Skip to main content
header

הרחקה ביולוגית של ניטראטים (חנקות) ממי שתייה

רקע

ניטראט (NO3) הוא אחד החומרים המסיסים ביותר במים, וממזהמי מי התהום השכיחים ביותר. המקורות הנפוצים ביותר לזיהום סביבתי בניטראט הם  דשנים חקלאיים, פסולת תעשייתית ועירונית, מצבורי אשפה, אתרי גידול בעלי חיים ומערכות לטיפול בשפכים.

ריכוז גבוה של ניטראט עלול לשבש את רמות החמצן בדם, בעיקר אצל תינוקות, ולגרום לבעיות בריאות שונות. מסיבה זו קיימות הגבלות על ריכוזו המירבי.

בישראל ריכוז הניטראט המירבי המותר במי שתייה עומד על 70 מיליגרם לליטר.

בארות מים המזוהמות בניטראט נאטמות או מטופלות באחת הטכנולוגיות הקיימות להרחקת ניטראט ממי שתייה, כדוגמת חילוף יונים או אוסמוזה הפוכה.

טכנולוגיות אלה בעייתיות עקב היווצרות תמלחות, המכילות ריכוזי ניטראט גבוהים יותר מאלו הקיימים במקור הזיהום ואשר מצריכות אף הן טיפול.

מטרת המחקר

איתור פתרון ידידותי לסביבה, זול וקל לניהול ותחזוקה, המנצל את הניטראט באופן טבעי, ללא יצירת תוצרי לוואי מזהמים.

שיטת המחקר

במחקר נעשה שימוש ביחידות פלסטיק קטנות - נשאים, המהווים מצע לגידול חיידקים.

טכנולוגיה זו (Moving Bed Biofilm Reactor - MBBR) פותחה לטיפול ביולוגי במי שפכים. הנשאים הקיימים הם בעלי מבנה מרחבי פתוח, המאפשר מעבר מסה, ושטח פנים גדול.

הנשאים מעורבלים במערכת, בתנאים של חוסר חמצן (אנוקסי), עם מי הבאר המזוהמים בניטראט ובנוכחות מגוון חיידקים הטרוטרופיים (המשתמשים בתרכובות אורגניות כמקור פחמן).

בסופו של תהליך זה, המכונה דניטריפיקציה, מתפרק הניטראט לחנקן גזי (N2) המשתחרר לאוויר כגז חופשי. ביציאה ממערכת הטיפול הביולוגי עוברים המים תהליכי טיפול משלימים (כמו סינון וחיטוי), שנועדו להביאם לרמה של מים בטוחים לשתייה.

כחלק מתהליך המחקר התבצע פיילוט במסגרת מרכז היזמות, ההשקעות ושיתופי הפעולה של חברת "מקורות" - WaTech, בבאר המכילה ניטראטים מעל ערכי התקן. מטרת הפיילוט היתה להוכיח את ישימות הטכנולוגיה, ובנוסף לקבוע את הפרמטרים לתכנון מערכת בעלת פוטנציאל מסחרי שתעמוד בכל הדרישות הרגולטוריות.

תוצאות

עמידה בתקנות ריכוזי הניטראט

הגרף מציג תוצאות של בדיקות רציפות של ריכוז ניטראט, שנעשו בכניסה למערכת הטיפול הביולוגי וביציאה ממנה.

הריבועים הסגולים בגרף מציינים את ריכוז הניטראט במי הבאר ובכניסה למערכת הטיפול הביולוגי. הריבועים האדומים מציינים את ריכוז הניטראט ביציאה מהמערכת. הקו האדום מציין את מגבלת התקינה בארץ לריכוז ניטראט במי שתייה, העומד כיום על 70 מיליגרם לליטר.

דיון ומסקנות

המערכת מספקת ריכוזי ניטראט נמוכים משמעותית מהתקן.

תהליך הדניטריפיקציה, באמצעות חיזור ביולוגי של הניטראט לקבלת חנקן גזי, נותן מענה לחסרונות הקיימים בפתרונות טכנולוגיים אחרים להרחקת ניטראט ממי שתייה.

יישום המחקר

יתרונה הגדול של המערכת המוצעת נובע מהעובדה שהניטראט אינו מתרכז ועובר למקום אחר, אלא מתפרק והופך לגז חנקן הנפלט לאוויר, בו הוא נמצא בשפע.

נכון לאפריל 2010 משלימה החברה את הפיילוט ומגבשת מערכת אופטימאלית לפתרון בעיית הניטראטים במי בארות - בעיה המביאה לסגירתן של בארות רבות בעולם בכלל ובארץ בפרט.

השימוש בטכנולוגיה חדשנית זו עשויה להוביל להחזרת עשרות אלפי קוב של מים נקיים למשק המים.

 

נוצר בתאריך: 26/09/10
עודכן בתאריך: 14/02/11