Filtre à sable à usage individuel

Un filtre à sable biologique permet de rendre l'eau potable. C'est un dispositif développé par CAWST qui a mis au point deux modèles de 12L/filtration en béton et en plastique. Cependant ces modèles sont plutôt encombrant, lourd et destiné à un usage familiale. Pourtant il est possible de créer un modèle plus compact, éventuellement transportable et destiné à un usage individuel(1,5L/filtration). Pour le fabriqué nous nous sommes inspiré d'un tutoriel du Low Tech Lab.

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MATERIEL

-Tube en PVC : diamètre 10 cm, longueur : 1m
- Bouchon pour tube PVC 10 cm

Tuyau & robinet 
- Tube rigide : diamètre 16 mm
- 3 Coudes PVC : diamètre interne 16 mm, angle 90°

Pour le diffuseur 
- Bouteille en plastique : 1,5 L (Coca-Cola) 

Pour le couvercle
- Couvercle de tube PVC 10 cm

Outils 
- Perceuse
- Scie (manuelle ou scie sauteuse)
- Seau

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FABRICATION

	Etape 1 Decouper le tube pvc de 16 mm de diamètre en plusieurs sections : - une section de 5 cm - une section de 73 cm - une section de 8 cm
	Etape 2 Percer des trous alignés de 3 à 4 mm de diamètre dans la section de 8 cm sans traverser entièrement le tube.
	Etape 3 Coller le bouchon et le tube PVC ensemble avec de la colle PVC
	Etape 4 Percer un trou de 16 mm de diamètre à 75,8 cm du fond. Assembler et coller les tuyaux de 8 et 73 cm avec un coude PVC, mettre un coude à l'extrémité du tube de 73 cm. Insérer cette assemblage dans le tube et l’encastrer le dans le trou, le tuyau de 8 cm doit être au fond du tube avec les percements vers le haut. Jointer le tuyau et la paroi du tube avec du mastic d'étanchéité. Pour le robinet nous avons utiliser un coude courbe mais on peut le fabriquer avec 2 sections de 10 cm assembler avec un coude PVC de 90°
	Etape 5 Pour fabriquer le diffuseur : - Découper à moitié une bouteille en plastique de 1,5 L. - Percer des trous dans le fond de la bouteille de 3 à 4 mm espacés d'environ 2,5 cm. - Retourner la bordure du diffuseur, afin qu'il puisse être posé sur l'épaisseur du tube. Pour cela effectuer des coupures verticales le long de la bordure du diffuseur et plier la bordure à 90°.

REMPLISSAGE DU FILTRE

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 60 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 tube 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.

TEST

Remplir le filtre à sable d'eau.
Le débit doit être de 0,05 L/min soit 1,5 L en 30 min
Un niveau d'eau de 5 cm doit être maintenu en permanence au dessus du sable. Si ça n'est pas le cas il y a une fuite.
Le filtre n'est opérationnel qu'au bout de 30 jours d'utilisation quotidienne.

REMARQUE

Pour le bouchon qui constitue le fond du tube n'utiliser pas de bouchon à vis mais un bouchon qui s'emboîte par dessus le tube comme dans le tutoriel du Low Tech Lab, car les bouchons à vis ne sont pas toujours étanches.

Nous n'avons pas pu tester l'efficacité de désinfection du filtre car malheureusement celui-ci est tombé et s'est fissuré. Il est donc vivement recommander d'ajouter un pied suffisamment large dans lequel vient s'emboîter le filtre (sans percements).

Ce modèle de filtre à sable n'est pas le plus efficace en terme de rendement car son débit est plutôt faible 5 cL/min, mais il a l'avantage d'être compact, éventuellement transportable, facile à réaliser avec peu de sable et nécessite peu d'eau pour son utilisation (1,5L/filtration) par conséquent il nous paraissait idéal comme modèle d'essai.

Les coudes PVC ne sont pas forcément facile à trouver, nous avons dû les commander sur internet.

INTROSPECTION FINALE

Pour moi cet atelier a été très révélateur. J'ai découvert une partie je ne connaissais pas et c'était un travail de quelques mois avec lequel je me suis senti à un goût et motivée.

Cet atelier m'a donné la possibilité de sortir des projets typiques d'architecture et d'explorer la partie de travail de recherche.
Au commencement je me suis senti un peu perdue, parce que je n’entendais pas la relation qui pouvait avoir cet atelier avec l'architecture, mais conformément les semaines ont passé et nous trouvons notre idée et nous l'avons développée, je ressemblais de plus en plus intéressant.

De plus on a travaillé avec le bois, quelque chose d'assez innovateur, l'idée nous a permis d'apprendre assez sur comment le bois travaille avec sa structure interne, et de plus, d'avoir la participation d'experts qui nous ont aidé.

D'un autre côté, ce type d'atelier m'a donné la possibilité de faire quelque chose de plus que le typique projet d’architecture, je ne me suis pas senti courbée dans aucun moment. Sans des remises continues. Cette forme de travail m'a semblé très bonne, puisque nous avons eu le temps suffisant pour réfléchir et pour beaucoup de choses ont controversé dans notre projet, sans la pression d'une remise immédiate. Nous avons pu nous tromper dans quelques occasions et revenir au début de tout le projet pour réfléchir plus en détail et ainsi pouvoir aborder le projet de l'autre forme. Cette partie m'a beaucoup plu et m'a fait se sentir commode dans un climat totalement nouvelle et que, en théorie, je devrais faire être plus perdue.

Compagnons et des professeurs ont été très proches, en commençant une relation de façon à ce que tous s'intéressent aux projets d’autres et même en aidant avec les idées qui nous ont servi d'une grande aide.

L'expérience à Chevetogne a été l'une des choses qui m'a plus plu, bien qu'elle n'ait pas pu avancer dans notre projet, nous avons connu le professeur et nos compagnons beaucoup mieux et le fait de travailler tous les jours dans une groupe m'a semblé très intéressant.

D'un autre côté, le blog me semble un très bon outil pour laisser la constance de tout ton travail de réflexion et d'évolution, qui n'est pas normalement tenue en compte dans une remise finale. Ici il a pu voir tous, le processus qu'il a porté toutes les paires pour arriver à un dispositif final.

L'idée de trouver et de commercialiser une idée qui sert aux gens dans le monde qui a besoin d'une eau potable m'a semblé le plus proche d'un travail réel et avec sens. Travailler avec l'idée d'aider quelqu'un a été très motivante.

A8 - Proposition Tutoriel LowTech lab - Distll'Action

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.

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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

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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.

Introspection du semestre en DFS, Oliveira Rodrigo

Salutations,

Ce semestre passé au sein du FabLab, dans le cadre de l'atelier DFS s'est avéré plutôt surprenant malgré les échos d'autres étudiants de la faculté me précédant dans l'atelier. Surprenant dans deux sens.

Tout d'abord par la dynamique de travail de l'atelier, qui est parmi une de mes meilleures expériences de travail, durant mes études dans la faculté d'architecture. Exit le rêve imaginaire des projets d'architecture, dans cet atelier on produit des "maquettes" qui ont une utilité physique et non pas des décorations de jury coûteuses. Egalement, j'ai trouvé dans cet atelier une essence spécifique de l'architecture maintes fois présenté en cours théorique mais absente dans la pratique : L'investigation. L'atelier nous pousse à faire des recherches complètes et cohérentes avec une certaine réalité et se confronter à des faits (qui font souvent mal d'ailleurs, quand on est habitué au monde idyllique d'étudiant en architecture).

Un autre aspect surprenant est que (ironiquement pour un atelier de fabrication digitale) j'ai retrouvé le plaisir et l'efficace d'un outil indissociable de l'architecte qui avait peu à peu disparu de mes méthodes de travail : Le dessin à la main. La ou ce travail était pénible et contraignant parfois pour un projet d'architecture, en design j'ai pu parfaitement m'exprimer et créer un style de dessin qui m'est propre pour explorer mes idées.


L'autre sens du surprenant est lié au thème et au déroulement de l'atelier face à ce thème. Cet atelier m'a été vendu par d'autres étudiant comme extrêmement libre ou l'on peut développer une idée dans n'importe quel domaine. Je trouve que la thématique de l'eau est malgré tout un champ extrêmement contraignant et amputait le FabLab des nombreux chemins qu'on aurait pu parcourir avec notre curiosité propre et esprit créatif, donc j'ai été plutôt déçu de cet aspect de l'atelier ce semestre, je pense que j'aurais été d'avantage motivé et été plus loin dans mes idées avec un sujet libre.

Le déroulement de l’atelier face au thème a été, selon moi, une lourdeur de réflexion, cette thématique de l'eau est extrêmement complexe et touche à de nombreux domaines dans le monde entier. Cela se traduit par une phase de départ très rapide pour tous qui s'est soldé par un échec cuisant dans énormément de groupes, pour finalement partir sur une très longue phase de recherche avant de pouvoir se lancer sur la construction d'un quelconque prototype. Le premier semestre de l'année étant plutôt court cella s'est avéré intense et plutôt frustrant de ne pas pouvoir aller plus loin. Mais c'est une expérience qui est tout de même bonne à apprendre et que l'on a peu l'occasion d'essayer en architecture (globalement, le lancement d'un atelier lambda de bachelier se résumait par une courte recherche et par l'implantation d'un bâtiment ensuite, auquel on justifie par la suite)



Mon ressentis du semestre dans l'atelier DFS est plutôt mitigé, je suis très satisfait de ce que j'ai pu produire malgré mes échecs et nombreux retours en arrière successifs provoquant des absences et retards, satisfait de ce que moi et mon binôme avons pu inventer comme concepts, des plus cohérents aux plus farfelus, mais je suis frustré de ne pas avoir plus de temps, de ne pas avoir démarré plus rapidement l'atelier, par exemple directement par le workshop (qui est le moment qui nous a ouvert les yeux sur le projet), je termine malgré tout le semestre avec un léger sentiment d'incomplet et je trouve ça dommage, mais bon, un projet n'est jamais terminé dira t-on, j'espère que le travail que j'ai pu produire servira un jour à quelqu'un un.



Merci à toute l'équipe de DFS pour ce semestre ainsi qu'à tout l'atelier, pour la bonne humeur et bonne ambiance durant ce quadri, ça faisait plaisir d'arriver le matin dans un atelier ou les étudiants ne tirent pas la tronche et sourient.

Oliveira Rodrigues Rodrigo

A8 Tutoriel - Watper

                   WatPer : Récupérateur de rosée







Difficulté : Facile
Durée : 1h30
Coût :  5,40€ (le mètre carré) 





INTRODUCTION 

La problématique d'un accès à une eau potable s'intensifie de jour en jour de part le réchauffement climatique et ses conséquence vis à vis de l'accès à l'eau salubre. Dans un contexte où les camps de réfugiés se font de plus en plus fréquents, cette problématique est d'autant plus forte car les réfugiés vivent dans des camps de fortune dans des conditions de vie déplorable et pour la plupart sans accès à l'eau potable.

C'est le cas du camps de réfugié Rohingyas au Bangladesh, une communauté musulmane fuyant les violences dont ils sont la cible dans leur pays d'origine, la Birmanie, à grande majorité Bouddhiste.
Ils fuient dans le région de Cox's Bazaar au Bangladesh où l'on dénombre près d'un million de réfugiés Rohingyas à l'heure d'aujourd'hui. Ils vivent dans des conditions déplorable et les sources d'eau présente sur place ne sont pas traitée et contaminée par des défection dû au fait qu'il y a peu d'accès à des latrines convenable, inquiétant les organismes présent sur place car ils craignent un risque d'épidémie.

Le dispositif propose un système de récupération d'humidité dans l'air par la condensation, afin de fournir une eau potable pour les camps de réfugiés.
MATERIEL 

Liste du matériel :

Pour un prototype de 1m2 :

- Bambous ( 4 tige de 1m )
- une bobine de Corde
- Bâche plastique en Polyéthylène ( 1m2 )
- Réservoir pour la récolte de l'eau ( bouteille en plastique 50cl )

Liste des outils :

- Scie à bois
- Cutter

FONCTIONNEMENT

Le dispositif se place en toiture d'un habitat type de camps de réfugiés dans le prolongement de la structure en bambou. Il fonctionne sur base du phénomène de rosée et grâce à la condensation de l'humidité dans l'air sur une paroi plus froide que l'air ambiant. Il est donc nécessaire de se situé dans un climat propice à ce phénomène de rosée, c'est un à dire un climat avec une température et une humidité relative dans l'air élevée toute l'année avec un différentiel de température assez conséquent entre le jour et la nuit. Le climat Tropical est le plus propice à ce phénomène car il réunit toutes les conditions climatiques.  

Le système installé en toiture selon une pente de 25° comprend une bâche en plastique polyéthylène tendue sur une structure en bambou et soutenu grâce à des cordes, va permettre à l'humidité présente dans l'air de se condenser sur la surface plastique et de s'écouler le long de celle-ci jusqu'à une gouttière d'où l'eau sera acheminée vers un réservoir.

Le plastique polyéthylène permet d'optimiser la récolte de l'humidité dans l'air car c'est un matériau hydrophile et ayant une bonne émissivité infrarouge ce qui favorise la condensation de l'eau sur celui-ci et laisse l'eau s'écouler plus facilement.

FABRICATION

Etape n° 1: Structure en Bambou

Il faut tout d'abord découper les tige de bambou en 2 tiges de 1m de long, 2 tiges de 94cm de long et une tige gouttière (découpé en moitié sur sa longueur) de 1m10 de long  à l'aide d'une scie à bois.

Ensuite découper les extrémité de manière à ce que les bambous s'emboite aux extrémités selon leur épaisseur.

















Une fois bien découpé, il faut fendre les tiges de bambous en deux sur leurs longueurs à l'aide d'un cutter afin de pouvoir venir placer la bâche plastique entre les deux parties. 


Etape n°2: Pose de la bâche en Polyéthylène

une fois le cadre de la partie inférieure disposée, on peut venir placer la bâche en polyéthylène de 1m2 sur le cadre et ensuite venir placer par dessus le cadre supérieur en bambou. 












Etape n° 3: Assemblage

une fois le tout disposé, il suffit de venir fixer le tout à l'aide de noeud en corde aux extrémités 

Le dispositif vient donc s'intégrer dans la continuité de la structure d'un habitat type de camps préétabli de 20m2 pouvant accueillir 5 personnes et selon une pente de 25° favorisant l'écoulement de l'eau le long de la paroi jusqu'à une gouttière où l'eau est acheminée vers un réservoir.






Ce dispositif permet un apport en eau potable non négligeable car les résultats des test présentent une récolte d'eau de 9,2L en moyenne par habitat par nuit, ce qui représente 1,84L en moyenne par personne par jour.