כנסים ופרסומים

מאמר מט"ש רני הסוללים

כללי

המתקן האזורי לטיפול בשפכים רנ"י הוקם על מנת לתת פתרון לשפכי הרשויות: נצרת (אגן צפוני), נצרת עילית (אגן צפוני), ריינה, עילוט ויישובי מ.א. עמק יזרעאל; הושעיה, ציפורי, גבעת אלה, אלון הגליל, הסוללים ושמשית.

שפכי ישובים אלה זיהמו בעבר את אפיק נחל ציפורי אשר זורם מכיוון ערי נצרת מערבה אל מפרץ חיפה.

קיימת באזור תופעה מוכרת שבה, ישובים השוכנים על ההרים ועל המדרונות, מזרימים שפכיהם לעמק וגורמים לזיהומו.

על מנת לטפל בשפכים נבחרה חברת “פלגי מים” לתכנון מתקן אזורי אשר יקלוט את שפכי הרשויות הרבות, יטפל בשפכים ויאפשר את השבתם להשקיה חקלאית.

תהליך תכנון מתקן טיפול מסוג זה מתחיל בתאום הקשר שבין הרשויות התורמות, הקצאות הקרקע למתקן, וחיבור חוזי אל צרכן הקולחים. כל אלה יבטיחו ביחד את העובדה כי לאחר סיום התכנון ולאחר ביצוע ההקמה, ניתן יהיה להפעיל בהצלחה את המתקן ולהבטיח כי אחזקתו והפעלתו לא יתקלו בקשיים.

שלבי הפרויקט

בחירת השטח להקמת הפרויקט

על מנת להבטיח כי הקולחים אכן ינוצלו להשקיה, נבחר שטח השייך למשק הסוללים והמצוי במיקום טופוגרפי מתאים, מרוחק מספיק מישובים ואשר אינו גוזל קרקע נדל"נית או חקלאית. המיקום שנבחר בתוך שטחי הסוללים מצפון מזרח ל"צומת המוביל", מאפשר את ניצול הקולחים בשטחים הסמוכים למשק ובשטחי עמק נטופה השייכים למושב ציפורי ולמשק הסוללים.

תהליך הטיפול בשפכים:

ההחלטה בדבר תהליך הטיפול מושפעת ממספר גורמים חשובים אשר ישפיעו באופן מכריע על אפשרויות התפעול והניצול של הקולחים.

הגורמים הם:

  1. דרישת החוק – "חוק 20/30".
  2. מגבלות השטח והמיקום.
  3. יעד הקולחים – השקיה, הזרמה לנחל ועוד.
  4. יכולתם הכלכלית של תורמי השפכים.
  5. יכולתם הכלכלית של צרכני הקולחים.
  6. עלות ההקמה של הפרויקט.
  7. עלות התפעול של המתקן כולל הטיפול בבוצה.
  8. כושר האיגום הנדרש.

לאחר שקלול הגורמים הנ"ל ובחינה מדוקדקת של היכולות הכספיות האמיתיות העומדות לרשות הפרויקט סוכם להקים מתקן טיפול אקסטנסיבי על פי דגם המתקנים בפרויקט "ביוב ערי העמק".

מתקן מסוג זה מבוסס על טיפול בשפכים באגני שיקוע ובאגני איוור בטור לרמה של 60-80 מג"ל צח"ב ו – 100 מג"ל מוצקים מרחפים ולאחר מכן טיפול ממושך במאגרי קולחים המהווים למעשה את השלמת הטיפול לרמה הנדרשת 20/30.

מאגרי הקולחים מהווים במתקנים מסוג זה מספר פונקציות:

המאגר מהווה נפח איגום ומבצע טיפול של ליטוש, טיפול ארובי ואנארובי נוסף בשפכים ופונקציה נוספת וחשובה ביותר הינה הרחקת חיידקים פתוגנים מהקולחים.

עובדות אלו שנחקרו והוצגו על ידי ד"ר מרסלו חואניקו בשנות ה – 80, התבררו הלכה למעשה בפרויקטים רבים באזור עמק יזרעאל כנותנים פתרון מספק המבטיח כי ריכוז הפתוגנים במאגר ובמוצא הקולחים להשקיה יהיה בטווח של 10-100 פתוגנים ב – 100 מג"ל. הריכוז ירד לרמה של פחות מ – 10 חיידקי COLI F ל – 100 מ"ל ובד"כ ל – 0, באמצעות חיטוי פשוט.

 

נתוני תכן למתקן

פרמטר לשנת היעד 2010 נתוני שנת 2000
ספיקה יומית (מק"י) 6,500 5,700
כמות שנתית (מ"ק) 2,555,000 2,000,000
ריכוז צח"ב (מג"ל) 450 600
ריכוז מ. מרחפים 400 400

 

נתוני הכמות תוכננו ע"פ תחזית אכלוס ברשויות. בפועל נבנתה שכונת "הר-יונה" בנצרת עילית בקצב ביצוע מהיר בהרבה מהמתוכנן וכמויות השפכים גדלו מעל לצפי.

 

מקורות המימון

לצורך הקמת מתקן טיפול ל- 6 הרשויות השותפות נדרש להקים גוף מוביל אחד.

הוחלט כי ניהול הפרויקט יבוצע ע"י חברת “פלגי מים” ומ. אזורית עמק יזרעאל, תהיה הנאמן של השותפים לניהול הכספים בפרויקט.

הרשויות פתחו הלוואות במסגרת המנהל לפיתוח תשתיות ביוב על פי תחזיות האוכלוסייה הצפויות בכל רשות ולפי שלבי התקדמות בפרויקט.

מימון הפרויקט כלל את הקמת תחנות השאיבה, קווי הסניקה, מתקן הטיפול, מאגרי הקולחים וקווי ההולכה לראשי השטחים. ביצוע המאגרים התאפשר הודות להשתתפות הקק"ל במימון ובביצוע המאגרים.

תפעול המתקן מתבצע ע"ח הרשויות השותפות ע"פ יחס כמויות השפכים הזורמות למתקן.

 

תיאור תהליך הטיפול במתקן

ראה תצלום מצורף.

זרימת המים במתקן הינה גרביטציונית לחלוטין ע"י ניצול הפרשי הטופוגרפיה המקומיים.

שלב I – אגני שיקוע אנארוביים

4 אגנים בנפח של (8,000 – 5,000) (אחד רזרבי)

מסוגלים להרחיק כ- 70% מן המוצקים וכ- 50% – 60% מהעומס האורגני המגיע בשפכים הגולמיים. ריכוז ממוצע ביציאה 200 מג"ל צח"ב ו- 150 מג"ל
מ. מרחפים.

נפח גדול וזמן שהייה ממושך (כ- 3 ימים) מונעים סיכון של "נפילת" התהליך כתוצאה מחדירה של חומרים טוקסיים. חסרונם – סכנה למטרדי ריח ושטח נדרש.

שלב II – אגנים ארוביים, אגני אוור מאולץ

אגני אוור המופעלים בטור בנפח של 10,000 מ"ק כל אחד, מאפשרים זמן שהייה של כ- 1.5 יום בכל אגן ובסה"כ כ- 3 ימים. אגני האוור מאפשרים הרחקה של עומס אורגני על ידי פירוק החומר האורגני והפיכתו לביומסה מרחפת. תפעול האגנים בטור ושמירה על ריכוז חמצן של כ- 1 מג"ל באגנים.

 

מאפשרים קבלת קולחים ברמה של 60-70 מג"ל צח"ב במוצא אגן האוור השני.

האגנים מופעלים ע"י מאווררים צפים בהספק כולל של 75 קוו"ט באגן הראשון בטור (כ- 7 וואט למ"ק) ובהספק נמוך יותר באגן השני, המהווה טיפול משלים לאגן הראשון. רמת החמצן במוצא אגן האוור השני נשמרת מעל 1.0 מג"ל במשך כל הזמן.

שלב III     מאגר ליטוש ראשון בטור

במתקן הטיפול נבנו 3 מאגרים

מאגר א'   בנפח 350 אלף מ"ק

מאגר ב'    בנפח 360 אלף מ"ק

מאגר ג'     בנפח 250 אלף מ"ק

שיטת התפעול

הקולחים מוזרמים אחרי אגני האוור אל מאגר א' לשהיה והשלמת טיפול. זמן ההשהיה הממוצע תלוי בנפח המים במאגר, אך בכל מקרה הינו מעל 30 יום (נפח מינימלי של 180,000 מ"ק) המים ממאגר א' אינם מנוצלים להשקיה אלא מוזרמים אל מאגר שני בטור: מאגר ב' או ג') דרך מתקן יניקה צף. במאגר א' מתבצעת הרחקה של כ- 50% מהעומס האורגני וכ- 50% מהמוצקים המרחפים.

מתקבל ריכוז ממוצע של 20-30 מג"ל צח"ב ו- 50 מג"ל מוצקים מרחפים.

בקרקעית המאגר שוקעים מוצקים בשכבת בוצה דקה אך שכבה זו אינה נבנית ואינה גדלה כי אם מתפרקת בתהליכים אנארוביים ותהליכי דחיסה טבעיים.

מאגר ב' ו- ג'

גרף מאמר

מאגרים אלה הינם מאגרים תפעוליים להשקיה אשר מהווים חוליה נוספת בתהליך ליטוש הקולחים.

במאגרים אלו נשמר נפח המאפשר ליטוש נוסף לקולחים זהו "אוגר מת" של 90,000 מ"ק, המבטיח כי גם בסוף עונת ההשקיה לא ירד זמן השהיה הממוצע מ- 15 יום.

איכות הקולחים במאגרים אלו הינה ברמה של 10-15 מג"ל צח"ב ו- 30 מג"ל מ.מרחפים.

ריכוז חיידקי קולי כללי כ- 103 וחיידקי Fcoli פחות מ- 100 חיידקים ל- 100 מ"ל.

שלב IV     ניצול הקולחים להשקיה

כמות הקולחים השנתית מגיעה לכ- 1.8 מליון מ"ק. שטחי השלחין המצויים בסמוך למתקן הטיפול בכוון דרום מערב הם

שטחי משק הסוללים. במרחק של כ- 3 ק"מ לכוון צפון מצויים שטחי עמק בית נטופה של משקי ציפורי והסוללים.

בסה"כ באזור זה מצויים כ- 2,000 דונם המתאימים להשקיה בקולחים.

לצורך קבלת קולחים המתאימים להשקיה במערכות הטפטוף מסוננים הקולחים לרמה של 120 מיקרון ועוברים חיטוי בכלור גז.

מכוני השאיבה מסוגלים לספק ספיקה שעתית של 1,600 מק"ש ובעומד המבטיח קבלת לחץ של 5 אטמוספירות בשטחי ההשקיה.

כמות הקולחים שנוצלה להשקיה בשנת 2001: 850 אלף מ"ק.

הגלשת קולחים מטופלים

עודפי הקולחים המטופלים אשר שוהים בממוצע כ- 60 יום ויותר במאגרי הקולחים מוגלשים אל נחל ציפורי.

איכות הקולחים המוגלשים לנחל:

צח"ב                          10              מג"ל

מוצקים מרחפים      30              מג"ל

קולי צואתי                                  0

כמות הקולחים שהוגלשו לנחל בשנת 2001: 1 מליון מ"ק.

 

תפעול המתקן

תפעול מתקן הטיפול מבוצע ע"י צוות האחזקה של חברת “פלגי מים”. התפעול כולל למעשה את קליטת השפכים החל מתחנת השאיבה, תחנות: ריינה, ציפורי, הושעיה, שמשית, גבעת אלה והסוללים, המשך בקווי הסניקה ובואך אל המט"ש.

במט"ש מבוצע תפעול המערך כולו החל מנקודת כניסת השפכים ועד אל קצה קווי ההולכה בראשי השטחים החקלאיים.

מבוצעת מדידת כמויות מדויקת וניטור מעבדתי רצוף למדידת הפרמטרים הנדרשים: צח"ב, מוצקים, PH, מוליכות.

במאגרי הקולחים מבוצעות בנוסף בדיקות מלאות הכוללות: בדיקות מתכות כבדות נוטריינטים ובדיקות בקטריולוגיות וכן דיגום ובדיקות ע"י מעבדת משרד הבריאות לבקרת איכות הקולחים במאגרים.

תפעול המאגרים ובקרת האיכות המתמדת הם שמבטיחים את איכות הקולחים הנשמרת ברמה הנדרשת בחוק.

קשיים ובעיות תפעול

גרף 2

המכשול העיקרי להקמה ותפעול מכוני טיפול בשפכים, הינו חוסר הפיקוח וחוסר ההקפדה על הזרמת שפכים תעשייתיים ופסולת אל מערכת הביוב.

בשפכים אשר הגיעו אל מט"ש הסוללים עד לשנת 2000, היה ריכוז הצח"ב הממוצע כ- 500 מג"ל. ריכוז זה הינו גבוה יחסית לשפכים ביתיים אך אינו מהווה בעיה תפעולית.

*       החל משנת 2000 עולה בהתמדה ריכוז הצח"ב והצח"כ בשפכים והוא עומד כיום על רמה של כ- 600 מג"ל. (ראה עקום 2).

הריכוז הגבוה נובע ממשחטה גדולה של עופות הפועלת באזור וכן ממספר רב של איטליזים, בתי בד ותורמים נוספים הגורמים לעליה בעומס האורגני. נתונים אלה חמורים יותר על רקע הגידול בתרומת השפכים הסניטרים המגיעים למכון.

*       פרמטר נוסף המהווה גורם משמעותי, הינו ריכוזי הנוטריינטים בקולחים. הריכוזים הינם גבוהים יחסית וגורמים לגידול אצות מוגבר במאגרי הקולחים.

האצות הינן גורם חיובי ביחס לפירוק שאריות חומר אורגני במאגר, אך מצד שני משפיעות באופן ניכר על תוצאות בדיקות הצח"ב והמוצקים המרחפים. נושא זה גורם למחלוקות בנושא תוצאות איכות הקולחים בבדיקות הנערכות ע"י משרד הבריאות. מהבחינה החקלאית קיים יתרון למרבית הגידולים בעובדה כי הנוטריינטים מגיעים במי הקולחים וחוסכים בכך דישון בדשן כימי העולה בכסף רב.

*       עודפי הקולחים המוגלשים לנחל ציפורי הינם בעלי ריכוז נוטריינטים גבוה. עקב כך ועקב העובדה כי קיימת דרישה באזור הקרוב לאספקת קולחים להשקיה, מתוכננת כעת מערכת נוספת לניצול הקולחים בשטחים שמדרום מערב למתקן. כך תצומצם ההגלשה לנחל.

סיכום

שיתוף פעולה של 6 רשויות הוליד פרויקט משותף לטיפול בשפכים אשר הוקם בשלבים החל משנת 1991. בפרויקט חוברים יחד האינטרסים השונים של הרשויות ושל צרכני הקולחים לקבלת קולחים העומדים בדרישות החוק והבטחת ניצולם להשקיה חקלאית ע"י קשירת קשר חוזי הן עם הרשויות תורמות השפכים והן עם החקלאים וע"י מתן השטח להקמת מאגרים במסגרת הפרויקט.

העובדה כי הפעלת הפרויקט ממומנת ע"י הרשויות באופן שוטף וכמעט ללא תקלות מצביעה על חשיבות השיקול הכלכלי בגישה להקמת הפרויקט תוך ראיית עלויות התפעול כחלק ממנו.