סמינר: "פיתוח כלים ושיטות אנליטיות ויישומם לחקר ואפיון התווך הלא רווי״

החוג למדעי איכות הסביבה מארח סמינר: "פיתוח כלים ושיטות אנליטיות ויישומם לחקר ואפיון התווך הלא רווי: השפד"ן כמקרה בוחן"' אלכסנדר סופילניאק, החוג לכימיה, האוניברסיטה העברית.

לפרטים נוספים ניתן לפנות למשרד החוג – טל': 02-6291909

המחסור במים שפירים בעולם הולך ומתעצם ובייחוד ניכר בארצות עם אקלים מדברי/יבש. לפיכך, קיים ביקוש גדול למקורות מים אחרים. אחד מהפתרונות הוא מיחזור מים ,במיוחד מיחזור של שפכים. ראשית, השפכים עוברים טיפול מכאני וביולוגי מקדים ואז עוברים להציף בריכות טבעיות ענקיות, המכונות בריכות החדרה. המים מחלחלים דרך האדמה (אזור בלתי רווי) עד שהם מגיעים לאקוויפר (מי תהום) ומשם נשאבים לשם השקייה חקלאית או שימוש תעשייתי. התהליך נקרא טיפול קרקע-אקוויפר או Soil-Aquifer Treatment, SAT בקיצור.

SAT הוא שלב ייחודי בטיפול בשפכי גוש דן. בתווך הבלתי רווי של ה-SAT מתבצעת ההרחקה של כ-90% מהחומרים האורגניים ולמעלה מ- 99% מהאמוניה. עם זאת, טיב השפכים שמציפים את בריכות ההחדרה משתנה על בסיס יומי. התמודדות התווך הלא רווי עם העומס המשתנה מראה שההבריכה אינה משמשת כמצע סינון מכני בלבד, אלא כריאקטור כימי-ביולוגי דינמי. כריאקטור טבעי, הפרמטרים בתווך הבלתי רווי משתנים כתלות בגורמים סביבתיים.
כיום, לא קיימים כלים המאפשרים לקבוע פרמטרים לאיכות מים בתווך הבלתי רווי ברזולוציה הדרושה להבנת התהליכים החלים בו, ולכן החוקרים נוטים להתייחס אליו כקופסא שחורה, דבר המונע את שיפור התהליך.

במחקר שלנו, פיתחנו כלי מדידה, המבוססים על גיאופרוב, (טכנולוגיה לקידוח בדחיקה) שמאפשרים להבין את התהליכים המתרחשים בתווך הבלתי רווי ברזולוצית זמן קטנה ממחזור ההצפה והייבוש של הבריכות וכפונקציה של העומק. המחקר מתמקד בפיתוח כלים למדידת חמצן בשטח, בעיה בלתי פתירה למרות מרכזיותו של פרמטר זה בתהליכים ביולוגים, פיתוח הכלים למיצוי חומר אורגני ממי נקבים מבלי להפר את הקרקע ולזהם את הדוגמאות בחומר קולואידלי ספוח. כמו כן, נחקר גם שינוי הרכב וגורל תרכובות החנקן ב-SAT ופוטנציאלי הנטיריפיקציה והדהניריפיקציה בתת הקרקע. על סמך הנתונים, נוכל לראשונה למדל ולחזות את השפעת משטר התפעול של השפד"ן על יעילות הרחקת המזהמים בתווך הבלתי רווי ואת יעילות ההרחקה ב-SAT בטיפולים דומים ברחבי העולם.

הבנת תהליך ההרחקה כפונקציה של העומק תאפשר אופטימיזציה של משטר התפעול של השפד"ן.