Fabriquer un filtre à tourbillon (SWIRL filter / filtre cyclonique)

Hello les aquaponistes!

En aquaponie il y a plusieurs règles parmi lesquelles la filtration! Si votre système peut fonctionner sans filtration pendant quelques semaines ou mois, il n’en sera pas de même au bout de plusieurs mois ou années…

Avoir une bonne filtration est nécessaire voire obligatoire si on n’a pas envie de voir son substrat se colmater ou voir ses tuyaux obstrués.

N’oubliez jamais que vos bactéries ont besoin d’air pour vivre et si votre substrat est colmaté, vous aurez un problème de bactéries et sans doute aussi des problèmes de pourrissement de vos racines. Ce n’est pas vraiment l’idéal je vous assure! (j’en ai fait les frais à mes débuts).

Dans cet article, nous allons voir ensemble comment fabriquer un filtre à tourbillon (swirl filter / filtre cyclonique) et dans un prochain nous verrons comment fabriquer un filtre radial (radial flow filter, RFF). Les deux couplés vous donneront une filtration du tonnerre et vous ne serez plus embêté par la suite.
Si la plupart des aquaponistes anglophones utilisent ces filtres, aucun d’entre eux ne nous parle du débit à adopter dans ces filtres. Car, oui, le débit est très important si on souhaite une filtration vraiment optimale. Nous allons essayer de voir ensemble dans cet article comment fabriquer son filtre radial et son filtre à tourbillon le plus efficacement possible.

Pensez aussi à regarder ces articles sur la filtration :

Fabriquer un filtre à tourbillon (swirl filter)

Le filtre à tourbillon ou cyclonique est un filtre à décantation qui permet de capturer des particules de hautes densités d’environ 2,65 fois celle de l’eau (comme par exemple les particules de sable et celles qui sont lourdes). Le problème du filtre à tourbillon c’est qu’il capture très mal les particules dont la densité est plus proche de celle de l’eau, c’est le cas de certaines déjections de poissons, des éventuels restes de nourritures, etc …

Voici un schéma de construction d’un filtre à tourbillon, aussi appelé filtre SWIRL :

Etant donné que les déjections des poissons ont une densité relativement faible, autour de 1,005 à 1,20 fois celle de l’eau, il faut réussir à coupler ce filtre avec un autre filtre qui lui, capturera ces déjections comme le filtre radial par exemple, ou bien un filtre mécanique avec des mousses ou brosses de filtration.

Astuces pour la création de votre SWIRL : il faut que le contenant choisi (fût, bidon, baril ou cuve), soit assez volumineux pour supporter le débit d’eau qu’il va recevoir. Plus le débit est grand et plus il faudra un grand contenant ainsi qu’un diamètre de tuyaux plus élevé. Vous avez le choix entre de nombreux récipients mais le plus courant reste le fût bleu en PHD de 160 ou 220L.

Pour bien que vos raccords soient étanches, il est conseillé d’utiliser des joints Uniseal ou bien des passe-parois classiques disponibles ici sur la boutique : Passe-paroi, plomberie et tuyauterie.

Pour ce qui est du robinet de vidange à placer au fond du fût, vous pouvez utiliser un petit diamètre tel que le 32 mm. Des robinets et vannes de 25/32/40 et 50mm sont disponibles sur la boutique ici : Robinets et vannes.

Améliorer l’efficacité de son filtre à tourbillon

Pour améliorer l’efficacité de son filtre à tourbillon, on peut jouer sur deux paramètres: le temps de rétention et le débit.

Ces deux paramètres augmentent influencent radicalement le comportement des particules dans le filtre à tourbillon, on peut même faire un filtre tourbillon & radial comme sur le schéma ci-dessous :

Le bon fonctionnement du filtre à tourbillon est souvent problématique en aquaponie car la durée pour que l’eau passe dans le filtre est généralement trop courte à cause des forts débits requis pour oxygéner l’eau de ses bassins et ainsi répondre à la forte demande biologique en oxygène que ces systèmes aquaponiques nécessitent. Encore une fois, le temps de rétention est un paramètre à prendre en compte lors de la conception de votre filtre à tourbillon. Un filtre à tourbillon n’est tout simplement pas en mesure de faire un bon travail de séparation et de décantation des particules avec un gros débit.

En choisissant une conception de filtre légèrement différente ou alors en prenant un plus gros contenant pour fabriquer votre filtre, vous pourrez augmenter le débit tout en raccourcissant le temps de rétention nécessaire pour capturer et enlever les particules et déjections de poissons de façon efficace.

Sachez que vous pouvez améliorer l’efficacité du filtre à tourbillon en y ajoutant un seau renversé, comme lorsque vous fabriquez un filtre radial. Voici un schéma explicatif :

Récupérer et valoriser les « boues » de filtration

Le gros avantage du filtre à tourbillon et du filtre radial est qu’ils permettent de récupérer les boues issues de la filtration du système. En plaçant un petit robinet ou une petite vanne tout au fond de votre filtre, vous pourrez le nettoyer mensuellement ou hebdomadairement en quelques instants. Placez un récipient ou un arrosoir sous cette vanne de purge et allez arroser vos plantes avec… vous allez voir c’est un sacré coup de boost que vous allez donner à vos plantes! Parole d’ancien scout 🙂 🙂

Une autre façon de valoriser les boues de filtration est de créer un bac à minéraliser ou bac de minéralisation. Je vous invite à lire mon article complet sur la minéralisation ici : Minéralisation en aquaponie.

Voici quelques photos d’un filtre à tourbillon simple :

Vidéo d’UN filtre à tourbillon pour vous fabriquer le même :

Une autre vidéo de la fabrication d’une série de 3 filtres : Radial, Tourbillon, puis filtre mécanique à brosses :

Voici les travaux d’un aquaponiste anglais.

Cet ingénieur et aquaponiste anglais propose d’aller encore plus loin que le filtre à tourbillon classique en le modifiant et en y couplant un entonnoir conique d’environ 25% du volume du contenant dans lequel est fabriqué le filtre. On l’appelle le RFS (Radial Flow Settler, ou Radial Flow Separator). En voici un schéma et son descriptif.

Voici à quoi ressemble son filtre idéal :

Voici quelques-uns de ses résultats :

Pour aller plus loin vous pouvez aller voir son site qui peut donner mal à la tête à la vue de tous les tests et chiffres qu’il sort! http://stores.atriaaquagardens.com/blog/aquaponic-filtration/

J’espère que cet article vous aura plu et que vous arriverez à fabriquer de superbes filtre pour vos systèmes aquaponiques.

Si vous avez déjà un filtre à tourbillon, vous pouvez témoigner en laissant un petit commentaire 🙂

A bientôt,

Pierre