טיפול בשפכים תעשייתים
מהם שפכים תעשייתיים?
מה הם שפכים תעשייתים? פסולת במצב צבירה נוזלי, בוצתי או מוצק אשר נוצרת כחלק מתהליך או שרשרת של תהליכים מעולם התעשייה. שפכים אלו יכולים להיווצר מסוגים שונים של תהליכי ייצור ותחזוקה מעולם התעשייה: תמיסות משומשות, נוזלי קירור, שפכים מתהליכי ניקיון, אמולסיות משומשות, שמנים מינראליים, פסולת מתהליכי יצור וניסוי תרופות ועוד סוגים שונים של שפכים המכילים חומרים אשר עלולים להוות סכנה לבריאות האדם ולסביבה.
שפכים תעשייתיים מגיעים מקשת רחבה של מפעלים ועסקים:
• מתהליכי עיבוד שבבי – אמולסיות• מוסכים – שמנים משומשים
• תעשיות הנעזרות במיכון כבד – נוזלי תעשיית המזון וממסעדות – שמנים צמחיים
• מי שטיפה מניקוי משטחי ייצור
• תעשייה כימית – תמיסות, חומצות ובסיסים.
מה הסכנה בשפכים תעשייתיים?
תכולתם של שפכים תעשייתיים משתנה כתלות בסוג התהליך ממנו היא נפלטת. במקרים רבים שפכים אלו מכילים ריכוזים גבוהים של מזהמים מסוגים שונים: מתכות כבדות, שמנים ושומנים, חומצות ובסיסים, תרופות, דטרגנטים (חומרי ניקוי), כימיקלים שונים ועוד. הזרמתם הישירה למערכת הביוב הרגילה עלולה בסופו של דבר להביא להימצאותם של מזהמים שונים במי הקולחין אשר תוביל למפגעים סביבתיים חמורים:
– המלחת מי תהום עקב חלחול בקרקע.
– זיהום מי תהום במיקרו מזהמים כמו תרופות והורמונים .
– פגיעה ביבולים החקלאיים- פגיעה בדגה ובצמחיה בנחלים אליהם מוזרמים הקולחין.
– גרימת סתימות וקורוזיה בצנרת הולכת השפכים.
מתקני טיהור שפכים (מט"ש) המוניציפליים אינם מתוכננים וערוכים לטיפול במזהמים מסוגים ובריכוזים אלו ויותר מכך, הזרמתם במט"ש עלולה להוביל לירידה כוללת ביעילות תהליך ההשבה הכולל ואף להוציא את המט"ש מכלל פעילות. תהליך העיכול הביולוגי (בוצה משופעלת), אשר מהווה שלב מרכזי בתהליך הרחקת המזהמים ממי השפכים, עלול להיפגע כתוצאה מהזרמת שפכים אסורים למט"ש.
הפגיעה בתהליך תביא לירידה באיכות הקולחין (המים הממוחזרים), לרמה שבה לא יהיה ניתן להשתמש בהם להשקיה חקלאית. לעיתים, למרות הירידה באיכות הקולחין, יוחלט להשקות שדות בעזרת קולחין בעלי איכות ירודה. התוצאה בטווח הארוך היא הצטברותם של מזהמים שונים (מלחים, מתכות כבדות ועוד) בקרקע, והגעתם ע"י חלחול אל מי התהום אותם אנו שותים. במקרים חריגים, בהם המט"ש אינו מסוגל לטפל בזרם השפכים, יוחלט להזרימם לנחל הקרוב ומשם לים.
איומים סביבתיים ובריאותיים הנובעים מטיפול לא נכון בשפכים תעשייתיים, הביאו לחקיקת חוקים ותקנות בנושא, אשר מגובים במערכת אכיפה ופיקוח של הרשויות השונות במטרה למנוע ולמזער מפגעים אלו.
מה החוק בישראל לגבי שפכים תעשייתיים
בשנת 2001 הוקמה "ועדת ענבר" בראשות דר' יוסי ענבר. מטרת הועדה להסדיר מחדש את נושא מי הקולחים בארץ. הועדה קבע תקנים חדשים לאיכות מי הקולחים וערכי סף עבור רשימה ארוכה של רכיבים ומזהמים שונים:
• COD – צריכת חמצן כימית. זהו מדד עקיף לכמות החומר האורגני במים
• TSS – כלל המוצקים המרחפים במים• טמפרטורת המים• PH• ריכוזי נוטריאנטים
• ריכוזי מתכות כבדות
• מליחות
• דטרגנטים (חומרי ניקוי)
• שמנים ושומנים
• ועוד
.
את הרשימה המלאה ניתן למצוא במסמך תאגידי מים וביוב. עדכונים נוספים בנושא ניתן למצוא בעמוד החקיקה באתר רשות המים.
התקנות מבדילות בין השפכים התעשייתיים ע"י מדידת ריכוזי מזהמים שונים והשוואתם לערכי סף. השוואה זו מאפשרת לאפיין את השפכים לארבע קטגוריות:
• שפכים המותרים להזרמה למט"ש ללא טיפול מקדים.
• "שפכים אסורים" – אשר הזרמתם למכוני טיהור השפכים אסורה והם דורשים טיפול מקדים במפעל או פינוי למתקן טיפול בשפכים תעשייתיים.
• "שפכים חריגים אשר אינם טוענים אישור" – אלו הם שפכים אשר בפרמטרים מסוימים חרגו מערך הסף הראשון (הנמוך) אך מתחת לערך הסף השני (הגבוה יותר).
• "שפכים חריגים אשר טוענים אישור" – אלו הם שפכים אשר חרגו מעל ערך הסף הגבוה יותר.
עיקרי סיווג שפכי מפעלים עפ"י כללי תאגידי מים וביוב 2015
| פרמטר | שפכים שאינם טעונים אישור | שפכים הטעונים אישור |
| כלל מוצקים מרחפים (TSS) | 1000-400 מג"ל | מעל 1000 מג"ל |
| צריכת חמצן כימית (COD) | 2000-800 מג"ל | מעל 2000 מג"ל |
| חנקן קיילדל (N) | 100-50 מג"ל | מעל 100 מג"ל |
| זרחן (P) | 30-15 מג"ל | מעל 30 מג"ל |
| פרמטר | שפכים אסורים |
| ערך הגבה (pH) | נוזלים בעלי ערך הגבה (PH) נמוך מ-6 וגבוה מ-10 |
| טמפרטורה | נוזלים בטמפרטורה העולה על 40 מעלות צלזיוס |
| DOX | בריכוז העולה על 1 מג"ל |
| כלור חופשי | בריכוז העולה על 0.5 מג"ל |
| פנולים או קריזולים | בריכוז העולה על 3 מג"ל |
| ציאנידים כללי | בריכוז מעל 0.5 מג"ל |
| שמן מינרלי | בריכוז העולה על 20 מג"ל |
| שמנים ושומנים כללי | בריכוז העולה על 250 מג"ל |
| שומנים הניתנים להפרדה | בריכוז כולל העולה על 100 מג"ל |
| כלל מוצקים אנאורגניים ומינרלים, מומסים TDS | בריכוז כולל העולה על 3500 מג"ל |
| COD | ריכוז הגדול פי 4 ויותר מריכוז ה-BOD ובלבד שריכוז ה-COD יעלה על הערך המופיע בטור ב' שבתוספת השנייה |
| VSS | ריכוז שיפחת מ-70% מריכוז ה-TSS בשפכים |
| סולפיד מומס | בריכוז שעולה על 1 מג"ל או ערך אחר שקבע ממונה הסביבה |
| סולפאטים | בריכוז העולה על 200 מג"ל כ-SO4 מעל ריכוזם במים המסופקים למפעל או בריכוז העולה על 500 מג"ל כ-SO4, לפי הגובה או ערך אחר שקבע ממונה הסביבה |
| כלורידים | בריכוז העולה על 200 מג"ל כ-Cl מעל ריכוזם במים המסופקים למפעל או בריכוז העולה על 230 מג"ל, לפי הגובה |
| פלואורידים | בריכוז העולה על 6 מג"ל |
| בורון | בריכוז העולה על 1.5 מג"ל |
| דטרגנטים קשים (נוניונים) או דטרגנטים רכים (אניונים) | בריכוז העולה על 1 מג"ל או בריכוז העולה על 40 מג"ל בהתאמה |
| נתרן | בריכוז העולה על 130 מג"ל כ-Na מעל ריכוזו במים המסופקים למפעל או בריכוז העולה על 230 מג"ל, לפי הגבוה |
| כלל מוצקים מרחפים מפעל ציפוי מתכות | בריכוז העולה על 30 מג"ל |
אמור אינו מהווה ואינו מחליף ייעוץ משפטי
*בנוסף למצויין בטבלה ישנן עוד שתי קטגוריות בעיקרי סיווג שפכי המפעלים:
| פסולת העלולה לשקוע או להפוך למוצקה או לצמיגה בטמפרטורה שבין 200 צלזיוס ל-400 צלזיוס | |
| מוצקים שאינם עוברים פתח של 10 מ"מ |
ע"י השוואה בין תוצאות בדיקת מעבדה של דגימת השפכים לבין הפרמטרים השונים, נקבע אופן ההתייחסות לשפכים בהתאם לארבעת הקטגוריות שהוזכרו.
הזרמת "שפכים אסורים" למערכת הביוב הרגילה אינה חוקית ועלולה לגרור קנסות לייצרן השפכים ואף העמדה לדין של האדם האחראי.
* חומר העלול לגרום בדרך כלשהי להפרעה משמעותית באיסופם או בטיפולם של השפכים במערכת הביוב של החברה או של כל גורם אחר, לרבות מוצקים או חומר צמיג בגודל ובכמות העשויים לשקוע או שלא להיגרף, לרבות שאריות עוגת סינון, אספלט, פגרי בעלי חיים, גבבה, אפר, חול, בוץ, קש, שארית עיבוד שבבי בתעשייה, שארית גזם נוי, חלקי מתכת, זכוכית, סמרטוטים, נוצות, פלסטיקה, עץ, דם מלא, תוכן קיבת בהמות, עצמות, שיער ושאריות עור, קרביים, מגבונים לחים וכלים חד פעמיים, בין אם הם שלמים -ובין שעברו ריסוק או קיצוץ.
* חומרים שמנהל הרשות הורה לגבי תחומה של חברה מסוימת, שהזרמתם למערכת הביוב עלולה להסב לה נזק; מנהל הרשות ימסור הודעה בדבר חומרים אלה לממונה סביבה ויפרסם הודעה על כך באתר האינטרנט של הרשות ובלבד שניתנה לציבור האפשרות להביע את עמדתו בעניין זה; קביעה כאמור יכול שתהיה לגבי חומרים המפורטים בתוספת זו בריכוז המותר להזרמה למערכת השפכים ויכול שתהיה לגבי חומרים שאינם מפורטים בתוספת זו.
* את רשימת החומרים וערכי הסף המלאה ניתן למצוא במסמך המקורי "כללי תאגידי מים וביוב".
טיפול בשפכים תעשייתיים | כיצד ניתן לפנות שפכים תעשייתיים?
טיפול בשפכים תעשייתיים – במידה והשפכים מוגדרים כ"שפכים אסורים" או יתרה על כך כ"חומרים מסוכנים", יש להובילם למתקן הטיפול המתאים לכך ע"י מוביל חומרים מסוכנים המוסמך לכך ע"י המשרד להגנת הסביבה.
את השפכים האסורים יש לפנות למתקן המתאים למשימה אשר אושר ע"י המשרד להגנת הסביבה לטפל בפסולת. מתקנים מסוג זה ערוכים ומנוסים בהתמודדות עם שפכים המכילים ריכוזי מזהמים גבוהים, ומעבירים את השפכים בתהליכים שונים אשר מפרידים ומרחיקים את המזהמים מהמים.
כיצד מתבצע הטיפול בשפכים תעשייתים?
תהליך הטיפול בשפכים תעשייתיים הינו תהליך מורכב אשר דורש התייחסות ספציפית להרכב החומרים הייחודי בזרם. התהליך משלב מספר שלבים בתור אשר בכל אחד מהם מופחתת כמות המזהמים במים. לבסוף מגיע איכות המים לאיכות המתאימה להזרמה למט"ש העירוני, שם מטופלים המים ומושבים להשקיה חקלאית.
על מנת שהתהליך יבוצע בצורה אופטימלית, הן מבחינה סביבתית והן מבחינה כלכלית, נדרשים למשימה אנשי מקצוע מיומנים אשר מסוגלים להבין לעומק כל שלב ושלב בתהליך. מהנדסי סביבה, מהנדסי תהליך, כימאים ואנשי מקצוע נוספים מעורבים בשלבי התהליך השונים, משלב התכנון ועד שכל פסולת מפונה לייעדה הסופי בבטחה.
אקו-אויל – מתקן ארצי לטיפול בשפכים תעשייתיים
טיפול בשפכים תעשייתיים הוא תהליך של טיפול וטיהור שפכים הנוצרים מפעילויות תעשייתיות לפני שהם זורמים לסביבה או עושים בהם שימוש חוזר. זה כולל טכניקות טיפול שונות להסרת מזהמים ומזהמים כדי לעמוד בתקנים רגולטוריים ולהגן על הסביבה.
שפכים תעשייתיים מכילים לרוב ריכוזים גבוהים של מזהמים, כימיקלים וחומרים רעילים שעלולים להזיק לסביבה ולבריאות האדם אם לא מטופלים כראוי. טיפול בשפכים תעשייתיים מסייע להפחית את ההשפעה על מערכות אקולוגיות, למנוע זיהום מים ולקדם ניהול מים בר קיימא.
שפכים תעשייתיים יכולים להכיל מגוון רחב של מזהמים, כולל מתכות כבדות, תרכובות אורגניות, שמנים, גריז, חומצות, אלקליות, כימיקלים רעילים, מוצקים מרחפים ופתוגנים. המזהמים הספציפיים הקיימים תלויים בתעשייה ובתהליכים המעורבים.
טיפול בשפכים תעשייתיים כולל בדרך כלל מספר שלבים, כולל:
טיפול מקדים: הסרת מוצקים גדולים, פסולת וחומרים גסים באמצעות הקרנה או שקיעה.
טיפול ראשוני: תהליכים פיזיקליים כמו שקיעה או ציפה להסרת מוצקים מרחפים וחלקיקים ניתנים להתיישבות.
טיפול משני: תהליכים ביולוגיים כמו בוצה פעילה או עיכול אירובי לפירוק חומר אורגני והסרת מזהמים מומסים.
טיפול שלישוני: תהליכים מתקדמים כמו סינון, קרישה כימית, חיטוי או סינון ממברנה כדי להסיר עוד יותר מזהמים שנותרו.
טיפול בבוצה: טיפול וסילוק הבוצה שנוצרת בתהליך הטיפול.
כן, לעתים קרובות ניתן לטפל בשפכים תעשייתיים באיכות המתאימה לשימוש חוזר בתוך המתקן התעשייתי עצמו. שימוש חוזר בשפכים מטופלים יכול לחסוך במשאבי מים, להפחית את צריכת המים המתוקים ולמזער את ההשפעה הסביבתית. עם זאת, כדאיות השימוש החוזר תלויה בתעשייה הספציפית, בדרישות איכות המים ובתהליכי הטיפול המופעלים.
כן, לרוב המדינות יש תקנות ותקנים כדי לשלוט בטיפול והזרמה של שפכים תעשייתיים. תקנות אלו מפרטות לרוב את רמות המזהמים המותרות, מגבלות ההזרמה ודרישות הניטור. מתקנים תעשייתיים חייבים לעמוד בתקנות אלה כדי למנוע קנסות, עונשים והשלכות משפטיות.
טכנולוגיות טיפול מתקדמות עבור שפכים תעשייתיים כוללות:
סינון ממברנה: תהליכים כמו אוסמוזה הפוכה או סינון אולטרה להסרת מוצקים מומסים, מלחים ומזהמים.
חמצון כימי: שימוש בכימיקלים כמו אוזון, מי חמצן או תהליכי חמצון מתקדמים (AOPs) לפירוק תרכובות אורגניות מורכבות.
ספיחה: שימוש בפחם פעיל או בחומרים סופחים אחרים להסרת מזהמים ספציפיים ועקבות מזהמים.
החלפת יונים: הסרת מתכות כבדות, יונים ומזהמים ספציפיים על ידי החלפתם עם יונים רצויים יותר.
סילוק חומרי תזונה ביולוגיים: תהליכים להסרת חומרי הזנה כמו חנקן וזרחן בשיטות ביולוגיות.
כן, ניתן להתאים טיפול בשפכים תעשייתיים לדרישות ולמאפיינים הספציפיים של תעשיות שונות. תעשיות כגון ייצור כימי, זיקוק נפט, עיבוד מזון וגימור מתכת עשויים לדרוש תהליכי טיפול מיוחדים כדי לטפל במזהמים הייחודיים הקשורים לפעילותם.
אתגרים בטיפול בשפכים תעשייתיים כוללים נוכחות של מזהמים מורכבים ורעילים, כמויות גבוהות של שפכים, הרכב משתנה של זרמי שפכים, עמידה בתקנות מחמירות, עלות-תועלת ובחירת טכנולוגיות טיפול מתאימות למזהמים ספציפיים.
