מחזור מים אפורים בטכנולוגיית אגנים ירוקים
מים אפורים
השימוש הביתי במים צורך כ- 140 ליטר לנפש ליום בממוצע. כ- 60-70% מהמים יהפכו ל "מים אפורים "
שהינם מקטע השפכים הביתיים שאינו כולל הדחת אסלות. התפלגות צריכת המים הביתית הינה בהתאם
לפרוט בטבלה הבאה.
שימושי המים בצריכה ביתית
מים אפורים נחשבים לבעלי איכות טובה יותר יחסית למים שחורים או חומים (מי שטיפת אסלות).
למרות זאת המים האפורים מכילים 55% – 70% מהחומר החלקיקי ( TSS) והזיהום האורגני (BOD )
בביוב העירוני. המים האפורים מכילים גם חיידקים צואתיים.
כיור המטבח תורם כמחצית מהזיהום האורגני, ואילו מדיח הכלים ומכונת הכביסה הם מקור עיקרי
למלחים. בהתאם לחלוקה זו, השפכים של מקלחות, כיורי רחצה מכונים מים אפורים בהירים, והם
ניתנים להשבה הקלה ביותר.
במטרה לחסוך במי שתיה , קיימת אפשרות להשיב מים אפורים לשימוש חוז ר להדחת אסלות והשקיית
גינות. שימוש חוזר במים אפורים להדחת אסלות יכול להפחית את הצריכה בכ- 40-60 ליטר לנפש ליום,
כ- 30% בצריכת המים הביתית.
השבת מים אפורים מחייבת התחשבות בשיקולים הבאים:
שיקולים בהשבת מים אפורים
ברחבי העולם מושבים מים אפורים לשימוש חוזר מבנייני מגורים ומבני ציבור. מגמות הבניה הירוקה מאיצות
את החדרת הטכנולוגיה כחלק מתפיסת תכנון בת קיימא. פרויקטים של מחזור מים אפורים ניתן למצוא ביפן,
אוסטרליה, ארה"ב, גרמניה, אנגליה ועוד, וגם בארץ.
אגן ירוק
אגן ירוק הוא שמו העברי של טכנולוגיית Constructed wetland המשמשת לטיפול בשפכים והשבתם
לשימוש חוזר בחקלאות ולצרכים נופיים .
טיפול בשפכים מבוסס על פרוק ביולוגי של החומר האורגני שבשפכים, שיקוע החומר המרחף, ותהליכים
נוספים. לעומת מתקנים אלקטרו-מכאניים, אגן ירוק מחקה בפעילותו את תהליך השבחת המים בגדות
נהרות ומקווי מי ם רדודים. המים זורמי ם באגן באופן המאפשר לתהליכי השיקוע והפעילות הביולוגית
להתרחש לאיטם.
מבנה
האגן הירוק בנוי כברכה אטומה המלאה בחצץ מסוגים שונים. כניסת המים האפורים היא מראש האגן
ויציאתם בצידו הנגד י, כאשר זרימת המים הינה מתחת לפני השטח. צמחי מים זקופים שתולים על האגן
למטרות נופיות ותפקודיות .
גודל האגרגטים )החצץ( ואופן סידורם באגן מיועד לאפשר זרימת מים תקינה באגן, מתן מצע לגידול
האוכלוסייה המיקרוביאלית לטיפול במים וכן סינון פיסיקלי של המוצקים .
אגן ירוק יכול להיות בתצורה חפורה או במיכל על קרקעי. בהתאם לממדי האגן ואופן תכנונו תיתכן
זרימת מים אופקית או אנכית. מבנה אופייני של אגן ירוק בעל זרימה אופקית תת קרקעית מוצג באיור הבא.
אופן הטיפול במים
תהליך הטיפול באגן הירוק מבוסס על פעילות מיקרוביאלית המפרקת את הזיהום המומס במים. עיקר
הזיהום במים האפורים הם חומרים אורגנים ודגרטנטים שמפורקים בקלות ע"י החיידקים. חומרים
סינתטיים ורפואיים הם קשים יותר לפרוק ויתכן ויפגעו גם בפעילות החיידקים. חומרים אלו הם צבעי
שיער, ממיסים, תרופות ועוד, ומומלץ להימנע משימוש בחומרים אלו שלא לצורך וכן משפיכתם לביוב .
הפעילות המיקרוביאלית האיטית של האגנים הירוקים מלווה בדרישות קרקע של כ- 1 מ"ר לנפש.
בהתאם לספיקת המים הצפויה מתוכנן האגן למתן זמן מגע מספיק של המים עם המצע ובכך להבטיח
את טיהורם לרמה הנדרשת.
טיפול בשפכים אינו מסוגל לטפל במלחים שהוספו למים, לכן שימוש באבקות כביסה (בעלות תכולת
מלח גבוהה למטרות ריכוך) גורם לעליה במליחות המים המושבים. הטיפול במים מלווה גם בהתאדות
של מקצת מהמים, דבר התורם לעליה נוספת במליחותם.
צמחי מים לוקחים חלק בטיפול בקולחים, במעבר החמצן למים וניצול מזינים חנקניים וזרחניים. אך יותר
מכך, הצמחים באגן הירוק מהווים מרכיב נופי חשוב ונותנים למתקן איכויות אסתטיות.
באגן הירוק שני אזורים עיקריים: אזור מוצף באופן קבוע (בתחתית האגן), ואזור בו קיימת זרימת מים מזמן
לזמן (אזור בלתי רווי). התנאים בכל אזור שונים בעיקר באופן הפעילות הביולוגית – כזו הנעשת באמצעות
נשימה אירובית לעומת תהליכים ללא חמצן. באזור הבלתי רווי ריכוז החמצן גבוה יותר והפעילות מבוצעת
בקצבי פרוק גבוהים יותר, אך במקביל המים שוהים באזור זה זמן קצר יותר.
הזנת המים האפורים המבוצעת בפולסים מאפשרת את התחדשות החמצן באגן וכן עוזרת לפיזור אחיד של
השפכים על פני המצע .
שילוב של תנאים אירוביים ותנאים ללא חמצן מאפשרים פירוק של תצורות החנקן השונות (אמוניה וניטרט) .
מערכת ההשבה
שימוש חוזר בקולחים (המים לאחר הטיפול) מיועד להשקיית גינות נוי, עצי פרי והדחת אסלות בלבד.
מערכת ההשבה כוללת את מיכל האגירה של הקולחים, משאבות וחיבור לצרכני המים המושבים.
מהאגן הירוק הקולחים עוברים למיכל אגירה בנפח המתאים לכמויות המים האפורים ותדירות השימוש
בהם. משאבה המותקנת ביציאה מהמכל מזרימה את המים לצרכנים ומספקת את הלחץ במקום לחץ
המים הקיים ברשת העירונית. המשאבה תופעל באופן אוטומטי ע"י בקר ההשקיה או מצוף מפלס במיכל
עצמו. המשאבה תוגן לרוב למניעת פעילות ללא מים במיכל.
יתכן גם שימוש בהזרמת מים בגרוויטציה לשימושים שונים.
מראש המכל יוכן צינור לגלישת עודפי קולחים לביוב, או למקום אחר שיועד לכך.
בחיבור מים מושבים לצרכן קיים יש לנתק את החיבור לרשת המים העירונית. כל גיבוי חייב הפרדת
מערכות דרך שסתום מניעת זרימה חוזרת. צנרת המים המושבים תסומן בצבע סגול למניעת חיבורי מים
צולבים או שימוש בלתי מכוון בקולחים. השקיה במים המושבים תבוצע בטפטוף.
במקרה של אי שימוש בקולחים יש לנתב את המים האפורים לביוב לפני כניסתם לאגן הירוק ע"י מעקף
יעודי שהוכן לצורך זה.
איכות מים
איכות המים נמדדת על-ידי משתנים כימיים פיסיקליים וביולוגיים. המדדים העיקריים הם אלו הנכללים
בתקנים לשימוש חוזר בקולחים (ראה בהמשך).
pH – ערך הגבה – מדד פיסיקלי לרמת החומציות/בסיסיות של המים. נמדד ע"י מכשירי מדידה ניידים או
ע"י נייר זיהוי (כדוגמת לקמוס). הטיפול במים האפורים משנה במעט את ערך ההגבה, אך אינו צפוי לחרוג
מהטווח הנדרש. ערך ההגבה יושפע בעיקר משפיכה של חומצות או בסיסים למערכת הביוב.
עכירות – מדד פיסיקלי לריכוז החומר החלקיקי במים, נמדד ע"י מכשירים אופטיים ייעודיים. המשתמש
הביתי יכול לקבל מדד איכותי לעכירות ע"י הסתכלות דרך כוס זכוכית שקופה המלאה במים והתרשמות
איכותית מצלילות המים.
כלל חומר מרחף ( TSS) – מדד נוסף לריכוז החומר החלקיקי ונבדק מעבדתית. בקולחים מדד זה נמצא
בהתאמה טובה לעכירות.
צריכת חמצן ביוכימית ( BOD) – מדד ביוכימי לכמות החומר האורגני הפריק במים. מדד עיקרי של איכות
קולחים ניתן לבדיקה רק ע"י מעבדה.
מדדים מיקרוביאליים – כוללים ספירות חיידקים מסוגים שונים בדרך כלל כאינדיקטורים לזיהום צואתי:
קוליפורמים צואתיים, E.coli וספירה כללית (TC, HPC) . ספירות אלו נעשות ע"י מעבדה מיקרוביאלית.
צבע וריח – מדדים אורגנוליפטיים. צבע נמדד בשיטות אופטיות בעוד שריח הינו מדד סובייקטיב י.
למשתמש הביתי ניתן להתרשם ממדדים אלו באופן איכותי ע"י הסתכלות במים והרחתם.
כלור נותר – מדד לרמת החיטוי של המים, כאשר מבוצעת הכלרה.
מוליכות חשמלית – מדד למליחות המים הנבדק ע"י מכשור חשמלי נייד. יכול לשמש לצורך בחינת התאמת
הקולחים לצמחים רגישים למליחות.
המדד העיקרי לבקרת איכות הקולחים של האגן הירוק הוא מדד העכירות. מדד זה משקף מכלול של
תהליכים ביולוגיים ופיסקליים. קבלת קולחים צלולים תבטיח פעילות תקינה של מערכת ההשבה.
בהפעלת המערכת בהתאם להנחות התכנון, הקולחים יהיו באיכות מתאימה להשקיה:
עכירות > 5 NTU
צריכת חמצן ביוכימית > 10 מג"ל
הגבה – 8.5 – 6.5 pH
תקינה
השבת מים אפורים מותרת בעולם וכפופה לתקינה הכוללת דרישות איכות ותפעול. קליפורניה הייתה
הראשונה שעיגנה בחוק את נושא הטיפול והשבת מים אפורים בשנת 1992 , וכיום התקינה בעולם מפרטת
בעיקר פרמטרים של עכירות או חומר מרחף, חומר אורגני וזיהום חיידקי, בהתאם למפורט בטבלה הבאה.
בשנת 2003 פרסם משרד הבריאות הנחיות של ועדת הלפרין המכונות – "כללים לשימוש חוזר בקולחים
בעיר, בנופש ובתעשייה". ההנחיות אפשרו את השימוש במים מושבים להדחת אסלות ולהשקיית גינות תחת
הנחיות קפדניות ודרישות לאיכות קולחים "מעולה".
השבה מים אפורים בבניה צמודת קרקע בישראל אינה עומדת בדרישות התקינה הנוכחיות בארץ, בעיקר
עקב סיבות מנהליות ולא עקב איכות המים.
קריטריונים לאיכות מים להדחת אסלות ולשימושים עירוניים נוספים במדינות שונות
חסכון במים
בצמוד להתקנת מערכת למחזור מים אנו ממליצים על פעולה מקבילה של חסכון במים:
✓ מודעות לחסכון של בני המשפחה.
✓ התקנת חסכמים בברזי המים, בעיקר באלו שלא ממוחזרים (מטבח).
✓ הפעלת מדיח כלים רק במצב מלא.
✓ ביקורת נזילות מים בבית (מכלי הדחה וברזים) ובחצר.
✓ גינון חסכוני במים: התאמת סוגי הצמחים, השקיה מבוקרת מחשב ובשעות הבוקר המוקדמות.
מעקב ותחזוקה
מומלץ לעקוב אחר תפקוד המערכת. המעקב כולל בחינה חזותית של המערכת כל מספר שבועות לבדיקת
זרימת מים תקינה, נזילות, פעילות משאבה וכדומה. כמו כן ניתן לבדוק את צלילות הקולחים הן ביציאה
מהאגן והן במיכל האגירה.
תחזוקת המערכת הנדרשת כוללת:
שימוש במים המושבים להדחת אסלות מחייב חיטוי מכלי ההדחה באופן קבוע ע"י טבליות כלור או חומר
חיטוי אחר בשחרור איטי. מומלץ לחטא גם את מיכל המים המושבים אחת למספר חודשים ע"י הוספת 50
מ"ל אקונומיקה ( 1/5 כוס) למיכל 500 ליטר מלא.
ניקוי מסנן כניסה (במידה והותקן), ע"י שטיפה במי ברז בתדירות חודשית, יש להשתמש בכפפות.
איסוף של סיבים ושערות מראש האגן בקרבת ציור הזנת המים האפורים למערכת. האיסוף יבוצע בתדירות
חודשית, ע"י שימוש בכף גינה וכפפות.
גיזום צמחיית האגן הירוק ע"פ הצורך .
בחודשי החורף ניתן להפסיק את פעולת המערכת ע"י הפניית המים האפורים לביוב )ע"י המעקף הייעודי
שהוכן לצורך זה( ובכך לחדש / לשפר את חדירות האגן וזרימת המים בו.
אזהרות והגבלות
1. יש לוודא חיבור מים מושבים רק לצרכנים שנבחרו )השקיה ו/או הדחת אסלות(
2. השקיה במים המושבים תבוצע בטפטוף .
3. השקיית גינות נוי, שיחים ועצי פרי אפשרית, אך יש למנוע אכילה של פרי / עלים שהורטבו ישירות ע"י המים המושבים.
4. יש לוודא ולמנוע חיבורי מים צולבים. מומלץ סימון צנרת המים המושבים בצבע סגול.
5. יש להמנע מגע ישיר בקולחים.
6. יש להקפיד שהמכלים והשוחות של המערכת יהיו סגורים למניעת נפילה או טביעה.
