הנדסת מים

מגזין המים הישראלי הנדסת מים 26 ). ההשוואה מלמדת שריכוזים גבוהים 2000( שתיה של משרד הבריאות של מוצקים מרחפים, חיידקים מחוללי מחלות ומתכות במי הנגר העירוני בכפר-סבא מגבילים יישומיי החדרה ישירה לאקוויפר או כל שימוש אחר של מים שפירים לרבות השקיה בלתי מוגבלת. במילים אחרות, נמצא כי מי הנגר העירוני בכפר סבא אינם עומדים באף תקן איכות מים מוכר במדינת ישראל לרבות אוסטרליה וניו-זילנד. המצב שונה לאחר השימוש בביופילטר. , כל המתכות הכבדות שנדגמו ביציאה 7 לדוגמא, בגרף המתואר באיור מהביופלטר היו מתחת לערכי התקן המקסימליים המותרים במי שתייה. סדרי גודל בין הכניסה 3- שיעור הרחקת חיידקים צוואתיים הינה יותר מ ), תוך עמידה בתקנות ועדת ענבר log reduction 3.2( ליציאה מהביופילטר ברוב האירועים, כאשר הביופילטר השיג הפחתה של יותר משני סדרי גודל של הרחקה בדרך כלל ועמד בכל יעדי התקן של שחרור מים לנחלים. איכות המים של מי הנגר המטוהרים הייתה מקבילה לאיכות מים של קולחין שעברו טיפול אקסטנסיבי (שלישוני) המאפשר החדרה לאקוויפר לשם העשרתו ושימוש בהמשך כמי שתייה. הביצועים ההידראוליים (מוליכות הידראולית –קצב חידור) של הביופילטר הינם בגדר הצפוי, כאשר במשך שלושת החודשים הראשונים לפעולתו ירדה מ״מ לשעה, אך בארבעת החודשים 30 המוליכות ההידראולית לערך של שלאחר מכן חידש הביופילטר את יכולת קצב החידור שהתייצבה על יותר מ״מ לשעה. מכאן אפשר להסיק שהצמחים בהם נעשה שימוש 300- מ בביופילטר הצליחו לשמור על קצב החידור בביופילטר ולאפשר את פעולתו התקינה על פי הניסיון האוסטרלי. בחינת הביופילטר לטובת שיקום האקוויפר בעונה היבשה רמת החנקות במי התהום של כפר סבא ובשרון בכלל נחשבת לגבוהות מג״ל). 70 מג״ל (תקן למי שתיה עומד על 122-144 בישראל, בטווח של ביו מ״ק ליום) הביופילטר הראה עלייה 2-3 בספיקות קליטה נמוכות (בין עם התחלתה של 46% מתמדת ביכולת ההרחקה של החנקה בשיעור של 35( 73% ההתבססות הביולוגית של הצמחים והחיידקים בביופילטר ועד מג״ל) לאחר שישה חודשים שהמערכת הגיעה ליעד מוכנות ביצוע, ולמעשה ריכוז המהווה מחצית מהריכוז המקסימלי המותר למי שתיה. יחד עם זאת, כאשר ספיקות גבוהות יותר של מי תהום מזוהמים הוזרמו למערכת, מג״ל 70- יכולת ההרחקה ירדה משמעותית, כאשר הריכוז ביציאה הגיע ל מ״ק של מים. יכולת ההרחקה הנ״ל השתפרה 10-15 לאחר שטופלו כאשר המערכת חוותה הפוגה של שבועיים בין שני הניסויים, דבר המצביע על אפשרות לתפעל את הביופילטר בעונה היבשה בפונקציית מדרגה שתאפשר הפוגות. הניסויים הדגימו את היתכנות היישום של מערכת הביופילטר דו שימושית (תפעול שונה בחורף ובקיץ). אולם נדרש המשך מחקר ופיתוח לאופטימזציה תפעולית על-מנת לטפל באופן רציף בריכוזים הגבוהים של חנקה המצויים באקוויפר החוף. תוצאות פרויקט זה היוו טריגר לפרויקט באונ׳ בן גוריון כחלק מתוכנית ליצירת ערים רגישות מים בישראל. פרויקט העוסק באופטימיזציה של הביופילטר ההיברידי להשבת נגר בחורף וטיהור החנקות במי תהום בקיץ. ניטור בארות החדרה/חלחול כפתרון למי הנגר המטוהרים בארות חלחול רחבות קוטר לצד קידוח צר קוטר החדרה 3 בוצע מערך של מטר, כאשר בין שני סוגי הבארות הותקן מד ספיקה 87 ישירה לעומק של המאפשר בידוד אחד משני סוגי הבארות לטובת ניטור. הבאר העמוקה מק״ש הראתה יכולת החדרה 20-25 שתוכננה ליכולת החדרה של מק״ש. לעומת זאת, הניסויים הראו שבאר רדודה בודדת 11 מקסימלית של מק״ש – ערך הגבוה בסדר גודל אחד מעל 20- הצליחה להחדיר יותר מ החדרת התכן שתוכננה. התצפיות שנערכו לאורך שתי שנות הפעלת המערכת הראו שהביופילטר בכפר-סבא מצריך למעשה רק באר אחת מסוג באר חלחול רחבה כדי לענות על צורכי ההחדרה שמערכת הביופילטר מייצרת. בעקבות זאת, התקבלה המסקנה כי בארות ההחדרה הרדודות הן בעלות יחס עלות – תועלת גבוה. לכן, ניתן ליישם אותן כפתרון קצה להחדרת המים המטוהרים בביופילטר בקנה מידה רחב ומבוזר בסמיכות למערכות השבת מי נגר (פשוט וזול יותר להקים באר רדודה לעומת באר עמוקה). כל זאת, באזור שבו הגשם יורד, דבר שיקטין משמעותית את גל הגאות (שטפון) בעיר ובכך יקל על מערכות הניקוז הקיימות ואף עשוי לחסוך את הרחבתן. למרות שתוצאות אלו מבטיחות, יש לקחת בחשבון שהן ספציפיות לסביבת הביצוע, מאחר שיכולת ההחדרה/חלחול של הבארות תלויה בתנאים ההידרו-גיאולוגיים המקומיים. היבטים כלכליים של פוטנציאל השבת נגר עירוני בישראל דו״ח ההיתכנות הכלכלית שערך מר גדי רוזנטל - מנכ״ל חברת כיוון בניתוח נתוני עלות, ביצוע ויכולות הביופילטר בכפר סבא מצביע על כך שעלות קצירת והשבה של מי נגר עירוני באמצעות טכנולוגיית הביופילטרציה קטנה מ״ק של מי נגר 1- מעלות של התפלת מי ים, כאשר עלות הטיפול ב 14%- ב מ״ק 1 ש״ח בהשוואה לעלות ההתפלה של 2.93-3.25 עירוני עומדת על ש״ח. הניתוח הכלכלי הנ״ל מבוסס על עלויות של מערכת 3.6 העומדת על הפיילוט בכפר-סבא, אשר מטבע הדברים כמתקן חלוץ נחשבת ליקר הרבה יותר ביחס למערכות דומות המבוצעות באוסטרליה. למעשה, הדו״ח הנ״ל לא כלל בשלב זה תועלות נוספות כגון: שיקום האקוויפר המקומי, . הקטנה של תשתיות הניקוז הקונבנציונליות כאשר מי הנגר מושבים 2 . תועלות סביבתיות וחברתיות כגון מניעת זיהום נחלים, חופים 3 , במקור . מופע נופי ירוק בתווך 4 , ומקורות מים ויצירת אזורים ציבוריים נעימים יותר העירוני המשפר את רווחת התושבים ומאפשר ויסות מיקרו-אקלימי. לכן, ניתן להסיק שלקצירת מי נגר עירוני ישנה היתכנות כלכלית בישראל. פיילוטים ובחינת מערכות קצירת נגר חדשות מערכת פיילוט הביופילטר בכפר-סבא הציגה בפועל תרחיש להשבת מי נגר עירוני. כל זאת במסגרת מערכת קצה קו למובל ניקוז קיים הממוקמת בפיתוח חדש של פארק עירוני, הנתונה לגיאולוגיה מסוימת. כך שיש צורך לבחון אמצעים נוספים במגוון תרחישים ובקונפיגורציות שונות, לרבות שוני טופוגרפי וגיאולוגי, וקצירת נגר במקור - עקרון מוביל בגישת ערים רגישות מים. כלומר, הרעיון הוא להמיר את שטחים ציבוריים פתוחים (שצ״פ) הקיימים בפיתוח ירוק פונקציונאלי ירוק לקצירת נגר כדוגמת הביופילטר שהוא רק מרכיב אחד במחסן כלים של אמצעים וטכנולוגיות שייתן מענה רחב יותר לאתגרים בערים. מערכות אלו יקלו על מערכות הניקוז הקיימות בעיר תוך שיפור רווחת התושבים. זה היה המניע העיקרי להקמת מערכות חלוץ נוספות בערים בת-ים וברמלה. מערכות אלה שולבו ברחובות קיימים, תוך הדגמת טכנולוגיות מודולריות חדשניות שפותחו לאחרונה באוסטרליה. מערכות אלה אינן עושות שימוש בצמחים ולכן לא צורכות מים להשקיה, ויכולתן לקלוט מי נגר אף גבוהה בהרבה לעומת הביופילטר. מערכות חלוץ אלו ירו את יריית הפתיחה להקמה של המרכז לערים רגישות מים בישראל בהובלתה של קק״ל בשיתוף הטכניון, אונ׳ העברית ואונ׳ בן גוריון בנגב. המרכז מוביל תוכנית מחקר יישומית ארבע שנתית לבחינת היבטים תכנוניים יישומיים מגוונים כבסיס לרגולציה לאומית עתידית של ערים רגישות מים בישראל.