Filtre à tambour intelligent

Pour mon Master en automation industrielle, je dois réaliser une start-up. Celle-ci consiste à réaliser un filtre à tambour intelligent en Inox. Pour celà, mon prototype est réalisé avec Raspberry pi qui envoie des alertes par SMS lors d'un problème ainsi qu'un mail chaque jour pour indiquer les statuts et l'évolution de la journée. De plus, j'ai une application sur le téléphone permettant d'utiliser la machine à distance avec tout les réglages possibles.

Le filtre à tambour est le nec plus ultra dans le domaine de la filtration mécanique de bassin.

Fonctionnement du filtre à tambour

Ce filtre mécanique constitue la première étape d’une filtration de bassin. La seconde phase consiste en un filtre biologique. Le filtre à tambour se compose d’une cuve dans laquelle est logé un tambour rotatif: ce tambour est revêtu d’une membrane filtrante Inox de 70 microns (0,07 mm) sur sa périphérie. L’eau sale provenant du bassin est dirigée dans le filtre et, pour en sortir, l’eau doit traverser la membrane filtrante. L’eau est ainsi débarrassée des particules et est dirigée vers la filtration biologique. Au fur et à mesure du passage de l’eau sale dans le tambour, les particules se déposent et colmatent progressivement la membrane. Le passage de l'eau étant freiné, cela provoque une différence de niveau entre l’aval et l’amont du tamis. A ce moment, le système de capteurs détecte cette différence et au point de consigne, il démarre un cycle de nettoyage du tambour. A cet instant, le moteur entraine la rotation du tambour qui tourne très lentement : pendant ce temps, les buses disposées sur la partie supérieure (côté externe du tambour) projettent des jets d’eau sur la membrane filtrante. Sous la pression de l'eau, les saletés sont expulsées de la membrane filtrante. Une pompe pression externe prélève de l’eau filtrée par le tambour et alimente la rampe et les buses de pulvérisation. La pression de la pompe doit être de 3.5 à 4 bars selon le modèle de filtre. Ces saletés sont récupérées dans une gouttière et dirigées à l’égout. Le niveau d'eau amont / aval est rétabli jusqu'au prochain cycle.

Il y a deux modes de fonctionnement:

Mode pompage: Le filtre peut fonctionner en mode pompage : dans cette configuration, une pompe alimente le filtre qui est installé sur la rive du bassin. L’eau filtrée en ressort par un ou plusieurs tuyaux de 110 mm : elle est dirigée vers la filtration biologique. Dans le schéma 1 qui suit, cette filtration biologique n’est pas représentée pour faciliter la compréhension.

La pompe (1) refoule l’eau du bassin dans le filtre par une manchette d’alimentation (2). Les manchettes inutilisées sont obturées par des bonnets flexibles. L’eau filtrée quitte le filtre par l’arrière dans du tuyau de 110 mm. Pour maintenir un niveau d’eau suffisant dans le filtre, il est indispensable de réaliser un dispositif comme représenté sur le schéma (3). Cette retenue d’eau est importante car elle évite la détérioration de la membrane du filtre ainsi que du stérilisateur UVC à immersion (si monté). De plus, cela permet d’alimenter l’aspiration de la pompe pression externe. La tuyauterie se raccorde au filtre au moyen de raccords flexibles. La hauteur H est le niveau d’eau à l’arrière du filtre (toile propre) et pompe du bassin en fonctionnement. Un conduit (4) évacue les déchets. Dans cette configuration, il est prudent de prendre des précautions pour éviter la vidange du filtre, même si le contrôleur du filtre peut l’anticiper. Installer par exemple un détecteur de niveau qui pourra intervenir en cas de baisse de niveau d’eau anormale dans le bassin. 

Mode gravitaire Le mode gravitaire est le système le plus efficace pour filtrer correctement un bassin : dans cette configuration, le filtre est installé au niveau de l’eau du bassin. L’eau est évacuée vers le filtre au moyen de tuyaux de gros diamètres (110 mm) connectés à des bondes et des skimmers. La bonde de fond (1) permet à l’eau de passer du bassin vers le filtre via la manchette d’alimentation (2). Les manchettes inutilisées sont obturées par des bonnets flexibles. L’eau filtrée quitte le filtre par l’arrière et est aspirée par la pompe (3) qui refoule vers le bassin (via la filtration biologique, non représentée sur le schéma). Si le filtre est installé selon ce principe, vérifier qu’il soit à la bonne hauteur : le niveau maximum de l’eau doit se situer 1 cm sous le bord de la goulotte d’évacuation des déchets. La hauteur H dépend du modèle de filtre. Un conduit (4) évacue les déchets.

Entretien de la machine

Votre filtre nécessite un entretien régulier qui le maintiendra en bon état et qui vous prémunira de pannes ou incidents ennuyeux. Suivez ce calendrier autant que possible. Toute opération menée dans le filtre nécessite sa mise hors tension ! Une fois par semaine. Vérifier l’état de la goulotte d’évacuation des déchets : enlever les algues, les feuilles qui pourraient colmater le conduit d’évacuation. Si une partie de la membrane filtrante semble plus sale, vérifier l’état des buses de pulvérisation : il est possible qu’une buse soit obturée par de la saleté. Vérifier la libre circulation des flotteurs sur la sonde. Une fois par mois. Vérifier l’état de la membrane filtrante et l’état général du filtre. Vérifier également le joint du tambour : il doit être en bon état et bien positionné pour éviter le passage de l’eau sale par les côtés du tambour. Vérifier les gicleurs. Une à deux fois par an et/ou après une immobilisation (hivernale) Selon le degré de dureté de l’eau du bassin, procéder à un ou deux détartrages annuels de la membrane filtrante. Utiliser de l’acide citrique et nettoyer la membrane avec un pinceau à décapant. Laisser agir 1 ou 2 minutes puis procéder à un rinçage. Faite en sorte de traiter la membrane entière de cette façon. Cette opération nécessite le port de gants et de lunettes ! Si la gaine en quartz de la lampe UVC montre des traces de calcaire, profitez-en pour la détartrez également. Une lampe UVC de type Amalgam se remplace après deux ans de fonctionnement : contactez votre revendeur pour plus d’informations. Période hivernale Il est vivement conseillé de laisser fonctionner une filtration de bassin à Koi durant l’hiver. Ceci nécessite quelques précautions, notamment de faire en sorte que la température de l’eau ne descende jamais sous 4°C. Penser également à protéger la pompe de rinçage en évitant qu’elle ne puisse geler. Isoler le local technique, isoler les conduits et/ou installer un fil chauffant… sont quelques mesures pouvant éviter des problèmes. 9 Si vous ne pouvez envisager de maintenir une filtration en hiver, il est impératif de purger le filtre, la pompe de rinçage et tous les conduits susceptibles de subir des dégâts. 

Boitier WIFI

•  Application GSM:

Grâce à cette option, il est désormais possible de voir le fonctionnement et l'état du tambour en temps réel sur votre téléphone et de recevoir des notifications (alarme) en cas de dysfonctionnement.

Pour l'utilisation de l'application sur votre smartphone, un abonnement de 20€ par an est nécessaire à partir de la 2éme année d'utilisation (1 an gratuit d'utilisation pour l'achat de l'option GSM).

Indications du boitier et de l'écran tactile 7":

• Nombre de lavage
• Etat de fonctionnement de la sonde et de l'UVC
• Consommation d'eau du tambour pour le nettoyage
• Alarme via Notification à partir de 100 cycle de rinçage par jour
• Alarme via Notification lorsque l'eau descend en dessous de 10°C ou monte au dessus de 28°C

Ce filtre fabriqué en acier Inox est un filtre mécanique automatique avec tamis de 70 microns. Il permet de filtrer des bassins à Koi, des bassins d’ornement etc En aucun cas, le filtre ne peut être utilisé si une personne se trouve dans l’eau. L’appareil est destiné à filtrer uniquement de l’eau. Le filtre est utilisable aussi bien en mode gravitaire qu’en mode pompage.

Ma machine convient pour un bassin à carpe koï de 20 à 40m3

Débit d'eau max de la machine ±30m3/h

Entièrement conçu en Inox 304 et 316 pour la grille et le support grille

• Membrane 63µ
• Entrée 3 x 110mm
• Sortie 3 x 110mm
• évacuation des eaux usées 1 x 110mm
• Nombres de buses de rinçage : 6

Les avantages :

• Il assure un nettoyage automatique et continu toute l'année.
• Il évite un encrassement de vos supports biologiques (vous n'allez quasiment plus nettoyer vos supports bactériens )
• Il filtre jusqu'à 60µ alors que les filtres à grille traditionnels filtrent à 300µ , donc il arrête plus de déchets.
• Facile à mettre en œuvre.
• Permet de faire des changements d'eau réguliers

Ces plaquettes vont donc me permettre de tester cette machine et pourquoi pas la commercialiser à la fin de mes études.

La photo est le coffret que j'ai réalisé mais avec des composants séparés, je souhaite donc réaliser ma propre plaquette électronique pour simplifier les montages.

Au besoins, je peux vous faire parvenir ma carte étudiant pour vous prouvez que je suis étudiant.

En attente d'une réponse positive et rapide,

Florent R.

https://www.normandiekoi.com/media/manuel_d_utilisation_filtre_20_100v2_2020.pdf