מי שפכים הם אלה שסבלו משינוי בתכונות הפיזיקליות, הכימיות או הביולוגיות שלהם כתוצאה מפעילות אנושית. מים אלו אינם מתאימים למאכל אדם ומכילים עומס גבוה של מזהמים שיש לטפל בהם לפני הזרקה חזרה לסביבה או שימוש חוזר. מאמר זה מתייחס למאפיינים היסודיים של שפכים, המקורות המייצרים אותם והטיפולים הדרושים לטיהור יעיל שלהם.
מה זה שפכים
מי שפכים מיוצרים כאשר אנו משתמשים במים לפונקציות ביתיות, תעשייתיות או חקלאיות ומשנים את המאפיינים המקוריים שלהם. שינויים אלה יכולים להיות כימיים, ביולוגיים או פיזיים, מה שהופך אותם לסכנה למערכת האקולוגית ולבריאות האדם. לכן יש צורך בטיפול הולם כדי להחזירם למעגל הטבעי או להכשירם לשימושים אחרים, כמו השקיה חקלאית או תעשייה.
המים שנזרקים במהלך פעולות יומיומיות כגון כביסה, ניקיון או אפילו גשם יכולים לשאת מזהמים שיש לטפל בהם. למרות שפוטנציאל הזיהום שלהם משתנה בהתאם למקורם, כל השפכים דורשים טיפול ממצה כדי להפחית את השפעתם הסביבתית.
מקור וסוגי שפכים
הסיווג של שפכים קשור ישירות למקורם. לדעת מהיכן הם מגיעים חיונית לקביעת הטיפול בהם, מכיוון שמזהמים יכולים להשתנות באופן משמעותי. הסוגים החשובים ביותר של שפכים הם:
- שפכים ביתיים: כתוצאה משימוש בבתים, משרדים ואזורי מגורים. מים אלו מכילים רמות גבוהות של תרכובות אורגניות, חומרי ניקוי ומיקרואורגניזמים פתוגניים שיש לסלק.
- שפכים תעשייתיים: ג'ינים בתהליכים תעשייתיים. מים אלו עלולים להיות מזהמים מאוד, עם נוכחות של מתכות כבדות וכימיקלים רעילים הדורשים טיפולים מיוחדים מאוד.
- מים חקלאיים: הם מגיעים מפעילויות חקלאיות שבהן משתמשים בדשנים, חומרי הדברה ומוצרים כימיים אחרים. פסולת זו מועברת על ידי מי השקיה או על ידי נגר גשם.
- מי סערה: מי גשמים יכולים לשאת מזהמים אטמוספריים, כמו מתכות כבדות, ופסולת עירונית כמו שמנים או פלסטיק, שיש לטפל בהם לפני שהם מגיעים לנהרות ולימים.
מאפיינים פיזיקוכימיים של מי שפכים
המאפיינים של שפכים משתנים בהתאם למקורם, אך אנו יכולים להדגיש מספר אלמנטים שתמיד קיימים ושיש לשלוט עליהם במהלך תהליך הטיפול:
- חומר אורגני: מורכב בעיקר משאריות צמחים ובעלי חיים, כמו גם פסולת אנושית. חיוני לשלוט ברמת הפירוק של חומר זה כדי למנוע הפחתת החמצן במים.
- מוצקים מרחפים: אלה כוללים פסולת גלויה ואחרת מיקרוסקופית המשפיעה על שקיפות המים ועל איכותם הכוללת.
- צריכת חמצן כימית (COD): מציין את כמות החמצן הדרושה לחמצון חומר אורגני וכמה מזהמים אנאורגניים הנמצאים במים.
- צריכת חמצן ביוכימית (BOD): הוא מודד את כמות החמצן שמיקרואורגניזמים צריכים כדי לפרק חומר אורגני בפרק זמן נתון. ערך BOD גבוה הוא אינדיקטור לזיהום גבוה.
- חומרים מזינים: אלמנטים כמו חנקן וזרחן יוצרים השפעות שליליות כמו אאוטרופיקציה, הגורמת לעלייה בלתי מבוקרת בצמחיית המים, המשפיעה על המגוון הביולוגי.
- מתכות כבדות: מתכות כגון כספית, עופרת או קדמיום, הקיימות בתהליכים תעשייתיים רבים, רעילות בריכוזים נמוכים מאוד וקשה לסילוקן.
שלבי טיפול בשפכים
טיפול בשפכים מתבצע במספר שלבים הכוללים תהליכים פיזיקליים, כימיים וביולוגיים. המטרה היא לסלק או להפחית את ריכוז המזהמים כך שניתן יהיה להחזיר את המים בבטחה לטבע או לעשות בהם שימוש חוזר למטרות ספציפיות.
טיפול מקדים
זהו השלב הראשון של הטיפול ומטרתו לחסל את המוצקים הגדולים והניתנים להפרדה בקלות. בשלב זה משתמשים בסורגים, מסננות ומלכודות חול להסרת היסודות וחלקיקי החול הנפחיים ביותר. כמו כן מתבצע אוורור מקדים, המסייע בהפחתת ריחות רעים ועומס אורגני בשלב ראשוני זה.
טיפול ראשוני
בשלב זה, המוצקים העדינים ביותר וחלק מהחומר המרחף מוסרים באמצעות שקיעה. החלקיקים הכבדים יותר שלא הוסרו בטיפול המקדים מתיישבים בתחתית מיכלי השיקוע, בעוד שומנים ושמנים מוסרים מעל פני השטח. לפעמים מוסיפים כימיקלים (חומרי קרישה ופלקולנטים) כדי להגביר את היעילות של שלב זה.
טיפול משני
טיפול משני אחראי על סילוק חומר אורגני מומס וחומרי תזונה באמצעות תהליכים ביולוגיים. בוצה פעילה ומסנני טפטוף הם שתיים מהטכניקות הנפוצות ביותר בשלב זה. בתהליכים אירוביים משתמשים בחמצן כדי להקל על פירוק החומר האורגני, בעוד שתהליכים אנאירוביים מפרקים תרכובות ללא צורך בחמצן.
טיפול שלישוני
בשלב סופי זה מוסרים שאריות מזהמים שנותרו לאחר טיפול משני. בין התהליכים בהם נעשה שימוש בשלב זה ניתן למנות סינון דרך ערוגות חול, שימוש בפחם פעיל להסרת רעלים וחיטוי באמצעות כלור, אוזון או אור אולטרה סגול (UV). זהו שלב מכריע אם יש לעשות שימוש חוזר במים למטרות חקלאיות או תעשייתיות או להזרמתם לסביבות מוגנות.
השפעת טיפול לקוי בשפכים
להזרמת שפכים ללא טיפול הולם עלולה להיות השלכות הרות אסון על הסביבה ועל בריאות האדם. גופי מים המקבלים הזרמות מזוהמות נוטים לסבול מתהליכי אאוטרופיקציה, הגורמים למוות של מינים מימיים ולירידה באיכות המים. השפעות אלו עלולות לגרום לאובדן המגוון הביולוגי, לזיהום מקורות מי השתייה ולהגדלת עלויות הטיפול במים עתידיות.
בנוסף, שפכים מטופלים בצורה גרועה הם גם סיכון בריאותי גדול, שכן הם עלולים להכיל פתוגנים הגורמים למחלות כמו כולרה, דיזנטריה או הפטיטיס. גם ההשפעה החברתית-כלכלית שלו משמעותית מאוד, שכן מגזרים כמו תיירות, דיג וחקלאות מושפעים מזיהום של מערכות אקולוגיות מימיות.
מסיבות אלו, טיפול נכון בשפכים חיוני להבטחת קיימות סביבתית ובריאות הציבור לטווח ארוך.