תקציר
שפכים תעשייתיים מאופיינים בדרך כלל על ידי הקושי לטפל בהם במסגרת מיתקני טיפול בשפכים עירוניים. הקושי נובע מהעומס האורגני של חומרים
קשי-פירוק והרעילות, המאפיינים את השפכים של מפעלי כימיה, פרמצבטיקה ומתכת רבים. במסגרת המאבק לשמירה על מקורות המים בפני זיהום,
ופיתוח מקורות מים שוליים, ישנה כיום טכנולוגיה חדשנית, המשתמשת בחיידקים באופן דומה לטיפול בשפכים עירוניים אולם מגינה עליהם
מפגיעתה הרעה של הרעילות, על ידי קיבועם במערכת, המגינה עליהם, מחד, ומאפשרת את פעילותם, מאידך. אפשר לאכלס את המערכת בחיידקים
ייחודיים, המתאימים לפירוק של מזהמים ספציפיים. המערכת בנויה סביב חרוזים זיאוליטיים ופותחה על ידי חברת LDD טכנולוגיות מפתח תקווה,
יחד עם חברת הענק האמריקאית W.R.GRACE. המערכת נבדקת עתה במספר מפעלים בארץ, בתוצאות מצוינות, והכוונה להתקין מיתקני טיפול בקנה-מידה
מלא החל בשנת 2001.
בדיקת היתכנות במעבדות שרון באשדוד
אחד מאתרי בדיקות השיטה היה מפעל מעבדות שרון, הממוקם באיזור התעשייה "עד הלום", ליד אשדוד. המפעל מייצר שני סוגי חומרים עיקריים:- משפרי אפייה (חומרים אורגניים שונים להשבחת טעמם של מוצרי מאפה), תוספי מזון ומוצרי עזר לענף הקונדיטוריה.
- חומרי שימור ממשפחת הפרבן לתעשיית הקוסמטיקה והתרופות. חומרים אלה מגינים על מוצרים קוסמטיים בפני התפתחות חיידקים ופטריות.
היקף הייצור גדול, והמפעל נחשב לשני בגודלו בעולם בענף תוצרי השימור לתכשירים קוסמטיים. מחלקת המחקר והפיתוח ומערכת בקרת האיכות הקפדניים (תקן ISO 9002) מבטיחים את איכות המוצרים והתאמתם לדרישות הקונים. עם זאת, השפכים הנוצרים בתהליכי הייצור מכבידים מאוד על מיתקן טיהור השפכים האיזורי שליד באר-טוביה, משני היבטים:
א. הכמות הגדולה של חומרים אורגניים, הנפלטים לביוב, מהווה עומס על תהליכי הטיהור.
ב. שאריות חומרי השימור, שהם חומרים אנטיבקטריאליים, פוגעים בחיידקים, הפועלים בבריכות החימצון, ומאיטים את תהליך טיהור השפכים.
מסיבה זו, התנגד איגוד ערים לאיכות הסביבה דרום יהודה, האחראי על מיתקן הטיהור, לכך שמפעל מעבדות שרון יזרים את שפכיו לביוב הכללי. ההתנגדות תורגמה לקנסות ואף לאיום בצו סגירה למפעל.
בנק חיידקים
על מנת לאפשר את הזרמת השפכים לביוב הכללי הוצע להשתמש בשיטה לפירוק תרכובות אורגניות בלתי-רצויות בשפכים, המותאמת לחומר, או לחומרים
המיוחדים שבשפכי המפעל.השיטה, נקראת אקוומנד (Aquamend) ומתבססת על מעין חרוזים נקבוביים, המיוצרים מחומר מיוחד, הקרוי זאוליט (Zeolyte). החיידקים חודרים לתוך החללים הפנימיים שבחרוזים, ומכיוון שדפנות התעליות מהוות מצע מוצק טוב לחיידקים הם "מתנחלים" עליהן, מתחלקים ויוצרים מושבות.
יש לציין, שהקוטר הזעיר של הנקבוביות אינו מאפשר לחד תאים (כמו אמבות, ריסניות ועוד) לחדור לתעליות, להגיע למושבות החיידקים ו"לזלול" אותם. יצורים חד-תאיים אלה מצויים, בדרך כלל, בבוצה והם "טורפים" את החיידקים, ובכך מקטינים את האוכלוסייה הפעילה.
התהליך הוא כזה: ממלאים ריאקטור בחרוזים כאלה, מיישבים בו את החיידקים הרצויים, וכשהם באים במגע עם השפכים, המסתחררים בריאקטור, הם מפרקים את החומרים האורגניים לצורך הפקת אנרגיה והתרבות.
במסגרת השיטה מתאימים לכל סוג של מזהם אורגני בשפכים, שיש לפרקו, את החיידקים המסוגלים לפרק אותו. במקרים מסוימים מאכלסים את החרוזים במספר סוגי חיידקים, המפרקים מזהם אחד בשלבים, או תוקפים כמה סוגי תרכובות.
את החיידק המתאים מזמינים מ"בנק החיידקים", או "דגים" אותו משפכי המפעל, כפי שעשו במקרה של מעבדות שרון. מפעל זה מזרים לשפכים במשך זמן רב את קוטל החיידקים "פרבן". סביר להניח, כי בצינורות הביוב שלו יתפתחו ויתרבו במיוחד חיידקים, העמידים בפני חומר זה ואף מסוגלים לפרק אותו. ואכן, בניסוי מעבדתי הצליחו "לאכלס" את החרוזים בכמות גדולה של חיידקים, ה"יודעים" לפרק פרבן, כמו גם את החומרים האורגניים האחרים שבשפכי המפעל, מבלי שאוכלוסייתם תיפגע. בשלב זה, הריאקטור מורכב, למעשה, ממיליארדי "פועלים" מפרקי חומרים אורגניים, היושבים בנקבוביות החרוזים וערוכים לפעולה.
תוצאות מעודדות
לאחר האיכלוס בחיידקים הרצויים ניתן להתחיל בתהליך טיהור על ידי סיחרור השפכים הגולמיים בריאקטור. התהליך יכול להיעשות במספר תנאים,
מבחינת תנאי האיוורור. מפתחי השיטה הגיעו למסקנה, שבמקרה של מעבדות שרון עדיף לפעול בשני שלבים: הראשון סיחרור השפכים מבעד לריאקטור
במשך שלוש שעות ללא איוורור, אך בנוכחות חנקות (-NO3), המאפשרת לכמה סוגי חיידקים נשימה יעילה לצורך הפקת אנרגיה. זו
יעילה יותר מאשר "נשימה" בעזרת חמצן, שמסיסותו במים אינה רבה. בשלב השני ממשיכים לסחרר בריאקטור את השפכים בתנאי איוורור במשך שש
שעות. 
בדיקת מעבדה מדוקדקת עם תום התהליך הראתה ירידה משמעותית בנפח הכולל של החומרים האורגניים בשפכים המטופלים, עד רמה של פחות מ-1% של החומר ההתחלתי. בדיקות רעילות השפכים המטופלים לחיידקים (הסיבה הראשונית לצורך בטיפול המיוחד) הראו ירידה של למעלה מ-90% בכושר השמדת החיידקים, המאפיינים את מיתקני הקולחים.
השלב הבא אמור להיות הקמת מיתקן חלוץ בחצר מפעל מעבדות שרון. מיתקן החלוץ יפעל, תוך בדיקות רציפות של תוצאות פעילותו, במשך כשלושה חודשים.
ניתוח התוצאות יאפשר תיכנון והקמה של מיתקני קבע, שיפעלו תחת בקרה מתמדת, יטפלו בכל שפכי המפעל ויאפשרו לו להזרים את שפכיו המטוהרים היישר למערכת הביוב הסניטרי.
למותר לציין, שפתרון זה ישים קץ לפגיעה בפעילות מכון הטיהור, ישחרר את הלחץ על הנהלת המפעל ויסיר את איום צווי הסגירה.
יתרונות מערכת Aquamend
היתרונות הם:- יכולת טיפול בתנאים של עומס אורגני גבוה בשפכים.
- ניתן לאכלס את חרוזי הזאוליט בחיידקים הרצויים, בהתאם לסוג המזהם בשפכים, שממנו מבקשים להיפטר. מבודדים או מזמינים חיידקים לפי קטלוג, מגדלים על פני החרוזים ויוצאים לדרך. לאחר שאוכלוסיית החיידקים התקבעה והתייצבה בחרוזים אין צורך לחדשה. לעיתים, ישנם בשפכים מספר סוגי מזהמים, ולעיתים פירוק המזהם מחייב שימוש בחיידק שונה בכל שלב. במקרים אלה ניתן לאכלס את החרוזים במספר סוגי חיידקים.
- במידת הצורך, קל לשקם מערכת זו בקלות, כיוון שניתן לחטא את החרוזים בקיטור ולחדש את אוכלוסיית החיידקים לפי הצורך.
- המערכת עמידה בפני שינויים פתאומיים במידת החומציות, כיוון שהחרוזים מסוגלים לספוח אליהם יונים חיוביים ולאפשר למערכת להתאושש.
- ספיחת מתכות כבדות על ידי הזאוליט מגינה על החיידקים בפני הרעלה במתכות כבדות, במקרה של עלייה בריכוזן בשפכים.
- התהליך כמעט ואינו מייצר בוצה מה שחוסך את הצורך לחפש לה פתרונות הטמנה.
תרשים תוצאת בדיקת טיפול שפכים במעבדות שרון
