מגזין המים הישראלי הנדסת מים 27
קטן מהם הריכוז מגיע למאות מיקרוגרם לליטר )מקג"ל( ועד לריכוז של
מקג"ל. 2,000 מעל
,2002 בבדיקת פנים דופן הצנרת ב"קו השלישי לנגב", שבוצעה בתחילת
התגלתה שכבה עבה שחורה של ביו-פילם )מעטה ביולוגי( הנוצרת בגלל
מפגש של שלושה מרכיבים: מנגן מומס, חמצן מומס )שלא כמו באקוויפר,
קו ההולכה תמיד מחומצן( וחיידקי מנגן.
כשנוצרים שינויים בתנאים ההידראוליים של זרימת המים בקו ,מתנתקות
שכבות ביו-פילם )עם משקעי מנגן( מדופן הצינור, מתפוררות, וחלקיקים
של השכבה המפוררת נעים עם זרם המים ונעצרים על המסננים של
מערכות ההשקיה.
כדי למנוע היווצרות תנאים לגרימת סתימות שמקורן במנגן שבמים
המושבים, נקטה "מקורות" מספר פעולות במקביל. הפעולות כללו
מחקרים מקיפים להבנת התופעה, הקטנת כמויות המנגן במים המופקים,
שיפור תנאי החדרת הקולחים לאקוויפר וסילוק מבוקר של שכבות ביו-
פילם מדופנות הקו באמצעות שטיפות קו.
מחקרי תופעת המנגן
"מקורות" ביצעה שורה של מחקרים בנושא. בתחילה לשם גילוי הסיבות
להצטברות המנגן במים בחלק מקידוחי ההשבה, ובשלב השני במטרה
לחפש דרכים ואמצעים אפשריים להקטנת ריכוזי המנגן במים המושבים,
כדי למנוע היווצרות שכבות הביופילם על דופנות "הקו השלישי לנגב"
ולמניעת הגעת חלקיקי הביו-פילם עם המנגן למערכות ההשקיה
החקלאיות.
המחקרים כללו: מחקר תהליכים ארוכי טווח באקוויפר - יחד עם פרופ'
עמוס בנין מהפקולטה לחקלאות; תהליכים גיאוכימיים ואיתור מקורות
המנגן - יחד עם ד"ר אורלי גורן מהמכון הגיאולוגי; מחקר דו-לאומי
ישראל-גרמניה ומחקר בין-לאומי, שבחנו טיפול קדם באמצעות חמצון
(; וכן מחקר שיפור קצבי חיצור בשדות ההחדרה, עם $2P
מתקדם )
ד"ר גלבוע אריה מאוניברסיטת בן-גוריון.
MnMמחקר
במחקר זה, שביצעה יחידת השפד"ן של "מקורות", נמצא כי הרוב המוחלט
של השכבה המצטברת על הדופן הפנימית של "הקו השלישי לנגב"
- הוא חומר אי אורגני )לא אורגני, מינרלי(, ושקרוב 80%-- למעלה מ
ממנו הוא מנגן. שכבה זו נמצאה מתאימה לשמש כמצע קטליטי 60%-ל
)תהליכי( יעיל מאוד בהרחקת מנגן או מתכות אחרות, כאשר מעבירים
דרכה מים עשירים במנגן או מתכת אחרת. המחקר נמצא בעיצומו.
פילם על דפנות הקותהליך היווצרות שכבת ביו
המים המושבים הנשאבים מהאקוויפר בקידוחי ההפקה מכילים מנגן
מומס בריכוזים שונים, בהתאם לריכוזים השונים בכל קידוח הפקה, אשר
נעים בין ריכוזים אפסיים בחלק מהקידוחים ועד ריכוזים גבוהים מאד, של
מקג"ל, בכמה קידוחים בודדים. 2,000 מעל
לאחר ההפקה מהאקוויפר, המים המוזרמים בקווי האספקה של "הקו
השלישי לנגב" מכילים שוב חמצן מומס. המנגן המומס זמין לחיידקים
היוצרים שכבת ביו-פילם על דופן הצינור המזרים את המים וכך מתחמצן
המנגן )מנגן חלקיקי(. צריכת המנגן ליצירת שכבת הביו-פילם על דופן
הצינור מורידה באופן דרסטי את ריכוז המנגן במי הקו, ובמשך השנים
הריכוז הממוצע במי הקו היה של עשרות מקג"ל מנגן בלבד. ריכוזים אלה
של מנגן במי הקו נמוכים בהרבה מהריכוזים המותרים למי השקיה על
"פי תקנות ענבר" או מהריכוזים המותרים במי שתייה, ולבד מפוטנציאל
סתימת מערכות ההשקיה, אינם גורמים לשום נזק לגידולים החקלאיים
המושקים במי הקו השלישי לנגב".
הקטנת כמויות המנגן הנשאב בקידוחים
במקביל לעריכת המחקרים על הסיבות לתופעת המנגן, פועלת "מקורות"
להקטנת כמויות המנגן הנשאבות בקידוחי ההפקה. דבר זה נעשה על-ידי
הפסקה או הגבלת שאיבת המים המושבים בקידוחים שבהם ריכוז המנגן
במים גבוה, וכך ייעול משטרי החדרת הקולחין להקטנת פוטנציאל המסת
המנגן באקוויפר.
ייעול משטר החדרת הקולחים לאגני ההחדרה
כדי לייעל את פעולות ההחדרה ולמנוע תנאים אנאירוביים המביאים
להמסת המנגן ממסלע הקרקע, "מקורות" ציידה את שדות החדרת
הקולחים במערכות אוטומטיות, עם מגופים המפוקדים מחדר הבקרה
וסנסורים על מפלס המים בכל אגן החדרה. מערכות אלו מווסתות את
זמני ההצפה והייבוש באגנים, ומאפשרות לשמור על זמני הייבוש הנדרשים
בכל אגן החדרה.
פילם רופפות מדפנות הקוסילוק שכבות ביו
מהניסיון המתמשך בתפעול המערכת ניתן להסיק כי השתחררות שכבות
הביופילם מדפנות הצינור, היא הגורם העיקרי להגברת התנאים להיווצרות
סתימות במערכות ההשקיה החקלאיות. כדי לסלק מהקו עד כמה
שאפשר את שכבות הביופילם הרופפות, מבצעת "מקורות" לקראת סוף
החורף ולפני עונת ההשקיה שטיפה יזומה של הקו מהמשקעים שעל
הדפנות.