בדרך לאדמה נקייה

בעקבות בעיה המחריפה בארץ של זיהום בוצת נחלים וקרקעות בארץ כתוצאה משפכים תעשייתיים פרופ' עמוס אולמן מלימודי סביבה בפקולטה להנדסה, פרופ' נעימה בראונר מאוניברסיטת תל אביב ופרופ' צבי לודמר מהפקולטה לחקלאות באוניברסיטה העברית פיתחו מתקן נייד המבוסס על תהליך חדשני, במימון משרד המדע והטכנולוגיה, שמאפשר סילוק בו זמני של מתכות כבדות ומזהמים אורגניים מקרקע ומבוצת נחלים.

תרכובות אורגניות רעילות

זיהום קרקע על ידי תרכובות אורגניות רעילות ועל ידי מתכות כבדות הוא בעיה כלל-עולמית מוכרת המהווה סיכון ממשי לסביבה ולבריאות האדם. זיהום הקרקע מאפיין בעיקר אזורי תעשייה, אך זיהום כבד ניתן למצוא גם בסדימנטים של נחלים הקרובים לאזורי תעשייה ובבוצות של מתקנים לטיפול בשפכים תעשייתיים.  שיטות הטיפול הקיימות הינן יקרות ולעיתים מוגבלות לסוג מסויים של מזהמים. בהיעדר שיטות טיפול יעילות וכלכליות, אזורים רבים נשארים בלתי מטופלים.

פיתוח תהליך חדשני

בעשור האחרון, פרופ' עמוס אולמן, פרופ' נעימה בראונר ופרופ' צבי לודמר, פיתחו תהליך חדשני (PTE-(SR המאפשר הרחקה סימולטאנית של מתכות כבדות ומזהמים אורגניים מקרקעות או בוצות נחלים מזוהמות. התהליך מבוסס על שימוש בתערובת הכוללת סולבנטים ידידותיים לסביבה ומים בה מומסים גם חומרים קושרים (כלטורים). לתערובת הממסים טמפרטורה קריטית עליונה המאפשרת מעבר ממצב של מסיסות חלקית למצב של מסיסות מלאה ובחזרה על ידי שינויים מתונים של הטמפרטורה. החימום גורם להמסה מלאה של הסולבנטים במים המצויים בנקבובי חלקיקי הבוצה המזוהמת. כך ניתן להתגבר על בעיה אופיינית של תהליכי מיצוי קונבנציונאליים בהם קיימת חדירות נמוכה של סולבנטים אורגניים לתווך נקבובי והידרופילי. יחד עם חדירת הממיסים האורגניים נישאים עם התמיסה גם החומרים הקושרים היוצרים קומפלקסים עם המתכות הכבדות הספוחות לחלקיקי הקרקע או הבוצה.

קירור התערובת גורם להפרדה לשתי פאזות נוזליות - האחת עשירה בסולבנטים והאחרת מים, המופרדות מהקרקע. פאזת הסולבנט מכילה עתה את המזהמים האורגניים שהומסו לתוכה והפאזה המימית את קןמפלקסי המתכות הכבדות. באופן זה מתקבלת הרחקה ביעילות גבוה של מתכות רעילות ומזהמים אורגניים בו זמנית בתהליך טיפול אחד.

המחקר הנוכחי עסק באופטימיזציה של התהליך ובחינת גמלונו לסקלת של מתקן פילוט שהוא שלב הכרחי להערכת עלויות והפיכת התהליך לטכנולוגיה בשימוש מסחרי. במהלך המחקר נבחן התהליך והודגמה ישימות על מגוון של קרקעות ובוצות מזוהמות. נעשה שימוש בכלטורים שונים שמאפשרים מיצוי של מגוון  רחב של מתכות כבדות כולל מתכות הקשות להרחקה כמו כרום. נבחנו והודגמו תהליכים למיחזור הכילטורים ונבחנה היעילות של השימוש החוזר בהם. למחזור זה חשיבות מרכזית בהקטנת עלויות הטיפול. התהליך נבחן בסקלה מעבדתית ובמתקן הפיילוט על יחידותיו השונות והתקבלו תוצאות דומות בשתי הסקלות ובכך הודגמה האפשרות לגמלון התהליך.

המחקר פותח דרך ליישום תעשייתי של הטכנולוגיה שנבחנה במחקר. החוקרים מאמינים כי תהליך השיקום החדשני יכול להפחית באופן משמעותי את עלויות השיקום של אתרים המזוהמים בכבדות בסוגים שונים מזהמים.

פרופ' אולמן התראיין לתכנית הבוקר "בוקר אור" בערוץ 10 והסביר על הפיתוח החדשני.

לראיון המלא