Filtre à algues, scrubber 3D

Denis TOURNASSAT — Mon, 25 Dec 2023 11:39:10 +0000

Le filtre à algue en cascade (algae scrubber) est un filtre doté d’une grille éclairée sur laquelle se déposent des algues permettant d’extraire nitrates et phosphates. Le commerce propose des filtres à algues performants. Ces systèmes ont l’avantage d’être compacts, intégrable dans un faible espace, avec un niveau d’épuration réglable par le débit d’eau, la quantité de lumière et la photopériode. Malheureusement, malgré une incontestable efficacité, cette technique est trop peu développée pour en baisser les coûts. Cet article détaille un modèle à réaliser soi-même avec imprimante 3D.

Expression du besoin

Sans vouloir réaliser une machine de guerre, quelques contraintes se sont rapidement imposées après des lectures sur les forums US, et des retours d’utilisateurs :

Efficacité de l’appareil pour traiter un volume 1000 litres récifal : débit d’eau, éclairement
Encombrement : intégration dans le volume au-dessus de la cuve technique du fait de la présence d’une étagère au-dessus.
Fixation : possible entre deux parois de la cuve technique, mais également sur une seule paroi.
Accessibilité : possibilité d’orienter le filtre parallèlement et perpendiculairement à la vitre, pour accéder à la grille et laisser de la place aux autres accessoires de la cuve technique.
Maniabilité : possibilité de mettre en place la grille et la retirer et le retirer facilement, possibilité de le positionner perpendiculairement ou parallèlement à la paroi de manière à faciliter l’accès aux .
Facilité de nettoyage : extraction de la grille et des carters.
Bruit : minimal.

Les choix

Eclairage : 2 x 4 LED 10W COB 230V spectre horticole (violet) soit 2 x 40 W indépendants de part et d’autre du filtre…
Projecteurs en aluminium anodisé, fixés sur le carter. Démontage par clips.
Photopériode et puissance réglabe, Les 2 projecteurs sont alimentés indépendamment par programmateur.
Débit : Pompe 1000 l/h.
Fixation : L’ensemble se monte sur une pince fixée à une paroi. Il peut pivoter sur 180° de part et d’autre de la vitre.
Accessibilité : Orientation de l’ensemble dans la position choisie.
Facilité de nettoyage :

Carter amovible
qui se déboite du corps.
Porte d’accès clipsée.
Grille 300 x 200 mm clipsée, se retire par glissement.
.

Bruit : l’eau coule contre la grille jusque dans un réceptacle rempli d’eau avant de s’évacuer par un tuyau dans la cuve technique. Absence de chute d’eau. Régulation du débit pour remplir le réceptacle. Réglage du débit par molette à l’entrée.

Conception CAO

S’agissant d’un ensemble de plusieurs pièces, la CAO s’impose pour élaborer les formes, les jeux, les emboitements, les encombrements, la mobilité des pièces…

Vues de l’assemblage

L’ensemble pivote sur la mâchoire de fixation.

Vue intérieure de la grille de filtre et du réceptacle d’eau.

Le dossier des fichiers Solidworks : SLDPRT des pièces individuelles et SLDASM des sous-ensembles et de l’assemblage final peut être téléchargé.

Inventaire des fichiers CAO Solidworks

Dossier CAO Solidworks

Réalisation

La majeure partie des pièces a été imprimée en 3D. Un rouleau monocouleur 1 kg (25 €).

Impression de la grille 222 x 222 mm.

Impression du carter 278 x 275 x 113 mm. .

Le dossier des fichiers STL d’impression 3D pour les 17 pièces peut être téléchargé.

Dossier STL impression 3D

Les composants autres que ceux listés sont de la colle PV, ruban teflon pour les assemblages non collés ainsi que quelques composants électriques (boitier, fils, programmateur, le tout environ 30 €.

Pièces non impression 3 D

2 x Projecteur LED 50W IP66. Dim. 170 x 130 mm, ep. 12 mm. Ce projecteur équipé de led 2835 basse puissance, ne délivre pas suffisamment de lumière pour la photosynthèse. Il a été démonté pour intégrer des COB led 20 W.
Il a été conservé pour sa compacité, son étanchéité, le métal aluminium pour la dissipation de chaleur et la protection anodisée du métal. (35 €)

8 x COB LED 10W 230V. Spectre violet pour croissance des végétaux (12 €)

1 x Pompe 25W 1200 l/h (20 €)

1 m tube PVC 32 + 1 m PVC 25 (10 €)

2 coudes PVC 25 (2 €)

Assemblage

Pour un budget de l’ordre de 150 € et quelques heures d’impression, l’assemblage a pu se réaliser sans problème autre que de petits ajustements au papier de verre.

Quelques détails des pièces assemblées. Les assemblages sont effectués par collage, clipsage ou emmanchement avec ruban téflon..

Détails de pièces

Pince de fixation, réceptacle d’eau, tuyau d’amenée d’eau et grille. Le tuyau horizontal supérieur est fendu sur 5 mm, sur toute la longueur hors emmanchements aux deux extrémités.

Détail du principe de fixation sur le bord d’une paroi.

Détail du réglage de débit d’eau, par rotationde la molette, à la sortie dans la cuve technique. Ce réglage permet d’ajuster le niveau d’eau dans le réceptacle et ainsi empêcher le bruit de chute d’eau coulant sur la grille.

Détail de la fixation de la grille. Elle peut être clipsée ou emmenchée dans le tube d’amenée d’eau. Les aspérités produites lors de l’impression sont conservées pour améliorer la fixation des algues. Une grille plastique du commerce pourrait faire l’affaire.

Détail de la pince de fixation et de l’arrivée d’eau sous le filtre à algues. Pas de bruit, super !

Détail de l’évacuation du réceptacle de l’eau. Au fond on peut voir 3 orifices. Les 2 trous extérieurs sont prévus pour une utilisation encore plus proche de la paroi et d’un côté ou l’autre de la paroi selon la configuration de la cuve.

Différentes positions

Le filtre pivote sur son axe de fixation. Il peut être mis dans toutes les positions, perpendiculaire…

… ou parallèle à la vitre. L’accès s’en trouve facilité. Le filtre est suffisamment compact pour passer sous l’étagère supérieure.

Utilisation

Une photopériode de 10 h convient. Les 40W de led sur chaque projecteur chauffent. Cela n’a pas généré de problème sur 6 mois d’utilisation plus 6 mois chez un ami. J’ai conservé cette situation, à mon avis limite, compte tenu du faible coût des Led COB.

Filtre opérationnel

Deux projecteurs LED COB 230V, 2 x 40W, de part et d’autre du filtre.

Intérieur du carter. Le carter s’emboite dans le réceptacle inférieur. Il peut se retirer en totalité, éclairage inclus, ne laissant que la grille apparente.

Détail de la porte et de ses clips de fixation.

Ce filtre a été utilisé durant 6 mois, retiré quand il n’a plus été utile pour obtenir le taux de nutriments du bac. La production d’algue est importante, j’ai dû éteindre un projecteur sur 2. La manipulation a répondu aux attentes, notamment la facilité de nettoyage.

Bien entendu cette réalisation souffre de quelques imperfections, compte tenu des objectifs techniques et de coût. Mais elle fonctionne, et plutôt bien. Toute suggestion est la bienvenue. J’espère qu’elle vous inspirera.

Images liées:

[See image gallery at reeflexion.fr]

L’article Filtre à algues, scrubber 3D est apparu en premier sur Reeflexions.

Archives des filtre - Reeflexions