Por: António Magalhães Carvalho, Eng.º Agrónomo
A filtragem da água em sistemas de rega é muito importante, na medida em que se relaciona com a utilização mais racional da água, que é um precioso recurso natural cada vez mais escasso.
Um dos fatores para esta racionalidade traduz-se na utilização de emissores de elevada eficiência, para que as perdas de água sejam mínimas. Os gotejadores são os emissores de elevada eficiência (90 %) mais utilizados. Porém, com um diâmetro de orifício de saída pequeno (0,5-1,5 mm), estão sujeitos a serem entupidos ou danificados por impurezas, situação que se torna mais grave quanto pior for a qualidade da água. A escolha dos tratamentos mais adequados para que não ocorram entupimentos, exige um conhecimento dos fatores que contribuem para o entupimento.
Fatores de Entupimento
Materiais Inorgânicos
Os materiais inorgânicos em suspensão na água de rega que poderão ser fator de entupimentos são:
- Areias
- Tamanho: 2000 a 50 micron
- Sedimentos
- Tamanho: 50 a 2 micron
- Argilas
- Tamanho = 2 micron
As argilas e os sedimentos contêm uma elevada concentração de Fe2O2, Al2O3, ,MgO, K2O e P, que são também fatores de entupimento.
Materiais Orgânicos
Fitoplâncton: O Fitoplâncton aparece na água na forma unicelular ou em colónias. A sua consistência gelatinosa e pegajosa origina lodos que contribuem para os entupimentos e a sua produção é sazonal, dependendo da temperatura e do número de horas de sol; reduzida no inverno e próspera na primavera. Este facto é importante, pois a rega ocorre no período de máxima produção de fitoplâncton.
Zooplâncton: O seu tamanho de 3,0-0,2 mm, é um fator a ter em consideração no entupimento dos emissores de rega, agravado pela produção sazonal, que no período de rega pode ter concentrações de 4000 partes por litro.
Outros Materiais Biológicos: Larvas, ovos e detritos animais e vegetais, são outros materiais biológicos que contribuem para obstruir os gotejadores.
Sedimentos químicos
Os compostos químicos de ferro e manganês podem, sob certas condições (variação da temperatura, águas duras com pH >7,5), precipitar e dar origem a sedimentos químicos que se depositam nos gotejadores, impedindo a circulação da água no labirinto.
Outros fatores
Outros fatores são as impurezas resultantes de reparações do sistema de rega ou da sua alimentação, assim como as entradas de raízes nos gotejadores.
Para eliminar a ação dos fatores mencionados, a água de rega deve ser tratada.
Tratamentos de água
Os tratamentos da água podem ser de dois tipos: químico e biológico ou mecânicos –Filtragem.
Químico e Biológico
O tratamento biológico tem como finalidade:
- reduzir a quantidade de matéria em suspensão que possa entupir os emissores;
- controlar o desenvolvimento bacteriano;
- precipitar ou dissolver as partículas sólidas;
- homogeneizar a qualidade da água para garantir uma mais eficaz filtragem.
Tratamento mecânico – Filtragem
A filtragem consiste na separação da matéria suspensa transportada pela água. A separação é feita com base nas diferentes propriedades dos componentes da suspensão (por exemplo a densidade e tamanho das partículas) e pode ser efetuada pelos seguintes processos:
- retenção das impurezas por meio de matéria inerte, por tela porosa ou por discos perfurados;
- separação das impurezas através de forças centrífugas.
Tipos de filtros
Filtros granulares
Os sistemas de rega alimentados a partir de rios, de regadio e de reservatório a céu aberto deverão ser dotados de filtros granulares, instalados em unidade simples ou em bateria, dependendo do caudal a tratar. São usados como filtragem primária. Os filtros granulares têm como elemento filtrante um material granulado natural. Na agricultura utiliza-se essencialmente gravilha e areia.
A filtragem ocorre quando a matéria orgânica e a argila transportada pela água fica retida no elemento filtrante. O sentido da água é descendente, entrando na parte superior do filtro e saindo pela inferior. Salvo raras exceções pode-se afirmar que quanto mais fino for o elemento filtrante, maior será a capacidade de retenção.
As suas desvantagens são o elevado custo; a complexidade de instalação; as perdas de carga, agravadas de modo significativo com o aumento do grau de sujidade do elemento filtrante e, ainda, a manutenção onerosa e complicada.
O elemento filtrante entre os períodos de substituição exige uma limpeza para não haver perdas de carga elevadas. A limpeza do elemento filtrante é feita invertendo o sentido da água no filtro – retrolavagem, que pode ser manual ou automática.
A limpeza manual é feita assim que se atinge a perda de carga pré definida, a partir da qual a uniformidade da rega é posta em causa. Um operador manuseando um jogo de válvulas inverte o sentido da água, para se proceder á limpeza. A verificação dos valores de perda de carga é feita pela observação do manómetro da entrada de água e do da saída.
A limpeza automática é realizada igualmente quando se atinge a perda de carga pré definida. Para se dar início à retrolavagem, o pressoestato dá sinal ao programador, analógico ou digital, que comandará o funcionamento (abertura e fecho) das válvulas de retrolavagem.
Hidrociclone
Filtros utilizados com eficácia para separação de areias e partículas grosseiras, pelo que os sistemas de rega alimentados a partir de águas freáticas deverão ser dotados. São instalados em unidade simples ou em baterias, dependendo do caudal, a montante dos outros filtros para que não sejam danificados pelas areias e partículas grosseiras.
A separação no hidrociclone é efetuada pela ação de forças centrifugas originadas pela velocidade de rotação da água gerada pela entrada da mesma, de forma tangencial, no corpo do filtro com a forma vortex. Assim, a força centrífuga desloca as areias e as partículas grosseiras para fora do fluxo da água, canalizando-as para o depósito de recolha. A limpeza destes filtros pode ser efetuada manualmente nas unidades simples ou automaticamente nas baterias e os inconvenientes são o seu elevado custo e a complexidade da tarefa de limpeza.
Filtros de Tela
A funcionalidade dos filtros de tela é a de filtrar impurezas de pequenas dimensões que possam ter passado pelos filtros anteriormente mencionados, ou que sejam transportadas por águas isentas de matéria orgânica e de areias. Os sistemas de rega poderão ser equipados com uma unidade simples ou em bateria, dependendo do caudal a tratar. Estes deverão ser instalados a jusante dos filtros de areia ou dos hidrociclones, assim como dos fertilizadores.
Os filtros de tela têm como elemento filtrante uma ou mais telas perfuradas ou malhas em forma cilíndrica, e o grau de filtragem é dado pelo diâmetro do orifício em polegadas ou milímetros, ou, ainda, pelo mesh number que é o número de orifícios por uma polegada. Como regra geral, a malha deve ser escolhida para reter somente 70% das partículas ou, em alternativa, que o diâmetro do orifício da malha seja 10% do diâmetro do orifício do emissor, sem exceder contudo 0,1 mm. Para facilitar a decisão, os fabricantes dos gotejadores indicam nos seus catálogos o diâmetro do orifício ou o mesh number requerido.
A limpeza destes filtros ocorrerá assim que sejam atingidas as perdas de cargas limites e poderá ser manual ou automática. Manualmente um operador limpa as sujidades retidas na malha e depositadas no fundo do ou dos filtros, e lava o elemento filtrante. A limpeza automática é efetuada por inversão do fluxo de água, inversão comandada automaticamente, como nos filtros de areia e disco.
Os filtros de malha têm as vantagens de serem de baixo custo relativamente aos anteriores; fáceis de instalar e de fácil manutenção.
Filtros de discos
Os filtros de discos são idênticos aos anteriores com a exceção do elemento filtrante que consiste num conjunto de discos com orifícios.
Conclusão
Com a escolha da filtragem ou das filtragens mais convenientes, a utilização de gotejadores não é posta em causa. Conseguindo-se assim utilizar um fator importante para a utilização racional da água na rega.
