לאחר השיבושים החריגים בפעילות מתקני ההתפלה בישראל, ניסוי של חוקרים מאוניברסיטת בן-גוריון והטכניון הצליח להפחית משמעותית את עכירות מי הים במתקן אשדוד. כעת נבחנת השיטה בקנה מידה מלא – ואם תצליח, היא עשויה לאפשר הגדלה הדרגתית של היקפי ההתפלה ולהציע כלי התמודדות חדש עם אירועים דומים בעתיד.
התפתחות משמעותית במאבק באירוע העכירות החריג שפגע בשבועות האחרונים בפעילותם של מתקני ההתפלה בישראל: חוקרים מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב ומהטכניון מדווחים על הצלחה ראשונית בניסוי שנועד להתמודד עם הציאנובקטריה שהתפתחה במי הים.
לאחר סדרת ניסויי מעבדה, עבר הטיפול לניסוי בקנה מידה מלא במתקן ההתפלה באשדוד. על פי הנתונים הראשוניים, רמות העכירות הגבוהות שנמדדו במים ירדו לרמה שמאפשרת המשך בחינה תפעולית של תהליך ההתפלה.
מדובר עדיין בשלב ניסויי, אך מבחינת משק המים הישראלי זוהי התפתחות חשובה: הצלחה של התהליך עשויה לאפשר למתקני ההתפלה להגדיל בהדרגה את פעילותם גם כאשר מי הגלם המגיעים מהים נמצאים בתנאים חריגים.
לא בדיוק "אצות": מהי הציאנובקטריה?
אחד הדברים החשובים שעלו במהלך האירוע הוא שהגורם שהשפיע על המתקנים אינו אצה במובן המקובל.
מדובר בציאנובקטריה – חיידק פוטוסינתטי זעיר המכונה לעיתים "אצה כחולית". במקרה הנוכחי דווח על אורגניזמים בגודל של כשני מיקרון בלבד.
הגודל הזעיר והריכוז הגבוה שלהם במי הים יוצרים אתגר משמעותי למערכות הטיפול המקדים של מתקני ההתפלה. כאשר עומס החומר הביולוגי והעכירות גבוהים במיוחד, יכולת הסינון נפגעת והעומס המגיע לשלבים הבאים בתהליך גדל.
עבור מתקן המבוסס על אוסמוזה הפוכה, מדובר בסיכון תפעולי משמעותי.
המטרה: להגן על הממברנות
לבו של מתקן התפלת מי ים מודרני הוא מערך ממברנות האוסמוזה ההפוכה. הממברנות מאפשרות להפריד בין המלחים ומזהמים אחרים לבין המים, אך הן רגישות לעומסים חריגים ולתופעות של הצטברות חומרים ביולוגיים וחלקיקים.
אירוע מתמשך של מי ים באיכות חריגה עלול לגרום לסתימות, ירידה בתפוקת המערכת, צורך בניקויים תכופים ואף לקיצור חיי הממברנות.
לכן, עצירת מתקן או הפעלתו בתפוקה חלקית אינה בהכרח תקלה – לעיתים מדובר בהחלטה שנועדה למנוע נזק יקר הרבה יותר לציוד.
במהלך האירוע הנוכחי פעל מתקן חדרה באופן סדיר, בעוד מתקני שורק א', שורק ב', אשקלון ופלמחים פעלו באופן חלקי. במקביל עלה חשש לפגיעה בציוד הסינון ובממברנות במתקנים שנאלצו לעבוד מול מי ים עכורים.
הפתרון נבחן מתוך "ארגז הכלים" הקיים
אחד ההיבטים המעניינים בניסוי באשדוד הוא שהחוקרים ביקשו ככל האפשר להתבסס על חומרים ותהליכים שכבר קיימים במערכות הטיפול של מתקני ההתפלה, במקום להכניס למתקנים טכנולוגיה חדשה לחלוטין.
הגישה עשויה להיות משמעותית מבחינה תפעולית: פתרון שניתן ליישם באמצעות מערכות קיימות עשוי להיות פשוט ומהיר יותר להטמעה, כמובן בכפוף להצלחת הניסוי, בדיקות בטיחות והתאמה ספציפית לכל מתקן.
המחקר נערך בשיתוף מכון צוקרברג לחקר המים באוניברסיטת בן-גוריון והטכניון.
בשלב הראשון בוצעו ניסויים מבוקרים במעבדה. לאחר שהתקבלו תוצאות מעודדות, הועבר התהליך למים הנשאים בפועל אל תוך מתקן אשדוד – וכעת נבחנת יכולתו לעבוד בנפחים גדולים ובתנאי הפעלה אמיתיים.
אם התוצאות יישמרו גם בקנה המידה המלא, השלב הבא יהיה לבחון התאמה של פרוטוקול הטיפול לכל אחד ממתקני ההתפלה.
משבר ההתפלה מדגיש את חשיבות הטיפול המקדים
האירוע הנוכחי מעלה מחדש סוגיה מרכזית בעולם ההתפלה: איכות מי הגלם היא משתנה שמתקן ההתפלה אינו יכול לשלוט בו.
שינויים ביולוגיים, עכירות חריגה, פריחת מיקרואורגניזמים, זיהום או אירועים סביבתיים אחרים בים עלולים בתוך זמן קצר לשנות את תנאי העבודה של המתקן.
מערכת הטיפול המקדים – Pretreatment – היא למעשה קו ההגנה של הממברנות. ככל שמתקני ההתפלה הופכים לרכיב משמעותי יותר באספקת המים בישראל, כך גדלה החשיבות של מערכות ניטור, סינון וטיפול המסוגלות להגיב במהירות גם לאירועים חריגים.
האירוע האחרון אף מחזק את הצורך בתרחישי חירום עבור מספר מתקנים הנפגעים במקביל, ולא רק עבור תקלה נקודתית במתקן יחיד.
גם לקידוחים חזר תפקיד מרכזי
למרות הירידה בתפוקת ההתפלה, מערכת אספקת המים הארצית המשיכה לפעול. כחלק מההתמודדות עם האירוע הגבירה מקורות את השאיבה ממקורות מים תת-קרקעיים.
בשגרה פועלים מאות קידוחים של מים שפירים ומליחים ברחבי הארץ. בעקבות המשבר הוגברה הפעילות ואף הושמשו קידוחים שלא פעלו במשך שנים.
האירוע ממחיש מחדש את חשיבות הגיוון במקורות המים: גם במדינה שבה ההתפלה ממלאת תפקיד מרכזי, מאגרים טבעיים, קידוחים, מערכות הולכה ויכולת גיבוי נותרו חלק חיוני מחוסנו של משק המים.
ומה לגבי מחיר המים?
למשבר עלולה להיות גם משמעות כלכלית.
הפעלת מתקנים בתנאים קשים מגדילה את הבלאי, את צריכת חומרי הטיפול ואת הצורך בתחזוקה. במקרה של פגיעה בממברנות, מדובר ברכיבים יקרים שהחלפתם עשויה להימשך זמן רב.
לפי ההערכות שפורסמו במהלך האירוע, העלויות למשק עשויות להגיע לעשרות מיליוני שקלים. בשלב זה מוקדם לקבוע כיצד העלויות יתגלגלו לצרכן, אולם אירוע ממושך בהחלט עלול להשפיע על עלות הפקת המים.
מבחן האמת: עבודה רציפה בקנה מידה מלא
התוצאות באשדוד מספקות סיבה לאופטימיות, אך החוקרים עצמם מדגישים כי מוקדם להכריז על פתרון מלא.
המבחן המשמעותי אינו רק הורדת העכירות בניסוי נקודתי, אלא היכולת לשמור על ביצועים לאורך זמן, בספיקות גבוהות ובתנאי ההפעלה של מתקן התפלה מסחרי.
אם הניסוי יעמוד במבחן הזה, משבר הציאנובקטריה עשוי להוביל לא רק לפתרון של האירוע הנוכחי – אלא גם לפיתוח פרוטוקול פעולה חדש שיחזק את עמידותם של מתקני ההתפלה בישראל בפני אירועי איכות מי ים חריגים בעתיד.
