BRPI0713414A2

BRPI0713414A2 - método e sistema para irrigação

Info

Publication number: BRPI0713414A2
Application number: BRPI0713414-2A
Authority: BR
Inventors: Gary C Ganzi; Evgeniya Freydina; Anil D Jha; Li-Shiang Liang; Frederick C Wilkins
Original assignee: Siemens Water Tech Corp
Priority date: 2006-06-13
Filing date: 2007-05-22
Publication date: 2012-03-27
Also published as: JP2009539402A; AU2007259267B2; CL2007001706A1; TW200806586A; MX2008015813A; AU2007259267A1; EP2035334A1; EA017151B1; SG174797A1; AU2007259354A1; IL195908A0; IL224102A; IL195497A0; TWI510439B; IL195497A; WO2007145785A1; CN104478044A; TW200812473A; EA200970004A1; AU2007259354B2

Abstract

MéTODO E SISTEMA PARA IRRIGAçãO. Trata-se de um aparelho de separação acionado eletricamente que pode ser utilizado para dessalgar água do mar e/ou água salobra para proporcionar água para irrigação sendo dotada de uma proporção de adsorção de sódio (SAR) desejada.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO E SISTEMA PARA IRRIGAÇÃO"

Referência Cruzada com Pedidos Relacionados

A presente invenção reivindica prioridade sob 35 U.S.C § 119(e) para o Pedido de Patente Provisório de Série No. 60/805.512, intitulado "Ele- trodiálise para Dessalinização de Água do Mar e Água Salobra para Uso A- grícola", depositado em 22 de junho de 2006, e o Pedido de Patente Provi- sório de Série No. 60/804.610, intitulado "Eletrodiálise e Filtragem para Pro- dução de Água para Agricultura", cujas descrições estão inteiramente incor- poradas ao presente à guisa de referência.

Antecedentes da Invenção

1. Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a sistemas e métodos de propor- cionar água para irrigação de plantação bem como água potável. Especifi- camente, a presente invenção se refere aos sistemas e métodos de propor- cionar água de irrigação e/ou água potável proveniente de água sendo dota- da de conteúdos sólidos dissolvidos inaceitáveis.

2. Comentário da Técnica Relacionada

A dessalgação ou dessalinização se refere a um processo de tratamento de água que remove sal, por exemplo, de água. Em alguns ca- sos, a fonte de água é salobra ou água do mar e as técnicas de dessalgação da mesma proporcionam pelo menos exigências municipais para água potá- vel ou de beber. As técnicas de dessalinização incluem aquelas baseadas na destilação bem como técnicas de osmose reversa. A água dessalgada pode ser também consumida nas aplicações comerciais e industriais como, por exemplo, água de alimentação de tratamento, água de alimentação de boiler, e água de irrigação. Exemplos específicos das podem utilizar água dessalgada incluem as indústrias farmacêuticas, mineração, papel e polpa, e agrícola.

Sumário da Invenção

Alguns aspectos da invenção proporcionam uma ou mais moda- lidades envolvendo um método compreendendo a introdução de água a ser tratada em um aparelho de separação acionado eletricamente para propor- cionar água de irrigação sendo dotada de uma proporção de valor de adsor- ção de sódio (SAR ou RNa) menor do que em torno de 20. O valor SAR po- de ser determinado de acordo com a fórmula,

<formula>formula see original document page 3</formula>

onde [Na] é a concentração de espécies de sódio, em mol/m3, na água de irrigação, [Ca] é a concentração de espécies de cálcio, em mol/m3, na água de irrigação, e [Mg] é a concentração de espécies de mag- nésio, em mol/m3, na água de irrigação.

Outros aspectos da invenção proporcionam uma ou mais moda- lidades envolvendo um sistema de irrigação compreendendo um aparelho de separação acionado eletricamente conectado fluidicamente a uma fonte de água a ser tratada e sistema de distribuição de água para irrigação conecta- do fluidicamente a um aparelho de separação acionado eletricamente.

Breve Descrição dos Desenhos

Os desenhos em anexo não estão desenhados em escala. Nos desenhos, cada componente idêntico ou quase idêntico que esteja ilustrado em várias figuras é representado por número semelhante. Para fins de cla- reza, nem todos os componentes podem estar rotulados em todos os dese- nhos.

Nos desenhos:

A Figura 1 é uma ilustração esquemática de um sistema de a- cordo com uma ou mais características da invenção;

A Figura 2 é uma ilustração esquemática de um sistema de irri- gação de acordo com características adicionais da invenção;

A Figura 3 é outra ilustração esquemática ilustrando ainda outro sistema de ainda de acordo com características adicionais da invenção;

A Figura 4 é uma gráfico ilustrando variações representativas de níveis aceitáveis de características de água de acordo com alguns aspectos da invenção;

A Figura 5 é uma gráfico ilustrando a adsorção de sódio prog- nosticada de água dessalgada pela eletrodiálise para o total de nível de sóli- dos dissolvidos utilizando membrana cátion monovalente em vários níveis de seletividade, de acordo com algumas características da invenção;

A Figura 6 é um gráfico ilustrando aspectos de tratamento gra- duado da invenção para produzir água tratada sendo dotada de uma ou mais características desejáveis;

A Figura 7 é um gráfico ilustrando a influencia seletividade de membrana no conteúdo de sólidos totais da água produzida tratada em um aparelho de acordo com algumas modalidades da invenção; e

AS Figuras 8A e 8B são gráficos ilustrando comparativamente algumas das características da água tratada produzida pelos sistemas e téc- nicas da invenção com relação aos processos não seletivos.

Descrição Detalhada

A presente invenção não está limitada em sua aplicação aos de- talhes de construção e às disposições dos componentes relatados na des- crição ou ilustração que se segue nos desenhos. A invenção é capaz de modalidades e de ser praticada ou de ser realizada de várias maneiras além daquelas exemplificativas aqui apresentadas.

Um ou mais aspectos da invenção pode envolver sistemas e técnicas para proporcionar água adequada para facilidades agrícolas. Outros aspectos da invenção podem proporcionar água potável ou água adequada para o uso ou consumo humano, bem como para gado e aves domésticas. Alguns sistemas e técnicas da invenção podem converter ou proporcionar de outro modo água não potável adequada para agricultura, gado, aves domés- ticas, e/ou consumo humano. Ainda aspectos adicionais da invenção podem envolver sistemas e técnicas que preferível ou seletivamente removam al- gumas espécies sobre outras espécies de um fluido a ser tratado para pro- porcionar um produto sendo dotado de uma ou mais características desejá- veis. Ao contrário de técnicas não seletivas, alguns aspectos de remoção seletivos da invenção podem ser de custo mais efetivo evitando ou reduzin- do processos pós-tratamento adicionais como, por exemplo, combinação. Portanto, os sistemas e as técnicas da presente invenção proporcionam e- conomicamente água tratada que seja mais adequada para um uso intencio- nado.

Em algumas modalidades da invenção, alguns tipos de espécies são retidos no curso d'água tratada enquanto outros tipos de espécies são preferivelmente removidos. O fluido produto resultante pode ser utilizado em várias aplicações e/ou de outro modo satisfazem um ou mais objetivos. Ou- tros aspectos da invenção podem envolver sistemas e técnicas que propor- cionem água sendo dotada de uma ou mais propriedades ou características talhadas para satisfazer um propósito específico. Algumas modalidades po- dem, portanto, envolver sistemas e técnicas que proporcionem uma ou mais cursos d'água ou corpos que sejam dotados de um ou mais atributos que tenham sido ajustados com base em um ou mais parâmetros do ponto de uso ou facilidade na qual o curso d'água ou corpo seja utilizado.

Ainda aspectos adicionais da invenção podem envolver siste- mas e técnicas que proporcionem economicamente água para serviço agrí- cola, industrial, comercial e residencial. Adicionalmente, alguns aspectos particulares da invenção podem envolver proporcionar água para servir uma pluralidade de exigências ou níveis de pureza ou qualidade. Assim, em al- gumas modalidades, os sistemas e técnicas da invenção podem proporcio- nar um ou mais cursos d'água ou corpos de água em uma facilidade de uso misto. Aspectos particularmente vantajosos da invenção podem envolver proporcionar a pluralidade de curso d'água ou corpos de água, cada um dos quais pode ser dotado de níveis de qualidade de água diferentes, de uma fonte de água sendo dotada de altos conteúdos sólidos, para uma pluralida- de de pontos de uso, cada um dos quis pode ser dotado de exigências dife- rentes. Tais aspectos da invenção podem proporcionar sistemas e técnicas que traem, por exemplo, água não potável para torná-la potável e/ou ade- quada para irrigação, para consumo de gado e/ou aves domésticas, e para uso ou consumo humano.

Em alguns aspectos da invenção, a água sendo dotada de alto nível de uma ou mais espécies objetáveis dissolvidas na mesma pode ser tratada para remover ou pelo menos reduzir a concentração de tais espécies para um nível aceitável. A uma ou mais espécies objetáveis podem ser es- pécies que tornem a água não tratada não adequada para uma aplicação específica. Por exemplo, a água pode conter um alto nível de concentração de cátions monovalentes indesejáveis e/ou aníons que adversa ou indeseja- velmente impeçam a retenção da água no solo ou adsorção de outras espé- cies, incluindo, por exemplo, espécies divalentes ou multivalentes. Se a exi- gência for pertinente para a irrigação de plantação, a condição ou caracterís- tica indesejada pode envolver água que contenha uma ou mais espécies que afetem as propriedades de permeabilidade e/ou infiltração do solo sendo irrigado. Por exemplo, alguns aspectos da invenção podem envolver produzir ou tratar água para preferivelmente remover espécies monovalentes sobre espécies não-monovalentes.

De acordo com um ou mais aspectos particulares, a invenção pode envolver modalidades direcionadas a sistemas e/ou métodos compre- endendo proporcionar ou introduzir água a ser tratada em um aparelho de separação acionado eletricamente. Algumas modalidades da invenção põem envolver um sistema de irrigação compreendendo um aparelho de separa- ção acionado eletricamente fluidicamente conectado, ou pelo menos conec- tável, a uma ou mais fontes de água a ser tratada e pelo menos a um siste- ma de distribuição e água para irrigação.

Em outros aspectos da invenção, algumas modalidades da mesma podem envolver um método de proporcionar água potável. Notavel- mente, alguns aspectos da invenção podem proporcionar água de irrigação e/ou água potável sem técnicas ou operações de unidade de separação a- cionadas termicamente. Por exemplo, em algumas modalidades da inven- ção, o método pode compreender um ou mais atos ou etapas de proporcio- nar água a ser tratada e tratando pelo menos uma parte da água a ser trata- da em um aparelho de separação acionado eletricamente para produzir uma primeira água tratada. O método pode compreender adicionalmente um ou mais atos de tratar uma parte da água a ser tratada, tipicamente uma parte separada, em um ou mais aparelhos de separação acionado eletricamente para produzir uma segunda água tratada. Em alguns casos, o método pode compreender adicionalmente uma etapa de misturar a primeira água tratada e a segunda água tratada para produzir água potável. A água potável é tipi- camente dotada de um conteúdo total de sólidos dissolvidos alvo ou deseja- do (TDS)

Os aspectos da invenção direcionados a sistemas que propor- cionam água potável podem compreender uma fonte de água a ser tratada, um aparelho de separação acionado eletricamente sendo dotado de uma entrada que esteja fluidicamente conectada, ou pelo menos conectável, à fonte de água a ser tratada. O aparelho acionado eletricamente pode tam- bém ser dotado de uma ou mais saídas, tipicamente pelo menos uma saída de produto como uma saída de água tratada. O aparelho acionado eletrica- mente é pelo menos dotado de uma saída de refugo como uma saída para um curso d'água contendo uma ou mais espécies, tipicamente espécies in- desejáveis, removidas da água tratada. O sistema para proporcionar água potável pode compreender adicionalmente um ou mais aparelhos de separa- ção acionado eletricamente que possa ser fluidicamente conectados, ou co- nectável, à fonte de água a ser tratada, ao aparelho de separação acionado eletricamente, ou ambos. Por exemplo, conforme descrito mais detalhada- mente abaixo, um ou mais aparelhos de separação acionado eletricamente podem estar fluidicamente conectados a uma saída de refugo do aparelho de separação acionado eletricamente. De acordo com modalidades específi- cas da invenção, o sistema para proporcionar água potável pode compreen- der adicionalmente um ou mais misturadores sendo dotados de uma ou mais entradas fluidicamente conectadas, ou conectáveis, à saída de água tratada do aparelho acionado eletricamente e a saída da água produto do aparelho de separação acionado eletricamente. O misturador pode compreender qualquer operação de unidade de mistura que facilite pelo menos parcial- mente mistura ou combinação de uma ou mais cursos d'água produtos inclu- indo, em alguns casos, um curso d'água de uma fonte de água a ser tratada para formar um curso d'água produto final sendo dotado de uma ou mais características desejadas.

A água a ser tratada pode compreender água do mar, água sa- lobra, e/ou água contendo altas concentrações de sólidos ou sais dissolvi- dos. Outras fontes de água a serem tratadas podem compreender água que sejam inadequada para uso em facilidades agrícolas devidos às considera- ções de infiltração e/ou toxidade.

Os sistemas e as técnicas da invenção podem compreender, onde apropriado, subsistemas de pré-tratamento para facilitar um ou mais princípios de operação da mesma. Podem ser utilizadas uma ou mais opera- ções de unidade pré-tratamento e pós-tratamento em uma ou mais modali- dades da invenção. Por exemplo, os sistemas e técnicas da invenção podem compreender um subsistema de pré-tratamento compreendendo um ou uma pluralidade de filtros que separem ou removam pelo menos uma parte dos sólidos suspensos na água a ser tratada. Tais subsistemas de pré- tratamento tipicamente removem material particulado que possa danificar qualquer operação de unidade a jusante dos sistemas da invenção. Outras operações de unidades de pré-tratamento incluem, por exemplo, micro fil- tros, bem como sistemas baseados em sedimentários que possam remover sólidos suspensos que sejam de um mícron ou maior.

Podem ser realizadas operações de pré-tratamento adicionais para aperfeiçoar a eficácia de uma ou mais operações de unidade da inven- ção. Por exemplo, um subsistema de pré-tratamento pode compreender es- friadores ou aquecedores que, respectivamente, esfriam ou aquecem a água a ser tratada antes das operações de separação. O esfriamento do curso d'água de alimentação nova, ou qualquer curso d'água de processo interme- diário pode ser realizado, por exemplo, para facilitar o transporte de espécies indesejadas, ou para impedir o transporte de espécies desejáveis, do curso d'água a ser tratado. Da mesma maneira, o aquecimento pode ser realizado para aumentar a temperatura do curso d'água de alimentação nova, ou uma ou mais cursos d'águas de processo intermediário, para uma temperatura desejada que, por exemplo, facilite a operação econômica ou eficiente de um ou mais aparelhos de separação. Os exemplos não limitativos dos pro- cessos de aquecimento podem envolver aquecedores, fornos ou cambiado- res térmicos que possam estar associados ou ser uma operação de unidade de um processo ou sistema da invenção. Por exemplo, o aquecimento pode ser proporcionado através de um cambiador térmico de uma usina de ener- gia que não esteja necessariamente associada aos sistemas de tratamento da invenção.

As operações de unidade pós-tratamento podem aprimorar, re- mover ou reduzir a concentração de uma ou mais espécies na água tratada. Por exemplo, podem ser utilizadas uma ou mais colunas de troca de íon pa- ra remover espécies que não sejam prontamente removidas no aparelho de separação acionado eletricamente e/ou aparelho de separação acionado por pressão. Os exemplos não Iimitativos das espécies que podem tipicamente ser removidas ou pelo menos serem reduzidas na concentração para, prefe- rivelmente, níveis rejeitáveis não-tóxicos, nas operações de pós-tratamento incluem aqueles que podem afetar a agregação do solo, a infiltração da á- gua, e/ou serem tóxicos para o desenvolvimento de usina como, por exem- plo, alumínio, arsênico, berílio, cádmio, cobalto, crômio, cobre, ferro, fluoreto, lítio, manganês, molibdênio, níquel, chumbo, selênio, estanho, titânio, tungs- tênio, vanádio, boro, e zinco. Outras espécies que podem ser direcionadas por uma ou mais operações de pós-tratamento incluem aquelas que possam ser tóxicas ou objetáveis na água potável para humanos, aves domésticas, e/ou gado como, por exemplo, mas não se limitando a, nitratos, nitritos e vanádio e sulfitos. Os processos de assepsia podem também ser realizados para elo menos parcialmente desativar ou reduzir a concentração de micro- organismos formando colônias que possam ser prejudiciais para o ser hu- mano e/ou aves domésticas.

Alternativamente, ou em combinação com uma ou mais opera- ções de unidade de aprimoramento, os sistemas e as técnicas da invenção podem envolver a adição de uma ou mais espécies em pelo menos uma par- te da água tratada. Por exemplo, pode ser adicionado gipso para ajustar a concentração de uma ou mais espécies desejáveis ou ajustar uma caracte- rística da água. Outros aditivos podem incluir fertilizadores ou outros suple- mentos que facilitem o desenvolvimento da usina quando a água é usada para irrigação. Um aparelho acionado eletricamente tipicamente utiliza um campo potencial para criar uma força motriz que induza uma ou mais espé- cies, tipicamente as espécies alvo, que possam incluir tanto espécies dese- jáveis quanto indesejáveis, para migrar de um transportador ou fluido. O a- parelho acionado eletricamente pode utilizar um ou mais componentes que segreguem as espécies alvo durante a migração e/ou inibam o retorno ou processo reverso. Os exemplos não limitativos de tais dispositivos incluem os dispositivo de eletrodiálise (ED), incluindo os dispositivos de eletrodiálise de reversão de curso d'água (EDR), bem como os dispositivo de eletrodeio- nização (EDI). Contudo, a presente invenção não está limitada a um ou a uma combinação de tal aparelho acionado eletricamente e pode ser pratica- da em outros aparelhos que proporcionem uma força motriz que facilite a migração preferencial de uma ou mais espécies alvo sobre outras espécies no fluido a ser tratado.

O aparelho de separação acionado eletricamente da invenção tipicamente utiliza membranas seletivas de íon para facilitar o fenômeno da separação. Em alguns caso, a membrana permeável seletiva pode preferível ou seletivamente permitir o transporte de algumas espécies relativas a ou- tras espécies. Por exemplo, podem ser utilizadas as membranas seletivas cátion em alguns compartimentos, do aparelho de separação acionado ele- tricamente. Em outros casos, podem ser utilizadas as membranas seletivas aníon em um ou mais compartimentos. Em ainda outros casos, o aparelho de separação acionado eletricamente da invenção pode compreender uma ou mais membranas seletivas monovalentes para promover seletivamente a transferência de espécies catiônicas ou aniônicas monovalente. Na verdade, em algumas modalidades da invenção, o aparelho de separação da inven- ção pode compreender membranas seletivas cátion monovalentes e uma ou mais membranas seletivas aníon monovalentes, tipicamente em um ou mais compartimentos de concentração do aparelho. Os exemplos não Iimitativos de membranas seletivas monovalentes disponíveis comercialmente incluem as membranas seletivas cátion e aníon NEOSEPTA® de ASTOM Corporati- on, Tóquio, Japão ou Tokuyama Corporation, Tókio, Japão. Um aparelho de separação acionado por pressão tipicamente u- tiliza uma ou mais barreiras para inibir a migração através do mesmo ao mesmo tempo em que permite a penetração de outro. A força motriz facili- tando o fenômeno da separação tipicamente envolve a pressurização do fluido a ser tratado. Os exemplos não limitativos do aparelho de separação acionado por pressão incluem aparelho de microfiltragem, nanofiltragem (NF)1 bem como sistemas de osmose reversa (RO).

Uma ou mais modalidades da invenção pode estar direcionada a um sistema de tratamento de água 100 conforme ilustrado exemplificativa- mente na Figura 1. O sistema 100 pode ser um sistema para proporcionar água potável, água para irrigação, ou ambas, para, por exemplo, um ponto de uso 114. O sistema de tratamento 100 pode compreender pelo menos uma operação de unidade de operação ou um aparelho de separação 110, isto é, em alguns casos, remove seletivamente uma ou mais espécies ou tipos de espécies da fonte 102 de água a ser tratada. O sistema pode opcio- nalmente compreender um ou mais subsistemas de monitoramento que pro- porcione uma indicação de uma ou mais características de operação do sis- tema de tratamento. Conforme ilustrado, o sistema 100 pode ser dotado de um ou mais sensores de monitoramento 108 que tipicamente proporcionem uma indicação da qualidade da água produzida, ou de outro modo tratada, do aparelho de separação 110. Em alguns aspectos da presente invenção, o sistema 100 pode utilizar um sistema de controle ou controlador configurado u construído e disposto para regular um ou mais parâmetros de uma ou mais operações de unidade nos sistemas da invenção. Ainda com relação à Figu- ra 1, o sistema 100 pode, portanto, ser dotado de um ou mais controladores 106 que ajustem pelo menos um parâmetro de operação do aparelho de se- paração 110 tipicamente para pelo menos uma condição desejada. Pode ser usada qualquer técnica de controle adequada para ajustar o pelo menos um parâmetro de operação da operação de unidade no sistema 100 para pro- porcionar água tratada sendo dotada de uma ou mais características dese- jadas.

Os sistemas e as técnicas da invenção podem incluir um ou mais sistemas de distribuição de água que facilite a liberação da água trata- da para um ou mais pontos de uso. Por exemplo, o sistema de distribuição pode incluir um sistema de distribuição de irrigação que libere água para irri- gação para vários pontos de uso e uma facilidade agrícola. Para facilitar a liberação da água tratada, o sistema de distribuição pode incluir um ou mais sistemas de armazenamento, como, por exemplo, reservatórios, tanques, poços ou outros recipientes e receptáculos. O sistema de irrigação da inven- ção pode utilizar técnicas de irrigação aéreas ou de superfície ara transpor- tar água para uma área desejada. Os componentes do sistema de irrigação podem, portanto, incluir dispositivo não móveis como poço.

O um ou mais sistemas de armazenamento que podem ser con- siderados como parte do sistema de distribuição ou ser um subsistema auxi- liar do sistema de tratamento. O um ou mais sistemas de armazenamento podem também adicionalmente facilitar o provimento de água tratada sendo dotada de características desejadas. Por exemplo, a água tratada sendo do- tada de uma primeira condição ou característica pode ser armazenada em um ou mais compartimentos de armazenamento antes de tratamento ou pro- cessamento adicional, por exemplo, combinação, com outro corpo ou curso d'água de água tratada ou não tratada.

A Figura 2 é um diagrama esquemático exemplificativo ilustran- do algumas outras características da invenção pertinente a um sistema de irrigação 200. O sistema de irrigação 200 pode compreender um aparelho de separação 230 fluidicamente conectado e, conforme ilustrado, disposto para receber água a ser tratada da fonte 202 através do sistema de distribuição de água para irrigação 224. O aparelho de separação 220 pode tratar água da fonte 202 e proporcionar água tratada para um primeiro ponto de uso 228, conforme aqui ilustrado como um primeiro tipo de plantação. O ponto de uso 228 pode ser uma parte de uma plantação que, por exemplo, esteja em um estágio de crescimento diferente de pelo menos uma parte de toda plantação. O sistema 200 pode adicionalmente compreender um ou mais segundos aparelho de separação 230. O aparelho de separação 230 pode também tratar água de fonte 202 e proporcionar água tratada para um se- gundo ponto de uso 238, ilustrado como um segundo tipo de plantação, a - través do segundo sistema de distribuição de irrigação 234. O ponto de uso 228 e o segundo ponto de uso 238 podem ser partes do mesmo tipo de plan- tação a ser irrigada como, por exemplo, o primeiro ponto de uso 228 ou uma parte de uma segunda plantação em um estágio diferente de crescimento. De acordo com algumas modalidades da invenção, o aparelho de separação 230 pode opcionalmente proporcionar água tratada para o primeiro ponto de uso 228, em lugar de e/ou para suplementar água tratada de um aparelho de separação 220, através de um tubo ou conexão 244. Algumas modalidades da invenção contemplam, pelo menos parcialmente, um esquema de trata- mento graduado. Por exemplo, o primeiro aparelho de separação 220 pode proporcionar água tratada sendo dotada de uma primeira qualidade ou ca- racterística que pode ser adicionalmente tratada no segundo aparelho de separação 230 através do sistema de tubo ou distribuição 242. Pode ser uti- lizada uma pluralidade de segundos aparelhos de separação 230 com um ou mais primeiros aparelhos de separação 220 para proporcionar água tratada para um ou mais pontos de uso. Algumas modalidades da invenção podem envolver disposição em série de aparelhos de separação e outras modalida- des podem utilizar aparelhos de separação em configurações paralelas para proporcionar água tratada de maneira a satisfazer as exigências volumétri- cas para um ou mais pontos de uso. Contudo, em alguns casos, pode ser implementada uma combinação de trajetórias de tratamento paralelas para proporcionar água tratada em uma taxa ou uma pluralidade de taxas, donde cada uma dos cursos d'água de água tratada é dotada de uma ou mais ca- racterísticas desejadas.

O sistema 200 pode incluir um ou mais controladores (não ilus- trados) para controlar um ou mais parâmetros de operação de qualquer componente ou subsistemas de sistema 200. Como o sistema ilustrado e- xemplificativamente na Figura 1, o sistema 200 pode ser dotado de um ou mais controladores que possam ajustar um ou mais parâmetros de opera- ção. Por exemplo, um ou mais controladores de sistema 200 pode ser dota- do de um ajuste de corrente, potencial, ou ambos, do campo elétrico aplica- do em qualquer do aparelho de separação. Outros parâmetros que podem ser ajustados incluem, por exemplo, conteúdos TDS, pressão, temperatura, pH, proporção e fluxo ou qualquer combinação, de qualquer curso d'água do sistema.

De acordo com alguns aspectos da invenção, a uma ou mais ca- racterísticas do curso d'água tratada pode ser medida ou derivada atribuída do curso d'água produto de maneira a torná-lo adequado para seu uso in- tencionado no ponto 114. Contudo, a invenção não está limitada como tal; por exemplo, as características da água pode ser um atributo do curso d'água tratada produto em termos relativos ao curso d'água a ser tratado. O atributo ou parâmetro pode ser uma característica única ou composta da água. Exemplos não limitativos, específicos, de tais atributos podem incluir a condutividade ou resistividade da água, a presença ou ausência, ou contra- ções de uma ou mais espécies ou tipos de espécies particulares na água, bem como combinações das mesmas.

De acordo com uma ou mais modalidades da invenção, os sis- temas e técnicas da invenção proporcionam água sendo dotada de um atri- buto desejável que pode ser representado ou quantificado como um caracte- re composto. O caractere composto pode proporcionar uma indicação de adequabilidade da água tratada para um propósito específico. Consequen- temente, os sistemas e técnicas da invenção podem envolver operações que procurem ou pelo menos promovam o provimento de água sendo dotada de uma ou mais características desejadas. Nas aplicações de irrigação, o atri- buto da água tratada pode estar relacionado a sua adequabilidade como á- gua de irrigação. Portanto, alguns aspectos da invenção podem estar dire- cionados ao tratamento de água não potável e proporcionar a água, como água tratada, adequada para irrigação em uma ou mais facilidades agrícolas pelo ajuste de uma ou mais características da mesma. Alguns aspectos da invenção podem proporcionar água para irrigação talhada para o crescimen- to de uma ou mais plantações ou cultivada e uma ou mais facilidades agríco- las. Por exemplo, novamente com relação à Figura 2, os sistemas e as téc- nicas da invenção podem proporcionar uma primeira água tratada sendo dotada de uma primeira característica composta, para um primeiro tipo de plantação 228 e uma segunda água tratada, sendo dotada de uma segunda característica composta, para um segundo tipo de plantação 238. A segunda água tratada pode ser usada para suplementar e/ou ajustar a característica da primeira água tratada e, contrariamente, a primeira água tratada pode ser usada para ajustar uma ou mais características da segunda água tratada. A uma ou mais características pode ser ajustada para atender uma exigência específica, por exemplo, misturando junto ou combinado o um ou mais cur- sos d'água tratada. O alvo específico característico pode ser alcançado pela regulagem das proporções ou quantidades ou taxas relativas dos cursos d'água tratada.

Durante a operação típica, cada um ou mais aparelhos de sepa- ração 220 e 230 tipicamente geram um ou mais cursos d'água secundários. Tipicamente, o um ou mais cursos d'água secundários contêm um nível acei- tável de uma ou mais espécies indesejadas. Por exemplo, o curso d'água de resíduos tipicamente contendo a uma ou mais espécies transferidas do cur- so d'água tratada no aparelho de separação 230, pode ser descarregado ou transferido para a fonte de água a ser tratada 202 através do sistema de tu- bo ou de distribuição 236.

Do mesmo modo, outras modalidades da invenção contemplam a combinação de um ou mais cursos d'água secundários, tipicamente de um ou mais aparelho de separação a jusante, com um curso d'água a ser trata- da em um ou mais aparelhos de separação contra a corrente. O curso d'água de resíduos pode também ser descarregado com outros cursos d'água que podem ou não estar diretamente associados ao sistema de tra- tamento. Por exemplo, o curso d'água a ser descarregado pode ser retorna- do para a fonte de água a ser tratada após ser misturado com um ou mais cursos d'água de pronta descarga, por exemplo, uma torre de esfriamento, que pode não ser uma operação de unidade do sistema de tratamento. Em outros casos, contudo, o um ou mais cursos d'água podem ser armazenados e combinados com água sendo toda de salinidade muito baixa para mitigar os problemas de infiltração de água que possam resultar na lixiviação de minerais solúveis, e sais como, por exemplo, cálcio proveniente dos solos de superfície.

Em algumas modalidades da invenção, o curso d'água secundá- rio contido no tubo 236 do segundo aparelho de separação 230 pode ser introduzido no primeiro aparelho de separação 220, só ou combinado, con- forme ilustrado na Figura 2, com água a ser tratada da fonte 202 conforme liberada através do tubo 222.

Os sistemas esquematicamente ilustrados descritos nas Figuras 1 e 2 podem também compreender operações de unida que facilitem o tra- tamento da água. Por exemplo, pode ser utilizado um sistema opcional con- tra a corrente dos aparelhos de separação 220 e 230 par filtrar ou remover de outro modo pelo menos uma parte dos sólidos suspensos na água prove- niente da fonte 202. os exemplos não limitativos das operações de unidade de pré-tratamento que podem ser utilizados para reduzir a concentração de pelo menos um sólido suspenso arrastado na água a ser tratada inclui micro filtros, assentadores, e filtros de partícula de curso.

Ademais, podem ser utilizadas uma ou mais operações para processar adicionalmente um ou mais cursos d'água tratada. Por exemplo, uma camada de aprimoramento pode também remover uma ou mais espé- cies de um ou mais cursos d'água tratada nos sistemas de distribuição 224 e 234. Exemplos não limitativos de tais operações de unidade podem ser utili- zados para remover pelo menos uma parte de espécies ionizadas ou ionizá- veis, como, por exemplo, mas não se limitando a, boro, selenita, e arsênico, incluindo colunas de troca de íon.

Operações de unidade adicionais que facilitem pós-tratamento de um ou mais cursos d'água tratada da invenção incluem aquelas que adi- cionam ou de ouro modo ajustam uma concentração de uma ou mais espé- cies desejadas ou características do curso d'água. As operações pós- tratamento podem ser empregadas para proporcionar uma ou mais cursos d'água de resíduos adequados para descarga para o ambiente.

Assim, um misturador pode estar disposto a jusante de um ou mais aparelhos de separação da invenção que facilite a incorporação de ou- tro curso d'água tratada ou não tratada, desinfetantes, nutrientes, e/ou sais desejáveis provenientes de uma ou mais fontes dos mesmos. De acordo com algumas modalidades da invenção, uma ou mais fontes de sal podem estar dispostas para serem introduzidas no curso d'água tratada. Por exem- plo, pode ser utilizado um aparelho de separação no sistema de tratamento ou irrigação da invenção que remova ou reduza a concentração de divalente ou outras espécies não-monovalentes do curso d'água a ser tratada. Tal a- parelho opcional tipicamente proporciona pelo menos um curso d'água pro- duto sendo dotado de uma concentração relativamente alta de espécies não- monovalentes que podem ser introduzidas no curso d'água para ajustar pelo menos uma característica do mesmo de maneira a proporcionar um curso ou corpo d'água com uma condição alvo ou desejada. Exemplos de sistemas e técnicas que vantajosamente proporcionam cursos d'água ricos em espécies incluem aqueles descritos no \pedido U.S. de Série No. 11/474.299, intitula- do "Aparelho de Separação Acionado Eletricamente," cuja substancia está incorporada ao presente à guisa de referência. Em alguns casos, podem ser utilizadas uma ou mais fontes distintas ou de outro modo não conectadas de, por exemplo, cálcio e/ou sais de magnésio, para ajustar uma ou mais carac- terísticas do curso d'água tratada antes do seu uso. Adicionalmente, uma ou mais propriedades intrínseca e extrínsecas do curso d'água podem ser tam- bém ajustadas. Por exemplo, o curso d'água pode ser esfriado ou aquecido para ajustar a temperatura do mesmo. O pH do curso ou corpo d'água pode também ser ajustado, por exemplo, adicionando um ou mais ácidos ou ba- ses, para alcançar o valor do pH desejado. A propriedade ou característica desejada pode ser dependente de uma pluralidade de fatores incluindo, por exemplo, o pH do solo a ser irrigado, a tolerância a sal das plantações a se- rem irrigadas e, em alguns casos, o conteúdo de umidade do solo. Portanto, algumas características da invenção proporcionam capacidades adicionais direcionadas a alcançar uma ou mais características compostas desejadas.

Pode ser realizado um ajuste adicional da uma ou mais proprie- dades ou características após o tratamento no aparelho de separação, antes do uso ou introdução no ponto de uso, ou durante o armazenamento da á- gua tratada em um ou mais reservatórios.

Contudo, alguns aspectos da invenção contemplam atributos benéficos ou economicamente atrativos de tais cursos d'água secundários contendo altas concentrações de uma ou mais espécies, com relação ao primeiro ou curso d'água tratado e/ou curso d'água introduzido no aparelho de separação. Por exemplo, o curso d'água de produto secundário pode conter sólidos altamente dissolvidos e pode servir como um curso d'água de alimentação a ser processado para obter produtos adicionais ou pelo menos proporcionar um curso d'água produto sendo dotado de alta concentração de espécies desejáveis.

Uma ou mais características da água utilizada em alguns siste- mas e técnicas da invenção podem proporcionar uma indicação da adequa- bilidade da água para uso agrícola. Por exemplo, a uma ou mais caracterís- ticas da água podem ser representadas como a salinidade dos sais totais dissolvidos ou conteúdos sólidos, e/ou condutividade elétrica, bem como uma conjunção com qualquer da alcalinidade, conteúdo sólido, e pH da á- gua. Em alguns casos, o nível de salinidade da água pode se tornar um pa- râmetro seletivo quando considerado com relação ao tipo de plantações a serem irrigadas pela água tratada pelo menos parcialmente. Assim, de acor- do com alguns aspectos da invenção, a salinidade da água pode ser usada para ajustar pelo menos um parâmetro de operação dos sistemas da inven- ção. Em outras modalidades do sistema e das técnicas da invenção, o valor característico pode ser representado como uma proporção da concentração de espécies que dentem a proporcionar solo como impermeável com relação à concentração das espécies que tendem a proporcionar solo como agrega- dor ou absorvedor de água.

De acordo com alguns aspectos da invenção o valor caracterís- tico pode proporcionar uma indicação da adequabilidade da água para pro- pósitos de irrigação, para consumo humano, e/ou para gado ou aves domés- ticas. Em algumas modalidades, o valor característico de um corpo ou curso d'água pode ser representado como uma proporção da concentração de es- pécies monovalentes com relação à concentração de espécies divalentes na água. Por exemplo, o valor característico pode ser pelo menos parcialmente expresso como uma proporção de adsorção de sódio ou porcentagem de sódio cambiável. Preferivelmente, o valor SAR do corpo ou curso d'água po- de proporcionar uma indicação se a água pode ser adequada para irrigar um tipo ou qualidade de plantação. Assim, de acordo com alguns aspectos da invenção, algumas modalidades da mesma se referem aos sistemas e técni- cas que possam envolver o controle de um ou mais parâmetros de operação com base pelo menos parcialmente em um valor característico desejado que seja pelo menos parcialmente derivado de pelo menos uma exigência de um ponto de uso. Quando o ponto de uso for por exemplo, uma plantação a ser irrigada, o valor característico desejado pode ser baseado na tolerância da plantação a sal e/ou um ou mais atributos ou características do solo.

O valor da adsorção de sódio é tipicamente determinado de a- cordo com a fórmula (1),

<formula>formula see original document page 19</formula>

onde [Na] é a concentração de espécies de sódio, em mol/m3, na água, [Ca] é a concentração de espécies de cálcio, em mol/m3, na água, e [Mg] é a concentração de espécies de magnésio, em mol/m3, na água. Po- dem ser utilizados outros valores característicos da água, isolados ou em combinação com outros valores característicos. Assim, em alguns casos, o valor característico da água pode servir como indicação da qualidade ou a- dequabilidade da água para seu propósito intencionado envolve a concen- tração total de sólidos dissolvidos na água, o pH, e/ou a concentração de uma ou mais espécies tóxicas ou perigosas.

O ajuste do valor SAR, por exemplo, da água de irrigação, pode afetar o ajuste de um ou mais parâmetros de operação do sistema de água. Por exemplo, a proporção relativa da água tratada sendo dotada de vários valores SAR associados pode ser ajustada para proporcionar um composto ou mistura combinada de água produto sendo dotada do valor SAR deseja- do. Outras técnicas incluindo a redução da taxa de fluxo do curso d'água através de um ou mais aparelhos de separação ou aumento da residência ou período de tratamento podem facilitar o alcance do valor SAR desejado. Além de ou juntamente com tais técnicas, o nível e potencial aplicado atra- vés, por exemplo, do aparelho de separação acionado eletricamente ou a- cionado por pressão pode também proporcionar água tratada sendo dotada de uma ou mais características desejadas.

O produto da água tratada dos sistemas da invenção pode des- salgar água do mar e/ou água salobra para proporcionar água para irrigação que evita ou reduz a extensão de qualquer permeabilidade do solo e/ou pro- blemas de infiltração.

O um ou mais valores característicos da água tratada pode ser uma relação correlata entre as espécies contidas na água. Por exemplo, o valor característico pode ser uma proporção das espécies de sódio dissolvi- das para cálcio dissolvido. Uma proporção de sódio desejável preferida para cálcio de não mais a em torno de 3:1 pode evitar ou reduzir a probabilidade dos problemas de infiltração da água devido à dispersão e ligação do solo e vedação de poro da superfície do solo. Ademais, algumas modalidades da invenção podem seletivamente reduzir a concentração de sódio monovalen- te na água para irrigação, uma fonte de água relativamente rica em sódio pode ser proporcionada para combater qualquer fenômeno de dispersão de sódio na irrigação.

A água produto pode ser dotada de um valor SAR na variação em torno de 2 a em torno de 8. O alvo do valor desejado SAR, contudo, de- pende de um ou mais fatores na facilidade agrícola. Por exemplo, o valor SAR alvo depende do tipo de plantação crescida na facilidade, o estágio de crescimento de uma ou mais plantações na facilidade, e as condições do solo incluindo a infiltração, sodificação, da água e/ou alcalinidade do solo. As diretrizes específicas que podem ser usadas para proporcionar uma ou mais características alvo da água para irrigação incluem aquelas proporcionados por "The Food and Agriculture Organization of te United Nations (FAQ)". Por exemplo, o nível de sódio intercambiável, que pode ser correlato ao valor SAR, pode servir como um valor característico desejável da água utilizada para propósitos de irrigação. Especificamente, as plantações sensíveis co- mo, por exemplo, mas não se limitando a frutas, nozes, e cítricos tipicamente requerem água para irrigação sendo dotada de um valor SAR de até em tor- no de 8; outras plantações sensíveis como, por exemplo, feijões podem tole- rar água sendo dotada de um valor SAR de até em torno de 18; plantações com tolerância moderada como, por exemplo, trevo, aveia, e arroz põem tolerar água para irrigação sendo dotada de um valor SAR de até em torno de 18 a 46; e plantações tolerantes como, por exemplo, mas não se limitan- do a, trigo, cevada, beterraba, e gramado de trigo alto, podem tolerar água para irrigação sendo dotada de um valor SAR de até em torno de 46 a 102.

Os problemas de infiltração tipicamente surgem quando a água para irrigação não penetra no solo e se torna indisponível para a plantação. Ao contrário dos problemas com a salinidade, que reduz a disponibilidade da água, os problemas de infiltração podem efetivamente reduzir a quantidade de água disponível para uso na plantação. A infiltração da água pode au- mentar com o aumento da salinidade e pode diminuir com a diminuição da salinidade ou aumento do conteúdo de sódio com relação ao cálcio e mag- nésio. Ademais, a água com salinidade baixa, menor do que em torno de 0,5 dS/m, é tipicamente corrosiva e tende a lixiviar o solo de superfície de mine- rais e sais solúveis, como, por exemplo, cálcio, que sucessivamente pode reduzir a agregação e estrutura do solo. O solo sem ou sendo dotado de pouco conteúdo de sal tende a ser dispersivo, como partículas finas de solo, cujos espaços de poro enchem, vedando efetivamente a superfície do solo e reduzindo a taxa de infiltração de água. O solo tente a formar uma crosta que reduz a quantidade de entrada de água na superfície e pode também impedir o aparecimento da plantação. Assim, em algumas modalidades da invenção, a qualidade desejável da água pode também ser baseada na sali- nidade da água para irrigação. Por exemplo, a Figura 4, que é baseada em uma publicação feita por Ayres, R.S. e Westcot, D.W., intitulada "Qualidade da Água para Agricultura", "Fao Irrigation and Drainage Pper 29 rev.1", Or- ganização de Alimento e Agricultura das Nações Unidas, 1989, 1994, e que ilustra a influencia da salinidade, conforme representado pela concentração TDS, e SAR na infiltração, podem conjuntamente proporcionar níveis de sa- linidade e valores SAR de água para irrigação desejáveis que reduzam ou evitem problemas de infiltração. Na Figura 4, as propriedades da água do mar foram usadas para derivar valores de concentração TDS dos dados de condutividade elétrica da referência acima. Especificamente, as correlações entre a densidade e a salinidade de entre a salinidade e a condutividade elé- trica da água do mar em 20°C foram determinadas com base nas proprieda- des físicas publicadas. Essas correlações foram então usadas para conver- ter os valores da condutividade elétrica da água do mar de uma referência identificada acima na concentração TDS correspondente, que foram então mapeadas com relação aos valores SAR correspondentes para obter a dire- triz de infiltração apresentado na Figura 4.

As modalidades adicionais da invenção podem também propor- cionar água para irrigação adequada quando é dotada de um valor caracte- rístico composto como, por exemplo, sendo dotada de um valor SAR menor 1do que em torno de 8 ao mesmo tempo em que é dotada de um nível TDS em torno de 1.500 ppm ou mais.

Algumas modalidades da invenção podem proporcionar siste- mas e técnicas de dessalinização que removam seletivamente as espécies indesejadas que contrastem com as técnicas de dessalinização não seleti- vas como, por exemplo, aquelas baseadas nos processos de acionamento térmico ou de pressão. Ademais, alguns sistemas e técnicas da invenção põem proporcionar curso d'água produto sem requerer a adição adicional de espécies preferidas. Por exemplo, a invenção pode proporcionar água para irrigação que não envolva ajuste adicional dos valores característicos pela adição de espécies suplementares.

A Figura 3 ilustra características e aspectos adicionais da inven- ção. O sistema de tratamento 300 ilustrado exemplificativamente pode com- preender um primeiro aparelho de separação 304 e um segundo aparelho de separação 306. Os aparelhos de separação 304 e 306 tipicamente tratam um fluido de uma ou mais fontes 302. A água a ser tratada da fonte 302 tipi- camente contém um nível alto ou inaceitável de espécies dissolvidas. O um ou mais aparelhos de separação podem, assim, ser utilizados para pelo me- nos parcialmente remover ou reduzir a concentração de uma ou mais espé- cies indesejadas da água. Conforme exemplificativamente ilustrado, a água tratada de um aparelho de separação 304 pode ser combinada com a água tratada do aparelho de separação 306 em uma ou mais operações de mistu- ra ou misturador 308 para proporcionar um curso d'água tratada sendo dota- da das propriedades e/ou características desejadas para o ponto de uso 314. De acordo com algumas modalidades da invenção, a água tratada pode ser suprida adequada para ser usada como água potável e/ou de banho em um ou mais pontos de uso 314.

O primeiro aparelho de separação 304 pode ser um aparelho a- cionado eletricamente ou um aparelho acionado por pressão. Do mesmo modo, o segundo aparelho de separação 306 aparelho de separação acio- nado eletricamente ou um aparelho de separação acionado por pressão. De acordo com alguns aspectos da invenção, o aparelho de separação 304 re- move pelo menos uma parte de uma pluralidade de espécies indesejáveis na água a ser tratada da fonte 302. Em alguns casos, o primeiro aparelho de separação pode remover indiscriminadamente pelo menos uma parte da plu- ralidade de espécies indesejáveis da água a ser tratada. Por exemplo, o pri- meiro aparelho de separação pode utilizar técnicas baseadas em RO e/ou NF par remover, tipicamente sem preferência ou seletividade, pelo menos uma parte de quaisquer espécies indesejáveis. O curso d'água tratada resul- tante do aparelho de separação acionado por pressão preferível mente exce- de as exigências de qualidade da água potável.

O segundo aparelho de separação pode remover uma ou mais espécies indesejáveis do curso d'água a ser tratada. Em alguns casos, o aparelho de separação remove seletivamente pelo menos uma parte de uma ou mais espécies indesejáveis da água para produzir um curso d'água pro- duto. Se o curso d'água produto do segundo aparelho de separação falhar em atender ou exceder as exigências de qualidade da água potável, uma parte da água tratada do primeiro aparelho de separação que exceda as exi- gências de qualidade da água potável pode ser incorporada ou combinada com o mesmo. Por exemplo, quando o primeira aparelho de separação pro- porciona água produto sendo dotada de um nível TDS em torno de 250 mg/L e o segundo aparelho de separação proporciona água produto sendo dotada de um nível TDS em torno de 1.000 mg/L, os cursos d'água produto podem ser combinados em uma proporção volumétrica em torno de 2:1 para produ- zir um produto combinado sendo dotado de um nível TDS em torno de 500 mg/L. O nível alvo pode ser uma concentração que atenda ou exceda um ou mais diretrizes sugeridas pela Organização Mundial de Saúde. Outros cur- sos d'água podem também ser combinados com um ou mais cursos d'água produto do aparelho de separação da invenção para proporcionar água po- tável e/ou água de banho que atenda ou exceda as diretrizes ou exigências tipicamente estabelecidas pelas organizações de regulamentação governa- mentais.

Um ou mais cursos d'água de rejeito provenientes do primeiro aparelho de separação, tipicamente contendo níveis relativamente altos de espécies removidas do primeiro curso d'água produto podem ser descarre- gados para drenar, direcionados a um ou mais pontos auxiliares de uso 310, ou retornada para a fonte 302. As modalidades adicionais da invenção con- templam a combinação de curso d'água de rejeito com água proveniente da fonte 302 através do tubo 322 de maneira a ser tratado no segundo aparelho de separação. Um cursos d'água secundário ou de rejeito proveniente do segundo aparelho de separação pode também ser descarregado para um dreno, direcionado para um ou mais pontos auxiliares de uso 310 e/ou 312, retornado para a fonte 302, conforme ilustrado através do tubo 316.

Conforme observado acima, os sistemas auxiliares podem ser utilizados nos sistemas e técnicas da invenção em operações pós- tratamento. Por exemplo, um ou mais sistemas de desinfecção como, por exemplo, aqueles que irradiam, oxidam, ou reduzam de outro modo as ativi- dades microbiológicas na água podem ser dispostos para tratamento adicio- nal da água. Ademais, conforme comentado acima, podem também ser usa- dos um ou mais sistemas de armazenamento.

Algumas características da invenção envolvem sistemas e técni- cas que compreendem aparelho de separação acionado eletricamente utili- zando membranas seletivas conforme comentado acima. Conforme ilustrado na Figura 7, a qualidade da água tratada conforme representada, por exem- plo, pelo conteúdo TDS pode ser influenciada pela seletividade da membra- na utilizada. As Figuras 8A e 8B ilustram as capacidades do aparelho de se- paração seletivo de acordo com alguns aspectos da invenção. Conforme ilustrado na Figura 8A, a água, sendo dotada de um conjunto de característi- cas desejáveis, pode ser produzida para irrigar plantações pela utilização de um aparelho de separação acionado eletricamente. Em algumas modalida- des da invenção, o aparelho de separação acionado eletricamente utiliza membrana seletiva monovalente para facilitar o tratamento da água, como, por exemplo, água do mar e/ou água salobra para proporcionar água ade- quada para irrigação nas facilidades agrícolas. Ao contrário, as técnicas não seletivas ou mesmo as técnicas seletivas não-monovalentes como, por e- xemplo, aquelas que envolve, aparelho de osmose reversa, aparelho de des- tilação bem como nanofiltração, não podem proporcionar flexivelmente água tratada que atenda as características alvo. A Figura 8B ilustra especifica- mente que o aparelho de separação acionado eletricamente compreendendo membranas seletivas monovalentes pode proporcionar água tratada sendo dotada de caractere de proporção de adsorção de sódio aceitável com rela- ção ao conteúdo TDS acima de 2.500 ou mesmo 3.000 ppm. Portanto, al- guns aspectos da invenção põem proporcionar sistemas e técnicas que al- mejam a remoção de espécies indesejadas ao mesmo tempo em que retêm menos espécies objetáveis.

Ademais, como algumas modalidades da invenção podem re- mover seletivamente espécies monovalentes, qualquer resultado secundário ou cursos d'água concentrado seria menos suscetível a escama e incrusta- ção. Essa característica permite vantajosamente que algumas modalidades de separação da invenção operem em taxas de recuperação de água mais altas, comparadas às técnicas não-seletivas, porque a taxa volumétrica de quaisquer cursos d'água secundários pode ser efetivamente reduzida sem ou com menor preocupação de precipitação indesejada. Assim, algumas modalidades da invenção direcionadas a utilização dos sistemas e das téc- nicas que separam seletivamente espécies monovalentes podem ser opera- das em taxas de recuperação mais altas comparadas ao aparelho de sepa- ração baseado em ED não-seletivo e destilação, e mesmo taxas de recupe- ração mais altas comparadas ao aparelho de separação baseado em RO e NF. Significativamente, devido os sistemas de separação com base em RO e NF reduzirem seletivamente a concentração de espécies não- monovalentes, esses processos não podem efetivamente proporcionar água tratada sendo dotada de valores SAR baixos.

Uma vantagem adicional dos sistemas e técnicas de separação seletiva da invenção está relacionada à redução ou remoção de espécies não-ionizadas que sejam dotadas de pouca ou nenhuma influencia no cres- cimento da plantação. Por exemplo, a sílica é tipicamente não preferencial- mente removida nos sistemas baseados em ED da invenção evitando, por meio disso, quaisquer preocupações com escama ou incrustação, no curso d'água secundário, que tipicamente surgem ao tratar água contendo sílica em RO e aparelho de destilação. Além disso, devido ao fato dos fluxos d'água secundários das modalidades da invenção tipicamente serem dota- dos de tendências a escamação reduzida, as taxas de recuperação nos sis- temas e técnicas de separação da invenção são maiores do que as taxas de recuperação do RO e dos sistemas de baseados em destilação.

O controlador 106 dos sistemas da invenção podem ser imple- mentados usando um ou mais sistemas de computador. O sistema de com- putador pode se, por exemplo, um computador de propósito geral como, por exemplo, aqueles baseados em um processador do tipo Intel PENTIUM ®, um processador Motorola PowerPC®, um processador Hewlett-Packard PA- RISC®, ou qualquer outro tipo de processador ou combinações dos mes- mos. O sistema de computador pode ser implementado usando hardware de propósito especial, especialmente programado, por exemplo, um circuito (A- SIC) integrado de aplicação específica ou controladores intencionados para sistema de tratamento de água.

O sistema de computador pode incluir um ou mais processado- res tipicamente conectados a um ou mais dispositivos de memória, que po- dem compreender, por exemplo, qualquer uma ou mais de memória de uni- dade de disco, um dispositivo de memória flash, um dispositivo de memória RAM, ou outro dispositivo para armazenar dados. O componente de memó- ria ou subsistema é tipicamente usado para armazenar programa e dados durante a operação do sistema 100 e/ou o sistema de computador. Por e- xemplo, o componente de memória pode ser usado para armazenar dados historias referentes aos parâmetros durante um período de tempo, bem co- mo dados de operação. Pode ser armazenado software incluindo código de programação que implemente modalidades da invenção em um meio de gravação não volátil legível e/ou gravável de computador, e então tipicamen- te copiado no subsistema de memória onde possa então ser executado em um ou mais processadores. Tal código de programação pode ser gravado em qualquer de uma pluralidade de linguagens de programação, por exem- plo, Java, Visual Básico, C, C#, ou C++, Fortran, Pascal, Eiffel, Básico, ou qualquer de uma variedade de combinações das mesmas.

Os componentes do sistema de computador podem ser acopla- dos por um mecanismo de interconexão, que pode incluir um ou mais bar- ramentos que proporcione comunicação entre os componentes que estão integrados no mesmo dispositivo e/ou uma rede que proporcione comunica- ção ou interação entre os componentes que residam em dispositivos discre- tos separados. O mecanismo de interconexão possibilita comunicações, in- cluindo, mas não se limitando a dados e instruções a serem trocados entre os componentes do sistema.

O sistema de computador pode também incluir um ou mais dis- positivos de entrada, por exemplo, um teclado, mouse, "trackball" (dispositi- vo usado para mover o cursor na tela), tela de toque, e um ou mais dispositi- vos de saída, por exemplo, um dispositivo de impressão, uma tela de exibi- ção, ou um alto-falante. Além disso, o sistema de computador pode conter uma ou mais interfaces que possam conectar o sistema de computador para uma rede de comunicação, além de ou como uma alternativa para a rede que pode ser formada por um ou mais componentes do sistema.

De acordo com uma ou mais modalidades da invenção, o um ou mais dispositivos de entrada podem incluir sensores para parâmetros de medição. Alternativamente, os sensores, as válvulas e/ou as bombas de medição, ou todos esses componentes podem ser conectados a uma rede de comunicação que esteja operativamente acoplada a um sistema de com- putador. Por exemplo, um ou mais sensores 108 podem estar configurados como dispositivos de entrada que estejam diretamente conectados ao con- trolador 106, as válvulas, bombas e/ou componentes de medição do apare- lho 102 podem estar configurados como dispositivos de saída que estejam conectados ao controlador 108. Qualquer um ou mais de tais componentes ou subsistemas pode estar acoplado a outro sistema de computador ou componente de maneira a se comunicar com o sistema de computador so- bre uma rede de comunicação. Tal configuração permite que um sensor seja posicionado em uma distancia significativa de outro sensor ou permite que qualquer sensor seja posicionado em uma distancia significativa de qualquer subsistema e/ou do controlador, ao mesmo tempo em que ainda proporciona dados entre os mesmos.

O controlador pode incluir um ou mais meios de armazenamento de computador como, por exemplo, meio de gravação não volátil legível e/ou gravável no qual podem ser armazenados os sinais que definam um pro- grama a ser executado pelo um ou mais processadores. O meio pode, por exemplo, ser um disco ou memória flash. Em operação típica, o processador pode levar os dados, como, por exemplo, código que implemente uma ou mais modalidades da invenção, a serem lidos do meio de armazenamento para uma memória que permita acesso mais rápido à informação pelo um ou mais processadores do que pelo meio. A memória é tipicamente uma memó- ria de acesso aleatório, volátil como, por exemplo, uma memória de acesso aleatório dinâmica (DRAM) ou uma memória estática (SRAM) ou outros dis- positivos adequados que facilita a transferência de informação de um ou mais processadores.

Apesar do sistema de controle ser descrito à guisa de exemplo como um tipo de sistema de computador no qual podem ser praticados vá- rios aspectos da invenção, deve ser observado que a invenção não está Iimi- tada a ser implementada em software, ou no sistema de computador como ilustrado exemplificativamente. Na verdade, em vez de implementada em, por exemplo, um sistema de computador de propósito geral, o controlador, ou componentes e subseções do mesmo, pode alternativamente ser imple- mentado como um sistema dedicado ou como um controlador lógico pro- gramável dedicado (PLC) ou em um sistema de controle distribuído. Ade- mais, deve ser observado que uma ou mais características ou aspectos da invenção podem ser implementados em software, hardware ou programação em hardware, ou qualquer combinação dos mesmos. Por exemplo, um ou mais segmentos de um algoritmo executável pelo controlador 106 pode ser realizado em computadores separados, que sucessivamente, podem ser comunicação através de uma ou mais redes.

Apesar de várias modalidades exemplificativas ilustradas terem sido descritas como usando sensores, deve ser observado que a invenção não está limitada dessa maneira. A invenção contempla a modificação das facilidades existentes para facilitar a renovação de um ou mais sistemas, subsistemas, ou componentes e implemente as técnicas da invenção. As- sim, por exemplo, uma facilidade existente, especialmente uma facilidade agrícola ou de crescimento de plantação, pode ser modificada para incluir um ou mais sistemas configurados para proporcionar água para irrigação, água potável, ou ambos, de acordo com qualquer uma ou mais das modali- dades exemplificativas aqui comentadas. Alternativamente, os sistemas e/ou os componentes ou subsistemas existentes podem ser modificados para realizar qualquer um ou mais atos da invenção.

Exemplos

A função e as vantagens dessas de outras modalidades da in- venção põem ser adicionalmente compreendidas dos exemplos abaixo, que ilustram os benefícios e/ou vantagens de um ou mais sistemas e técnicas da invenção, mas não exemplificam todo o escopo da invenção.

Exemplo 1

Esse exemplo descreve o desempenho esperado de um apare- lho na/ED quando utilizado para remover seletivamente cátions monovalen- tes de um curso d'água a ser tratada e água tratada produto sendo dotada de um valor SAR mais baixo.

A figura 5 é um gráfico ilustrando o valor SAR na água tratada utilizando várias membranas seletivas monovalentes, com diferentes níveis de seletividade. Conforme ilustrado, se o valor SAR aceitável ou desejado for menor do que em torno de 6, então o nível TDS em torno de 3.500 ppm pode ser alcançado com uma membrana seletiva monovalente sendo dotada de uma seletividade em torno de 5. Ainda, se o valor SAR aceitável ou dese- jado for menor do que em torno de 3, então pode ser alcançado um nível TDS em torno de 2.700 ppm com uma membrana seletiva monovalente sen- do dotada de uma seletividade em torno de 10.

A exigência de energia prognosticada para o aparelho ED é me- nor do que a exigência prognosticada utilizando o aparelho RO. Ademais, a energia prognosticada requerida para tratar água em um aparelho de sepa- ração acionado eletricamente da invenção é esperada a ser linearmente afe- tada pela salinidade da água a ser tratada. Em algumas modalidades da in- venção, a temperatura do curso d'água de alimentação pode ser ajustada para reduzir a energia requerida para facilitar a separação efetiva de custo em um aparelho de separação acionado eletricamente. Por exemplo, o au- mento da temperatura do curso d'água de alimentação compreendendo á- gua do mar em torno de 25°C pode proporcionar o nível TDS produto em torno de 1.500 ppm e uma recuperação em torno de 50%, pode resultar em uma redução de energia prognosticada em torno de 6% em um módulo ED.

Exemplo 2

Esse exemplo descreve o desempenho de um sistema utilizando as técnicas da invenção conforme substancialmente representadas na ilus- tração esquemática da Figura 1, exceto que não foi utilizado um controlador para ajustar um parâmetro de operação do sistema.

A pilha ED foi compreendida de dez pares de células efetivos de concentração e de compartimentos de diluição, cinco pares de célula em uma trajetória de fluxo a jusante e cinco pares de célula em uma trajetória de fluxo contra a corrente, proporcionando uma trajetória de processo de curso d'água fluido total em torno de 28 polegadas. Os pares de célula utilizaram membranas seletivas cátion, membranas homogêneas seletivas monovalen- tes CMS de Tokuyama Corporatiom para preferivelmente remover cátions de sódio, e membranas de troca de íon heterogêneo para a membrana seletiva de ânion (membrana ânion IONPURE™, de 0,018 polegadas de espessura). As gaxetas espaçadoras que eram de 0,020 polegadas de espessuras e te- las extrudadas em torno de 70% de área de abertura e foram usadas 0,020 polegadas de espessura para pelo menos definir parcialmente os comparti- mentos. O aparelho ED foi operado em um potencial em torno de 2 volts por par de célula, através de eletrodos de titânio revestidos RuO2.

A água de alimentação foi preparada pela dissolução da mistura de sal marinho sintético Instant Ocean®, disponível de Spectrum Brands Inc., em água deionizada. O cloreto de sódio foi adicionado conforme neces- sário para proporcionar uma solução de alimentação que era dotada de um valor SAR de água do mar (em torno de 54).

O módulo foi operado em um modo direto único onde tanto os cursos d'água concentrados e diluídos foram retornados para o tanque de alimentação. As câmaras de eletrodo foram construídas como compartimen- tos de diluição e alimentados separadamente. As concentrações de espécies de cálcio e magnésio nos cursos d'água produto de alimentação foram de- terminados pelos métodos de titulação padrões. O nível TDS foi calculado com base na condutividade medida. Também foi calculada a concentração de sódio.

As tabelas 1 e 2 respectivamente ilustram as características da entrada e do curso d'água produto. Conforme ilustrado na Tabela 2, os sis- temas e as técnicas da invenção podem proporcionar um curso d'água pro- duto sendo dotado de uma ou mais características desejadas. Por exemplo, os sistemas e as técnicas da invenção podem reduzir seletivamente a con- centração das espécies monovalentes para proporcionar água sendo dotada de um valor SAR desejado.

Ademais, os dados apresentados nas tabelas ilustram que o a- coplamento de dois ou mais aparelho de separação acionado eletricamente pode proporcionar água tratada sendo dotada de um valor SAR desejado. Isto é, o aparelho de separação acionado eletricamente pode abaixar o valor SAR de um curso d'água para proporcionar um curso d'água produto inter- mediário sendo dotado de um valor SAR intermediário. O curso d'água pro- duto intermediário pode sucessivamente ser introduzido em um segundo aparelho de separação acionado eletricamente para proporcionar água tra- tada sendo dotada do valor SAR desejado. Especificamente, a Figura 6 ilus- tra que o nível TDS e o valor SAR podem ser reduzidos para níveis desejá- veis pela utilização do aparelho ED, sendo dotado de membranas seletivas monovalentes, em torno de três estágios baseados nessa configuração. Ou- tras configurações podem envolver mais ou menos estágios para alcançar uma ou mais características de água desejadas.

Os dados ilustram adicionalmente que vários parâmetros podem ser ajustados para talhar o valor SAR na água produto. Por exemplo, a taxa de fluxo de processamento pode ser aumentada ou diminuída para alcançar um valor SAR alvo. Alternativamente, ou juntamente com ajuste de uma taxa de fluxo, a extensão da trajetória de fluxo geral e/ou aplicada pode ser usada como um parâmetro de operação ajustável em um ou mais aspectos da in- venção.

Tabela 1. Características do curso d'água de alimentação.

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Tabela 2. Características do curso d'áaua Produto

<table>table see original document page 32</column></row><table> <table>table see original document page 33</column></row><table>

Exemplo 3

Esse exemplo compara o desempeno do aparelho de separação acionado eletricamente para o desempenho do aparelho de separação acio- nado eletricamente.

O módulo ED utilizado era dotado de dez pares de célula na tra- jetória de fluxo dobrada de maneira que o fluxo passou através de cinco pa- res de célula de compartimentos de diluição e concentração então voltou e passou através de outros cinco pares de célula. Cad célula no módulo foi compreendido de uma tela e um espaçador de 0,020 polegadas de espessu- ra. As células eram de 14 polegadas por 1,2 polegadas. A membrana seleti- va cátion monovalente utilizada era uma membrana CMS de Tokuyama So- da Corporation. A membrana seletiva ânion utilizada era uma membrana homogênea IONPURE™. O módulo ED utilizou chapas de titânio revestidas de platina ED. As voltagens e corrente aplicadas, as taxas de fluxo e as composições de alimentação foram variadas para obter varias condições de seletividade efetiva.

As tabelas 3 e 4 listam as propriedades de curso d'água de ali- mentação e produto. A figura 7 é um gráfico ilustrando a influencia do nível TDS da água tratada com relação à seletividade da membrana utilizada no módulo ED. Foram analisados o conteúdo TDS dos cursos d'água de ali- mentação e produto bem como as concentrações de sódio, cálcio, e magné- sio. Esses valores medidos foram utilizados para calcular a seletividade efe- tiva de acordo com a formula (2):

<formula>formula see original document page 34</formula>

onde ν é a molaridade de espécies iônicas i e Δν é a mudança na molaridade das espécies iônicas i.

Tabela 3. Caracteristicas do curso d'agua de Alimentacao.

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Tabela 4. Características do curso d'água Produto e Seletivida- de Calculada. <table>table see original document page 35</column></row><table>

Os dados nas Tabelas 3 e 4, bem como na Figura 7, ilustram que à medida que conteúdo TDS da água de alimentação diminui a seletivi- dade da membrana seletiva cátion também diminui. A correlação da seletivi- dade para seguir a fórmula (3):

Seletividade = 0,5905 + (5x10"3)(TDS)

Essa seletividade / relação TDS foi então utilizada para caracte- rizar as capacidades do aparelho de separação acionado eletricamente de acordo com a invenção em termos de uma característica composta conforme representada nas Figuras 8A e 8B, com relação às outras técnicas não sele- tivas de osmose reversa, destilação, e nanofiltração. E presumido que em torno de 96% das espécies catiônicas mo- novalentes na água do mar seja sódio e em torno de 4% seja potássio. A- demais, é presumido que todas as espécies catiônicas constituam em torno de 37% do conteúdo TDS de maneira que a mudança no TDS possa ser de- terminada de acordo com a fórmula (4):

<formula>formula see original document page 36</formula>

Presumindo adicionalmente que o cálcio e magnésio das espé- cies divalentes se comportem similarmente ao serem removidos no aparelho de separação acionado eletricamente, pode ser utilizada a fórmula que se segue:

<formula>formula see original document page 36</formula>

As suposições acima utilizando as fórmulas (2), (3) e (4) foram usadas para prever o valor SAR da água produto com relação aos níveis TDS. Os resultados estão apresentados nas Figuras 8A e 8B, a última ilus- trando uma seção ampliada da primeira. A Figura 8A que inclui uma cobertu- ra definindo uma região de características preferidas para algumas planta- ções, ilustra que as técnicas de separação da invenção podem proporcionar um pluralidade de cursos d'água produto atual que satisfaça ou transponha os limites estabelecidos das características alvo. Notavelmente, os sistemas e as técnicas de separação da invenção proporcionam características inter- mediárias e/ou que podem ser talhadas que não podem ser diretamente al- cançadas com alternativas não seletivas. Entretanto, para proporcionar uma base de comparação, as propriedades intermediárias da água tratada foram aproximadas pela aproximação de uma combinação pressuposta do produto resultante atual com uma quantidade proporcional de água do mar não tra- tada ou nova. Por exemplo, para proporcionar uma estimativa da natureza da relação SAR/TDS para produto de água destilada, a água do mar de ali- mentação foi misturada com a água destilada atual para prognosticar os va- lores característicos de um produto intermediário. Apesar de tais praticas não serem de emprego típico, as características intermediárias previstas i- lustradas, conforme observado pela linha tracejada conectando os dados atuais, foram apresentadas para proporcionar uma comparação relativa aos sistemas de separação seletiva. A natureza da relação SAR/TDS para sis- temas de osmose reversa e nanofiltração foi igualmente aproximada pela estimativa das propriedades de um produto teoricamente combinado. Assim, para cada técnica não-talhada, discreta, as linhas tracejadas conectando os pontos de dados atuais representam um produto talhado alcançável hipoteti- camente enquanto as linhas contínuas conectando os valores de dados atu- ais ilustram o produto talhado alcançável.

As propriedades da água destilada atual foram obtidas de uma publicação pelo Departamento do Interior dos Estados Unidos, Bureau de Reclamações, Escritório de Denver, intitulado "Relatório de Programa de Tecnologia de para Tratamento da água", no. 7.1995. Os dados atuais para propriedades da água produto ED não-seletivas foram obtidos de uma publi- cação de Turek, M., "Custo Efetivo de Dessalinização de Água do Mar Ele- trodialítica", Dessalinização, no. 153, pp. 371-376.2002. Os dados atuais para propriedades da água produto nano-filtrada foram obtidas de uma pu- blicação de Yseng, et al., "Otimização de Membranas NF de Duplo Estado para Dessalinização de Água do Mar", AWWA 2003 CA-NV Na.Fall Conf., 2003.

Tendo agora descrito algumas modalidades ilustrativas da in- venção, deve ser claro para aqueles versados na técnica que o precedente é meramente ilustrativo e não limitativo. Numerosas modificações e outras modalidades estão dentro escopo daquele versado na técnica e são con- templadas como incidindo no escopo da invenção. Especificamente, apesar de muitos dos exemplos aqui apresentado envolverem combinações especí- ficas de atos de método ou de elementos de sistema, deve ser compreendi- do que esses atos e esses elementos podem ser combinados de outras ma- neiras para realizar os mesmos objetivos. Por exemplo, os aparelhos ED e EDI podem ser combinados em um processo de dois estágios onde o apare- lho ED reduz o nível TDS na água do mar para uma variação em torno de 5.000 ppm para em torno de 6.000 ppm e o aparelho EDI subseqüentemente reduz o nível TDS para uma variação em torno de 1.500 ppm a em torno de 2.000 ppm.

Adicionalmente, os atos, os elementos, e as características co- mentadas apenas com relação a uma modalidade não são intencionadas a serem excluídas de um papel similar em outras modalidades.

Deve ser observado que podem prontamente ocorrer para aque- les versados na técnica várias alterações, modificações e aperfeiçoamentos e que tais alterações, modificações e aperfeiçoamentos são intencionados a serem parte da descrição e no espírito e escopo da invenção. Por exemplo, a proporção de adsorção de sódio pode ser representada de acordo com uma fórmula alternativa (5):

<formula>formula see original document page 38</formula>

onde Na é a concentração de sódio na água, em me/L; Cax é o valor de cálcio modificado, e, me/L, que representa concentrações de espé- cies de cálcio na água com compensação devido à salinidade da água, a proporção HCO3ZCa (em me/L), e a pressão parcial estimada de CO2 na su- perfície do solo; e Mg é a concentração das espécies de magnésio na água, em me/L.

Além disso, deve ser observado que a invenção está direciona- da para cada característica, sistema, subsistema, ou técnica aqui descrita e a qualquer combinação de duas ou mais características, sistemas, subsis- temas, ou técnicas aqui descritas e qualquer combinação de duas ou mais características, sistemas, subsistemas, e/ou métodos, se tais características, sistemas, subsistemas, e técnicas não forem mutuamente inconsistentes, é considerado a estar no escopo da invenção conforme incorporado nas rei- vindicações.

O uso dos termos ordinais como, por exemplo, "primeiro", "se- gundo", "terceiro", e coisa parecida nas reivindicações para modificar um elemento de reivindicação não conota por sistema de irrigação mesmo qual- quer prioridade, precedência, ou ordem de um elemento de reivindicação sobre outro ou a ordem temporal na qual as ações de um método são reali- zadas, mas são usados como rótulos para distinguir um elemento de reivin- dicação sendo dotado de um determinado nome de outro elemento sendo dotado do mesmo nome (mas para uso do termo ordinal) para distinguir os elementos das reivindicações.

Aqueles versados na técnica devem observar que os parâme- tros e as configurações aqui descritos são exemplificativos e que os parâme- tros e/ou configurações reais irão depender de uma aplicação específica na qual sejam usados os sistemas e as técnicas da invenção. Aqueles versados na técnica devem também reconhecer ou serem capazes de averiguar, u- sando não mais do que experimentação de rotina, equivalentes às modali- dades específicas da invenção. Deve, portanto, ser compreendido que as modalidades aqui descritas são apresentadas apenas à guisa de exemplo e que, no escopo das reivindicações em anexo e equivalentes dos mesmos; a invenção pode ser praticada de outro modo diferente daquele especifica- mente descrito.

Conforme aqui usado, o termo "pluralidade" se refere a dois ou mais itens ou componentes. Os termos "compreendendo", "incluindo", "transportando", "sendo dotado", "contendo" e "envolvendo" se escritos na descrição ou nas reivindicações e coisa parecida, são termos de terminação aberta, isto é, para significar "incluindo mas não limitado a". Portanto, o uso de tais termos é intencionado a englobar os itens listados após os mesmos, e as equivalências dos mesmos, bem como itens adicionais. Apenas as ex- pressões transicionais "consistindo de" e "consistindo essencialmente de", são expressões transicionais ou semifechadas, respectivamente, com rela- ção às reivindicações. O uso adicional do termo "potável" com referência à água, especialmente água tratada, não limita o escopo inventivo da matéria objeto e pode se referir à água adequada para uso de aves domesticas, in- cluindo consumo.

Claims

1. Método compreendendo a introdução de água a ser tratada em um aparelho de separação acionado eletricamente para proporcionar água para irrigação sendo dotada de uma proporção de adsorção de sódio (SAR) menor do que em torno de 20, onde o valor SAR é determinado de acordo com a fórmula, <formula>formula see original document page 40</formula> onde [Na] é a concentração de espécies de sódio, em mol/m3, na água para irrigação, [Ca] é a concentração de espécies de cálcio, em mol/m3, na água para irrigação, [Mg] é a concentração de espécies de magnésio, em mol/m3, na água para irrigação.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, compreendendo a- dicionalmente um ato de aquecer a água a ser tratada.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, onde a água a ser tratada compreende pelo menos uma de água do mar e água salobra.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, onde a água para irrigação é dotada de um conteúdo total de sólidos dissolvidos (TDS) menor do que em torno de 3.500 ppm.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, compreendendo a- dicionalmente um ato de ajustar uma concentração de espécies de cálcio da água de irrigação.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, compreendendo a- dicionalmente um ato de ajustar uma concentração de espécies de magné- sio da água de irrigação.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, compreendendo a- dicionalmente um ato de remover pelo menos uma parte de quaisquer espé- cies contendo boro na água de irrigação.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, onde o aparelho de separação acionado eletricamente compreende uma membrana seletiva monovalente.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, onde a membrana seletiva monovalente é uma membrana seletiva cátion monovalente.

10. Método, de acordo com a reivindicação 8, onde a membrana seletiva monovalente é uma membrana seletiva ânion monovalente.

11. Método, de acordo com a reivindicação 8, onde o aparelho de separação acionado eletricamente compreende um dispositivo eletrodiálise.

12. Método, de acordo com a reivindicação 1, onde o valor SAR da água para irrigação é menor do que em torno de 9.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, onde o valor SAR da água para irrigação é menor do que em torno de 3.

14. Método, de acordo com a reivindicação 1, compreendendo adicionalmente um ato de remover material de partículas suspensas de uma água a ser tratada antes de realizar o ato de introduzir a água no aparelho de separação acionado eletricamente.

15. Método, de acordo com a reivindicação 14, compreendendo adicionalmente um ato de introduzir a água para irrigação na camada de troca.

16. Método, de acordo com a reivindicação 1, compreendendo adicionalmente um ato de irrigar pelo menos uma parte de uma facilidade agrícola com a água de irrigação.

17. Método, de acordo com a reivindicação 16, compreendendo adicionalmente um ato de adicionar pelo menos água do mar e água salobra na água para irrigação para produzir água de irrigação combinada sendo dotada de um valor SAR desejado.

18. Método, de acordo com a reivindicação 16, compreendendo adicionalmente um ato de ajustar um parâmetro de operação do aparelho de separação acionado eletricamente para alcançar um valor SAR predetermi- nado da água para irrigação em pelo menos uma exigência da facilidade agrícola.

19. Método, de acordo com a reivindicação 18, onde a pelo me- nos uma exigência é pelo menos uma das características do solo na facili- dade agrícola e uma tolerância de sal de pelo menos um crescimento de plantação na facilidade agrícola.

20. Sistema de irrigação compreendendo: um aparelho de separação acionado eletricamente conectado fluidicamente a uma fonte de água a ser tratada; e um sistema de distribuição de água para irrigação conectado fluidicamente ao aparelho de separação acionado eletricamente.

21. Sistema de irrigação, de acordo com a reivindicação 20, on- de o aparelho de separação acionado eletricamente compreende um apare- lho de eletrodiálise.

22. Sistema de irrigação, de acordo com a reivindicação 20, compreendendo adicionalmente um aquecedor conectado fluidicamente ao aparelho de separação acionado eletricamente.

23. Sistema de irrigação, de acordo com a reivindicação 20, on- de a água a ser tratada compreende pelo menos uma da água do mar de água salobra.

24. Sistema de irrigação, de acordo com a reivindicação 20, compreendendo adicionalmente uma fonte de pelo menos um de sal de magnésio e sal de cálcio, conectada fluidicamente entre o aparelho de sepa- ração acionado eletricamente e o sistema de distribuição de água.

25. Sistema de irrigação, de acordo com a reivindicação 20, compreendendo adicionalmente um filtro disposto contra a corrente do apa- relho de separação acionado eletricamente.

26. Sistema de irrigação, de acordo com a reivindicação 20, compreendendo adicionalmente uma camada de troca de íon disposta con- tra a corrente do sistema de distribuição de água para irrigação.

27. Sistema de irrigação, de acordo com a reivindicação 20, compreendendo adicionalmente um controlador configurado para ajustar pelo menos um parâmetro de operação do aparelho de separação acionado eletricamente.

28. Sistema de irrigação, de acordo com a reivindicação 27, on- de o controlador está configurado para ajustar pelo menos um parâmetro de operação do aparelho de separação acionado eletricamente para proporcio- nar água para irrigação sendo dotada de um valor de proporção de adsorção de sódio desejado.

29. Sistema de irrigação, de acordo com a reivindicação 20, compreendendo adicionalmente um misturador sendo dotado de uma entra- da conectada fluidicamente ao aparelho de separação acionado eletricamen- te e uma saída conectada fluidicamente ao sistema de distribuição de água para irrigação.

30. Sistema de irrigação, de acordo com a reivindicação 29, on- de o misturador compreende adicionalmente uma entrada conectada fluidi- camente a uma fonte de água sendo dotada de um valor proporção de ad- sorção de sódio maior do que em torno de 20.