Onderhoud van het buitenrioleringssysteem

In dit artikel nemen we u mee naar de beheers aspecten van kunststof riolering die van belang kunnen zijn voor ontwerpkeuzes. In het artikel Hydraulica staan tevens een aantal ontwerpcriteria genoemd. De wandruwheid is bijvoorbeeld van belang voor de reinigingscyclus van riolering. Om uitgangspunten van verhang beter te kunnen begrijpen is inzicht in de schuifspanning essentieel. In de alinea over levensduur krijgt u te horen wat de levensduur van kunststof is en waarop het is gebaseerd. Daarnaast beschrijft dit artikel één chemisch proces dat zorgt voor vermindering van de levensduur voor conventionele materialen. De verbindingstechniek wordt besproken in een aparte alinea. Vervolgens sluiten we af met de ringstijfheid en waarop dit is gebaseerd. Al deze onderwerpen hebben een significante invloed op het beheer van riolering.

In het artikel over hydraulica is tevens de wandruwheid en invloed op stroming in water behandeld. In dit artikel gaat het over de wandruwheid en de invloed op de beheersaspecten. De wandruwheid heeft namelijk invloed op de kosten van onderhoud. Door een lage wandruwheid functioneert de buis beter omdat de aanhechting en afzetting van vuil beperkt blijven. Hoe lager de wandruwheid hoe gladder de leiding is. Kunststof heeft een lagere wandruwheid in vergelijking met beton waardoor aanhechting en afzettingen beperkt blijven. De wandruwheid van kunststof is 0,8mm en van beton is 3,0mm. Hierbij is gerekend inclusief in-/uittrede en bochtverliezen.

 Op platte daken is het ontzettend belangrijk dat regenwater snel afgevoerd wordt. Een grote hoeveelheid water kan het dak namelijk beschadigen, lekkages veroorzaken of er zelfs voor zorgen dat een dak instort. Met het UV-systeem Vacurain is een snelle regenwatervoer van (grote) platte daken mogelijk. Het systeem ‘zuigt’ het water van het dak af zodra de daktrechters gevuld zijn. Ideaal voor bijvoorbeeld industriële complexen, ziekenhuizen of scholen.

Om afzettingen te voorkomen dient een schuifspanning van 1,4N/m² gerealiseerd te worden. Om bestaande afzettingen in beweging te krijgen in een kunststof leiding is een schuifspanning van 2,3N/m² noodzakelijk. Redelijkerwijs kan men ervan uitgaan dat voor kunststof een lagere schuifspanning noodzakelijk is dan voor beton, omdat de k-waarde van kunststof lager is.

De schuifspanning is vooral afhankelijk van het gewenste verhang en de hydraulische straal. Voor het ontwerp van een DWA stelsel gebuikt men deze formule om het verhang gerelateerd aan de diameter te bepalen. Wanneer je als uitgangspunten 1/3 deel vulling aanhoudt voor het niet bezinken en 50% vulling voor een schuifspanning 

Dit is voornamelijk van belang bij DWA eindstrengen aangezien de stroomsnelheid en de hoeveelheid afvoerend water hier beperkt is. Na 200m DWA hoofdriolering kan men het verhang van een Ø315 of Ø250mm in de meeste gevallen praktisch wat verhogen naar 1:500mm zodat men niet te diep uitkomt in het ontwerpen van riolering.

Voor gemengde en regenwaterriolen is een standaard verhang van circa 1:700 en 1:1000 gewenst. Dit omdat het hydraulische verhang in situatie met neerslag zorgt voor hoge stroomsnelheden. Hierdoor stromen fecaliën en het overtollige hemelwaterslib mee met het gemengde en hemelwaterafvoer.

Door bovenstaande adviezen mee te nemen bij het ontwerp van riolering kan men negatieve effecten als extra reinigingsrondes voorkomen. Tevens zijn alle bovenstaande verhangen met de theoretische benadering getest in de praktijk waarbij deze verhangen momenteel grootschalig toegepast worden.

Kunststof rioleringsleidingen zijn duurzaam. Ze zijn bestand tegen de chemicaliën in normaal afvalwater, waardoor een lange levensduur gegarandeerd wordt. Over het algemeen is de aangenomen levensduur van kunststof leidingen 100 jaar. De voorgeschreven testen van kunststof bevatten een interpolatie naar 50 jaar. Echter is er recent onderzoek uitgevoerd omtrent PVC leidingsystemen SN8. Het blijkt dat de eigenschappen van een dergelijke PVC leiding bij normaal gebruik (woonwijk) na 50 à 60 jaar niet zijn veranderd. Oftewel na gebruik van 60 jaar is er nog geen enkele achteruitgang in kwaliteit van de leiding voorzien (bij PVC SN8). Daarnaast zijn er door TNO lange duur testen met DYKA PVC leidingen SN8 uitgevoerd die zijn geïnterpoleerd naar 100 jaar. PP en PE zijn polyolefinen die meer kruipgedrag  vertonen dan PVC. DYKA compenseert dit door onze PP Solydo leidingen uit te voeren in PP high modulus materiaal en SN10 ringstijfheid. Daardoor kunnen we ook voor deze systemen een representatieve levensduur verwachting afgeven.

Het niet optreden van chemische aantasting is een van de redenen waardoor kunststof een hogere verwachte levensduur heeft dan conventionele materialen. Wanneer afvalwater in contact komt met zuurstof kan zowel boven de waterlijn (in het met lucht gevulde gedeelte van de leiding) als onder de waterlijn chemische aantasting optreden in conventionele materialen als beton. De grootste schades treden op bij cement gebonden riolen door biogene zwavelzuuraantasting. Via afvalwater komen waterstofsulfide (H²S-gas) en organische polysulfiden in de lucht. Via waterdamp komen deze opgeloste stoffen op de buiswand terecht. Bacteriën uit de familie Thiobacillus hiooxidans komen tot ontwikkeling en zetten dit om in zwavelzuur. Het zwavelzuur zorgt voor het oplossen van bindmiddelen. Aangezien kunststof riolen niet uit cementgebonden rioleringsmaterialen bestaan zijn deze beter bestand tegen bovenstaand proces.

DYKA beoordeelt welke verbindingen tot de minste schades leiden. Een belangrijk element hierin is de verbindingstechniek. Kunststof materialen kunnen verbonden worden door manchetverbindingen (t/m Ø200mm normaal met felsmanchet). Voor montage het buisstuk ontbramen, aanschuinen en de rubber manchetten insmeren met glijmiddel zorgt voor een betrouwbare montage. Bekijk hier hoe u een juiste PVC manchetverbinding maakt.   

Wanneer leidingen, door goede verbindingstechnieken en waterdichtheid van het systeem, eenvoudig zijn aan te leggen, worden kosten tot een minimum beperkt. Ook blijft de kans op fouten door eenvoudige robuuste montage beperkt.

De flexibiliteit van het leidingsysteem is van invloed op de kosten van onderhoud. Bij een grotere flexibiliteit kunnen eventuele grondzettingen door de leiding worden opgevangen, zonder dat de leidingen of verbindingen breken of gaan lekken. Voor hoofdriolen maakt DYKA hierin onderscheid in twee SN klassen Daarbij zijn de SN4 en SN8 klassen het meest gebruikelijk. Conform de BRL 9208 worden periodiek alle leidingsystemen getest op de gewenste ringstijfheid. De STIS (buis stijfheid) meting is een beproevingsmethode waarbij de stijfheid van de leiding wordt bekeken conform ISO 9969. Een volledig rond leidingdeel met een lengte van 0,3 meter wordt op een proefopstelling vastgezet. Hierbij wordt gekeken of de buis stijfheid voldoet aan het uitgangspunt van circa 8,0kN/mm² bij SN8 en 4,0kN/mm² voor SN4. Na de STIS test wordt vervolgens getest tot welke druk (KN) de leiding intact blijft met een maximum van 30% vervorming (conform KOMO-test voorschrift). In de afbeelding hiernaast is een test weergegeven.

In veel gevallen wordt bewust voor kunststofleidingsystemen gekozen. De keuze van de kunststof wordt bepaald door de compleetheid van het systeem, de verbindingstechniek, de totale lage installatiekosten, en de verhouding tussen materiaal en installatiekosten. Hieronder een opsomming voor de kunststof keuze;

• Bewezen levensduur van 100 jaar en geen invloed van chemische aantasting;
• Minste aantal schades per 100m leiding in vergelijking met conventionele materialen;
• Duurzaam, We maken gebruik van het BIS systeem en verwerken in het geval van PVC oud materiaal in een nieuwe leiding;
• Flexibel, Kan door zijn ringstijfheid meebewegen met de ondergrond;
• Licht gewicht; Kunststof is lichter en makkelijker bewerkbaar;
• Sneller aanbrengen van kunststof leidingen i.v.m. grotere lengtes 5, 6 en 10 meter;