slide1 n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
אגנים ירוקים PowerPoint Presentation
Download Presentation
אגנים ירוקים

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 71

אגנים ירוקים - PowerPoint PPT Presentation


  • 248 Views
  • Uploaded on

אגנים ירוקים. מגישים : מיכל סולומון איתמר קידן אודליה לוי. אגנים ירוקים. מערכת לטיפול בשפכים, המחקה תהליכים טבעיים. המערכת המיועדת לטיפול בזיהומים שונים: עירוניים, חקלאיים ותעשייתים. BOD מוצקים מרחפים חנקן, פוספט, פחמימנים מתכות. אגנים ירוקים טבעיים.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'אגנים ירוקים' - lynne


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1
אגנים ירוקים

מגישים : מיכל סולומון

איתמר קידן

אודליה לוי

slide2
אגנים ירוקים
  • מערכת לטיפול בשפכים, המחקה תהליכים טבעיים.
  • המערכת המיועדת לטיפול בזיהומים שונים: עירוניים, חקלאיים ותעשייתים.
  • BOD
  • מוצקים מרחפים
  • חנקן, פוספט, פחמימנים
  • מתכות
slide3
אגנים ירוקים טבעיים
  • אזורי מעבר בין יבשה למים.
  • אזורים בהם האדמה רוויה במים כתוצאה מהצפה זמנית או קבועה של נגר עילי או מי תהום.
  • הצפה ארוכת טווח הביאה להתפתחות אקוסיסטמה ייחודית.
slide4
אגנים ירוקים-תהליכים:

תהליכים פיזיקליים – שיקוע, סינון, ספיחה ונידוף.

תהליכים כימיים – שיקוע כימי, ספיחה, הידרוליזה, חמצון-חיזור ותגובות פוטוכימיקליות.

תהליכים ביולוגיים – תהליכי ביו-דגרדציה אירוביים ואנאירוביים , חילוף חומרים בקטריאלי, חילוף חומרים על ידי צמחים, ספיחה על ידי צמחים ונבילה טבעית.

slide5
מאפייני המערכת

איטום הקרקע והדפנות ביריעות גיאוטכניות למניעת זיהום קרקע ומקורות מים.

בניגוד למערכת הטבעית – מסלול הזרימה מתוכנן והקצב מווסת.

קרקע מעט משופעת בכיוון הזרימה- זרימה גרביטציונית.

יש צורך לסלק מוצקים גסים לפני כניסת השפכים למערכת.

slide6
מאפייני המערכת

מצע גידול – תערובת של חול וקרקע מקומית יוצרת מצע גידול בעל מוליכות הידראולית המאפשרת את זרימת השפכים.

צמחיה – צמחים המסוגלים להתקיים בסביבה לחה ומזוהמת, בדרך כלל צמחי קנה מקומיים.

slide7
מצע הגידול

מצע הגידול עשוי חצץ וחרסית. המצע מאפשר מוליכות הידראולית של השפכים דרך אזור בית השורשים של הצמחים.

מצע הגידול משמש כפילטר על ידי ספיחת חלקיקים וגזים המשתחררים מתהליכים אנאירוביים.

הקרקע בבית השורשים עשירה באורגניזמים מיקרוביאליים מסוגים שונים, אשר ניזונים מהחומר האורגני אשר בשפכים תוך כדי פירוקו לתרכובות יציבות.

  • התהליך טבעי לחלוטין ומתקיים באופן רציף ולכן לא נוצרים עודפי בוצה, רב החומר האורגני משתחרר לאטמוספירה וחלקו נשאר ספוח לחלקיקי המצע.
slide8

צמחיה

בית השורשים

כניסת

שפכים

יציאת

קולחים

שורש

מצע גידול

מצע חיידקים

סדימנט

מצע הגידול -

מוצקים

מרחפים

slide9
צמחיה- משאבה ביולוגית

צמחים אשר מסוגלים לצמוח ולהתפתח בסביבה עשירה בחומר אורגני ומהווים משאבות ביולוגיות.

שורשי הצמחים פותחים תעלות המאפשרות את זרימת השפכים וחדירת חמצן לאזור השפכים המאפשרת את קיומם של תהליכים אירוביים לצד תהליכים אנאירוביים. תעלות השורשים מתחדשות מדי שנה.

צמחים המתאימים למפעל זה הינם בעיקר צמחי קנה. צמחים המאופיינים בתהליכי דיות מוגברים. בעקבות תהליכים אלו נוזלים רבים מתאדים, ריכוז המזהמים גדל ותהליכי הפירוק מוגברים.

slide10

צמחיה- משאבות ביולוגיות

מצע הגידול

סביבה

מחמצנת

סביבה

מחזרת

slide11
סילוקהמזהמים

חומר אורגני משמש כמקור אנרגיה ואבני בניין בתהליכי נשימה ופירוק המתרחשים על ידי הביומסה.

תרכובות חנקן אנאורגניות מתפרקות בתהליכי ניטריפיקציה ודה ניטריפיקציה ומשתחררות לאטמוספירה.

זרחן נקשר ברובו לחלקיקי המצע או עובר טרנספורמציה לתרכובות זמינות לצמח.

מתכות– חלקן נקשר אל חלקיקי המצע על ידי החלפת קטיונים או שקיעה בסדימנט, חלקן מסתפח לשורשי הצמחים. הרכב וכמות המתכות הכבדות הנקלטות על ידי הצמחים תלוי בסוג הצמח.

slide12
מבנה המערכת

זרימה עילית (surface flow)

זרימה תחתית (sub-surface flow)

זרימה אנכית (vertical flow)

slide13
זרימה עילית

צמחיה צפה

צמחים

קרינת שמש

כניסת חמצן

צמחיה תת- קרקעית

שקיעת תוצרי פירוק

תהליכי שיקוע, הפתתה

וסדימנטציה

פירוק על ידי תהליכים

אנאירוביים

אזור המים הפתוחים

פירוק על ידי תהליכים ביולוגיים אירוביים

הרג פתוגנים במשך הזמן על ידי קרינת

השמש

זרימת שפכים על פני השטח.

שילוב תהליכים אירוביים ואנאירוביים, ניצול אנרגית השמש. הורדה ניכרת של BOD.

slide14
מבנה המערכת

זרימה עילית (surface flow)

זרימה תחתית (sub-surface flow)

זרימה אנכית (vertical flow)

slide15

כניסת

השפכים

ווסת

זרימה

איטום

תחתית

ודפנות

צמחיה

בית

השורשים

יציאת קולחים

מטוהרים

זרימה תחתית

כניסת שפכים בקצה המערכת ויציאה בקצה השני.

תהליכי פירוק אנאירוביים, הורדה ניכרת של COD.

יעיל לטיפול במזהמים קשים לפירוק.

slide16
מבנה המערכת

זרימה עילית (surface flow)

זרימה תחתית (sub-surface flow)

זרימה אנכית (vertical flow)

slide17
זרימה אנכית

כניסת

שפכים

יציאת

קולחים

מטוהרים

איטום

תחתית

ודפנות

מערכת

ניקוז תחתית

צמחיה

צנרת

הובלת

השפכים

בית

השורשים

השפכים מפוזרים על פני השטח ומנוקזים בצנרת תחתית.

תווך בלתי רווי המאפשר דיפוזיה מרובה. תהליכי פירוק אירוביים, הורדה ניכרת של BOD.

מיועד לטיפול בשפכים סניטריים.

slide18

אגנים ירוקים

טיפול בשפכים באמצעות אגנים ירוקים מתאים לישובים קטנים, לטיפול בשפכים ממקורות חקלאיים ולמפעלי תעשייה.

השימוש באגנים ירוקים יכול להיות כטיפול יחידי, או כחלק ממערכת גדולה יותר לטיפול בשפכים.

slide20
יעילות המערכת
  • איכות הקולחין גבוהה וניתנת לשימוש חוזר כמו השקיית שדות, בריכות דגים ולהזרמה בנחלים במסגרת המאמצים להחייאתם.

KennethD. Simera, 2000. Ohio state university pub.

slide21
יתרונות
  • טיפול יעיל המתבסס על תהליכים טבעיים בלבד אשר אינם דורשים תחזוקה ותפעול, לכן ההשקעה כלכלית הנדרשת היא עבור הקמה בלבד.
slide22
יתרונות
  • בניגוד למערכות אינטנסיביות, עומס מזהמים חד פעמי או תנאי סביבה משתנים לא מוציאים את המערכת מכלל שימוש.
slide23
יתרונות
  • אין מטרדי ריחות.
  • מערכות בזרימה תחתית מונעות דגירת יתושים.
  • באתר נוצרת מערכת אקולוגית המושכת צמחים מגוונים ובעלי חיים.
  • מערכות בזרימה עילית יכולות להוות מוקד משיכה לציבור כתלות באיכות המים.
slide24
חסרונות
  • המערכת דורשת שטח גדול יחסית לבוצה משופעלת.
  • צריך להתאים כל מערכת ספציפית לתנאי הסביבה ולהתחשב בטופוגרפיה, ספיקת המים, סוג הקרקע וכו'.
  • יש שינוי ביעילות עם שינוי העונה.
slide25
חסרונות
  • מזיקים יכולים להוות מטרד.
  • ריכוז גדול של אמוניה מזיק לצמחיה באגן הירוק, לצמחים מסביב ושאר האורגניזמים.
  • התהליכים הביולוגים וההידראולים לא מובנים לגמרי.
slide26
ייעוד אגן ירוק לפארק
  • יש צורך בהוספת תקציב לניהול ותחזוקה של פארק.
  • יש הטוענים כי השטח הומוגני ומגוון המינים מועט.
slide29
סיכום

יתרונות:

  • איכות הקולחים גבוהה.
  • אחזקה ותפעול התהליך זולים.
  • מעט מטרדים.
  • אסתטי.
  • אין היווצרות בוצה.
  • חסרונות:
  • יש צורך בשטח גדול יחסית לבוצה משופעלת.
slide30
דוגמאות
  • Gustine, California – אגן ירוק בזרימה עילית, פעיל מאז 1987.
  • נתונים:
    • ישוב חקלאי, אקלים ים-תיכוני.
    • כ-5000 תושבים.
    • נשען על תעשיית חלב – 66%מכמות השפכים, עומס אורגני רב (BODעד 1200 mg/L) .
slide31
דוגמאות
  • סיבות לבניית אגן ירוק:
    • הפרות רבות של תקן BOD ו-TSSבשפכים היוצאים עקב העומס האורגני הרב במערכת.
    • אלטרנטיבה זולה ויעילה להתמודדות עם השפכים.
slide32
דוגמאות
  • מרכיבי המתקן:
    • מתקן לטיפול ראשוני, מורכב ממספר בריכות חמצון.
    • מספר אגנים ירוקים בזרימה עילית הפועלים במקביל.
    • מערכת צינורות בכניסה וביציאה מכל תא מאפשרת שליטה בגובה המים.
    • מתקן חיטוי (כלור)
slide33
דוגמאות
  • נתונים טכניים:
    • ספיקה יומית מתוכננת – 3780 מ"ק/יום.
    • שטח כולל של האגנים הירוקים – כ-116,000 מ"ר.
    • זמן שהות – 4-11 ימים (בהתאם לעונה).
    • BODמתוכנן בכניסה: 150 mg/L.
    • TSS ו-BODמתוכננים ביציאה – 30 mg/L.
slide34
דוגמאות

BOD (mg/L)

slide35
דוגמאות

TSS (mg/L)

slide36
דוגמאות
  • עלויות:
    • עלויות בנייה כוללות - 882,000$ (1985), לא כולל עלות השטח.
    • עלות בניה פר שטח - 9000$ ל-1000 מ"ר.
    • עלות תפעול-$0.31 ל-1000 ליטר מטופלים, מתוכם רק 0.03$עבור תפעול האגנים הירוקים.
slide37
דוגמאות
  • Mandeville, Louisiana - אגן ירוק בזרימה תחתית, פעיל מאז 1990.
  • נתונים:
    • 10,000 תושבים (1997)
    • ישוב פרברים (ללא תעשיה)
  • סיבות לבניית אגן ירוק:
    • צורך בשיפור המערכת עקב גידול רב באוכלוסיה.
slide38
דוגמאות
  • מרכיבי המתקן:
    • 3 בריכות חמצון (פועלות ברצף) עם מתקני אוורור לצורך טיפול ראשוני.
    • 3 אגנים ירוקים בזרימה תחתית (פועלים במקביל).
    • מתקן לטיפול קדם ומתקן לחיטוי (טיפול שלישוני).
slide39
דוגמאות
  • נתונים טכניים:
    • ספיקה יומית מתוכננת: 4500 מ"ק ליום
    • שטח האגנים הירוקים בלבד: כ-24,000 מ"ר
    • זמן שהות: 1-2 ימים.
    • BOD ו-TSSמתוכננים ביציאה: 10 ו-15 מ"ג/לליטר בהתאמה.
slide40
דוגמאות
  • איכות שפכים בכניסה וביציאה:

mg/L

slide41
דוגמאות
  • עלויות:
    • עלות כוללת – 3,000,000$
    • עלות אגני הטיהור בלבד – 590,000$ (כ-%70מהעלות הינה עבור מצע הגידול)
    • עלות בנייה פר שטח – 26,000$ ל-1000 מ"ר
slide42
הפוטנציאל לאימוץ הגישה בארץ:
  • היתרונות של ישראל:
    • טמפרטורות ממוצעות גבוהות- הפרודוקטיביות הביולוגית גדלה.
    • מס' רב של ימי קרינה בשנה.
  • החסרונות:
    • רמת מליחות גבוהה של השפכים- יקבע את סוג צמחי הטיהור ואת השימוש הייעודי במים המטוהרים.
    • שיעורי אידוי גבוהים- ניתן לצמצם את שעורי האידוי ע"י מודל הזרימה התת-קרקעית.
slide43
הפוטנציאל לאימוץ הגישה בארץ:
  • ניסיונות ראשונים לאימוץ השיטה בארץ:
    • שיקום נחלים (הירקון, נחל אלכסנדר)
    • מגזר פרטי (רפת מעגן-מיכאל, סח'נין)
  • מחקרים לבחינה מדעית של יישום השיטה בארץ מתבצעים ע"י רשות נחל הירקון, המכון לחקר שמירת טבע והטכניון.
slide44
הפוטנציאל לאימוץ הגישה בארץ:
  • פרוייקט ניסיוני בשדה-בוקר (Ran et al. 2004):
    • אגן ירוק בזרימה עילית.
    • צמחיה מורכבת בעיקר מעדשת מים (Lemna gibba), צמח מים אופייני למקווי מים בישראל.
    • מטפל בשפכים ביתיים לאחר שיקוע ראשוני.
    • ספיקה יומית של כ-0.2 מ"ק/יום, זמן שהות של כ-4 ימים, שטח כולל של האגנים הירוק כ-2 מ"ר.
slide47
הפוטנציאל לאימוץ הגישה בארץ:
  • הערות:
    • הצמחים כיסו רק את פני המים, בעוד שבמערכות זרימה עילית הם הדומיננטיים בסילוק זרחן וחנקן. שילוב צמחיה בגוף המים עשוי לשפר את הביצועים.
    • כיסוי פני המים מנע אידוי.
slide49
דוגמאות
  • Gustine, California – אגן ירוק בזרימה עילית, פעיל מאז 1987.
  • נתונים:
    • ישוב חקלאי, אקלים ים-תיכוני.
    • כ-5000 תושבים.
    • נשען על תעשיית חלב – 66%מכמות השפכים, עומס אורגני רב (BODעד 1200 mg/L) .
slide50
דוגמאות
  • סיבות לבניית אגן ירוק:
    • הפרות רבות של תקן BOD ו-TSSבשפכים היוצאים עקב העומס האורגני הרב במערכת.
    • אלטרנטיבה זולה ויעילה להתמודדות עם השפכים.
slide51
דוגמאות
  • מרכיבי המתקן:
    • מתקן לטיפול ראשוני, מורכב ממספר בריכות חמצון.
    • מספר אגנים ירוקים בזרימה עילית הפועלים במקביל.
    • מערכת צינורות בכניסה וביציאה מכל תא מאפשרת שליטה בגובה המים.
    • מתקן חיטוי (כלור)
slide52
דוגמאות
  • נתונים טכניים:
    • ספיקה יומית מתוכננת – 3780 מ"ק/יום.
    • שטח כולל של האגנים הירוקים – כ-116,000 מ"ר.
    • זמן שהות – 4-11 ימים (בהתאם לעונה).
    • BODמתוכנן בכניסה: 150 mg/L.
    • TSS ו-BODמתוכננים ביציאה – 30 mg/L.
slide53
דוגמאות

BOD (mg/L)

slide55
דוגמאות
  • עלויות:
    • עלויות בנייה כוללות - 882,000$ (1985), לא כולל עלות השטח.
    • עלות בניה פר שטח - 9000$ ל-1000 מ"ר.
    • עלות תפעול-$0.31 ל-1000 ליטר מטופלים, מתוכם רק 0.03$עבור תפעול האגנים הירוקים.
slide56
דוגמאות
  • Mandeville, Louisiana - אגן ירוק בזרימה תחתית, פעיל מאז 1990.
  • נתונים:
    • 10,000 תושבים (1997)
    • ישוב פרברים (ללא תעשיה)
  • סיבות לבניית אגן ירוק:
    • צורך בשיפור המערכת עקב גידול רב באוכלוסיה
slide57
דוגמאות
  • מרכיבי המתקן:
    • 3 בריכות חמצון (פועלות ברצף) עם מתקני אוורור לצורך טיפול ראשוני
    • 3 אגני טיהור בזרימה תחתית (פועלים במקביל)
    • מתקן לטיפול קדם ומתקן לחיטוי (טיפול שלישוני)
slide58
דוגמאות
  • נתונים טכניים:
    • ספיקה יומית מתוכננת: 4500 מ"ק ליום
    • שטח אגני הטיהור בלבד: כ-24,000 מ"ר
    • זמן שהות: 1-2 ימים
    • BOD ו-TSSמתוכננים ביציאה: 10 ו-15 מ"ג/לליטר בהתאמה
slide59
דוגמאות
  • איכות שפכים בכניסה וביציאה:
slide60
דוגמאות
  • עלויות:
    • עלות כוללת – 3,000,000$
    • עלות אגני הטיהור בלבד – 590,000$ (כ-%70מהעלות הינה עבור מצע הגידול)
    • עלות בנייה פר שטח – 26,000$ ל-1000 מ"ר
slide61
הפוטנציאל לאימוץ הגישה בארץ:
  • היתרונות של ישראל:
    • טמפרטורות ממוצעות גבוהות- הפרודוקטיביות הביולוגית גדלה.
    • מס' רב של ימי קרינה בשנה.
  • החסרונות:
    • רמת מליחות גבוהה של השפכים- זה יכתיב את סוג צמחי הטיהור ואת השימוש הייעודי במים המטוהרים.
    • שיעורי אידוי גבוהים- ניתן לצמצם את שעורי האידוי ע"י מודל הזרימה התת-קרקעית.
slide62
הפוטנציאל לאימוץ הגישה בארץ:
  • ניסיונות ראשונים לאימוץ השיטה בארץ:
    • שיקום נחלים (הירקון, נחל אלכסנדר)
    • מגזר פרטי (רפת מעגן-מיכאל, סח'נין)
  • מחקרים לבחינה מדעית של יישום השיטה בארץ מתבצעים ע"י רשות נחל הירקון, המכון לחקר שמירת טבע והטכניון.
slide63
הפוטנציאל לאימוץ הגישה בארץ:
  • פרוייקט ניסיוני בשדה-בוקר (Ran et al. 2004):
    • אגן ירוק בזרימה עילית.
    • צמחיה מורכבת בעיקר מעדשת מים (Lemna gibba), צמח מים אופייני למקווי מים בישראל.
    • מטפל בשפכים ביתיים לאחר שיקוע ראשוני.
    • ספיקה יומית של כ-0.2 מ"ק/יום, זמן שהות של כ-4 ימים, שטח כולל של האגנים הירוק כ-2 מ"ר.
slide66
הפוטנציאל לאימוץ הגישה בארץ:
  • הערות:
    • הצמחים כיסו רק את פני המים, בעוד שבמערכות זרימה עילית הם הדומיננטיים בסילוק זרחן וחנקן. שילוב צמחיה בגוף המים עשוי לשפר את הביצועים.
    • כיסוי פני המים מנע אידוי.
slide68
הפוטנציאל לאימוץ הגישה בארץ:
  • ניסיונות ראשונים לאימוץ השיטה בארץ:
    • שיקום נחלים (הירקון, נחל אלכסנדר)
    • מגזר פרטי (רפת מעגן-מיכאל, סח'נין)
  • מחקרים לבחינה מדעית של יישום השיטה בארץ מתבצעים ע"י רשות נחל הירקון, המכון לחקר שמירת טבע והטכניון
slide69
הפוטנציאל לאימוץ הגישה בארץ:
  • פרוייקט ניסיוני בשדה-בוקר:
    • אגן ירוק בזרימה עילית
    • צמחיה מורכבת בעיקר מעדשת מים (Lemna gibba), צמח מים אופייני למקווי מים בישראל
    • מטפל בשפכים ביתיים ראשוניים
slide70
להשבחת מי הירקון
  • בשנת 2003 החלו עבודות להקמת 7 תאים בשיטת האגנים הירוקים:
  • בבריכות הראשונות הזרימה היא תת קרקעית, בתוך תווך של חצץ מסוגים שונים- משמש כמסננת לחלקיקים מוצקים, ובנוסף החיידקים שבשורשים מנצלים את המזהמים.
  • בבריכות האחרונות הזרימה היא על פני השטח, שם מתרחשים התהליכים הביולוגים המפרקים ומרחיקים את המזהמים המומסים.
  • נכון לשנת 2005 – נתוני איכות המים מצביעים על ירידה בריכוז המזהמים במים שעברו במערכת