Com a filtração de água, procura-se eliminar a maior quantidade de carga contaminante possível, para evitar obstruções.
Fonte: iAgua / Miguel Angel Monge Redondo
a) Obstruções
As obstruções podem ser consideradas como o problema mais grave e frequente nas instalações de irrigação, especialmente as por gotejamentos. Em uma primeira classificação, os entupimentos se reuniriam em dois grupos:
- Obstrução rápida: produzida por partículas orgânicas e inorgânicas encontradas em suspensão na água. Dependendo da concentração dessas partículas, é possível a criação de aglomerados em áreas da instalação com maior ou menor velocidade.
- Obstrução lenta: produzida por precipitados de natureza diversa ou pela proliferação de bactérias, algas e outros microrganismos.
As obstruções rápidas são evitadas utilizando filtros, combinando em algumas ocasiões vários modelos ou sistemas de filtração, dependendo do tipo de carga contaminante transportada pela água, como veremos adiante.
As obstruções lentas são evitadas pelo uso de tratamentos químicos, um problema que será abordado em outra oportunidade.
Os contaminantes que a água de irrigação carrega podem ser orgânicos e inorgânicos. Entre os orgânicos, as mais comuns são algas, moluscos, insetos, vermes, sementes, crustáceos, materiais vegetais, folhas, ramos, frutas, etc. Os contaminantes inorgânicos são compostos principalmente por limos, argilas e areias.
O tamanho das partículas inorgânicas é muito variável. Uma classificação do tamanho dessas partículas ajudará a entender os valores tão pequenos de sólidos em suspensão que a água pode transportar.
- Grãos de Areia – de 0,06 a 2 mm de diâmetro
- Grãos de Silte ou Limo – 0,02 a 0,06 mm
- Argilas – partículas menores que 0, 2 mm
A próxima fotografia mostra a presença de limos dentro de um tubo de gotejamento. Os limos e argilas penetram no sistema de irrigação. O manuseio e manutenção nestes casos é essencial para evitar a acumulação dessas partículas.
Fonte: iAgua / Miguel Angel Monge Redondo
b) Origem da água
Se a água vier dos aquíferos, pode conter porcentagens variáveis de partículas inorgânicas em suspensão (areias, silte ou argila).
Quando a água vem de canais ou rios e entra em contato direto com a radiação solar, inicia-se a proliferação de matéria orgânica. Esta proliferação será maior quanto menor a velocidade de circulação da água ou maior for a sua temperatura.
Se a água vier de reservatórios descobertos, deve-se ter em conta que a matéria orgânica será gerada e que a quantidade produzida dependerá da temperatura da água e do clima.
“Para se ter uma ideia da carga contaminante que pode ser extraída por um filtro, pense em uma instalação de rega com um fluxo de 100 m³ / h com água contendo 20 ppm (20 mg / L) de sólidos em suspensão. Os filtros para cada hora de operação, extraem entre 1,5 e 2 kg de areia”
c) Grau de filtração
O grau de filtração nos informa a capacidade de um filtro para reter partículas contaminantes da água. É um valor que, originalmente nos filtros de malha, foi definido pelo número de Mesh (número de malhas por polegada), sendo este o número de orifícios contados em uma polegada linear. Uma polegada equivale a 25,4 mm de comprimento, portanto, 100 Mesh é igual a 100 / 25,4 = 4 orifícios por milímetro.
Esta medida, no entanto, apresentou uma série de condições, uma vez que a área de filtração líquida depende da espessura do fio que compõe a malha, conforme mostrado na figura abaixo. Além disso, a forma dos orifícios que ficam atrás da trança, afeta finalmente a capacidade de filtração e a susceptibilidade de reter um tipo ou outro de partículas.
A unidade comumente usada para se referir ao tamanho do orifício ou perfuração da malha e, portanto, o grau de filtração, é o mícron.
Na seguinte imagem, vemos diferentes malhas com diferentes graus de filtração.
Fonte: iAgua / Miguel Angel Monge Redondo
Na prática, é aceito que, para evitar obstruções nos emissores de irrigação localizados, o tamanho do orifício na malha deve ser inferior a 1/8 do diâmetro máximo de passagem do emissor, embora no final, será a qualidade da água que determina o grau de filtração final adotado no projeto. Para irrigação localizada, os valores de grau de filtração normalmente variam de 130 a 80 µm (120 a 200 Mesh).
Fonte: iAgua / Miguel Angel Monge Redondo
Em algumas publicações, é utilizado o termo mícron. Este termo em inglês significa micra, portanto, sua equivalência é a mesma.
Na imagem a seguir, vemos a comparação entre o tamanho das partículas inorgânicas e o grau de filtração. Note-se que os limos e argilas, devido ao seu tamanho muito pequeno, penetram através dos filtros para a rede de irrigação.
Fonte: iAgua / Miguel Angel Monge Redondo
a) Sistemas de filtração
Para filtrar água de rios, canais, reservatórios e poços para irrigação localizada, usaremos sistemas baseados em hidrociclones, filtros de malha e filtros de areia. Antes de realizar o estudo do projeto das estações de filtração, você deve ter informações detalhadas e precisas sobre a carga contaminante da água. Esta análise deve ser feita no momento da maior demanda de irrigação que, obviamente coincidirá com uma maior concentração de sólidos e matéria orgânica na água.
A capacidade de filtração do sistema deve ser conhecida, pois se o conjunto de filtros for instalado em paralelo, a capacidade será a soma das capacidades de cada um deles, e se for instalada em série, este será o filtro de menor capacidade. Assim, conhecida a capacidade de filtração, se saberá quantos filtros devem ser instalados em paralelo ou em série, dependendo do fluxo que deve circular pela rede.
