اعم از؛ فیلتر توری، فیلتر شنی، فیلتر دیسکی، فیلتر هیدروسیکلون. معمولاً آب به درجه فیلتراسیون 130 میکرون (معادل 120 مش) نیاز دارد.
• استفاده از لوله و اتصالات پلی اتیلن (اتصالات فلزی نسبت به خورندگی آب و زنگ زدگی بسیار حساس‌تر هستند)
• نصب ایستگاه فیلتر بعد از مخزن کود
• بازبینی و شستشوی فیلترها به صورت منظم و دوره ای
• استفاده از کودهای محلول در آب با کیفیت بالا و مرغوب
• شستشوی سیستم با آب تمیز بعد از کوددهی (حدود 30 دقیقه). این کار از ته نشین شدن کود باقیمانده در خط لوله جلوگیری می‌کند.
• قرار دادن قطره چکانها یا خروجی های نوار آبیاری قطره ای به سمت بالا (این مورد با نوار تیپ پلاکدار و لوله دریپردار قابل اجرا است)

رفع گرفتگی سیستم آبیاری قطره ای

جلوگیری از گرفتگی بسیار مهم تر و اقتصادی تر از رفع گرفتگی سیستم آبیاری است. با این حال، گرفتگی سیستم هنوز هم بسیار رایج است. برای حل آن، دو روش عمده وجود دارد؛

• اسید شویی سیستم آبیاری قطره ای
• فلاشینگ خطوط لوله کشی حداقل دو بار در هر فصل

اسید شویی سیستم آبیاری قطره ای

آب جاری شده در سیستم آبیاری قطره ای با هر کیفیتی که باشد، بلاخره بعد از چند سال درون لوله ها رسوب کرده و تجهیزات را دچار گرفتگی و انسداد می‌کند. همانطور که اشاره شد؛ گرفتگی فیزیکی، بیولوژیکی و شیمیایی در شبکه آبیاری پس از مدتی اتفاق می‌افتد. در این حالت، اسیدشویی سیستم آبیاری قطره ای ضروری است. اسید در سیستم های آبیاری، به منظور شستشوی رسوبات تثبیت شده درون لوله ها و قطره چکان ها به کار می‌رود. تزریق کودهای محلول بی کیفیت و مواد شیمیایی محلول در آب آبیاری، این رسوبات را ایجاد می‌کند.

چرا اسیدشویی سیستم آبیاری مهم است؟

به طور کلی برای جلوگیری از خوردگی تجهیزات فلزی و عدم رسوبگذاری درون لوله پلی اتیلن، باید ترکیبات شیمیایی آب کنترل شود. اگر اقدامات لازم انجام نشود در یک بازه زمانی و به مرور اتفاقات زیر رخ می‌دهد؛

• لوله ها دچار رسوب شده
• میزان جریان آب داخل لوله کاهش می‌یابد
• در اثر رسوب، مسیر عبور آب هر روز تنگ تر شده
• در نتیجه فشار آب افت می‌کند
• افت فشار باعث می‌شود، نیاز آبی درختان و گیاهان تامین نشود
• این مسئله به پمپ آب نیز آسیب وارد می‌کند. زیرا پمپ باید انرژی مضاعفی برای انتقال آب صرف کند

 همه این عوامل در نهایت به کل سیستم آبیاری صدمه زده و کشاورز یا باغدار متحمل هزینه‌های غیر قابل پیش‌بینی خواهد شد.

اهداف اصلی اسیدشویی تجهیزات آبیاری قطره ای

• کاهش گرفتگی قطره چکانها در آب‌هایی با مقدار زیادی کربنات کلسیم و منیزیم
• کاهش مقدار اسیدیته (PH) آب به منظور افزایش کارآیی سیستم

آبهایی که مقدار کلسیم و منیزیم آنها بیشتر از 50 میلی گرم در لیتر و PH آنها بیشتر از 8 است، نسبت به تشکیل رسوب کربنات کلسیم و کربنات منیزیم حساس هستند. میزان این عناصر در آب با آزمایش آب و تحلیل کمی و کیفی آن مشخص می‌شود.

اکثر چاه های موجود در ایران، مشکل رسوبات کلسیم و آهن را دارند. مقدار بیکربنات بیشتر از 2 میلی اکی والان در لیتر به همراه آب با PH بیشتر از 7/5، نشان دهنده مشکل بالقوه آب است. در این شرایط باید میزان بیکربنات را کاهش داد. راه حل این مسئله، تزریق اسید با غلظت مناسب به درون سیستم آبیاری است. نسبت اسید تزریقی به کیفیت آب، نوع تجهیزات آبیاری، دما، نوع و غلظت اسید بستگی دارد.

یک نکته مهم***

اسیدیته آب کمتر از 5/5، باعث خوردگی لوازم و اتصالات فلزی و لوله ها می‌شود. از سوی دیگر اسیدیته بیشتر از 8 به ایجاد رسوبات در خطوط لوله کشی منجر می‌شود. بهترین حالت این است که؛ اسیدیته آب را در حدود 5/5 الی 7 نگه دارید. این میزان اسیدیته در از بین بردن رسوبات در آبهای مشکل دار، موثر است.

پیش بینی احتمال رسوب گذاری درون سیستم

اولین و مطمئن ترین راه، آزمایش کیفیت آب است. برای تشخیص تمایل یك آب برای رسوب گذاری درون سیستم آبیاری قطره ای، معمولاً از نتایج آزمایش کیفیت آب و از شاخص لانژیلر یا لانژلیه استفاده می شود. این محاسبات باید توسط آزمایشگاه آب انجام شود.

• اگر شاخص لانژیلر مثبت باشد، به احتمال زیاد کربنات موجود در آب، درون سیستم آبیاری رسوب می‌کند.
• اگر شاخص لانژیلر منفی باشد، یعنی آب به تشکیل رسوب کربنات تمایل ندارد.
• اگر شاخص لانژیلر حدود صفر باشد، خطر گرفتگی در اثر رسوب کربنات در هوای گرم وجود دارد و باید به آب، اسید اضافه شود.

نشانه های ظاهری یک سیستم آبیاری دچار رسوب

1. افت میزان خروجی آب

هر زمان که مشاهده کردید، میزان خروجی قطره چکان ها در اکثر خطوط لوله کشی، کاهش پیدا کرده است، باید سریعاً نسبت به بررسی سیستم اقدام نمایید. در این حالت بیشتر قطره چکان ها دچار افت آبدهی شده اند. اما اگر چند قطره چکان به صورت پراکنده و در قسمت های مختلف سیستم دچار مشکل شده است، علت گرفتگی نیست. ممکن است قطره چکان از تنظیم خارج شده باشد و یا در اثر برخورد افراد و ماشین آلات آسیب دیده باشد. به علاوه کیفیت قطره چکان نیز در آبدهی و کارایی آن تاثیر دارد. در بهترین حالت، هر 5 سال یکبار سیستم آبیاری قطره ای به اسیدشویی نیاز دارد.

2. مشاهده شوره در اطراف خروجی ها

معمولاً در سیستم های آبیاری وقتی نمک و املاح موجود در آب در اطراف خروجی قطره چکانها و یا دریپرهای درون لوله دریپردار، تجمع یابد، خود را به شکل شوره‌هایی نشان می‌دهد. مشابه آنچه در تصویر زیر می‌بینید؛

از چه اسیدی برای شستشوی سیستم آبیاری استفاده می‌شود؟

اسیدهای مناسب جهت شستشوی سیستم شامل موارد زیر می‌شود؛

• اسید هیدروکلریک (برای گیاهان غیر حساس به کلر)
• اسید سولفوریک
• اسید فسفریک 75%
• اسید سیتریک (با ارزش غذایی)

به عنوان یک توصیه به یاد داشته باشید؛ اگر می‌خواهید جلبک درون استخر روباز را از بین ببرید، به هیچ وجه از کلر استفاده نکنید. زیرا کلر می‌تواند به ریشه درختان آسیب بزند. در عوض می‌توانید از سولفات مس استفاده کنید. این ماده هم به عنوان کود برای درختان کاربرد دارد و هم خاصیت قارچکش دارد.

چه مدت طول می‌کشد تا اسید، کل سیستم را شستشو دهد؟

در فرآیند اسیدشویی باید کل سیستم از رسوبات پاک شود. به عبارت دیگر اسید باید از محل تزریق تا پایان خط و آخرین قطره چکان، جریان یابد. برای این کار باید با استفاده از رابطه زیر، مدت زمانی که طول می‌کشد تا اسید کل سیستم را شستشو دهد، بدست آورید؛

• V= حداقل سرعت آب درون لوله بر حسب متر بر ثانیه
• L= فاصله محل تزریق از دورترین خروجی بر حسب متر
• T= زمان لازم جهت تزریق اسید درون سیستم بر حسب ثانیه

با این فرمول ساده، بهره بردار می‌تواند در زمان تعیین شده کل سیستم را شستشو دهد و مطمئن باشد اسید به تمام بخش های سیستم راه یافته است.

افزایش کارآیی اسیدشویی با چند نکته ساده

1. جهت اجرای موثر اسیدشویی، باید PH آب درون سیستم، بین 2 تا 3 باشد. PH ایده آل برای تمیز کردن سیستم آبیاری 2 است. در این شرایط آب ترکیب شده با اسید می‌تواند رسوبات درون قطره چکانها و لوله ها را حل کند و از سیستم خارج کند (با استفاده از PH سنج یا کاغذ تورنوسل میزان اسیدیته محلول را اندازه‌گیری می‌کنند).
2. در حین اضافه کردن اسید به شبکه، فشار سیستم آبیاری را کاهش دهید. با این کار سرعت جریان کاهش یافته و اثر تمیز کنندگی اسید بهبود می‌یابد.
3. با همان دستگاه یا سیستمی که تزریق کود را انجام می‌دهید، اسیدشویی را نیز اجرا کنید. در حال حاضر از دستگاه های تزریق کود یا ونتوری استفاده می‌شود. در برخی موقعیت ها نیز محلول اسیدی را داخل تانک کود می‌ریزند. البته باید مراقب باشید که اسید تزریق شده فقط به درون لوله ها هدایت شود و تماسی با سایر تجهیزات مانند پمپ آب، فیلترها و… نداشته باشد. به عنوان یک نکته ایمنی به یاد داشته باشید؛ تحت هیچ شرایطی، آب را روی اسید نریزید، بلکه اسید باید به آب اضافه شود.
4. قبل از تزریق اسید به سیستم، مزرعه یا باغ را آبیاری کنید. یعنی باید میزان آب موجود در خاک به اندازه ای باشد که به محض ورود اسید به داخل خاک، رقیق شود. در اینصورت به ریشه گیاهان کمترین آسیب وارد می‌شود.
5. بعد از تزریق اسید به کل سیستم، شبکه آبیاری را به مدت یک ساعت خاموش کنید. با این کار اسید فرصت دارد تا رسوبات را حل کند.
6. اگر مدت اسیدشویی 30 دقیقه طول کشید، حداقل 30 دقیقه هم سیستم را با آب شستشو دهید. به علاوه باید جهت خروج اسید از محیط ریشه، به مدت 2 ساعت متوالی خاک تحت آبیاری قطره ای قرار گیرد. در واقع غلظت اسید باید به طور دقیق کنترل شود تا از آسیب به محصولات جلوگیری شود.

فلاشینگ سیستم با استفاده از آب

علاوه بر اسیدشویی، روش دیگری برای شستشوی سیستم وجود دارد. این روش به نام فلاشینگ یا فلشینگ شناخته می‌شود (Flushing the System with Water). این روش وقتی کاربرد دارد که میخواهید سیستم را قبل از اینکه دچار گرفتگی های جدی شود، شستشو دهید. برای فلش کردن سیستم آبیاری ابتدا سوراخ های ایجاد شده روی لوله (محل قرار گیری قطره چکانها) را مسدود کنید. برای این کار می‌توانید از کور 6 میلیمتر استفاده کنید. این تجهیز یک کورکننده به شکل پیچ کوچک بوده و از جنس پلی اتیلن است. البته برخی از قطره چکان های دبی ثابت به همراه کلاهک به فروش می‌رسند. بنابراین در جریان فلاشینگ می‌توانید از کور 6 میلیمتر و یا کلاهک قطره چکان استفاده کنید.

سپس انتهای خطوط لوله کشی را باز کنید. اگر از درپوش پلی اتیلن استفاده کرده اید، درپوش ها را بردارید. با این کار وقتی آب درون لوله ها جریان می‌یابد، آزادانه می‌تواند در مسیر حرکت کند. در انتهای خط وقتی آب از لوله ها خارج شد، شما شاهد گل و لای و آلاینده های مختلف خواهید بود. ممکن است در چند دقیقه اول آب قهوه ای رنگ باشد. این حالت طبیعی است. اگر بعد از حدود بیست دقیقه، آب شفاف نشد و باز هم قهوه ای به نظر رسید، به احتمال زیاد در سیستم خود تجمع باکتریایی دارید. شستشوی سیستم با اسید کلریدریک (جوهرنمک 32%) یا اسید فسفریک می تواند این تجمعات را از بین ببرد.

بهترین روش شستشوی سیستم آبیاری قطره ای

برای کارایی بهینه سیستم آبیاری، بهتر است حداقل در هر فصل 3 بار سیستم را فلاشینگ کنید. این اقدام از رسوبگذاری شدید درون لوله ها جلوگیری می‌کند. به علاوه آلاینده ها و باکتری های درون سیستم، از انتهای خط خارج می‌شوند. پس از گذر زمان، شدت رسوبگذاری در محل خروجی ها و درون لوله ها بیشتر می‌شود. در این شرایط اسیدشویی سیستم آبیاری ضرورت پیدا می‌کند. برای اسیدشویی علاوه بر رعایت نکات ایمنی، باید درصد، نوع تجهیزات و نوع اسید را از یک کارشناس تغذیه بپرسید. هر گونه سهل انگاری در این مورد، می‌تواند به گیاهان و درختان آسیب وارد کند.