Filtragem em Hidroponia
Um sistema hidropónico limpo com água e nutrientes de alta qualidade é uma das formas mais eficazes de evitar problemas de patógenos e produzir uma ótima safra. Atualmente, há um afastamento geral do uso de tratamentos químicos de água/nutrientes, em direção a abordagens mais sustentáveis e naturais que ajudam a manter um equilíbrio microbiano saudável, bem como controlar quaisquer danos.
A filtragem como processo de purificação de água existe há muito tempo, inicialmente como forma de limpar a água potável e prevenir doenças humanas. No entanto, esta tecnologia tem sido adotada por produtores de estufa em Hidroponia e é uma das opções mais fiáveis para o tratamento de água e solução nutritiva.
Porquê Filtrar?
O abastecimento de água pode conter muitos contaminantes e as culturas variam com a sua sensibilidade a certos problemas de qualidade da água. Fornecimento de água hidropónica com origem na água da chuva, barragens, rios, reservatórios e poços provavelmente entraram em contato com plantas e/ou patógenos de segurança alimentar. Assim como a contaminação microbiana, o solo e outras partículas orgânicas podem ser encontrados em muitas fontes de água. A filtragem pode ser usada para remover contaminantes numa ampla variedade de tamanhos de partículas, resultando num abastecimento de água limpo e de alta qualidade. A filtragem usada em sistema hidropónico é principalmente para limpar as soluções recirculantes que passaram pelos sistemas radiculares antes de retornar ao reservatório de nutrientes.
Sistemas de filtragem para Hidroponia
Filtragem Mecânica
Vários métodos de filtragem podem ser incorporados em sistemas hidropónicos para diferentes propósitos. Filtros grossos ou mecânicos em sistemas de recirculação são usados para capturar detritos na solução nutritiva que retorna ao reservatório; estes podem incluir partículas de substrato em crescimento, pedaços de sistemas radiculares e incrustações de nutrientes não dissolvidos e precipitados. Filtros mecânicos sintéticos (que são usados para remover contaminantes como areia ou grãos de solo, algas, raízes e outras partículas pequenas) normalmente têm um tamanho de poro relativamente grande na faixa de 10.000 a 100.000 nm. Em comparação, os filtros de areia lentos têm tamanhos de poros na faixa de 1.000 a 1.000 nm. Filtros de areia rápidos podem ser usados em sistemas hidropónicos para remover grandes partículas da água de drenagem antes que ela seja reutilizada no sistema de irrigação ou antes que o lixiviado de nutrientes indesejados seja descartado. A solução nutritiva de retorno pode então passar por um filtro sintético adicional para remover quaisquer fertilizantes não dissolvidos e obstruir o sistema de irrigação. Filtros semelhantes são frequentemente usados para pré-tratar soluções de água e nutrientes antes de passar por outros métodos de desinfecção, como UV ou ozono.
Esses tipos de filtros grossos também podem ser incluídos 'em linha' dentro do sistema de irrigação para capturar quaisquer detritos antes que eles atinjam gotejadores ou emissores e causem bloqueios. Filtros mecânicos para hidroponia são relativamente baratos e alguns produtores inovadores constroem os seus próprios e incorporam-nos com sucesso em uma ampla gama de sistemas diferentes.
Filtragem por Membrana
Outros tipos de filtragem visam remover patógenos de soluções nutritivas recirculantes, mas também podem ser usados para tratar falta de água antes de serem adicionados a um sistema hidropónico. São eles: filtragem por membrana, que inclui microfiltração (tamanho do poro 100-1000 nm), ultrafiltragem (10-100 nm), nano filtragem (1-10 nm) osmose reversa (< 1 nm) e filtragem lenta de areia ou biofiltração. Existem vários sistemas de filtragem do tipo membrana que podem ser usados para remover micróbios da água; os mais eficientes usam uma combinação de filtros de tamanhos diferentes para remover progressivamente partículas cada vez menores à medida que a água ou solução flui. Microfiltros (tamanho de poro de 100-1000 nm) geralmente removem partículas suspensas e a maioria das bactérias; ultrafiltragem (tamanho de poro de 10-100 nm) pode remover proteínas, fungos e vírus, enquanto a osmose de reserva (tamanho de poro <1) é usada para remover iões indesejados de fontes de água, bem como patógenos.
Quanto menor for o tamanho dos poros da unidade de filtragem utilizada, mais o fluxo de água é inibido e retardado, e são necessárias pressões mais altas e limpeza frequente dos filtros para evitar entupimentos. Muitos sistemas têm a lavagem automatizada dos filtros para evitar entupimentos frequentes e melhorar a eficiência. Se usada corretamente, a filtragem por membrana mostrou ser eficaz para vários patógenos diferentes, no entanto, o sistema requer manutenção regular para garantir que esteja a funcionar corretamente. Nos últimos anos, a tecnologia de filtragem desenvolvida para uso na indústria alimentícia e para purificação de água teve um bom avanço nos sistemas de filtragem, que são mais confiáveis e mais baratos do que no passado.
Filtros de carvão ativado
Filtros de carvão ativado ou carvão vegetal são uma ferramenta relativamente barata para o tratamento de água e estão amplamente disponíveis numa variedade de tamanhos diferentes. Estes são mais frequentemente usados em fontes de água de abastecimento de água municipal, onde os produtos químicos de tratamento de água podem se tornar um problema para culturas hidropónicas sensíveis. Os filtros de carbono consistem em recipientes preenchidos com carvão ativado que remove certos produtos químicos e compostos, incluindo cloro e outros produtos químicos de tratamento de água e compostos orgânicos. O carvão ativado é um material produzido especificamente para obter uma grande superfície interna (500-1500 m2/g) para a adsorção de certos substratos. Embora estes possam ser altamente eficazes para alguns abastecimentos de água, o carvão ativado requer substituição frequente para que o filtro permaneça eficaz.
Filtragem Biológica: Filtro de Areia Lento
A biofiltragem é um método de filtração altamente eficaz que tem sido usado há muito tempo para clarificar o abastecimento de água potável. A vantagem dos sistemas de biofiltragem é que eles realizam uma filtragem completa, desde a remoção de grandes partículas e sedimentos, até o controlo de uma variedade de patógenos. A forma mais amplamente utilizada de biofiltragem é na forma de filtros de areia lentos - embora ainda sejam construídos principalmente com areia de diferentes tamanhos de partículas, outros materiais, como lã de rocha granulada, provaram ser igualmente bem-sucedidos. Os filtros de areia lentos não são apenas altamente eficazes, eles podem ser construídos com materiais baratos e dependem de populações de micróbios benéficos que se desenvolvem dentro da grande área de superfície do material filtrante para controlar e eliminar patógenos de plantas. Filtros de areia lentos são relativamente fáceis de construir e requerem uma coluna de cascalho/areia ou material alternativo adequado que é classificado pelo tamanho das partículas.
A parte superior do filtro deve estar aberta para o ar, pois o oxigénio é um componente vital da filtragem biológica com a base do filtro preenchida com areia ou cascalho de grão mais grosso (8-16mm) com grãos mais finos de areia em direção ao topo do filtro ( 1-2mm).
Para operar um filtro de areia lento eficaz, a solução nutritiva ou água a ser tratada deve ser gotejada ou pulverizada na superfície do filtro para não desalojar ou romper a superfície do filtro. A água ou solução nutritiva então flui lentamente através do material do filtro e para fora da base para ser incorporada de volta ao sistema hidropónico. Estudos mostraram que a faixa de fluxo ideal através desses tipos de sistemas de filtragem é de cerca de 100 l/m2/hora para a eliminação ideal de patógenos. Sob essas condições com uma taxa de fluxo suficientemente lenta, estudos descobriram que patógenos de podridão de raízes, como Phytophthora e Pythium, podem ser eliminados completamente enquanto Fusarium, vírus e nematóides são removidos a uma taxa de 90-99,9%. A solução nutritiva que flui através do filtro passa por filtração biológica, no entanto, esse processo não altera a natureza física ou química da solução, portanto a CE, o pH e os níveis de iões de nutrientes individuais não serão alterados durante a filtragem. Outra vantagem deste sistema é que a solução nutritiva tratada que sai da base do filtro é enriquecida com populações de microrganismos benéficos que podem auxiliar ainda mais no controlo e redução de patógenos quando retornados ao sistema hidropónico.
Resumo
Embora mecânica, membrana, carvão ativado e biofiltragem sejam métodos comprovados para tratamento de água hidropónica e/ou solução nutritiva, alguns filtros comumente usados para tratamento de abastecimento de água não são ideais para uso hidropónico.
Estes incluem “amaciadores de água” que usam resinas de troca iónica para remover minerais de fontes de água dura (normalmente cálcio e magnésio) e substituí-los por sódio. O sódio pode se acumular rapidamente em sistemas hidropónicos de recirculação e se tornar tóxico, portanto, os amaciadores de água são mais restritos ao uso em paredes de arrefecimento evaporativo, onde a remoção desses minerais evita a incrustação e o entupimento e não são usados para a falta de água destinados a soluções nutritivas hidropónicas.
Corretamente usada, a filtragem é um componente vital dos sistemas hidropónicos. Desde a prevenção do entupimento de componentes de irrigação, remoção de sedimentos indesejados e material orgânico e controlo de patógenos em fontes de água bruta e soluções nutritivas recirculantes, a filtragem é uma ferramenta eficiente e prática para o agricultor hidropónico.
Bons cultivos ;)
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