רקע
כעשרות מיליוני ממ"ק של מי גשם אובדים בכל שנה בישראל כנגר עירוני בלתי מנוצל הזורם לים. במקביל, הרחבת ערי החוף יוצרת רצועת שטח בלתי חדיר המונע חלחול למי התהום ולאקוויפר החוף בפרט.
פועל יוצא של העדר שטחים לחלחול נגר עירוני, נגר הסוחף עימו חומרים רעילים ומזהמים הנשטפים לחופים וגורמים נזקים עצומים לים ולדגה, דבר שלאורך זמן עלול להוביל להפרת המאזן האקולוגי בים.
ביופילטר בבנייה. צילום: ארכיון קק"ל
ישראל, הנחשבת כמדינה בה מי התהום מהווים משאב עיקרי למשק המים הלאומי, מי התהום באזור מישור החוף (אקוויפר החוף) נמצאים בנסיגה מתמדת עקב אי מילוי טבעי, גדילה בצריכת מים בעקבות גידול באוכלוסיה ומיעוט משקעים מתמשך כתוצאה משינויי אקלים גלובליים, דבר שהביא לירידת מפלס חמורה באוגר זה. בעקבות ירידת המפלסים המאזן ההידרולוגי מופר, ומי ים מצליחים לחדור לתוך אקוויפר החוף ולהמליחו באופן בלתי הפיך.
לאחרונה יצא לדרך פיילוט לבחינת טכנולוגיית הביופילטר, שמאפשרת לטהר מי גשם, להחדירם למי התהום ולמנוע מעשרות מיליוני ממ"ק מי גשם לזרום לים. הטכנולוגיה החדשה, שפותחה על ידי ירון זינגר, חוקר ישראלי מהפקולטה להנדסה אזרחית באוניברסיטת מונש שבאוסטרליה, נבדקת בימים אלה בכפר סבא בשת"פ עם מומחי קק"ל, ובתרומת ידידי קק"ל באוסטרליה. אם תיושם בהרחבה, עתידה טכנולוגיית הביופילטר להעשיר את משק המים הלאומי של ישראל.
מדובר בטכנולוגיה ירוקה, המתבססת על תהליכים ביולוגים ופיזיקליים טבעיים וידידותיים לסביבה. המים שמוחדרים לאקוויפר אינם חשופים לאידוי מואץ ועוברים תהליך סינון וטיפול על שכבות קרקע וחול עם תוספים וצמחים. החיידקים שמתפתחים במקום מסלקים מהמים מזהמים שונים ומתכות כבדות. מדובר בטכנולוגיה שכבר הוכחה מדעית על ידי אוניברסיטת מונש ונוסתה בהצלחה על ידי חברת המים של מלבורן.
אפי שטנצלר, יו"ר דירקטוריון קק"ל מציין: "משבר המים המחריף בישראל ולאור עובדת מיעוט הגשם בחורף הנוכחי ושנה שעברה שהייתה השחונה ביותר בעשור האחרון, הביא לצורך בפתרונות למקורות מים חלופיים. טכנולוגיית הביופילטר שפותחה על ידי חוקר ישראלי ועמיתיו באוניברסיטת מונש במלבורן אומצה על ידי קק"ל כפריצת דרך עתידית להשבת מי גשם שעד כה הלכו לאיבוד".
הביופילטר בכפר סבא
הביופילטר בכפר סבא. צילום: ארכיון קק"ל
בשוליה הצפוניים של כפר-סבא, לצד שכונת מגורים חדשה, על גבול שטחי הפרדסים ההיסטוריים שכבר אינם ברובם, מתנהלת הקידמה בקצב מפתיע. מזה כמה ימים מתנהלות באתר שהוקצה על-ידי העיריה, עבודות-תשתית להקמת מערכת הביו-פילטר הראשונה מסוגה בישראל, לצורך ניצול מי-הגשמים הנאספים בתקופת הגשמים מרחובות העיר והחזרתם לשימוש עירוני.
רק כדי לסבר את האוזן – בעונה ממוצעת נאספים במערכות התיעול של ערי מישור החוף בישראל כ-200 מיליון מטרים מעוקבים של מים, המוזרמים כולם אל הים ואינם מנוצלים. ככל שגדלים השטחים הבנויים כן הולך ומתמעט חלחול מי-הגשמים אל מי-התהום.
אולי בזכות העקשנות של ישראלי צעיר אחד, עומדת תמונה זו להשתנות. מערכת הביו-פילטר מבוססת על שילוב של זני צמחים ייחודיים, חיידקים בעלי תיאבון לחומרים המזיקים לאיכות המים ושכבות של חול ואדמה, והיא קולטת מי-נגר מזוהמים בשאריות דלקים, מתכות כבדות וחנקות, ופולטת מים באיכות מי-שתייה, או קרוב לזה.
תיאורטית ומעשית, מוכר העיקרון הזה מזה שנים לא מעטות, אך קיבל תנופה מעשית משיתוף פעולה פורה בין קק"ל אוסטרליה והדוקטורנט ירון זינגר, להקמת מתקן ניסיוני ראשון מסוגו בישראל. עד לחורף הקרוב, יושלמו תשתיות ההקמה של מערכת הביו-פילטר הצמודה לשכונת הפארק הירוק בכפר-סבא, בשטח המיועד להיות פארק עירוני גדול.
בקצה השטח עובר צינור הניקוז של מי-הגשמים הנקלטים בשליש משטחה העירוני של כפר-סבא. צינור זה יספק למתקן הביו-פילטר את המים, בשלב ראשון בין 4000 ל-7000 מטרים מעוקבים. מים אלה ייבדקו בכניסתם למערכת מבחינת הרכבם וריכוז המזהמים שבהם, יוכנסו לבריכת-איגום בנפח של כמה עשרות מטרים קוב, שם יחלחלו דרך שכבות של צמחיה, חיידקים "זוללי-מזהמים", וחול, אל רשת של צינורות שרשוריים מנוקבים, שיקלטו את המים.
מערכת ניטור נוספת תבדוק ברציפות את איכות המים המטוהרים, ותאפשר את החדרתם בחזרה אל מי-התהום באמצעות כמה בארות לא-פעילות הנמצאות באיזור. את העודפים הבלתי מנוצלים תמשיך המערכת להזרים בחורף אל ערוץ נחל רעננה, שאפיקו צמוד למתקן, מצפון לו. ההחדרה תחל כאשר יתקבלו האישורים הדרושים מרשות המים.
הבארות האלה הן הסיבה השנייה להחלטה להקים את הביו-פילטר דווקא בשטח הזה. מסביר ירון זינגר: "בשטח מצויות חמש בארות שהשאיבה מהן הופסקה בגלל זיהום חמור של המים בתרכובות חנקן (חנקות) שהביא את רשות המים להחלטה לאסור את השימוש בהן. מערכת הביו-פילטר מסוגלת, על-פי כל הנתונים, להחזיר בארות אלה לחיים, לפחות לשימוש חקלאי ולגינון.
מאחר ומערכת הביו-פילטר פעילה רק כאשר נאספים מי-גשמים מהרחובות, היא תנוצל ביתר הזמן למעין דיאליזה של מי-הבארות המושבתות. צינור-לחץ מן הבארות הללו עובר בשטח המתקן, וממנו יוזרמו לתוך הביו-פילטר מים ישירות מן הבארות, יעברו את שלבי הסינון והטיהור מחנקות, ויוחזרו לבארות. באופן כזה אני מקווה שנוכל להשיג השבחה של מי- הבארות המושבתות עד לרמה שתאפשר חידוש ניצול הבארות הללו".
ירון זינגר למד הנדסת ביו-טכנולוגיה באוניברסיטת באר-שבע, ובתחילה רצה לעשות את עבודת הדוקטורט שלו בתחום ההנדסה הגנטית והמלחמה בסרטן. אולם בשל רצונו באופי שונה של עיסוק, החליט לעסוק דווקא בתחום המים, בגלל השילוב של עבודת-שטח, עבודת מעבדה והנדסת ביו-טכנולוגיה. הוא מצא, כי המקום הנכון לשלב בין השלושה הוא באוסטרליה, ולכן יצא לשם, והשתלב בצוות חוקרים באוניברסיטת מונאש במלבורן.
ירון זינגר והביופילטר. צילום: ארכיון קק"ל
הוא היה זקוק ליידע ההנדסי שלהם, והם היו זקוקים ליידע שלו בביוטכנולוגיה. בעבודת-צוות הצליחה הקבוצה להגיע לתוצאות מדהימות בסילוק ביולוגי של חנקות ממים, כשהם עונים בכך לאחת הבעיות המרכזיות של אוסטרליה. ריכוזי החנקות הגבוהים במים הם הגורם המרכזי לשגשוגן של אצות, הצורכות את החמצן שבמים, ולמעשה "ממיתות" לחלוטין אגמים, נהרות ואפילו אזורים שלמים של ימים ברחבי העולם.
במהלך שהותו באוסטרליה, יזמה קק"ל ויקטוריה, אוסטרליה, שת"פ עם ירון זינגר ואוניברסיטת מונאש. לאחר תהליך ארוך של תכנון הפרוייקט באוסטרליה, הוחלט לעניין רשויות מקומיות בישראל בהכנסת מערכת ביו-פילטר לשטחן לצורך הגדלת כמויות המים הזמינות לשימוש. ההצעה הקפיצה מהר מאד את ראשיהן של שמונה רשויות מקומיות בישראל, שהבינו את הערך המשולב העצום של מערכת כזו לעיריה ולתושבי העיר.
עיריות חולון, בת-ים, יבנה, רחובות, מודיעין, חדרה, כפר-סבא ורעננה הביעו הסכמה להשקיע בפרוייקט, ולאנשי המקצוע נותר רק לקבוע על בסיס הנתונים הפיזיים, היכן יקום הפרוייקט הראשון. כפר-סבא זכתה, והכלים הכבדים נכנסו לשטח.
"אני חייב הרבה תודה לקק"ל באוסטרליה ולאנשיה, על שנתנו את ה'קיק-סטארט' לפרוייקט. אני עומד כאן וממש מתרגש לראות את לידת הפרוייקט", אמר ירון זינגר כשהוא צופה בעבודות העפר המתנהלות בקצב מואץ: "המירוץ שלנו כרגע הוא נגד עונות השנה, משום שאנו מעוניינים להפעיל את המתקן כבר בחורף הקרוב. אני רוצה להגיע בתוך שבועות ספורים למצב שנוכל לשתול את הצמחייה המיוחדת במתקן כדי שתוך חודשיים שלושה הצמחים יהיו מוכנים למשימתם.
צריך לזכור כי מבחינה פיזית, זה יהיה מתקן בעל איכויות אסטתיות אמיתיות, וישתלב יפה מאד בפארק העירוני העתידי, שאני מניח שהקמתו תזורז לאחר הרצת הביו-פילטר. קיומו של מקווה-מים חדש באיזור גם עשוי להשפיע לטובה על המערכת הביולוגית ומצאי בעלי-החיים, כאשר מערכות הניטור העוקבות אחר איכות המים בכל עת, מבטיחות טיפול מהיר אם תתעורר בעיה כלשהי".
כאשר יותקנו מערכות דומות ברחבי מישור החוף בישראל, יהיה בהן כדי לסייע בשיקום אקוויפר החוף שמצבו הולך ומתדרדר בעשורים האחרונים בשל ניצול-יתר ומיעוט חידוש טבעי. מי-הגשמים מרחובות הערים, שאינם מנוצלים כיום כלל, זורמים לים וגורמים לזיהומו, ייקלטו בחלקם בחזרה באקוויפר במהלך החורף. ביתר ימות השנה, ישרתו המערכות הטבעיות הללו, שאינן צורכות אנרגיה מעבר לזו שמייצרים החיידקים הפעילים בה, את המטרה השנייה – השבחת מי-התהום שאיכותם נמוכה בשל החנקות המהולות בהם.