מרחב המרכז, מנהל המרחב: דני סופר

מה חדש במרחב המרכז

פרויקט הטיפול בבוצת השפד"ן

 

כתב: תומר קרייצר, מהנדס תפעול ותהליך

 

בעקבות החלטת ממשלה לטפל בבוצת שפד"ן טיפול יבשתי, החל "איגודן" בפרויקט שדרוג השפד"ן. מטרת הפרויקט להגדיל את יכולת קליטת השפכים של המתקן, ולטפל טיפול יבשתי בכל הבוצה הנוצרת בתהליך. שיטת הטיפול בבוצה שנבחרה הינה עיכול אנאירובי של הבוצה, ומכך שהשדרוג מוכרח לכלול בנייה של מערך שיקוע ראשוני ומערך של מעכלי בוצה אנאירוביים. במהלך השנתיים הקרובות תסתיים הבנייה של השיקוע הראשוני והמעכלים.

עבור השפד"ן נבחרה שיטת עיכול תרמופילי המאפשרת להגיע למוצר (בוצה מעוכלת) שהוא בוצה סוג א' – שיכול להישלח ישירות לשדות ולא לאתר קומפוסטציה.

מוצר נוסף יהיה גז מתאן בכמות גדולה מאד, שיאפשר להפעיל תחנת כוח של 12 מגווא"ט, אשר תפיק חום וחשמל לכיסוי צריכת החשמל של המכון.

פרויקט הטיפול בבוצה הוא בין הגדולים בעולם היום, ועלות ההשקעות בו מוערכות בכ-1.5 מיליארד ₪. 

הפעלתו הצפויה במהלך שנת 2015 תביא לעמידה בכל תנאי איכות הסביבה המתקדמים ביותר הקיימים כיום, תייצר דשן איכותי לטובת החקלאים, ומקור לאנרגיה חליפית.

המתקן יהיה הגדול והמורכב ביותר בארץ, והדבר מחייב את יחידת השפד"ן במרחב המרכז, להיערך לכך עם תכניות הדרכה, הפעלה, בטיחות, וגיוס כוח אדם מקצועי ומיומן. היחידה כבר הקימה צוות ניהולי המטפל בכל התכניות הללו ומעורב בהקמה וקבלת הציוד.  

 

 

צילום: ״איגודן״

 

 


 

מערכת מיגון קווים 


מאת: גיל גרוסקופ, מהנדס אלקטרוניקה

 


רקע

גנבת מים במרחב המרכז היא תופעה מוכרת הגורמת לפגיעה בתשתיות המים. הפגיעה היא באספקת המים כתוצאה מירידת לחצים, פגיעה באיכות המים, בלאי מואץ של הצנרת והפסדים כספיים ישירים ועקיפים.

במטרה לנסות לצמצם את היקף התופעה הוחלט במרחב המרכז לאתר מערכת אלקטרונית שתפיק התרעה בזמן אמת בשלב של תחילת הניסיון לפגיעה בצנרת המים, זאת על מנת להפעיל כוח תגובה אזורי יעיל לטובת יירוט ניסיונות החבלה.

לאחר בחינת מספר מערכות ופתרונות הוחלט לבצע ניסוי בשיתוף עם חברת "אלביט" על מערכת המבוססת על סיב אופטי בשטח היישוב בית עזרא, על מקטע של 60 מטר צינור מים פעיל. 

 


מטרות הניסוי

    •    בחינת מערכת I-PASS תוצרת אלביט לזיהוי מקדים של ניסיון פגיעה בצנרת בהתאם לדרישות המבצעיות, כפי שהוגדרו 
    •    בדיקת יכולות מערכת הגילוי בתצורת התקנה ייחודית ל"מקורות", כאשר הסיב ממוקם בעומק של 2 מטר  

    •    בחינת מערכת I-PASS לזיהוי פיצוץ בצנרת

    •    גיבוש המלצות להמשך השימוש במערכת באזורים בעלי פוטנציאל לפגיעה בצנרת

 

תאור המערכת – I-PASS

תצורת המערכת הבסיסית מבוססת על מערכת גילוי המתחברת לסיב אופטי מסוג SM (סיב רגיל לתקשורת) למרחקים של עד 40 ק"מ. יחידת "החוקר" של המערכת אשר מתחברת ישירות לסיב האופטי מזריקה אלפי אותות בשנייה,  מנתחת את האותות החוזרים ומציגה אות אקוסטי לאורך הסיב ברזולוציה של כ-10 מטרים. תפקיד "החוקר" הוא לאתר רעשים בסביבת הסיב ולדווח עליהם למערכת עיבוד וניתוח האותות. לחוקר ממשק רשת לתקשורת עם שרת עיבוד וניתוח האותות ושרת השליטה והבקרה על המערכת.

יתרונה האחזקתי של המערכת הנ"ל הוא בכך שלכל אורך קו הגילוי - שיכול להגיע עד כ-40 ק"מ קו רציף - המערכת זקוקה לחשמל ותקשורת רק בקצה אחד שלה, שבו מותקנים השרתים.

 

צילום: גיל גרוסקופ

 

 

מהלך הניסוי

הוטמן סיב אופטי SM על מקטע של 60 מטר צינור בעומק של כ 2 מטר (כ 30 ס"מ מתחת לצינור המים) ועוד מקטע של כ 30 מטר בעומק של כ 60 ס"מ בין צנרת המים למבנה של קידוח אשדוד 9, השטח חולק לאזורי גילוי במקטעים של כ9 מטר ובוצעה התקנת המערכת תוצרת אלביט ומצלמות יום\לילה לטובת הקלטה רציפה של אתר הניסוי לצרכי מעקב וניתוח אירועים בקידוח אשדוד 9.

בשלב הראשון של הניסוי בוצע כיול "סביבתי" למערכת עפ"י סוג הקרקע, עומק התקנת הסיב, רעשי סביבה אופייניים לרבות רעשי זרימת המים בצינור, ותנועת תושבי המקום –רגלית וממונעת.

בשלב השני בוצע כיול בהתאם לדרישות המבצעיות - בוצעו מספר חפירות ידניות, חפירות בעזרת כלים כבדים ופגיעה ישירה בצנרת בעזרת כלים שונים, כל הפעולות הנ"ל הוקלטו למערכת ונלמדו הרעשים האופייניים של כל פעולה ופעולה.

בשלב השלישי נמסרה המערכת לידי מקורות ובוצעה הרצה של כשבועיים וחצי לבחינת התראות שווא והתראות מטרידות

ובשלב האחרון בוצעו ניסויי הפגיעה עפ"י הדרישה המבצעית - פגיעות ידניות בעזרת מקוש ומעדר , פגיעות ממוכנות בעזרת – מחפרון, בובקט ומיני-מחפרון, פגיעות ישירות ע"י מקדחה ופטיש ואיזמל , הדמיית פיצוץ בצינור בוצעה ע"י התקנת ברז 4\3" עם מפעיל חשמלי ובשלב הסופי בוצע ניסיון חיתוך הסיב.

 

 

  

צלם: דורון כהן-צילומי רחפן                                                          צלם: גיל גרוסקופ

 

 

תוצאות וסיכום

 
במהלך הרצת המערכת לא התקבלו התראות שווא אלא מספר בודד של התראות מטרידות בעיקר כתוצאה ממחרשות שעבדו באזור הניסוי
.
המערכת הוכיחה אמינות גדולה גם בשלב הניסוי המבצעי ובבדיקות שבוצעו בעזרת מחפרון עד לרדיוס של
2.5 מטר מהצינור זוהו 88% מניסיונות החפירה בזמן של עד כדקה מתחילת אירוע , בבדיקות של מיני מחפרון עד רדיוס 2.5 מטר זוהו 90% מניסיונות החפירה, בבדיקות הידניות בזמן של עד כ 2 דק' מתחילת אירוע ברדיוס של כ 1 מטר מהצינור זוהו 100% מהניסיונות במקוש ו100 % מהניסיונות במעדר, בבדיקות ברדיוס של עד 2.5 מטר זוהו 66% ניסיונות המעדר ו 100% ניסיונות המקוש,

פגיעות ישירות בצנרת זוהו בטווח הזמן של בין 30 שניות ל 75 שניות מתחילת האירוע,

זיהוי פיצוץ בצינור כפי שנבדק זוהה מיידית ע"י המערכת.

לסיכום: המערכת מקנה אפשרות לקבלת זיהוי ניסיונות פגיעה בצנרת עוד בשלב החפירות לקראת הפגיעה, ומאפשרת לקבל התראה על פיצוץ ונזילה בצנרת ברזולוציית דיוק של 10 מטר באופן מיידי ,

מערכת אחת מסוגלת לספק מענה עד למרחק של 40 ק"מ אך יש לציין שבמקטעים באורך של מספר ק"מ יהיה צורך לבצע כיול של המערכת עבור כל סוג קרקע בנפרד (במידה וסוג הקרקע אינו אחיד לכל אורך המקטע) וכמו כן נדרשת תקופת כיול "סביבתי" ע"מ ללמד את המערכת מהם רעשי הסביבה האופייניים ולסננם ממערכת ההתרעות.

 

 


 

 

מחקר: מערכת אוטומטית להתרעה מוקדמת על זיהום במערכות לאספקת מים

 

מאת: חיים ונונו, מהנדס איכות מים

 

האירועים של ה-11 בספטמבר 2001 השפיעו רבות על הגישה העולמית בכל הקשור לנושאי ביטחון ואבטחה,ובכללם על נושא ביטחון המים. ביטחון המים ב"מקורות" תופס מקום חשוב בפעילות השוטפת ובעשור האחרון ניכרת ההשקעה בכסף, בכוח אדם ובפיתוח אמצעים וטכנולוגיות על מנת לאבטח ולהבטיח שהמים שאנו מספקים לציבור בטוחים וראויים לשתייה. המטרה לוודא שהסיכויים לביצוע פיגוע טרור או הרעלה במתקני הטיפול במים ובמתקני התשתית להולכת מים שואפים לאפס. אמצעי ההגנה העומדים לרשותנו משלבים בדיקות מעבדה, אמצעי בידוק בטחונים קפדנים ועוד. במידה ובכל זאת מתרחש אירוע הרעלה, קיימת מערכת של נהלים וקבלת החלטות.

במחקר שבוצע התמקדנו בהגנה באמצעות מכשור רציף. המכשור הרציף הוא אמצעי הגנה יעיל שנותן התרעה מוקדמת להרעה באיכות המים. כיום יש מכשור מגוון החל ממדי כלור רציפים, מדי עכירות, מוליכות, כלל הפחמן האורגני TOC)), מדי הגבה (pH) ועוד. בשנים האחרונות נכנסו לשוק גם מכשירי ניטור רציף לזיהוי של מזהמים אורגניים במי השתייה. אנו יודעים שחלק גדול מהחומרים האורגניים הקיימים בולעים אור אולטרא-סגול באורך גל של 254 ננומטר וקיימת התאמה בין ריכוז החומר האורגני לבין הבליעה ב-254 ננומטר.

במחקר נבחן מכשיר 4100REAL UV 254 של חברת REAL TECH הקנדית. ראה תמונה.

 

 

צילום: חיים ונונו

 

המכשיר מודד את מעבר האור האולטרא-סגול (UVT) באורך גל של 254 ננומטר דרך תא של מים העשוי מקוורץ. המכשיר מסוגל לבצע גם מדידה של בליעת האור האולטרא סגול (UVA). התא מכיל מקור אור שהוא מנורת כספית.

 

וגלאי למדידת עוצמת האור. הזזה של הגלאי ומקור האור מאפשרת מדידה של עוצמת האור דרך האוויר ודרך תא המדידה לסירוגין. כל מחזור מדידה כולל מדידה באוויר ובמים. אחוז המעבר של האור (T) או הבליעה של המים (A) דרך תא המדידה מחושב על ידי ההפרש בין המדידות במים ובאוויר. לאחר עשרה מחזורי מדידה המכשיר מפיק קריאה. הרעיון של מדידת הבליעה/מעבר האור דרך האוויר נועד גם להתחשב בקצב הדעיכה של המנורה. המכשיר מגיב מהר (עד דקה) לכל שינוי באיכות המים. המכשיר מפיק התרעות על דליפת מים מהתא, נותן פלט על מצב המנורה, לחות, טמפרטורה ותקלה אלקטרונית. על מנת שלא יצטברו במכשיר אדים שעלולים להפריע למדידה ולשמור על האלקטרוניקה, יש בתוך המכשיר אלמנט של ייבוש לחות עם מדד רטיבות/לחות על פי צבע. מדובר בכדוריות סיליקה שסופחות לחות.

 

בחינת המכשיר כללה עבודה בשני שלבים. בשלב הראשון, שארך כארבעה חודשים - מדצמבר 2012 ועד תחילת אפריל 2013 - המכשיר הותקן במעבדה והועברו בו מקורות מים שונים במטרה לאפיין את הבליעה הטבעית של כל מקור ולהשוות אותה לספרות הקיימת. במקביל הועברו מקורות המים השונים גם במכשיר ספקטרופוטומטר מעבדתי שעובד באותה השיטה על מנת לוודא שהתוצאות המתקבלות במכשירים תואמות. לאחר מכן הוחלט להזרים במכשיר מים שמכילים רעלים. הרעלים שהוכנסו היו חומרי הדברה בעלי קשרים כפולים בריכוזים משתנים. חלק מהרעלים היו מסיסים וחלקם לא. הממצאים היו טובים והתקבלה התאמה טובה בין הקריאות של שני המכשירים. המסקנה שהתקבלה משלב זה היא שמכשיר ה-REAL TECH מגיב יפה לשינוי בתמהיל המים ומזהה גם את השינויים באיכותם. יחד עם זאת נמצא כי המכשיר מתקשה לזהות חומרים אורגניים שאינם מכילים קשרים כפולים או שאינם מסיסים היטב במים.

 

בשלב השני, שארך כארבעה חודשים נוספים - מאפריל 2013 ועד סוף יולי 2013 - הועבר המכשיר לבדיקה בשטח. המכשיר הותקן בנקודה מרכזית במערכת אספקת המים הארצית וניטר את איכות המים בצורה רציפה עם שידור המדידות לחדר הבקרה. במהלך התקופה הזאת המכשיר הושבת לשבועיים, בעקבות תקלה שנגרמה ככל הנראה מנחשול מתח, וגרמה להפקת קריאות משובשות. המכשיר תוקן וכויל מחדש בעזרתו של הספק וחזר לעבודה תקינה עד לסוף התקופה. בתקופה זו נלקחו דיגומים למעבדה והפער בין המדידות של מכשיר ה-REAL TECH לספקטרופוטומטר המעבדתי עמד על 3 יחידות מדידה. בזמן ההרצה בשטח בוצעה השוואה למדד המוליכות של המים ונמצאה התאמה כמעט מושלמת, למעט התקופה של התקלה. המסקנה המתקבלת משלב זה היא שהמכשיר מתנהג בצורה נורמלית כאשר איכות המים יציבה, והוא עוקב יפה אחר השינויים בתמהיל המים. כאשר איכות המים משתנה - כפי שבוצע בשני ניסויים שנערכו בשטח על ידי הזרקת שני סימולנטים בריכוזים שונים - המכשיר הגיב מיידית.

 

במקביל למדידות בשטח נבחנה גם אחזקתו של המכשיר. למעט הטיפול במכשיר בעת התקלה - טיפול שמוגדר כאחזקת שבר - בוצעה אחזקה מונעת אחת לחודש שכללה כיול המכשיר על ידי הרצת מים מזוקקים. פעם אחת במהלך תקופה זו בוצע ניקוי של תא המכשיר בצורה ידנית ולא על ידי כימיקלים.

 

בניתוח עלויות שבוצע נמצא כי המכשיר זול בהרבה ממתחריו הקיימים בשוק ובמהלך הרצתו בשטח לא הושקעו בו עלויות כלשהן, למעט עלויות סטנדרטיות ושוטפות של כיול, דיגום ואימות קריאה, שמבצעים לכל המכשירים הרציפים הקיימים.

 

כשבאים לקבוע ספי התרעה למכשיר יש להתחשב באיכות המים בנקודה שבה רוצים למקם את המכשיר. כדי שספי ההתרעה יהיו יעילים צריך לבצע התאמות במערכת הבקרה הקיימת על מנת שהמערכת תוכל להתריע בזמן אמת וללא התרעות שווא.

 

לסיכום אפשר לומר שהמכשיר המחקרי REAL UV 254 עמד ביעדים שהוגדרו במחקר. המכשיר אמין, נוח לתפעול וזול ממתחריו, והכי חשוב - מפיק קריאות מדויקות לאורך זמן ומגיב מהר וברור לשינוי בתמהיל המים.

 

יחד עם זאת יש לזכור שהמכשיר אינו מסוגל לזהות את כל החומרים האורגניים במים. גם לאחר שהמכשיר מזהה חדירה של מזהם אורגני אין באפשרותו להגדיר מהו המזהם. בהתאם לצרכים ולאילוצים הקיימים, המכשיר בהחלט עונה לקריטריונים שהוגדרו והוא יכול להשתלב יפה במערך הניטור הרציף הקיים ב"מקורות". יהיה צורך לבחור בקפידה את מיקום התקנתו של המכשיר, להתחשב באיכות המים באותו מיקום מיועד ולהגדיר ספי התרעה ספציפיים למיקום, שהרי מטרתו של המכשיר היא להתריע על שינוי באיכות המים.

 

 


 

 

תעודת הוקרה למרחב המרכז


     

לתגובות, כתבו אלינו | שלח לחבר | הדפס |
Share |
למעלה