L’importanza della filtrazione nell’irrigazione a goccia

Quali criteri considerare nella valutazione dell’acqua per l’irrigazione

In agricoltura viene utilizzata a scopo irriguo l’acqua proveniente da diverse fonti, tra cui acque superficiali (canali, fiumi, laghi), acque di falda (pozzo) e acque di recupero (da trattamento dei reflui). A seconda della provenienza, l’acqua può contenere elevate concentrazioni di particelle e sostanze in sospensione, che senza un’adeguata filtrazione verrebbero immesse negli impianti di irrigazione attraverso i sistemi di pompaggio.
Le particelle in sospensione vengono indicate con il termine SST (Solidi Sospesi Totali), e sono categorizzate come sabbia, limo e argilla a seconda della granulometria. Nelle acque da pozzo si trova un’elevata concentrazione di sabbia; in acqua da canale e in acqua superficiale, specialmente in seguito a fenomeni piovosi intensi, sono presenti elevate quantità di limo e argilla. Oltre a particelle inorganiche, le acque possono contenere anche sostanze organiche di origine vegetale (alghe o vegetazione ripariale) o animale (batteri, zooplancton). Per scegliere il filtro migliore per le singole esigenze è sempre consigliabile effettuare un’analisi dell’acqua, preferibilmente nel momento della stagione in cui è più contaminata, in modo da conoscere in modo approfondito le problematiche a cui si può andare incontro e come affrontarle.

Quale tipologia di filtri scegliere per l’irrigazione a goccia

Le categorie di filtri, che permettono di adattare il più possibile il sistema di filtrazione alla qualità dell’acqua e alle esigenze dell’impianto, sono le seguenti: filtri a rete, filtri a dischi, filtri a graniglia e separatori di sabbia, anche detti idrocicloni.

• Filtri a rete: questi filtri presentano come elemento filtrante una rete cilindrica di acciaio inossidabile, che presenta fori con dimensioni più o meno grandi a seconda della dimensione delle particelle che è necessario trattenere. L’elemento filtrante è contenuto all’interno di un corpo in plastica o in metallo. I filtri a rete effettuano una filtrazione bidimensionale di superficie, bloccando le particelle trasversalmente al passaggio dell’acqua. Tale tipologia di filtrazione consente di proteggere il sistema di irrigazione in modo efficace e con costi contenuti da particelle grossolane, sia inorganiche che organiche.
  I filtri a rete Netafim ScreenGuard possiedono una doppia verniciatura che li rende particolarmente resistenti alla corrosione. La filtrazione avviene precisamente e, nelle versioni automatiche, può essere controllata tramite app dedicata su smartphone, collegata tramite Bluetooth all’unità filtrante.

• Filtri a dischi: l’elemento filtrante dei filtri a dischi è composto da una serie di dischi in plastica impilati su un elemento di sostegno detto “spina”, tenuti in compressione da una molla in acciaio e contenuti in una calotta di plastica. I dischi presentano delle fini scanalature che permettono il passaggio dell’acqua, trattenendo le particelle solide. La sovrapposizione delle scanalature crea una struttura tridimensionale che ostacola il passaggio di particelle lungo tutta la larghezza del disco, effettuando una filtrazione di profondità, tridimensionale. La tecnologia della filtrazione a dischi risulta più adatta nel caso di presenza di particelle di piccola dimensione e di colture ad alto reddito in cui è necessario garantire un’uniformità di erogazione anche in presenza di acque difficili e/o di fertirrigazione spinta.
  I filtri a dischi Netafim sono prodotti in esclusiva collaborazione con Amiad-Arkal e consentono, nella loro versione automatica, di essere controllati tramite una applicazione dedicata su smartphone che si connette al filtro tramite Bluetooth o tramite Internet. In questo ultimo caso il filtro, denominato AlphaDisc, è conforme al regolamento indetto dal Piano Nazionale Industria 4.0.

• Filtri a graniglia: i filtri a graniglia sono costituiti da serbatoi in metallo contenenti sabbia o graniglia quarzifera con diametro delle particelle di 1-2 mm. Passando attraverso questo materiale, l’acqua perde velocità, e le particelle di sporco vengono trattenute all’interno della graniglia. Trattandosi di una filtrazione di profondità su volumi elevati, la filtrazione a graniglia è molto efficace per qualsiasi tipologia di acqua. La manutenzione di questi filtri avviene tramite la sostituzione della sabbia o graniglia interna. A valle del sistema filtrante è consigliata l’installazione di un filtro a rete o a dischi manuale, detto “di sicurezza” avendo la funzione di catturare eventuali particelle di graniglia rilasciate in caso di rotture interne al filtro. I filtri a graniglia SandStorm+ sono particolarmente resistenti alla corrosione e, grazie all’elevato numero di diffusori, comunemente detti “funghetti”, garantiscono una filtrazione precisa e duratura nel tempo. Collegando il sistema a un’apposita centralina è possibile controllare il filtro.

• Idrocicloni: gli idrocicloni sono dei separatori di sabbia che è opportuno utilizzare in caso di concentrazioni di sabbia all’interno dell’acqua superiori alle 2 ppm (parti per milione). Si tratta di un sistema che viene installato a monte del filtro principale, dato che l’elevata dimensione e capacità abrasiva delle particelle di sabbia, potrebbe danneggiare i filtri convenzionali in breve tempo, oltre ad aumentarne notevolmente la frequenza di pulizia. All’interno degli idrocicloni il flusso d’acqua assume un moto centrifugo ad alta velocità che causa la precipitazione della sabbia sul fondo dell’idrociclone, mentre l’acqua fuoriesce dalla parte superiore. La sabbia viene raccolta in un serbatoio sottostante che deve essere svuotato ad intervalli regolari. Gli idrocicloni Netafim sono disponibili sia in plastica che in metallo, in un ampio range tale da poter soddisfare i bisogni di qualsiasi impianto di irrigazione di precisione. In modo particolare la versione in metallo garantisce una separazione ottimale della sabbia dall’acqua grazie alla forma conica e resiste alla corrosione grazie a una verniciatura con resina fenolica.

Quali caratteristiche tecniche considerare nella scelta di un filtro per l’irrigazione

Le caratteristiche tecniche distintive dei filtri sono il grado di filtrazione, il funzionamento automatico o manuale e la portata nominale.

• Grado di filtrazione: questa caratteristica può essere misurata in micrometri o mesh. Il primo indica la dimensione dei passaggi dell’acqua attraverso l’unità filtrante. Tutte le particelle di diametro maggiore a quello indicato dal grado di filtrazione in micrometri verranno quindi fermate. Il mesh indica il numero di maglie (filtri a rete) o fori (filtri a dischi) presenti all’interno di un pollice quadrato dell’unità filtrante. Di conseguenza, a valori in micron minori e valori in mesh maggiori corrisponde una capacità di filtrazione più elevata. Il grado di filtrazione standard che si utilizza in impianti a goccia è 130 micron, corrispondente a circa 120 mesh. Per alcuni gocciolatori e irrigatori molto performanti e ad alta portata, con acque di buona qualità, è sufficiente una filtrazione da 200 micron/80 mesh, ma in caso di qualità dell’acqua scarsa ed elevata presenza di microparticelle è consigliabile comunque adottare gradi di filtrazione maggiori.

• Funzionamento manuale/automatico: i filtri possono avere due tipi di funzionamento, manuale e automatico. I filtri manuali necessitano di interventi regolari di controllo e pulizia dell’elemento filtrante, che devono essere effettuati smontando il corpo del filtro ad impianto spento. I filtri automatici presentano invece una centralina elettronica programmabile, che permette di eseguire in automatico il controlavaggio dei filtri, così definito perché viene invertito il funzionamento del filtro, utilizzando l’acqua già filtrata per pulire l’unità che ha raccolto eccessivi detriti e non funziona più correttamente. Il controlavaggio può essere programmato in periodi di tempo regolari o in base alla differenza di pressione tra l’acqua in ingresso nel filtro e quella in uscita. Le perdite di carico dipendono fortemente dall’accumulo di sporco sull’elemento filtrante e per questo motivo possono essere utilizzate come parametro per avviare il lavaggio automatico del filtro.

• Portata nominale: tutti i filtri hanno una portata massima oltre la quale non possono funzionare correttamente. Tenuto conto che con il peggiorare della qualità dell’acqua e con l’accumulo di particelle trattenute nel filtro questa portata diminuisce notevolmente, è buona pratica dimensionare i filtri con una portata superiore a quella dell’impianto di almeno il 50%. Tale pratica non si applica però agli idrocicloni, che hanno un’efficienza maggiore con portate più vicine alla portata nominale.