אקולוגיה וסביבה

צעד ראשון ליצירת ערים רגישות מים בישראל – מיזם הביופילטר בכפר-סבא

14 בדצמבר, 2015

מיזם הביופילטר בכפר-סבא | צילום: אנצ'ו גוש, באדיבות ארכיון הצילומים של קק"ל


מאת

ירון זינגר
המחלקה להנדסה אזרחית, אוניברסיטת מונאש, אוסטרליה

ניהול משאבי המים העירוניים מעצב היבטים רבים של הסביבה העירונית ואת איכות חיי המתגוררים בה. ניהול משק המים העירוני בישראל נעשה בצורה מבוזרת ­– לרוב תאגידי המים אחראים לאספקת המים לתושבים (לרבות סילוקם למט"ש האזורי), ואילו מי הנגר העירוני מנותבים על-ידי מערכת הניקוז העירונית למספר מובלי ניקוז ענקיים המזרימים אותם אל מחוץ לעיר, ולרוב ישירות לים.

האפשרות להפוך את מי הנגר העירוני, הנחשבים מטרד שיש להזרימו אל מחוץ לעיר, למשאב מים חדש, בטוח וזמין למגוון שימושים, לרבות להעשרת מי תהום, היא הרעיון המרכזי בגישת "ערים רגישות מים" (water sensitive cities). בעיר כזו מסלול מעבר המים מנוהל בהתאם למקורו ולייעודו, ונושא עִמו ערך חברתי ורוחני. "ערים רגישות מים" מאמצות ומשלבות מערכות ניהול מים מבוזרות ומרכזיות, זו לצד זו, כסל פתרונות להבטחת אספקת מים בעתיד רווי או שחון במים, לשמירה על אקוויפרים (אקוות) ונחלים בריאים, לשיפור המיקרו-אקלים והנוף העירוני ולצמצום טביעת הפחמן שלהן.

ה"ביופילטר" (שהוא מסנן ביולוגי) הוא אחד האמצעיים הטכנולוגיים המרכזים במסגרת גישת "ערים רגישות מים", שתפקידו להתמיר את מי הנגר למשאב. טכנולוגיית הסינון הביולוגי (biofiltration) להשבת מי נגר עירוני פותחה באוניברסיטת מונאש, ומיושמת בהצלחה רבה באוסטרליה ובסינגפור. הביופילטר נראה כגינה לכל דבר, וניתן לעצבו בדרכים שונות ובגדלים שונים. לעתים קרובות הוא מותקן בגנים ציבוריים, לאורך הרחובות ובכיכרות העיר, כאלמנטים המייפים את הנוף העירוני ויוצרים מיקרו-אקלים לרווחת התושבים.

הביופילטר עובד על עיקרון של "שרשרת טיפול", המכילה בין חמש לשבע שכבות סינון וטיהור ייעודיות, שמשולבים בהן סוגי צמחים ייחודיים. הצמחים משמשים מצע לביופילם המטהר את המים, סבילים לשונות האקלימית ולעקת הזיהום במי הנגר. מערכת הסינון הביולוגי מסוגלת להרחיק ממי הנגר ביעילות גבוהה מתכות, חומרי הזנה (בעיקר זרחן וחנקן), משקע וכן חיידקים פתוגניים שמקורם במי ביוב.

לשם בחינת ההיתכנות של גישת "ערים רגישות מים" בישראל והשבת מי נגר עירוני בפרט, התקבלה בקק"ל יוזמת המחבר לביצוע מיזם חלוץ ראשון בישראל. בהמשך נבחרה העיר כפר-סבא להוביל יחד עם קק"ל, בהנחייתו המדעית והיישומית של המחבר, הקמה ובחינה של מתקן ביופילטר היברידי ייחודי בעל עקרון פעולה כפול. מערכת זו תוכננה להשתמש במי נגר עירוני, לטהר אותם ולהחדיר אותם למי התהום בתקופה הגשומה, בעוד שבמשך התקופה היבשה נבחנה יכולת המערכת לשיקום מי התהום המזוהמים בחנקה ולמעשה לבצע דיאליזה לאקוויפר. כלומר, מערכת הביופילטר נבחנת לראשונה כמערכת דו-שימושית (חורף וקיץ), וכאמצעי יעיל להפיכת תשתיות ציבוריות (כדוגמת גנים ציבוריים, איי תנועה, מפרדות) לתשתיות ירוקות רב-עונתיות בעלות תפקיד נוסף בתנאי האקלים והגֵאו-הידרולוגיה הקיימים בישראל. נוסף על כך, המיזם בחן אפשרויות שונות של שיטות החדרה וחלחול להעשרת מי התהום ולשיקום מקומי של אקוות החוף. נקודת המוצא של תכנון הביופילטר היא רווחת התושבים. מסיבה זו תוכנן הביופילטר בכפר-סבא כאמפיתאטרון המסוגל להכיל כ-350 איש בשטח של 1,500 מ"ר, והוא משמש מוקד לקיום אירועים קהילתיים.

מי הנגר העירוני שנוטרו בכפר-סבא אינם עומדים בתקני איכות המים ישראליים, ולכן לא ניתן להשתמש בהם בצורתם הגולמית. הביופילטר בכפר-סבא הראה יכולת הרחקה גבוהה של מגוון מזהמים ממי הנגר העירוני (מתכות, חומרי הזנה, חיידקים פתוגניים ומשקע) ועמד בתקן איכות מים להשקיה בלתי מוגבלת (על פי המלצות ועדת ענבר לתקן איכות קולחים), תקן איכות מים להחדרה ולשחרור לנחלים, לרבות תקן מי שתייה טוקסולוגי (לא מיקרוביאלי), לצד תקני איכות המים האוסטרליים המחמירים לשחרור מי נגר עירוני לסביבה. בהיבט שיקום האקוויפר, הביופילטר הראה יכולת הרחקה של 73% חנקה תוך עמידה בתקן מי שתייה, תחת משטר זרימה מנתי, אולם בשינוי משטר הזרימה לרציף חלה ירידה ביכולת הרחקת החנקה.

לאחרונה נוספו עוד שני מתקני הדגמת טכנלוגיות בבת-ים וברמלה, שיחד עם הביופילטר בכפר-סבא מהווים למעשה מעבדות מחקר ופיתוח לטובת תכנית מחקר בין-תחומית ארבע-שנתית שהושקה לאחרונה מטעם קק"ל. בתכנית משתתפות קבוצות מחקר מהאוניברסיטה העברית בירושלים, מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב ומהטכניון – מכון טכנולוגי לישראל. כמו כן, משתתפים בה צוותים מקבילים באוניברסיטת מונאש שעזרו לגבש את התכנית כבסיס למרכז מחקר, שירכז את התוצרים המדעיים ויביא ליישומם. המרכז יביא בהמשך גם לגיבוש ערוצי הטמעה בשיתוף רשות המים, הרשויות המקומיות, חברת מקורות וגורמים נוספים. סקירה מעמיקה על גישת "ערים רגישות מים" וכן תוצאות השימוש בטכנולוגיית הביופילטר שהוקם בכפר-סבא בשילוב מסקנות ותובנות להמשך, צפויות להתפרסם באקולוגיה וסביבה בשנה הקרובה.

ציטוט

זינגר י. 2015. צעד ראשון ליצירת ערים רגישות מים בישראל – מיזם הביופילטר בכפר-סבא. אקולוגיה וסביבה 6(4).
העתק


כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

מחקרי סביבה אצלך בתיבה

    מאת

    ירון זינגר
    המחלקה להנדסה אזרחית, אוניברסיטת מונאש, אוסטרליה

    ציטוט

    זינגר י. 2015. צעד ראשון ליצירת ערים רגישות מים בישראל – מיזם הביופילטר בכפר-סבא. אקולוגיה וסביבה 6(4).
    העתק

    תכנים נוספים שעשויים לעניין אותך

    בקצרה
    השפעה של רעש מטורבינות רוח על חיות בר – התייחסות בתהליכי תכנון
    רעש טורבינות עלול להפוך את בתי הגידול בסביבת הטורבינות לעוינים עבור מינים רבים של בעלי חיים הרגישים לרעש, וייתכן שבעלי חיים מסוימים יחוו פגיעה משמעותית יותר מאחרים מכיוון שהם רגישים יותר לרעש
    המילה האחרונה
    הביטחון הלאומי בצל משבר האקלים העולמי
    המשימות והאתגרים שמשבר האקלים עשוי להעמיד בפני צה"ל
    בקצרה
    אליה וקוץ בה – הגזים הידידותיים לאוזון תורמים להתחממות העולמית
    לאור ההצלחה המרשימה של פרוטוקול מונטריאול בהפסקת השימוש ב-CFCs וב-HCFCs, מדינות העולם פועלות עכשיו להכניס תיקון בפרוטוקול מונטריאול, שיאפשר לטפל בהפחתת השימוש ב-HFCs במסגרתו, כך שיהווה פעולה תומכת לפעולות המתבצעות במסגרת אמנת האקלים
    לראש העמוד