Rescue the Mountain Aquifer through

Low-Cost Sanitation for The Rural Areas

in Palestine

 

جهاز بيتي مكون من حاوية تعفن وحوض أخضر

من أجل معالجة المجاري البيتية

 

הצלת אקוויפר ההר דרך

תכנית סניטארית ברת-הישג למגזר הכפרי

ברשות הפלשתנאית

 

 

דצמבר 2007 December

 

 

أَلْعَرَبِيَّة

עברית

ENGLISH

 

 

The West Bank and The Mountain Aquifer

מפת הגדה המערבית ואקוויפר ההר

            

                                           

 

 

 

ينتشرون على مساحات واسعة إن السكان ويسكنون في قرى نائية القرويون الفلسطينيون والأردنيون ينتشرون على مساحات واسعة ويسكنون في قرى نائية وكذلك بيوتهم مبنية على أراض خاصة بعيدة عن مركز الخدمات.

هؤلاء السكان ليس بحوزتهم أجهزة وطرق للتخلص من مياه المجاري، لذا يعانون من مشاكل صحية وبيئية وخاصة الأطفال وكبار السن والحوامل.

إن تكلفة إقامة مشروع مجاري مركزي يكلف أموالاً طائلة وليس حلاً للمشكلة، لذا نقترح على هؤلاء السكان حل يمكنه أن يساهم بمعالجة مياه المجاري والمكون من أجهزة بيتية لمجموعة بيوت أو لوحدة سكنية.

هذه الاجهزة تخلص السكان من المخاطر الصحية والتلوث البيئي. وهي عبارة عن أجهزة بيتية كثيفة واسعة تطابق وتلائم المعايير المعترف بها في أمريكيا مثل: التخطيط والتنفيذ وتشغيل حاوية تعفن وحوض أخضر من أجل تطهير مياه المجاري.

ايجابيات المشروع:

1.         يمكن الاعتماد على الخبرة الأمريكية في هذا المجال لأن 15% من الأمريكيين يستعملون هذه الأجهزة (حوض أخضر).

2.         هذه الأجهزة عالمية صنعت حسب معايير دولية حيث توفر هذه الدول الخبرة الكافية والمساعدة.

3.         يوجد عشرات الجمعيات التي توفر المعلومات والخبرة حول كيفية صناعة وإقامة أجهزة بيتية واسعة من هذا القبيل (حاوية تعفن وحوض أخضر).

4.           انعدام المشاكل الصحية، يمكن أيضاً استغلال مياه المجاري بعد تطهيرها للزراعة.

5.         إقامة هذه الأجهزة يكون تحت إشراف أخصائيين من خلال تعليم بعض الأشخاص لنشر هذه الفكرة ببناء حوض أخضر.

6.         هذا الجهاز لا يحتاج إلى طاقة كهربائية للتشغيل وهو دائم الوجود وصديق للبيئة، فلا يلوثها وحتى أنه يوفر زاوية خضراء بجانب البيت.

7.         نجاح هذا الجهاز مرتبط بالتعاون بين المتبرع الذي يوفر المواد اللازمة وبين الجماهير التي تبني الجهاز وتشغله مع الحرص على وجود رقابة داخلية.

إن نوع حاوية التعفن وحجمها مشروط بعدد الأشخاص الذين يخدمهم، بشرط أن تكون هذه المجاري بيتية وليست صناعية. 

وصف الجهاز والتخطيط:

بشكل عام هذا الجهاز لا يتطلب مساحة كبيرة، وليس بعيداً عن البيت مع الأخذ بعين الاعتبار انحدار أنابيب المجاري بنسبة لا تعلو وتزيد عن 1.5%.

بعد ذلك يتم توصيل أنابيب المجاري من البيت بحاوية التعفن. يبلغ حجمه حوالي 2000 لتر على الأقل ويقام على مساحة تعادل 3.0*2.0  بعمق حتى 1.6 متر.

إن حاوية التعفن توفر المياه للحوض الأخضر (ليس من الضروري أن يكون الحوض الأخضر بجانب برميل التعفن، لكن يجب أن يكون الانحدار 15%) أما مساحة الأرض المطلوبة هي 32 متر وعمق الحفرة 0.5 متر.

أما النسبة بين الطول والعرض هي 1.5- 3 لكن التخطيط العادي يكون بكبر 8.0*4.0 متر. بالنسبة لمساحة الجهاز شكله ومقاييسه تقرر بعد زيارة المكان، فعندها يؤخذ بالحسبان عدد الأشخاص في البيت ومكان الجهاز، طول أنابيب المجاري، مكان المزروعات ونوع المحاصيل التي يمكن ريها بالمياه بعد تطهيرها وبنهاية الأمر طبوغرافية الأرض ونوعها.

1.       بئر تعفن Septic Tank

هذا البئر هو الخطوة الأولى لتصفية المياه حيث يمكن فيه الفصل بين ثلاث طبقات وهي:

أ‌)        طبقة عليا تضم المواد التي تطفو على سطح الماء مثل الصابون والزيوت وورق المراحيض.

ب‌)   طبقة وسطى تضم مواد ذائبة في الماء.

ج)  طبقة سفلى تضم الوحل ومواد عضوية وغير عضوية.  

برميل التعفن عبارة عن برميل يقسم إلى قسمين متعاقبين الذي يستقبل مياه المجاري كما هي والذي تحدث به فعاليات بكتيرية أولية وطبيعية أو ما يسمى بمعالجة أولية.

هذا التفاعل البكتيري هو بدون أوكسجين حيث ينتج غاز طبيعي مثل غاز الميثان وهيدروجين كبريتي وثاني أكسيد الكربون. لهذه الغازات توجد رائحة كريهة حيث يتم التخلص منها عن طريق وصل البرميل بأنبوب للهواء يوضع بشكل عامودي حتى يصل سطح البيت.

حسب الجاذبية طبقة الوحل والطبقة التي تطفو تبقى في القسم الأول والثاني بتساوي، أما السائل يخرج عن طريق مصفاة مرتبطة بأنبوب شكله منحني للأسفل المرتبط بأنبوب الخروج من البرميل وظيفته إبعاد المواد الصلبة.

إن زمن بقاء السوائل في البرميل يصل إلى يومين فيحصل ترسب للمواد الصلبة بحوالي 75%  حيث    يتم من خلاله إبعاد المواد العضوية، وهي بمثابة مواد عضوية يمكن إن تتحلل بيولوجيا بنسبة 75%.  ان المواد العضوية في الوحل تتحلل ببطء أما المواد المتبقية في أسفل البرميل يجب التخلص منها ما بين 5-2 سنوات.

عند معالجة مياه المجاري البيتية فان حجم برميل التعفن وقياساته يقرر على يد الفصل السادس في تعليمات الأجهزة الصحية، من أجل معالجة مياه المطبخ والحمام وحدها فان حجم الحاوية يكون نصف المواصفات.

مبنى الحاوية أو البرميل:

تقوم شركة "حوفيت" www.hofit.com  وشركة "وورمولد" www.romold.com  بإنتاج حاويات جاهزة مصنوعة من البلاستيك HDBC، كذلك يمكن الحصول على وحدات مصنوعة من بطون جاهز من إنتاج شركة "وولفمن" هاتف رقم: 841550-04.

هذه البراميل أو الوحدات حجمها ليس بأقل من 1.0 متر كوب مع وجود قسمين متعاقبين في الداخل. تسع ل- 400 و 600 لتر بالتساوي، كبديل يمكن بناء برميل تعفن من بطون مسلح Ferrocement حسب المقاييس التالية:

1.        القسم الأول:  الطول 80 سم، العرض 90 سم، العمق 50 سم ومستوى السائل 120 سم.

2.        القسم الثاني:  الطول 120 سم والأطوال المتبقية تكون كما ذكر أعلاه.                                 

                       ارتفاع الفاصل هو 130 سم.

إن مستوى الأنبوب الذي يدخل الماء يكون 135 سم من قاع البرميل. أما مستوى البرميل الذي يخرج ماء المجاري يكون موازي لمستوى السائل.

حوض أخضرConstructed wetland:

هذه الفكرة منتشرة في جميع أنحاء العالم منذ أواسط سنوات الثمانين للقرن الماضي حيث يتم تطبيقها في البيوت والمدارس والمتنزهات وفي الصناعة.

إن عدد الأجهزة التي تقام تزداد سنة بعد سنة وذلك لأن تكلفة البناء غير عالية ولا تحتاج إلى طاقة ومصاريفها  قليلة.

 ان معالجة مياه المجاري يتم بشكل أفقي حيث تمر المياه بين الحصى  SSF، هذه الطريقة مفضل إتباعها في البيوت على عكس طريقة تسريب المياه بشكل عامودي SF حيث يتم من خلالها تسريب السائل فوق الحصى.

للطريقة الأولى يوجد ايجابيات كثيرة مثل انعدام الروائح الكريهة والحشرات والبعوض فلا تشكل هذه المجاري خطراً على الناس بسبب كونها داخل الحصى.

من هنا فان جودة المياه الناتجة من هذه الطريقة توافق المعايير للمياه التي تجري بشكل دوري Title of carlifornia code of Regulations بدرجة قصوى BOD/SS.

هذه المياه يمكن استعمالها بشكل فردي وبيتي لكن هذا الجهاز غير مناسب لسقاية غير محدودة حتى ولو بعد التطهير لأن صاحب الحوض ليس عنده الخبرة الكافية التي تطالبها السلطات.

لذلك تخطيط الجهاز صنع حسب معايير الوكالة الأمريكية للحفاظ على البيئة.

وصف الجهاز:

المقاييس الأساسية من أجل التخلص من الملوثات هي كالآتي:

جودة المجاري بعد الترسب الأول في حاوية التعفن (مقاييس من أجل التخلص من الملوثات أنظر الفصل السابق). كمية المياه تكون 0.05 متر كوب مربع، مواد عضوية متحللة تحدد ل- 4 غرام لمتر مربع   لسطح الجهاز. مساحة مقطع عرض تحدد حسب معايير ل- 300 غرام لمتر مربع لليوم حسب نظرية "دارسي".

تفاصيل التخطيط كالتالي:

1.             الجهاز مبني من (فورسمينت) بعرض 5 سم مع وجود شبكة من الفولاذ بقطر 6 ملم كل      15 سم. وثلاث شبكات من الحديد التي تستعمل في أقفاص الدجاج مع فتحات 12 ملم.

يجب خلط 25 لتر من الماء لكل كيس اسمنت. كمية الاسمنت بالنسبة للرمل 1:3 ويجب إضافة بيجيبوند (دبق)- ترطيب الجهاز لمدة أسبوعين بعد إكمال المشروع.

2.             وضع سجادتين من بوليتيلان سمك كل واحدة 0.3 ملم يتم وضعها في الأسفل.

3.             النسبة بين طول وعرض الجهاز 3:1 وانحدار الجدران 60. العلاقة بين المقياس الأفقي والعمودي يكون 1.0 – 1.7.

4.             انحدار القاع على طول الجهاز ما بين 0.5% حتى 1.0%.

5.             عمق الحصى يكون 60 سم حتى 65سم. مستوى السائل يكون 5سم تحت مستوى الحصى.

6.             الحصى يكون في المنطقة المركزية بكبر 12 ملم عدس حتى 20 ملم فولية. أما نسبة الفراغات تكون 38% وجريان الماء يكون 7.500 متر لليوم.

7.             كبر الحصى في منطقة دخول وخروج الماء يكون من 8-15 سم.

8.             خط الأنبوب الذي تدخل منه المياه 110 ملم BBC بمستوى سطح الحصى.

9.             يوجد أنبوب في قاع البركة مع T بقطر 110 وهو الأنبوب الذي تخرج منه المياه.

10.       البركة الأخيرة بقطر 80 سم وعمق 1.0 متر. حيث تدخل إليها المياه، كذلك يوجد فيها أنبوب عامودي يمكن بواسطته التحكم بمستوى المياه، هذه البركة مصنوعة من الباطون أو البلاستيك من صنع شركة حوفيت مع غطاء قطره 50 سم.

11.       وضع شفاطة مع طفاف وظيفتها ضخ الماء إلى الخزان المتواجد على سطح البيت.

 

جهاز لتوزيع المياه المتكررة:

يعتبر هذا الجهاز حاوية أو برميل للتعبئة حجمه يصل إلى 300لتر وظيفته إبقاء الماء 16 ساعة في البرميل، وهذا هو الوقت المطلوب من أجل إدخال الأوكسجين للمياه التي لا تحتوي عليه (الأوكسجين) مثل الحوض الأخضر الذي فيه هيدروجين كبريتي . ان إدخال الأوكسجين في البرميل  من أجل تحسين جودة الماء. لهذا البرميل يوجد أنبوب يدخل الماء بقطر 20ملم وأنبوب آخر يقوم بتزويد برميل آخر قطره 16 ملم، وأخيراً أنبوب بقطر 32 ملم من أجل الري.

 

التكاليف:

يقوم المشروع على أساس مشاركة الجمهور والتطوع، كذلك على حساب المتبرع الذي يوفر المواد والمخطط أرنون جورن كعضو في جمعية أصدقاء الأرض (الشرق الأوسط).   

 

 

 

 

 

 

 

1.      מבוא ותיאור הנושא

 

מאגר מי התהום של אקוויפר ההר הינו מקור המים החשוב ביותר לישראלים ופלשתינאים כאחד.

האקוויפר מספק בממוצע כ 600 מיליון מ"ק לשנה, מים באיכות גבוהה מעל איכות של כל מקור מים אחר הנמצא בין ים התיכון ונחל הירדן.

 

על גב האקוויפר יושבת, בין השאר, אוכלוסייה פלשתינאית של למעלה מ-2 מליון נפש, לה אין שירותי ביוב מוסדרים; כך יוצא, שהביוב הגולמי מאוכלוסיה זו, מוזרם לואדיות ולנחלים הזורמים בסופו של דבר לשטח ישראל, ובדרכו מחלחל דרך הסלע הקרסטי, אל מי התהום.

חלק ניכר ממי המעיינות טבעיים המשמשים את האוכלוסייה לשתיה וגידול ירקות, נתגלו כמזוהמים ובמספר בארות הופסקה שאיבת המים עקב הופעת מזהמים בקטריאליים, חנקות וחומרים אחרים שמקורם בשפכים הביתיים.

 

ניתן לומר שמזה שנים רבות מתקיימת, ירידה הדרגתית אך משמעותית, של איכות המים שמקורם באקוויפר ההר, מגמה זו, ככל הנראה, נמשכת ומתעצמת ועלולה להביא לאובדן מקור המים האיכותי היחידי של אוכלוסיית ישראל ואוכלוסיית הרשות הפלשתינאית. 

הפתרון האפשרי היחידי, יכול להיות באמצעות הקמת מתקני טיהור שפכים ברשות הפלשתינאית; ואמנם ידוע, כי קיימות תכניות מגרה להשקעות של כ 230 מליון דולר, על ידי הקהילה הבינלאומית שביצוען משתהה מזה כמספר שנים עקב המצב הביטחוני.

השקעות אלו מיועדות לישובים העירוניים בלבד ואילו המגזר הכפרי נשאר ללא תכנית מעשית  כך, שאין מניעה להמשך הזרמת השפכים וזיהום מי התהום.

 

באוכלוסיית המגזר הכפרי של הרשות, המונה כ 1.2 מיליון נפש, אין תכנון ואין תיקצוב.

כאן חלה בשנים האחרונות עליה מתמדת ברמת החיים, צריכת המים הביתית עולה ובמקביל מתרחבת רשת הספקת המים לאוכלוסיות נוספות, דבר הגורם לעלייה בכמות הביוב הסניטארי המוזרמת אל מחוץ לבית.

מאחר ולא קיימים מתקני טיהור לסילוק ביוב סניטארי, השפכים מחלחלים למי התהום ומתפתח גורם זיהום נוסף שהשפעתו השלילית על אקוויפר ההר הולכת וגוברת מיום ליום.

 

ארגון "ידידי כדור הארץ המזרח התיכון" (FoEME) התריע במספר פרסומים בשנים 2005- 2006 ובנייר עבודה מאפריל 2006 על "התפתחות משבר בריאותי" ועל הצורך בעבודה משותפת עם הרשות הפלשתינאית למניעת המשך זיהום אקוויפר ההר.

הפרסום מסתיים בציינו, ש"המשך הזיהום לאורך השנים הבאות יגרום בוודאות לסיכונים ממשיים לבריאות הציבור, מחסור חמור במקורות ראויים איכותית למי שתייה, ואסון הומניטארי.

יש להעריך סיכונים אלו מול השינויים הגלובליים האקלימיים, הגורמים בין השאר, למזג אוויר קיצוני המתבטא בסופות גשם קצרות בעצמה חזקה הגורם לכך שכמות קטנה יחסית של מי הגשם חודרת ומחלחלת לאקוויפר ההר.  תופעה זו מעצימה את מגמת גידול הזיהום.

 

 

 2.הצעה לפתרון

 

האוכלוסייה הכפרית הפלשתינית והירדנית, כמו גם זו החיה בשולי מרכזים אורבאניים, מפוזרת על פני שטחים נרחבים בהם יש כפרים בודדים ובתים שנבנו על אדמות המשפחה הרחק ממוקדי השירותים.

אוכלוסייה זו אינה מצוידת במערכות איסוף, טיפול וסילוק שפכים ולכן חשופה לסיכונים בריאותיים וסביבתיים, דבר הפוגע במיוחד בחלקים החלשים של הציבור שעיקרו ילדים, זקנים ונשים בהריון.

 

 

עלות הקמת מערכת איסוף שפכים מרכזית ומתקן לטיהור שפכים לכפר או לאזור גיאוגרפי, כרוכה בהשקעה יקרה ולכן אינה מתאימה כפתרון לבעיה זו. אי לכך, מוצע לספק לתושבים הכפריים החיים כפזורה, מתקני טיפול בשפכים ביתיים, ליחידת דיור אחת או לקבוצת בתים, שיוקמו בקרבת הבתים ויספקו קולחים באיכות גבוהה ללא מטרדים סביבתיים וסיכונים בריאותיים.

למתקנים אלו יש את היתרונות הבאים:

       -     הטיפול בשפכים והרחקת מזהמים לרמת איכות קולחים שאינה גורמת לזיהום האקוויפר.        

-         מפלס זרם השפכים נמצא מתחת לפני מצע החצץ ולכן אין סיכונים בריאותיים, אין מטרדים סביבתיים ואין סיכון של מגע בין בני אדם וחיות הבית עם מקור הזיהום.

-         המתקן אינו צורך חשמל לתפעול ולכן הינו בר קיימא, ידידותי לסביבה ואינו תורם להתחממות כדור הארץ. יתר על כן, המתקן יוצר פינה של צמחיה ירוקת-עד התורמת לסביבה ע"י יצירת בתי גידול לציפורים ובעלי חיים.

-         המתקן הינו פשוט יעיל ואמין וניתן להקמה ותפעול ע"י אנשים לא מקצועיים תחת הדרכה ופיקוח של "טכנאים" שיוכשרו במסגרת התכנית. עלות תפעול אפסית.

-         מאות אלפי מתקנים ביתיים  On-Site Wastewater Treatment Plants קיימים במדינות במו ארה"ב ואוסטרליה, בהן יש תמיכה ע"י תקנות והעדפה של שיטות פשוטות, יעילות ואמינות לטיהור השפכים.

-         מחיר המתקן משולם תוך מספר שנים בחיסכון המושג ע"י השימוש בקולחים להשקיה חקלאית, במקום מים שפירים (ראה פרוט בסעיף הבא).

 

3. תיאור המתקן והתאמת התכנון

 

מתקן הטיפול בשפכים יהיה מורכב משני חלקים הכוללים בור רקב (Septic Tank ) ואגן ירוק (Constructed Wetland ).

בבור הרקב מתרחש תהליך הטיפול הראשוני הכולל שיקוע מוצקים והרחקת צופת, והרחקת מזהמים בתהליך אנאירובי בזמן שהיה של כ 3 ימים.

באגן הירוק מתרחש תהליך מורכב הכולל סינון פיזי של זרימת שפכים איטית ביותר דרך מצע חצץ וסינון ביולוגי בתהליך אנאירובי בעיקרו בזמן שהיה של כ 3 ימים. צמחי מים הגדלים על המצע מרחיקים מזהמים ע" מערכות השורשים הלוקחות מהשפכים את הנוטריאנטים הדרושים לקיומם.

מערכת הטיפול הינה גמישה ןמתבססת על אגן ירוק אחד המקבל את השפכים מבור רקב ליד בית אחד או מקבוצת בתים בקו מאסף. במידת הצורך ניתן לתכנן את סילוק הביוב של כל הכפר לאגן ירוק אחד, אף כי מערכת האיסוף עלולה להיות ארוכה ויקרה לביצוע וקשה יהיה להניח  שתבוצע בעבודה עצמית, דבר שיוסיף עלויות ניכרות ויאריך את תקופת ההכנות וההקמה.

כמו כן, מהניסיון ומידע מהשטח, סביר כי יהיו בעיות של בעלות על הקרקע בה יעבור קו השפכים.

הביוב הביתי מתאסף לשוחת מוצא ומשם מוזרם בגרביטאציה לבור רקב. הבור יהיה אטום לחלוטין, בנפח אפקטיבי כ-3000 ליטר לפחות, המחולק לשני תאים עוקבים. שטח קרקע נדרש יהיה כ- 2.0x  4.0 מ', ויכול להיות צמוד לבית.

 אגן ירוק דורש שטח של כ 40 מ"ר למשפחה. ניתן לתכנן שטח גדול יותר יחסית למספר המשפחות בהתאם לתכנון. השפכים מתקבלים בקו מאסף מבית אחד או קבוצת בתים, הכל בהתאם לתנאים המיוחדים של הכפר וסביבתו.

מיקום אגן ירוק יהיה במרחק של כ 20 מ' מבית המגורים לפחות, ויענה על דרישות טופוגרפיות המאפשרות הזרמת הביוב בצנרת בשיפוע מינימאלי של  1%. מיקום אידיאלי יהיה בשולי מטע עצי פרי הנמצא לא רחוק מבתי המגורים.

שטח האגן הירוק, צורתו ומידותיו יקבעו לאחר סיור באתר המיועד ולימוד כל הפרמטרים כגון: מספר הנפשות אותן ישרת המתקן, מיקום המתקנים, אורך קווי צנרת הביוב והקולחים, מיקום שטחי ההשקיה וסוג הגידולים, הטופוגרפיה של השטח והביסוס ביחס לסוג הקרקע.

 

 4.בור רקבSeptic Tank

 

   בור רקב הוא השלב הראשון בתהליך הטיהור ובו מתבצעת ההפרדה בין שלושה מגזרים כדלקמן:

-         שכבה עליונה הכוללת צופת, סבון, שמנים, ניר טואלט  וחומרים קלים אחרים.

-         שכבת הנוזל האמצעית הכוללת מוצקים מרחפים וחומר מומס.

-         שכבה תחתונה של בוצה כוללת חומרים כבדים, אורגאניים ואנאורגאניים.

  

 בור הרקב  הוא מיכל עם שני תאים עוקבים בטור המקבל את השפכים במצב גולמי ובו מתחילה פעילות בקטריאלית טבעית ראשונית  הנותנת את שמה למתקן "טיפול ראשוני".

פעילות עיכול זו היא אנאירובית בעיקרה ומלווה ביצור ופליטה של "ביוגז"  הכולל מתאן, מימן גופריתי, פחמן-דו-חמצני ועוד גזים אחרים, מאופיין בריחות לא נעימים אשר מסולקים  מהבור על ידי צינור איוור אנכי המתחבר לתקרת הבור ומגיע עד מעל מפלס מרזב הגג.

 בתהליך ההפרדה הגרביטציונית, משקעי הבוצה ושכבת הצופת נשארים בתא הראשון והשני בהתאמה ואילו הנוזל  ממשיך בזרימה דרך מסנן צינור הנמצא בסיפון יציאת הנוזל מהמיכל ואמור להרחיק את שארית המוצקים מזרם השפכים.

זמן השהיה של הנוזל במיכל אמור להיות כ 3 ימים בהם חל שיקוע והרחקת עומס המוצקים

 בשיעור של כ 75%  והרחקת עומס הצח"ב,  שהוא חומר אורגני פריק ביולוגית, בשיעור של כ 25% .

החומר האורגאני בבוצה מתפרק באיטיות, אולם  חלקו השיורי מצטבר בתחתית המיכל ויש לסלקו  תקופתית, כל כ 2-5 שנים.

כאשר מדובר בטיפול בכל זרם הביוב מהבית, נפח בור הרקב ומידותיו הנומינליות נקבעים ע"י פרק 6 ב"הוראות למתקני תברואה". הנפחים המומלצים בתכנית זו גדולים מאלו המומלצים בתקנות.

 

מבנה ה"בור"

 

מבנה הבור יהיה באחת מהחלופות הבאות:

יחידות מוכנות מפוליאתילן מתוצרת "חופית או "רומולד, פיברגלס,  יחידות מבטון טרומי, בטון מזוין או פרוצמנט Ferrocement .

התיאור הבא מתייחס לתא בנפח כולל של 3.15 מ"ק, מבטון מזוין כדלקמן:

תא ראשון: נפח 2.1 מ"ק, אורך 180 ס"מ, רוחב 90 ס"מ, גובה (עומק) 150 ס"מ,

 גובה מפלס הנוזל 120 ס"מ. מפלס צינור כניסה 130 ס"מ מעל הרצפה.

תא שני: נפח 1.05 מ"ק, אורך 90 ס"מ, שאר המידות זהות. גובה המחיצה 130 ס"מ. מידות פנים.

מפלס קו צינור המוצא Invert Level  127.5 ס"מ מעל מפלס הרצפה, השווה למפלס הנוזל.

 

המעברים בין התאים יהיו באמצעות ארבעה  צינורות PVC בקטר 50 מ"מ מותקנים בשיפוע 60 מעלות לרצפה והנקראים Tube Settlers או "למלות". מפלס תחתון של הצינור יהיה 70 ס"מ מעל הרצפה ויסתיים 120 ס"מ מעל הרצפה.

 צינור הכניסה יהיה טבול 30 ס"מ. צינור המוצא מהבור יהיה טבול 45 ס"מ מתחת מפלס פני הנוזל.

 

כדי לאפשר פעולות ניקוי ותחזוקה, צינורות הסיפונים יבלטו עם הארכה עד למפלס תקרת הבטון   ויצוידו בפקק שיהיה מוגן ע"י מרצפת בטון בגודל 40*40 ס"מ.

פתח כניסת אדם מרכזי אחד בקוטר 50 ס"מ עם הגבהה עד למפלס הקרקע. המכסה סטנדרטי מפוליאתילן או מכסה בטון ריבועי  50X50 ס"מ טרומי יצוק באתר.

בור הרקב ייבדק לאיטום מוחלט ע" מילוי במים למשך  3 ימים. אובדן מים של עד 3 מ"מ לאחר התאיידות יחשב לסביר לצורך אישור המתקן.

בקטע האנכי של צינור המוצא מהבור יותקן מסנן מסוג Zabel להרחקה  של מוצקים מרחפים

בגודל מעל 3/16  אינצ' שהם 1.6 מ"מ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.אגן ירוקConstructed Wetland  

 

 אגנים ירוקים Constructed Wetlands  קיימים בשימוש מסחרי מוצלח בכל רחבי העולם מאז

מחצית שנות ה 80 של המאה שעברה ונמצאים בתפוצה  נרחבת במגזר הביתי, המוניציפאלי,

בתי-ספר, פארקים, תעשיות  ומטמנות לאשפה. 

מספר המתקנים החדשים הנכנסים לתפעול כל שנה גדל בהדרגה וזאת משום יכולתם לספק

איכות קולחים גבוהה ביעילות ואמינות, צריכת אנרגיה נמוכה ביותר והוצאות תפעול

מינימאליות.    

הטיפול בשפכים נעשה בשיטה של זרימה אופקית תת-מצעית   Subsurface flow (SSF) , 

המועדפת בד"כ במגזר הביתי, מול שיטת זרימת אנכית בה  הנוזל נמצא מעל המצע SF .

שיטת SSF מצטיינת במספר יתרונות ביניהם: אין הפצת ריחות רעים, אין מטרדי יתושים וחרקים אחרים  ואין חשיפת הציבור למגע עם השפכים המהווה סיכון בריאותי.

המתקן יכלול מערכת המאפשרת ניטריפיקציה להרחקת חנקן.

       איכות הקולחים המופקים במערכת הביתית אמורים לעמוד בדרישות התקנות למים

 

תיאור המתקן

 פרמטרים עיקריים להרחקת מזהמים יהיו כדלקמן:

-         איכות השפכים לאחר "שיקוע ראשוני" בבור רקב. ראה קריטריונים להרחקת מזהמים בפרק הקודם.

-         עומס הידראולי יוגבל ל0.05 מ"ק ל מ"ר.                                                                                                                           עומס אורגאני פריק BOD יוגבל ל4 גר' ל מ"ר של פני שטח המתקן.                                                    שטח חתך רוחב יוגבל ע"פ הקריטריון של 300 גר' ל מ"ר ליום ע"פ העיקרון של דארסי'.

-         סחרור הקולחים לפילטר ביולוגי בהתחלת התהליך להעשרת השפכים בחמצן.

       פרטי המבנה יהיו כדלקמן.

-         מבנה המתקן יהיה מ"פרוצמנט" Ferrocement בעובי 5 ס"מ עם זיון רשת פלדה בקטר 5 מ"מ כל 20 ס"מ ושלוש שכבות של רשת לול בגודל חור של 12 מ"מ.                                  יחס מים למלט  0.45 שהם כ 25 ליטר מים ל 50 ק"ג (שק) מלט. יחס מלט לחול 3:1 .מוסף ב.ג.בונד לעבידות מושלמת עם מינימום רטיבות.  הרטבה לשבועיים אחרי סיום ההקמה.

        -      מצע יריעת פוליאטילן בעובי 0.3 מ"מ מתחת לרצפה ביריעה כפולה.

-         יחס אורך:רוחב של המתקן יהיה3:1  . שיפועי הקירות 60 מעלות. יחס אנכי-אופקי יהיה 1.0 : 1.7 .

-         שיפוע התחתית  לאורך המתקן יהיה 0.5% עד 0.7%.

-         עומק המצע יהיה 50 עד 60 ס"מ. מפלס הנוזל יהיה כ 5 ס"מ מתחת פני המצע.

-         המצע יהיה חצץ מחצבה דולומיט רחוץ וללא חול ואבק. באזור המרכזי של המתקן החצץ יהיה בגודל אבן של 12 מ"מ (עדש) עד 20 מ"מ (פוליה) Fine Gravel. יחס החללים Porosity  יהיה כ 38% . מקדם הולכה הידראולי Hydraulic Conductivity  יהיה 7,500  מ' ליום.

-         מצע חצץ באזורי כניסת השפכים וניקוז הקולחים, יהיה בגודל אבן של 5 עד 8 ס"מ.

-         .קו צינור כניסת שפכים ופיזור יהיה בקטר 110 מ"מ PVC במפלס פני המצע.

-         קו צינור ניקוז,קטר 110 מ"מ, מחורר כל 10 ס"מ בחורים קטר 20 מ"מ, מונח בתחתית לרוחב הבריכה עם "T " במרכז למוצא הקולחים.

-          בריכת איגום בקטר 80 ס"מ ועומק 1.2 מ' אליה חודר קו המוצא עם קשת אנכית לגלישת הנוזל המאפשרת את כיוון מפלס  הנוזל באגן ע"י הטית הקשת לצידה.  בריכה זו תהיה טרומית מבטון או מפוליאטילן של "חופית" עם מכסה בקטר 50 ס"מ. ופתח לגלישת חרום יחד עם צינור בקטר 110 מ"מ לתעלת הספגה בקרקע.

 

צמחית האגן תהיה מורכבת מצמחי אזורים רטובים כגון גומא, נענה, קנות הודיות וכד.

 

6.מערכת פיזור קולחים

 

מערכת הפיזור תכלול קו גרביטציוני המגיע עד לראש שטח באזור ההשקיה, קו מחלק עם שלוחות

טפטוף  לכל עץ בנפרד.

הטפטפות יהיו ללחץ נמוך טמונות במיכלים קטנים תת-קרקעיים נגישים לתחזוקה והחלפה

במידת הצורך.

האנרגיה הדרושה להשקיה תהיה באמצעות פנלים סולריים בגודל הנדרש ליצירת

הספק החשמל הנדרש אשר יקבע ע"פ התנאים באתר, כלומר ע"י העומד הסטטי והספיקה.

 

 

 

 

7. טבלת אומדן עלויות

 

אומדן תקציב לקבוצה של בית אב אחד לעומת 10 בתי אב, כל אחד עם בור רקב  צמוד, מערכת איסוף באורך של כ 50 מ',  אגן ירוק ומערכת פיזור קולחים להשקיית מטע.

 

 

 

 

בית אחד

10 בתים

סעיף

מספר

תיאור

גוף תורם

עבודה קהילתית התנדבותית

גוף תורם

עבודה קהילתית התנדבותית

עלות ב-$

ימי עבודה (*)

עלות ב-$

ימי עבודה (*)

בור רקב (Septic Tank) נפח נוזל 3.0 מ"ק

1

חפירה ומילוי, ישור שטח כולל טרקטור, חציבה ומכבש.

עבודת יד                                                

12

-

120

2

 צינור איוור, שוחת חלוקה, צנרת פנימית ואביזרים לפי 150$ ליחידה

150

1

1500

10

3

מתקן סינון Zabel, 5 יחידות לפי   50  $ ליח' כולל משלוח.

50

כלול

500

כלול

4

בטון ב30. 3.0 מ"ק לכל יחידה, בסה"כ 15.0 מ"ק. הספקה בלבד לפי 120.0 $ למ"ק. כולל הגבהה ומכסים.

360

16

3600

160

אגן ירוק (Constructed

Wetland ) שטח

כולל 200 מ"ר

5

חפירה ומילוי, ישור

8

-

80

6

יריעות איטום וריפוד

600

0.5

6000

5

7

צנרת פנימית

10

0.5

100

5

8

חצץ משלושה סוגים

380

2

3800

10

צנרת

9

קו מאסף לאגן ירוק, שוחות.

80

1

800

10

10

שוחת ויסות מפלס וקוו קולחים למט

290

2

2900

20

סה"כ ימי עבודה

(*) יום עבודה=50$  

 

 

 

43

 

420

סה"כ עלות

 

 

1920$

2150$

19,200$

21,000$

 

 

 

 

 

 

8. היבטים כלכליים

 

Matching  השוואה בעלויות המימון

כפי שעולה מהטבלא בסעיף 7 לעיל,  עבודת הכפיים שישקיעו המשפחות בפרויקט שוות ערך לעלות החומרים; מצב ייחודי זה, המתאפשר בזכות מיומנויות עבודת הכפיים ואופייה של אוכלוסיית הכפריים בכפרי הרשות הפלשתינאית, מאפשר matching  בין הצורך בגיוס הון לביצוע התכנית הסניטארית ובין העבודה עצמה הנעשית על ידי משתתפי הפרויקט.

 

אפשרויות למימון המערכת

 

א. תרומות

אפשרות ראשונה לביצוע הפרויקט היא גיוס תרומות בעלות של 50% מעלות הפרויקט, כאשר 50% הנותרים יגיעו באמצעות כוח עבודה זמין של המשפחות להקמה בפועל של התכנית הסניטארית .

 

ב. הלוואת גישור

כמעט כל האוכלוסייה הגרה בפזורה הכפרית עוסקת בחקלאות לשימושה העצמי ולפרנסתה. עלות המים לשימושים חקלאיים הולכת ועולה, במקביל להידלדלות מקווי המים הראויים לשתייה. כיום, עלות מטר קוב אחד של מים שפירים המשמש גם להשקיה, הוא כ- 5 שקלים. מנגד, 90% מהמים שיכנסו למערכת התכנית הסניטארית , יצאו ממנה ברמה טובה מאוד של מי קולחין ויוכלו לשמש את המשפחה לצורך חקלאות.

חישוב גס מראה, שמשפחה ממוצעת, המונה כ 10 נפשות משתמשת בקוב אחד של מים מדי יום

ובכ-30 קוב מדי חודש. דהיינו, המשפחה יכולה לייצר כ 27 קוב מי קולחין בחודש;  אילו היתה קונה אותם הם היו עולים לה 135 שקלים בחודש (כ- 35$ בחודש).

במידה ונצליח לייצר הלוואת גישור לבניית האגן הירוק, שהחזר ההשקעה בהינו הוא  35$ בחודש למשך  4.5 שנים, המשפחה היתה נמצאת במצב של אדישות, כלומר, אותו סכום הוצאה על מים לחקלאות שמגיעים אליה משני מקורות שונים: תכנית סניטארית  או קניית מים;

לאחר שיחלפו שנים אלו, המשפחה בעצם "מרוויחה" כל חודש 35$!!, זהו מצב מצוין להחזר השקעה המניב רווחים יום יומיים.

 

                                                                                                                                                                                                                                                   

 

1.                  Background

 

 

The underground water reservoir of the Mountain Aquifer is the most significant source of water for both Israelis and Palestinians. It Supplies an average of 600 millions cubic meters of good quality potable water per year, more than any other source between the Mediterranean Sea and the Jordan River.

 Most of this area is part of the West Bank, home to over 2 million Palestinians who do not have proper sanitary systems to dispose off their effluent, which means that untreated sewage is percolating through the Karst rock into the Aquifer or flowing into wadis and rivers, subsequently finding its way over the border to Israel.

To date, most natural springs supplying water for homes, animals, and vegetable growing farms, have been found polluted with E-coli bacteria and Nitrates.

In recent years, a few groundwater wells were shut down due to excessive nitrogen and other substances normally associated with untreated sewage.

 This process, apparently, is accelerated year by year, as shown by hydrological data,indicating a gradual reduction in the quality of the Aquifer water which subsequently may cause to the loss of this natural resource, for both, Israelis and Palestinians.

The solution for some of the Palestinian cities is on the way, with, the generosity of the US and German governments who committed more than $330 million for sewage infrastructures. Unfortunately the rural areas of are left with no planning or allocations of funds to stop the discharge of an untreated sewage into the Aquifer water reservoir.

 

 

Over 1.2 million people who live in villages and isolated homes have no means of proper sanitation and therefore 100,000 cubic meter of untreated sewage percolate through the karsts rock and cause.

 The rise of standard of living and the increase in number of houses connected to water supply network give rise to the quantity of wastewater discharged into the Aquifer and accelerate the pollution process outlined above.

The organization of Friends of The Earth Middle East (FoEME) warned in several of its publications (2005-2006) about "Imminent health crisis" and the urgent need for cooperation between the Israeli and the Palestinians to work together to prevent humanitarian disaster.

Continuation of the pollution unabated, as outlined above for the next few years, may cause a real risk to public health, shortage of suitable drinking water and the need to spend vast sums of money to purify the Aquifer water supply.

 

2. The proposed Solution

 

Rural Palestinians communities habitually dwell in small villages, hamlets and isolated farmhouses, mostly spread on the hilly and rocky terrain of the West Bank and generally suffer from lack of infrastructures.

Most important, they do not have a safe sanitary disposal of their sewage and therefore are exposed to environmental health problems affecting the weak sections of the community' very young, the old and pregnant women.

Due to difficult topography and the spread of the dwellings, the construction of centralized system with long collection pipelines and intensive wastewater treatment plant with operational costs, is unsuitable and unaffordable. The natural choice of sanitation provisions for a similar situation in the USA or Australia, would have been, no-doubt, based on an individual On-Site solution.      

The primary emphasis of this proposal is to introduce an “On-site” wastewater treatment system, based on a Septic Tank to each house, a small-bore sewers and Constructed Wetland for a group of houses at a proper distance.

 

The Main Advantages:

-         High quality effluent therefore no risk of pollution to the Mountain Aquifer.

-         Subsurface flow, hence, isolation of the wastewater from vectors, mosquito, animals and humans.

-           Negligible use of energy. No chemicals. Natural system. Environmentally sustainable. Zero contribution to global worming.

-         The plant is easy and simple to build by local people and required little maintenance.

-         The Construction cost may be offset by reusing the effluent for crop irrigation.

-         Highly popular and worldwide system. Recommended by USA EPA Manual.

-         Dense green rich shrubbery, home and shelter to wildlife.

-         Construction costs divided between donors who contribute the cash for materials and the village people building the plant  

 

3. Septic Tank to Subsurface Wetland System

 

3.1  Septic Tank

 

Wastewater is collected in the building plumbing system and conveyed outside by gravity to the buried septic tank. Within the septic tank, gravity causes the solids to sink to the bottom of the tank and the oil/grease and scum float to the surface of the liquid.

This is called primary treatment.

Septic tanks are most commonly constructed of precast concrete, but may also be constructed of cast-in-place concrete, fiberglass or polyethylene.

In recent years at least two types of proprietary outlet filters have been introduced to use in septic tanks where the present of suspended solids may block the next stage of treatment plant.

Performance of septic tanks is a function of temperature, proper sizing, design and installation, as well as the method of operation in accordance with the design assumption.

For a typical domestic wastewater, primary treatment by septic tank can provide for approximately 30% removal for BOD and 70% removal for suspended solids.

In the prevailing climate of this region the recommended tank size is for a detention time of about 3 to 4 days.

Sludge accumulation rates depend on various conditions and the recommendations for sludge/septage removal vary wildly. It is recommended that septic tanks be pumped at least every 2 to 5 years, or when the accumulated sludge fills a third of the tank volume, whichever comes first.

 

3.2   Constructed Wetland

The constructed wetland consists of a lined excavation filled with approximately 50 to 60 centimeters of clean gravel and planted with deep-rooted emergent marsh plants. Once the plants become fully established the wetland requires minimal attention (there is no need to remove old dead plants from the bed).

The septic tank effluent flows horizontally through the gravel bed and in contact with the plant roots. Effluent from the wetland discharges to a subsurface soil irrigation system or drains into a small pumping chamber and then pumped to its final destination. The wetland should be equipped with pipe work arrangement to control the flow through the gravel in a uniform way. Effluent outward flow will have adjustable outlet device to control fluid level at 5 cm below gravel level. The effluent flow may be adjusted to prevent water ponding on top of the bed.

The wetland performance is temperature dependent and it is therefore expected to perform better during the summer season. For a typical single-family system in our area, the wetland component would have an effective bottom area of 32 sq.m, which may be divided into a length to width ratio of 3:1 to 2:1.

 The wetland bottom should be laid to a gentle fall of 1:60 or 1.5 %. Detention time in the wetland is assumed to be 2 to 3 days.

Data from constructed wetland systems in the USA, records a successful performance during the past ten years, for a septic tank to subsurface wetland system, serving a typical family house, with the wetland area being 32 to 37 Sq.m,

 The results indicate an averaged BOD of  5-10 mg/l and TSS of  10-20 mg/l.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Estimation of costs for system’s construction and maintenance

The On-Site system will be built as a joint effort, or matching partnership of the house owners and the community doing the voluntary erection work and the donor body that will purchase equipment and materials.

Cost Estimation Table for 5 houses and a Constructed Wetland unit.

 

Item

Item number

Description

Donors organization

Voluntary Community Work

Cost in $

Working days

Septic tank

1

Sitework, Excavation to grade and fill, compacted hardcore. Machine & handwork

 

 

-

  

 

60

2

Manhole, Pipework, Vent pipe, fittings

 

750

 

5

3

4" "Zabel" filter

at $ 150 per unit

 

250

 

inclusive

4

Reinforced concrete tank

Two cells 10 c"m wall thick.. Dim. 3.0x1.1x1.7 m.

 

 

1800

 

 

80

 

 

 

 

 

 

 

 

Constructed

Wetland

5

Excavation to grade, fill, berms .

 

 

 

 

40

6

HDPE 0.75 mm liner & geotechnical sheets

1500

1

7

Internal pipework and fittings

 

50

 

1

Pipe work

system

8

Wetland media

1900

1

9

External pipework, manholes

1850

 

1

Total

9,600.00

214

Value at 50$ per day, total

 

10,700.00

The cost per person will be: $ 241.50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Arnon Goren 2.12.07