מכון טיהור שפכים – מה תפקידו , השיטות והשלבים.

מצורף הסבר על תפקידו של מכון טיהור שפכים והשיטות והשלבים בטיהור שפכים.

התפקיד של מכון טיהור שפכים הוא לנקז את שפכי מערכת הביוב, על מנת לטהר אותם, כדי שיוכלו לשמש לצרכי חקלאות או יושבו לנחלים שבטבע.

 

שיטות ושלבים בתהליכי טיהור שפכים

תהליך טיהורם של השפכים במכונים האינטנסיביים מתבצע בהדרגה, בשלושה שלבים עיקריים:

     שלב ראשוני:

השפכים עוברים טיפול מכני וסינון גס, ומתבצע שיקוע לחלקיקים כבדים הצפים בהם, לרבות הרחקתם של חלק ממוצקי הפסולת המרחפים במים ושל החומר האורגני המצוי בהם.

     שלב שני:

פירוק של חומרים אורגניים בשפכים, מורחקים מוצקים מרחפים נוספים ומתבצע שיקוע של הבוצה.
בנוסף חיטוי להסרת חיידקים ומיקרואורגניזמים מחוללי מחלות.
בסיומו של שלב זה בתהליך מתקבלים מי קולחים צלולים, המכילים ריכוז נמוך יחסית של חומר אורגני,

     שלב שלישי:

במהלכו יעבורו מי הקולחים טיפולים שיעלו את איכותם

באופן שיאפשר שימוש להשקיית גידולים חקלאיים הראויים למאכל אדם,  מבלי  לפגוע בבריאות הציבור.

האפשרויות לטיפול בשלב השלישי

• סינון גרביטציוני באמצעות החדרת מי הקולחים דרך חול.

• הרחקת חנקן ממי הקולחים בתהליך ביולוגי.
• סינון נוסף ויסודי של פסולת מוצקים מרחפים.
• הרחקת זרחן ממי הקולחים בתהליכים ביולוגיים ו/או כימיים.
• סינון בלחץ באמצעות העברת מי הקולחים במסנני חול סגורים, הכרוך בהשקעת אנרגיה.

האפשרויות הן  מכוני טיהור  אינטנסיביים ואקסטנסיביים.

מכוני טיהור אינטנסיביים:
מטפלים בשפכים במרבית המקרים, באמצעות הזרמת כמויות גדולות של אוויר לאגני איוור,

ומסתמכות על פירוק תרכובות חנקניות ואורגאניות המצויות בהם, על ידי אוכלוסיית חיידקים פעילה שגדלה בתוכם.

הליך זה נשלם על ידי הזרמת השפכים שטוהרו באגני האיוור לאגני שיקוע, והפרדת מוצקים מרחפים,

שמורכבים בעיקר מתרכובות אורגניות בלתי מסיסות ומתאי חיידקים, לקבלת מי קולחין.

מכוני טיהור אקסטנסיביים:
משלבים בריכות ייצוב אנאירוביות עמוקות עם בריכות אירוביות רדודות, לקידום התפתחותן של אצות,

אשר פולטות חמצן לתוך המים, שתורם להתפתחות חיידקים.

אגן ירוק ומערכת מרבדי קנה

אגן ירוק או מערכת מרבדי קנה, הנם ביצות מלאכותיות שנועדו לחקות תהליכי טיהור כאלו המתרחשים מאליהם בביצות טבעיות.

אגנים ירוקים מסננים באופן טבעי ואפקטיבי גורמי  זיהום שונים ממי השפכים, לרבות חומרים אורגניים, מתכות כבדות ומוצקים מרחפים, ומוקמים באלפיהם ברחבי העולם כולו.

צמחי ביצה, הגדלים באגנים הירוקים, מפתחים מערכת שורשים צפופה, שמצטברת לכדי משטח רחב, ומעודדת את התפתחותם של חיידקים ומיקרואורגניזמים על גביה.

חיידקים אלו מפרקים את גורמי הזיהום האורגניים שמצויים בשפכים, ואילו צמחי המים קולטים את תוצרי הפירוק.

כתוצאה מעצם הימצאותם של הצמחים והשורשים הענפים, מואטת זרימת המים,

כך שמתאפשרת שקיעתם של מוצקים מרחפים שונים לתוך קרקעית האגן.

בנוסף, נקלטות חלק מהמתכות הכבדות על ידי אותם צמחים, וחלקן אף נקשר למצע הצמחי.

עוד מסייעים האגנים הירוקים להשתחררותו של חנקן בתהליכי דניטריפיקציה, בסיועם של כלל המיקרואורגניזמים במערכת.

תהליכי הטיהור במערכת מרבדי הקנה אינה מוגבלת לפירוק ביולוגי בלבד.

תגובות כימיות המתרחשות בין חלקיקים מזהמים ומתכות מאפשרות את שיקועם של חלק מהתוצרים על קרקעית האגן.

בנוסף, חשיפת הקולחים לאור ולאוויר מסייעת לפירוק החומרים האורגניים וממיתה מיקרואורגניזמים מחוללי מחלות.

 

תפקידן של בריכות החמצון בתהליכי הטיהור

בריכות חמצון הנן מקווי מים מלאכותיים, שמנקזים אליהם את מי השפכים מיישובים קטנים, המונים מאות תושבים בלבד, לשם טיהורם מחומרים אורגאניים באמצעות חמצון ביולוגי.

הטיהור בבריכות החמצון מתבסס על תהליכי פוטוסינתזה שמתבצעים על ידי אצות ירוקות בשכבות המים העליונות,

אשר חשופות לקרינת השמש, מה שמעשיר את הקולחים בחמצן.

חיידקים ומיקרואורגניזמים נוספים המצויים בקולחים, מנצלים את החמצן הזה לקיומם,

ומפרקים בתהליכים בקטריאליים את החומרים האורגניים המצויים בשפכים.

בנוסף, מתקיימים בבריכות החימצון תהליכי ניטריפיקציה ומינרליזציה ההופכים את האמוניה שבשופכים לחנקית ולחנקה.

לצד יתרונותיהן של בריכות החמצון, טמונים בהם חסרונות בלתי מבוטלים:

תהליכי הטיהור המתרחשים בהן רגישים לשינויי טמפרטורות, להיפוך שכבות המים ולתנאי האקלים המשתנים וכן מהווים סביבת גידול אידאלית לזחלי יתושים, שמהווים מטרד משמעותי.

.

87% מכלל מי השפכים העוברים תהליכי טיהור בישראל, מגיעים לרמת איכות שמאפשרת להשתמש בהם למטרות השקיה, ובאמת כשליש מצריכת המים בענפי החקלאות השונים מקורה במי קולחין, מה שהופך אותנו לאחת המדינות המובילות בעולם בתחום זה.