טיפול בשפכי בד

שפכי בתי בד "עקר" מייצור שמן זית ושפכי גידול חזירים מכילים עומסים אורגניים גבוהים עם פוטנציאל לייצור אנרגיה חלופית בצורת ביוגז. שני השפכים הנ"ל מהווים מטרד סביבתי ובריאותי ולמרות זאת אין טיפול הולם בהם. גידול מטעי זית הוא תחום כלכלי ברוב אזורי מדינות ים התיכון כולל ישראל. ייצור שמן הזית מבוצע בשתי שיטות שונות: הראשונה נקראת מערכת שלושת הפאזות ומשתמשים בה בעיקר באיטליה, יוון, ישראל ומדינות אחרות, והשיטה השנייה נקראת מערכת שתי הפאזות ומשתמשים בה בעיקר בספרד. בשיטת שלושת הפאזות נוצרים בדרך כלל 1.8-1.2 מטר קוב שפכים לכל טון זיתים סוחטים. באזור ים התיכון נוצרים בעונת המסיק (שהיא בדרך כלל נמשכת עד ארבעה חודשים) יותר מ-30 מיליון קוב שפכים. שפכים אלה "עקר" עשירים בחומרים אורגניים, שמנים, פינולים ותנינים. הפינולים והתנינים הם חומרים קשיי פירוק ורעילים למיקרואורגניזמים השונים וגם לצמחים. גידול חזירים מיצר בממוצע 1000 מטר קוב שפכים ליום בגידול של 100,000 ראשים. השפכים עשירים בחומרים אורגניים שונים, חנקות, אנטיביוטיקה והורמונים שונים. טכנולוגית התסיסה האנאירובית שנקראת (UASB) Upflow Anaerobic Sludge Blanket משמשת לטיפול בשפכים שונים והיא קיבלה תאוצה בשנים האחרונות. השיטה מבוססת על בחירת בוצה עם פעילות מיקרוביאלית טובה שמוכנסת לתחתית הריאקטור והיא תהיה אחראית לפירוק החומר האורגני וייצור חומרים יותר פשוטים תוך הפקת ביוגז (מיתאן). בנוסף לאיכות הבוצה, שיטת הטיפול האנאירובי מושפעת מההרכב הכימי והפיסיקלי של מי השפכים המטופלים בשל השפעתו על בוצת החיידקים.

היתרון מאחורי טיפול אנאירובי משולב בשני השפכים הבעייתיים הנ"ל טמון בביטול הצורך במיהול מי השפכים במי שתייה, בהוספת מקור חנקן כמו אוריאה או בהתאמת החומציות של התערובת ע"י הוספת חומרים שונים. מטרת הפרויקט הייתה לבחון וליעל את שיטת הטיפול המשולב לשני השפכים ע"י השימוש בטכנולוגית UASB. בשלב הראשון נבדק בריאקטורים מנתיים הפוטנציאל של חמשת בוצות שונות (מזרע) שהושגו ממקורות שונים בפירוק תערובות השפכים הנ"ל. התוצאות הראו כי שתי הבוצות ששמשו כמזרע, "גדות" (שמקורה במתקן לטיפול בחומרים כימיים), וגם "פריגת" (שמקורה במתקן לטיפול בשפכי משקאות קלים-הדרים) היו עם פוטנציאל גבוה לפירוק התערובות הנ"ל וייצור הביוגז. בשלב השני, שתי הבוצות האלה שימשו בהמשך כאנוקולום (5% מנפח הפרמנטור) לזריעת שני ביוריאקטורים רציפים מסוג UASB ולייעול תהליך הפירוק ע"י שינוי הנפח היחסי של כל סוג שפכים. במשך 170 יום של הפעלה, שתי הבוצות הראו פוטנציאל גבוה לפירוק החומר האורגני ולהרחקת צריכת החמצן הכימית (COD) בתערובת השפכים שהכילה 67% שפכי חזיריות ו- 33% שפכי בתי בד. רמת הרחקת ה-COD הגיעה ל-%85-95 וכמות הביוגז שנוצרה הייתה 0.55 ליטר/גרם COD מורחק. בתנאים הנ"ל העומס האורגני בכניסה לריאקטור אשר הגיע ל-25,000 מ"ג/ליטר COD ירד ביציאה מהריאקטור ל-3500-1500 מ"ג/ליטר.

התוצאות הנ"ל מוכיחות שטיפול משולב בשפכי בתי בד ושפכי חזיריות ע"י שימוש בריאקטור מסוג UASB הוא אפשרי במידה ונבחר יחס מתאים של שני סוגי השפכים ובמידה ונבחרה בוצה מתאימה כאנוקולום בעלת יכולת לעבור התאמה לסבול את החומרים הרעילים בתערובת זו של שפכים ולפירוק החומרים האורגניים שבה.