טיפול בשפכי רפתות, מתקני חלוץ

שמונה מתקנים ברפת הקיבוצית והמשפחתית, המספקים פתרונות לטיפול בשפכי רפתות, נבחנו על ידי צוות שופטים מגוון. בכתבה מוצגים שמונת המתקנים, על יתרונותיהם וחסרונותיהם. יש לקוות שעם המעקב אחר הפתרונות המוצעים, תימצא גם הבשורה למתקנים הטובים והמומלצים, כך שהרפתות בישראל יאמצו אותם

 

במסגרת מתווה לוקר, ניתנו לרפתנים מענקים בעבור פתרונות קצה. מתקציב זה סוכם לקחת 2 מיליון ₪ ולהקים כמה מתקני חלוץ שיתנו פתרונות מקצועיים ישימים למגוון הרפתות בשני המגזרים בישראל. ביולי 2015 יצא "קול קורא" שכלל דרישה לפיה על המתקנים להתחיל לפעול בתוך כ-7 חודשים ועליהם לפעול בשקיפות מלאה כדי שאפשר יהיה לבחון את הביצועים שלהם. 20 פרויקטים הוגשו, כשבחזית עמדו המשקים והרפתות שהביאו את עיקר היזמים ואת הטכנולוגיות.
יום השיפוט היה חגיגה של מקצועיות, יזמות ופריצות דרך עולמיות. כל שופט, ממגוון המוסדות שהשתתפו, דירג את ההצעות בכמה פרמטרים ולבסוף נקבעו תשעה מתקני חלוץ שאמורים לתת תשובות לצורכי הרפתות: שלושה מהם מציעים להתנתק מהמט"ש ושישה מציעים טיפול והזרמה למט"ש, שלושה מיושמים ברפת המשפחתית ושישה ברפת הקיבוצית, וכולם צריכים להראות גם מודולריות לשני המגזרים וגם לגדלים שונים זה מזה של רפת.


המתקנים הנבחרים:
מתקן 1: חברת בול טק אנרג'י פיתחה מסנן חול מיוחד, ללא שטיפה נגדית, ששתי תכונותיו העיקריות הן סינון חומרים דביקים וצריכה זניחה של מי שטיפה.
תיאור המתקן: הטיפול מתבצע בעזרת שלושה מסננים בעלי טכנולוגיה ודרגות סינון שונות זו מזו, שמטרתם לסנן החוצה את רוב המוצקים ובכך להוריד בצורה דרמתית את רמת ה-COD. פעולת הסינון היא פעולה פיזיקלית-מכנית ולא פעולה כימית.
שלבי הסינון: תחילה אוספים את כל השפכים ממשטח ההמתנה ומכון החליבה, בבור שיקוע. לאחר מכן מעבירים את שכבת הביניים הנוזלית שבבור השיקוע לבור שאיבה, ממנו שואבים את השפכים ומעבירים אותם דרך מסנן פרבולי למכל אגירה המשמש מכל איזון. ממכל האיזון מעבירים את השפכים דרך שני מסנני WSMF, שבכל אחד מהם יש מדיומים בגודל גס ועדין. לבסוף עוברים השפכים, לפני שליחתם למט"ש להמשך טיפול, סינון נוסף דרך מסנן שלישי לליטוש סופי. המתקן הוקם בשותפות "רפת גן", קיבוץ נגבה, כיום המתקן לא פועל בשום רפת/משק.
מתקן 2,3: מערכת ייחודית לטיפול פיזיקוכימי בשפכי רפתות. עקרון פעולת המערכת הוא שילוב מפרדה מכנית לאחר תהליך הפתתה (מיצוק) כימי, ללא שיקוע וללא הצפה. אל השפכים מוזרק כימיקל שגורם להפתתת המזהמים. לאחר שלב ההפחתה אפשר בקלות להפריד את הנוזל הנקי המוזרם למערכת הביוב מהזבל היבש הנערם במאצרה ייעודית. הכימיקלים והמתקן עומדים בתקנים ומאושרים על ידי המשרד להגנת הסביבה. את המתקן פיתחה חברת טבת טכנולוגיות מים, והוא הוקם בשתי רפתות - רפת נוביץ במושב מרחביה ורפת קיבוץ עין החורש.
מתקן 4: (Dissolved Air Flotation) הוא מתקן וטכנולוגיה להפרדת מוצקים מיקרוניים (וריכוזם) בתהליך טיפול בשפכים תעשייתיים, חקלאיים ואחרים. במתקן זה מוספים לשפכים, בתהליך סדור, כימיקלים הנקראים קואגולנטים ופלוקולנטים’ הגורמים לקולואידים להתגבש לגושי מוצקים הנקראים "פלוקים". חלק מהשפכים הנקיים (שפכים מטופלים) מסוחררים, ואליהם מוחדר אוויר בטכניקה מיוחדת, תחת לחץ. כאשר הזרם הזה משוחרר ללחץ אטמוספרי’ מתקבל אפקט הדומה לפתיחת בקבוק סודה - משתחררת כמות גדולה מאוד של בועיות אוויר קטנות ביותר. זרם זה מעורבל עם זרם השפכים שעברו הפתתה לתוך מיכל DAF שבו המוצקים (ה"פלוקים") נדבקים אל בועיות האוויר ונוצרת בוצה שצפה אל חלקו העליון של המכל. בחלק זה מותקן גורף בוצה מכני שגורף את הבוצה אל מחוץ למכל. הזרם הנקי, ללא המוצקים (הפרדה של מעל ל 95%), משוחרר מהמכל וזורם לביוב או להמשך טיפול. המתקן הוקם ברפת יד חיל, יד מרדכי.
מתקן 5: מתקן קומפוסט אינטנסיבי בשיטה רציפה המכונה "המתקן הקוריאני". המתקן הופך חומרים אורגניים לקומפוסט לחקלאות ולשוק הציבורי והפרטי. המתקן פועל על עיקרון של הפיכה ועיבוד יומי של הזבל באמצעות חילזון מיוחד והחדרת אוויר דרך החילזון לתוך הזבל, תוך הרטבת הערמה, על מנת להאיץ את התהליך. מחזור הזבל נעשה בשלושה שלבים: שלב ראשון - קבלת הזבל, ערבובו בתאית במקרה הצורך, ויצירת תנאים נחוצים לתהליך קומפוסטציה; שלב שני - ייצוב הקומפוסט במשך כ-30 יום, שבמהלכם המתקן הופך את הזבל לפחות פעם ביום, תוך החדרת אוויר והוספת נוזלים (שפכים), ניקוז התשטיפים ואידוי עודפי הרטיבות; שלב אחרון - ייבוש הקומפוסט והפיכתו למוצר. ניתן לדלג על השלב השלישי ולפזר את הקומפוסט ישירות בשדה. המתקן הוקם ברפת "תפן", קיבוץ תובל.
בתחילת העבודה (אוקטובר 2016), מילאו את המתקן בזבל בקר יבש. הוסיפו שפכים ורסק גזם. במשך כ-4 חודשים המתקן עבד והיה נראה מבטיח. לאחר מכן ערמת הזבל כבתה והפעילות המיקרוביאלית פסקה, הערמה במתקן התקררה והפכה רטובה. נעשו פעולות שיקום, הכנסת רסק גזם חדש וזבל, המשיכו להזרים שפכים בכמות משתנה. בשיא הגיעו לנפח של 20 קוב שפכים ליום. באוקטובר 2017 הפסיקו להזרים שפכים למתקן. מאז ועד היום המתקן מטפל רק בזבל המדרכים ברפת, אשר מעורבבים עם גזם ביחס של 1:1 ומוכנסים למתקן. בקיץ מצליחים להכניס את כל הזבל, בחורף יותר קשה.
מתקן 6: מתקן לגידול תולעים המייצרות "הומוס" וחלבון תולעים. תהליך העיכול על ידי תולעים קיים ונפוץ מאוד בארץ ובעולם, בעיקר לשם ייצור דשן (ביו-הומוס). התוכנית המוצעת משדרגת את התוצרים של התהליך הקיים גם לייצור פרוטאין כמזון לבעלי חיים. למוצרי החברה אישורים לשימוש מהמשרד להגנת הסביבה וממשרד החקלאות. הטכנולוגיה המוצעת מאפשרת גידול תולעים בכל מזג אוויר, בתנאי ישראל, ומאפשרת עמידה ביעד שבו לכל תוצרי הרפת (חלב, בשר, דשן אורגני, קמח תולעים) שוקי יעד. הטכנולוגיה עומדת בתקני שמירת הסביבה, ללא כל שיירים או חומרי לוואי מטרידים או מזהמים. השימוש בפטנט החברה - כלובים לגידול התולעים בחממה - מאפשר לבצע טיפול בפרש ובנוזלי מכון החליבה במשך כל השנה - 365 ימים בשנה. המתקן הוקם בקיבוץ עין חרוד מאוחד. מאחר ומדובר בענף חקלאי חדש ובהתהוות, נדרשים משאבים להשגת אישורים רגולטוריים למכירת המוצר, דבר המהווה סיכון גבוה.
מתקן 7: חברת Aqwind - מערכת ביולוגית אנארובית דו שלבית בתצורת UASB (Up Flow AnaerobicSludge Blanket). המערכת בנויה על זרימה עילית (הכניסה מתחתית הריאקטור והיציאה מלמעלה) במהירות נמוכה יחסית. כתוצאה מהזרימה העילית, מצטברת בחלקו התחתון של הריאקטור שכבת בוצה בנפח של כ-50% מנפח הריאקטור. לשכבת הבוצה שני תפקידים עיקריים: האחד - מסנן שמרחיק מוצקים מרחפים מהנוזל; השני - מצע לגידול בקטריות אנארוביות המפרקות את החומר האורגני. מעבר הנוזל דרך שכבת הבוצה מבטיח מגע טוב בין הנוזל למיקרואורגניזמים ותורם לפירוק של חומר אורגני מומס ומרחף. לאחר מעבר הנוזל דרך שכבת הבוצה, ממשיכים השפכים לעלות ומתנקזים לשוקת שנמצאת בחלקו העליון של הריאקטור. תוצר פירוק החומר האורגני בתהליך האנארובי הוא ביוגז שנאסף בחלקו העליון של הריאקטור ומשמש ליצירת חום או מים חמים לשימושי הרפת. המתקן הוקם ברפת או.תו.תו, מושב באר טוביה.
מתקן 8: הטיפול בשפכים באמצעות Constructed Wetlands נעשה באמצעות תהליכים טבעיים, ללא שימוש בציוד אלקטרו-מכני, ומשולבים בו מנגנוני טיפול פיסיקליים, כימיים וביולוגיים. השפכים מוזרמים דרך מצע המורכב מחומרים טבעיים ועליו שתולה צמחייה שמתאימה לסביבת שפכים. בתהליך הביולוגי מתקיימת ביו-דגרדציה טבעית באמצעות בקטריות המתפתחות באופן טבעי בסביבת בית השורשים של הצמחים הגדלים על פני ה wetland. ה"מזהמים" משמשים נוטריאנטים לבקטריות ונוצרות תרכובות יציבות לא מזהמות. ייחודה של השיטה הוא היותה חופשית בעיקרה מתחזוקה ואמינה מאוד. בתהליך זה אפשר לטפל בשפכים ממקורות שונים ולהגיע לאיכויות קולחין גבוהות. הטיפול נחשב אקסטנסיבי, משוכלל ומחייב הקצאת שטח להקמת גני הטיהור. במקרה הפרטי הנדון ולפי בקשת מנהל הרפת, תוכנן מתקן גדול מהנדרש, על מנת להגדיל את הנידוף הטבעי באמצעות הצמחייה. בנוסף, נבנתה בריכת אגירה לטובת אידוי וכל זאת במטרה מוחלטת להתנתקות מן המט"ש האזורי. המתקן הוקם ברפת בית זרע.
מתקן אחד מתוך התשעה לא הוקם.
השוואה איכותית בין הטכנולוגיות שנבדקו במהלך הפיילוט מפורטת בטבלה מס' 1.
במהלך 2018 - 2019 נערכו בבית דגן ארבעה ימי עיון ארציים לרפתנים, למרכזי המשקים ולכל מי שמתעסק בנושא (מדריכים, חוקרים, יזמים). במהלך ימי העיון הוצגו מגוון דעות ודרכי פעולה. בנוסף, התקיימו עשרות כנסים, ימי עיון והרצאות בנושא במסגרות אזוריות ובכנס מדעי הבקר בירושלים. בנוסף, משרד החקלאות יזם סדרת בדיקות חטף למתקנים שפעלו בתקופה זו, על מנת לאפיין את איכות השפכים המטופלים ולכמת באופן איכותי את התשלום שיש לשלם למט"ש עבור חריגות ואי עמידה באיכויות השפכים שנדרשות.
נדגמו 17 משקים ב-4 סבבים בהתאם לעונות השנה: חורף, אביב, קיץ וסתיו. כל הדגימות בוצעו ע"י אותו דוגם, דוגם מוסמך, ונבדקו באותה מעבדה מוכרת (בקטוכם), התוצאות מפורטות בטבלה מס' 2. חשוב להדגיש, כי הטבלה מציגה את הנושא באופן כמותי והנתונים הכתובים בה נלקחו ממקבץ דגימות מצומצם.

 טבלה מס' 1

 

 טבלה מס' 2

 


לסיכום
במכלול השיקולים הכלכליים לבחירת טכנולוגיה לטיפול בשפכי רפתות, יש לקחת בחשבון, מעבר לעלויות הקמה ותפעול, גם את התשלום שיש לשלם למט"ש עבור הזרמה של ערכים חריגים בהתאם לתקנות.
הדרך עוד ארוכה. יש לקוות שעם המעקב אחר הפתרונות המוצעים, תימצא גם הבשורה למתקנים הטובים והמומלצים, כך שהרפתות בישראל יאמצו אותם ויצעדו צעד נוסף, בתהליך שמטרתו להפוך אותן לבנות קיימא, ולהפחית עוד יותר את הנזק הסביבתי הנגרם כתוצאה מגידול בקר.


This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

הדפסה הורדה

לשאלות ופרטים נוספים

נא מלאו את פרטיכם ונציגינו ייצרו עמכם קשר בהקדם