טיפול שלישוני מתקדם: הצלחה מתחילה בטיפול שניוני יציב

השקעה בטכנולוגיות טיפול שלישוני ללא הבטחת איכות שניונית יציבה, מובילה לביצועים לא מיטביים ולעלויות תפעול גבוהות. עמידה ביעדי קדם סינון (TSS, עכירות, BOD, TN/TP, אמוניה) הנה תנאי מקדים ליעילות סינון וחיטוי. הפערים הקיימים בין רגולציה, תכנון ותפעול יוצרים חוסר עקביות באיכות הקולחים ומקשים על עמידה בתקנים. נדרש תיאום הדוק בין רגולטור, מתכננים ומפעילים, לצד ניטור מבוסס-נתונים ותחזוקה מונעת. בחינה של מודלים אזוריים לריכוז קולחים שניוניים בינוניים ושדרוגם לפני טיפול שלישוני יכולה לשפר אמינות ועלות-תועלת.

בעשור האחרון, יותר ויותר מדינות ובניהן גם ישראל, מקדמות טכנולוגיות מתקדמות לטיפול שלישוני בשפכים. שלב זה נועד לטייב את איכות הקולחים בדגש על סילוק פתוגניים ולסלק מזהמים שנותרו גם אחרי שלב התהליך הביולוגי השניוני, והכל לטובת שימושים רגישים בחקלאות, שמירה על מקורות מים ובריאות הציבור. אבל טיפול שלישוני אינו קסם: הוא מבוסס על התהליך הקודם לו, הטיפול השניוני, שהוא למעשה ליבת הטיפול (הטיפול הביולוגי) ומטרתו הרחקה יעילה של חומר אורגני, חנקן וזרחן עד לרמה שלא תייצר פוטנציאל להתפתחות משמעותית של פעילות מיקרוביאלית. כאשר השלב השניוני מתוכנן או מופעל בצורה לא מספקת, מערכות סינון, חיטוי וניקוי מתקדמות (כמו פילטרים ביולוגיים) נסתמות, נשחקות, ולעיתים פשוט לא מצליחות לספק את הרמה הנדרשת, זאת מכיוון שהפעלתם מייצרת עוד שלב בתהליך הטיהור השניוני.

 הבסיס להצלחת טיפול שלישוני

עבור טיפול שלישוני אמין, נדרשת הקפדה על יעדי איכות הקולחים היוצאים מהטיפול השניוני, בדגש על:

א. מוצקים מרחפים ועכירות נמוכים להפחתת סתימות ושיפור ביצועי הסינון והחיטוי.
ב. צח"כ וצח"ב נמוכים לצמצום צריכת חומרי חיטוי ומניעת צמיחה מיקרוביאלית מחודשת.
ג. אמוניה, חנקן כללי וזרחן כללי ברמות מתאימות להפחתת ביופילם ותוצרי לוואי לא רצויים.

חריגות עקביות בפרמטרים אלה “מגלגלות” את הבעיה קדימה ומקשות על מסננים, ממברנות ומערכות חיטוי לעמוד ביעדים.

הטבלה הבאה משווה בין ערכי ייחוס מומלצים לפני ואחרי טיפול שלישוני:

מה קורה בשטח? בעיות תפעול ופערי ביצוע

בפועל ניכרים פערים בין היעדים לבין איכות הקולחים המשמשת כמקור לשלב הטיפול השלישוני. הסיבות השכיחות:

• תכנון תהליכי שאינו מכוון ליעדי שניוני המאפשרים שלישוני יציב.
• תפעול שאינו מיטבי, תנודתיות בעומסים ואי-אחידות בניטור ובקרה.
• היתרים/הקלות שאינם מתואמים עד הסוף עם דרישות שלישוני מתקדמות.
• נתוני שפכים חורגים.

המשמעות היא שמערכות לטיפול שלישוני מתמודדות עם עומסי מזהמים ותנודתיות שאינן תואמות תכן, דבר המתבטא בשחיקה, סתימות, זמני השבתה ועלויות תפעול גבוהות. נקודת הכשל העיקרית אינה הטכנולוגיה כשלעצמה, אלא הממשק בינה לבין איכות המוצא מהשניוני.

לפי דו"ח מבקר המדינה (ינואר 2024): "40 מתוך 87 המט"שים הגדולים (46%) לא טיהרו את הקולחים ברמת טיהור שלישונית, המאפשרת השקיה ללא מגבלות, למרות שהדבר נדרש מאז 2015". המשמעות: היעדר השגת המטרות העיקריות של הטיפול השלישוני הרחקת פתוגנים, חיטוי, הפחתת עכירות, ושיפור איכות המים לשימוש חוזר.

https://library.mevaker.gov.il/sites/DigitalLibrary/Pages/Reports/7698-12.aspx

מה כן? איך בונים מערכת שעובדת?

כדי לממש את הפוטנציאל של טיפול שלישוני, נדרשת התקדמות בשלושה מישורים במקביל:

• רגולציה בהירה וישימה – עדכון ויישור קו של דרישות איכות “קדם סינון” לשלב השניוני, תוך התאמתן ליכולות השלישוני ולשימושי היעד.
• תכנון תהליכי וביצוע הנדסי מכוון יעדים שניוניים – בחירה ושילוב יחידות שניוניות כך שיספקו TSS, עכירות, BOD ו-N/P/Amm ברמות המאפשרות סינון וחיטוי יעילים ועקביים.
• תפעול, ניטור וחקר ביצועים – ניטור רציף, בקרת תהליך מבוססת-נתונים, תחזוקה מונעת ומדדי רמת שירות/קיימות שמכוונים ליציבות ולא רק לעמידה נקודתית.

כלים משלימים ליישום

• טבלאות ייחוס פנימיות ליעדי קדם סינון ויעדי פוסט-סינון, כולל רציונל תפעולי.
• תוכניות חקר ביצועים למסננים ולחיטוי לאורך זמן, לזיהוי צווארי בקבוק ותיקוף שיפורים.
• מודלים אזוריים: בחינת אפשרויות לריכוז זרמי קולחים שניוניים בינוניים ממספר מתקנים ושדרוגם בקדמת התהליך לפני חיבור למתקן טיפול שלישוני מרכזי, כדי לצמצם תנודתיות ולשפר אמינות.

טיפול שלישוני הוא נדבך חשוב לשימוש מושכל וחסכוני במים, אך אינו תחליף לשניוני יציב, מתוכנן ומפוקח היטב. שיפור עקבי בפרמטרי “קדם” לצד תכנון ותפעול מתואמים הוא הדרך הבטוחה להפוך את הטכנולוגיה המתקדמת לביצועים מתקדמים בשטח, בעקביות ובעלות-תועלת טובה.