שפד"ן

מכון טיהור שפכי גוש דן (שפד"ן) הוא המתקן הגדול בישראל לטיפול בשפכים עירוניים. הוקם בראשון לציון ב-1969 על ידי איגודן, איגוד ערים דן לתשתיות איכות הסביבה. המכון מקבל שפכים מתל אביב-יפו ומהערים הסמוכות, ומשרת כ-2.5 מיליון תושבים בשטח של כ-220, 250 קמ"ר.

מטרת המכון היא לטהר את השפכים ולהשיבם לשימוש חקלאי. הטיפול כולל תהליך מכני-ביולוגי עם ריאקטורים של בוצה משופעלת (בוצה, המוצק המיקרוביאלי שנוצר בתהליך). לאחר מכן נעשה ליטוש בתהליך SAT, החדרת הקולחים (מים מטוהרים חלקית) לקרקע חולית, שם החול מסנן ומפחית מזהמים. מים מושבים אלה משמשים להשקיה חקלאית ללא מגבלות.

התוצרים העיקריים של שפד"ן הם: מי קולחין להשקיה, בוצה מסוג A המשמשת כדשן, וחשמל שנוצר מביו-גז לשימוש עצמי במכון.

איגוד ערים דן נוסד ב-1956 כדי להתמודד עם הבעיה של הזרמת ביוב לים. המפעל נחנך ב-1969. בשנות ה-70 התפתחו אגני החימצון, אך היו גם בעיות ריח שגרמו להפסקות תפעוליות. בשנות ה-80 וה-90 הוקמו שלבים ביולוגיים מודרניים: שלב א' החל ב-1987 ושלב ב' ב-1996. בשנים האחרונות בוצעו שדרוגים והרחבות, כולל שלב ג' שהוסיף ריאקטורים בטכנולוגיות להסרת נוטריינטים, והגדיל את הקיבולת עד לכ-480,000 מק"י בשנה לווי של 2023.

השפכים מועברים למכון דרך רשת צינורות ארוכה של איגודן. המובלים הראשיים והמשניים מגיעים לכ-100 ק"מ.

התהליך בנוי מארבעה שלבים עיקריים:
1) שלב ראשון, קדם טיפול: הסרת פסולת קשה וחול בעזרת מגובים ומשקעים ציקלוניים. אחרי הסינון עוברים השפכים לשיקוע ראשוני, שם שוקע החומר הכבד.
2) שלב שני, ריאקטורים ביולוגיים: בוצה משופעלת מבצעת פירוק אורגני והסרת נוטריינטים כמו חנקן וזרחן. ניטריפיקציה ודה-ניטריפיקציה הם תהליכים שממירים חנקן למצב שאינו מזהם. יש תאים אנאירוביים (ללא חמצן), אנוקסיים (מעט חמצן) ואירוביים (עם חמצן), שכל אחד תורם להסרת מזהמים שונים.
3) שלב שלישי, אגני שיקוע (מצללים): שם מופרדת הבוצה מהמים, וכ-90% מהבוצה מוחזרים לריאקטורים לשמירה על איזון ביולוגי.
4) שלב רביעי, אגני החדרה: הקולחים השניוניים מוזרמים לקרקע חולית של מקורות בתהליך SAT לליטוש נוסף. המים שוהים בקרקע חודשים, עוברים חיטוי טבעי ונשאבים להשקיית חקלאות בנגב.

הבוצה (החומר המוצק) שמצטברת בטיפול עוברת תהליכי הסמכה וסחיטה. בוצה שניונית מובאת למסמיכים (Wasstrip) לשחרור זרחן, ולאחר מכן נכנסת למעכלים אנאירוביים (תהליך פירוק ללא חמצן) שפועל בטמפרטורות תרמופיליות. בתהליך זה נוצר ביו-גז שמהווה מקור אנרגיה.

המערך כולל מעכלים שמפרקים חלק גדול מהמוצקים ומפיקים ביו-גז (מתאן ופחמן דו-חמצני). הבוצה המעוכלת עוברת סחיטה, ומוצר איכותי (סוג A) מפונה לשימוש כחומר דשן חקלאי, בהתאם לאישורים הרגולטוריים.

הביו-גז נאסף ומטופל במערך שלושה שלבים, ומוזרם למערך דודים וקוגנרציה. הקוגנרציה מפיקה חשמל לחימוש המתקן ומשתמשת בחום לייצוב עבודת המעכלים. יש גם דודים גיבוי במקרה של מחסור בחום.

ב-2003 קרסה קטע של צינור והתרחשה פריצה גדולה של שפכים לא מטוהרים ליפו. אירוע זה גרם לנזקים ותהליכים משפטיים. בעקבות כך בוצעו עבודות תיקון, כולל התקנה זמנית של צינור על פני הקרקע שפורק מאוחר יותר.

במכון פועל מרכז מבקרים עם הסברים, הדמיות וסרטונים על מערכת הביוב וטיהור המים. המרכז מקבל מבקרים מכל העולם, מותאם לריבוי שפות ונגיש לאנשים עם מוגבלויות.

שפד"ן הוא מרכז גדול שמנקה פסולת מים מבתים בערים סביב תל אביב. המכון הוקם ב-1969 בראשון לציון. המטרה היא להפוך את המים המלוכלכים למים נקיים שניתן להשקות בהם שדות.

המכון עושה שלושה מוצרים חשובים: מים מטוהרים להשקיה, בוצה שמשמשת כדשן, וחשמל שמופק מגז שנוצר בתהליך. בוצה, זה החומר המוצק שנשאר אחרי הניקוי. ביו-גז, גז טבעי שנוצר מפירוק הבוצה.

האיגוד שאחראי על המפעל נוסד ב-1956. המפעל התחיל לעבוד ב-1969, ושודרג לאורך השנים כדי לנקות טוב יותר.

המים מהערים נשלחים בצינורות ארוכים למכון.

הטיפול מתחלק לארבעה שלבים פשוטים:
1) קדם טיפול: מוציאים פסולת גדולה וחול.
2) ריאקטורים ביולוגיים: חיידקים מפרקים את הלכלוך והורגים חלק מהמזהמים. חיידקים אלה יוצרים בוצה.
3) אגני שיקוע: הבוצה שוקעת והמים נפרדים.
4) החדרה לקרקע: המים עוברים דרך חול. החול מסנן ומנקה עוד.
בסוף המים נשאבים להשקיה בחקלאות.

את הבוצה מחממים במקום סגור, והחלקים השונים מתפרקים. בתהליך הזה יוצא ביו-גז. הבוצה המאוכלת מסחטים ושולחים אותה לשדות כדשן.

בשנת 2003 קרתה תקלה בצינור ויצאו מים לא מטוהרים ליפו. זה נגרם לתיקון ולשיפוצים.

יש במכון מרכז מבקרים שבו מראים סרטים והדמיות על איך המערכת עובדת. המרכז פתוח לקבוצות ומותאם לנכים.