Podcast: Download

בכל יום מפנה תשתית הביוב של גוש דן כמות שפכים בהיקף שמספיק למלא את כל שלושת מגדלי עזריאלי. מה עושים עם השפכים האלה? נשמע כיצד הובילה תאונת שיט טרגית להמצאת הטיהור הביולוגי המודרני, ועל פיצוץ צינור הביוב הראשי ביפו ב-2003.
אורח בפרק: אמיר שליו, מנהל תחנות השאיבה באיגודן. ראיין את אמיר – נתן פוזניאק.

האזנה נעימה,

רן.

קישור לחלק א

הפודקאסט "עושים רכב" בפורמט והגשה חדשה! האזינו לפרק הראשון עם המגיש החדש – בועז קורפל! https://tinyurl.com/y6jzsahn

 

רשימת תפוצה בדואר האלקטרוני | אפליקציית עושים היסטוריה (אנדרואיד) | פייסבוק | טוויטר

דף הבית של התכנית | iTunes | RSS Link

---

הפרק בחסות:

 

---

280: הביוב שמתחת לגוש דן, חלק ב'

 

בפרק שעבר, חלקו הראשון של פרק זה, עקבנו אחר מהלכם של השפכים שלנו מהרגע שהם עוזבים את האסלה או הכיור שלנו ועד שהם עוזבים את העיר. למדנו שלעיר מודרנית אין זכות קיום ללא תשתית ביוב טובה: אפילו בגוש דן, מטרופולין זעיר ביחס לערי ענק כדוגמת טוקיו או מקסיקו-סיטי, התושבים מייצרים שפכים בהיקף שיכול למלא בקלות את כל שלושת מגדלי עזריאלי. בכל יום. ללא תשתית הביוב שמפנה את השפכים, גוש דן היה הופך כבר לפני ארבעים שנה לביצה מזוהמת ומסריחה, ומגיפות קטלניות היו משתוללות בו כפי שהשתוללו בלונדון ופריז, למשל, במאה ה-19. 

למדנו גם על האתגרים ההנדסיים הכבירים שבתכנון והקמת תשתית ביוב כזו מתחת לעיר צומחת ומתפתחת: החל מהחשיבות הרבה שיש לשיפוע שבו מונחת צנרת הביוב בתוך הקרקע, דרך האתגר של הנחת צנרת חדשה מתחת לרגליהם של התושבים מבלי להפריע למרקם החיים של העיר – וכלה בהתמודדות עם המגבון, האויב מספר אחד של תשתית הביוב, והסתימות האדירות שהוא יוצר בצנרת – עד כדי הווצרותם של מי שמכונים 'קרחוני שומן', fatbergs. 

 

אבל כעת, אחרי שהצלחנו להתגבר על כל הקשיים והאתגרים וסוף סוף פינינו את מאות אלפי המטרים המעוקבים של שפכים אל מחוץ לעיר – מה עושים איתם? מה עושים עם שלושה מגדלי עזריאלי מלאים בכל סוג אפשרי של זוהמה – החל מצרכים אנושיים וכלה בחול, קרשים, מגבונים משומשים ומה לא – שמייצרות תל אביב והערים שסביבה, בכל יום? זו השאלה שתעמוד במרכזו של הפרק הזה – וזו גם השאלה שעמדה לפיתחם של המהנדסים הראשונים שתכננו את מערכות הביוב המודרניות, בשלהי המאה התשע עשרה. 

 

בורות ספיגה

 

לכאורה, התשובה לשאלה הזו הייתה ברורה ומובנת מאליה. בימים שלפני המצאת מערכת הביוב המרכזית היו שתי אפשרויות עקרוניות לטיפול בשפכים הביתיים: להזרים אותם לנהר או ערוץ נחל מקומי, או – אם אין נחל קרוב בסביבה – לרוקן אותם לתוך בורות ספיגה שנחפרו לצד או מתחת לבתים עצמם. בתוך בורות הספיגה, המים שבשפכים היו מחלחלים לתוך האדמה ומשאירים מאחוריהם את המוצקים שלא נספגו בקרקע. עם הזמן, המוצקים היו מצטברים ומצטברים, עד שבסופו של דבר בור הספיגה היה מתמלא – וצריך היה לרוקן אותו. זה היה תפקידם של בעלי מקצוע בשם Rakers, ('גורפים' בתרגום חופשי), שהיו יורדים אל בורות הספיגה וגורפים החוצה את השפכים. 

 

לומר שריקון בורות ספיגה היה מקצוע מסוכן, זה אנדרסטייטמנט. הבורות האלה היו חממה לכמעט כל סוג של מחלה קטלנית שאפשר לחשוב עליה, מטיפוס ועד כולירה – ובנוסף, כפי ששמענו בפרק הקודם, ביוב עומד משחרר גזים מסוכנים שגם בימינו אחראים לאינספור אסונות קטלניות בישראל וברחבי העולם. 

אם ריקון בורות ספיגה היה מקצוע מסוכן כל כך – למה שמישהו יסכים לעסוק בו? מכיוון שהוא גם היה רווחי מאד. צואה היא דשן מעולה, ומרוקני בורות הספיגה מכרו את הצואה שגרפו מהבורות לחקלאים מחוץ לעיר. מהעסקה הזו הרוויחו כולם – בעלי הבתים, גורפי הביוב והחקלאים – והסידור הזה עבד בהצלחה רבה במשך מאות ואולי אלפי שנים. אין פלא, אם כן, שהאינסטינקט הראשוני של מהנדסי מערכות הביוב המודרניות היה לשלוח את השפכים שהובילה צנרת הביוב אל השדות החקלאיים מחוץ לעיר. אם הצואה עושה טוב לגידולים החקלאיים, אז הנה…קחו עוד צואה! 

 

אבל לפעמים, יותר מדי מדבר טוב – הוא לא טוב. למשל, אני מאד אוהב תאנים: שימו מולי צלחת של תאנים מתוקות, וקניתם אותי. פעם אחת כשטיילתי באירופה, עברנו ליד דוכן תאנים בשוק. התאנים היו זולות, אז קניתי שקית מלאה, משהו כמו קילו לפחות, ואכלתי את כולה. אני לא רוצה לתאר את התוצאה ביותר מדי פירוט, אבל בואו רק נאמר שבאותו לילה בדקתי מקרוב את צנרת הביוב של העיר המדוברת ואני יכול להעיד שהיא עומדת בעומסים גבוהים. 

המהנדסים שתכננו את מערכת הביוב המודרנית הראשונה, זו של לונדון במחצית השניה של המאה ה-19, גילו שעיר הבירה של האימפריה מייצרת כל כך הרבה שפכים בכל יום, שאין מספיק שדות חקלאיים סביב העיר שיכולים לקבל אותה! שלוליות ענק של שפכים גולמיים הציפו את השדות, במיוחד בימים גשומים, חיסלו את היבולים והסרחון שעלה מהן היה קשה מנשוא אפילו לחקלאים הקשוחים ביותר. הפתרון היחיד שעמד לרשותם של מהנדסי הביוב של לונדון, אם כן, היה להזרים את הביוב הגולמי אל נהר התמזה רחב הידיים, ולקוות שהמים הזורמים יסיעו את השפכים אל הים הגדול. אחרי הכל, זה לא במקרה שהמילה האנגלית לביוב – Sewer – היא במקור שיבוש של המילה Seaward, שפירושה 'לעבר הים'. 

 

אבל גם לתמזה הגדול, הסתבר, יש קיבולת סופית: המים בתמזה זורמים באיטיות יחסית, ובזמנים של שפל הם אפילו זורמים בכיוון ההפוך – דהיינו, מהים בחזרה לכיוון העיר. הנהר לא היה מסוגל להיפטר משלוש מאות אלף המטרים המעוקבים של ביוב גולמי שזרמו אליו, פעמיים ביום, ממערכת הביוב העירונית – וכתוצאה מכך הפכו אזורי הנהר שבסמוך לשפכי הביוב למזוהמים בצורה קיצונית. הנה, למשל, תיאור ששלח כימאי מקומי לעיתון ה Times ב- 1878:

 

"[אל הנהר נשפכים] שני זרמים רציפים של ביוב רקוב ותוסס, לוחשים כמו מי-סודה של גזים רעילים, משחירים את מי נהר למרחק של מיילים [מפתחי הביוב] ופולטים סירחון נוראי שאי אפשר לשכוח, וגורם לכל צופה לדיכאון ובחילה עזים."

 

תושביהן של השכונות הקרובות לאיזורי השפך התלוננו במשך שנים על הריחות הזוועתיים – אבל הממשלה הבריטית לא מיהרה להשקיע את התקציבים שהיו נחוצים כדי להרחיק עוד יותר את שפכי הביוב מהאזורים המיושבים. כמו תמיד, נדרש אירוע מכונן – אסון מזעזע באופן קיצוני – כדי להביא לשינוי. 

 

אסון 'הנסיכה אליס'

 

בשלישי בספטמבר, 1879, שרר מזג אוויר נאה בלונדון. כל מי שביקר באיים הבריטיים יודע עד כמה נדירים ימי שמש נעימים באיזור הזה, ואלפי לונדונים ניצלו את ההזדמנות כדי לטייל ולנפוש. "הנסיכה אליס" (Princess Alice) הייתה ספינת נוסעים שהובילה את הלונדונים הנופשים אל כפרים ועיירות לאורך התמזה. באותו יום הרה גורל בספטמבר, גדשו את סיפונה של הנסיכה אליס כשבע מאות איש – רובם משפחות מהמעמד הבינוני. ספינת הנוסעים אספה את המטיילים מרציפים שונים לאורך התמזה, כמו אוטובוס גדול, ובסוף אותו היום חזרה והורידה אותם באותם הרציפים. 

 

בשעה שבע וחצי בערב, לערך, התקרבה הנסיכה אליס אל אחד מרציפי ההורדה. זו הייתה פעולה שגרתית לחלוטין, שכמותה ביצעה ספינת הנוסעים יום יום במשך שנים. אנחנו לא יודעים לומר בוודאות מה השתבש באותו היום בגשר הפיקוד של הנסיכה אליס – אבל אנחנו כן יודעים שבזמן שהספינה תימרנה כדי להתקרב לרציף, היא חצתה את מסלולה של ספינת משא בשם Bywell Castle. צופים על סיפונן של שתי הספינות הבחינו בסכנה והפעילו את פעמוני האזעקה – אבל היה זה מאוחר מדי. ה Bywell Castle, שהייתה עמוסה בפחם, הייתה גדולה וכבדה פי שלושה מספינת הנוסעים הקטנה וחתכה אותה כמו סכין. הנסיכה אליס התפרקה לשניים וצללה לקרקעית בתוך פחות משתי דקות. רוב הנוסעים נלכדו מתחת לסיפון ולא הספיקו לברוח: צוללנים שצללו אל השברים השקועים דיווחו בזעזוע שראו מאות גופות דחוסות במסדרונות הצפופים, עדיין עומדות על רגליהן. 

גם גורלם של מי שהיו על הסיפון ברגע ההתנגשות לא שפר עליהם: רבות מהנוסעות היו לבושות בשמלות הויקטוריאניות הארוכות והכבדות, שהפכו למשקולות כשספגו לתוכן את המים. מלחים מספינת המשא שניסו להציל את הנוסעים המבוהלים דיווחו על סצינות איומות של פאניקה והיסטריה. אחסוך מכם את הפרטים הקשים, ברשותכם. שש מאות וחמישים איש נספו באסון הנורא, ורק פחות ממאה ניצלו: אחד מהאסונות הימיים הגדולים בהיסטוריה הבריטית. 

 

והיה גורם נוסף שהשפיע על האסון, אם כי בצורה עקיפה. איתרע מזלה של הנסיכה אליס, וההתנגשות ארעה בדיוק מול אחד מפתחי שפך הביוב הלונדוני, היכן שהמים היו שחורים, מסריחים ותוססים כפי שתיאר הכימאי שאת דבריו הבאתי קודם. חלק מהאנשים שהועפו למים והצליחו בנס להינצל מטביעה – מתו אחרי יומיים מזיהומים חמורים כתוצאה מהמים שבלעו. מאות הגופות שנשטפו לגדות הנהר בימים שלאחר האסון היו מכוסות בסליים מגעיל ונרקבו בקצב מהיר בהרבה מהמקובל. כה מהיר למעשה, עד שאי אפשר היה לזהות רבים מההרוגים, והרקבון המהיר מנע כל אפשרות של קבורה נאותה: הרשויות נאלצו לטמון את הגופות בקברי אחים גדולים. 

 

האסון היכה את הבריטים בזעזוע עמוק, והזעם הציבורי האדיר הוביל להקמתה של ועדת חקירה ולקביעתן של תקנות חדשות שהסדירו טוב יותר את ההפרדה בין תעבורת משא וספינות נוסעים, את חובת ההארה של ספינות שמפליגות בנהר וכן הלאה. בפרט, כל דיווח עיתונאי על האסון הדגיש והבליט את הזיהום הנורא של הנהר, ושלושה עשר אלף אזרחים חתמו על עצומה שדרשה מהממשלה למצוא פתרון לבעיית השפכים. האסון של הספינה אליס העלה סוף סוף את אתגר הטיפול בשפכים הגולמיים לראש סדר היום הציבורי בבריטניה. אבל לפני שיצליחו המדענים למצוא פתרון לבעיית השפכים הגולמיים, היה עליהם קודם כל להתגבר על דיעה קדומה שחסמה את דרכם. 

 

המצאת טיהור השפכים הביולוגי

 

באותה התקופה, המחצית השניה של המאה ה-19, כבר החלו החוקרים להבין את תפקידם של החיידקים – שעצם קיומם היה עדיין בגדר רעיון חדשני – בפירוק החומרים האורגניים שבשפכים. החיידקים ניזונים מהחומר האורגני שבמי הביוב, מפרקים אותם ופולטים חומרים אחרים. אבל מה שעדיין לא היה ברור דיו היא העובדה ש'פירוק שפכים' הוא שם כללי שמסתיר מאחוריו שני תהליכים שונים מאד אחד מהשני. 

 

הסוג הראשון של פירוק שפכים הוא פירוק על ידי חיידקים אנארוביים – חיידקים שלא נושמים חמצן. במקומות שבהם הביוב עומד כמעט ללא תנועה, אין הרבה חמצן במים – ולכן החיידקים האנארוביים הם הדומיננטיים. תוצר הלוואי של פירוק השפכים על ידי חיידקים אנארוביים הוא גזים רעילים ומסריחים. 

הסוג השני של פירוק שפכים הוא פירוק על ידי חיידקים אירוביים, דהיינו – חיידקים נושמי חמצן. בניגוד לפירוק האנארובי, פירוק על ידי חיידקים אירוביים כמעט ולא כרוך בתופעות שליליות: תוצרי הפירוק האירובי הם מים, פחמן דו חמצני ומגוון של מולקולות אורגניות פשוטות יותר, כמעט ללא גזים רעילים ומסריחים.  

 

במשך מאות שנים הדיעה הרווחת בקהילה הרפואית הייתה שריח רע גורם למחלות. מקור המילה 'מלריה', למשל, הוא מאיטלקית Mala Aria – 'אוויר רע', ורופאים בימי הביניים חבשו לראשם מסיכות עם אף ארוך, כמו מקור של ציפור, שאותו מילאו בתבלינים ריחניים כדי לסנן את הריח המזיק. מכיוון שהחלוקה לחיידקים אירוביים ואנארוביים לא הייתה ברורה דייה באותם הימים, רוב החוקרים הניחו שכל פירוק של שפכים על ידי חיידקים בהכרח מוביל לגזים רעילים ומסריחים – ולכן הנטייה הבסיסית של העוסקים בתחום הייתה להמנע מפירוק השפכים: לא לתת לחיידקים הזדמנות לפרק את החומרים האורגניים שביוב, אלא רק להרחיק אותם ככל הניתן ממקומות ישוב ולהזרים אותם לים. אם מישהו ניסה בכל זאת לטפל בשפכים באופן כלשהו, זה בדרך כלל היה באמצעות העברה של השפכים דרך מסננים עשויים מחומרים לא אורגניים כגון פחם, זרחן או חימר. אף אחד מהמסננים האלה לא עשה עבודה טובה מספיק והאפשרות היחידה הייתה, בסופו של דבר, להשליך את השפכים לנהרות ולקוות לטוב. 

 

אבל ההד התקשורתי של אסון הנסיכה אליס הכריח את החוקרים באנגליה לחשוב מחוץ לקופסא, וגם עמיתיהם בארצות הברית נקראו לדגל: בתחילת המאה העשרים צמחו בארצות הברית עשרות ערים גדולות במזרח ובמרכז היבשת, ובכל אחת מהן יצרו השפכים אסונות סביבתיים ותברואתיים. בעיית הטיפול בביוב הפכה ליותר ויותר בוערת בכל יום שעבר. 

 

אחד מהמדענים שעבד על מציאת פתרון לבעיית הטיפול בשפכים היה כימאי בשם גילברט פאולר (Fowler), מאוניברסיטת מנצ'סטר שבאנגליה. ב-1897 ערך פאולר ניסוי: הוא הזרים בועות חמצן לתוך מיכל מלא בשפכים, כמו הבועות שפולטות משאבות האוויר שאנחנו רואים באקווריומים. פאולר גילה שבנוכחות החמצן, הנוזל העכור מתפרק לשני תוצרים: נוזל צלול יחסית, וחלקיקים מוצקים ששקעו לקרקעית המיכל. זו הייתה תגלית מעניינת שרמזה על כך שחיידקים נושמי חמצן יכולים לפרק שפכים ללא תוצרי לוואי מזיקים – אבל תהליך הפירוק הזה היה איטי מאד ודרש ימים ארוכים של הזרמת חמצן לתוך השפכים, עובדה שהפכה אותו ללא שימושי כדרך לטפל בכמויות האדירות של ביוב שפולטת עיר ממוצעת. 

 

ב-1912 הפליג פאולר לארצות הברית, שם ביקר במרכז מחקר במסצ'וסטס בו ערכו המדענים ניסויים מתקדמים יותר בהזרמת חמצן לתוך מי שפכים, ופיתחו מתקן ניסוי שהיה מבוסס על בקבוק גדול מלא בשפכים ובתוכו מצע גידול של חיידקים ואצות. המתקן הזה מצא חן בעיני פאולר. בין שלל תפקידיו באוניברסיטה, פאולר היה גם יועץ למעבדת המחקר של מחלקת הנהרות של עיריית מנצ'סטר, ועבד עם שני מהנדסים במחלקה: אדוארד ארדן (Arden) וויליאם לוקט (Lockett). כשחזר פאולר מארצות הברית, הוא הציג להם את הרעיונות אליהם נחשף מעבר לים ועודד אותם לבצע ניסוי דומה של הזרמת בועות אוויר לתוך הבקבוק. 

 

ארדן ולוקט ביצעו את הניסוי – אבל הכניסו בו שינוי משמעותי אחד. אחרי שהסתיים תהליך הפירוק, הם לא זרקו את הבוצה שנשארה בתחתית הבקבוק – אלא השאירו אותה, ורק מילאו את הבקבוק בשפכים חדשים. כשהשפכים החדשים סיימו להתפרק, הם שוב השאירו את הבוצה בתחתית ומילאו את הבקבוק בשפכים חדשים וכן הלאה וכן הלאה. הם הבחינו בתופעה מעניינת: בכל מחזור חדש של הניסוי, משך הפירוק של השפכים הלך והתקצר: אם במחזור הראשון נדרש חודש שלם כדי לפרק את השפכים בבקבוק, במחזורים הבאים זה לקח שלושה שבועות, ואז שבועיים, ואז כמה ימים, ולבסוף – עשרים וארבע שעות בלבד! 

 

מה קרה בתוך הבקבוק של ארדן ולוקט שהוביל לקיצור כה דרמטי בזמן שנדרש לשם פירוק השפכים? לצמד המהנדסים לא היה מושג של ממש. הם כינו את הבוצה המועשרת שיצרו בשם Activated Sludge – 'בוצה מופעלת', בתרגום חופשי – מתוך מחשבה שאולי המחזוריות של מילוי וריקון הבקבוק 'הפעילה' את הבוצה באופן כלשהו והכניסה אותו למעין מצב 'טורבו'. 

כיום אנחנו מבינים את התהליך הזה טוב יותר. באופן טבעי, השפכים מכילים חיידקים אירוביים בריכוז נמוך יחסית, ואם נזרים לתוך השפכים חמצן טרי, החיידקים יעכלו את החומר האורגני שבשפכים ויפרקו אותו. אבל מכיוון שכמות החיידקים שנמצאת באופן טבעי בשפכים היא קטנה למדי, תהליך הפירוק לוקח די הרבה זמן. 

עכשיו, במקביל לתהליך הפירוק החיידקים נצמדים זה לזה ויוצרים גושים קטנים אשר שוקעים לקרקעית ויוצרים בוצה, שהיא למעשה גוש צפוף ומרוכז של חיידקים. אם בתום הפירוק נרוקן את הבקבוק ונשליך את הבוצה לפח, בפעם הבאה שנעשה את הניסוי נתחיל אותו מאפס, עם אותה כמות זעומה של חיידקים שנמצאת בשפכים באופן טבעי. אבל אם במקום להשליך את הבוצה נשמור אותה ונשתמש בה גם במחזור החדש – אנחנו כבר לא מתחילים מאפס. כשנמלא את הבקבוק בשפכים חדשים, יש לנו עכשיו כמות כפולה של חיידקים: החיידקים שצפים בתוך המים, פלוס החיידקים בבוצה שבשלב הזה סיימו לעכל את החומר האורגני הקודם ועכשיו הם רעבים שוב. התוצאה – פירוק מהיר פי שניים של השפכים. נעשה זאת שוב ושוב, עד כעבור מספר מחזורים הבוצה שבתחתית תהיה כל כך עשירה בחיידקים, עד שהם 'יחסלו' את השפכים שניתן להם ויפרקו אותם בתוך שעות ספורות. בתרגום לעברית התהליך הזה מכונה 'בוצה משופעלת': 'שפעול' פרושו 'הפעלה מחדש של תהליך', כשהכוונה כאן להפעלה מחדש של תהליך הפירוק המזורז בכל פעם שמכניסים את הבוצה העשירה למי שפכים 'טריים'. 

 

תגליתם של ארדן ולוקט הייתה פריצת דרך אדירה, שפעם הראשונה נתנה בידי מהנדסי הביוב דרך לטפל בכמות גדולה מאד של שפכים בזמן קצר יחסית, ובאופן בטוח מאד – שכן החיידקים בבוצה המשופעלת אינם מחוללי מחלות ולא מהווים סכנה בריאותית ותהליך הפירוק עצמו, כפי שכבר ראינו, הוא ידידותי לסביבה ואינו פולט גזים רעילים או כימיקלים מסוכנים. אמיר שליו, מנהל תחנות השאיבה של איגודן ומי שליווה אותנו גם בפרק הקודם, מסביר שבבסיסו, תהליך הפירוק הביולוגי הזה זהה לתהליך המתרחש בטבע. 

 

"גם בטבע החיידקים מטהרים את השפכים. ביערות חיות מסתובבות ועושות את הצרכים – היער לא מלא בצואה, כי החיידקים מפרקים את השפכים. מה שאנחנו עושים, מיכוון שבני האדם הלכו והתרכזו באיזורים צפופים, אנחנו מזרזרים את התהליך הטבעי בעזרת חמצן וחיידקים מתאימים. מה שקורה בכמה שבועות, אנחנו עושים בכמה שעות."

 

ארדן ולוקט הציגו את תוצאות הניסוי שלהם ב-1914 במאמר ובכנס מדעי גדול, והבשורה היכתה גלים. בתוך שנה אחת בלבד כבר החלו כחמש עשרה ערים גדולות ברחבי העולם להקים מתקני טיהור שפכים שהיו מבוססים על התהליך של פאולר, לוקט וארדן – עובדה שמדגימה היטב עד כמה דחוף היה הצורך בפתרון הזה. 

 

טיהור השפכים בשפד"ן

 

כיום, תהליך הטיפול הביולוגי באמצעות בוצה משופעלת שפיתחו אדוארד ארדן וויליאם לוקט הוא התהליך הסטנדרטי לטיפול בשפכים במרבית מתקני הטיהור ברחבי העולם – ובכלל זה גם בשפד"ן, מכון טיהור השפכים של איגוד ערים דן. זה המקום לבקש מאמיר שליו לתאר את התהליך המלא שעוברים השפכים של תושבי גוש דן כשהם עוזבים את צנרת הביוב ומגיעים לשפד"ן. ראיין את אמיר – נתן פוזניאק. 

 

"שפכים מגיעים למכון הטיהור כמעט כמו שהם. לא תמיד מסוננים. השלב הראשון הוא טיפול קדם. יש מגובים מכניים: מסננות גדולות שמפרידות מהביוב את כל המוצקים: מגבונים, תחבושות, טמפונים, קרשים ואבנים. כל המוצקים מסוננים. בהתחלה סינון גס ואחר כך סינון עדין.

אחרי שהוצאנו את כל המוצקים שהולכים להטמנת פסולת, יש שלב של הפרדת חול. החול נסחף בביוב ואנחנו רוצים להפריד אותו. יש ציקלונים שמפעילים תנועה צנטריפוגלית שמפרידים את החול מהשפכים. החול הולך להטמנה. 

אחר כך יש שיקוע ראשוני. יש בריכות שקטות, חלק מהחומרים האורגניים שוקעים לתחתית הבריכה ונשאבים להמשך טיפול. זה נקרא בוצה ראשונית."

 

הבוצה הראשונית הזו עדיין לא מתאימה לשמש כ'בוצה משופעלת' כפי שתיארתי קודם. בשלב הזה היא מכילה לא רק חיידקים אלא גם כימיקלים רעילים ומסוכנים, ולכן אי אפשר להשתמש בה שוב בצורה בטוחה. מיד נחזור אל הבוצה הראשונית ונבדוק מה עושים איתה, אבל בינתיים – בואו נמשיך בתהליך הטיפול. 

 

"אחרי הבוצה הראשונית, הביוב הולך לריאקטורים ביולוגים: בריכות גדולות שמכילות חיידקים. החיידקים מפרקים את החומרים האורגניים בביוב. אנחנו מספקים את החמצן לחיידקים, כדי שיוכלו לבצע את התהליך ביעילות. באמצעות אוורור. יש כל מיני טכנולוגיות: אצלנו זה בעזרת מאווררי שטח. בהמשך יהיו טכנולוגות שונות."

 

"אחרי שהחיידקים עיכלו את החיידקים האורגניים, השפכים עוברים למצללים: בריכות שקטות ועגולות. החיידקים שעיכלו את החומר האורגני שוקעים לתחתית ונשאבים: זו הבוצה השניונית."

 

מהבריכות העגולות והשקטות, אם כן, אנחנו מקבלים שני תוצרים. מלמעלה יוצאים מים שהם עדיין לא מטוהרים בצורה מושלמת אבל הם כבר הרבה יותר נקיים מביוב גולמי. בקרקעית, כפי שציין אמיר, מצטברת בוצה שניונית, שהיא הבוצה ה"טובה" שעשירה בחיידקים אירוביים לא מזיקים שמסוגלים לפרק את השפכים במהירות. 

 

"חלק מהבוצה השניונית מוזרמת בחזרה לתחילת התהליך. החיידקים שעיכלו את הבוצה ושקעו, אחרי שגמרו הם נעשו 'רעבים' שוב. אנחנו מזינים חלק מהם לתחילת התהליך והם מתחילים את התהליך מחדש. לכן התהליך נקרא 'בוצה משופעלת'."

 

את מה שנשאר מהבוצה השניונית, אמיר ואנשיו מערבבים עם הבוצה הראשונית, המסוכנת יותר – ואת התערובת הזו מזינים מיכלים גדולים שמכונים 'מעכלים אנארוביים' – דהיינו, מיכלים ללא חמצן. בתוך המיכלים האלה הבוצה המעורבת עוברת פירוק נוסף על ידי חיידקים אנארוביים והופכת לדשן. 

 

"מעמיסים אותה למשאיות וזה הולך לנגב. המעגל נסגר."

 

"דרך אגב, במהלך הטיפול בבוצה במעכלים האנראוביים נוצר מתאן. הגז הזה נאסף ומייצר חשמל שמזין את מכון הטיהור: קו-גנרציה. זה חלק מהשלמת הניצול המלא של השפכים."

 

תהליך הטיפול בשפכים עדיין לא הסתיים. כזכור, המים שיצאו מבריכות החיידקים הם נקיים יותר – אבל לא מספיק נקיים. תיכף נשוב אל המשך תהליך טיהור השפכים בשפד"ן, אבל קודם לכן כדאי להתעכב על אתגר נוסף שניצב בפני המהנדסים. 

 

שיאים של ביוב

 

כפי שראינו, לתהליך הטיהור הביולוגי יש יתרונות רבים: בזכותו, בתוך פחות מארבעים שנה עברנו ממצב שבו כל השפכים של גוש דן הוזרמו כמו שהם אל הירקון והים – אל מציאות שבה עקרונית, אין יותר הזרמה של שפכים לנחלים או לים, נקודה. 

אבל אני משתמש במילה 'עקרונית' כי לטיהור הביולוגי, על כל מעלותיו – יש גם חסרון. חיידקים הם יצורים חיים, וככאלה הם זקוקים לתנאים מסויימים מאד כדי לעשות את עבודתם. בדיוק כפי שאנחנו לא מתפקדים טוב בחום קיצוני או בקור קיצוני, כך גם החיידקים לא עושים את עבודתם אם בשפכים, למשל, יש פחות חומר אורגני משהם זקוקים לו. אני לא יודע באילו יחידות המהנדסים מודדים את ריכוז החומר האורגני בשפכים – אולי קקי למטר מעוקב, מי יודע – אבל מה שבטוח, אם החיידקים בבוצה המשופעלת לא יקבלו מספיק חומר אורגני, הם יגוועו ברעב. זו בעיה, מכיוון שמסתבר שתושבי גוש דן לא מייצרים שפכים בכמות שווה לאורך היום. 

 

"יש ביום שני שיאים של ביוב. בבוקר ובלילה. יש שיא בתשע בבוקר של כמויות השפכים, ובערב בסביבות תשע-עשר שיא נוסף. השפל, השעות הנמוכות ביותר, הן פחות או יותר ב-4 בבוקר.

מה, עם ישראל עצלן? רק בתשע הוא קם? אז לא. אנשים הולכים לשירותים בשש, אבל לוקח זמן לשפכים להגיע עד אלינו. השפכים זורמים בקווים, יש עיכוב. שפכים זורמים בקווים סדר גודל של בערך שלושה-ארבעה קמ"ש. מטר לשניה, מטר וחצי בערך. לכן כשאדם הלך לשירותים בפ"ת, עשרים ק"מ מכאן, לקח 4-5 שעות לארוחת הבוקר שלו להגיע אלינו.. לכן יש עיכוב. זה יוצר אפקט של מיתון, כי יש ערים קרובות ורחוקות, ויש החלקה של השיאים. אם היינו מטפלים רק בשפכים של עיר סצפיפית, השיאים היו יותר מהותים. אנחנו מטפלים בשטח גדול, אז יש מיתון.

יש גם הבדלים בימים. חמישי בערב זה יום שיא. שישי זה שיא. שבת בבוקר זה שקט, יחסית. וכמובן היום השקט ביותר בשנה, שגם בו יש לא מעט ביוב – זה יום כיפור. הכמויות הכי נמוכות. ערב ומוצאי יום כיפור זה תקופות שיא. לפני פסח זה שיא, לפני חגים זה שיא. גרפים שמתארים מאד יפה את העונות. אתה יכול לחקור את התנהגות עם ישראל לפי כמויות השפכים. 

אם יש משחק רציני של מכבי בכדורסל, בהפסקה יש עליה. כן, חד וחלק כן."

 

אם כן, העובדה שאנחנו מעדיפים ללכת לשירותים בעיקר בבוקר ובערב ובהפסקות של משחקים של מכבי מאתגרת את מהנדסי הביוב, שצריכים לתכנן את המערכת הביולוגית הרגישה שלהם כדי שתוכל להתמודד עם כמויות משתנות של שפכים במהלך היום והשבוע. אבל כפי שציין אמיר, העובדה ששפכים מערים שונות מגיעים לשפד"ן בזמנים שונים מייצרת מיצוע מסוים של השיאים, כך שהבעיה לא כזו חמורה. 

 

אבל יש מקרה אחד שבו כמות השפכים בצנרת עשויה להשתנות באופן דרמטי וקיצוני מאד, ובפרק זמן קצר מאד. גשם. 

 

ביוב משולב – ניקוז ושפכים

 

עד עכשיו דיברנו על צנרת הביוב כאילו הנוזל היחיד שזורם בה הם שפכים שמגיעים מהאסלות והכיורים שלנו. זה נכון רוב הזמן, אבל המציאות מורכבת יותר. פרט לתשתית ביוב, עיר גדולה זקוקה גם לתשתית ניקוז: צנרת שתיקח את מי הגשמים שנופלים על הרחובות והגגות, ותפנה גם אותם אל מחוץ לעיר. אסור לזלזל בחשיבות של תשתית הניקוז: כולנו ראינו בחדשות את ההרס שגורמות הצפות פתאומיות אחרי גשמים חזקים. בחיפה, למשל, מי גשם שזורמים מהר הכרמל אל העיר התחתית יוצרים לפעמים מיני-נהרות ואגמים קטנים, וכשהייתי טירון בחיל הים, היתה לנו 'כוננות הצפה' לחילוץ תושבים בישובים מועדים לפורענות באמצעות סירות גומי. 

 

כשניבנו תשתיות הביוב המודרניות הראשונות ברחבי העולם, מהנדסי הביוב לא ראו צורך להפריד בין צנרת הביוב שמובילה שפכים וצנרת הניקוז שמובילה מי גשם. ובאמת, למה להפריד אותן? אם השפכים בלוואי לא מטופלים ומוזרמים לנהר או לים, למה שלא יובילו גם את מי הגשם? זה אפילו חסכוני: אותה תשתית מטפלת בשתי בעיות בו זמנית. לכן, תשתיות ביוב שנבנו לפני שישים שנה ויותר הן בדרך כלל תשתיות משולבות לשפכים ומי גשם. 

 

אבל הופעתו של הטיפול הביולוגי בשפכים שינתה את המצב מהיסוד. חיידקים זקוקים לכמות יציבה ואחידה של שפכים, ואם ביום גשום יזרמו לפתע למכון הטיהור פי שניים, פי שלושה או פי עשרה יותר מים מבדרך כלל – התהליך כולו יתמוטט, והנזק למערכת הטיהור העדינה יהיה הרסני. עובדה זו מאלצת את אמיר לעשות משהו שהוא מאד מאד לא אוהב לעשות. 

 

"כשיורד גשם, יש בעיה. באופן עקרוני מערכות הניקוז אמורות להיות מופרדות ממערכות הביוב. באופן מעשי, בחלק גדול מהערים, בטח בערים הותיקות יותר, יש שילוב בין ביוב לתיעול. יש המון בתים פרטיים שמחברים את המרזבים שלהם שלא יזרמו להם מי גשם בחצר, ומחברים אותם לביוב. חלק מהרשויות, בגלל שהמערכות ישנות, המערכות משולבות. לכן כל יום גשם אנחנו מקבלים כמויות גדולות של ביוב מהול במי גשם. זה גורם לשני דברים. א', מערכות הביוב לא בנוייות להוליך את כמויות המטורפות האלה. שניים, מכון הטיהור הביולוגי שמקבל כמויות גדולות של ביוב מהול בגשם, גם הכמויות גדולות וגם הריכוזים של החומרים האורגניים נמוכים- זה יכול לפגוע בתהליך. לכן בהיתר של משרדי איכות הסביבה והבריאות, יש לנו היתר להזרים שפכים מהולים במי גשם לים. זה קורה כמה פעמים בשנה, לא בכל יום גשום. למשל סוף השבוע האחרון הגשום, שהיה גשם מאד מפוזר. כמויות גדולות אבל זרמים קצרים ומפוזרים – לא נאלצנו. כשיש גשם מאסיבי וארוך אנחנו נאלצים לאחר טיפול ראשוני להזרים את עודפי הגשם עם הביוב לים, דרך מוצא מסודר. אני תמיד צוחק שאני רוצה שזה יקרה כמה שיותר, כי אני רוצה שיירד גשם. בעונה שאנחנו לא עשינו את זה בכלל, אז מצד אחד לא נעים – זה טוב, לא מזרימים ביוב לים, אבל מצד שני זו עונה שחונה." 

 

הבשורה החיובית – או לפחות, חיובית יחסית – היא שמכיוון שמדובר בביוב שמהול בכמות גדולה של מי גשם, הנזק הסביבתי כתוצאה מהזרמה כזו אינו גדול. 

 

"הזרמת שפכים כזו מלווה באישור של משרד לאיכות הסביבה ומשרד הבריאות. זה נעשה רק בעונות החורף ולא בעונת הרחצה. עושים ניקוי ודגימה של הים, זה תהליך שלם. יומיים שלושה אחרי שהשפכים מוזרמים לים, תהליכי הטיפול הטבעיים של הטבע מטפלים בשפכים ולא נשאר מהם שריד."

 

הפיצוץ בצנרת הביוב המרכזית ביפו, 2003

 

וישנו מצב נוסף שבו נאלצים המהנדסים להזרים ביוב לא מטופל לים: תקלה. לשמחתנו, לא כל תקלה גורמת להזרמת ביוב לים – אבל זכרו שאנחנו מדברים על צנרת שמובילה מאות אלפי מטרים מעוקבים של שפכים בכל יום: זרם שמסוגל למלא בריכת שחיה אולימפית בתוך דקות. לכן, כשמתרחשת תקלה משמעותית בקו ביוב מרכזי, התוצאה עשויה להיות קטסטרופלית. וזה בדיוק מה שקרה בעשרים וחמישה בינואר, 2003. אמיר שליו.

 

"ביום בהיר אחד, 2003 ביום הבחירות, אני יושב בבית עם המשפחה מחכים לראות את התוצאות. קיבלתי טלפון ונעלמתי מהבית לחודש. התפוצץ קו ראשי ביפו. מיד הפסקנו את תחנת השאיבה והתחלנו להזרים שפכים לים, לא הייתה ברירה. כשבאתי למקום היה שם אגם קטן. כשכלו המים ראינו בתוך האגם מכונית שנפלה לתור הבור. התברר שאדם שנסע במכונית חש שהקרקע מתחת לרגליו מתערערת. הצליח לברוח מהאוטו, שנפל לביוב. תיקנו את התקלה. בדקנו את הצינור והתברר שהייתה שם תופעה של חריץ שקצת ערער את החוזק של הצינור. אבל הסיבה הייתה בגלל סחיפת קרקע. 

 

"זה צינור של תחנת שאיבה, צינור בלחץ. שני צינורות שהונחו לפני די הרבה שנים. בוצעה ככל הנראה עבודת תשתית, לא רחוק הייתה חפירה של מבנה ביפו: חפרו מרתפי ענק עבור איזשהו בית חולים, ואיך שהוא זה נותר כפיל לבן. הבור נשאר חשוף הרבה מאד שנים. כנראה שמה שקרה שעקב גשמים, קרקע נסחפה לבור וזה ערער את הקרקע מתחת לקו.

 

בין 2003 ל-2005 היה ביפו צינור עילי גדול וארוך, ממתכת. כדי לשקם את הקו בקרקע, בגלל שיפו צפופה קשה למצוא תוואי חלופי, שיקמנו את הקו. היה צריך אלטרנטיבה. בנינו בעלות של כמה עשרות מיליוני שקלים, קו צינור עילי. בשדרות ירושלים, מחובר לתחנת השאיבה. הביוב זרם דרכו, ואנחנו שיקמנו את הקו שיקום פנימי. בהתחלה קמה מחאה ציבורית לא קטנה: קו עילי באמצע יפו, זמני זה קבוע… זה מה שאמרו כל התושבים. כל מה שזמני זה קבוע, זה לא יסתיים… אנחנו תכננו לסיים ביוני 2005. על כל הקו היה שילוט שהיה כתוב שמפרקים ב-2005. בכל מקום שהקו הפריע עשינו רמפות לתושבים. חלק מהקו הבאנו בתי ספר לאמנות שיציירו ציורים יפים. במאי 2005, כחודש לפני התאריך המיועד, הקו פורק. בניגוד למה שטוענים שגופים ציבוריים לא יעילים וכן הלאה – אנחנו הבטחנו יוני, במאי הקו העילי פורק והקו חזר לעבוד. "

 

הפיצוץ בצינור ביפו גרם לסערה ציבורית לא קטנה, ובצדק: אם פוטנציאל הנזק של תקלה כזו הוא כל כך דרמטי, חייבת להיות תוכנית גיבוי: מערכת ביוב מקבילה שבמקרה של תקלה מז'ורית בקו הראשי תהיה מסוגלת לספוג את השפכים ולהסיט אותם. אמיר מספר שהאתגר בהקמתה של צנרת גיבוי כזו הוא לא הנדסי, אלא בירוקרטי. 

 

"קודם כל, במשך די הרבה שנים איגודן ניסה להקים קו נוסף שנקרא הקו המזרחי. זה קו לאורך פחות או יותר כביש גהה, שאמור היה לקחת את כל השפכים של כל הערים מהמזרח ולהוריד את העומס במערב. נתקלנו בהמון קשיים .לבנות פרוייקט בארץ, החלק ההנדסי הוא החלק הקל. מהרגע שיצאת למכרז ויש זוכה – רוב הפרוייקטים תוך שנתיים שלוש יכולים להסתיים. החלק הבעייתי הוא הסטטורי – לקבל את ההיתרים, להניח את הקו, לעבור ברשויות. אתה צריך לקבל היתרים מכל הרשויות. מהמחוזות, ממשרד הבריאות, איכות הסביבה, משרד הפנים… סאגה שלמה של אישורים שצריך לקבל. היום זה יותר קל. ועדיין זה קשה. תוכניות מתאר, תוכניות ארציות, ועדות מקומיות…יש תהליך שלם. לפעמים אתה עובר בחמש רשויות וצריך לקבל אישורים של כולם.

הרבה מאד שנים שאיגודן ניסה להקים את הקו המזרחי שהיה מקל על העומס. 15 שנה בערך התקשקשו עם זה. זמן מאד קצר לפני שקרה האירוע הזה ניתן ההיתר, אבל זה היה מאוחר מדי. בעקבות הארוע הזה קמו ועדות להסרת חסמים במשרדי הממשלה, נהיה יותר קל להקים קווי ביוב. היום המערכת הרבה יותר גמישה. יש קווים חלופיים. יש שלושה עורקים ראשיים – כביש גהה, נתיבי איילון ולאורך הים. אנחנו מסיימים היום כל מיני קישורים ביניהם, ואז יש אפשרות של הטיית שפכים. אם אז זה היה העורק היחיד שהוביל למכון הטיהור – ברגע שהוא התפוצץ, כל השפכים הוזרמו להיום. היום יש לנו שלושה עורקים ולכן יש לנו אפשרות להטות שפכים כמעט באופן מוחלט, ואם לא אז הכמויות שמוזרמות לים הם מזעריות ביחס למה שהיה אז. אנחנו במצב הרבה יותר טוב." 

 

סוף המסע

 

בחזרה אל מכון הטיהור, ואל השפכים המטוהרים שעוזבים את בריכות החיידקים. 

 

"מהחלק העליון יוצאים מים שנראים כמעט נקיים. המים האלה נדחפים לאזור יבנה ואשדוד, ומוחדרים לקרקע, לאגני החדרה. אנחנו מציפים שטח למים והם מחלחלים לתוך האקוויפר. משם חברת מקורות שואבת אותם ומעבירה אותם להשקייה בדרום."

 

המעבר דרך שכבות הקרקע השונות מביא את מי הקולחין לרמת הטיהור הגבוהה ביותר שלהם, אבל כדי לוודא שהביוב המטופל לא מחלחל לתוך הבארות שמהן נשאבים מי השתיה שלנו, מקורות דואגת לשאוב מהאקוויפר הזה יותר מים מאשר מוזרמים פנימה – וכך נוצר לחץ שלילי שמוודא שמי הקולחין ינועו תמיד בכיוון הנכון. 

 

"אנחנו מספקים סדר גודל של קצת פחות מעשרה אחוז מהצריכה הארצית, כמים להשקייה. כל מי הביוב של גוש דן נאספים, מטוהרים והופכים למים להשקייה."

 

הגענו לסוף מסעם של השפכים שלנו – מהרגע שעזבו את האסלה, ועד הרגע שהפכו למי השקייה עבור גידולים חקלאיים בנגב. כשמסתכלים על התהליך הזה מראשיתו ועד סופו, אי אפשר שלא להשתאות: מדובר באחד מפלאי ההנדסה הגדולים של העולם המודרני, לא פחות. תהליך שלוקח את הנוזל המסוכן, הרעיל והדוחה ביותר שאנחנו מסוגלים להעלות על הדעת – והופך אותו למגוון חומרים מועילים וחיוניים: דשן לחקלאות, מתאן להפקה נקייה של אנרגיה חשמלית ומי השקיה לגידולים חקלאיים במדבר. וכל זאת, תוך שיתוף פעולה וניצול חכם של מי שאנחנו רגילים לראות בהם אוייבים גדולים – החיידקים. אני לא יודע מה איתכם, אבל לדעתי מדובר בהישג אנושי כביר ומעורר השראה.

 

ובפרט, אנחנו יכולים להיות גאים בהישגיה של מדינת ישראל בהקשר הזה. טיפול כל כך יעיל בשפכים הוא לא עניין של מה בכך. ההפך הוא הנכון: באמריקה הלטינית, רק חמישה עשר אחוזים מהשפכים עוברים טיהור. בארצות הברית וביפן הגדולות – כשבעים וחמישה אחוזים. בניו זילנד, פינלנד ושבדיה הירוקות – שמונים וחמישה אחוזים. וישראל, עם טיהור של תשעים ושבעה אחוזים מהשפכים – ניצבת בשורה הראשונה של המדינות המפותחות לצד גרמניה, הולנד ומספר מצומצם מאד של מדינות נוספות. 

 

יש עדיין לאן לשאוף. נכון להיום, תהליכי הטיהור שלנו יודעים להתמודד בעיקר עם זיהומים ביולוגיים – אבל לא ממש עובדים עבודה טובה בכל הקשור לזיהומים תעשייתיים כגון חומרי הדברה, שאריות של תרופות, מתכות כבדות וכדומה. אפשר לקוות שבעשורים הקרובים יפתחו החוקרים תהליכי טיהור חדשים שיפתרו גם את הבעיות האלה. עושה רושם שאנחנו פוסעים בכיוון הנכון.