מנהלת אפר הפחם

  גליון מס' 18  |   אוקטובר 2011

 

  2 רציתם לשאול ...?

המבקשים מידע מקיף ומעמיק על אפר הפחם, דרך ייצורו, אפיונו הגיאוכימי, תועלותיו ביישומיו והשפעותיו הסביבתיות, מוזמנים לעיין בעלוני המידע "אפר-דע" שהפקנו לאחרונה המוצעים באתרנו במרשתת.

בתריסר עלונים פרסנו בפניכם את עולם האפר על כל רבדיו – מייצורו בתחנות הכח ועד ניצולו המועיל במגוון היישומים – בדברי הסבר קצרים שווים לכל נפש, בתמונה וצבע ובאיורים מאירי עיניים, על היבטיו הטכנולוגיים, הכלכליים והסביבתיים.

הנה שניים לדוגמה:

 

1   משולחן העורך

לכל "ידידי האפר" באשר הם, בח"י לאפריתון,

ברוח הימים האלה, שעה שמקבלי ההחלטות שמים יהבם בעתודות הגז הישראלי כמקור אנרגיה ראשי, כמעט בלעדי, למשק בכלל ולייצור החשמל בפרט, דורות לעתיד, נערכת מנהלת אפר הפחם להתוויה עדכנית של תוכנית האב לענף אפר הפחם במציאות חזויה של מחסור. הקפאה מתוכננת של היקף ייצור החשמל מפחם ואף צמצומו הצפוי עם הסבת יחידות ייצור פחמיות ותיקות לגז טבעי, במקביל לגידול טבעי בענף הבנייה, המשתמש העיקרי באפר פחם, תחריף את הפער, הקיים כבר היום, בין הביקוש לאפר, הצומח ועולה, לבין היקף ייצורו. מהמשוואה 'כמות = בעיה' נגזרת לכאורה 'כמות קטנה = בעיה קטנה'. למעשה תהיה המציאות מורכבת יותר. כדי להעריכה נכונה ולהערך לקראתה יש לבחון אותה לאור שני עקרונות יסוד תפקודיים שנקבעו להבטחת יעילות ואמינות מערך שיווק האפר:

  • גיוון שימושים וביזור משתמשים
  • רציפות ועקביות ניצול האפר בשימושיו

מחד גיסא – סביר שתופעת המחסור תגרום להתמחות ולמיקוד ביעודים מוגבלים בהיקפם, העלולים להקטין את אוכלוסיית המשתמשים ולהגדיל תלות ביישומים ייחודיים שתפוצתם נמוכה. מאידך גיסא – מדיניות הפעלת יחידות הייצור הפחמיות במצבי חירום בלבד עלולה ליצור עודפי היצע אפר בלתי צפויים תקופות ממושכות העלולים לשבש את תפקוד תחנות הכח בהעדר פתרונות זמינים. השאלה העומדת בפני המנהלת, הנושאת באחריות הממלכתית לענף אפר הפחם, היא אם כך לא רק מה היא ההסתברות להתרחשות מצבי חירום, אלא בעיקר מה הם התנאים החיוניים לתפקוד מערך פינוי האפר מתחנות הכח במצבים כאלה ומה ההשקעה הנדרשת להבטחת קיומם.

ככל שישמע קולה, תמליץ המנהלת לנקוט במדיניות תפעולית של "עתודה סובבת פחמית" כדי לקיים באופן חי תנאים ומנגנונים החיוניים בשעת חירום וכן כדי למתן מדרגות שינוי במעבר משגרה לחירום. בחלקתה הקטנה תפעל המנהלת לבניית הכלים המבטיחים תפקוד נאות גם במצבים קיצוניים לשימור תרומת האפר לביטחון האנרגטי במשק החשמל ולמניעת הפיכתו למכשול.

בינתיים, כדי להבטיח תפקוד תחנות הכח הפחמיות בכל מתאר משקי, ממשיכה המנהלת לקדם מחקר ופיתוח, להעמיק ידע ולגוון שימושים, לניצול מיטבי של אפר הפחם לתועלת החברה והמשק. על אלה נדווח הפעם:

נמליץ לסקרנים בכם אוגדן עלוני מידע שהפקנו לאחרונה, הזמין באתרנו וניתן גם לקבלו באסופה מהודרת.

בקצרה נזכיר כמנהגנו תמיד כי האפר, כחיים עצמם, ממשיך לזרום, עדיין, ולהעמיד בפנינו אתגרים והזדמנויות, חדשות לבקרים - הנה חדש, בדרך ירושלים.

וכשקרירות הסתיו באוויר מבשרת התחלה חדשה וסיכוי לתיקון, נאחל שנת תשע"ב טובה ונברך – אף על פי כן, זאת הפעם הח"י, ב'אפר תמיד'.

עמרי לולב

3 בברכת הרגולטור

אישור השימוש באפר תחתית כמצע גידול צמחים

המשרד להגנת הסביבה נתן אישור כללי לשימוש באפר תחתית כמצע גידול צמחים, הן לצמחי מאכל עונתיים והן לגינון.

האישור מתבסס על מערך מחקרים מתמשך שבחן את ההיבטים הסביבתיים (מתכות , קרינה, אבק) של היישום, לרבות השפעתו על התוצרת החקלאית (אפריתון 5, אוגוסט 2007).

לעיון בסקירת ההיבטים הסביבתיים של אפר תחתית כמצע צמחים
למידע נוסף במרשתת

4 טביעת אצבע
השפעת מקור האפר על מדדי איכות הבטון

בניית מאגר נתונים טכנולוגי להערכת השפעת האפר למקורותיו השונים על תפקוד תערובות בטון נפוצות, במטרה לאפיין את תרומת האפר לאיכות הבטון בקשת רחבה של מדדים ולפתח סרגל אופטימיזציה במדדים אלה לניצול מיטבי של האפר בבטון. הבדיקות יערכו במעבדת הבניין של מכון התקנים הישראלי לפי תוכנית שערך אינג' גדעון אירוס, יועץ המנהלת בתחום תקינת האפר בבטון.

זה 5 שנים מקיימת המנהלת מעקב עקבי של אפיון האפר למקורותיו השונים במדדי 'ת.י. 1209 – אפר מרחף כתוסף לבטון', מאז נכנסה לתוקף גרסתו העדכנית המאומצת מהתקינה האירופית. המעקב נועד במקורו לספק ליצרני הבטון מידע הנדרש לשיפור ולשכלול מנגנוני ההתאמה האופטימלית של ניצול האפר בבטון. מטבע הדברים מתעניינים יצרני הבטון בעיקר במימוש פוטנציאל התחלופה בין צמנט, המרכיב היקר בבטון, ואפר המותר על פי 'ת.י. 118 (2008) – בטון: דרישות, תפקוד וייצור'. אולם אפר משפיע על תכונות תפקודיות חשובות של הבטון מעבר ובנוסף לתחלופה בין צמנט ואפר כתוסף פוצולני. התכונות החיוניות העקריות הן:

  • עבידות ולכידות הבטון הטרי,
  • התפתחות חוזק הבטון בגילים מוקדמים ומאוחרים,
  • חדירות הבטון הקשוי לנוזלים ולגזים.

תכונות אלה תלויות בין השאר במאפיינים ייחודיים של האפר למקורותיו השונים, כדוגמת:

  • דקות גרגר ופילוגו,
  • שארית פחמן לא שרוף,
  • הרכב כימי ומינרלוגי

לתיאור מורחב של תוכנית העבודה

5 מחסום לרדון
השפעת מקור האפר על תרומתו להפחתת שפיעת רדון מבטון

הרחבת מאגר נתוני הקרינה המאפיינים את אפר הפחם למקורותיו השונים, להוספת תעוד השפעת האפר על שפיעת רדון מבטון בתערובות הנפוצות, בתלות במקור הפחם. מטרת מאגר הנתונים לסייע בהערכת תרומת האפר ממגוון המקורות הכלולים בסל הפחם, לחשיפה לקרינה הצפויה מהבטון המשמש לשהיית בני אדם.

שפיעת הרדון תלויה בגורמים רבים: ריכוז הרדיום והתוריום בחומר, מבנה החומר עצמו ותכונותיו ומבנה מוצר הבנייה ותכונותיו. כידוע מרבית הרדון הנוצר באפר אינו נפלט מתוכו אלא דועך בתוך המבנה הזכוכיתי-אמורפי של הגרגרים. כמו כן הוספת אפר תורמת לציפוף הבטון ולריסון שפיעת הרדון שמקורו גם בחומרי הגלם האחרים. מקורות אפר השונים זה מזה במרכיב האמורפי, בגודל הגרגר ובתגובה הפוצולנית ( תרומה להתגבשות הבטון) על פני זמן, משפיעים באופן שונה על שפיעת הרדון ממוצרי הבטון.

הבדיקות, אשר יבוצעו במעבדת מדידות הקרינה של שטח בטיחות קרינה בממ"ג-שורק, יערכו בהמשך למחקר השפעת אפר פחם על שפיעת רדון מקירות בתים לאורך זמן (אפריתון 12, ספטמבר 2009), המבוצע במשותף ע"י חוקרים מהמכון הלאומי לחקר הבנייה בטכניון (פרופ' קוסטה קובלר ופרופ' רחל בקר) ומשטח בטיחות קרינה במרכז למחקר גרעיני שורק (דר' ז'אן קוך וגוסטבו חקין). ממצאי המחקר, המתבצע בשיתוף משרד השיכון והבינוי, אמורים להתפרסם בקרוב.

מתקן למדידת שפיעת רדון מבטון במעבדת ממ"ג-שורק.
ארבע פאות האורך של מנסרת בטון נאטמות לדימוי פנים הקיר.
שתי פאות, חשופות לשפיעת רדון, מייצגות את פני הקיר לצד חלל המבנה ולחוץ.

לתיאור מורחב של תוכנית העבודה

6 בהשפעת הסביבה
השפעת דרגת החומציות (pH) של סביבת היישום על מיצוי יסודות קורט מאפר מרחף

שימוש באפר פחם בישראל בתחום התשתיות, הבניה והחקלאות תלוי באפיון האפר והגדרתו כ- "אפר בר שמוש יעודי". קריטריון זה הוא תלוי יישום ונקבע על סמך הערכת שטיפת המתכות בתנאים הסביבתיים הנוצרים ביישום האפר המסוים. ממחקרים שנערכו בישראל ומהידע העולמי ידוע שמידת המסת יסודות שונים מתוך האפר תלויה ברמת החומציות (pH). לכל יסוד מסיסות שונה ברמת pH שונה. ביישומיו השונים נחשף האפר לסביבה בעלת חומציות אופיינית שונה, לפיכך הערכה של השפעת האפר על סביבתו תלויה בידיעת השפעת הסביבה על האפר.

בבדיקות שיערכו במכון הגיאולוגי בהנחיית דר' נדיה טויטש תיבנה לכל אפר (ממקור נתון) עקומת אפיון (Characterization) pH ליסודות המשתחררים לתמיסה, כדוגמת עקומת מוליבדן שלהלן (שבה המסיסות עולה עם ה- pH. יודגש כי במרבית היסודות המסיסות יורדת עם עליית ה- pH):

הריכוזים שיתקבלו בתמיסת המיצוי בבדיקת ההתאמה (Compliance) של האפר, הנערכת מדי שנה בכל המקורות לצורך בקרה, ייבחנו ביחס לערכים שהתקבלו ב-pH הבדיקה על גבי עקומת האפיון של אפר מאותו מקור. בדוגמה לעיל ריכוזי מוליבדן שנמדדו בתשטיפי אפר ממקור מסוים בשנים שונות המיוצגים ע"י משולש ירוק וריבוע אדום נמצאים מתחת לריכוזי עקומת האפיון, לכן הם עומדים בקריטריון EN ל-Mo (קו שחור – 1000 ppb) ב-pH 7 האופייני לקרקעות בישראל. ניצול האפר מאותו מקור המיוצג ע"י עיגול סגול (נמצא מעל עקומת האפיון) ביישומי קרקע טעון עמידה בתנאים המוגדרים ליישום.

לתיאור מורחב של תוכנית העבודה

7 אכן – אפור הוא ירוק
טיהור שפכים בעזרת אפר תחתית – סיכום שנת מחקר ראשונה

יישום אפר תחתית כמצע גידול קרומים ביולוגיים במערכת טיהור שפכים, נחקר במתקן נסיוני בהנחיית דר' יעקב אנקר, במסגרת המו"פ האזורי שומרון ובקעת הירדן, במרכז האקדמי באריאל (אפריתון 16, דצמבר 2010).

המחקר מתבצע במקביל בארבע מערכות:

  • אפיון מעבדתי של תכונות אפר הפחם כמצע גידול לקרומים ביולוגיים ושל המיקרו פלורה המתפתחת עליו והשוואתו לחומרים מקובלים אחרים (טוף וחצץ);
  • אקווה מלאכותית משופעלת – פילטר ביולוגי המדמה, בתהליך מואץ, טיהור טבעי של תשטיפים או נגר נושאי זיהומים ממקורות שונים (אזורים עירוניים, תעשייתיים וכבישים) במהלך חלחול למי תהום;
  • אגן ירוק תת קרקעי בזרימה חופשית – מערך ריאקטורים אווירניים ודלי אוויר , מתוגברים בפעילות כימית בבית שורשים של צמחיה ייחודית;
  • פרויקט השבה ברבבה – אגן ירוק תת קרקעי לטיהור שפכים ביתיים בזרימה אופקית, עם אפ"ת בשני מקטעי גודל.

בדיון הצוות המקצועי-מדעי (מזהמים) המלווה ומנחה את המחקר הוצגה פעילות השנה הראשונה וממצאיה כלהלן:

  • אפ"ת כאגרגט לקיבוע חיידקים מאפשר ביצוע מחזורי פירוק יעילים. נצפה תהליך המשלב בניית ביופילם על האפר עם תהליך ביורמדיציה/פירוק ביולוגי.
  • הוכחה יעילות האפר באקווה המלאכותית ובאגן הירוק בהפחתת העומס האורגני וריכוז המוצקים המרחפים בשפכים ביתיים.
  • המתקן היישומי ברבבה מטהר שפכים ברמה העומדת בדרישות השבה לסביבה.

מהממצאים עולה כי אפר התחתית יכול להוות מצע יעיל לטיהור שפכים אשר, ככל הנראה, אינו נופל ממצעים נפוצים אחרים ובראשם הטוף.

תוכנית שנה ב' ואילך מרחיבה את מסגרת המחקר להוכחת היתכנות לתשטיפים ממקורות שונים, לאופטימיזציה של המערכות ולבחינת כדאיות בהשוואה לטוף כמצע החליפי הנפוץ.

  • בדיקת הקשר בין יצירת הביופילם וההרכב הכימי של האפר ומיפוי האתרים המועדפים בעזרת EDS-SEM.
  • אפיון DNA של אוכלוסיות החיידקים האנדמיות באתרים המועדפים.

חתך אגן ירוק ומבט על פני השטח

לתיאור מורחב ודו"ח שנה א' של המחקר

8 בקצרה

זכיין מנהרות הרכבת לירושלים בקטע לטרון שער-הגיא MINRAV-MMS מתכנן להשתמש באפר מרחף כמלאן פוצולני בתערובות גראוט (דייס צמנטי המיועד לייצב את מעטפת המנהרות ולמנוע סדיקה וקריסה של סלע הכרייה). המשרד להגנת הסביבה אישר את השימוש באפר למטרה זו.

9 ארכיון אפריתון

העיתון המקוון, המופץ ע"י מנהלת אפר הפחם מעת לעת, מספק מידע על חידושים ומגמות פיתוח בתחום שימושי אפר הפחם בארץ ובעולם ומדווח על פעולות המנהלת ועל מחקרים המתבצעים ביוזמתה לקידום ניצול מועיל של אפר פחם כמשאב התורם לפיתוח משקי בר-קיימא.

כניסה לארכיון

מנהלת אפר הפחם

מנהלת אפר פחם היא גוף ממשלתי שהוקם בשנת 1993 ע"י משרד האנרגיה והתשתית (לימים המשרד לתשתיות לאומיות) בשיתוף משרדי איכות (הגנת) הסביבה והפנים וחברות החשמל והפחם, במטרה לרכז מאמץ ממלכתי במחזור מועיל וידידותי לסביבה של האפר הנוצר בתחנות הכח הפחמיות.

אתר אינטרנט: www.coal-ash.co.il

יצירת קשר

·
מנהלת אפר הפחם
· רח' לינקולן 20, תל-אביב 67134
· טלפון: 03-6257000
· פקס': 03-6257001
·
דוא"ל: coalash@ncsc.co.il 
· אתר אינטרנט: www.coal-ash.co.il

זכויות יוצרים © מנהלת אפר הפחם