Mantenimiento del riego por goteo subterráneo

^ técnica de riego
CARLOS GILARRANZ CASADO, ^AVIER TUÑÓN VALLADARES
Ing. Agrónomos
MANTENIMIENTO DEL RIEGO
POR GOTEO SUBTERRÁNEO
EI buen funcionamiento de un
sistema de riego por goteo
depende en gran medida de
su mantenimiento, de una
manera especial si el sistema
de riego no es tan accesible
porque se encuentra
enterrado.
sí, el filtro del sistema de goteo se debe comprobar y limpiar diariamente si es necesario, en el caso de filtros atascados,
limpiar con un cepillo y agua, y en el
caso de filtros de arena, éstos deben
de vaciarse. También hay que comprobar posibles pérdidas en los tubos
de riego; una zona húmeda en el terreno puede indicar que existe una perforación o fisura en la línea.
Las precipitaciones minerales en
las líneas de riego, se pueden limpiar
con ácido fosfórico o nítrico.
AGOSTO 2002
Las bacterias y algas
se eliminan de las conducciones con soluciones clof
radas o bactericidas aplicadas a través del sistema
de riego. Una solución de
2 ppm de cloro al final del
ciclo de riego ayuda a eliminar este problema, y en
concentraciones de 30
ppm elimina concentraciones de limo en las tuberías.
Periódicamente se deben limpiar
las conducciones con agua a presión
para evitar la aglomeración de partículas en las tuberías.
CONSJDE RAC I ONES
ESPECIF I CAS PARA EL
R I EGO POR GOTEO
SU BSUPE R F I C I E (SD I
La principal causa de fallos en los
sistemas de riego por goteo subsuper-
ficie (SDI = Subsurf'ace Drip lrri,^^ntion systems) y otros sistemas de riego
por goteo es el atascamiento.
Los emisores en los sistemas SD[
son pequeños, con un mínimo margen
de error, por lo que es muy importante
estudiar con detalle la filtración y el
mantenimiento de dichos sistemas para prevenir el atascamiento. La unidad
de filtración es la parte más importante de un SDI.
A este respecto, es muy importante la fuente de agua yue se esté utilizando para el riego, ya yue el riesgo
de atascamiento es variable en función de la zona donde se encuentre el
cultivo. Sin embargo, aunque el riesgo
sea bajo, se deben tomar medidas para
evitar el atascamiento, seleccionando
los sistemas apropiados de filtración y
mantenimiento.
Prevenir el atascamiento y el mantenimiento del sistema debe comenzar
antes incluso de la instalación, hay
que tener en cuenta que corregir fallos
agrotc^c^nicu ^
técnica de riego
puede ser muy costoso, cuando no imposible. Un análisis químico y biológico del agua de riego, ayudara en la
selección de los filtros y nos ayudarán
a establecer medidas para prevenir el
atascamiento.
Las necesidades de los tubos de
riego y el tamaño de los emisores
también influyen en la selección de
los filtros. Asimismo, es conveniente
instalar caudalímetros y medidores de
presión, para proporcionar datos al
operario del sistema, y poder apreciar
cualquier anomalía. También es convenit;nte instalar tuberías de agua a
presión para eliminar el material acumulado en los tubos de riego.
FIGURA Z. FILTROS DE MALLA
El tamaño de los filtros de malla
depende del tamaño máximo de las
partículas relacionado con la abertura
del emisor, de la calidad del agua de
riego, la cantidad de flujo entre sesiones de limpieza y la presión de goteo.
El máximo tamaño de partículas
debería ser facilitado por el fabricante
de la línea de goteo. En caso contra-
pasa de 0.2 bares a 0.3 bares, o al límite recomendado por el fabricante.
Existen en el mercado filtros de
malla autolimpiantes que consisten en
una unidad de chorro continuo que
crea un remolino interno de agua; las
partículas filtradas se depositan en el
fondo del filtro, y cada cierto tiempo
se eliminan por una compuerta del
mismo.
FIGURA 3. FILTRO DE MALLA
AUTOLIMPIANTES
FIGURA ^. ESGIUEMA DEL SISTEMA DE RIEGO POR GOTEO SUBSUPERFICIE ^SDI^
ESQUEMA DE SISTEMA SDI
Sistema de bombeo
Válvulas de aire
^ Medidor de presión
O Valvulas de impulsión
^ Valvulas de reiención
Si el agua contiene gran cantidad
de arena, se debe utilizar un separador
de arena, que por fuerza centrífuga separa la arena y otras partículas del
agua. Si la cantidad de arena en el
agua es pequeña el filtro de malla es
suficiente, y no se necesita separador
de arena.
En aguas superficiales es necesario una prefiltración para eliminar residuos vegetales como tallos, hojas.
En la utilización de estas aguas es necesaria una filtración adecuada mediante filtros de disco o de membrana
para un adecuado funcionamiento de
la instalación SDI.
Linea de agw a presión
RIESGOS DE OBSTRUCCIÓN
BIOLÓGICA
RIESGOS
RELACIONADOS CON
EL ATASCAMIENTO
Los principales riesgos relacionados con el agua y el atascamiento se
pueden dividir en tres categorías principales: físicos, químicos y biológicos
RIESGOS DE OBSTRUCCIÓN FÍSICOS
La arena puede provocar atascos
en las líneas, y para evitar este tipo de
riesgos se pueden utilizar filtros de
malla.
^ agrotécrtica
rio, se puede calcular dividiendo por
l0 el diámetro mínimo del emisor. Un
filtro de malla de 200 mesh es suficiente para eliminar arena y partículas
de mayor tamaño.
El caudal a través de los filtros no
deber ser superior a 12.6 L/s y 30.5
cm' de superficie filtrante efectiva; esta superficie efectiva se define como
la superficie de huecos en el filtro.
Una malla de 200 mesh y superficie
de 7.1 cm' tiene un área de filtración
efectiva de 30.5 cm'. Los filtros deben
limpiarse cuando la presión de goteo
Los filtros de arena se utilizan ampliamente para filtrar materias orgánicas. El tamaño de las partículas del
filtro varía en función del grado de filtración deseado.
El caudal no debe superar los 1.6
a 1.75 L/s por cada 0.3 m' de superficie filtrante. Se deben utilizar menores caudales en aguas con contenidos
en materias en suspensión mayores a
100 ppm, para reducir la necesidad de
la limpieza del filtro.
En el caso de caudales elevados
con materias en suspensión mayores
de 100 ppm la necesidad de manteni,a^osro zooz
técnica de riego
miento de la instalación por limpieza
de filtros, reduciría considerablemente la capacidad operativa de la instalación. Se debe limpiar el filtro cuando
la presión requerida sea de 0.7 bar, o
seguir las recomendaciones indicadas
por el fabricante.
Mediante el uso de dos filtros situados en paralelo la limpieza de uno
de ellos puede ser realizada mientras
el otro permanece operativo, elevando
considerablemente la flexibilidad de
la instalación.
FIGURA ^ . ESQUEMA DE FILTROS DE
ARENA
constantemente. Si la carga biológica
del agua de riego no es alta, pero se
pueden presentar problemas de obturación que provocan problemas importantes en la instalación, es recomendable la utilización de cloro, para
evitar posibles riesgos.
Concentraciones de cloro de 10 a
30 ppm, son tratamientos fuertes de
choque realizándose de una forma
puntual en el sistema, estableciendo
su frecuencia dependiendo del riesgo
de atascamiento. Los tratamientos de
choque se deben realizar de una forma
rápida una vez detectado el problema
en la instalación, siendo de crucial importancia minimizar el tiempo transcurrido desde la detección del problema hasta la actuación de la medida correctora.
La fórmula para calcular la cantidad de cloro a inyectar es la siguiente:
IR=
Q • C • 0.00004
S
IR = hzyeccirin de cloro (L/min)
Los filtros de discos también se
utilizan, son un híbrido entre los filtros de membrana y los filtros de arena. El agua circula a través de las cavidades microscópicas entre los discos y el filtro de partículas. Para la
limpieza del filtro de discos puede llegar a ser necesario más de 3.5 bar de
presión, siendo necesario el uso de
válvulas de retención o elevadores de
presión.
La separación de los discos puede no ser adecuada en el caso de presencia de arena. En este caso la arena
debe ser eliminada mediante la utilización de un separador de arena en
una sección anterior a la del filtro de
discos.
La inyección de cloro (hipoclorito
sódico) se utiliza para asegurar la neutralización de cualquier materia biológica que pueda presentarse en el agua
de riego y que no haya sido filtrada
adecuadamente, pudiéndose acumular
en alguna zona del sistema SDI.
Si la carga microbiana del agua es
elevada, una baja concentración de
cloro (1 ó 2 ppm) debe ser inyectada
AGOSTO 2002
Q = Caudal (Umin)
C = Concentracitin (ppm)
S = Fuerza clel cloro (%)
El recipiente de inyección de cloro generalmente contiene un 5% de
hipoclorito de sodio pudiendo producir 2.5% de cloro libre. Por tanto la
concentración a utilizar es del 2.5 %.
En el caso de un caudal del sistema de Q= 2 700 L/min y concentración de C= 20 ppm para un tratamiento de choque.
IR=2700 • 20 • 0.000004 _1.82 L/min
2.5
El gas de cloro es el más efectivo y
barato de todas las sustancias cloradas,
teniendo el problema de ser una sustancia muy peligrosa, que requiere un
manejo cualificado. La peligrosidad
del gas de cloro radica en su elevada
volatilidad, aumentando considerablemente el riesgo por intoxicación por la
inhalación de gases de cloro.
El hipoclorito sódico es más seguro y fácil de manejar, al encontrarse
en estado liquido, el riesgo de intoxicación al inhalar los gases es menor.
1fZIESGO DF, OBSTRUCCION QUÍMICA
Dos son los principales elementos
yuímicos que provocan la mayoría de
las obstrucciones en los sistemas SDL
Precipitaciones de Carbonato Cálcico
(CaCO^) y Hierro.
La precipitación de CaCO^ puede
originarse por evaporación del agua o
por un cambio de la solubilidad, debido a un cambio en las características
de la solución (temperatura o pH).
La evaporación no es un problema
en los sistemas SDI, pero cambios
químicos e incremento de la temperatura del agua pueden causar la precipitación del CaCO^.
En sistemas SDI, el aumento de la
temperatura del agua no es causa más
importante de la precipitación del CaCOz, debido al emplazamiento subterráneo de los ramales de riego, mientras
que si se incrementa el pH, la solubilidad del CaCO^ disminuye, aumentando
considerablemente el riesgo de precipitación, y por tanto de obstrucción.
Un análisis previo de las aguas de
riego puede determinar la predisposición del agua a la precipitación del
CaCO^. En muchos casos si el riesgo
de precipitación de CaCO^ es elevado,
será necesaria la inyección de un ácido produciendo una disminucicín del
pH del sistema.
Otra solución es la utilización del
ácido nítrico (HNO^), produciendo
una disminución del pH y aportando
un suministro de nutrientes muy inte-
agror,^r„iru ^
técnica de riego
resante para la planta. De esta manera
se pueden desarrollar estrategias de
prevención para evitar la obstrucción
de emisores por precipitación de CaCO; conjuntamente a programas de
fertilización. El ácido, además, elimina cantidades de carbonato presentes
en el sistema.
Las tuberías de Polivinilo (PVC)
y Polietileno (PV) que constituyen
distintas elementos del sistema SDI
no se ven atacadas por el ácido,
mientras que otros elementos como
el aluminio sí.
En pequeñas concentraciones,
puede aparecer hierro en la solución
debido a la incorporación de ácidos en
el agua de riego como consecuencia
de la disminución del pH. Uno de los
riesgos del hierro es la interacción con
bacterias presentes en el agua. Las
bacterias pueden reaccionar con el
Fe'' y mediante un proceso de oxidación dar lugar a Fe`', el cual es insoluble, produciendo obstrucciones en los
emisores.
La cloración es utilizada para precipitar la obstrucción por hierro, siendo
filtrado antes de llegar a los emisores,
de esta manera se realiza una precipitación controlada del hierro. Es necesario saber el volumen de agua presente
en la instalación de SDI para determinar la cantidad mínima a inyectar en un
tratamiento de choque. El tiempo de
inyección y el volumen total puede ser
estimado conociendo el caudal.
Si el pH del agua es elevado, la
acidificación y la cloración pueden ser
necesarios. Los puntos de inyección
del ácido y el cloro deben encontrarse
separados un mínimo de 60 a 90 cm,
nunca deben ser combinados en el
mismo tanque por el elevado peligro
de emanación de gases tóxicos.
^ CONCLUSIONES
Cuando se utilizan sistemas SDI,
es necesario prevenir posibles obstrucciones de los emisores, con el fin
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de alargar al máximo la vida del sistema, así como su perfecto funcionamiento. El mejor plan de prevención
incluye una efectiva filtración y tratamiento del agua. Dependiendo del origen del agua y sus cualidades será necesaria la combinación de separador
de arena, filtros de discos, filtros de
arena, cloración y/o acidificación.
Un equipamiento adecuado de filtración tiene un precio elevado, y probablemente surja la tentación de no
realizar esta inversión, pero no hay
que olvidar que un buen sistema de
filtración alargará considerablemente
la vida del sistema SDI reduciendo
considerablemente los costes de mantenimiento y reparación.
Las presiones y caudales del sistema deben ser medidas periódicamente
para localizar posibles problemas en
la instalación, en el caso de detectar
valores anormales en estas dos variables del sistema, se recomienda la intervención mediante tratamiento de
choque (cloración).■
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