מחקר איחוד אירופי Horizon 2020

גמלון טכנולוגיות לשדרוג מתקני טיפול ביולוגי בשפכים להשבת משאבים SMART Plant Scale-up of low-carbon footprint material recovery techniques in existing wastewater treatment plants“ SMART-Plant”.

 

חברת אגרוביקס בשיתוף פעולה רב שנים עם מקורות, חברת המים הלאומית פיתחה טכנולוגיה מהפכנית המשתמשת בחייקדים מיוחדים שיודעים לפרק את הזיהומים בשפכים ללא השקעת אנרגיה ואף יצור ביוגז אשר ניתן לניצול בכדי להפיק אנרגיה ממקור מתחדש.
מקורות השכילה להשקיע וללוות את אגרוביקס שמובילה את התפיסה הסביבתית-כלכלית החדשה אשר רואה פסולת ושפכים כמשאב אשר ניתן לניצול ומיחזור במקום מטרד אשר צורך כמויות אדירות של אנרגיה.
המתקן הניסיוני החדש אשר נחנך ב- 23/11/2017 במכון טיהור שפכים כרמיאל המטפל בשפכי כ- 215,000 תושבים, הוא חלק מקונסורציום במימון האיחוד האירופי שמאמין שהמעבר ל"כלכלה מעגלית" הינו צורך אקוטי לאנושות במאה ה-21.
המתקן הניסיוני מטפל בכ-250 מטרים מעוקבים של מי שפכים ביממה (שווה ערך למושב בינוני), ללא צריכת אנרגיה כלל בד בבד עם ייצור אנרגיה, כמו גם הקטנת עלויות התפעול השוטף בהשוואה למט"ש רגיל.
Scale-up of low-carbon footprint material recovery techniques in existing wastewater treatment plants“ SMART-Plant”

במהלך שנת 2015 הצטרפה חברת מקורות לקבוצת מחקר גדולה (26 גופי אקדמיה, מחקר ותעשייה) מאירופה ומישראל, שהגישו יחד הצעת מחקר משותפת לקול קורא של נציבות המחקרים של האיחוד האירופי. הצעת המחקר זכתה ותתוקצב לתקופה של 4 שנים בסכום של כ- 220,000 יורו.
יש לציין כי תוכנית הורייזן 2020 של האיחוד האירופי היא תוכנית הדגל עבור האקדמיה והתעשייה באירופה והזכייה היא אחת הבודדות מתוך למעלה ממאה הצעות שהוגשו על ידי קבוצות מחקר שונות מהעולם לקול הקורא בתחום.
הגדרת הבעיה:
במתקני טיפול בשפכים (מט"שים), קיימת תופעה שכיחה של קליטת עומסים שמעבר לעומסי התכן, הן בגלל איחור בהרחבת מט"שים והן בגלל תנודות עומס גבוהות מאוד הנובעות מפעילות חריגה ולא מוסדרת של תעשיות, כגון שפכי בתי בד (עקר) מתעשיית הזיתים, או ריכוזים חריגים מאוד של שומנים משפכי משחטות ושפכי תעשיות שונות באזור.
היות וגופי הרגולציה אינם מצליחים לצמצם את התופעה על ידי תקינה רגולטיבית ואכיפה, מגיעים המט"שים לעיתים למצב של התמוטטות התהליך הביולוגי ופגיעה חמורה באיכות הקולחים. כתוצאה מכך גדלות עלויות התפעול, הכוללות כימיקלים ואנרגיה, ועולה גם הסיכון של זיהום סביבתי כתוצאה מהזרמת קולחים באיכות לא ראויה לסביבה.
לאור הבעיות לעיל, נוצר צורך בפיתוח אמצעי טכנולוגיה חדישים להגברת יציבות ועמידות תהליכי הטיפול במט"שים לתנודות העומס, תוך צמצום עלויות התפעול.
מיזם משותף של חב' מקורות יחד עם חב' ההזנק אגרוביקס, מקדם פיתוח ובחינת טכנולוגיה חדשה של תהליך ביולוגי אנאירובי במצע מקובע לטיפול קדם בשפכים מעורבים (עירוני + תעשייתי), בעלי עומס אורגני גבוה. הטכנולוגיה מתבססת על שיטה ייחודית להעשרת חיידקים אנאירוביים לטיפול אנאירובי מקדים בשפכים על ידי קיבוע החיידקים למצע פולימירי, המקנה להם קצב תהליך מוגבר, יציבות ויכולת להתמודד בהצלחה עם תנודות העומס האורגני הגבוהות שבשפכים. היתרון של טכנולוגיה זו הוא בכך, שהוא מתגבר על בעיית השטיפה של החיידקים (Washout), שקורית בדרך כלל בריאקטורים אנאירוביים רגילים.
במהלך השנים האחרונות נבחנה הטכנולוגיה במט"ש כרמיאל בקנה מידה חצי חרושתי (ריאקטור 4 מ"ק) והציגה ביצועים טובים של טיפול בעומסים גבוהים תוך הגדלת יעילות ייצור הביוגז, הקטנת כמויות הבוצה והקטנת דרישת האנרגיה לאספקת חמצן במורד התהליך.

מטרות המחקר:

1. גמלון הטכנולוגיה (הגדלת סדר גודל של טכנולוגיות) לטיפול מקדים בשפכים גולמיים מרמה של ריאקטור חצי חרושתי של כ- 4 מ"ק למערכת תעשייתית (Demo) עם ריאקטור בנפח של כ- 25 מ"ק.
2. הגדלת יצור הביוגז בכ – 25%-30% ביחס לביצועי מט"שים רגילים.
3. הרחקת כ-30% - 40% חומר אורגני מומס (בשיקוע ראשוני רגיל, אין כמעט הרחקת חומר אורגני מומס).
4. הקטנת צריכת האנרגיה לטיפול האירובי במורד בכ- 25%.

התועלת הצפויה מהמחקר:

1. בחינת אפשרות הקטנת עלויות התפעול בטיפול בשפכים (צריכת אנרגיה, כימיקלים, פינוי בוצה ותוספת בייצור הביוגז).
2. שיפור עמידות ויציבות תהליכי הטיפול הביולוגיים בפני עומסי הלם של שפכי התעשייה.
3. אפשרות דחיית השקעות להרחבת מט"שים על ידי הוספת אלמנט הקדם טיפול הנ"ל.
4. יצירת טכנולוגיית מדף שתוכל לשמש את חב' מקורות להגשת הצעות לטיפול בשפכים במקומות שונים בארץ ובעולם.