1.:3.-11:..הפק תקספה ןיינבבע םימה רקחמל ןוכמ"דנרג ש 11:..-11:3.םיליבקמ םיבשומ ינש 11:..-11:3.ינש בשומ : םימ יבאשמ לוהינ + םיכילהתםייגולויב-בומיפי הרו החנמ , םוירוטידואע םימה רקחמל ןוכמ"דנרג ש

סנכ

רקחמ ידימלת

"

לארשיב םימה רקח

–

היישעתלו לוהינל רקחמל דיתעה רוד

"

רקחמ ידימלת סנכ

רקח

לארשיב םימה

–

היישעתלו לוהינל רקחמל דיתעה רוד

ה םוי

'

31.1.1.13

,

דנרג ןיינב

,

ע םימה רקחמל ןוכמה

"

ש

יסננו ןביטס

דנרג

,

ןוינכט

לש ןושארה ףדה ןוינכטל הסינכ רושיא הווהמ סנכה תינכות

סנכה הנבמ :

םיירקיעה סנכה יאשונל םאתהב םיבשומ העברא םייקנ םויה ךלהמב :

םימ תויגולונכט ,

םימ תוכרעמו םימ יבאשמ לוהינ , הביבסו םימ ו היגולורדיה . רחאל

הלק םיירהצ תחורא ,

םיאשונה לכל ףתושמ םירטסופ בשומ םייקנ .

םימה קשממ םיחמומ לש בשומ םייקנ םיירהצב ,

וגיציש לארשיב םימה םוחת חותיפל םיידיתע םינוויכ

םתפקשה יפ לע .

םינייטצמ רטסופלו האצרהל םיסרפ וקנעוי םויה ףוסב ,

ודסוממ םיריכב םירקוח לש תיעוצקמ הדעו ידי לע ורחבייש ץראב רקחמ ת

.

0:..-0:19

החיתפ ירבדו תוכרב

םוירוטידוא ע םימה רקחמל ןוכמ

" ש דנרג 0:19-1.:3. ןושאר בשומ : האילמ – תורחבנ תואצרה , םוירוטידוא ע םימה רקחמל ןוכמ

" ש דנרג 1.:3.-11:.. הפק תקספה , ןיינבב ע םימה רקחמל ןוכמ

" ש דנרג

11:..-11:3. םיליבקמ םיבשומ ינש

23+ , םוירוטידוא ע םימה רקחמל ןוכמ

" ש דנרג רדחו 805 ןיבר ןיינב 11:3.-10:.. םיירהצ תחורא 3 בשומ םירטסופ , ןיינבב ע םימה רקחמל ןוכמ

" ש דנרג 10:..-19:3. לנאפ : לארשיב םימה םוחת חותיפל םיידיתע םינוויכ

םוירוטידוא ע םימה רקחמל ןוכמ

" ש דנרג 19:3.-19:09 תקספה הפק , ןיינבב ע םימה רקחמל ןוכמ

" ש דנרג 19:09-11:19 םיבשומ ינש מ םיליבק 438 , םוירוטידוא ע םימה רקחמל ןוכמ

" ש דנרג רדחו 805 ןיבר ןיינב 11:3.-11:19 םוכיס

םינייטצמ האצרהו רטסופל םיסרפ תקולחו ,

םוירוטידוא ע םימה רקחמל ןוכמ

" ש דנרג

ו תועצהה םוסרפ ה תוגצמ : םיריצקתה ולבקתהש וגצוי ץבוקב אודב חלשייש םירצקת "

תמדקומ המשרהב םימשרנלו סנכה יפתתשמל ל גצוי םגו

רתאב לש ןוכמ

ע םימה רקחמל "

דנרג ש .

םיצרמה תוגצמ םירטסופהו

ה םג וגצוי ם

םימה ןוכמ רתאב , טאמרופב PDF , סנכה רחאל . המשרה ימד :

אל סנכב וגצוי םהיתודובעש םיטנדוטס י

ושקבת םלשל

המשרה ימד .

לש תופתתשה ימד םלשל ושקבתי םיגיצמ םניאש םיטנדוטס +0 ₪ לכו ה םיפתתשמ ה םירחא ושקבתי

ש ילמס םולשתב ל 50 ₪ . תועסה : הרזחבו ןוינכטל למרכ ףוח תבכרמ העסה םייקנ ,

תמדקומה המשרהה סיסב לע .

י סובוטואה ןיתמ

תיברעמה האיציב למרכה ףוח תבכרה תנחתב (

הנופה

םיה ףוחל )

העשב ןוינכטה ןוויכל אצייו 05:20

. העשב ןוינכטהמ אציי למרכ ףוח תבכרה תנחתל הרזח סובוטואה 03:+0 . םיטרפ םיקייודמ וחלשי םימשרנל ליימב . היינח : אר ו צמ ץבוק " םע ב ישרגמ םוקימ ןוכמל ךומסב היינח

ע םימה רקחמל "

ש דנרג

ע םימה רקחמל ןוכמה "

דנרג יסננו ןביטס ש

רקחמ ידימלת סנכ תינכת

0:.. -0:19 החיתפ ירבדו תוכרב

םוירוטידוא ע םימה רקחמל ןוכמ

" דנרג ש פורפ ' ביבש יבא

םימה רקחמל דנרג ןוכמ שאר ,

ןוינכט

פורפ ' ילאומש דדוע רקחמל אישנל הנשמ

, ןוינכט פורפ ' תרפ ללה היב ןקיד " םיכמסומ ידומילל ס , ןוינכט 0:19 -1.:3. ןושאר בשומ : האילמ – תורחבנ תואצרה , החנמ ןאידר ידע , םוירוטידוא ע םימה רקחמל ןוכמ

" דנרג ש 5:08 – 5:+0 דעלא לט , תירבעה הטיסרבינואה Bacterial Biosensors for Monitoring and Classifying Water Pollution

5:+0 – 5:48 ןפ ינור , ןוינכט תינוריעה םיכפשה תכלוה תכרעמ לע םירופא םימ לש תימוקמ הבשה לש תועפשהה

5:48 – 00:00 ןנור רנבא , ןוינכט Antibacterial Efficiency of a Composite Spacer Containing Zinc Oxide Nanoparticles

00:00 –

00:08 יקסלטוקס תירוא

,

עבטה תנגהל הרבחה לארשיב םיחלה לודיגה יתבלו םילחנל םימה תבשה

: וד ירקיע "

עבטה תנגהל הרבחה לש םילחנה ח

( 2002 ) 00:08 – 00:+0 ןהכ ןתנילא , ינקלוו זכרמ ימב סמומה ינגרואה רמוחה בכרה רוטינו ןויפאל תינשדח הטיש

תלת היצנסרואלפ תרזעב םיחלוק

תידמימ 1.:3. -11:.. הפק תקספה ןיינבב ע םימה רקחמל ןוכמ

" דנרג ש

11:..-11:3. םיליבקמ םיבשומ ינש

11:..-11:3. ינש בשומ

: םימ יבאשמ לוהינ +

םיכילהת םייגולויב

-בומיפי הרו החנמ ,

םוירוטידוא ע םימה רקחמל ןוכמ

" דנרג ש 00:00 -00:08 רקילוא תירונ , ןוינכט Composite Classification-Optimization Model for Contamination Event Detection in Water Distribution

Systems 00:08 – 00:+0 ןוסמרבא םדא , תטיסרבינוא ןב -ןוירוג Cost-Benefit Analysis of Rural Water Service Improvements in Africa: Results From a Decision-Support

System 00:+0 – 00:48 לאסמ לאדינ ח ה , ןב תטיסרבינוא -ןוירוג A Development of Novel Immobilized Anaerobic Bio-System for Treatment of Heterogeneous

Wastewaters 00:48 – 02:00 ג ' ןמטוג הינ , ןב תטיסרבינואמ -ןוירוג םיחלוק תלפתה תוכרעמ לש יגולויבה חוליאה רקח

02:00 – 02:08 סאוד ראונא , ןוינכט םיטנקפירטינ םיקדייח תועצמאב םיחלוקמ םייאופר םירמוח תקחרהל יגולויב קוריפו החיפס לש בוליש

11:..-11:3. ישילש בשומ

: הביבסו םימ

-קולסיק איג החנמ ,

המוק ןיבר ןיינב 9 , התיכ 9.8 00:00 -00:08 ןמרבליז ימת , תירבעה הטיסרבינואה הקימנידה

תרניכב ןקנחה ינורוצ לש םיביציה םיפוטוזיאה בכרהב

םיירקיעה םיביתנה תומיכל ילכ

תרניכב ןקנחה רוזחמב

00:08 – 00:+0 סורג רנבא , תירבעה הטיסרבינואה שומיש

אשינה ןחרז תורוקמ יוהיזל ילככ טפסופה תלוקלומב ןחרזל רושקה ןצמח לש םיפוטוזיאב קבאב תרנכל . 00:+0 – 00:48 דבאב םולשבא , ןב תטיסרבינוא -ןוירוג תוממחב תילאנויצנבנוקו תינגרוא תואלקח תעפשה

, םוהתה ימ תוכיא לע . 00:48 – 02:00 םערב רחש , ןב תטיסרבינוא -ןוירוג םוהת ימ תוכיא לע תותפר יכפשל הריגא תוכירב תעפשה

– היבוט ראב רוזא

02:00 – 02:08 יחלמ רמות , תירבעה הטיסרבינואה ןיחלוק ימב וקשוה רשא שרוש ילובי ידי לע םייאופר םירמוח לש הטילק

02:08 – 02:+0 יבערש תילג , תירבעה הטיסרבינואה רוזמיחה רטשמ ( redox )

םוידר לש תיכנאה ותוציפנ לע הרקבהו תרנכה לש םימה תדומעב

11:3.-10:.. םיירהצ תחורא + בשומ םירטסופ ןיינבב ע םימה רקחמל ןוכמ

" ש דנרג ( הטמל המישר ) 10:..-19:3. לנאפ : לארשיב םימה םוחת חותיפל םיידיתע םינוויכ

-החנמ רינ דדוע

, םוירוטידוא ע םימה רקחמל ןוכמ

" דנרג ש

ןגרפא יפר כנמס

" היגולונכטו הסדנהל ל ,

תורוקמ תרבח

לטסיד דדוע תועקשה םודיקל הטמה להנמ

תינכתו Israel NewTech , מתה דרשמ " ת רוש ימת כנמס " תיל תביטח ה הרדסא , םימה תושר רטכש ןנור ס כנמ " ל היגולונכט , יספמא תרבח 19:3.-19:09 תקספה הפק 19:09-11:19 םיבשומ ינש מ םיליבק 19:09-11:19 יעיבר בשומ : היגולורדיה –

יחרזמ איג החנמ ,

םוירוטידוא ע םימה רקחמל ןוכמ

" דנרג ש 06:00 – 08:48 ץרווש דורמנ , ןוינכט The Effect of Organic Contaminants on the Spectral Induced Polarization Response of Porous Media-

Mechanistic Approach 06:08 – 06:00 הנור לאכימ , תירבעה הטיסרבינואה ה רוזאב םימהזמ רוזיפל ידמימ תלת יגולורדיה לדומ

-SAT דפשה לש "

תוטיש תועצמאב ולויכו ן

םירמשמ םינגרוא םימהזמורקימ תועצמאבו תוילאנויצנבנוק

06:+0 – 06:08 ןרוג ןתנוי , ןוינכט ביזכ לחנ לש תיקולחה הרוצתה ךותב המירזה הדש ןויפא

06:48 – 06:+0 זוע ירמא , תירבעה הטיסרבינואה בכושמ םגאל ךומסב םוהתה ימ ךרעמ

03:00 –

06:48 קסור סומע

,

ןב תטיסרבינוא

-ןוירוג םייפוח םירפיווקא תחלמה

( יניב ןפ )

03:08 –

03:00 יש עלס

,

ןב תטיסרבינוא

-ןוירוג יודיא יפטש לע םיילקיזיפ עקרק ימורק תעפשה לש יתיעו יבחרמ חותינ

: יכילהת לע תושדח תונבות

חיחצ יצח רוזאב רובדמ

19:09-11:19 ישימח בשומ

: וקיסיפ לופיט

ימיכ – החנמ יבכרכ יסנארב יטק

, ןיבר ןיינב המוק

9 , התיכ 9.8

06:00 –

08:48 ףרסא לטימ

-רינש ,

ןב תטיסרבינוא

-ןוירוג םינוי תופילחמ תונרבממב טפלוס ןדיס לש עוקיש

06:08 –

06:00 ץיבורוה הניא

,

לת תטיסרבינוא

-ביבא Nano-Structured Tion Photo-Catalytic Membranes for Water Treatment

06:+0 –

06:08 ןמדירפ ןוריל

,

לת תטיסרבינוא

-ביבא ע גנילואפויב תרקבו תעינמ

" לופיט י UV

06:48 –

06:+0 דרזא הרש

,

ןוינכט Advanced Oxidation Of Iodinated X-Ray Contrast Media in Reverse Osmosis Brines: The Influence of

Quenching

03:00 –

06:48 יקסבשטרק יטומ

,

ןוינכט הכופה הזומסוא תועצמאב םיינוינש םיחלוק תלפתהב םילשמ ךילהתכ ירלונרג דיסקורדיה לזרבב שומיש

וד -תוהובג תובשהל תיבלש

03:08 –

03:00 ץכ איגש

,

תירבעה הטיסרבינואה תוכרעמב םיחלוקב שומישמ רצונה יגולויבו ימיכ חוליא תעינמל םילופיט ןויפא

ףוטפטב הייקשהה

11:3.-11:19 םוכיס

םינייטצמ האצרהו רטסופל םיסרפ תקולחו ,

םוירוטידוא ע םימה רקחמל ןוכמ

םירטסופ תמישר

סמ ' םש רטסופה אשונ

0 העונ ינורהא תעפשה

ילופיט AOP

( UV ןצמח ימ בולישב )

יקדייחב םינג יוטיב תומר לע Pseudomonas aeruginosa

ןזמ PAO1

2 רואיל ןמטוג ,

תירבעה הטיסרבינואה יאוולה םעט תובוכרת קוליס

, Geosmin ו

-2 Methylisoborneol ,

הצובב ילאיבורקימ קוריפו החיפס ךילהת ידי לע

םיגד לש יביסנטניא לודיגל הרוגס תרזחממ תכרעממ .

+ הרדנסק סמוג ,

ןב תטיסרבינוא

-ןוירוג עקרק תתב םיטניירטונו םיחלמה לע םילפוטמ םימב הייקשה ךלהמב עקרקה תוינגורטה תעפשה

4 הרעי קרמסורג ,

הפיח תטיסרבינוא הלפתה ינקתממ זכרה ימ לש תיסקוטונגה תוליעפה תכרעהל יגולויב ןחבמ חותיפ

.

8 גרבנירג ינור ןתיא

,

ןוינכט לש הקחרה

ע םינאתמולהירט ינמדוק "

יצראה ליבומה ימ תכרעמב היצרטליפוננ י .

6 הרעי לדחד ,

ןב תטיסרבינוא

-ןוירוג Studies on Biofilm-Phosphate Interactions on Model Systems for RO-NF Membranes

3 הנאלא רזנט ,

ןב תטיסרבינוא

-ןוירוג The Potential Reuse of Exhausted Coffee Grounds and Subsequent Impact on Leachate Quality

5 רואיל רגניז ,

ןב תטיסרבינוא

-ןוירוג Solar NF Desalination of Brackish Water for Sustainable Agriculture

5 הירמ קירטיח ,

תירבעה הטיסרבינואה תרזעב תוירטמיסא תונרבממ תנכה

Langmuir-Blodgett

00 ףסא ןח ,

ןב תטיסרבינוא

-ןוירוג Environmental Flow Assessment and Future Forecasting for the Lower Jordan River

00 דוד ןילי ,

תירבעה הטיסרבינואה ןוצמחה לאיצנטופ לע ודקובאו סגא יעטמב ןיחלוקב היקשה תעפשה

-רוזיח בכרה לעו םישרושה תביבסב

חמצב תודוסיה תלוכתו עקרקה תסימת

02 לאונמע ילילכ

,

ןוינכט Resistance of Salmonella Enterica Serovar Senftenberg to Basil Oil and its Impact on Survival in Basil after

Irrigation with Contaminated Water

0+ יתיכ יבכרכ

,

ןוינכט In-Situ Modification of Desalination Membranes for Improved Performance and Fouling Resistance

04 ילרוא ןמהל ,

ןוינכט Selective Magnetic Separation of Mg2+ _{Ions from SWRO Brine by Adsorption on Magnetite Crystals, for}

סמ ' םש רטסופה אשונ

08 הנירמ יקצול

תימי

ןוירוג ןב תטיסרבינוא Surface Characterization and Evaluation of Biofilm Growth on Reverse Osmosis Membranes Functionalized

with Bio-Active Peptides

06 יש גרבנשומ ,

ןוינכט הרבזה גד תמאתה תניחב

, Danio rerio ,

יוליגל סקוטשיפה רישכמב ןחבמ גדכ תכרעמל םימוהיז תרידח לש ריהמ

היתשה ימ תקפסא .

03 ןצינ ןמאנ ,

לת תטיסרבינוא

-ביבא

The Use of Spatially Distributed Hydrology Model for Studying the Effect of Low Impact Development on Runoff in Urban Karstic Terrain

05 תיגח עטנ

,

ןב תטיסרבינוא

-ןוירוג ב ןקנח לש תיפוטוזיא היצנוצקרפ

HMX ילאיבורקימ קורפ ךלהמב

05 רפוע

-הלא יקסבוזור ,

ט כ ןוינ םויזצ הליכמה הכומנ תויביטקאב תיניערג תלוספ לש תוירמילופואיג תוכרעמב עוביק

20 בדנ גלפ

,

תירבעה הטיסרבינואה כמה ינותנב תואדוו יא

" םשגה תומצוע תונושו יגולורואטמה ם תתב

לסקיפה –

הפופצ תשרמ תונושאר תואצות

םשג ידמ לש

20 הרול קינבוחרפ ,

ןוינכט Mediated and Non-Mediated Microbial Fuel Cell Based on Different Types of Bacteria

22 רוטבלס יסיפמק ,

ןב תטיסרבינוא

-ןוירוג Water Demand Forecasting

2+ לעי ךייר ,

תטיסרבינוא ןב

-ןוירוג םירטמיזיל ידי לע םיסמומו םימ ינזאמ ןדמואל םייבטימ ןמזו חפנ

24 תינור שורק ,

ןב תטיסרבינוא

-ןוירוג הד

-לש הריהמ היצרוטסרפוס םייצרא םינפ הלפתה ינקתמ לש תלוצינה רופישב בלשכ הלפתה זכר

28 לעי יאתבש ,

ןוירוג ןב תטיסרבינוא Relations Between Biofilm Viscoelasticity and Biofouling Extent of Reverse Osmosis Membranes: Case Study

סנכ

רקחמ ידימלת

"

לארשיב םימה רקח

–

היישעתלו לוהינל רקחמל דיתעה רוד

"

תואצרה יריצקת

תואצרהה תמישרב םתעפוה רדס יפ לע םירדוסמ םיריצקתה

,

Bacterial Biosensors for Monitoring and Classifying Water Pollution

Tal Elad,1 Ronen Almog,2 Sharon Yagur-Kroll,1 Klimentiy Levkov,3 Sahar Melamed,1 Yosi Shacham-Diamand,2 Shimshon Belkin1

1

The Alexander Silberman Institute of Life Sciences, Department of Plant and Environmental Sciences, The Hebrew University of Jerusalem, tal.elad@mail.huji.ac.il

2

School of Electrical Engineering, Department of Physical Electronics, Tel Aviv University, Tel Aviv 69978, Israel

3

The George S. Wise Faculty of Life Sciences, Department of Molecular Microbiology and Biotechnology, Tel Aviv University, Tel Aviv 69978, Israel

On-line water monitoring instrumentation is needed world-wide both in times of peace and in times of

crisis; however the solutions offered today are scarce. On the one hand, analytical techniques for

chemical detection are indeed accurate and sensitive, but are practically impossible to integrate in field

instrumentation. On the other hand, existing biological early warning systems, mostly based on fish

and crustaceans, are expensive and hard to maintain.

In parallel to the demand for water monitoring devices, numerous genetically engineered bacteria with

the ability to sense the presence of toxic chemicals have been presented in the academic literature (van

der Meer and Belkin 2010). Most of these recombinant reporter strains harbor a plasmid-borne fusion

of a stress- or chemical-specific gene promoter to a reporter gene(s), the expression of which can be

readily measured. Common among reporter genes are the bacterial luxCDABE and the gfp gene. In

both cases, when the designated environmental conditions are met, transcription of the reporter gene(s)

is promoted and an optical signal proportional to the stimuli is produced.

We developed a biosensor for on-line continuous water toxicity monitoring. At the heart of the device

are disposable modular biochips incorporating agar-immobilized bioluminescent recombinant reporter

bacteria, the responses of which are probed by single photon avalanche diode detectors. We equipped

the biosensor with biochips harboring a panel of inducible bacterial reporter strains and exposed it to

continuous water flow for up to ten days. During these periods we challenged the biosensor with 2-h

pulses of water spiked with model compounds representing different classes of potential water

pollutants, as well as with samples of industrial wastewater. The biosensor detected all simulated

contamination events within 0.5-2.5 h, and the identity of the induced reporter strains was indicative of

the nature of the contaminating chemicals. We believe that a biosensor of the proposed design can be

integrated into future water safety and security networks, as part of an early warning system against

In addition, we propose a method for the rapid classification of the unknown toxic contents of a water

sample based on the response pattern of a large-scale reporter strain array. We exposed a

comprehensive library of ca. 2000 reporter strains (Zaslaver et al. 2006) to a variety of toxic

compounds and monitored its response for 3 h. The toxic compounds comprised 25 chemicals

representing 5 pollutant classes: genotoxicants, metals, detergents, alcohols, and monoaromatic

hydrocarbons (BTEX). Identifying unique gene expression patterns, a computerized nearest neighbor

model for class prediction exhibited 87% accuracy with sensitivities ranging from 0.64 for BTEX to

1.00 for genotoxicants and detergents. In this regard, one can envisage hundreds of reporter strains

arrayed at a high-density on a chip platform to form a whole-cell microarray. A drop of a sample could

then be dripped on the chip, and the induced fingerprint would reveal the sample’s main constituents.

References

1. van der Meer JR, Belkin S. Where microbiology meets microengineering: design and applications of reporter bacteria. Nat. Rev. Microbiol. 2010, 8, 511–522.

2. Elad T, Almog R, Yagur-Kroll S, Levkov K, Melamed S, Shacham-Diamand Y, Belkin S. Online monitoring of water toxicity by use of bioluminescent reporter bacterial biochips. Environ. Sci. Technol. 2011, 45, 8536–8544.

Effects of on-site greywater reuse on municipal sewer systems

R. Penn 1 , M. Schuetze 2 and E. Friedler 1

1

Faculty of Civ. And Env. Eng., Technion - Israel Inst. of Technol, ronipenn@techunix.technion.ac.il

2

ifak- Institut fuer Automation und Kommunikation e.V. Magdeburg, Werner-Heisenberg-Str. 1, 39106 Magdeburg, Germany

On-site greywater reuse (GWR), reduces urban demand of fresh water resources. By reducing urban

water demand, GWR helps alleviating the stress on depleted water resources and helps to postpone the

need to develop new (and costly) ones (e.g. seawater desalination plants). Research on GWR has

generally overlooked the effects GWR may have on the municipal sewer system. Accordingly, one can

ask what could be the effects of GWR on urban WW (wastewater) collection systems and on WWTPs

(wastewater treatment plants)? Are these effects positive or negative? How will they change with an

increase penetration of on-site GWR systems? Together with the positive effects of urban water

demand reduction, GWR and GW treatment, changes the quantity and quality characteristics of the

WW released to the sewer and eventually conveyed to the WWTP. As a result, positive and negative

effects may influence the sewer systems and WWTP.

In this presentation, results from research on the effects of GWR on the urban WW sewer systems will

be presented. These were studied by modeling a representative urban sewer system. Five GWR

scenarios were modeled, simulated and analyzed using the SIMBA simulation system. In each

scenario, a different combination of GWR types (in single houses) was used.

Types of GWR:

Type 1 - No wastewater recycling is practiced and wastewater from all sources is discharged into the

sewage system.

Type 2 - Water from the bath (BT), shower (SH) and wash basin (WB) (i.e. the light GW) are being

treated and used for toilet flushing. Excess light GW that are not used for flushing are discharged to the

sewage system as overflow, without treatment.

Type 3 - Same as type 2, but the overflow (after treatment) used for irrigation.

In scenarios (1), (2) and (3) 100% of the houses implement GWR type 1, type 2 and type 3

respectively. Scenario 1 is the current situation in Israel; scenarios 2 and 3 are extreme implementation

GWR type 2. In scenario (5) 70% of the houses implement GWR type 1, 15% of the houses implement

GWR type 2 and 15% of the houses implement GWR type 3. Scenarios (4) and (5) are feasible

implementation scenarios.

The comparison of the different scenarios was performed using the following criteria: flow, velocity,

capacity, Froude number, concentrations and loads of selected pollutants (COD, TSS, NH4+, PO43-,

etc.).

An “as made” plan for a separated sewer system of a real urban neighbourhood on the coast in central

Israel was used for the base of the modeling. The WW input of a single house to the sewer network is

based on Penn et al. (2012).

In Figure 1 diurnal graphs of the flow and velocity are presented. Each graph presents a different pipe

segment in the upstream (link 36), middle (link 71) and downstream (link 154) of the sewer network

(other links in the sewer showed similar trends). In each graph, results from the five scenarios

simulated are shown. Moving down the sewer system the flow, as expected, increases (because more

houses discharge their WW), but also attenuation and a time shift of the peak flows occur. As GWR

increases, the flow, velocity and proportional depth decreases. The reduction in the velocity (Figure 1)

occurs mostly in scenario number 3 -this is an extreme situation, not likely to materialise. Further, the

highest velocity in all scenarios, is higher than the minimum velocity required for solids movement,

which lies in the range between 0.6 and 1.0 m/s (Walski et al., 2009). This indicates that as a result of

the GWR, no excess blockages are expected to occur. Moreover, this with the capacity reduction as

reuse increases makes it possible to construct new sewer systems with smaller pipe diameters. We

further show that as the penetration of GWR system increases, the pollutants concentrations increase

too, but at a rate lower than proportional reduction of sewage flow, since some of the pollutants

undergo degradation in the GWR treatment unit.

This research quantifies the expected effects of changes in urban WW quality and quantity, as a result

of on-site GWR, on urban sewers. Intelligent implementation of the results can support planning of

Figure 1 Diurnal flow and velocity patterns along the sewer system for the five GWR scenarios.

Each graph represents a different pipe segment (link) along the sewer; \\ Indicates a different scale of

the Y-axis

References

Penn R., Hadari M. and Friedler E., 2012. Evaluation of the effects of greywater reuse on domestic wastewater quality and quantity. Urban Water J. 9(3):137-148

Walski T., Edwards B., Helfer E. and Whitman B.E. 2009. Transport of Large Solids in Sewer Pipes.

Water Environment Research, 81(7): 709-714

F

L

O

W

[m

3/m

in

]

5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0

5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0

LINK 36 LINK 71 LINK 154

0.08 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0

LINK 71

0 4 8 12 16 20 24

T [h] 0 4 8 12 16 20 24T [h] 0 4 8 12 16 20 24T [h]

V

E

L

O

CIT

Y

[m

/s

]

0 4 8 12 16 20 24 T [h]

Antibacterial Efficiency Of A Composite Spacer Containing Zinc Oxide Nanoparticles

A.Ronen1, R.Semiat2, C.G. Dosoretz1*

1

Civil and Environmental Engineering 2

Chemical Engineering, and Grand Water Research Institute, Technion-Israel Institute of Technology, avnerr@technion.ac.il

Introduction

Biofouling and its control is an acute problem in water treatment systems in general and in membrane

separation processes in particular. Biofilms develop despite the use of pretreatment systems and the

addition of biocides. Biofouling occurring in membrane systems may cause severe loss of

performance, deteriorate product quality and increase operational costs.

Spiral wound-reverse osmosis membrane separation modules have a unique structure due to the need

for membrane high surface area and compact volume in total. Adhesion between adjacent membrane

sheets and flow control is done by means of a separation grid, i.e., spacer, located in between sheets.

The spacer helps to maintain a quasi-turbulent flow at low axial velocities this decreases the

concentration polarization phenomena. Previous strategies for biofouling prevention are based on

generating antibacterial membranes by modification of the membrane polymer. This strategy requires a

tailor made solution for each different polymer. In addition, most changes of the active surface results

in changes in permeability and selectivity of the membranes. The work reported here offers a generic

solution without changing the membrane properties by attacking the problem from the feed spacer

side.

Previous research shows that yeast cells inserted into a flowing system initially attach to the spacer,

specifically to the contact points of the spacer and membrane1. Furthermore, it was shown that at

laminar regime flow, streamers growth is triggered at areas disturbing flow, e.g., around corners of

different shapes2. The influence of rounded structures on biofilm development may be similar to the

spacers influence, therefore enabling the initial formation of bacteria development.

The rapid development in the nanomaterials arena opens a window for usage of nanoparticles with

unique antibacterial properties. Inorganic nanoparticles (np) such as zinc oxide (ZnO) exhibit strong

antibacterial activities on a broad spectrum of bacteria even when mixed within polymers. The

nanoparticles can either directly interact with the microbial cells, e.g. interrupting trans membrane

electron transfer, disrupting/penetrating the cell envelope, oxidizing cell components, or producing

damage. Our research focus on the use of ZnO nanoparticles (ZnO-np) due to their antibacterial

activity and non-toxicity properties.

Methods:

Modification of a commercial polypropylene (PP) spacer was done by sonochemical deposition.

Before the modification the spacer was cleaned using an ultrasonic cleaning bath. Next, it was

immersed in a solution of Zinc nitrate hexahydrate (0.04 M) and ultrasonicated using a horn tip Vibra

Cell sonicator (40 W/cm2 20 KHz) at controlled temperature for 3 hours. The modified spacer was

physically characterized by high resolution Scanning Electron Microscopy (HRSEM),

Energy-dispersive X-ray spectroscopy and Atomic Force Microscopy while its antibacterial abilities in static

and batch conditions were evaluated using a model bacteria pseudomonas putida S12 by inhibition

zone in agar plates and direct contact in liquid media. Flow and filtration conditions were evaluated by

testing permeate flux of membranes adjacent to the modified spacer and by further analysis of the

membranes by HRSEM and Confocal Laser Scanning Microscopy (CLSM)3.

Results:

HRSEM micrographs of a modified PP spacer revealed the presence of ZnO-np on the surface. ZnO

distribution on the surface follows a continuous and regular pattern with low roughness and the

distance between np results very small (nano scale). The antibacterial abilities in static conditions were

tested by the inhibition zone method on LB-agar plates. A clearing inhibition zone with a radius of

about 5-10 mm could be seen around the sample proving the antibacterial influence compared to the

control unmodified spacer without ZnO-np.

The ability of the modified spacer to suppress biofilm formation was further tested in a flow-through

cell system. A cross flow experimental cell containing the modified feed spacer and a 200 kDa

polysulfone membrane was set-up in flow-through system. Experiment runs were performed in

laminar regime (Re~400) with 104 CFU mL-1 of P. putida for 72 hour. The control flow cell included a

similar array with an unmodified PP feed spacer (without ZnO-np). At the end of the runs, the spacer

was removed and the membranes were imaged by HRSEM and CLSM. HRSEM micrographs of the

control membrane (adjacent to the PP spacer film) revealed a developed biofilm in a complex 3D

structure. Images of the membrane adjacent to the modified spacer exhibit only small patches of

bacteria attached to the surface. It should be noted that most of the bacteria are sporadically attached

on the surface in a monolayer fashion. The significant antibiofuling effect of ZnO coated spacers is

biofilm structure whereas the attached bacteria in the case of the coated spacer were in dead state (Fig

1).

Figure 1. CLSM micrographs of polysulfone membrane (200 KD) after 72 hours of exposure to flow

with 104 CFU/ml with an adjacent spacer. (A) Membrane on non-coated PP spacer (control); (B)

Membrane on coated PP spacer. Live bacteria were stained with Syto-9 (green), Dead bacteria were

stained with PI (red).

Discussion:

As flow conditions and low nutrients in the feed flow encourage biofilm development, our results

reinforce the ability of the modified spacer to suppress it. Bacteria found on the membrane were

mostly in dead state and in a monolayer structure. Moreover, the normalized flux measurements

showed an improvement compared to the control due to the presence of the modified spacer. To

conclude, use of a modified spacer in separation modules could increase their life span and decrease

the need for treatment and cleaning.

References

1. Gimmelshtein, M., & Semiat, R. (2005) 2. Rusconi, R. et al. (2010)

תלת היצנסרואלפ תרזעב םיחלוק ימב סמומה ינגרואה רמוחה בכרה רוטינו ןויפאל תינשדח הטיש תידמימ ןהכ ןתנילא , רבוסירוב לאכימ , יול איג

עקרקה יעדמל ןוכמה ,

הביבסהו םימה ,

יאלקחה רקחמה להנימ , ינקלוו זכרמ , ןגד תיב elinatanc@walla.co.il* םיחלוק ימ ,

םיריפש םימל האוושהב ,

סמומ ינגרוא רמוח לש רתוי הבר תומכ םיליכמ ( אח " מ .) ץראב , םישמשמ םיחלוק ימ

כ םיווהמו םייאלקח תודשב היקשהל

-05% תואלקחל םיקפוסמה םימהמ .

םיחלוקב היקשהמ האצותכ ,

וזוכירו ובכרה לשב

אחה לש תיסחי הובגה "

םיחלוקב מ ,

סמ עקרקב לבקתהל תולולע יאוול תועפות רפ

, ןוגכ : עקרקה הנבמב העיגפ ,

העיגפ

תוילוארדיהה היתונוכתב ,

דועו םיחיינל םיבשחנה םימהזמ לש תודיינ .

ןכל , אחה זוכיר תומיכב ךרוצה דבלמ "

םיחלוקב מ ,

םיכפשב לופיטה ינקתמב םינושה לופיטה יבלשב ובכרהב םייונישה תניחבו ובכרה ןויפאל םג הבר תובישח תמייק .

דדמה םי

ינגרואה סמועה ןויפאל םילבוקמה ,

ןוגכ םיחלוקב לופיטל רבנע תדעו תונקתב שרדנכ :

תימיכויב ןצמח תכירצ

BOD=biochemical oxygen demand) )

, תימיכ ןצמח תכירצ (

COD=chemical oxygen demand )

םיקצומ ללכו

םיפחרמ (

TSS=total suspended solid )

ודכו ,' דבלב םייתומכ םניה ,

םניאו םייונישהו ינגרואה רמוחה בכרה תא םיאטבמ

םיכפשב לופיטה ךלהמב וב םילחה .

ולא םידדמ תמועל ,

תוימוה תוצמוח לש תוחכונל השיגר םימ לש היצנסרואלפ תדידמ ,

תויבלופ תוצמוח ,

אחב םיחיכשה םהיתויראשו םינובלח "

םינומרוה ןוגכ םירחא םיינגרוא םימהזמל םגו םיחלוקב יוצמה מ

לש תויראשו םיחלוקב תוחפ םיחיכשה תופורת

. ןכל , םבכרה תא ןייפאל ןתינ תידמימ תלת היצנסרואלפ תדידמ תועצמאב

אחה בכרהו זוכיר לע םינושה לופיטה יכילהת תעפשה תאו םיחלוקה ימ לש ימיכה "

םיחלוקב מ .

םינויו תולוקלוממ רוא תטילפ איה היצנסרואלפ ,

ךרואב רוא ידי לע םדק רוריע לש האצותכ רתוי ןטק לג

. היצנסרואלפ תדידמ

אחה ןויפאלו םינוש םיגוסמ םימ לש תוכיא רותינל ילככ שמשל הלוכי "

םימב מ [1-3] . תולבקתמ היצנסרואלפ תודידממ

ע תוגצומה תוצירטמ "

הטילפהו רוערעה ילגב תולתכ תיטנסרואלפה המצועה לש תוידמימ תלת תופמ י (

רוריע תוצירטמ

-הטילפ

וא Excitation-Emission Matrices, EEM .)

ע ןתינ ולא תוצירטממ "

ומכ המיאתמ תירטמומיכ הזילנאב שומיש י Parallel

Factor Analysis (

PARAFAC )

[4,5] אחב םייטננימוד םייטנסרואלפ םיביכר תוהזל "

ע מ " רוריעה ימורטקפס פ

הטילפ

ביכר לכ לש (

רויא 1 .) אחה בכרה לש ליעל ראותמכ ןויפא " ה מ ריהמ וני , לוז , םיילמינימ הנכה ילופיט שרוד (

ללכב םא )

ןתינו

םימה תוכיא תרקבל ימוי םוי שומישל .

םלועב תונושארה םימעפהמו לארשיב הנושארל ,

וז הטישב עצוב (EEM+PARAFAC)

ןויפא יצחו הנשכ ךשמב ,

יוהיז

ךוראו יתמטסיס בקעמו

-היט תוגרדב םיחלוק ימב םייטנסרואלפ םיביכר רחא חווט םיכפש רוהיט ילעפמ העבראב תונוש רו

( טמ " םיש :) ומ לש םיחלוקה גורדש ןקתמ " שיכל פ , טמ " ןוליא ש , דפשה ןקתמ " טמו ן " הננער ש .

אחה בכרהש וארה םיירקיעה םיאצממה "

טמה ןיב הנתשמ םיחלוק ימב מ "

םיש , םוגידה יכיראת ןיבו לופיטה יבלש ןיב .

ןכ ומכ ,

תידמימ תלת היצנסרואלפ תודידמ תרזעב בכרה תא תיתוכיאו תיתומכ םיראתמה םינוש םייטנסרואלפ םיביכר השיש והוז

אחה " מ . טמה לכב " והוז םיש ( א ) יגולויבה לופיטל שיגרו תילאיבורקימ תוליעפל רושקה ןפוטפירט יומד ינובלח ביכר , ו -( ב )

םיימוה םירמוח ייומד םיביכר ינש .

טמב ההוז ףסונ ימוה רמוח יומד ביכר "

רו ןוליא םיש דבלב הננע

. םירמוחה ייומד םיביכרה

םינוש םינייפאמ ילעב ויה ופצנש םיימוהה .

דפשבו שיכלב "

הטילפ יאיש ינש ילעב םיביכר והוז ן

םירמוחל רידנ ןייפאמ

דבש םיינגרוא "

םוהיז לע דיעמ כ \

רשפאמ תידמימ תלת היצנסרואלפב שומישש ןה רקחמה יאצמממ תונקסמה ( :

א ) א ןייפאל אחה בכרה ת

" יטנסרואלפה מ

הטושפ היגולודותמב םיחלוקב ,

הנימזו הלוז ;

( ב ) טמ לכב לופיטה תוליעי תא ךירעהל "

בלש לכב םימיוסמ םיביכר רובע ש

לופיטב ; ( ג ) םיחלוקב םיידוחיי םימהזמ תוהזל .

ףסונב , ךותמ םיינש לש םהיזוכירש תידמימ תלתה היצנסרואלפה תרזעב ןחבוא

ומד םיביכרה תשולש םויס רחאל םג םיחלוקב םיראשנ םהו לופיטה ךלהמב םינתשמ אלו טעמכ והוזש םיימוהה םירמוחה יי

לופיטה . אחה בכרהל הז גוסמ ינטרפ ןויפא "

ויביכר בכרהו יזוכיר תונתשה תניחבו מ ,

םידדמה תועצמאב לבקל ןתינ אל

ינגרואה סמועה ןויפאל םילבוקמה .

רויא 1 . גוד לש הטילפ רוריע תצירטמ דפשה ןקתממ םיכפש ימ תמ

" ע הב ההוזש ןפוטפירט יומד ינובלח ביכר לש הנומתו ן "

י

תזילנא PARAFAC .

ריצ y הטילפ ילג ךרוא (

EM ) , ריצ x רוריע ילג ךרוא (

EX )

תורוקמ :

[1] Saadi, I., Borisover, M., Armon, R., and Laor, Y. (2006). Monitoring of effluent DOD biodegradetion using fluorescence, UV and DOC measurements. Chemosphere. 63: 530-539.

[2] Borisover, M., Laor, Y., Parparov, A., Bukhanovsky, N., Lado, M. (2009). Spatial and seasonal patterns of fluorescent organic matter in Lake Kinneret (Sea of Galilee) and its catchment basin. Water Research 43: 3104-3116.

[3] Borisover, M., Laor, Y., Saadi, I, Lado, M., Bukhanovsky, N. (2011). Tracing organic footprints from industrial effluent discharge in recalcitrant riverine chromophoric dissolved organic matter.

Water, Air and Soil Pollution, 222: 255-269.

[4] Stedmon, C. A., Markager, S., Bro, R. (2003). Tracing dissolved organic matter in aquatic environments using a new approach to fluorescence spectroscopy. Marine Chemistry, 82: 239–254.

Composite Classification-Optimization Model for Contamination Event Detection in Water Distribution Systems

Nurit Oliker

Faculty of Civ. And Env. Eng., Technion - Israel Inst. of Technology

nuuurit@tx.technion.ac.il

The presented model features a decision support system which alerts for contamination events in Water

Distribution Systems (WDS). The method uses general water quality measurements, collected along

the supply network and features multivariate time series data (as shown in Figure 1). The premise is

that abnormal behavior of these parameters is likely to imply an occurrence of a contamination event.

The presented model is composed of an inner weighted support vector machine (SVM) classifier,

recognizing outlier’s measurements, and a framework of sequence analysis optimization for the

classification of events.

The SVM enables a simultaneous analysis of the multivariate data, in a high dimensional space,

differing from the one-dimensional parallel analysis that was conducted so far. Weighted SVM extend

the method by considering that different input vectors make different contributions to the classifier. For

the presented problem the weights vector obtains two goals: blurring the difference between sizes of

the two class’s data sets (the normal operation data set is always larger than the event time data set),

and dealing with the time factor attribute. A time decay factor gives higher importance to the recent

observations in the model. The parameters of the SVM were calibrated by enumeration. As befits for a

machine learning technique, the classifier is updated constantly and exploits an increasing data base.

The framework of the model uses the SVM output of outlier detection to classify any given time step

as an event\normal operation time. This is implemented by sequence analysis. A weighted index sums

3 measurements: the probability of a sequence to belong an event (according to its history of

appearance in the training set data), the proportion of outliers within the sequence, and their

continuousness, into an event likelihood value. An alert threshold is set for this index to be considered

as either event or a normal operation. A genetic algorithm optimization is applied in order to find the

optimal set of threshold and event likelihood weights. For each set of solutions the length of the

sequence to be referred to is found by enumeration. The objective of the optimization and both

enumerations is to maximize the model accuracy and its detection ratio.

The method was applied on a real WDS data with simulated random events superimposed on the

Figure 1: Multivariate water quality time series – normal and randomly simulated contamination

events

References

[1] Boser B. E.,Guyon I. M., and Vapnik V. N. A training algorithm for optimal margin classifiers. In D. Haussler, editor, Proceedings of the 5th Annual ACM Workshop on Computational Learning Theory, pages 144{152, Pittsburgh, PA, July 1992. ACM Press.

[2] Theodoridis S.,Koutroumbas K. An Introduction to Pattern Recognition: A MATLAB Approach. 2010 Elsevier Inc.

Cost-Benefit Analysis of Rural Water Service Improvements in Africa: Results from a Decision-Support System

Adam Abramson

Zuckerberg Institute for Water Research, Blaustein Institutes for Desert Research, Ben Gurion University of the Negev, adamab@bgu.ac.il

Although global trends indicate that the Millennium Development Goals for drinking water have been

met, many developing countries still lag behind. Rural Sub-Saharan Africa (SSA) is particularly

off-track1. To date, only preliminary cost-benefit analyses have been conducted on reaching these water

service goals, which rely on very basic assumptions2.

This study presents the findings from a recently developed Decision Support System (DSS) for

investigating the costs and benefits of a range of relevant water improvements across village layouts

common in rural SSA. The focus is on determining the feasibility of a water program to recover all

costs associated with a water improvement – operation & maintenance as well as capital costs – across

various scenarios. In rural SSA, no water program successfully recovers more than O&M costs, greatly

slowing the pace of replications as well as eroding the maintenance of existing improvements (source).

In addition to conventional Willingness to Pay (WTP), I investigate two alternative financing

approaches that may improve this: willingness to borrow (WTB) and willingness to work (WTW). In

WTB arrangements, microfinance is provided to boost household incomes, and ability to pay for water

services. In WTW arrangements, households provide labor commitments instead of cash payments,

which are converted into cash through community irrigation.

The DSS conducts a cost-benefit analysis by iterating on all combinations of technological options

chosen, both for improving existing sources and developing new, subject to the requirement that all

households in the decision realm receive some minimal level of water, defined across quality, quantity

and water fetching distance. Since groundwater is investigated as the most feasible water source for

remote areas, two borehole drilling approaches and five borehole pumping approaches are considered.

Costs of interventions are compared with the economic benefit. The three financing approaches are

modeled according to three possible economic demand levels: low, mid-level, and high, based on a

previous stated preference study conducted in Zambia3.

The other decision parameters investigated include: hydrological yield, total pumping head, cost of

energy for pumping, discount rate, timeframe of financing, population density, village layout, and for

WTW arrangements, potential evapotranspiration, irrigation method, price of produce, and number of

each of these parameters on the final economic outcomes of the DSS. Over 10,000 DSS runs are

analyzed with parameter values relevant to various sub-sectors of rural SSA imputed and

independently changed for each parameter.

Results indicate that, as expected, conventional measures of economic demand are sufficient in very

few cases investigated (5%) for achieving cost recovery. WTB arrangements perform better, with cost

recovery achieved in 20% of modeled cases. WTW outperforms both arrangements, with over half of

all cases investigated exhibiting positive net benefits. This suggests that irrigation possesses a unique

potential for boosting the economic performance of rural water improvements. Excepting WTW,

positive marginal net benefits are not observed at any quantity investigated (between 120 and 1500 L

per household per day), indicating that the economically optimal arrangement is to provide water

quantity corresponding to the minimum WHO standard.

The most important parameters in determining economic results are the technologies investigated,

water quantity and fetching distance standard applied, hydrological yield and population density. These

results contribute economic insights grounded in real data, rather than vague assumptions regarding

the costs and benefits of rural water service improvements, as well as provide potential alternatives for

developing financially sustainable water programs in rural SSA.

1) UNICEF and WHO (2012), ‘Progress on Drinking Water and Sanitation: 2012 Update,’

http://www.who.int/water_sanitation_health/publications/2012/jmp_report/en/

2) World Health Organization (2012), Global costs and benefits of drinking-water supply and sanitation interventions to reach the MDG target and universal coverage.

A development of novel immobilized anaerobic bio-system for treatment of heterogeneous wastewaters

N. Massalha*,**, A. Brenner *, C. Shindorf **** and I. Sabbah**,***

* Unit of Environmental Engineering, Faculty of Engineering Sciences, Ben-Gurion University of the

Negev (BGU), nidal@gal-soc.org

**The Galilee Society Research & Development Center, Shefa-Amr, Israel ***Braude College for Engineering, Karmeil, Israel

**** Shenkar Engineering College, Chemical Engineering Department

In recent years, use of anaerobic biotechnology has increased as a sustainable process for the treatment

of various organic wastes and wastewater. Methanogenic communities play a key role in the

maintenance of stable, efficient digestion processes. Progressive understanding of anaerobic

microbiology with digester functionality may promote the development and efficiency of customized

methanogenic cultures for enhanced anaerobic bioprocesses.

However, it is well known that anaerobic processes are highly sensitive and vulnerable to fluctuations

of organic and hydraulic loads. They suffer active biomass washout from reactors, are sensitive to

inhibitors and require lengthy acclimation periods to achieve efficient biodegradation. Most of the

anaerobic reactors developed and operated to maintain biomass through self-immobilization processes

have thus far been based either upon the formation of granular sludge or biomass attachment to a

support material. These processes are necessarily governed by the characteristics of the wastewater,

reactor type and support material. Most existing technologies, however, are unable to overcome

fundamental limitations of the anaerobic process.

The proposed study will explore the development of an innovative anaerobic treatment technology that

facilitates increased stability of a microbial system within extreme environmental conditions. This

technology should allow for both low and high-strength wastewater to be treated by uniquely shielded

bacteria able to tolerate inhibitors such as salinity, fats, and pesticides present in the wastewater.

The novelty of the proposed approach lies primarily in the use of immobilized dry-form anaerobic

biomass (methanogenic cultures). The dried methanogenic cultures are immobilized within a

hydrophilic PU matrix with potential additives to improve physio-chemical properties, tolerance and

stability amidst inhibitory factors and hence to improve overall biological performance. Drying

decreases the volume of the anaerobic biomass before immobilization, allowing high concentration of

posits that methanogenic cultures can survive even after drying, handling and exposure to oxygen.

Moreover, the surviving methanogenic cultures should exhibit higher methanogenic activity than

cultures developed in strict anaerobic conditions irrespective of the drying method employed. The

immobilization technique is based on chemical and physical interactions between the microorganism

and the hydrophilic polyurethane, whereby part of the biomass is entrapped within the inner-pores of

the immobilization matrix and some forms covalent attachments to the surface of the matrix with

bonding reactions of reactive groups (e.g. NH2 or –COOH groups) at the surface of the biological cell.

The latter immobilization mechanisms are created during the polymerization process. Rather than rely

solely on the natural adsorption of the microorganisms on the surface of the matrix, this unique process

should force selective immobilization of desired microorganisms during the formation of the matrix. It

should be noted, however, that conventional immobilization techniques are reversible, and thus

desorption of immobilized cells may occur due to changes in the aqueous environment (i.e. pH,

alkalinity). The proposed approach provides an innovative solution to biomass leaching and enables a

higher number of cells to be retained in the treatment matrix. The addition of various additives (i.e.,

clays, organo-clays, zeolites and activated carbon) is also proposed in order to enhance the mass

transfer of nutrients and organic matter into the matrix and mitigate the inhibitory effects of

problematic substances.

A final innovation lays in the potential applications of the stable bio-matrix in alternative wastewater

treatment processes of low organic load (co-supportive to conventional activated sludge systems) that

cannot sustain slow-growing bacteria. The proposed technique may offer a way of overcoming this

limitation through a more compact process and without recirculation or separation systems. Promising

advantages of this innovation include effective control of biomass retention time, higher potential

םיחלוק תלפתה תוכרעמ לש יגולויבה חוליאה רקח :

לש תיטננימוד תוחכונל םינונגנמו תויטנוולר Sphingomonas ג' ןמטוג הינ 1 , ודנארפ הליל הנאיד 1 , רגרפ הבלס 2 , גרבצרה השמ 1 1

םימב לופיטו הלפתהל הקלחמה ,

םימה רקחל גרברקוצ ןוכמ ,

רבדמה רקחל םינוכמה ,

ןוירוג ןב תטיסרבינוא בגנב , ןב תשרדמ ןוירוג 2

ע תימיכ הסדנהל הטלוקפה "

ןוספלוו ש ,

ןוינכט , לארשיל יגולונכט ןוכמ ,

הפיח

תכרעמה תוליעיב העיגפל רתויב יתועמשמה םרוגה הנה הלפתה תוכרעמ לש יגולויבה חוליאה תעפות (

רצות ףטש ,

תייחד

חלמ .) תיסדנה העפות יהוז

-מ הז-מ בר יעד-מ רקח-מל הכוזה תיגולויב םירושע רפס

( Ivnitsky et al. 2005 Xu et al. 2010,

)

םימרוג ינשל תמגרותמ העפותה יסדנהה רשקהב ( :

1 ) Biofilm enhanced osmotic pressure (BEOP)

, ץחלה אוהש

םיקדייחה תבכש ידי לע םרתנה יטומסואה (

הנרבממה חטש ינפמ םיחלמ לש הרזח היזופידל םליפויבה הערפה בקע רקיעב

הנזהה ימ ןוויכל )

, תכרעמב םימייקה םיזוכירה בוטיקו יטומסואה ץחלל ףסונב (Gutman and Herzberg, Herzberg et

al. 2007 . ) ( 2 ) לוארדיהה תודגנתהב היילע ע רקיעב תרשומ רשא םליפויבה תבכש בקע הנרבממה לש תי

" ץוחה םירמילופה י

םייאת (Dreszer et al. 2012) .

יגולויבה חוליאה תייעב תוהמ רחא ךכחתהל תנמ לע ,

התיימדה ,

הנויקינב הלכו הילע םינוש םימרוג תעפשה תניחב ,

ךרוצ היה

תומכסומ תכרעמ תונבל ,

המגידרפ ,

ילהתב הצמאל ןתינ רשא וז העפות תריקח ך

. תכרעמל םיעיגמ םיקדייחה וז המגידרפ יפל

חטשב תכרעמב שחרתמש יפכ יגולויבה חוליאה תבכש תא תקפסמ הרוצב המדמ לדומ ןזב שומישו הנזהה יממ הלפתהה .

תחפשמל בורל םיכייש הלפתה תוכרעמ לש יגולויב חוליאב םיקסועה םירקחמ רובע הכ דע ורחבנש לדומה יקדייח

Pseudomonad

, ןוגכ

P. aeruginosa, P. fluorescens

, םג ךא

Escherichia coli

םירחאו . וז השיג , הדילומה

יביטרפואוק םויצרוסנוקכ םליפויבה תשיגל דוגינב האב תואצות לש תלבגומ תויטנוולר (Monds and O’Toole 2009)

.

ינגורטהו ימאניד ףוג אוה םליפויבה יכ תסרוג וז השיג ,

כרומ רשא יסחיב םיאצמנ רשא םינוש םיקדייח ינזמ ב

תורחת / תויפותיש .

רקחמה תואצות לש הבחר תויטנוולר דילות וז השיג .

םישמתשמש םירקחמ רתויו רתויב ןיחבהל ןתינ

וז השיגל םאתהב חוליאל רוקמכ יעבט םויצרוסנוקב .

רקחמ יכרצו הדימב /

ןמז / םויצרוסנוקב שומיש םירשפאמ םניא דוקימ

יעבט , זמל שי חטשב בצמה תא תיברמ הרוצב םיגציימש לדומ ינז תריחב ידי לע יוסינל תמרגנה תועטה תא רע , וז השיגל תלבגומ תויטנוולר , תישומיש ךא ( ג' גרו ' סקוב ) ( םישרת 1 .) םישרת 1 :

הכופה הזומסוא תונרבממ לש יגולויב חוליא רקח :

תרזגנה תויטנוולרהו חלאמה םרוגה תריחב .

הנורחאל ,

ירקחמ םייולת יתלב ם ,

םלועב םינוש תומוקממ ,

ינז יכ הרורב הרוצב םיעיבצמ םיחלוק תלפתה ינקתמב וכרענ רשא

ה תחפשמ תא םיללוכ ולא תוכרעמל םיינייפואה םיקדייחה

Sphingomonas

ונרבממה ינפ לע םימליפויבה תא םיביכרמה םיקדייחה ךסמ יתועמשמ םע םיינוריע םיכפשב לופיטל תוכרעמב ןה ת

MBR

(Huang et al. 2008) תיתדבעמ הלקסב הכופה הזומסוא תוכרעמב ןהו

(Al Ashhab et al. In prep.)

תיתיישעתו

(Bereschenko et al. 2010) .

ןכ ומכ , םירחא םירקחמב ,

תיליטסרוו תילובטמ תלוכי ולא םיקדייחל יכ חווד ,

תלוכי הדימע

תיגימצ תיאת ץוח הצירטמ שירפהל תלוכיו הובג ץחלב רוסחמ לע רבגתהל רשפאמ םינוב םהש חותפה םליפויבה הנבמ יכו

םיטנאירטונב (Koskinen et al. 2001)

.

וקיזיפה םילדבהה תא הגיצמ תיחכונה הדובעה

-םיימיכ , םיחטשמל החיפסה ןפוא (Gutman et al. 2012)

, יעוציב לע העפשה

עמ תכר – RO ה תחפשממ לדומ ןז ןיב םליפויבה תרוצו

Sphingomonas

,

Sphingomonas wittichii RW1 לדומ ינזו םירחא םיעודי , ה תחפשממ E. coli הו Pseudomonad . הנרבממה תא םיביכרמה םידיפילה גוסב לדבהל ןתינ דחוימ שגד

ה יקדייח לש תיאת ץוחה

Sphingomonas

ילילש םרג יקדייח תמועל םירחא

. ה יכ םירעשמ ונא glycosphingolipids

(GSL) , ה יקדייחב תיאת ץוחה הנרבממה תא םיביכרמה םידיפילוקילגה

Sphingomonas

, תמועל ה

-

lipopolysaccharides (LPS)

ילילש םרגה יקדייח לכ תא םינייפאמה ,

ה יקדייחל םינקמ

Sphingomonas

תלוכי תא

תרבגומ החיפס , ץחלל תודימע םימהזמלו . םוכיסל , ןיבל יגולויבה חוליאה תעפות רחא םיקחתמה םייסדנה םירקחמב םילבוקמ לדומ יקדייח ןיב םייטמרד םילדבה ואצמנ

תכרעמה תא םינייפאמה םיקדייח ,

ה יקדייח

Sphingomonas

, ןוגכ םירטמרפ לע תורישי עיפשהל םילולע ולא םילדבה

תויביזורופ , ε , תילוארדיה תודגנתה , Rb , יגולויבה חוליאה תבכש תא םינייפאמה םיפסונ םירטמרפו .

ףסונב , ההובגה םתודימע

ה יקדייח לש

Sphingomonas

רקחמ יצמאמ טוונל םידיתע םיחלוק ימ תלפתה תוכרעמ לש םיידוחייה םיאנתל םתמאתהו

יגולויבה חוליאה תעפותל םייטנוולר תונורתפ רחא שופיחו .

תורוקמ תמישר :

Al Ashhab A, Herzberg M, Gillor O (In prep.) The microbial community of fouled reverse osmosis membranes under different fluxes.

Bereschenko L, Stams A, Euverink G, van Loosdrecht M (2010) Biofilm formation on reverse osmosis membranes is initiated and dominated by Sphingomonas spp. Appl Environ Microbiol

Dreszer C, Vrouwenvelder J, Paulitsch-Fuchs A, Zwijnenburg A, Kruithof J, Flemming HC (2012) Hydraulic Resistance of Biofilms. J Membr Sci

Gutman J, Herzberg M. Cake and biofilm enhanced concentration polarization. In: Hoek E. (ed) Encyclopedia of Membrane Science and Technology. Wiley (in press)

Gutman J, Walker SL, Freger V, Herzberg M (2012) Bacterial attachment and viscoelasticity: Physicochemical and motility effects analyzed with QCM-D. Environ Sci Technol (accepted).

Herzberg M,Elimelech M (2007) Biofouling of reverse osmosis membranes: Role of biofilm-enhanced osmotic pressure. J Membr Sci. 295: 11-20.

Huang LN, De Wever H, Diels L (2008) Diverse and distinct bacterial communities induced biofilm fouling in membrane bioreactors operated under different conditions. Environ Sci Technol 42: 8360-8366

Koskinen R, Ali‐Vehmas T, Kämpfer P, Laurikkala M, Tsitko I, Kostyal E, Atroshi F, Salkinoja‐Salonen M (2001) Characterization of Sphingomonas isolates from Finnish and Swedish drinking water distribution systems. J Appl Microbiol 89: 687-696

Monds RD, O’Toole GA (2009) The developmental model of microbial biofilms: ten years of a

paradigm up for review. Trends Microbiol 17: 73-87