בלי לאבד טיפה של מים: טכנולוגית הביופילטר
החורף הישראלי מזכיר יותר את האביב האירופאי ובשנים האחרונות אנו סובלים ממשבר מים מתמשך. כתוצאה מכך, נוצר צורך במציאת פתרונות פורצי דרך למקורות מים חלופיים. בשנים האחרונות פועלת בכפר-סבא בשיתוף עם קק"ל אוסטרליה, טכנולוגיית הביופילטר, שנועדה לאגור מי גשם שעד כה הלכו לאיבוד
כעשרות מיליוני ממ"ק של מי גשם אובדים בכל שנה בישראל כנגר עירוני בלתי מנוצל הזורם לים. במקביל, הרחבת ערי החוף יוצרת רצועת שטח בלתי חדיר המונע חלחול למי התהום ולאקוויפר החוף בפרט. פועל יוצא של העדר שטחים לחלחול נגר עירוני, נגר הסוחף עימו חומרים רעילים ומזהמים הנשטפים לחופים וגורמים נזקים עצומים לים ולדגה, דבר שלאורך זמן עלול להוביל להפרת המאזן האקולוגי בים.
בישראל, הנחשבת כמדינה בה מי התהום מהווים משאב עיקרי למשק המים הלאומי, מי התהום באזור מישור החוף (אקוויפר החוף) נמצאים בנסיגה מתמדת עקב אי מילוי טבעי, גדילה בצריכת מים בעקבות גידול באוכלוסיה ומיעוט משקעים מתמשך כתוצאה משינויי אקלים גלובליים, דבר שהביא לירידת מפלס חמורה באוגר זה. בעקבות ירידת המפלסים המאזן ההידרולוגי מופר, ומי ים מצליחים לחדור לתוך אקוויפר החוף ולהמליחו באופן בלתי הפיך.
לאחרונה יצא לדרך פיילוט לבחינת טכנולוגיית הביופילטר, שמאפשרת לטהר מי גשם, להחדירם למי התהום ולמנוע מעשרות מיליוני ממ"ק מי גשם לזרום לים. הטכנולוגיה החדשה, שפותחה על ידי ירון זינגר, חוקר ישראלי מהפקולטה להנדסה אזרחית באוניברסיטת מונש שבאוסטרליה, נבדקת בשנים האחרונות בכפר סבא בשת"פ עם מומחי קק"ל, ובתרומת ידידי קק"ל באוסטרליה. אם תיושם בהרחבה, עתידה טכנולוגיית הביופילטר להעשיר את משק המים הלאומי של ישראל.
מדובר בטכנולוגיה ירוקה, המתבססת על תהליכים ביולוגים ופיזיקליים טבעיים וידידותיים לסביבה. המים שמוחדרים לאקוויפר אינם חשופים לאידוי מואץ ועוברים תהליך סינון וטיפול על שכבות קרקע וחול עם תוספים וצמחים. החיידקים שמתפתחים במקום מסלקים מהמים מזהמים שונים ומתכות כבדות. מדובר בטכנולוגיה שכבר הוכחה מדעית על ידי אוניברסיטת מונש ונוסתה בהצלחה על ידי חברת המים של מלבורן.
הביופילטר הראשון
בשוליה הצפוניים של כפר-סבא, לצד שכונת מגורים חדשה, על גבול שטחי הפרדסים ההיסטוריים שכבר אינם ברובם, מתנהלת הקידמה בקצב מפתיע. באתר שהוקצה על-ידי העיריה, הוקמה מערכת הביו-פילטר הראשונה מסוגה בישראל, לצורך ניצול מי-הגשמים הנאספים בתקופת הגשמים מרחובות העיר והחזרתם לשימוש עירוני.
רק כדי לסבר את האוזן- בעונה ממוצעת נאספים במערכות התיעול של ערי מישור החוף בישראל כ-200 מיליון מטרים מעוקבים של מים, המוזרמים כולם אל הים ואינם מנוצלים. ככל שגדלים השטחים הבנויים כן הולך ומתמעט חלחול מי-הגשמים אל מי-התהום. תמונת מצב זו עומדת בפני שינוי.
מערכת הביו-פילטר מבוססת על שילוב של זני צמחים ייחודיים, חיידקים בעלי תיאבון לחומרים המזיקים לאיכות המים ושכבות של חול ואדמה, והיא קולטת מי-נגר מזוהמים בשאריות דלקים, מתכות כבדות וחנקות, ופולטת מים באיכות מי-שתייה, או קרוב לזה.
תיאורטית ומעשית, מוכר העיקרון הזה מזה שנים לא מעטות, אך קיבל תנופה מעשית משיתוף פעולה פורה בין קק"ל אוסטרליה וההפקולטה להנדסה אזרחית באוניברסיטת מונש שבאוסטרליה, להקמת מתקן ניסיוני ראשון מסוגו בישראל.
מערכת הביו-פילטר צמודה לשכונת הפארק הירוק בכפר-סבא, בשטח המיועד להיות פארק עירוני גדול. בקצה השטח עובר צינור הניקוז של מי-הגשמים הנקלטים בשליש משטחה העירוני של כפר-סבא. צינור זה יספק למתקן הביו-פילטר את המים, בשלב ראשון בין 4000 ל-7000 מטרים מעוקבים. מים אלה ייבדקו בכניסתם למערכת מבחינת הרכבם וריכוז המזהמים שבהם, יוכנסו לבריכת-איגום בנפח של כמה עשרות מטרים קוב, שם יחלחלו דרך שכבות של צמחיה, חיידקים "זוללי-מזהמים", וחול, אל רשת של צינורות שרשוריים מנוקבים, שיקלטו את המים.
מערכת ניטור נוספת תבדוק ברציפות את איכות המים המטוהרים, ותאפשר את החדרתם בחזרה אל מי-התהום באמצעות כמה בארות לא-פעילות הנמצאות באיזור. את העודפים הבלתי מנוצלים תמשיך המערכת להזרים בחורף אל ערוץ נחל רעננה, שאפיקו צמוד למתקן, מצפון לו.
הבארות האלה הן הסיבה השנייה להחלטה להקים את הביו-פילטר דווקא בשטח הזה. בשטח מצויות חמש בארות שהשאיבה מהן הופסקה בגלל זיהום חמור של המים בתרכובות חנקן (חנקות) שהביא את רשות המים להחלטה לאסור את השימוש בהן. מערכת הביו-פילטר מסוגלת, על-פי כל הנתונים, להחזיר בארות אלה לחיים, לפחות לשימוש חקלאי ולגינון.
מאחר ומערכת הביו-פילטר פעילה רק כאשר נאספים מי-גשמים מהרחובות, היא תנוצל ביתר הזמן למעין דיאליזה של מי-הבארות המושבתות. צינור-לחץ מן הבארות הללו עובר בשטח המתקן, וממנו יוזרמו לתוך הביו-פילטר מים ישירות מן הבארות, יעברו את שלבי הסינון והטיהור מחנקות, ויוחזרו לבארות. באופן כזה אני מקווה שנוכל להשיג השבחה של מי- הבארות המושבתות עד לרמה שתאפשר חידוש ניצול הבארות הללו.
בעבודת-צוות הצליחה קבוצת המחקר להגיע לתוצאות מדהימות בסילוק ביולוגי של חנקות ממים, כשהם עונים בכך לאחת הבעיות המרכזיות של אוסטרליה. ריכוזי החנקות הגבוהים במים הם הגורם המרכזי לשגשוגן של אצות, הצורכות את החמצן שבמים, ולמעשה "ממיתות" לחלוטין אגמים, נהרות ואפילו אזורים שלמים של ימים ברחבי העולם.
במהלך שהותו של החוקר ירון זינגר באוסטרליה, יזמה קק"ל ויקטוריה, אוסטרליה, שת"פ עימו ועם אוניברסיטת מונאש. לאחר תהליך ארוך של תכנון הפרוייקט באוסטרליה, הוחלט לעניין רשויות מקומיות בישראל בהכנסת מערכת ביו-פילטר לשטחן לצורך הגדלת כמויות המים הזמינות לשימוש.
הצלחת הפרויקט והרחבתו
חודש ינואר 2013 היה משופע במשקעים שנוצלו היטב במגוון הפרויקטים של קק"ל, במסגרת הסיוע לשיקום משק המים בישראל. מאגרי השטפונות, מאגרי המים למיחזור, האגנים הירוקים ומתקן הביופילטר החדשני בכפר סבא – כולם מאפשרים ניצול טוב יותר של מי הגשמים, לטובת החקלאות, מניעת שטפונות, מניעת זיהום הנחלים והים במי נגר מזוהמים וחסכון במים שפירים.
בינואר 2013, בכפר סבא ירדו בשבעה ימים למעלה מ-230 מ"מ גשם, כמעט מחצית מהכמות השנתית הממוצעת, וחלק לא מבוטל מהם הוחדר למי התהום לאחר שטופל בביופילטר. מעבר למניעת בזבוז המים יקרי הערך, המתקן גם מקל על מערכת הניקוז העירונית, ומסייע במניעת הצפות. המים שנאספים במתקן, מוחדרים בשני אתרים: באר בקרבת מקום ומערכת שעומקה כ-90 מ' להחדרת המים ישירות לאקוויפר. סך הכל ניתן לטפל במיתקן זה ב-5,000 קוב מים בשנה.
בחורף 2014 מתכננת קק"ל להקים עוד שני ביופילטרים – ברמלה ובבת ים. מיתקנים אלה יבחנו שתי סביבות שונות: ברמלה תנוקז כמות גדולה של מים מציר תנועה בין עירוני מרכזי – כביש 40; בבת ים יוקם הביופילטר בשכונת מגורים קיימת, ויתמודד עם הצרכים של אוכלוסיה עירונית צפופה.
תכנית ערים רגישות למים
הביופילטר מהווה חלק ממערך רחב יותר של "ערים רגישות למים" - תכנית מחקרית יישומית בינתחומית חדשה, שקק"ל שותפה בה. מטרת התכנית למצוא דרכים חדשניות לניהול משק המים העירוני לרווחת התושבים בצורה יעילה ובת-קיימא.
בשאיפה ליישם את הגישה בארץ הוקם בתמיכת קק"ל בישראל ובאוסטרליה מרכז מחקר שפועלים בו מומחים מהאוניברסיטה העברית, בן גוריון, הטכניון ואוניברסיטת מונאש במלבורן, אוסטרליה. המומחים מסבירים כי תכנון ערים רגישות למים שואף לתת מענה לאי-הוודאות הקיים בעולם כולו בנוגע לשינויי האקלים ולצרכים העתידיים באזורים השונים, במטרה למצוא דרכים לניצול מיטבי של מקורות המים המוגבלים שעומדים לרשות האדם.
שינויי האקלים בעולם כולו מלמדים שישנן תקופות אינטנסיביות של גשמים חזקים, לכן אפילו אם מקבלים את אותה כמות שנתית של משקעים, חלק גדול מהמים הולך לאיבוד. ככל שבונים יותר ערים וסוללים יותר כבישים, יש יותר אזורים שבהם המים אינם יכולים לחדור למי התהום.
"המטרה היא לראות איך אפשר ללכוד את מי הגשם בתוך העיר ולנצלם לטובת התושבים", מציין ג'ו קרייצר מקק"ל אוסטרליה. "פיתוח אמצעים טכנולוגיים מתאימים אינו מספיק להשגת המטרה. בקביל יש צורך להגביר את מודעות התושבים, להשקיע בחינוך ובהמשך גם לקדם חקיקה מתאימה".
קרייצר מציין כי קק"ל אוסטרליה תמשיך לקדם את הנושא, מתוקף היותה של אוסטרליה אחת המדינות המובילות בעולם בשימוש עירוני במים ובמחקר בנושא זה: "מערכת יחסים טובה מבוססת על תועלת הדדית", מסכם קרייצר, "ואין ספק שלאוסטרליה יש הרבה מה ללמוד מישראל בנושא של מחזור מים בסביבה כפרית, כך שיש כאן בהחלט מצב שבו כולם יוצאים כשידם על העליונה.
- הצטרפו אלינו לעמוד המיוחד של גיבורי הסביבה
