דני ליטל – AquaHD
סיון בליך – חברת מקורות יחידת ®WaTech
חשיבות איכות המים
הבטחת איכות המים חשובה ביותר כאשר היא נוגעת למי שתייה. אצות או משקעים בנהרות, אגמים ונחלים עלולים לגרום למים ממקורות אלה להיות בלתי ראויים לשתייה, וכן לפגוע בחיים במים ובאיזון הסביבתי.
כ-633 מיליון אנשים מסביב לעולם אינם נגישים למי שתיה נקיים בשל תשתיות לא מתאימות או היעדר תשתיות כלל. אנשים אלה לרוב שייכים לאוכלוסיות אשר אין להן גישה למשאבים כלכליים ובריאותיים ולחינוך. מים שאינם נקיים מגדילים את הסיכון לחלות במחלות במערכת העיכול, במיוחד עבור תינוקות, קשישים ואנשים בעלי מערכת חיסון חלשה.
הגדרת איכות המים
עכירות הנוזל (Turbidity), הנה פרמטר חשוב בקביעת איכות המים. העכירות נגרמת על ידי מוצקים במים, אשר לרוב אינם נראים לעין ומכילים חלקיקים שאינם גדולים או כבדים מספיק על מנת לשקוע. חלקיקים קטנים יותר ישקעו לרוב לאט מאוד או שלא ישקעו כלל. חלקיקים אלה היוצרים תרחיף, הנם מוצקים קולואידים (Colloid; תערובת אחידה וכמעט הומוגנית של שני חומרים) אשר גורמים למים להיראות "מעורפלים" או "עכורים". רמת עכירות גבוהה במי שתיה מעידה על כמות גבוהה של חומרים מזיקים במים, אשר עלולים לפגוע בבריאות בני אדם ובעלי חיים. המזהמים הללו יכולים לכלול וירוסים וחיידקים, הנצמדים למוצקים בתרחיף. המזהמים פוגמים בתהליכי טיהור המים, אשר לרוב אינם יעילים בהסרת מזהמים מורכבים מן המים.
פגמים טכנולוגיים עכשוויים
מערכות טיהור מסורתיות אינן יכולות להתמודד ביעילות עם תנודות סביבתיות קיצוניות, ובמיוחד מול גשמים שוטפים. במפעלים רבים של סינון מים על פני השטח (Surface water filtration), תנודות כאלה בכמות המים עלולות לגרום לזרימת מים לאחור בתהליך, להידרדרות באיכות המים המסוננים, או אף לסגירת המפעל.
פתרונות נוכחיים כגון הידרוציקלונים (Hydrocyclones) או Gravitational settling דורשים לרוב מספר שלבי טיפול על מנת להפריד את החלקיקים מן המים, כתלות בריכוז החלקיקים ובסוגם. הטכנולוגיות הנוכחיות כוללות לעיתים קרובות את החסרונות הבסיסיים הבאים:
⦁ חוסר יכולת להסיר מגוון רחב של מזהמים מוצקים מן המים.
⦁ דורשות השקעה רבה (CAPEX – Capital Expenditure).
⦁ יוצרות טביעת רגל משמעותית.
הפתרון של AquaHD
הפתרון של AquaHD מבוסס על כוחות הידרו-דינאמיים (Hydrodynamic Forces). הטכנולוגיה משתמשת בכוחות צנטריפטלים ובאפקט הכבידה על מנת להפריד את החלקיקים. ההתאמה של הפתרון לשימוש מסוים מבוססת על מודל מתמטי מורכב הלוקח בחשבון את האנליזה של כמות המים הנכנסים ומחשב את מבנה הזרימה הדרוש על מנת ליצור הפרדת חלקיקים מיטבית.
שלא כמו פתרונות בסגנון הידרוציקלונים ומסננים (Clarifiers), הפתרון של AquaHD מסיר מגוון רחב של מוצקים אורגניים ואנאורגניים מהתרחיף, ואף מסוגל להסיר חלקיקים זעירים בגודל של 2 מיקרון.
פתרון זה מסוגל להתמודד עם כמויות גדולות של חומר מוצק, וכן מאפשר חיסול של מזהמים במים ללא אובדן יעילות. כפי שמתואר בגרף מס' 1 – בדיקות ראשוניות הראו כי הטכנולוגיה מסוגלת לעבוד עם כמויות גדולות תוך שימור איכות המים המופקים.
גרף 1 – בדיקות ראשוניות בנהר הירדן בחורף 2016-2017
מערכת ההפרדה של AquaHD כוללת רק שלב אחד. ממדיה הקומפקטיים של המערכת והשפעתה המינימלית על הסביבה חשובות מאוד כאשר בונים מערכות לטיהור מים באזורים עירוניים.
הפתרון מתוכנן להיות מיתקן בסגנון "חבר והפעל" ('plug and play'). המערכת אינה כוללת חלקים זזים, דבר המאפשר תחזוקה פשוטה בהשוואה לפתרונות אחרים. הפתרון הנו מודולרי כפי שניתן לראות בגרף מספר 2.
גרף 2 – יחידות מודולריות של פתרון הפרדת החלקיקים של AquaHD.
לפי ניתוח טכנולוגי-כלכלי משותף של חברת מקורות ו-AquaHD, הטכנולוגיה דורשת השקעה נמוכה יותר בהשוואה למערכות טיהור מים מסורתיות.
החיסכון בהוצאות התפעול ובהוצאות הון הנו כדלקמן:
⦁ עד 40% מהוצאות ההון מושקעות בשדרוגים.
⦁ עד 70% בעלויות הקמה.
⦁ עד 70%-80% בשטח הקרקע הנדרש (ובכך הקטנת טביעת הרגל).
⦁ הפחתת זמן ההתקנה בזכות מערכת "חבר והפעל".
השלב הבא
AquaHD וחברת מקורות משתפים פעולה על מנת לשפר את יעילות הטיפול במים בתנאים בהם ישנן תנודות בעכירות (Fluctuating turbidity). בעקבות התוצאות הראשוניות המבטיחות של הבדיקות שנערכו בנהר הירדן במהלך השנים 2016-2017, AquaHD ומקורות יריצו פיילוט משותף לטיהור מים על פני השטח. הפיילוט יכלול מסנני Media (מסננים המכילים חול, זכוכית גרוסה קצף ועוד) יחד עם טכנולוגיית ההפרדה של AquaHD כשלב מקדים לטיפול במים. הפיילוט פועל בעונת החורף של השנים 2017-2018 בנהר הירדן.
המטרה העיקרית של הפיילוט היא לבחון את יכולתו של הפתרון לשמר יעילות גבוהה בהפחתת החלקיקים (TSS) בתרחיף וכתוצאה הפחתת עכירות המים וכן הפקת מים באופן יציב, תוך התמודדות עם העכירות המשתנה.
בנוסף, הפיילוט יבדוק את תהליך טיהור המים בשלמותו, ויכלול בדיקה של המים לאחר מסנני המצע, בצורה בה ניתן יהיה למדוד את השפעת הפתרון על תהליך טיהור המים בשלמותו.
לאחר הדגמה זו, ולאחר הוכחת יעילותה של הטכנולוגיה, AquaHD מתכננת להפיץ פתרון זה בעולם במהלך שנת 2018.
