Sistemas de Filtración de Agua: Hidrociclones y Filtros de Malla para Riego

Sistemas de Filtración de Agua: Hidrociclones y Filtros de Malla

La filtración es un componente esencial en muchos sistemas de manejo de agua, especialmente en la agricultura y la industria. A continuación, se detallan dos tipos de filtros ampliamente utilizados: los hidrociclones y los filtros de malla, destacando sus características, funcionamiento y aplicaciones.

Hidrociclón: Separación por Fuerza Centrífuga

El hidrociclón se basa en fuerzas centrífugas y gravitacionales para la separación de partículas. Estos filtros son efectivos solo cuando las partículas sólidas a separar son de mayor densidad que el agua, como la arena.

• El filtro hidrociclón no se usa solo, sino que constituye el primer elemento de un sistema de filtración.
• Los hidrociclones se instalan normalmente cerca de pozos o estaciones de bombeo y son adecuados para separar grandes cantidades de arena y fragmentos de piedras del agua bombeada.
• Los sólidos separados son transportados a un tanque especial en el fondo del filtro.
• Consta de un cuerpo superior cilíndrico donde se sitúan los orificios de entrada y salida, y otro cuerpo inferior con forma cónica.
• La corriente de agua entra en el filtro tangencialmente, lo que provoca la generación de un vórtice, llamado torbellino principal, que desciende por el cuerpo del filtro.
• La fuerza tangencial o fuerza centrífuga ligada al vórtice lanza las partículas contra las paredes del filtro, las cuales quedan retenidas y, posteriormente, por gravedad, descienden hasta un depósito inferior donde se acumulan los sedimentos.
• El flujo de agua, al alcanzar el vértice inferior del cuerpo cónico del filtro, genera otro torbellino secundario, esta vez en dirección ascendente, que gira en el mismo sentido que el primario hasta alcanzar el cuerpo cilíndrico superior del filtro, por donde sale por el conducto de salida.
• Las pérdidas de carga en este tipo de filtros oscilan entre 3 y 7 m.c.a., dependiendo del caudal de agua que circule.
• Dado que las partículas retenidas se van acumulando en un depósito inferior sin interferir en el flujo, la pérdida de carga en este tipo de filtro se mantiene constante, a diferencia de otros tipos donde las pérdidas de carga aumentan conforme crece el volumen de los sedimentos retenidos.
• Es recomendable, no obstante, instalar en serie con el hidrociclón un filtro de malla como medida de seguridad, ya que hasta que el hidrociclón no alcanza el régimen de trabajo puede dejar pasar algunas partículas.

Filtros de Malla: Retención Superficial Eficiente

Los filtros de malla son usualmente de construcción muy simple y son menos costosos que otros tipos de filtros.

• Consisten en una malla de plástico o metal en la cual todas las partículas suspendidas que exceden el tamaño del mesh de la malla son retenidas.
• Después de que se ha acumulado una determinada cantidad de suciedad en la malla, ocurre una caída de presión en el filtro, etapa en la que se hace necesario un lavado de la malla (manual o mecánicamente).
• Pueden clasificarse de acuerdo a los siguientes criterios:
  • Tipo de elemento de filtración: de plástico o de metal.
  • Método de lavado: manual, continuo, automático.
• Los filtros de mallas son muy empleados para flujos de agua procedentes de pozos. Constan de una carcasa exterior en cuyo interior se sitúan uno o varios cilindros concéntricos de malla, que son los elementos filtrantes.
• El entramado de la malla puede ser de nylon, poliéster, pero preferentemente se utilizan mallas de acero inoxidable.
• Dado que este tipo de filtros funciona por retención superficial de las impurezas, estas quedan retenidas en el entramado de la malla, lo que provoca que los filtros de malla se saturen mucho más rápidamente y requieran una limpieza periódica.
• Por ello, existen filtros de malla con sistema de lavado manual, semiautomático o automático. En aquellos filtros que tienen lavado automático, este se realiza generalmente con una boquilla que se desplaza por la malla y que succiona los sedimentos depositados en su superficie.
• No se recomienda utilizar este tipo de filtro en aguas muy sucias o que contengan algas en suspensión.
• Como norma general, los filtros de malla suelen emplearse como filtro secundario, situándose después de hidrociclones (para agua subterránea) o de filtros de arena (cuando el agua contenga gran cantidad de materia orgánica, como las aguas superficiales extraídas de embalses y lagos).
• En caso de disponer la instalación de riego de un sistema de inyección de fertilizantes (fertirrigación), el filtro de malla se debe situar después del equipo de dosificación para impedir que pase fertilizante no disuelto a través del filtro.