סיקור מקיף

‫מים מטוהרים לרוויה / אוליב הפרמן‬

מי שפכים מטוהרים יכולים לשמש כמקור ידידותי לסביבה של מי ברז בטוחים לשתייה – אם רק נצליח להתגבר על תחושת הגועל

מכון מודרני לטיהור שפכים. צילום: shutterstock
מכון מודרני לטיהור שפכים. צילום: shutterstock

ביום שמשי אחד בדצמבר, ביקרתי במכון מצוחצח וסטרילי לטיהור מי שפכים השוכן בגבעות שמצפון לסן דייגו שבקליפורניה. ספונים מתחת לגג מכוער בצבע שמנת, במתקן חסר הקירות, בהקו באור השמש החורפית החמימה קרביה של מעבדה כימית גדולת ממדים זו. מכל עבר נגלו לעין שורות על גבי שורות של צינורות כסופים, מכלים בצורות ובגדלים שונים, ודוודים מתכתיים אפורים גדולים המכילים נוזלים נסתרים. לקראת סיום ביקורי במכון הקטן, הוצב לפני אתגר: התבקשתי לזהות, בראייה, את התכולה של שלושה בקבוקי זכוכית גדולים, מלאים בנוזלים צלולים, שהוצבו לפני על שולחן, במרווחים שווים זה מזה. הנוזל בבקבוק הראשון נראה בעל גוון צהבהב מעט. הנוזל בבקבוק השני היה חסר צבע. ואילו לבקבוק השלישי היה ברק של יהלום מלוטש.

 

השלמתי את המשימה בקלות, וזיהיתי את תכולת הבקבוקים, לפי הסדר, כמי ברז רגילים, מים מטוהרים שמקורם במכון קונוונציונלי לטיפול בשפכים [המכונים גם מים מוחזרים או מוּשָׁבִים], ומי אסלה שעברו תהליך טיהור מיוחד במתקן שבאתר. לתדהמתי, חשתי דחף עז לטעום ממי הביוב המטוהרים, והופתעתי לא פחות כשנמנע ממני לעשות זאת. "נאסר עלינו לטעום מן המים או לאפשר למבקרים לטעום מהם," הסביר במלוא הרצינות מארסי א' שטיירר, המלווה שלי בסיור, שמכהן כסגן מנהל המחלקה לשירותים ציבוריים של עיריית סן דייגו, המפעילה את מכון הטיהור.

מדיניות זו עומדת להשתנות בקרוב. פרויקט חָלוּץ שנערך במכון המתקדם הזה לטיהור מי שפכים במשך שש שנים בפיקוחו של שטיירר, והושלם ב-2013, מראה שמי שפכים מטוהרים שמקורם בבתי מגורים לא זו בלבד שהם נקיים יותר ממי השתייה המשמשים אותנו כיום, אלא אף ניתנים להפקה בעלות נמוכה מזו הנדרשת להפקת מים שַׁפִּירִים בדרכים אחרות, כמו התפלת מי ים. ככל שהדבר נוגע לסן דייגו, התהליך עשוי להיות מהפכני, אם וכאשר רשויות המדינה יעניקו לו אישור.

לא פחות מ-90% מן המים של סן דייגו מוזרמים אליה מנהר קולורדו, שזורם ממזרח לעיר, ומן הדלתא שיוצרים הנהרות סקרמנטו וסן ג'ואקין מצפון לה. אך שני המקורות האלה הולכים ומידלדלים, ובעשור הקרוב, יוכפל מחיר המים האלה. באמצעות טיהור שפכים תוכל סן דייגו לספק 40% מצריכת המים היומית שלה. זאת ועוד, בכך יושם קץ להזרמה של שפכים מטוהרים ברמה נמוכה ממתקני הטיהור של העיר לאוקיינוס.

אך אם להודות על האמת, לא כל אחד מוכן ללגום שפכים מטוהרים. "גורם הגועל" הוא שסיכל ניסיון שנעשה בשלהי שנות ה-90 לממש פרויקט דומה בסן דייגו, ובסקר שנערך ב-2004, נמצא ש-63% מתושבי העיר עדיין מתנגדים לרעיון. יוזמות רבות ברוח זו שהועלו באוסטרליה נדחו אף הן לנוכח התנגדות נחרצת של קבוצות פעולה אזרחיות. לורנס ג'ונס, שהקים את אחת הקבוצות האלה באוסטרליה, ששמה "אזרחים נגד שתיית מי שפכים," מטיל ספק בעצם האפשרות לטהר לגמרי שפכים שמקורם בבתי חולים, במפעלי תעשייה, בבתי מגורים ובבתי מטבחיים. "ככל שידוע לנו, מי שפכים שטופלו במכון טיהור הם מים מזוהמים בכל מאת האחוזים," אומר לורנס.

עם זאת, ההחמרה בבצורת והתפתחות אזורי המגורים לאורך החוף הביאה לתפנית מפתיעה בעמדת תושבי סן דייגו. כיום, כשלושה רבעים מתושבי העיר תומכים בשימוש חוזר במי אסלה מטוהרים, אבל בתנאי אחד: שלאחר הטיהור יוזרמו המים המושבים למאגר או למקווה מים שבו יהיה אפשר למהול אותם במים שפירים, ולאחר מכן יעברו טיהור נוסף לפני שיוזרמו לבתים.

התהליך כולו ידוע בשם "שימוש חוזר עקיף במי שתייה." מנהלי המכון המתקדם לטיהור מי שפכים, המשמש בינתיים כאתר ניסויי שבו נבחן התהליך הזה, מקווים לשכלל ולקדם אותו לשלב שבו יוכלו לטהר מי שפכים לדרגת טוהר גבוהה ביותר, ולהזרים אותם היישר לברזים. תהליך המכונה בשם "שימוש חוזר ישיר במי שתייה." ואולם, רבים מתושבי סן דייגו סבורים שאפשרות זו מרחיקת לכת יתר על המידה. "פשוט נראה שהתהליך יהיה קביל יותר אם המים יוזרמו חזרה למקווה מים," אומרת מיגן ברנס, ראשת "שומרי החופים של סן דייגו", ארגון ללא מטרות רווח שמילא תפקיד מפתח בשכנוע רשויות העיר בהשקת הפרויקט.

התהליך שיזכה בתמיכת התושבים הוא התהליך שצפוי לזכות בתקן חוקי שיאפשר את מימושו בסן דייגו ובקליפורניה כולה. ואם שימוש חוזר ישיר יאושר כאן בקליפורניה, שבה תקנות איכות הסביבה ידועות כמחמירות במיוחד, הרי שלדברי מומחים, התהליך יאומץ במהרה גם באזורים מוכי בצורת אחרים ברחבי העולם. "לקליפורניה יש שם כמי שמשפיעה על החלטות בנושאי סביבה בעולם כולו," אומר המומחה הבין-לאומי למים מאוניברסיטת אריזונה, שיין סניידר, "ולמדיניותה בתחום הטיפול בשפכים תהיה השפעה דומה."

מים מטוהרים ימתקו

כל העיניים נשואות אפוא למתקן החלוצי בסן דייגו. כיום, המכון מפיק כ-3,700 מטרים מעוקבים (מ"ק) של מים מטוהרים מדי יום. ואם כי המים מטוהרים לדרגת מי שתייה, הם מוזרמים להשקיית מסלול הגולף "טורי פיינס" ובית העלמין הסמוכים למתקן. שטיירר שואף להגדיל את התפוקה פי עשרה במהלך חמש עד עשר השנים הקרובות. כרגע התכנית היא להזרים את המים המטוהרים למאגר סן ויסנטה הסמוך לשם דילול, ותערובת המים המטוהרים ומי המאגר תעבור לאחר מכן חיטוי נוסף בטרם תוזרם לבתים. לפי תכנית שנייה, אם הרשויות יאשרו אותה, ימומש השימוש החוזר הישיר.

ואולם, אין די בחוקים ובתקנות כדי לזכות בתמיכה ציבורית גורפת באפשרות כלשהי. קודם לכול יש להבטיח שהצרכנים יתגברו על תחושת הגועל, ולשם כך, חייבים לשכנע את הציבור שהמים אכן נקיים. יותר מ-4,000 מבקרים סיירו אפוא במכון הטיהור בסן דייגו, בהם אימהות לילדים, חברות תנועת הצופים, רופאים ונבחרי ציבור. רבים מהם מטילים ספק בבטיחות השתייה של מים שמקורם בשפכים גולמיים. ודאגתם אינה משוללת יסוד. מדי שנה, 19 מיליון אמריקנים נעשים חולים, ו-900 מהם מתים, לאחר שנדבקו בנגיפים, בחיידקים או בטפילים המצויים במים שעברו את תהליך הטיהור השגרתי הנפוץ ברוב הרשויות העירוניות בארה"ב.

אחת הדרכים להגיע ללב הציבור ולתודעתו, ולגייס את תמיכתו, היא להבטיח שהמים המופקים יהיו טהורים יותר מן המים שהוא שותה היום. בסיור במתקן הטיהור לומדים המבקרים שמי שפכים המטוהרים בו כיום, הם, למרבה האירוניה, נקיים הרבה יותר ממי הברז שבבתיהם. הסיבה לכך היא שהמים שמרבית האמריקנים שותים הם מים המגיעים אליהם היישר מן המקור, כלומר מנהר או מאגם שאליהם מוזרמים גם מים ממכוני טיהור רגילים. המים האלה אינם מטוהרים די הצורך כדי להיות ראויים לשתייה. "המים בנהר המיסיסיפי עוברים חמישה מחזורי שימוש לפני שהם מגיעים לניו אורלינס," מסביר ג'ורג' צ'ובנגולוס, מומחה בין-לאומי למים מאוניברסיטת קליפורניה בדייוויס. עם זאת, אנשים מצפים שמים שמקורם בקולחים יטוהרו לרמה גבוהה הרבה יותר מן המים הרגילים שהם מקבלים מן המערכות העירוניות.

לדברי שטיירר, מי השפכים המטוהרים בסן דייגו הם אכן "נקיים הרבה יותר" ממי השתייה שמספקים מכונים רגילים לטיהור שפכים. זאת ועוד, אגירת המים ממכוני הטיהור במקווי מים עיליים או באַקְוויפֵרים של מי תהום כרוכה אף היא בסיכונים, אומר דייוויד סדלק, פרופסור להנדסה מאוניברסיטת קליפורניה בברקלי. ברווזים וחיות אחרות, בין השאר, מזהמים את מקווי המים העיליים, ובה בעת, אַרְסֶן, למשל, עלול לחלחל מן הסלעים ולזהם את מי התהום. "יש הטוענים שכדי לנטרל את הסיכונים האלה, עלינו לאמץ את הגישה הישירה לטיפול בשפכים," אומר סדלק.

התהליך המקובל בארה"ב לטיפול במי שתייה כולל שניים או שלושה שלבים של סינון מוצקים ושלב נוסף של חיטוי בכלור. אבל כדי להפוך שפכים מדיפי ריח למי ברז זכים, נדרש תהליך שונה. המכון המתקדם בסן דייגו משתמש במי שפכים שעברו כבר טיהור במכון אחר בצפון העיר ומעביר אותם תהליכי ניקוי וחיטוי נוספים ברמה גבוהה יותר.

השלב הראשון במכון המתקדם הוא סינון של חלקיקים מיקרוסקופיים, שמתבצע בצינורות גדולים הדומים למכלי פסטה ענקיים [ראו איורים בעמודים 72 ו-73]. שיין טראסל, נשיא חברת טראסל טכנולוגיות, המשמש גם כמנהל ההנדסה במתקן, מספר לי שכל מכל כזה מכיל 9,000 סיבים נקבוביים. קוטר הנקבוביות המיקרוסקופיות בסיבים האלה קטן פי 300 מקוטר שערות אדם. כשהמים מוזרמים בכוח דרך הצינורות, הסיבים מסננים ומסלקים נגיפים, חיידקים, אורגניזמים חד-תאיים ומוצקים מרחפים.

בשלב הבא, המים מוזרמים בלחץ גבוה דרך צינורות המכילים נקבוביות דקיקות אף יותר, בתהליך המוכנה אוסמוזה הפוכה. בשלב זה מוסרים חלקיקים מומסים אחרים שנשארו במים, הקטנים עד פי 10,000 מן החיידקים הזעירים ביותר, לרבות כימיקלים, נגיפים ותרופות. בשלב הסופי של הטיפול במים במכון המתקדם, עוברים המים תהליך חמצון שבמהלכו מערבבים את המים במכלים ענקיים עם כמויות זעירות של מימן על-חמצני (מי חמצן) בריכוז גבוה מאוד, ולאחר מכן חושפים אותם לאור אולטרה-סגול. בשלב זה מושמדים שרידים של מזהמים כלשהם שנשארו במים, אף בכמויות קטנות עד כדי סדר גודל של כמה חלקים לטריליון, ריכוז שווה ערך לזה של טיפת מים יחידה בנפח של מאות ברכות שחייה אולימפיות.

מתוך כ-3,700 מ"ק שפכים שמועברים לטיפול במכון מדי יום, 80% מגיעים לשלב האישור הסופי, והם באיכות שאינה נופלת מזו של מים מינרליים מבוקבקים של מיטב המותגים. אילו היה למכון הטיהור היתר לשימוש חוזר עקיף במים, היה אפשר להזרימם למאגר סן ויסנטה. במצב העניינים הנוכחי, המים מוזרמים במערכת הצינורות הסגולים של קליפורניה, שאפשר לראותם לצד כמה כבישים, המשמשים לאספקת מים ממוחזרים להשקיה ולתעשייה באזור. השאר, כ-20%, מוזרמים למכון טיהור השפכים המקומי לשם סילוק. בין החומרים שמתגלים תדיר במים מטוהרים מצויים קפאין, סבון ידיים וממתיקים מלאכותיים, אך הריכוזים שלהם במים זעירים מכדי להיות מזיקים. לדברי טראסל, גם ריכוז המלחים במוצר הסופי נמוך ביותר – 20 חלקים למיליון (ppm), לעומת 600 חלקים למיליון במי הברז הרגילים בעיר.

באפריל 2014, הוסיפו טראסל וצוות המהנדסים שלו שלב נוסף לתהליך במטרה להפוך את המים לזכים ולטהורים אף יותר. בשלב זה, ייחשפו המים המטוהרים לאוזון, באופן שיסיר שיעור גבוה אף יותר של מזהמים: 99.9999% מן החיידקים, למשל. לאחר מכן, יעברו המים דרך מסננים ייעודיים, שיפחיתו עוד יותר את תכולת החומרים האורגניים במים. אם השלב הניסויי הזה יוכתר בהצלחה, ייתכן שיהיה די בכך כדי לשכנע את הרשויות שאין צורך להזרים את המים המטוהרים למקווה מים. "לעולם לא נוכל להבטיח הסרה מלאה של כל מחולל מחלה מן המים," אומר טראסל. אבל איכות המים תהיה גבוהה במידה ניכרת מזו הנדרשת על פי הסטנדרטים האמריקניים למי שתייה. למעשה, אפילו המים המופקים כבר היום, עוד לפני שהוסף השלב החדש לתהליך, עומדים בסטנדרטים האלה, או אף עולים עליהם.

היתרון הפסיכולוגי

ואולם, אין די בעובדות לעצמן כדי לזכות באמון הציבור. הדוגלים בשימוש חוזר ישיר חייבים להתגבר על מחסום פסיכולוגי. נראה שרבים מוכנים לשקול שימוש חוזר עקיף בשפכים, בין השאר, משום שהעברת המים למאגר עילי או תת-קרקעי יוצרת חיץ פסיכולוגי חשוב בין השפכים ובין מי השתייה.

אפשר להסיק לקחים בנושא הקבלה הפסיכולוגית מכמה קהילות שיישמו בהצלחה מחזור עקיף של מים. בשלהי שנות ה-90, נאלץ מחוז אורנג' המצוי במרחק של כ-145 קילומטרים מצפון לסן דייגו, להתמודד עם הידלדלות מקורות המים, עם האמרת מחירי המים המיובאים, ועם גידול באוכלוסייה. ב-2008 חנך המחוז בגאווה את מכון הטיהור הגדול בעולם שמזרים שפכים מטוהרים אל מי התהום. המכון מעבד כ-250,000 מ"ק של שפכים מדי יום, או כ-20% מן הצריכה היומית במחוז. כמה רשויות מקומיות אחרות בקליפורניה מזרימות מי ברז המכילים שפכים מטוהרים, אם כי בשיעור נמוך יותר. ביולי 2014 נחנך מכון מתקדם לטיהור שפכים, שהוקם בהשקעה של 68 מיליון דולר בסן חוזה, במטרה לספק מדי יום 30 אלף מ"ק של שפכים מטוהרים לעמק הסיליקון. המים טהורים די הצורך לשתייה, אך לעת עתה, הם ישמשו רק להשקיית גידולים חקלאיים ומסלולי גולף וכן לצורכי התעשייה המקומית.

ממש כמו תושבי סן דייגו, גם תושבי מחוז אורנג' היו ספקניים תחילה לגבי הרעיון ו-70% מהם התנגדו לתכנית. אך עד לחיבור המתקן לרשת המים, הוא זכה לתמיכת הקהילה המקומית כולה, בזכות מסע יחסי ציבור יעיל ביותר שניהלו יוזמיה. רון וילדרמוס, שהוביל את המסע, מספר שצוות מחלקת המים במחוז אסף נתונים על איכות המים במהלך שבע שנים תמימות לפני שהציג את תכניתו לתושבי המחוז. בעשר השנים שלאחר מכן פנו אנשי הצוות לכל שדרות הציבור, מחברי מועדוני רוטרי וחובבי גינון ועד בעלי עסקים מקומיים, הסבירו להם מה הן החלופות לפתרון המחסור במים, והזמינו אותם ללגום מן המים.

מסע ההסברה הזה הכשיר את הקרקע למה שקורה כיום בנושא בסן דייגו. "פרויקט מחוז אורנג' הראה ששימוש חוזר עקיף במים הוא תהליך בטוח וישים," אומר שטיירר, "לולא כן, לא היינו יכולים לדון אפילו בגישה הישירה." בסן דייגו אימצו חלק ניכר מן הטכנולוגיה המשמשת את מחוז אורנג'. עם זאת, השאיפה בעיר היא ליישם את הגישה הישירה דווקא, בין השאר משום שאין בסביבות העיר אגני מי תהום טבעיים שאליהם יהיה אפשר להזרים את המים המטוהרים. רשויות מקומיות רבות ברחבי ארה"ב ובעולם כולו מצויות במצב דומה, כך שסן דייגו היא זירת המבחן.

ניסיונות שנעשו בתחום זה באוסטרליה מלמדים כיצד אסור לנהל מסע לגיוס תמיכה ציבורית. ההתקדמות בנושא "מאכזבת," אומר סטיוארט חאן, מומחה לניהול מים מאוניברסיטת ניו סאות' ויילס שבסידני. לנוכח התנגדות ציבורית הוטל איסור גורף על שתיית מים מוּשבים בכמה מחוזות באוסטרליה, וסוכלו תכניות לשימוש חוזר במים בערים כמו בריסביין ומלבורן, המועדות מדי כמה שנים לתקופות בצורת ממושכות. חאן סבור שהממשל באוסטרליה טעה כשהאיץ בציבור להסכים לתכנית בעיתוי שגוי. "למדנו את הלקח מן האיוולת שבהמתנה לרגע האחרון, שבו המצב נעשה נואש," אומר חאן בצער. כוונתו היא שאנשים חשו שעליהם להסכים, ויהי מה, למשהו שלא נראה להם מלכתחילה.

היה כדאי להתחיל בהידברות עם הציבור מוקדם יותר, אומר חאן, ומוסיף שיכול להיות שדווקא עתה הוא הזמן המתאים לנסות שוב באוסטרליה, שכן מקורות המים החלו להתמלא מחדש, מה שמאפשר פסק זמן לדיון ציבורי רגוע. אחד המכונים לטיפול בשפכים באוסטרליה כבר מוכן למעבר. פרויקט הטיהור Western Corridor Recycled Water, שהושק ב-2006, בשיאה של תקופת בצורת, הוא מערכת להשבת מים שפותחה בהשקעה של 2.3 מיליארד דולר במטרה לספק מים ממוחזרים לתעשייה, לחקלאות ולשתייה. לפי התכנית המקורית, המים הממוחזרים היו אמורים להיות מוזרמים לאגם שיוצר סכר וַייוֶונהוֹ, ומשמש כמקור מי השתייה העיקרי לעיר בריסביין ולסביבתה. המערכת מנקזת שפכים שטופלו בשישה מכונים לטיפול בשפכים ומעבירה אותם לטיפול מתקדם בשלושה מכוני טיהור.

ואולם, כשהמתקן התחבר לרשת המים, בין השנים 2008 ו-2010, הסתיימה תקופת הבצורת, והתכניות להפקת מי שתייה נגנזו עד שמאגרי הספקת המים הידלדלו לפחות מ-40% מן הקיבולת שלהם. המים הממוחזרים משמשים כיום לצורכי התעשייה המקומית בלבד. חאן ומומחי מים רבים אחרים באוסטרליה טוענים שיש להסב את אחד המכונים המתקדמים לטיפול בשפכים למכון לשימוש חוזר ישיר למי שתייה, שיוכל לספק כ-35% מצריכת המים של בריסביין.

אם ממשלת קווינסלנד תאמץ את התכנית, יהיה זה המכון הגדול ביותר לשימוש חוזר ישיר למי שתייה בחצי הדרומי של כדור הארץ. ייתכן שהפעם יהיה קל יותר לשכנע את הפוליטיקאים ואת הציבור, אך לאלה וגם לאלה יידרש לא רק זמן, אלא גם די מידע כדי לשקול את החלופות, בדיוק כמו במחוז אורנג'.

מחקר שפורסם ב-2013 בידי קרן המחקר WateReuse הפועלת בארה"ב יכול לספק חומר למחשבה לאנשי הממשל. במחקר הציגו חוקרי הקרן לפני קבוצה של תושבי קליפורניה ואזרחים אוסטרלים, גברים ונשים בגילאים שונים ובעלי השכלה שונה, ארבעה תרחישים שונים להפקת מי ברז. בתרחיש הראשון תואר התהליך המקובל כיום, שבו מי השתייה מסופקים מנהר, המשמש גם כאתר לסילוק שפכים מעובדים. התרחיש השני תיאר תהליך שבו שפכים מטופלים עברו תהליך טיהור נוסף ולאחר מכן נמהלו במאגר מים, לפני שהוזרמו למתקן להפקת מי שתייה לטיפול סופי. בתרחיש השלישי, מי שפכים מטוהרים הוזרמו באופן ישיר לנהר, וממנו הוזרמה תערובת המים למכון טיהור נוסף. בתרחיש האחרון, שימוש חוזר ישיר, הוזרמו המים המטוהרים היישר לבתי התושבים, בלא שיוזרמו תחילה למקווה מים או יעברו טיפול נוסף במכון לטיהור שפכים. המשתתפים במחקר, ללא תלות במינם או ברמת ההשכלה שלהם, היו תמימי דעים ששימוש חוזר ישיר הוא הבטוח ביותר מבין החלופות, ושהתהליך המקובל כיום הוא הפחות בטוח מביניהם.

חדשנות מכורח המציאות

בהיעדר מקורות מים אחרים כלשהם, קל יותר לגייס תמיכה ציבורית, כפי שמוכיח הניסיון המוצלח של נמיביה, המקום היחיד בעולם שבו מים ממוחזרים מסופקים היישר לבתי הצרכנים בקנה מידה נרחב. ב-1957, רוקנה בצורת קשה את כל מאגרי מי התהום של עיר הבירה וינדהוק, בתוך שמונה שבועות בלבד. תושבי העיר, המרוחקת יותר מ-300 קילומטרים מקו החוף, ויותר מ-800 קילומטרים מן הנהר האיתן הקרוב ביותר, נותרו ללא מקורות מים יציבים. ב-1968 כבר פעל בעיר, במלוא התפוקה, מכון טיהור למחזור מים בגישה הישירה. כיום, 25% ממי הברז המסופקים לתושבי וינדהוק הם מי שפכים מטוהרים.

שלא כבסן דייגו, הפרויקט בווינדהוק לא עורר התנגדות ציבורית של ממש. ראשית, "באותם ימים, אקטיביזם חברתי עדיין לא היה באופנה," אומר פטרוס די פיסאני, המפקח על המכון. "התושבים אולי חששו, אך השלימו עם ההחלטה הבלתי נמנעת." בשנות ה-60 המאוחרות, אומר די פיסאני, "אנשים רחשו אמון רב למדע ולרשויות." מכל מקום, הרשות המקומית טרחה לספק מידע לתושבים ואף הזמינה אותם לטעום מן המים. "כיום," אומר די פיסאני, "שתיית מים ממוחזרים הייתה לנוהג מקובל אצלנו."

ואולם, למערכת של נמיביה אין כיום סיכוי להצליח בשום מקום אחר. אף על פי שהיא כוללת שלבי טיהור מרובים, לא נעשה בה שימוש באוסמוזה הפוכה, שלב מפתח בפרויקט של סן דייגו ובפרויקטים אחרים, כמו זה של מחוז אורנג'. לדברי גורמים רשמיים בנמיביה, המים בטוחים לשימוש ועומדים בסטנדרטים שקבע ארגון הבריאות העולמי.

בשל מיקומה הפנים-יבשתי, וינדהוק אינה יכולה לסלק בקלות את כמויות המים המלוחים הגדולות שנוצרות בתהליך האוסמוזה ההפוכה. זאת ועוד, בשנות ה-60, "היו פחות כימיקלים מעשה ידי אדם" במי השפכים, אומר די פיסאני. "מה שהטריד אותנו בעיקר אז היו שאריות הסבון וחומרי ההקצפה." אחד החסרונות שבדילוג על השלב הזה בתהליך הוא הריכוז הגבוה של מלחים מומסים הנותרים במי השתייה המעניקים להם טעם מלוח.

די פיסאני אומר שככל הנראה, עד 2020, יוסיפו לתהליך מִחזור המים בווינדהוק מתקן קטן של אוסמוזה הפוכה כדי להפחית את המליחות. לדבריו, תקני איכות מי השתייה משתנים במהירות בעולם כולו, אפילו בנמיביה, והגישה לנושא בווינדהוק כבר אינה המתאימה ביותר. במקומות אחרים, תהליך של שימוש חוזר ישיר בשפכים כמי שתייה הכולל אוסמוזה הפוכה עלול להיות יקר מדי, בשל הכמות הגדולה של מי מלח שהוא יוצר והאנרגיה הרבה שהוא דורש. בה בעת, תהליכי טיהור חדשים מצויים בשלבי פיתוח, שיש בהם כדי להפחית את כמות מי המלח, והפסולת בכללה, שנוצרים בתהליך. אוסמוזה הפוכה משמשת גם בתהליכי שימוש חוזר עקיף בשפכים, וכן בהתפלת מים. מכל מקום, במקרים רבים, שימוש חוזר ישיר בשפכים צורך פחות אנרגיה מתהליכים חלופיים אלה, שכן אין צורך בהתקנת מערכות צנרת נוספות ובהשקעה נוספת של אנרגיה להזרמת המים דרכן.

ככל שהבצורת מתפשטת בארה"ב, כמה וכמה ערים נאלצות להתמודד מול מצב דומה לזה של וינדהוק. זה שנים אחדות כמות הגשמים בעיר ביג ספרינג שבטקסס הולכת ויורדת. עיירת הקיט ההררית הקטנה קלאודקרופט שבניו מקסיקו, שאוכלוסייתה גדלה פי שניים ויותר בסופי שבוע ובחופשות כשתיירים מציפים אותה, הייתה מייבאת מים ממרחקים. בשנה האחרונה, החלו שתי הערים לטהר שפכים ולהוסיף את המים המטוהרים למי השתייה. באף אחת מן השתיים אין מקווה מים עילי או תת-קרקעי שאליהם אפשר להזרים את השפכים המטוהרים לאורך זמן. במקום זאת, בקלאודקרופט, מדללים את השפכים המטוהרים במי באר או מעיין קרוב, ומאחסנים אותם באופן זמני במכלי ריקון, עד להעברתם לטיהור נוסף, שלאחריו הם מוזרמים לבתי התושבים. בביג ספרינג מוהלים את השפכים המטוהרים במים ממאגר אזורי מרוחק לפני טיהור נוסף. התהליכים האלה אינם ניתנים לסיווג חד-משמעי; יש המסווגים אותם כשימוש חוזר ישיר, ויש הטוענים שמדובר בשימוש חוזר עקיף.

טעם של הצלחה

המצוקה בסן דייגו עדיין אינה קשה כל כך ולכן, לדעת כמה מן המומחים, על העיר לשקול פתרונות חלופיים. אף על פי שהוא מגדיר את עצמו כ"תומך נלהב ברעיון," המומחה למים פיטר גליק, המכהן כנשיא מכון המחקר הפסיפי, סבור שיעברו עוד עשרות שנים עד ששימוש חוזר ישיר בשפכים ייושם בקליפורניה. "אין תחושת דחיפות לגבי השימוש במים מושבים," הוא אומר. לדבריו, קליפורניה צריכה להתמקד במקום זאת בחיסכון במים, הן בערים ואף יותר מכך במגזר החקלאי, הצורך כ-80% מאספקת המים במדינה. מנגד, ברנס טוענת שתושבי סן דייגו מודעים כבר כיום לצורך בחיסכון במים: "אנחנו מקצרים את זמני המקלחות, ומקפידים להשקות את הגינות שלנו בשעות הבוקר המוקדמות או בשעות הערב הקרירות." אך, לדברי שטיירר, חיסכון במים הוא נושא בעייתי, בין השאר משום שהוא תלוי ברצון חופשי, כך שקשה להסתמך עליו בתכנון עתידי.

בנסיבות האלה, פיתוח מראש של טכנולוגיות לטיפול בשפכים עשוי להיות המהלך המתבקש. סינגפור חנכה את מכון הטיהור הראשון שלה, NEWater, בשנת 2000. כיום פועלים בה ארבעה מכונים כאלה, שהמים שהם מפיקים ידועים כמים המטופלים הטהורים ביותר בעולם. רק פחות מכ-5% מן המים האלה משמשים לשתייה, ואף זאת, רק לאחר שהם נמהלים במים שפירים. יתרת המים משמשת לצרכים תעשייתיים. אך אם יתערערו היחסים עם מלזיה השכנה, המספקת 40% מצריכת המים של סינגפור, תוכל סינגפור להזרים חלק גדול יותר מתפוקת מכוני הטיהור לברזים הביתיים.

העלות הכרוכה בטיהור שפכים עלולה להרתיע רשויות מקומיות מסוימות. ממחקרים שנערכו בסן דייגו עולה כי עלות טיהור השפכים בתהליך העקיף במכון שמטפל ב-60 אלף מ"ק מדי יום היא כ-1.6 דולר למטר מעוקב של מים מטוהרים. זוהי, פחות או יותר, עלות המים המיובאים כיום לעיר. לעומת זאת, לפי מחקרים שבחנו מכונים מתקדמים לטיהור שפכים בתהליך הישיר, הפועלים ברמה של המכון המתקדם בסן דייגו, עלות הפקת המים בהם היא 0.6-1 דולר. מכון פוסידון להתפלת מים, המצוי בהקמה בעיר קרלסבד הסמוכה לסן דייגו, צפוי להפיק, לדברי מפעיליו, מים מטוהרים בעלות של 1.52 דולר עד 2 דולרים למ"ק, אם כי גורמים בלתי תלויים מעריכים את עלות ההתפלה של כמות מים כזו בקליפורניה ב-1.6-2.4 דולר למ"ק או אף יותר מכך.

אם המכון המתקדם בסן דייגו יקבל "אור ירוק" לשימוש חוזר ישיר בשפכים או לשימוש עקיף בהם, תזכה סן דייגו במקור אספקה מקומי יציב של מים, וכך גם תוכל לצמצם את כמות השפכים המוזרמים לים, ותחסוך מיליארדי דולרים הדרושים לשדרוג המכון הפועל בה כיום לטיפול בשפכים. עד אז ימשיכו לזרום שפכים מטופלים (אך לא מטוהרים) בצינורות סגולים לאורך כבישי קליפורניה, שיובילו את המים למפעלי התעשייה באזור. הצינורות האלה מסומנים בבירור באזהרה "לא לשתייה!"

לסן דייגו יש עתה הזדמנות להיות למובילה עולמית ולחולל מהפכה מחשבתית בנושא מִחזור השפכים והשימוש בהם. "מים הם משאב שאפשר למחזר ולא מקור לבזבוז," אומר צ'ובנגולוס. כשיובן הדבר, "רשויות מקומיות יפעלו כיזמים פרטיים וינסו להשיב את המים." אפשר שיחלוף עוד עשור בטרם יעניקו הרשויות בקליפורניה אישור חוקי מלא לשימוש חוזר ישיר בשפכים כמי שתייה ובטרם תוכל סן דייגו להזרים מים מטוהרים היישר לבתי הצרכנים. "היינו שמחים אילו היינו יכולים ללגום מן המים ולאפשר לאנשים לטעום מהם כבר עתה," אומר שטיירר, שמחכה ליום שבו הוא יוכל סוף סוף להרים כוסית של מים מטוהרים.

 

על המחברת

אוליב הפרמן (Heffernan) היא כתבת עצמאית לנושאי סביבה המתגוררת בלונדון. כיהנה בעבר כעורכת ראשית של Nature Climate Change.

בקיצור

באזורים רבים ברחבי העולם מי השתייה הולכים ומידלדלים בד בבד עם התייקרותם. תהליכי טיהור חדשים רבי-שלבים יכולים לסייע בפתרון הבעיה על ידי טיהור שפכים למי ברז זכים.

סן דייגו פיתחה מערכת חדשנית מתקדמת לטיהור שפכים. אם הרשויות יאשרו את הזרמת המים המטוהרים שהיא מפיקה היישר לבתי הצרכנים, יוכל הפרויקט לקבוע את התקן בערים ובמדינות רבות אחרות.

המכשול הגדול ביותר בדרך למימוש הפרויקט הוא הצורך לשכנע את הציבור להתגבר על תחושת הגועל והרתיעה משתיית מים מטוהרים, גם כשמוכח ששפכים מטוהרים נקיים וזכים יותר מן המים המסופקים כיום.

עוד בנושא

Direct Potable Reuse: A Path Forward. George Tchobanoglous et al. WateReuse Research Foundation and WateReuse California, 2011.

המאמר ניתן להורדה כקובץ PDF בקישור

http://aim.prepared-fp7.eu/viewer/doc.aspx?id=39

Water Reuse: Potential for Expanding the Nation’s Water Supply through Reuse of Municipal Wastewater. National Research Council et al. National Academies Press, 2012. www.nap.edu/catalog.php?record_id=13303

Potable Reuse: Developing a New Source of Water for San Diego. Marsi A. Steirer and Danielle Thorsen in Journal–American Water Works Association, Vol. 105, No. 9, pages 64-69; September 2013.

המתקן המתקדם לטיהור מים בסן דייגו

הכתבה התפרסמה באישור סיינטיפיק אמריקן ישראל

18 תגובות

  1. גאון עלק.. בקושי יורם.

    את רעיון המתקן במעמקי הים שמעתי מצביקה ידידי שהוא מהנדס לשעבר בגוגול. למעשה הם כבר הכינו תכניות כדי לעניין את הרשויות בקליפורניה מכיוון שההשקעה הנדרשת היא כ300 מיליון דולר. קיימת גם הבעיה של המלחת יתר של המים בקרבת החוף עקב השאיבה.

    רעיון המגדל הוא אכן של עבדך, ולי נראה שהוא מפשט את התהליך משמעותית מכייוון שהמתקן נמצא מחוץ למים.

    אז מה יגיד? חרשו?

  2. חיים

    מה דעתך על מתקן בעומק הים שמשתמש בלחץ הגדול במעמקים וממברנות להתפלה?

    כל מה שנדרש הוא לשאוב את המים המותפלים לגובה פני הים, לא?

    או לחילופין, מגדל מים גבוה שאליו נשאבים מי הים וחוזרים חזרה לגובה פני הים באמצעות צינור ואז עוברים את הממברנה. אם כל המערכת סגורה כמעט לגמרי, אז אובדן האנרגיה קטן יחסית.

    מה דעתך? ספסיבס?

  3. תשובה לאלי. הסיבה היא כי מים מותפלים אינם מכילים מלחים ולכן אין להם מוליכות חשמלית. מאחר והמתקן מבוסס על שתי אלקטרודות טבולות במים מוליכי חשמל. מעבר לכך, המים ללא מלחים מזיקה לבריאות ומסוכנים. לא ברור לי מדוע מרשים להזרים מים מותפלים לשימוש זה. רצוי כי מתפילי המים יוסיפו את כמות המלחים הדרושה בהתאם.

  4. אנו קבוצת מדענים בראשות פרופ' דן זסלבסקי מהטכניון פיתחנו טכנולוגיה מהפכנית להתפלת מים שעלותה כ-20% מכל עלות אחרת מוכחת. יש לנו הוכחת היתכנות שולחנית, שגם מי ביוב מזוהמים הופכים למים טובים לשתיה. הטכנולוגיה אינה מבוססת על הטכנולוגיות הקיימות וגם לא קרובה אליהן. אחת התכונות של הטכנולוגיה, היא, ככל שהמים נקיים יותר כמות האנרגיה הדרושה הולכת יורדת. כלומר, מי ים, כמעט ולא דורשים אנרגיה להתפלה. כמו כן, המערכת מנקה את עצמה, לכן כמעט ולא דורשת תחזוקה. מאחר והטנולוגיה מתנגשת באינטרסים של כל מתפילי המים למניהם, כבר מעל 30 שנה אנו מנסים להלחם בהם ללא תועלת. כל מי שהוא בעל ענין, מוזמן ליצור קשר להקמת דגם תעשיתי נסיוני להפקת כ3 מ"ק ליום, דרוש לענין סכום קטן במונחי היטק.
    כל מי שהוא בעל ענין רציני, מוזמן להצטרף.

  5. מדוע כשמכניסים מים מאוסמוזה הפוכה למכשיר אדים חמים המכשיר לא עובד וכשאני מכניס מים מהברז המכשיר חוזר לעבוד

  6. אולי נשלח את ביבי לתהור שם(הוא גם כך אמרקאי). ואז אולי נפסיק את שעורי העוני הגבוהים בארץ.

  7. אנחנו מטפלים ברוב השפכים בצורה בינונית ומשתמשים בהם להשקיה, משם הם חודרים באופן עקיף למי התהום אותם אנו שותים. מערכת אוסמזה הפוכה לא יכולה לעצור חומרים אורגנים מסוימים שיכולים לעבור דיפוזיה דרך הממברנה עצמה, חומרים אלו אומנם יתחמצנו ברובם ע"י מי חמצן ואולטרא סגול, אולם גם חימצון זה הוא סלקטיבי, ובנוסף תוצרי החמצון עלולים להיות בעלי פעילות אנדוקרינית לא רצויה. בנוסף, לממברנות יש נטייה נבזית להיסתם ולהיפרץ, שלא לדבר על עליות גבוהות לטיפול ברכז. חסר לי בתהליך שלב של ספיחה אחרי החמצון וחסר לי גם הסבר לגבי מה עושים עם הרכז.

  8. בסדרה חולית (ספרים) מאת פרנק הרברט הדמויות משתמשות בחליפה שממחזרת את המים מהזיעה והשתן לשתייה. הבדיוני שם זה הממדים. התקן אוסמוזה הפוכה לא מגיע לממדי בגד כיום.
    גם ידוע שניתן לשתות שתן במצב של אבדן במדבר, למרות המליחות. הגיוני שבעולם עם אנרגיה מתחדשת תמוחזר מערכת המים למרות גועל שזה מעורר בחלקנו. אם זה מוביל לחיסכון של עשרות אחוזים זה תמריץ שקורה בפועל בד"כ.

    הסרט בלי קשר ניבא השלתטותו של גיהאד עולמי על מערכת הכוכבים המיושבת למהלך 300 שנה, עד אשר מושמד הכוכב ממנו מיוצר סם המעורר נבואה. הספרים אגב התחילו ב 1965.

  9. עקרונית אם הטיהור היה באמת ברמה המתוארת בכתבה, אפשר היה לדבר על זה. 95% מהשתן הוא מים.
    מעניין אותי מה עם נשיאת חיידקים רבים בצואה, ומה עם זה שחיידקים מפתחים עמידות לתהליכי עיקור.

  10. באוסטרליה, כבר שנים, יש ערים עם 2 מערכות מים בבית. מערכת אחת לשתיה ומערכת שנייה לצרכים אחרים, ובמערכת זו המים הם ממיחזור.

  11. הידעתם שבקליפורניה, במקביל לעידוד האזרחים לחיסכון במים, קיימת חקלאות בזבזנית מים בצורה קיצונית, כגון גידול אורז בהצפה. הכנסת טכנולוגיות חקלאות מתקדמות תביא לחיסכון במים, אנרגיה ותשפר את תזרים המזומנים לנטפים….

  12. בישראל,צריך לשדרג את טיהור השפכים לרמה שצוינה בכתבה.השפכים המטוהרים עוברים ניקוי בסיסי,ומשמשים לחקלאות.וכך מצטברים מלחים בקרקע.(במי קולחין אחוז מלחים גבוהה יחסית). יש ללמוד איך לנצל מלחים ומנרלים אלו ללא פגיעה בקרקע והחקלאות.בקיצור להכניס אוסמוזה הפוכה לטהור קולחין בישראל.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן