4.2.1 Huishoudelijke activiteiten
De debieten van huishoudelijke activiteiten variëren sterk met het uur van de dag. De hoogste debieten worden vooral in de ochtend verwacht, maar ook 's avonds is er een tweede piek. Tijdens de nacht worden de laagste debieten verwacht. Verder wordt verwacht dat in opwaartse delen van een rioolnetwerk de DWAcyclus minder uitgevlakt zal zijn dan in afwaartse delen, omdat niet iedereen tegelijk loost en omdat opwaartse lozingen tijdens de stromingstijd doorheen het riool worden uitgevlakt. Ook de gebruiksfunctie speelt hierbij een rol: in deelgebieden met enkel woningen zal de dag-nacht cyclus minder uitgevlakt worden dan in deelgebieden met ook kantoren, industrie en dergelijke. Verder onderzoek kan in de toekomst meer inzicht geven in gemiddelde en bepaalde specifieke droogweerprofielen, maar ook de te gebruiken piekfactor (zie onder).
Het ontwerpdebiet van een DWA-riool kan als volgt berekend worden:
DWAontwerp = p q N [l/dag]
Met:
- p = ontwerppiekfactor [-]
q = verbruik per inwoner per dag = 150 l/dag per inwoner
N = aantal inwoners = aantal huidige en toekomstige inwonerequivalenten
Als ontwerppiekfactor kan momenteel een factor 1,7 voorgesteld worden. De ontwerp-DWA bij een piekfactor van 1,7 wordt traditioneel DWA14 (ook wel Q14 genoemd) omdat dit overeenkomt met het DWAdagvolume gespreid over 14 uren: p = 24/14 = 1,7. In de dimensionering van de DWA riool (zie 4.3.1.) zal echter ook rekening gehouden worden met een reserve, omdat er tijdens de dag pieken kunnen voorkomen die hoger zijn dan 1Q14. In afwachting van verder onderzoek wordt momenteel uitgegaan van piekdebieten tot 2 x de piekfactor 1,7. Dit is ook de reden waarom gesproken wordt van “2Q14” of “2DWA” riolering
Het aantal toekomstige inwonerequivalenten wordt, tenzij andere gegevens ter beschikking zijn, ingeschat op basis van het aantal lege kavels a rato van 2,4 IE/kavel.
Voor grote gebouwen moet de maximale DWA expliciet berekend worden.
4.2.2 Niet-huishoudelijke activiteiten
In het geval dat bedrijfsafvalwater afgevoerd wordt naar het rioleringsstelsel, moeten ook deze maximale debieten afzonderlijk bepaald worden.
Voor toekomstige industriegebieden of uitbreidingen van industriegebieden waarvoor concrete plannen van realisatie binnen de 5 jaar bestaan, wordt rekening gehouden met een debiet van 0,5 l/s.ha, wat overeenkomt met een debiet van 2Q14 van 85 IE per hectare. Deze waarde is dus richtinggevend en moet worden afgetoetst in functie van de te verwachten industrie.
Voor wat de hydraulische berekening betreft, dient rekening te worden gehouden met de vergunde debieten:
- –
- Indien continue debietgegevens of uurdebieten ter beschikking zijn, wordt het maximaal debiet nagegaan en gebruikt voor het hydraulisch ontwerp.
- –
- Indien enkel jaardebieten voorhanden zijn, wordt een omzetting uitgevoerd naar dagdebieten: bijvoorbeeld voor kantoren op basis van werkdagen of voor campings op basis van het toeristische seizoen.
- –
- Indien dagdebieten voorhanden zijn, wordt het maximum genomen en wordt een piekfactor toegepast. Eventueel kan éénzelfde piekfactor verondersteld worden als voor huishoudelijk afvalwater.
- –
- Indien geen debietgegevens voorhanden zijn, wordt gebruik gemaakt van algemene richtcijfers.
Voor wat de berekening betreft, dient rekening te worden gehouden met (in volgorde van voorkeur en in functie van de beschikbaarheid) meetgegevens, heffingsgegevens of andere.
De lozingen van agrarische bedrijven kunnen sterk variëren zowel inzake debiet als inzake de samenstelling van het afvalwater.
Indien niet-huishoudelijke activiteiten worden aangesloten op een drukrioleringssysteem moet de haalbaarheid worden onderzocht in functie van frequentie, duur en debiet van de afvalwaterstroom.
4.2.3 Opwaartse afvalwaterstromen
Opwaartse debieten worden volledig meegerekend in het ontwerpdebiet van een gravitaire leiding.
4.2.4 Parasitaire debieten
Parasitaire debieten (permanente drainage, infiltratie van grondwater, opgevangen bronnen, afgeleid oppervlaktewater, ...) moeten opgespoord en afgekoppeld worden via de aanleg van een gescheiden stelsel.
Infiltratie van grondwater in rioolbuizen in waterzieke gebieden dient in de eerste plaats te worden vermeden.
Drainagewater dient te worden afgevoerd via een aparte leiding, indien er geen grachtenstelsel aanwezig is. De afkoppeling van parasitaire debieten kan eveneens gebeuren door infiltratie.
Tijdelijke parasitaire debieten ten gevolge van werkzaamheden, zoals bronbemaling, moeten, indien technisch mogelijk, uit het rioolstelsel worden gehouden.
4.3.1 Dimensionering
Een DWA riolering wordt traditioneel ontworpen met een piekfactor 1,7 voor een halfvolle leiding. Eenzelfde resultaat wordt bekomen door te ontwerpen met een piekfactor 3,4 bij een vollopende leiding. Voor leidingen die onder druk komen ten gevolge van een afwaartse randvoorwaarde (bv. gravitaire aansluiting op een gemengd rioolstelsel), kan verder onderzoek meer inzicht geven in de te gebruiken piekfactor.
Verder wordt geadviseerd dat een opwaarts pompdebiet maximaal leidt tot een halve buisvulling van de afwaartse gravitaire DWA riool. Dit om onder- of overdrukken ten gevolge van het plotse pompdebiet op het privaat rioolstelsel (sifons -> geur) te voorkomen.
Als dimensionering rondt men af naar boven tot een commercieel beschikbare maat.
De minimale diameter voor een DWA-leiding bedraagt 150 mm. Omwille van onderhouds- en inspectieredenen mag de diameter worden vergroot tot 200 of 250 mm.
Overstorten met de bedoeling de beperkte capaciteit van leidingen en/of pompstations ten aanzien van het toegevoerde debiet op te vangen worden niet toegelaten op een DWA stelsel.
4.3.2 Minimale schuifspanning en helling
Algemeen kan worden aangenomen dat DWA rioleringen onderhoud vergen, in tegenstelling tot de gemengde riolen is er geen spoeling met hemelwater. Een onderhoudsvriendelijke werking kan bekomen worden door de leidingen aan te leggen aan voldoende helling. Maar de zorg bij de aanleg van de riolering en de uitvoeringsdetails zoals bochten, koppelingen en lengteprofiel zijn minstens even belangrijk. Om sedimentatie te beperken in rioolleidingen wordt meestal gesteld dat een minimale stromingssnelheid noodzakelijk is. Op basis van deze minimale snelheid kan dan een minimale helling worden bepaald bij een bepaalde vullingsgraad.
Toch dient er op gewezen te worden dat een voldoende hoge schuifspanning in de leidingen slechts zinvol is indien er een continu vloeipeil in de langsrichting is. Lokale hindernissen zijn preferentiële locaties voor sedimentatie. Ook vermazingen spelen hierbij een belangrijke rol en zijn daarom niet toegelaten bij DWA-systemen.
Verder onderzoek van de sedimentatie bepalende factoren moet in de toekomst meer inzicht geven en een optimale ontwerpkeuze ondersteunen. Uitgaande van huidige literatuurgegevens, buitenlandse richtlijnen maar ook de topografie in Vlaanderen en rekening houdend met de aanlegen onderhoudskosten, kan een DWA-riolering ontworpen worden met een schuifspanning van 1 a 2 N/m2 indien het onderhoudsprogramma wordt afgestemd op de gekozen schuifspanning. Deze schuifspanning kan worden verlaagd naar minder dan 1 N/m2, op voorwaarde dat er een inventaris wordt opgesteld van de locaties waar de gewenste schuifspanning niet wordt bereikt en het monitoring- en onderhoudsplan integraal deel uitmaakt van het ontwerp.
Op basis van deze minimale schuifspanning kan de minimale helling voor gravitaire DWA-riolen worden vastgelegd.
Tabel 1: Minimale helling voor volledig gravitaire DWA-riolen bij een vullingsgraad van < 50 % om een schuifspanning van 2N/m2 te bekomen (bij een piekfactor van 1,7 en een debiet van 150 l/IE/dag)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(*)
|
Om grotere vuilvrachten te kunnen afvoeren met een leiding met overeenkomstige diameter moet die een helling hebben die groter is dan deze die vereist is om de minimale schuifspanning te verkrijgen.
|
Tabel 2: Minimale helling voor volledig gravitaire DWA-riolen bij een vullingsgraad van < 50 % om een schuifspanning van 1N/m2 te bekomen (bij een piekfactor van 1,7 en een debiet van 150 l/IE/dag)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(*)
|
Om grotere vuilvrachten te kunnen afvoeren met een leiding met overeenkomstige diameter moet die een helling hebben die groter is dan deze die vereist is om de minimale schuifspanning te verkrijgen.
|
Tabel 1 en 2 werden opgesteld rekening houdende met een standaard wandruwheid ks (White-Colebrook) van 1,5 mm (equivalente Manningcoëfficiënt = 0,013 s/m1/3). Hierin zit het effect van lokale ladingsverliezen vervat.
Als absoluut minimum dient een helling van 2 ‰ te worden gehanteerd bij leidingen met een kleine diameter en/of een lage hydraulische belasting.
Om bezinking in DWA-riolen sterk te beperken, kan een voorbezinkingsput geïnstalleerd worden. Als het louter om bezinking gaat, kan al het afvalwater (zwart afvalwater (wc) en grijs afvalwater (bad, keuken, enz.)) in dezelfde put terechtkomen. Er mag geen hemelwater of drainage water in de put stromen.
Naast de minimale schuifspanning voor erosie en transport van bezinkbare deeltjes is ook de minimale waterhoogte een belangrijke parameter voor het transport van drijvend materiaal. Bij kleine hydraulische belasting hangt de vullingsgraad echter veel nauwer samen met de diameter dan met de helling. De keuze voor een kleine diameter heeft dus veel meer effect dan het verlagen van de minimale helling.
4.3.3 Invloed van pompen op de helling van gravitaire DWA-riolen
Het debiet van een pompstation kan de vereiste helling, afwaarts van het pompstation, voor een deel beperken. Hier moeten echter enkele kanttekeningen bij gemaakt worden waardoor het toepassen van dit systeem minder interessant kan zijn:
- –
- Voor de minimale diameter van 150 mm is een relatief groot pompdebiet nodig om een 50 % vullingsgraad te bereiken, vooral in kleine tot middelmatige stelsels zal een debietverhoging een meerkost betekenen.
- –
- De lengte waarover een pompdebiet effect heeft, hangt samen met de pompduur. Na zekere afstand wordt het waterpakket afgevlakt en wordt het spoeleffect kleiner.
4.3.4 Nooduitlaten
Op een DWA stelsel met interne noodoverloop is geen nooduitlaat toegestaan omdat ook bij pompuitval de doorvoer verzekerd is. Alarmvolumes en interventietijden moeten dus ook niet voorzien worden. Maar in dergelijk stelsel moet wel de interactie met het afwaarts stelsel onderzocht worden en moet gecontroleerd of op de noodoverloop een terugslagklep nodig is om terugsteek vanuit het afwaartse riool te voorkomen. Een nooduitlaat kan wel toegestaan worden als het waterpeil dat zich vanuit de afwaartse leiding instelt, in het opwaarts stelsel aanleiding zou geven tot wateroverlast.
Voor andere DWA stelsels is een nooduitlaat wel toegestaan, maar moet de plaatsing goed overwogen worden. Operatoren en gemeenten kunnen hierin een eigen beleid bepalen mits de keuze onderbouwd is en bijvoorbeeld afgestemd is op de risicograad. Als randvoorwaarde geldt echter dat het beschikbaar alarmvolume steeds groter dan of gelijk aan moet zijn met het volume overeenkomstig de storingstijd die men minstens wil opvangen in het stelsel.
Er worden dus geen nooduitlaten toegestaan omwille van een te klein alarmvolume. Indien een nooduitlaat aanwezig is, kan de storingstijd waarop het stelsel berekend wordt, bepaald worden door de operator en bedraagt minstens 4 u en maximaal 48 u.
In geval een nooduitlaat voorzien wordt, moet een pompstation steeds uitgerust zijn met een reservepomp (1+1 opstelling). Een eventuele nooduitlaat wordt ook bij voorkeur geplaatst op een locatie waarde lozing bovengronds zichtbaar is.
De berekening van het vereiste alarmvolume gebeurt steeds zonder rekening te houden met de restverharding (zie 4.3.5), en is bijgevolg niet te combineren met de berekening in verband met restverharding.
4.3.5 Restverharding
Bij het uitwerken van een rioleringsontwerp kan een controleberekening worden uitgevoerd inzake de robuustheid van het ontworpen gravitair stelsel. Het uitvoeren van een dergelijke controleberekening behoort tot de verantwoordelijkheid van de operator.
De berekening kan statisch of hydrodynamisch worden uitgevoerd, met minstens de volgende retourperiodes:
- –
- Normale berekening (d.w.z. bij normale werking van de pompen) bij T = 20 jaar:
- –
- CRITERIUM = geen wateroverlast
- –
- Normale berekening bij T = 5 jaar
- –
- CRITERIUM = geen werking van de nooduitlaat
De hier gehanteerde terugkeerperiode T = 5 jaar kan op basis van toekomstige inzichten in de vuiluitworp van niet-optimaal gescheiden stelsels zonodig worden verhoogd.
- –
- Berekening met algemene pompuitval bij T = 2 jaar.
- –
- CRITERIUM = geen wateroverlast
Bijkomende retourperiodes zijn mogelijk ifv ontwerprichtlijnen van de operator/gemeente.
4.3.6 Bijkomende vereisten
4.3.6.1 Gronddekking
De minimale gronddekking voor gravitaire DWA-riolen bedraagt 0,5 m en dit op basis van de bovenbelasting. De minimale gronddekking zal in de praktijk meestal verhoogd worden in functie van de huisaansluitingen die nutsleidingen moeten kruisen.
4.3.6.2 Aansluitingen
4.3.6.2.1 Huisaansluitingen
Onder huisaansluiting wordt verstaan de aansluiting van de openbare riolering tot aan de rooilijn en niet de afvoer op het private domein vanaf de vastgestelde opvang van het afvalwater tot aan de rooilijn.
De minimale diameter voor huisaansluitingen bedraagt 125 mm. Het is sterk aan te raden om wachtaansluitingen voor te bebouwen percelen onmiddellijk mee te voorzien. Later bijplaatsen is gezien de kleine diameters van DWA leidingen minder eenvoudig dan op gemengde leidingen.
Huisaansluitingen worden steeds voorzien van een huisaansluitputje dat bovengrondse visuele controle en ook onderhoud mogelijk maakt.
Er moet een duidelijk onderscheid zijn tussen DWA-en RWA-huisaansluitputjes. Deze kunnen daartoe voorzien worden van een duidelijke markering. Bovendien kan een onderscheid in diameter, vorm en/of kleur van deze putjes het verschil tussen DWA/RWA nog verbeteren.
De lengte van de huisaansluiting wordt zo kort mogelijk gehouden en aan voldoende helling aangelegd. Er wordt hierbij gestreefd naar een minimale helling van 1 %.
Voor wat betreft de huisaansluiting op het private domein en de privé-waterafvoer tot aan de rooilijn dient, indien mogelijk, volgende kleurcode te worden gerespecteerd: grijs voor het hemelwater en rood/bruin voor afvalwater.
4.3.6.2.2 Aansluiting van gravitaire DWA-riolen op bestaande gemengde stelsels
De BOK van de toekomende DWA leiding mag niet lager zijn dan het DWA-waterniveau in de afwaartse rioolleiding. Meestal is een beperkt verval voldoende, doch in sommige gevallen (bv. aansluiting op transportrioleringen en collectoren) kan een groter verval nodig zijn.
Verder zullen gravitaire DWA strengen die rechtstreeks aansluiten op een gemengde/semi-gescheiden riool zich bij neerslag in principe mee vullen door terugsteek vanuit het gemengd stelsel. Er hoeven in principe geen terugslagkleppen geplaatst te worden om terugsteek van water vanuit de riool naar de DWA te voorkomen. In de hydraulische dimensionering van de DWA-leiding moet uiteraard rekening gehouden worden met het maximaal afwaarts aansluitpeil, dit peil zal zich ook opwaarts doorzetten.
4.3.6.3 Maximale helling
De maximale helling wordt bepaald op basis van de karakteristieken van het gebruikte materiaal.
4.3.6.4 Inspectieputten en toezichtputten
Een DWA-systeem moet geïnspecteerd en gereinigd kunnen worden.
De dimensie van de toezichtputten moet reiniging en inspectie mogelijk maken. De maximale strenglengte tussen 2 toezichtputten is functie van de inspecteerbaarheid en het onderhoud. Bij het veranderen van richting, helling, diameter en het samenkomen van leidingen, is het aangewezen een toezichtsput te voorzien.
Op plaatsen waar belangrijke leidingen samenkomen, is een mantoegankelijke put of inspectieput aangewezen.
4.3.6.5 Aanleg
Bij de uitwerking van de verschillende ontwerpdetails, zoals vervalputten, dient er rekening te worden gehouden met de praktische aspecten voor aanleg en onderhoud van het stelsel.
4.4.1 Werking van een pompstation
In figuur 1 worden de belangrijkste onderdelen van dergelijke pompput weergegeven.
Figuur 1: Schematische voorstelling van een pompput. (1 = huisaansluiting; 2 = pomp, 3 = doorvoerleiding)
Het afvalwater komt via de huisaansluiting (1) in de pompput terecht. Zodra het niveau hstart wordt bereikt, treedt de pomp (2) in werking en verpompt het water via de doorvoerleiding (3) naar het drukriool. Van zodra het waterpeil gezakt is tot hstop, valt de pomp opnieuw stil. Wanneer de pomp defect is en uiterlijk bij het bereiken van het niveau halarm, zal een alarmsignaal gegeven worden wanneer het niveau halarm bereikt wordt. Boven dit niveau is nog een alarmvolume voorzien om nog een zekere hoeveelheid afvalwater te stockeren totdat de pomp weer hersteld is.
4.4.2 Dimensionering van de pompput
4.4.2.1 Het ontwerpdebiet
Het ontwerpdebiet van de pomp wordt bepaald cfr. de ontwerpdebieten van gravitaire DWA stelsels. In de praktijk zal voor kleine DWA-stelsels meestal een pomp met een groter (minimaal)debiet geplaatst worden in functie van beschikbare pomptypes en minimale korreldoorlaat.
4.4.2.2 Het buffervolume
Wanneer het startpeil van de pomp wordt bereikt, gaat de pomp het afvalwater dat de pompput binnenstroomt beginnen te verpompen naar het drukriool. Indien dit pompdebiet lager is dan het binnenkomend debiet, zal het niveau in de pompput verder blijven stijgen. Om te vermijden dat het alarm al te vaak onterecht aanslaat, dient er een zeker buffervolume voorzien te worden. Het buffervolume bevindt zich tussen het “pomp-start-niveau” (hstart) en het “alarm-niveau” (halarm).
4.4.2.3 Het alarmvolume
In geval van calamiteiten zullen DWA rioolstelsels gemiddeld minder berging hebben dan gemengde stelsels. Het beperken van de risico's bij pompuitval is daarom een belangrijk hydraulisch ontwerpcriterium. Bij uitval van een pompstation, zal het waterpeil in de pompput en opwaartse riolering stijgen boven het aanslagpeil, tot het alarmpeil.
Om de hersteldiensten de mogelijkheid te geven binnen een redelijke termijn een defecte pomp te herstellen, is het aangewezen om een zeker alarmvolume te voorzien. Dit volume hangt af van de tijd waarbinnen een interventieteam de herstelling kan uitvoeren.
Het beschikbaar alarmvolume kan berekend worden als het volume boven dit alarmpeil in zowel de pompput als de gravitaire toevoerleidingen op het openbaar domein. De vulhoogte is in principe tot het laagste maaiveldpeil op de opwaartse riolering. Indien een nooduitlaat aanwezig is, wordt het peil van deze nooduitlaat genomen in plaats van het laagste maaiveld.
4.4.2.4 Volume van de pompput
Het minimale volume van de pompput wordt verkregen door de som te maken van werkings-, bufferen alarmvolume. De grootte van de pompput wordt verder ook bepaald door de toegankelijkheid, de dimensies van de pompen en appendages.
4.4.3 Randvoorwaarden
4.4.3.1 Biogene zwavelzuuraantasting
Wanneer afvalwater traag stroomt of wanneer het gedurende een voldoende lange periode stationair blijft, kan er een anaëroob milieu ontstaan. Dit is zeker het geval in persleidingen waar, gedurende de periodes dat er geen enkele pomp in werking is, het afvalwater in de leidingen blijft stilstaan. In deze anaërobe omgeving zullen sulfaat-reducerende bacteriën zwavelverbindingen omzetten tot H2S. Op plaatsen waar het drukriool loost in een gravitair riool is er veel turbulentie en komt het H2S vrij in de rioolatmosfeer. Het gas kan dan in deze zuurstofrijkere omgeving omgezet worden tot elementaire zwavel en neerslaan in de condenslaag op de wanden van de rioolbuis. Daar wordt de elementaire zwavel omgezet tot zwavelzuur door aërobe zwaveloxiderende bacteriën. Afhankelijk van de aanwezige nutriënten en de pH van de omgeving zullen de verschillende bacteriën zich op het betonoppervlak ontwikkelen. De bacteriën produceren zwavelzuur waardoor plaatselijk zeer lage pH-waarden kunnen optreden. De inwerking van het zwavelzuur leidt tot degradatie van betonoppervlakken.
Om de risico's van zwavelzuuraantasting te kunnen nagaan dient in eerste fase het risico op aantasting te worden ingeschat en in een tweede stap de meest geschikte maatregel te worden geselecteerd. Hiervoor kan gebruik worden gemaakt van volgend overzicht:
4.4.3.2 Geurhinder
De lozing van een persleiding in een gravitaire riool gaat gepaard met vrijkomen van rioolgassen. Dit kan aanleiding vormen tot geurhinder en corrosie. Daarom kunnen volgende maatregelen worden genomen:
- –
- zo mogelijk het lozingspunt van de persleiding in de gravitaire riool buiten de bebouwingszone laten plaatsgrijpen;
- –
- corrosiebescherming: de gravitaire riool over een afstand van 150 a 200m stroomafwaarts van het lozingspunt in corrosiebestendig materiaal uitvoeren, of beschermen met een corrosiebestendige lining;
- –
- geurfilter: In de put waar de persleiding uitkomt een geforceerde afzuiging voorzien die de hooilucht door een biogeurfilter stuurt (gevuld met bv kokosvezel en heide).
4.5.1 Inleiding
Door het vlakke karakter van Vlaanderen is het niet overal mogelijk om afvalwater onder vrij verval af te voeren. In vele gevallen zou dit immers leiden tot economisch onverantwoorde uitgravingsdieptes. In dergelijke gevallen, vooral in landelijke gebieden met een verspreide bebouwing, kan een drukriolering een oplossing bieden. Het systeem maakt gebruik van leidingen in kunststof en met kleine diameter, waardoor er in aanlegkosten bespaard kan worden. Daarenboven zijn de uitgravingsdieptes kleiner, aangezien bij de aanleg het terreinprofiel in grote mate kan gevolgd worden.
4.5.2 Werking van een drukriolering
Bij een drukrioolsysteem worden één of meerdere percelen aangesloten op een pompput, van waaruit het verzamelde afvalwater wordt verpompt naar de drukriolering.
Verkeerde aansluitingen, zoals hemelwater en parasitair water, moeten ten allen tijde vermeden worden aangezien dit nefast is voor de werking van de pompput.
In de doorvoerleiding worden de debieten van de individuele pompputten doorgepompt naar het persriool. Deze leidingen worden meestal uitgevoerd in kunststof (HDPE of PVC), waarbij HDPE het voordeel heeft dat er minder verbindingen moeten worden voorzien. Omwille van de kleine debieten volstaan hier leidingen met een kleine diameter. Echter hoe kleiner de diameter wordt, hoe groter de wrijvingsverliezen in deze leiding worden. Een grotere diameter heeft dan weer tot gevolg dat de gemiddelde stromingssnelheid gaat afnemen. Deze moet nochtans voldoende groot zijn, omdat er lange periodes zijn dat de pomp niet werkt en er dus ook zeker bezinking zal optreden in deze leiding.
De keuze van de pomp wordt bepaald uit de combinatie van de pompkarakteristiek en de karakteristiek van de ladingsverliezen. Dat geeft het werkingspunt en dus het pompdebiet. Alle pompen van een drukriolering moeten binnen een vrij smalle variatie van werkingsdebieten liggen (in het ideale geval allemaal gelijk). Als meer pompen gelijktijdig in werking treden, zal het pompdebiet dalen. Omdat de pompdebieten niet te sterk zouden dalen voor de opwaartse pompen, kan in opwaartse putten een krachtiger pomp (grotere opvoerhoogte) geplaatst worden. Drukrioleringen worden meestal toegepast in relatief vlakke gebieden. In sterk hellende gebieden moet de toepassing ervan afgetoetst worden aan factoren zoals maximale en minimale opvoerhoogte.
Tot slot is het ook belangrijk dat het ontwerp van een drukriolering rekening houdt met eventueel later nog uit te breiden opwaartse takken (uitbreidingen zijn anders later problematisch).
4.5.3 Dimensionering van de pompput
4.5.3.1 Het ontwerpdebiet
Meestal wordt omwille van uniformiteit ervoor gekozen om drukrioolsysteem zo veel mogelijk uit te rusten met dezelfde pomptypes.
In een drukriool moet ook extra aandacht zijn voor piekdebieten van niet-huishoudelijke activiteiten (zie hoofdstuk gravitaire riolering).
4.5.3.2 Het werkingsvolume
Het werkingsvolume is het volume tussen het aan- en het afslagpeil van de pomp. Dit is dus het volume dat in 1 pompcyclus naar de persleiding wordt verpompt (met verwaarlozing van het extra volume dat tijdens het verpompen de put instroomt). In drukriolering wordt ook rekening gehouden met het feit dat een aantal pompen gelijktijdig in werking treden en de pompdebieten verminderen of, in de limiet, een pomp zelfs volledig stilvalt. Om te vermijden dat een pomp in een drukrioleringssysteem te lang moet “wachten”, wordt het werkingsvolume best niet te groot gekozen. Als maximaal werkingsvolume wordt aanbevolen om niet groter te gaan dan 1/3 van het totale dagvolume. Op die manier blijft de gemiddelde verblijftijd in de put beperkt tot 8 uur (kan oplopen tot ongeveer 12 uur omwille van de tijdsvariabele dag-nacht-cyclus). Dit beperkt het risico op geurhinder.
Om de pomp niet te dikwijls te laten aan- en afslaan wordt aangeraden om dit werkingsvolume minimaal gelijk te nemen aan het volume dat in 1 minuut kan verpompt worden (= Qp x 60 s), tenzij deze voorwaarde in conflict is met het criterium voor de maximale verblijftijd (bij lage aansluitingsgraad).
4.5.3.3 Nooduitlaten
Op drukriolering (tot 10 IE/4 woningen) worden geen nooduitlaten voorzien. De inrekening van restverharding is dan ook niet aanvaardbaar.
4.5.4 Dimensionering van de persleiding
4.5.4.1 Ontwerpdebiet
Het feit dat er vanuit iedere individuele pompput maar gedurende een beperkte tijd afvalwater verpompt wordt naar de drukleiding, zorgt ervoor dat het ontwerpdebiet voor deze drukleiding anders moet berekend worden dan voor een gravitaire leiding. De kans dat een aantal pompen gelijktijdig draaien is immers klein en een sommatie van alle individuele pompdebieten zou dan ook tot sterk overgedimensioneerde leidingen leiden, met te lage stromingssnelheden en sedimentatie tot gevolg.
Om het drukriool te dimensioneren, is de kennis vereist van het maximale debiet dat kan verwacht worden in de leiding. Dit wordt berekend aan de hand van het maximaal aantal pompen dat gelijktijdig in werking kan zijn per dag en gedurende een bepaalde tijd. Dit principe wordt ook gebruikt voor de dimensionering van eventuele tussenpompstations (indien de lengte van de drukriool te groot wordt om in één keer te overbruggen).
4.5.4.2 Minimale en maximale snelheid in de persleiding
De minimale stroomsnelheid in de drukriolering bedraagt 0,7 m/s. De minimale snelheid moet minimaal in elk segment van de drukriolering gehaald worden (dus niet continu).
Er dient over gewaakt dat het aanslagpeil van alle pompputjes onder het uitstroompeil van de persleiding ligt of maatregelen genomen worden om heveleffecten te vermijden.
Het lengteprofiel van de persleiding kan dalen en stijgen om plaatselijke hindernissen te overwinnen.
Er dient evenwel op gelet dat tegenhellingen niet groter zijn dan 10 % zodat gassen kunnen meegevoerd worden.
4.5.5 Specifieke randvoorwaarden voor drukriolering
4.5.5.1 Waterslag
Er is in principe geen waterslagberekening nodig bij drukriolering omdat een drukriool zich meestal zelf beveiligt, specifieke gevallen zijn te bekijken.
Er moet wel een waterslagberekening gebeuren indien bv. kleine pompstations worden aangesloten op een persleiding van een zwaar pompstation. Berekeningen moeten rekening houden met gelijktijdig uitvallen van de pompen.
Bij de studie dient ook nagekeken te worden of er een risico is dat putten worden leeggezogen door de snelheid en debieten in de centrale persleiding. Dit is te vermijden, en desgevallend te remediëren.
4.5.5.2 Minimale gronddekking
Voor drukriolering is de minimale gronddekking bij voorkeur gelijk aan 0,8 m.
