טיפול במי תהום

בעולם קיימות מערכות מסועפות של מתקני דלק שכוללות מערכות קווי הולכה של דלק. מערכות אלו נמצאות לעיתים מעל אקוויפרים שמשמשים לשתייה ומהוות סכנה לזיהום מי התהום במרכיבי דלק שונים. בישראל, לדוגמה, קיימים קווי הולכה כלל ארציים באורך של כ-1600 ק"מ, 35 חוות מכלי דלק בנפח של עשרות אלפי מ"ק כ"א, מפעלים כמו בתי זיקוק בחיפה ואשדוד, כ-1200 תחנות דלק ציבוריות שמתוכן כ-280 ממוקמות מעל אקוויפר החוף (המשמש לשתייה). כל אלה מהווים מקור לזיהום מי תהום במרכיבי דלק ^[חכ17].

המזהמים הנפוצים בבנזין הם פחמימנים ארומטיים חד טבעתיים (monocyclic aromatic hydrocarbons) שכוללים בנזן, טולואן (toluene), אתיל בנזן (ethyl benzene), קסילאן (xylene) – BTEX, תוסף דלק מטיל שליישונים בוטיל אתר (methyl tert-butyl ether MTBE). חומרים אלה מסיסים במים ונודדים מהר לאורך מקורות מי השתיה ^[^Li13^].

מרכבי דלק מוגדרים כחומרים רעילים ולצורך הגנה על בריאות בציבור תקן איכות מי השתיה נמוך מאוד. תקן בנזן, לדוגמה, במי השתיה לפי ארגון הבריאות העולמי (WHO) הוא 10 מקג"ל ^[^WH11^] (מיקרו גרם לליטר) ובישראל ע"פ "תקנות בריאות העם" הוא 5 מקג"ל [מה13].

טיפול במי תהום עם זיהומי דלקים באמצעות מערכת אוזון ומי חמצן

בישראל, בשנת 2017 בוצע טיפול ב-27 אתרים מזוהמים. שיקם מי התהום מתבצע באקוויפר (In-Situ) או מחוץ לאקוויפר לאחר שאיבת המים (Ex- Situ). בטיפול In-Situ השתמשו בכמה שיטות: חמצון כימי של תרכובות המזהמים (Oxidation), הגברת פעילות מיקרוביאלית באמצעות פעפוע עדין של חמצן במי אקוויפר או הזרקת תרכובות משחררות חמצן ו/או נוטריאנטים (Enahanced NA), שילוב של חמצון כימי וריווי מי האקוויפר בחמצן לשם הגברת פעילות מיקרוביאלית באמצעים אלקטרוכימיים (EBR) ובעבוע אויר תחת מפלס מי התהום ושאיבת האדים מעליו (AS-SVE). בטיפול Ex- Situ השתמשו בשיטות של כיחוש ריכוזי המזהמים בהם באמצעים פיזיקליים והחדרתם חזרה לאקוויפר (Circulation Wells) או באמצעות שאיבה כפולה של מים ועדשות דלק, הפרדת הפאזות והחדרת המים המטופלים חזרה לאקוויפר (MPE) ^[חכ17].

תהליכי חמצון מתקדמים (AOPs) כוללים את רדיקל ההידרוקסיד שמחמצן מזהמים אורגנים באופן לא סלקטיבי ולכן מאוד יעיל להסרת BTEX ו – MTBE. שיטה זו משמשת לטיפול In-situ באמצעות הזרקה של אוזון ומי חמצן (H2O2) ^[^UR06^].

לטובת בחינת דרך טיהור למי תהום שהזדהמו מדלקים, בשיטה זו מבצעים הזרקה פסיבית של גז אוזון ומי חמצן באמצעות בארות החדרה, לתוך מי תהום, לטובת טיפול בזיהום שמקורו בבנזין.

טיפול במי תהום: השאלות שצריך לבחון

1. באיזה אופן יש להחדיר את האוזון ומי החמצן לפיזור מיטבי בקרקע?
2. מה רדיוס ההשפעה בנקודת ההחדרה של אוזון ומי חמצן במי התהום?
3. האם ניתן להכשיר מי תהום שהזדהמו מדלקים לתקני מי שתיה?
4. מה העלות טיפול של מערכת אוזון ומי חמצן למ"ק מי תהום מזוהמים?

תכנית עבודה לטיפול באתר מזוהם צריכה לכלול:

הקמת מערכת מעבדתית לייצור אוזון לטובת בחינת פרמטרים של קצב מעבר גז בנוזל ותגובה של אוזון ומי חמצן. במערכת תיבחן השפעת פרמטרים שונים על ריכוז האוזון בנוזל. במערכת ימדד הריכוז בכניסה של האוזון והריכוז ביציאה ויחושב כמות המסה שעברה אל התמיסה. יש לערוך ניסויים דומים עם מי חמצן (H2O2). לאחר זיהוי של חומרים מתאימים יש לערוך בדיקות עם ריכוזים שונים של מי חמצן, ספיקה ולחץ נוזל.

יעילות הזרקת אוזון למדיה נקבובית

1. האתגר של טיפול in situ באמצעות חמצון הוא הדילול של אוזון ומי בחמצן באקוויפר. בשלב הראשון יש לנתח את יכולת הפירוק של תרכובות עם תגובות אוזון שונה (תגובה מהירה – carbamazepine, תגובה בינונית – benzotriazole/acesulfame, תרכובת עמידה לאוזון- primidone). הסרה של תרכובות אלה תיתן הערכה ראשונית של מעבר האוזון במדיה הנקבובית.
2. בשלב השני יש לנתח את מרחק ההשפעה מנקודת ההזרקה.

חברתינו גילגל הנדסה מציעה מגוון רחב של שירותי ייעוץ הידרולוגי, בין היתר שאיבת מי תהום. אנו בעלי ניסיון רב בתחום ונשמח לעמוד לרשותכם.

מקורות:

1. "תקנות בריאות העם (איכותם התברואית של מי שתיה ומתקני מי שתיה) " התשע"ג- 2013, משרד הבריאות [מה13]
2. סיכום פעולות למניעת זיהום מקורות מים מדלקים 2017, חיים כץ, גיא רשף, רשות המים [חכ17].
3. Chemicals of Health Significance as described by World Health Organization Guidelines (WHO) for Drinking-water Quality in third edition (2008) and fourth edition (2011) [WH11]
4. Li, D., Alidina, M., Ouf, M., Sharp, J.O., Saikaly, P., Drewes, J.E. (2013). Microbial community evolution during simulated managed aquifer recharge in response to different biodegradable dissolved organic carbon (BDOC) concentrations. Water Research 47, 2421-2430. [Li13]
5. URS Group. Field Pilot Study of In Situ Chemical Oxidation Using Ozone and Hydrogen Peroxide Cooper Drum Company Superfund Site; 2006. [UR06]