Download
1 / 35
E N D
מים אפורים הנם מים שמקורם במקלחות, אמבטיות, כיורי רחצה,מכונת כביסה ומי עיבוי מזגנים. מים אלו, לאחר טיפול נכון יכולים לשמש להשקיה. גם במי המטבח ניתן ורצוי להשתמש שוב, לדוגמא במעגל בננה ופפאיה האוהבים ריכוז אורגני גבוה. אנו מחפשים ליצור מערכת ביולוגית המטפלת במים האפורים לשימוש חוזר על ידי חיקוי תהליכים טבעיים. באילו מים להשתמש?
חומרים אורגניים תרכובות פחמימניות של חנקן וזרחן. חומרים אנאורגניים כגון: מתכות כבדות. מיקרואורגניזמים כחיידקים, וירוסים, תולעים, חד-תאיים מהם גם פתוגנים (גורמי מחלות). פירוק אירובי, אנאירובי תהליכי הטיפול בשפכים תהליכים פיסיקליים - הרחקת גורמי הזיהום המוצקים מבוסס על הפרדת מוצק מנוזל. תהליכים ביולוגיים - הרחקת החומר האורגני הפריק והחומרים המזינים. תהליכי טיפול כימיים - משולבים עם הפיסיקליים פלוקולציה, חטוי. אפיון שפכים:
מונחים ומושגים • BOD5 Biological Oxygen Demand • COD–Chemical Oxygen Demand(הכי גבוה במי כביסה) יחס BOD : COD גבוה במים אפורים • XOC– Xenobiotic Organic Compounds • TOC– Total Organic Carbon • TSS– Total Suspended Solids • DOX– Dissolved Oxygen • H2S – Hydrogen Sulfide
אפיון מים אפורים • טמפ' 18-38 מעלות צלזיוס. ככל שהטמפ' גבוהה יותר, יש שקיעה מוגברת של CaCO3 ומלחים אנאורגנים, וגדילה מוגברת של מיקרואורגניזמים • PH בין 6-8.7 ככל שה-PH בסיסי יותר והטמפ' נמוכה יותר, יורדת יעילות חיטוי בעזרת כלור: Cl2 + H2O HOCl + HCl PH 4-7.2 = 75% HOCl + 25% OCl PH 8 = 75% OCl + 25% HOCl
יעילות חיטוי • בתגובה של כלור עם חומרים אורגניים, מתקבלות תרכובות כלורואורגניות, הנמדדות כ- TOX (Total organichologens), הידועות כגורמות בעיות בריאות. • מהן התרכובות הנמוכות הן הטריהלומתאנים (THM’s), החשודים כמסרטנים. • במים טבעיים, מוצאים לרוב תרכובות חנקן אורגניות, חומרים אמוניקלים ואמינים, הנובעים כשארית מהתפרקות חומרים חנקן אורגניים. אמוניה ואמינים מגיבים עם הכלור ונוצרים כלורואמינים. • חלק מהכלורואמינים (מונוכלוראמין ודיכלוראמין) משמשים כחומר חיטוי, אולם הם דורשים זמן מגע ארוך מהכלור, ויעילותם פחותה
XOC – Xenobiotic Organic Compounds קבוצה מגוונת של תרכובות שמקורם בחומרי ניקוי, בשמים, חומרי שימור וסבוני כביסה. ישנן כ-500 תרכובות שונות, אורגניות ואנאורגניות, במי השפכים של הבית. • מוצרי ניקיון המכילים פנולים (חומרי חיטוי, תרופות, קוטלי עשבים) • שרשראות ארוכות של חומצות שומן - מגיע מסבון, שמנים אכילים ושומן. • תוספי ריח, מרככים ומשמרים
שקר הפלואור • "חברת דשנים וחומרים כימיים המספקת פלואור למי השתייה בישראל הודיעה הערב (רביעי) כי היא מפסיקה בסוף חודש אוגוסט את אספקת החומר”הארץ, 24 ביוני 2009 • צדק חברתי? • חומצה פלאורו-סיליצית • מחקרים? • משרד הבריאות...?! אז מדוע מתעקשים להפליר?
איכות מים "קשיות המים" נגרמת בעיקרה ע"י יוני סידן ומגנזיום, אך גם יוני מתכות נוספים כברזל, מנגן, בריום ואלומיניום תורמים לקשיות. גורמי הקשיות במים: Ca+2, Mg+2, Fe+2, Mn+2, Ba+2, Al+3מלחי קשיות המים מתייחסת ליונים המומסים במים ולא למשקע קשיות חולפת<< עלייה בטמפ' - עלייה בקלציום קרבונט קשיות מתמדת >> עלייה בטמפ'
איכות המים ריכוך המים הקשים על ידי מלחים נעשה הן ע"י הוספת מלחבמכונות כביסהושטיפת כליםוהוספת מלחלדטרגנטים באבקה, והן במתקני ריכוך המבוססים על חילוף יונים. הקשיות מהווה גורם עקיף רציני ביצירת זיהום נוסף של מי התהום, עקב השימוש המוגבר במלחים לשם ריכוך המים הקשים. הקשיות מקטינה את יעילות חומרי הניקוי, הסבון והדטרגנטים, ומחייבת שימוש בכמויות מוגברות של חומרים אלו. קשיות המים הייתה בעבר מדד מסורתי ליכולת המים להקציף סבון. כשהמים "קשים" נדרשת כמות ניכרת של סבון ליצירת קצף יוני Ca+2 ו- Mg+2 שבמים, מגיבים עם הסבון ויוצרים מלח קשה תמס, שמהווה מטרד, מלכלך את הכביסה ומפריע לפעולת הסבון כחומר ניקוי. בארץ רוב המים מוגדרים כמים קשים עד קשים מאוד
איכות המים • "במי הקולחין בישראל - מי ביוב מטופלים המשמשים להשקייה - ישנן שאריות של הורמונים ותרופות אנטיביוטיות בכמויות גדולות. החומרים הללו נספגים בגידולים החקלאיים ומחלחלים למי התהום - כך אומר המדען הראשי של המשרד להגנת הסביבה, ד"ר ישעיהו בר אור. מלבד הזיהום הסביבתי החמור, עלולים חומרים אלה לגרום למגוון תופעות בריאותיות חמורות"
constructed wetlandאגן ירוק • מערכת ביולוגית הבנויה מאזור שיקוע, אגן ירוק ובד"כ מיכל איסוף ומשאבה להשקיה. • האגן הנו אטום למניעת חלחול וזיהום מי תהום. • צמחייה ייחודית קולטת חמצן מהאוויר ומעבירה אותו לשורשים. החמצן מאפשר את התפתחותם של מיקרואורגניזמים מועילים שונים בעלי יכולת פרוק וספיחה של מגוון מזהמים, שמנים, מתכות כבדות ורעלים שונים על גבי המצע.
מערכת זרימה אופקית מחופה • מערכת אסטטית היוצרת מיקרו-אקלימים ומושכת מגוון בעלי חיים היוצרים מארג אקולוגי. • טיפול והשבחת המים המתבססים על תהליכים טבעיים ואשר כמעט ואינם מצריכים תחזוקה. • המערכת מתקיימת וניזונה מעומס אורגני אשר ללא טיפול היה הופך לזיהום סביבתי. • במערכת אין מים גלויים - הזרימה מתחת לפני המצע מונעת מפגעי ריח ויתושים.
קצב זרימה איטי פילטרציה פיסית שיקוע מוצקים מרחפים פירוק בקטריאלי אירובי ואנארובי של תרכובות אורגניות פיטורמדיאציה - הטמעה, ספיחה וספיגה של מתכות כבדות ומזהמים אנאורגנים (ליגנדים) רזוספרה–נשנוש בגרוש תכונות האגן הירוק
תכונות האגן הירוק • ישנם מספר מנגנונים – פיסיים, כימיים וביולוגים – התורמים לתמותה והפחתה של מיקרואורגניזמים ובקטריה במערכות אגנים ירוקים. מנגנונים אלו כוללים סדימנטציה, סינון פיסי, ספיחה, תמותה טבעית, טריפה, יצור ושחרור אנטיביוטיקה טבעית בשורשי הצמחים ומבקטריות אחרות, וחשיפה לתנאים אנאירוביים קשים המשפיעים על הטמפ', ערך ההגבה וריכוז החמצן.
פתוגנים • Coliform organisms, enteric organisms (Salmonella, Shigella and poliovirus Type 1 Cryptosporidium, Giardia) • opportunistic pathogens ( Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa) • מקור: מקלחת, כביסה, שטיפת ידיים לאחר ביקור בשירותים, טיפול בפצעים דלקתיים, שטיפת בשר נא • E. Coli (אינדיקטור מסורתי לזיהום צואתי) • Staphylococcus aureus • Pseudomonas sp. פתוגנים אופרטיוניסטים ממקור לא צואתי
צמחי מים (מאקרופיטים) • Thypha latifolia • Glyceria fluitans • Phragmites australis • Brassica juncea • Armoracia rusticana • Helianthus annuus • Lemna minor, Azolla pinnata, Eichhornia crassipes
דטרגנטים והמלחת הקרקע • למצגת !
מונחים ומושגים • דטרגנט אניוני ממיס שומנים תוך יצירת דיספרסיה • דטרגנט נוניוני ממיס שומנים תוך יצירת אמולסיה של שני נוזלים לא מסיסים • מרככי מים • מלחים אלקליים מלחי קרבונאט, סיליקטים. גורמים לתפיחה של סיבי כותנה פירוק שומנים ומשפרת יעילות דטרגנטים. • מלבין • מבשם • מחמצנים • אנזימים
ועדת הלפרין 1999 • קולחים באיכות גבוהה מאד – השקייה בלתי מוגבלת קולחין איכות 20/30 ממכון הטיהור ("קו בסיס") סינון עומק גרנולרי עכירות 5< NTU או 10 מג"ל מוצקים מרחפים חיטוי 30 דק' מינימום ולפחות 1 מג"ל כלור נותר כללי 10< חיידקי קולי צואתי ב-100 מ"ל קולחים • איכות גבוהה 2 חסמים, איכות "קו בסיס" • איכות בינונית 3 חסמים ועד 60 מג"ל BOD ו-10 מג"ל מ"מ • חסמים: • השמדת גורמי מחלה - סינון עומק גרנולרי, השהייה 60 יום, עד 10% קולחים במאגר יצירת נתק בין קולחים לפרי – 25 ס"מ, 50 ס"מ, מחיצה. טפטוף טמון יחשב שני חסמים! • פרי העובר טיפול חום גבוה, פרי בעל קליפה בלתי אכילה, פרי הנאכל מבושל • חיטוי הנו חסם הכרחי עבור כל ירק נאכל חי • בהשקיית קולחים באיכות בינונית יש לשמור על מרחק מינימלי של 60 מ' ממבנה מגורים וציבור, ואסורים להשקיית ירקות!!
מה קיים? מה רוצים? מרכיבים קיימים, יחסי גומלין, גבולות, גורמים מגבילים, משאבים מיקום במרחב מיקום בזמן, הוצאה לפועל איזו? כמה? מי? 1. ניתוח האתר 2. הערכה 3. תכנון 4. אסטרטגיה 5. תחזוקה שלבים בתכנון מערכת
מרכיב אזורי מרכיבי קרקע מרכיבי צמחייה מרכיבי אקלים מיקום יחסי סוג ואיכות קיימת ורצוייה 4 עונות ניתוח אתר - המשך
מערכת אגן ירוק – שכונת שפירא, ת"אמערכת לדוגמא דרישת הלקוח מערכת שתסנן את המים אפורים מן הבית (מקלחת, אמבטיה, כיורים) ותטהר אותם לאגירה למטרת השקיית גינה. המערכת תהיה אסטטית, תשתלב בגינה וצמחיית המים תשמש חיץ בין החצר לבין השכנים. ישולבו כמה שניתן חומרים ממוחזרים, והמשאבה תהיה שקטה ככל הניתן.
ההתחלה - השטח בו תמוקם המערכת
הצבת אמבטיות וצנרת קיבוע מרכיבי המערכת ובדיקת זרימה בית המשאבה
מילוי מצע הגדילה – חצץ במקרה זה הרכבת החיפוי וקבלת המראה הסופי – אגנית עץ מרשימה עשירה בצמחייה
תוצאה - מערכת אקולוגית טבעית ומרשימה לסינון המים משומנים, דטרגנטים, מתכות וחומר אורגני. הגינה מרוויחה מים שפירים להשקיה וגדר חיה טבעית ללא טיפול שוטף (כמעט) *ניתן לקבור את המערכת כולה בגובה פני הקרקע
חומר קריאה מומלץ: • REMOVAL OF MICROORGANISMS FROM DOMESTIC GREYWATER USING ARECYCLING VERTICAL FLOW CONSTRUCTED WETLAND (RVFCW) - Gross**, D. Kaplan**, K. Baker* (2006) • דו"ח ועדת הלפרין – עקרונות למתן היתרים להשקייה בקולחים (2002) • http://oasisdesign.net/ • http://www.celebratewaste.org/index.php • http://books.google.com/books?id=tLHefCIWKJgC&printsec=frontcover&dq=calculating++constructed+wetland+area&source=gbs_summary_r&cad=0#PPP1,M1 • http://www.lanfaxlabs.com.au/index.html
