אגנים ירוקים בנחל אלכסנדר

מתקן ניסיוני להשבחת מי נחל אלכסנדר והשבה לרצועת הנחל

מבוא

בעשור האחרון השקיעה המועצה האזורית עמק חפר בראשות נחום איצקוביץ רבות בשימור ושיקום נחל אלכסנדר וסביבתו מתוך מטרה להגן על המרקם הביולוגי-אקולוגי העדין הנמצא תחת איום מתמיד וגובר כתוצאה מפיתוח אורבני, גידול במפעלי תעשייה ועיבודי קרקע אינטנסיביים.

אנשי קבוץ מעברות היושבים על גדול הנחל ובמיוחד ילדי המקום הרואים בנחל את חצר ביתם, אזור של מים, ירק, מסתורין והרפתקאות מזה כ-70 שנה, מגלים אכפתיות ודאגה לנוכח הזיהום הנמצא במי הנחל,

כאב ותיסכול כאשר אלפי דגים מתים נסחפים לים כתוצאה מזהום או הרעלה.

חגיגות היובל להקמת הקיבוץ שימשו תמריץ לחברים להחליט לעשות מעשה ולעזור לנחל וסביבתו ע"י הקמת מתקן טיפול היכול לטהר את המים מרעלנים והשפעות מזיקות ולהחזיר את איכות מי הנחל לתקופה בה השתעשעו ילדי המקום בשחייה והשטת סירות להנאתם

מתקני אגנים ירוקים Reed Beds

בחיפוש אחרי פתרון לטיפול וטיהור מי הנחל עלה הרעיון להשתמש במתקן מסוג אגנים ירוקים, שדרך פעולתו מבוססת על חיקוי תופעה טבעית ידועה ונפוצה על גדות הנחלים, ביצות ואזורים רטובים בהם יש גידול אינטנסיבי של צמחייה הנהנית מ'חומרי מזון' הנמצאים במים תוך כדי סינון פיזי של המוצקים בזרם המים מעל ובתוך המצע והרחקת תרכובות אורגניות ומינרלים מזיקים בתהליכי פירוק כימיים ביולוגיים.

בעשרים השנים האחרונות הוקמו בעולם אלפי מתקני טיפול בזיהומי מים, המבוססים על אגנים ירוקים מסוגים שונים וטיפוח צמחייה מגוונת, אשר נבנו כדי לפתור בעיות מקומיות של מבנים בודדים וישובים קטנים ללא מערכת איסוף ביוב מרכזית.

השימושים כוללים טיפול בביוב סניטרי, חקלאי, גידול בעלי חיים, תעשייתי, הרחקת רעלנים מנגר עילי המגיע מכבישים בין עירוניים, טיהור מי נחלים.

באינטרנט קיימים מאות אתרי מידע שניתן להגיע אליהם דרך Reed Beds, Constructed Wetland ומשרדי איכות הסביבה באמריקה ואוסטרליה – epa.gov.usa ו au epa.gov.

בישראל לצערנו הנושא בחיתוליו ואנו מקווים לבנות עוד נדבך אשר עשוי למלא את הנישה של מתקנים קטנים, זולים, אפקטיביים פשוטים ועלות טיפול ותפעול נמוכה.

הקמת המתקן הניסיוני

לאחר בחינת מספר חלופות למיקום המתקן הניסיוני נבחר אתר "חצי-האי", שטח אדמת בור של כ-אחד וחצי דונם ששימש בעבר לפסולת בנין, הנמצא בין כביש 4 הישן, נחל אלכסנדר מצפון והערוץ הנחל היבש מדרום ומערב.

הטופוגרפיה של השטח הכתיבה מתקן תעלה בצורת האות S באורך 50 מ' ורוחב עליון של 5.5 מ', עומק המצע משתנה בהתאם לשיפוע התחתית – 85-60 ס"מ.

התכנון בוצע ע"פ נתוני המשרד לאיכה"ס האמריקאי למתקני אגנים ירוקים Constructed Wetland שעיקרו זרימה אופקית במפלס זרימת המים כ-5 ס"מ מתחת לפני המצע המשמש בדרך כלל לטיפול שלישוני בשפכים לרמת איכות קולחין להשקייה בלתי מוגבלת.

נפח החצץ, גודל החלקיק, נתוני עומס הידראולי ועומס מוצקים קבעו את הספיקה היומית לכ 37 מ"ק ליום המתקבלת ע"י הפעלת המשאבה באמצעות שעון-עצר הפוקד על שאיבה והזנת מים מהנחל ל-20 דקות כל שעתיים.

השטח סומן, חפירה כללית בוצעה ע"י מחפרון ועיצוב סופי של שיפועי קירות 1:1.5 ושיפוע תחתית לאורך התעלה 0.5% נעשו בעבודה ידנית ע"י מתנדבים.

יריעות מגן ואיטום נפרשו ומצע חצץ הובא לשטח ופוזר בתוך המתקן כאשר חצץ גס, גודל חלקיק 40 מ"מ הונח באזור הכניסה באורך של כ 5 מ’ כדי למנוע סתימות במשך הזמן, ואילו חלקו העיקרי של המתקן בוצע במצע חצץ של "פוּליה" ו"עדש". חלק זה של המתקן מתפקד בשיטת Subsurface Flow Wetland בראשי תיבות SSF.

באזור קדם טיפול הוקמה בריכה בקוטר 6 מ' ועומק מרבי 1.2 מ' המשמשת לשיקוע ראשוני וטיפול ע"י זרימה חופשית Free Water Surface Wetland או Vertical flow wetland או FWS

באזור המוצא הונח על תחתית הבריכה צנור מחוּרר להוצאת הקולחים המחובר לסיפוֹן עם זרוע סיבובית לבקרת מפלס הנוזל במתקן.

שלבי הטיפול

מתקן אגנים ירוקים FWS בזרימה אנכית או בריכת שיקוע לטיפול ראשוני. שטח פנים כ 27 מ’. זמן שהיה כ-15 שעות, עומס הידראולי 1.5 מ' למ"ר ליום. גודל המתקן אינו עומד בתקנים המקובלים עקב אילוצי שטח אולם תורם לשיקוע סחף חרסית ובוץ ולכן חשוב למניעת סתימות באזור הטיפול העיקרי.

נוכחות חזקה של יקינתון עם מערכת שורשים המרחפים במים תורמת להקטנת העכירות ולשיפור משמעותי של המים המטופלים.

מתקן אגנים ירוקים SSF בזרימה אופקית לטיפול שלישוני. שטח פנים 225 מ’, זמן שהיית המים כ-3.5 שעות, עומס הידראולי 0.15 מ' למ"ר ליום. גודל המתקן מתאים לטיפול גס ומונע סתימות.

מתקן אגנים ירוקים בזרימה אופקית לטיפול שלישוני. זמן שהיה 3.5 ימים, עומס הידראולי 0.17 מ' למ"ר ליום. צמחייה: קנה מצוי, גומא, סוף, ערבה, ערברבה ועוד.

סיכום ומסקנות

1. המתקן הוקם והופעל בעומס המתוכנן בסוכות תשס"ה, אוקטובר 2005.

2. התפתחות הצמחים בחורף 2006 הינה מרשימה ויש להניח שפיתוח מערכות שורשים במצע ישפר את איכות הקולחים.

3. שיקוע הבוץ והסחף בבריכת השיקוע הכרחי למניעת הסתמות המתקן ויש לשפר בעתיד את טיפול הקדם במתקן זה.

4. בדיקת עכירות שנערכה מספר ימים לאחר הזרמת מי הנחל נתנה תוצאות של כ 94 % שיפור באכות הקולחים, קריאות המכשיר היו 64 NTU לפני הטיפול ו 4 NTU אחרי הטיפול בהטעמה.

5. האיכות שהושגה מראה יש פוטנציאל לשימוש בקולחים מושבחים מהמתקן למטרות גינון בסביבות הנחל ושיקום רצועת ירק טבעית המוסיפים משאבים טבעיים לטובת הצמחייה ובעלי החיים בסביבתם הטבעית.

6. אנו חייבים תודה לכל אלה שעזרו: קיבוץ מעברות וחבריו, מוצרי מעברות, מפעל תרימה, מפעל עוגן-פלסט, הקבלן חאדר חלבי, יוסי גלר [מדידות איכות] ....

ארנון גורן, פברואר 2006