Synthèse du Cubifiltre

L’idée de rédiger cet article vient de l’intérêt croissant des visiteurs d’ « http://www.aquatechnobel.be » pour la réalisation de filtres pour bassins utilisant des containers plastiques. Comprenant bien que dans un forum aussi actif que celui-ci, la recherche d’une information peut-être longue, il paraissait évident de faire une synthèse de la plupart des réponses concernant la fabrication d’un « Cubifiltre ».

Cet article s’attachera à expliquer la fabrication d’une filtration de type hors sol, le filtre dans ce cas est plus haut que le bassin, c’est une pompe qui remonte l’eau pour alimenter le filtre.
Pour des explications sur les différentes filtrations :

En reprenant les questions les plus fréquemment posées sur le forum, on vous propose un condensé de toutes les informations intéressantes qui ont étaient données au fil des mois, elles ne manquent pas !

Un Cubifiltre, c’est quoi ? ? ?

C’est un filtre fabriqué par des amateurs à partir de containers appelés aussi « IBC » et désignés sur le forum comme « Cubi » d’où son nom : Cubifiltre.

Ici, l’un des premiers Cubifiltre sur « ATB », une superbe réalisation de Laurent.

Combien de m3 peut filtrer un cubi ? Le nombre de cubi pour mon bassin ?

On admet qu’un Cubifiltre de 1000 litres peut assurer la filtration d’un bassin de 20m3 sans problèmes, et certainement plus. Il existe plusieurs contenances possibles, 600, 800, 1000 et 1200 litres, la plus courante étant de 1000 litres. Si l’on se base sur 20m3/cubi de 1000 litres, le calcul sera simple à faire pour votre filtration.

Remarque : Une filtration plus importante que le nécessaire ne pose aucun problème, au contraire ! Par contre, un filtre sous dimensionné deviendra la cause de nombreux désagréments…

Quel cubi choisir pour réaliser son filtre?

On choisira de préférence des Cubis ayant servis pour des produits alimentaires comme par exemple la fabrication de boissons (sirops, jus de fruits).

Malheureusement, ce n’est pas souvent possible, il faudra alors procéder à un nettoyage minutieux du cubi (lessivages, rinçages) avec un jet haute pression, tout en évitant si possible les Cubis ayant transporté des matières toxiques.
Enfin, la solution idéale est l’achat d’un cubi de récupération équipé d’une poche neuve (enveloppe), ce qui garantit un emballage non toxique et une longévité plus importante du filtre.

Autre aspect de la question, la palette supportant le cubi peut être en bois, en pvc, en acier. Vous aurez rarement le choix mais le mieux étant le pvc. Le bois ayant le désavantage de poser un problème pour la pose des backwash, mais rien d’insurmontable.
Peut intervenir également la couleur de la poche, j’en connais trois, le blanc, le bleu et le noir. Le noir semble le plus indiqué puisqu ‘il protégera les bactéries de la lumière et de ses ultraviolets, le blanc est le plus courant.

Où se procurer un cubi ?

La source principale pour se procurer un cubi (container ou IBC) provient du recyclage. Il faut s’adresser à ce type de société spécialisée ou connaître des personnes travaillant dans des entreprises utilisant des cubis, ces derniers pouvant être vendus au personnel. Les journaux gratuits de petites annonces contiennent régulièrement des offres de cubi, le prix exigé est souvent un peu fort !
Internet permet de trouver des adresses

Le coût d’un cubi ?

Il est très variable et va de 30€ à 100€ qui est vraiment la limite haute que l’on trouve régulièrement sur les journaux de petites annonces. A titre indicatif, j’ai eu 2 Cubis avec poches neuves pour 150€ le tout, en passant par une société spécialisée dans le recyclage des containers et fûts plastique. L’achat de containers neufs est envisageable mais l’intérêt économique de l’opération en prend un coup (+/-300€ pièce). Ces prix indicatifs sont ceux constatés en 2004/2005

Combien va me revenir un Cubifiltre prêt à fonctionner?

Difficile de donner un chiffrage précis, la qualité et le nombre des éléments filtrants placés dans le Cubifiltre pouvant faire varier fortement l’ardoise finale. On peut estimer un plancher de 300 ou 400€. Un filtre comparable dans le commerce peut avoisiner les 1500€ voir beaucoup plus suivant le modèle.

Longévité d’un Cubifiltre ?

On n’a pas de réponse à cette question. Il vaut mieux que le filtre soit protégé du soleil, les ultraviolets pouvant à la longue rendre le plastique de la poche cassant. Les premiers Cubis réalisés par des membres attaquent leur 3ème année et sont en bonne santé.

Quels matériaux pour les cloisons ?

Plusieurs matériaux ont été utilisés et présentent chacun des avantages et des inconvénients. D’autres sont laissés de coté, notamment le PVC qui semble être le produit idéal mais il est excessivement cher et l’inox, cher également et difficile à mettre en œuvre dans un cubi.

Pour les plus employés, on trouve :

Le bretzel, utilisé dans le bâtiment pour les coffrages, résiste très bien à l’humidité. Malheureusement, il n’est pas très simple de s’en procurer.

Le contreplaqué filmé ou contreplaqué Polyfilm est courant chez les négociants en matériaux de construction, il sert au coffrage.
Le prix reste raisonnable (250x122x18mm = ±60€/plaque) Je ne connais pas la résistance à l’eau de ce produit. J’ai employé ce matériau pour mon filtre, il vit sa 2ème année sans signe de vieillissement.

Le polycarbonate se trouve dans les magasins de bricolage sous forme de plaque pour véranda, serre. Sa résistance est un peu faible et tout vissage est délicat. Il a une très bonne tenue dans l’eau. Il est plus approprié pour un cubi 4 chambres où l’on peut le renforcer au milieu. Voir le cubi 4 chambres de Laurent.

Le Makrolon, polycarbonate en plaque pleine, disponible également dans les magasins de bricolage. Ici aussi, selon l’épaisseur du produit, il peut être risquer de l’employer pour faire de grandes cloisons. Utilisé par Hervé « rvjal » sur son Cubifiltre 4 chambres, ci-contre

Quel silicone utiliser ?

Les produits sont nombreux :

• Le TEC7 parait le meilleur choix. Très bien distribué en Belgique, je ne connais personne en ayant trouvé en France. Ce produit doit pourtant exister mais sous quelle appellation ? Pour info sur ce produit : Novatech
• Le Rectavit 170
• Le silicone « spécial aquarium », peu coûteux, il donne toutefois un résultat moyen pour l’adhérence sur les parois du cubi.
• D’autres produits « spécial marine » peuvent être utilisés, vérifier qu’ils ne sont pas nocifs après séchage

Comment ça marche un Cubifiltre ?

Ben, ça marche comme un filtre multi chambres tout court ! Mais encore ! ?
Un petit croquis vaut mieux qu’un long discours ! ! !

Le principe : faire passer l’eau dans différents matériaux (masses ou
médias filtrants) pour filtrer l’eau venant du bassin. Cette eau va traverser les masses filtrantes de bas en haut, ce que l’on appelle le « up-flow ». Pour cela, il est nécessaire de placer des cloisons dans le filtre pour obtenir ce mouvement d’eau montant.

Prenons le schéma d’un Cubifiltre 4 chambres : l’eau arrive au bas de la chambre n°1, remonte pour déborder au-dessus de la 1ère cloison. L’eau va ensuite passer au-dessous de la cloison suivante pour ressortir au bas de la chambre n°2. Ce mécanisme se reproduit à chaque chambre du filtre

Comment concevoir son Cubifiltre ?

Après avoir déterminé le nombre de cubi qui composera sa filtration, on peut imaginer plusieurs aménagements intérieurs du filtre. Aucune règle n’est figée et tout est réalisable ou presque.

On peut cependant donner quelques pistes d’après les réalisations des membres du forum qui ne manquent pas d’ingéniosité et de savoir-faire.

On va faire un tour d’horizon de ces réalisations à l’aide de petits croquis.

Pour un cubi, il y a trois solutions possibles et qui sont déjà réalisées par des membres du forum

le Cubifiltre à 4 chambres, le plus classique, celui dessiné par Serge « Artgraphbegain »

Une variante qui ne manque pas d’intérêt et d’originalité. Elle est plus simple à construire au niveau des cloisons mais moins efficace à mon avis (répartition du flux, décantation)
Cependant, une chose à éviter absolument

Le filtre de « Rémi »

On remarque la très bonne oxygénation des chambres de filtration biologique, c’est indispensable pour les bactéries et l’efficacité du filtre

Le Cubifiltre à 3 chambres, un peu plus simple dans la découpe des cloisons

Le Cubifiltre à 2 chambres, la construction est encore simplifiée.

Quelle est leur efficacité respective ?

Difficile à dire, on sait qu’il est bon de mettre plusieurs sortes de médias filtrants pour favoriser la colonisation des différents types de bactéries et que les cloisons favorisent une meilleure circulation de l’eau. Ensuite c’est une question d’adresse pour la réalisation, chacun ayant des aptitudes différentes à ce niveau.

Pour deux Cubis, il y a deux solutions

Le double Cubifiltre 4 chambres, le filtre que j’utilise pour mon bassin de 43m3

Le double Cubifiltre 2 chambres, réalisation simplifiée au maximum

Le « 4 chambres » me parait plus efficace, meilleure circulation de l’eau dans le filtre et possibilité de placer plusieurs masses filtrantes différentes, cependant il est moins simple à faire. L’avantage du « 2 chambres » est sa simplicité et sa rapidité de réalisation.

On peut penser à une troisième solution avec un « 6 chambres », personne ne l’a encore fait. Ca complique encore un peu la réalisation par rapport au « 4 chambres ».

Pour 3 Cubis et plus, le problème est le même que pour deux, cependant la solution est plus simple, chaque cubi forme une chambre, avec la possibilité de diviser chaque cubi en 2 chambres, chose que personne n’a encore fait.

Un sacré filtre pour un bassin de 40m3! !

Même conception que celui ci-dessus avec en plus la particularité d’avoir chaque cubi décalé en hauteur pour une meilleure circulation d’eau.

Filtration très confortable pour un bassin de 60m3.

Notez le volume de tapis japonais dans la 2ème chambre ainsi que les sacs de biobouteilles dans la suivante.

Ce filtre est maintenant placé dans un abri qui le protège des UV et des intempéries

Après cet aperçu des différentes configurations, le prochain chapitre rentrera plus en détail dans la fabrication du Cubifiltre.

Construction du Cubifiltre

Après la lecture du chapitre précédent, vous pouvez avoir une idée assez précise de ce qui vous attend.
Nous voici dans le vif du sujet, vous avez choisi la configuration de votre filtre, y’a plus qu’à retrousser vos manches…

Avant tout, il est utile de rappeler qu’un Cubifiltre est volumineux et qu’il nécessitera un aménagement pour le camoufler.

La première intervention : la découpe du cubi. C’est une opération très simple avec l’emploi d’une meuleuse d’angle ou d’une scie sauteuse. On ébavure la découpe avec du papier abrasif.

Un nettoyage soigneux du cubi est indispensable dans la très grande majorité des cas, c’est le moment de le faire, le cubi est vide et facilement accessible.

NB : Nous prendrons le cas d’un Cubifiltre 4 chambres pour expliquer le déroulement des opérations et si nécessaire, nous amènerons des précisions pour les autres modèles de filtre.

La pose des passe parois pour les backwash

Les backwash servent à évacuer les déchets qui se déposent sur le fond du filtre.

! ! ! Toutes les interventions au fond du cubi sont faites avant la pose des parois pour des raisons d’accessibilité.

Le passe paroi est placé au centre de chaque chambre du filtre.

Une idée émise sur le forum : remplacer les passe paroi classiques par des bondes de fond pour améliorer l’aspiration des boues. C’est plus cher mais c’est bien plus efficace.

Intéressant non ! ! !

Une autre solution, celle mise en œuvre par « Imkal », qui permet d’avoir les avantages de la bonde mais en utilisant un passe paroi classique.

Un disque soutenu par des entretoises vient chapoter le passe paroi pour provoquer une aspiration latérale des boues et améliorer très nettement l’efficacité du backwash. Le coût est infime et l’amélioration est conséquente ! ! !
Merci Patrice !

Ce croquis montre la disposition du « chapeau » au-dessus du passe paroi.
Une hauteur de 10 à 15mm est suffisante pour les entretoises, dans le but d’avoir une accélération de l’eau (même phénomène que le skimmer) et permettrent une zone d’aspiration la plus large possible.

! Dans le cas de grande chambre, c’est à dire une chambre par cubi, il est mieux de mettre 2 backwash par chambre.

Combien d’arrivée pour mon Cubi ?

Si vous avez un skimmer (photo de droite) ou souhaitez en équiper votre bassin par la suite, il faut deux arrivées dans le Cubifiltre.

Le plus simple c’est de poser 2 passe paroi sur le cubi, diamètre mini 40mm, recommandé 50mm

Comment faire mon arrivée d’eau dans le cubi ?

« Ben on met les arrivées en bas pour que l’eau remonte dans les brosses » pensez-vous ! ?

Cette solution simple que beaucoup (et moi aussi) ont adopté présente deux inconvénients importants :

1er) En cas d’arrêt des pompes, sur une panne électrique par exemple, l’eau contenue dans la 1ère chambre va retourner dans le bassin par siphonage. Ceci crée un risque de casse de la cloison à cause des efforts provoqués par la différence de niveau avec les chambres voisines.

Sur le croquis, la chambre 1 est presque vide

2ème) L’eau entrant dans le bas de la chambre engendre un remous important et diminue la décantation des matières en suspension. La décantation est un élément favorable à l’efficacité d’une filtration.
Vous êtes prévenus des inconvénients de cette solution qui a cependant l’avantage de la simplicité.

Quelles alternatives ?

a) On place un tuyau de 100mm ou plus qui descend jusqu’à 15 ou 20 cm du fond. En haut de ce tuyau, un « té » de 100mm sur lequel viennent se brancher les arrivées par l’intermédiaire d’une réduction 100/2x40mm. Ce tuyau passe au-dessus du cubi ou par un passe paroi, à vous de choisir… Il n’y aura plus siphonage et la décantation sera légèrement améliorée.

b) Mise en place d’une cloison qui va faire sortir l’eau au bas de la chambre n°1, sur toute la largeur de celle-ci.

Le résultat est double, il n’y a plus de siphonage, comme dans la solution précédente mais en plus, la décantation est très nettement améliorée puisque la vitesse de l’eau est beaucoup plus faible dans le fond du cubi et le flux est moins turbulent.

Pour résumer, la solution la plus efficace est celle-ci

On en profite pour revoir le fonctionnement d’un filtre

Sur ce schéma, je n’ai représenté que deux chambres pour qu’il soit plus lisible. Ca ne change rien sur le principe du filtre, le passage d’une chambre à l’autre s’effectue toujours de la même façon.

Je pense, après échanges sur le forum, que le mieux est de placer les entrées légèrement plus hautes que les sorties, dans le but d’éviter un retour au bassin en cas d’arrêt d’une pompe (lorsque la filtration en comporte 2 ou plus).

La pose des cloisons

Sûrement le travail le plus délicat de cette construction !

Pour un Cubifiltre 4 chambres, le dessin des cloisons est un peu compliqué, l’objectif est de faire ceci

En bas à droite, on voit le petit l’arrondi fait dans l’angle entre le fond et la paroi.

En bas à gauche, c’est la découpe arrondie reprenant la forme du bombage où est placée la vanne de fond du cubi.

En bas à droite, on voit le petit l’arrondi fait dans l’angle entre le fond et la paroi.

En bas à gauche, c’est la découpe arrondie reprenant la forme du bombage où est placée la vanne de fond du cubi.

La différence de hauteur entre les cloisons peut être bien plus faible, 2 ou 3 cm suffisent.

Il n’est pas nécessaire de faire des « oreilles » de chaque coté de la découpe supérieure de la cloison, je pense même que c’est néfaste à une bonne circulation de l’eau.

Imkal, encore lui, nous propose une solution simple pour faire une cloison. Il utilise du lambris PVC enfilé dans deux rails qui eux sont collés à la paroi du cubi.

Attention cependant, la faible résistance à la pression de ce montage le réserve aux chambres où il ne peut pas y avoir de différence de niveau de part et d’autre de la cloison. Il n’y résisterait pas !

Cette solution est donc tout à fait appropriée pour faire la cloison à l’arrivée du cubi !

Quelques photos proposées par Patrice « Imkal »

Ici, les deux rails collés sur le cubi.
Il est évident qu’il faut un collage de très bonne qualité

Il suffit ensuite d’enfiler les lames de lambris dans les rails et de les coller pour les maintenir à la hauteur voulue. et parfaire l’étanchéité.

Simple, rapide, peu coûteux, que faut-il de plus ?

Dans les Cubis où il y a plusieurs chambres, les parois doivent avoir une bonne résistance puisque des différences de niveaux importantes peuvent se produire, notamment pendant les backwash.

Il faut donc utiliser des matériaux et des fixations solides sur les parois.

Une solution simple, c’est selon l’épaisseur de la paroi, de maintenir les cloisons par un vissage à travers la paroi du cubi.

Avant toute chose, garnir copieusement de silicone la tranche de la cloison qui sera en contact avec la poche du cubi, l’étanchéité du montage en dépend…

Il est impératif que la cloison soit bien plaquée sur le fond de la poche avant le vissage.

Pour cela, on peut utiliser des sangles à cliquets (rouge) passées par la cage du cubi (noire) qui « brident » un tasseau en bois venant prendre appui sur des cales posées sur la cloison à fixer.

Un maintien très fort est ainsi assuré et vos mains sont libres pour continuer le montage.

Selon le matériau utilisé, sa résistance, son épaisseur, on choisira un type et un diamètre de vis adaptés

Sur la photo ci-contre, il s’agit de « contreplaqué filmé » de 19mm d’épaisseur.

Les vis à bois font 5mm de diamètre et sont montées avec des avant-trous de 2,5mm.

Avant le vissage, on injecte copieusement du silicone dans le trou.

Pour le polycarbonate « makrolon » ou le PVC, il faut prévoir le taraudage pour le vissage dans ce type de matériaux.

A quelle distance du fond du cubi s’arrête la cloison ?

Il faut une dizaine de centimètres d’espace entre le fond et le bas de la cloison.

A quelle distance du haut du cubi s’arrête la cloison ?

Il est raisonnable de prévoir 5 cm de marge pour que l’eau puisse passer au-dessus de la cloison en cas de colmatage (bouchage) des masses filtrantes empêchant l’eau de passer sous la cloison.

Quelle différence de hauteur entre deux cloisons successives (pour le up-flow) ?

2 ou 3 centimètres paraissent suffisants. C’est à dire que la cloison où il y a débordement de l’eau sera 2 ou 3 cm plus bas que la cloison suivante, celle où l’eau passe dessous.

L’écart entre les 2 cloisons ?

10cm

Les masses filtrantes, qu’est-ce que c’est ?

Comme nous l’avons vu, elles garnissent les chambres d’un filtre pour retenir les particules transportées par l’eau et servent de supports aux bactéries qui assureront la filtration biologique.

On distingue donc la filtration mécanique qui assure la capture des matières en suspension dans l’eau et la filtration biologique pour le traitement de l’ammoniaque, nitrite, etc.

Le coût est élevé et représente le poste le plus important dans la fabrication d’un cubifiltre. Après un aperçu des offres commerciales, nous verrons qu’il est possible de fabriquer soit même les supports bactériens,

Voilà un lien vers un article, concernant les médiats de filtration https://aquatechnobel.blog/2023/01/17/les-masses-de-filtration-ou-medias-de-filtration-biologiques/

Les masses filtrantes que l’on peut faire soit même :

les biobouteilles, une vraie star, , une trouvaille d’un membre
20 d’ATB. Elles sont faites avec des bouteilles d’eau minérale que l’on découpe en un ruban de 5 à 10mm de large. C’est le support gratuit par excellence. Mais il faut beaucoup de patience et de persévérance pour remplir une chambre de Cubifiltre. Elles ont une bonne efficacité.

Les bioficelles, imaginées par « Toff » encore un ATB’s member.
Ici de la ficelle polyamide (je crois) récupérée chez des exploitants agricoles.

Les biogaines, sont faites avec de la gaine électrique coupée en morceaux de 30 à 40mm.

Avec ces trois matériaux quasiment gratuits, le budget filtre devient raisonnable pour une qualité de filtration sérieuse.

Dans ce genre de filtre, il est recommandé d’éviter tout ce qui se colmate rapidement, comme les mousses par exemple

! Le seul achat absolument indispensable, ce sont les brosses de filtration !

CONCLUSION

L’équipe d’ATB espère que la lecture de ce dossier aura répondu à une grande partie de vos interrogations à défaut de répondre à toutes.
Ce document n’est pas écrit dans le marbre et fera l’objet de mises à jour régulières au fur et à mesure des trouvailles et observations des membres du forum d’Aquatechnobel.be
Le forum est à votre disposition pour recueillir vos idées ou répondre à vos questions.
Merci de votre lecture !
La team d’Aquatechnobel