jeudi 11 janvier 2018

Tutoriel filtre à sable avec un fût en plastique

Un filtre à sable biologique permet de rendre l'eau potable grâce à des mécanismes biologiques et mécaniques. Il existe deux modéles de filtre à sable développé par CAWST, un en béton et un en plastique. Ce sont des références pour la fabrication de filtre à sable. Voici comment un filtre à sable se compose :



Une fois que l'on a assimilé les principes et les éléments fondamentaux du filtre à sable on peut varier le design et apporter des améliorations. C'est ce que nous avons fait en créant un filtre à sable avec un fût en plastique, mais il est aussi possible de réaliser ce tutoriel avec un fût métallique.




MATERIAUX

Pour le récipient
- Bidon en plastique (ou métallique) de 132 L (au moins 80 cm de haut) 
Dimensions de notre fût : diamètre interne 46 cm, diamètre externe 49 cm, hauteur 86 cm

Pour le tuyau & robinet
- Tube pvc : diamètre 16 mm, longueur 127 cm
- 3 coudes pvc :  diamètre interne 16 mm, angle 90°
- Colle PVC
- Mastic d'étanchéité 

Réservoir & adaptateur
- Un seau ou une bassine de 20 L
- Panneau de MDF : min. 50 x 50 x 0,6 cm

Pour le pré-filtre
- Tuyau plastique souple : diamètre 16 mm, longueur 110 cm
- Ruban adhésif de réparation universel
- Moustiquaire : 34 x 34 cm
- Fil à coudre

Pour le couvercle
- Plaque de MDF : 122 x 61 x 0,3 cm
- Un tasseau de bois : section 26 x 18 mm, longueur 10 cm
- Une vis :  diamètre 4 mm, longueur 25 mm


FABRICATION

Fabrication du tuyau & robinet 



Etape 1
Découper le tube PVC rigide en plusieurs sections à l'aide d'un scie (manuelle ou scie sauteuse) :
- 2 sections de 10 cm
- 1 section de 63 cm
- 1 section de 44 cm
La photo indique la position de chaque tube pour l'assemblage.
Etape 2
Percer des trous de 3 à 4 mm de diamètre dans le tube de 44 cm sans traverser entièrement le tube. Ces trous doivent être alignés et espacés d'environ 2,5 cm.
Etape 3
Assembler les tubes de 44 et 63 cm grâce aux coudes PVC. Un coude doit être inséré à l’extrémité du tube de 63 cm. Il est préférable de coller les tubes et les coudes ensemble avec de la colle PVC pour éviter tout détachement.
Etape 4
Mesurer la hauteur de cette assemblage sachant que le tube de 44 cm doit être au fond du récipient. Marquer un repère et tracer un cercle de 16 mm de diamètre.
Théoriquement le centre du cercle doit se situer à 65,8 cm du fond, mais la mesure peut être faussée si le fond est bombé.
Etape 5
Percé un trou de 16 mm de diamètre à l'endroit du cercle. Si vous n'avez pas de foret adapté percer plusieurs petit trous à l'intérieur du cercle. Pour un contour net ébarber avec une lime circulaire ou minutieusement avec une scie sauteuse.
Etape 6
Insérer le tuyau dans le trou
Etape 7
Jointer le tuyau et la parois du fût avec du mastic d'étanchéité.
Il est possible d'utiliser une traversée de parois, mais le mastic est moins chère et il peut être utiliser pour plusieurs filtre à sable.
Etape 8
Assembler et coller les tubes de 10 cm à l'ensemble pour former le robinet.


Fabrication du réservoir et de l'adaptateur

Pour fabriquer le diffuseur on utilise un seau ou une bassine percée. Si ce récipient ne peut pas s'insérer dans le fût par manque de place et que son diamètre ne s'adapte pas à celui du fût il faut créer un adaptateur.


Etape 1
Couper ou retirer l'anse du seau.
Percer des trous de 3 ou 4 mm de diamètre espacés de 2,5 cm environ sur le fond du seau. 

Etape 2
Normalement les fûts en plastique on un rebord ce qui permet de poser l'adaptateur. Si il n'y a pas de rebord  utiliser le couvercle du fût comme adaptateur en y découpant un trou pour recevoir le seau ou alors poser l'adaptateur sur l'épaisseur du fût et y ajouter 2 cales opposée pour éviter qu'il glisse.
Etape 3
Tracer 2 cercles de même centre sur un panneau de bois.
Pour le diamètre du grand : 
Relever le diamètre interne du fût + la bordure.
Pour le rayon du petit : 
Tracer des repères sur la paroi du seau (à l'extérieur) là où vous souhaitez que le seau prenne appuis. Relever la circonférence du seau au niveau de ces repères et diviser cette valeur par 2 pi pour obtenir le rayon du petit cercle.

Etape 4
Découper la planche en suivant le tracé des cercles à l'aide d'une scie sauteuse. Percer d’abord un trou de 10 mm à l'intérieur du petit cercle pour passer la lame de la scie sauteuse à travers la planche.

Fabrication du pré-filtre


Pour éviter de boucher le filtre à sable l'eau ne doit pas être trop turbide. Nous avons ajouté un pré-filtre qui permet de retenir les grosses particules (gravillons, algues, brindilles...) qui peuvent être présentes dans l'eau à traitée surtout si elle provient d'une marre ou d'une rivière.


Etape 1
Découper une longueur de tuyau flexible correspondant à la circonférence interne du haut du seau.
Etape 2
Attacher les extrémités du tuyau avec du ruban adhésif de réparation pour former un anneau.
Etape 3
Découper un morceau de moustiquaire recouvrant la surface du cercle et le coudre sur l'anneau.

Fabrication du couvercle


Etape 1
Tracer deux cercle sur un panneau de bois.
- Le petit doit correspondre au diamètre interne du haut du seau 
- Le grand doit correspondre au diamètre maximal du seau
Etape 2
Découper les cercle à l'aide d'une scie sauteuse. 
Découper 10 cm de tasseau de bois pour faire la poignée.
Centrer et fixer les éléments. La poignée doit être fixer sur le grand cercle.
Etape 3
Insérer une vise au centre des cercles du coté interne du couvercle.
Sinon on peut aussi coller les éléments.

Assemblage des éléments








REMPLISSAGE DU FILTRE

Voilà le corps du filtre est construit mais il reste une étape essentielle : il faut remplir le fût de gravier et de sable.

Il faut mettre dans l'ordre :
- Une couche de gravier drainant de 5 cm de haut
- Une couche de gravier séparateur de 5 cm de haut
- Une couche de sable filtrant d'au moins 50 cm de haut

Le sable filtrant doit être de préférence du sable de carrière, c'est à dire qui ne provient pas d'un milieu aquatique (rivière, mer...).

Ces différentes couches doivent avoir des granulométries différentes comme indiqué ci-dessous :
Le fût doit être à moitié rempli d'eau avant de verser le sable et tous ces minéraux doivent être rincés. Pour vérifier si le rinçage est correcte remuer le sable, si l'eau reste trouble le sable n'est assez rincé.

Calculer et mesurer la quantité de gravier et de sable nécessaire pour arriver à la bonne hauteur :

Volume (cm cube)= rayon du fût ² x pi x hauteur 
1 L = 1000 cm cube

Ajouter du sable si besoin pour le niveler à 5 cm du robinet, mesurer avec un mètre.


COÛT DES MATERIAUX




Les prix sont ceux des magasins Brico en Belgique, Amazon.fr (coudes PVC), Ecocuves.be (fût en plastique) et Le Chien Vert (fil à coudre).

Si on veut fabriquer un seul filtre à sable le coût est élevé, mais avec certains matériaux achetés en quantités supérieure on peut fabriquer d'autre filtres. Le coût par filtre est alors de 37,92€ et si l'on arrive à récupérer (gratuitement) certains matériaux le coût atteint 5,47€. On estime que le sable est aussi récupéré.