טיפול בשפכי רפתות - מכון חליבה וחצר

במאמר הקודם סיכמנו, מדוע ניתוק מהמט"ש הוא הדרך המומלצת ביותר לטיפול בשפכי רפתות. המאמר הנוכחי סוקר את הדרכים ה"פחות מוצלחות" להתמודד עם השפכים הללו לפני ההזרמה למט"ש

 

תזכורת: שפכי חצר ההמתנה והצינון הם שפכים קשים לטיפול, קשים לדיגום, קשים להולכה וקשים למט"ש. אז למה בארץ הרשויות מכוונות לכך שיטפלו בהם ברפת, ידגמו אותם, יוליכו אותם ויקלטו אותם במט"ש?
תקציר למאמר הקודם: שפכי הרפת מכילים עומס אורגני ונוטריאנטים בריכוז גבוה ושפיעות נמוכות מאוד. מכיוון שכך, הם נתפסים בעולם המערבי כחומר דישוני. הרשויות בארץ מכוונות לפתרונות טיפול קדם שאחריהם השפכים מוזרמים למט"ש.

 

חלק א - טיפול הקדם לקדם - הפרדת מוצקים ללא כימיקלים
בעקבות הפעלת טיפולי הקדם בארץ במספר רפתות, מובן כיום כי כל מערכות הקדם צריכות מתקן קדם לקדם. מערכות הטיפול האנארוביות רגישות למוצקים, לכן נדרשת הפרדת מוצקים ממש טובה בבור "קש גדול ככל שניתן". כך מבצעים מקסימום שיקוע וסינון מוצקים דרך הצופת המצטברת, ומשיגים תחילת פרוק אנארובי.
למערכות פיזיקו-כימיות יש קושי בטיפול במומסים, לכן יש העדפה ל"בור קש" קטן עם זמן שהיה קצר להפרדת מוצקים גסים בלבד ומניעת הפירוק האנארובי המתחיל להתרחש בבור גדול. חשוב עוד יותר מיכל מיצוע ויסות השפכים, מעורבל במינימום שהייה של חצי יום. המיצוע חשוב מאד לטובת מינון הכימיקלים.


1. "בור קש" או שיקוע המוצקים
זהו בור אלכסוני המתחיל להפחית מוצקים באופן משמעותי. רצוי לפחות יום שהייה. הבור צובר מוצקים בשיקוע ובצופת. הצופת אף משפרת את התוצאות, כשהזרימה עוברת דרכה על ידי סינון מוצקים. בור הפרדה כזה קיים כמעט בכל הרפתות הקיבוציות ובהרבה מהמושביות. זהו בור "חכם" מאוד, מכיוון שבאמצעים פאסיביים לחלוטין הוא מפחית עומס מוצקים משמעותי.
משטר הניקוי של הבור חשוב, מכיוון שניקוי הבור הכרחי. אך בור נקי מידי או בור מלא מיד, אינם מבצעים עבודת הפרדה טובה, והאיכויות יורדות באופן משמעותי אחרי ניקוי ולפני ניקוי. תקופות אלה פוגעות גם במערכות טיפול הקדם בהמשך.
ישנן רפתות שאימצו את השיטה של פינוי מספר כפות טרקטור מתוך הבור אחת לשבוע שבועיים ללא ניקוי מלא. אלה לרוב מצליחות לשמור על ביצועים אחידים.


2. מפרדות מכאניות
ישנן מספר שיטות הפרדה מכאניות ללא כימיקלים:

  • הרוטורסטריינר ונפה רוטטת מפרידות את החלקיקים הגדולים ואינן מורידות את העומס האורגני באופן משמעותי. הן בעיקר מהוות הגנה על מערכות שאיבה במורד או המערכות המכאניות של הטיפול הפיזיקוכימי.
  •  מפרדה בורגית במודל המוכר כ"כפר גלעדי" - הן מפרדות בורגיות המייצרות לחץ בשלב הסינון על מנת להשיג יובש משמעותי בערמת המוצקים ולאפשר פינוי נוח במינימום תשטיפים. מפרדות אלה נמצאות בשימוש רחב בעולם, כאשר הנוזלים מפוזרים בשדות והמוצקים מובלים למרחק. הרעיון הוא להקל ולצמצם נוזלים בשלב הובלת המוצקים.
  • כאשר המטרה היא לטפל בשפכים ולא לפזרם, הדחיסה מייצרת עליה משמעותית בחומר האורגני המומס במים והיא לא משרתת את קדם הטיפול שבמורד.
  • מפרדה תופית סינון תופי עם מרווחי רשת כפי שנבחר על ידי הרפתן ובהתאם למרווח כך יכולת ההפרדה.
  • מפרדה בורגית חצי מילימטר ללא דחיסה – משרתת כמעט את כל הרפתות והחזיריות באירופה. מפנה מוצקים במתקן קטן פשוט ואמין מאוד.


חלק ב   - טיפול הקדם
1. הפרדת מוצקים כימית - תוספת כימיקלים מאפשרת התלכדות של המוצקים המרחפים "הסוררים" שאינם אוהבים לשקוע או לצוף.
היתרונות המשמעותיים קשירה כימית והפרדת מוצקים, מאפשרת הפחתה של כ-30% בחנקן והפחתה מלאה כנדרש בערכי טור ב' ל-TSS ולזרחן.
המערכת אינה מחייבת הפרדת מוצקים טובה במעלה.
החסרונות המשמעותיים תלות באספקת כימיקלים, תשומות זמן לתחזוקת מנועי המשאבות, כיול מדי מפלס, חובת מתן כימיקלים בעודף בשל התנודתיות בעומס השפכים. מתן כימיקלים בעודף יוצר לעיתים בעיות במערכות ההולכה במורד. הכרחי נפח ויסות במעלה. פחת המערכת קצר יחסית למערכות פאסיביות.
רגישויות הטכנולוגיה אם קיים בור שיקוע במעלה, המוצקים כבר מתחילים להתפרק אנארובית ולכן התוצאות פחות טובות.
לאחר ההתלכדות הכימית ניתן להפריד את החלקיקים מהנוזל בכמה שיטות:

  • הפרדה פאסיבית על ידי שיקוע נפח המשקעים מהווה כשליש מנפח הנוזלים וזהו נפח שלא מתאים להזרמה למאצרות. השליש התחתון עדיין דליל מדי להזרמה לפרויקטי הביוגז האזוריים, אך יכול בהחלט להתאים.
  •  הפרדה מכאנית על ידי מפרדת דיסקים - כולל ציוד אלקטרומכני המחייב תחזוקה. (9-10 מנועים ושלושה מדי מפלס).
  •  הפרדה מכאנית על ידי DAF- כולל ציוד אלקטרומכני המחייב תחזוקה. (7 מנועים ו-3 מדי מפלס).

 הפרדה פאסיבית על ידי שקי גאוטיוב - מחייב משטח בטון גדול ומנוקז ועבודת פינוי תקופתית של המוצקים. (3 מנועים ומד מפלס).


2. הטיפול האנארובי זהו טיפול ביולוגי שאינו צורך כימיקלים וכמעט ואינו מייצר בוצה. התהליך מייצר את גז המתאן, אך ניצולו כלכלי רק במתקנים בהם מזינים את המדרכים והחצרות והוא לא מבוסס על מי מכון החליפה וחצרות הצינון. התהליכים האנארוביים מטפלים בחומר המומס. רמת ה-TSS שלהם אינה נמוכה מערכי טור ב'. תהליכים אלה אינם מטפלים בתרכובות החנקן ואינם מטפלים בזרחן.
היתרונות המשמעותיים תהליך ללא תלות בכימיקלים וללא מספר רב של מנועים ומדי מפלס לתחזוקה. קיים המערכת ארוך יותר.
החסרונות המשמעותיים עלויות החריגים גבוהות יותר בשל ערכי TSS, אמוניה וזרחן.
רגישויות הטכנולוגיה ישנה רגישות לטמפרטורות נמוכות. פעילות הבקטריות יורדת באופן משמעותי. כמו כן ישנה רגישות לחומרים רעילים, היות וזו מערכת ביולוגית. תכולת אנטיביוטיקה גבוהה בשתן, כימיקלים לניקוי ולחיטוי בכמות חריגה יעכבו את התהליך.
השיטות האנארוביות הקיימות הן:

  • הטיפול האנארובי במכלים - הטיפול האנארובי בראקטור מסוחרר בזמן שהייה של כיומיים, מאפשר בעיקר טיפול במומסים. הוא מצריך הפרדת מוצקים טובה במעלה; בור שיקוע או מפרדה טובה במעלה הכרחיים. ככל שבור השיקוע גדול יותר כך ביצועי הראקטורים האנארוביים טובים יותר.
  • טיפול אנארובי פאסיבי בבריכות עפר - זמני שהייה ארוכים מאפשרים פירוק אנארובי פאסיבי ושיקוע מוצקים באגנים.

חלק ג' - טיפול מלא בשפכים
ישנם מספר פתרונות המאפשרים טיפול מלא בשפכים. פתרונות אלה טובים כאשר אין אפשרות לאדות את השפכים, לדשן בהם או להזרים למט"ש. עלות ההקמה ו/או התפעול לטיפול מלא, גבוהות בהרבה מעלויות החריגים למט"ש ולכן יש לבחון את כדאיותם כמכלול של עלויות הקמה, עלויות תפעול המערכת, החיסכון באגרה הבסיסית והחיסכון בעלות החריגים.


1. שיטת הווטלנד - שיטת האגנים הירוקים הינה שיטה טובה מאד לטיפול פאסיבי, אך בשונה מטיפולי הקדם זהו טיפול מלא. בשיטה זו אין אפשרות לעשות טיפול חלקי מכיוון שמניעת הסתימה מחייבת תכנון מתקן בגודל המטפל באופן מלא. בשיטה זו אין אידוי מלא של הקולחים והנוזל הנותר אינו באיכות השקיה או באיכות הזרמה לסביבה. מכיוון שכך, לרוב הנוזל העודף עדיין צריך להגיע למט"ש, עדיין צריך לשלם אגרה בסיסית ולרוב גם חריגים לנושא אמוניה וזרחן.
הווטלנד הינה שיטה המבוססת על שלושה תהליכים:

  • סינון מוצקים על פני המצע
  • טיפול ביולוגי בנפח המצע
  • אידוי על ידי אוופוטרנספירציה

היתרונות המשמעותיים תהליך פאסיבי. עלות התפעול נמוכה, תשומות הזמן לתחזוקה נמוכות.
תהליך ללא תלות בכימיקלים וללא מספר רב של מנועים ומדים לתחזוקה. אידוי חלק ניכר מהמים חוסך בעלויות הזרמה למט"ש.
החסרונות המשמעותיים דרוש מתקן גדול מאוד, כדי למנוע סתימות במצעים ולכן עלויות הקמה מאוד גבוהות, צבירת מים בשכבה העליונה גורמת למטרדי יתושים ובשל הצמחייה קשה לרסס. כאשר המצע נסתם, עלות השיקום גבוהה.
רגישויות הטכנולוגיה בעיקר לסתימות.
א. שפכי הרפת מלאים במוצקים בגודל מקרוני שאינם "נתפסים" על פני המצע. כניסת החלקיקים למצע מהווה סיכון גבוה לסתימות.
ב. החומר האורגני המומס החודר למצע הינו מזון להתפתחות בקטריות. התפתחות בקטריות אלה אף היא גורם סתימה.


2. טיפול אנארובי, אירובי – רצוי לפני טיפול אירובי קדם-קדם טיפול לסילוק מוצקים, שלב טיפול אנארובי והשלב הביולוגי האירובי מהווה ליטוש משלים טיפול.
היתרונות המשמעותיים טיפול המאפשר הזרמה למט"ש ללא עלות חריגים, חוץ מערך הזרחן המחייב השלמת טיפול כימי. השטח הנדרש קטן יחסית.
החסרונות המשמעותיים עלות הקמה גבוהה, עלות תפעול גבוהה, מספר שלבי טיפול שונים לטיפול ותחזוקה, ציוד אלקטרו-מכאני ומכשור. הקולחים עדיין אינם מתאימים להשקיה בשל המליחות ומוזרמים למט"ש.
רגישויות הטכנולוגיה התהליך מורכב ומחייב מעקב של איש מקצוע.
חלק ד' - טיפולים משולבים עם זרם המדרכים
ישנם בשוק ארבעה פתרונות המשלבים את הטיפול במדרכים יחד עם הטיפול בשפכי מכון החליבה וחצר הצינון.
שילוב השפכים עם בוצת המדרכים במערכות הטיפול האלה, לרוב אינה תומכת בטכנולוגיה אלא מאלצת אותה לפעול בתנאים שאינם מועדפים, על מנת לאפשר מתן פתרון מלא לרפת. אילוץ זה עלול לגרום לחוסר יעילות של מערך הטיפול.
כיצד משפיעים השילובים על יעילות המערכות והתוצר:

1. מתקן הביוגז הינו מערכת לייצור חשמל מבוצת מדרכים וחצרות. דילול הראקטור עם מי מכון החליבה אינו מועיל לתהליך ואינו פוגע בו. השילוב מאפשר לרפת לקבל פתרון הוליסטי תוך שהיזם לוקח על עצמו עלויות עודפות בהשקעה, בעלות הובלות ופיזור.

2. מערך התולעים בנוי לטיפול בזרם המדרכים ואינו יכול לספוג את כל שפכי הצינון בספיקות הגבוהות.

3. המערכת המשולבת אנארובית-ואירובית המשלבת טיפול למדרכים ולשפכים ומזרימה את הקולחים למט"ש מייצרת מחד ביוגז, אך גם מייצרת קולחים להזרמה למט"ש.
הזנת המדרכים למערך הטיפול מאפשרת בשלב האנארובי את ייצור הגז אך תורמת מליחות מאד גבוהה לקולחי המערכת המוזרמים למט"ש.

4. מערכות המבצעות קומפוסטציה, אוורור מאולץ והיפוך לזרם מדרכים לאחר מיצוק, לא יכולות לקבל את כל שפכי חצר הצינון בספיקות הגבוהות של הקיץ.


לסיכום:
לסיכום שני המאמרים מובאות עובדות והנחות ולצידן שאלות למערכת האוכפת.
האם לא נגזר מכל הנתונים כי עדיף לא להפנות למט"ש שפכי רפתות?
להבנתי, מכל הנתונים, עדיף לא להפנות למט"ש שפכי רפתות, ולעודד כל פתרון שהוא במסגרת החוק, ובתנאי שהוא עומד בכל כללי ההגנה על הסביבה, התושבים והקרקע.

 

 

 

הדפסה הורדה

לשאלות ופרטים נוספים

נא מלאו את פרטיכם ונציגינו ייצרו עמכם קשר בהקדם