Sistemas de Filtrado

¿Por qué se requiere filtración?

La filtración de agua es importante para todos los sistemas de riego ya sean de aspersión, goteo o microaspersión. Incluso aquellos sistemas usados para esparcir aguas residuales o boñiga incorporan alguna forma de filtración aguas arriba del sistema para evitar que los sólidos que son demasiado grandes taponen los aspersores o emisores.

Los filtros pueden ayudar a extender la vida útil y reducir el mantenimiento de su sistema de riego. Para los sistemas de goteo son una necesidad para evitar que los emisores se obstruyan. Incluso si pequeñas partículas de arena pueden pasar a través de su sistema sin obstruirlo, causan desgaste en el equipo. Las válvulas automáticas contienen pasajes de agua muy pequeños que pueden obstruirse, lo que hace que la válvula no se abra o se cierre. Un pequeño grano de arena atrapado en una boquilla de pulverización puede resultar en un punto seco y muerto en un vivero.

Si bien la arena es probablemente lo primero que la mayoría de la gente piensa que debe filtrarse del agua, los materiales orgánicos pueden ser igual de importantes de eliminar. Las algas pueden crecer dentro del sistema, especialmente en tubos de goteo. Otra situación ocurre cuando una pequeña pieza de materia orgánica se engancha en algún lugar de una válvula, accesorio, emisor o rociador. La materia orgánica por sí misma puede no ser lo suficientemente grande como para ser un problema. Pero pronto aparece otra pieza y queda atrapada en la primera. Entonces, un grano muy pequeño de arena que normalmente habría pasado a través del sistema sin problemas queda atrapado en la materia orgánica. Pronto se forma una gran acumulación y el flujo se bloquea.

Tipos de Filtros

Los filtros se dividen en diferentes categorías dependiendo del método utilizado para filtrar el agua. Los tipos más comunes son:

Filtros de malla o discos:

Los filtros de malla son probablemente los filtros más comunes y, en la mayoría de los casos, los menos costosos. Son excelentes para eliminar partículas duras del agua, como la arena. No son tan eficientes para eliminar materiales orgánicos como hojas, algas, moho, limo y otros. Estos materiales no sólidos tienden a incrustarse en el material de la malla donde son muy difíciles de eliminar. En otros casos, simplemente se deslizan a través de los agujeros de la malla deformando temporalmente su forma. Los filtros de malla se limpian enjuagándolos con un chorro de agua, quitando la malla y limpiándola a mano, retro lavándolos a presión o por medio de un sistema de aspiración con boquillas móviles automático.

Los filtros de anillas o discos son un cruce entre un filtro de malla y un filtro de arena, con muchas de las ventajas de ambos. Los filtros de disco son buenos para eliminar tanto partículas sólidas de arena, como materia orgánica. Un filtro de disco consiste en una pila de anillas redondas. La cara de cada anilla está cubierta con pequeñas ranuras. Debido a las ranuras, las anillas tienen pequeños espacios entre ellos cuando se apilan juntos. El agua a presión es forzada entre las ranuras, y las partículas se retienen porque no caben a través de estos huecos. Para la limpieza automática del filtro, cuando se reversa el flujo, los discos o anillas se separan, lo que libera los residuos atrapados y se eliminan por la salida del retrolavado. En los sistemas manuales, hay que sacar el cartucho de anillas y lavarlo a mano.

Filtros de arena:

Los filtros de arena limpian el agua forzándola a través de un lecho de partículas de arena y grava pequeñas y ásperas. En la mayoría de los casos, el material de los medios es arena triturada de tamaño uniforme. El agua pasa a través de los pequeños espacios entre los granos y las partículas extrañas se quedan atrapadas cuando no puede caber a través de estos espacios. Los filtros de medios son los mejores para eliminar el material orgánico del agua. Aquí es donde entra en juego la importancia de los medios de comunicación de bordes afilados. Estos bordes afilados enganchan los compuestos orgánicos que de otro modo se limarían y se deslizarían a través de los espacios pequeños. Por eso es importante utilizar medios de sílice triturada y no arena de río o de mar, que tiene los cantos redondeados. Los filtros de arena normalmente se colocan en pares, para poder retro lavar un filtro con agua filtrada por el otro. Este proceso se puede automatizar y el retrolavado se puede disparar ya sea por tiempo o por la diferencia de presión que se genera a través del filtro cuando este se ensucia. Cuando el agua contiene mucha arena, el filtro se comienza a llenar de arena que no puede eliminar y pierde su capacidad de filtrado. En este caso se debe considerar un separador o hidrociclón antes del filtro de arena.

Separadores centrífugos o Hidrociclones:

También conocidos como "separadores de arena", los filtros centrífugos se usan para eliminar partículas, como la arena, del agua. Son ideales para situaciones en las que hay mucha arena presente en el agua, ya que no se obstruyen tan rápido como otros tipos de filtros. El agua sucia entra tangencialmente al cilindro superior, formando un remolino. La fuerza centrífuga hace que las partículas de arena se desplacen hacia el exterior del cilindro, donde se deslizan gradualmente por el costado hasta un tanque de retención en la parte inferior, mientras el agua limpia sale por el centro del cilindroDebido a que muchos pozos bombean arena junto con el agua, a menudo es necesario colocar un hidrociclón a la salida del pozo. verá un filtro centrífugo instalado en un pozo grande. No es inusual que una cantidad muy pequeña de arena pase a través de un filtro centrífugo. Para los sistemas de riego por goteo, siempre agrego un filtro de pantalla de "respaldo" cuando uso un filtro centrífugo como medida de seguridad. Un filtro centrífugo utilizado en combinación con un filtro de medios después de que es una excelente combinación. El centrífugo extrae la arena, el filtro de medios luego elimina los orgánicos. Los filtros centrífugos son razonablemente baratos, simples y efectivos para eliminar la arena del agua. Sin embargo, se debe tener en cuenta que para que un separador centrífugo sea efectivo, debe generar altas velocidades y esto también implica pérdidas de presión y energía. La pérdida de presión asociada con un hidrociclón efectivo está entre los 10 a 15 psi.

Recomendaciones de filtración

Entonces, ¿qué filtro usar? No hay una respuesta fija. Su presupuesto, la calidad del agua y la disponibilidad del filtro y el tipo de emisores deben ser considerados. Los filtros de malla son generalmente los menos costosos. Si tiene un suministro de agua de la ciudad con nada más que un grano periódico de arena o una escama de óxido, un filtro de malla estará bien en la mayoría de los casos. A veces se necesitará una combinación de más de un tipo de filtro. Para un sistema de tamaño más pequeño, un filtro de disco eliminaría tanto la arena como los orgánicos, ¡pero es posible que deba limpiarlo con frecuencia! Aquí hay algunas sugerencias basadas en la fuente de su agua de riego:

Fuente de agua	Tipos de filtro sugeridos
Sistema Municipal de Agua	Filtro de malla o de disco.
Pozo profundo	Filtro de malla o discos y si mucha arena, hidrociclón.
Rio o quebrada	Hidrociclón si hay mucha arena, filtro de arena y filtro de malla o discos.
Estanque o lago	Filtro de arena seguido de filtro de malla o discos. Si hay demasiada materia orgánica, considerar malla rotativa a la succión
Nacedero o pozo artesiano	Filtro de malla o discos
Material orgánico en el agua	Filtro de arena seguido de filtro de malla o discos. Si hay demasiada materia orgánica, considerar malla rotativa a la succión
Arena en el agua	Hidrociclón seguido de filtro de malla o discos

La pregunta de fondo es ¿cuál es el tamaño más pequeño de partícula que necesita ser eliminado del agua por el filtro? La cantidad de filtración que necesita depende en gran medida del tipo de riego que tenga. Por ejemplo, los sistemas de riego por goteo necesitan un grado mucho mayor de filtración para proteger a los emisores de la obstrucción. En general se recomienda filtrar a por lo menos una décima parte del tamaño de los emisores del sistema, incluyendo los mandos hidráulicos de control. Para la mayoría de las aplicaciones, la cantidad de filtración se mide por el "tamaño de malla" o el tamaño máximo en "micras" de un objeto que puede pasar a través del filtro. Hay una tabla de conversión de malla vs. micras en la parte inferior de esta página.

Siempre desea utilizar el nivel más alto de filtración que sea práctico. Incluso si su sistema de goteo o rociadores puede manejar fácilmente un grano de arena de tamaño bastante bueno sin obstruirse, eliminar ese grano de arena sigue siendo ventajoso, ya que eliminará el desgaste del sistema causado por el grano de arena a medida que pasa. El factor de equilibrio es que cuantas más partículas se eliminan, más a menudo se obstruye el filtro y necesita ser lavado más frecuentemente. Por otro lado, mientras más filtrado, mayores pérdidas de presión y gasto de energía. El filtrado excesivo puede desperdiciar agua y energía, el filtrado defectuoso genera taponamientos y falta de uniformidad. Hay que llegar a un balance.

Sistemas de goteo o microaspersión:

El fabricante del emisor de goteo o micro aspersor especifica en su literatura el nivel de filtración requerido. Generalmente se filtra a malla 100 a 150

Sistemas de aspersion:

Depende del tamaño de boquilla de los aspersoras. A mayor caudal y distancia entre aspersores, menos exigente es el filtrado, que puede ir desde malla 10 para sistemas de aspersores grandes, hasta malla 70 o 100 para aspersores pequeños. En los sistemas automáticos, normalmente se requiere filtrar para no tener taponamientos en el control hidráulico de las válvulas.

Equivalentes de tamaño de partícula

Se usa dos sistemas, el número de hilos por pulgada en las mallas US Standard Sieve o el tamaño máximo de particular en micras que puede pasar por el cedazo.

Micrones	mm	Malla Hilos por pulgada
800	0.8	20
500	0.5	30
300	0.3	50
250	0.25	60
200	0.2	75
180	0.18	80
150	0.15	100
130	0.13	120
100	0.1	150
100	0.1	155
80	0.08	200

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