Module B2100 Functioneel ontwerp: inzameling en transport van afvalwater en (verontreinigd) hemelwater

Transcriptie

1 Module B2100 Functioneel ontwerp: inzameling en transport van afvalwater en (verontreinigd) hemelwater Inhoud 1 Inleiding Verantwoording Wat is veranderd? Opsteller en begeleidingscommissie Leeswijzer 4 2 Functioneel ontwerp Ontwerpproces Toetsing functioneel ontwerp Milieuprestaties Functioneren Toetsing afvoer afvalwater Toetsing afvoer afvalwater gemengd met hemelwater Toetsing afvoer verontreinigd hemelwater Inspanning Inpassing Bovengrondse ruimte Ondergrondse infrastructuur Aansluiting bestaand afvalwatersysteem 8 3 Afvoer van afvalwater Inzameling: de belasting Huishoudelijk afvalwater Afvalwater uit bedrijven Transport (tracébepaling) Hoofdstructuur (vrijverval) Diameter leidingen en bob s (vrijverval) Transport onder druk Afvoer naar rwzi Afstemming capaciteit rwzi Gemalen en persleidingen Toetsing systeem Afvoercapaciteit Berging Verblijftijd (ledigingstijd) Overbelasting vrijvervalriolering Overbelasting drukriolering 13 4 Afvoer van afvalwater gemengd met hemelwater Inzameling Hemelwaterbelasting Huishoudelijk afvalwater 14 Functioneel ontwerp: inzameling en transport van afvalwater en (verontreinigd) hemelwater B2100 Leidraad Riolering 1

2 4.1.3 Afvalwater uit bedrijven Grondwater Transport Hoofdstructuur Lay-out stelsel en tracébepaling Locaties lozingspunten en overstorten Diameter leidingen en bob s Overstortleiding Stuwconstructies en retentievoorzieningen Randvoorzieningen Afvoer naar rwzi Afstemming capaciteit rwzi Gemalen en persleidingen Randvoorzieningen Inleiding Bergbezinkbassins Bergbezinkleidingen Groene berging Moerassysteem Toetsing systeem Berging Afvoercapaciteit Verblijftijd (ledigingstijd) Overbelasting 19 5 Afvoer van verontreinigd hemelwater Inzameling: hemelwaterbelasting Transport Hoofdstructuur en lay-out (vrijverval) Diameter leidingen en bob s (vrijverval) Overstorten Transport onder druk Afvoer naar rwzi Afstemming capaciteit rwzi Gemalen en persleidingen Toetsing systeem Afvoercapaciteit Berging Verblijftijd (ledigingstijd) Overbelasting (voorzieningen en afvoer) 22 Trefwoorden 23 Bijlage 1 Samenvatting ontwerpgrondslagen voor functioneel ontwerp 25 Leidraad Riolering B2100 Functioneel ontwerp: inzameling en transport van afvalwater en (verontreinigd) hemelwater 2

3 1 Inleiding 1.1 Verantwoording Deze module gaat over het functioneel ontwerp van een systeem voor de inzameling en het trans - port van afvalwater en (verontreinigd) hemelwater, toepasbaar in nieuwe en bestaande situaties. Modules ontwerpcyclus Het ontwerpproces bestaat uit drie stappen (zie ook figuur 1.1). De basis voor een functioneel ont - werp is het schetsontwerp (module B1100), waarin alleen de hoofdlijnen (bestemming van water - stromen en structuur) staan. Het functioneel ontwerp (modules B2100, B2200 en B2300) geeft het systeem zijn dimensies. De detaillering en aanleg (module B3000) sluiten de ontwerpcyclus af. Details van systeemonderdelen kunnen de haalbaarheid van het schetsontwerp aanzienlijk beïnvloe - den. Bijvoorbeeld in de keuze van afvoer via het maaiveld of het ruimtebeslag van wadi s. Houd bij het schetsontwerp daarom rekening met dergelijke details. Regelmatige terugkoppelingen tussen het schets-, functioneel en detailontwerp spelen een belangrijke rol binnen het ontwerpproces. beleidsuitgangspunten A-serie C2100 grondwater afvalwater B1100 hemelwater schetsontwerp resultaat: - structuur - locatie gemalen/ uitlaten - m 2 oppervlakte - m 3 afvalwater functioneel ontwerp inrichting systeem Figuur 1.1 Indeling modules op basis van de drie ontwerp - stappen: schetsontwerp, functioneel ontwerp en detailontwerp C2150 C2200 B2100 B2200 B2300 resultaat: - diameters - BOB s - capaciteiten - locatie leidingen, putten en voorzieningen dimensionering systeem D-serie B3000 detailontwerp resultaat: - vormgeving - materiaalkeuze - aanlegmethode dimensionering onderdeel De modules leggen een koppeling met de bestemming van het water (zie ook figuur 1.2). De be - leidsuitgangspunten voor de inzameling en het transport van afval- en hemelwater vindt u in de modules van de A-serie. De modules C2100 en C2200 behandelen de maatstaven en meetmetho - den voor de toetsing en beoordeling van het ontwerp. Module C2150 beschrijft hoe u kunt omgaan met overbelasting. Module B2100 beschrijft het ontwerp van een traditioneel gemengd en (verbeterd) gescheiden rioolstelsel op basis van de indeling in figuur 1.2. Het ontwerp van bijvoorbeeld een infiltratie - transportriool (IT-riool) vindt u in module B2200. Definities afvalwater Volgens de Wet milieubeheer is afvalwater de verzamelterm voor alle soorten afvalwater. Deze module gebruikt de term afvalwater als verzamelterm voor huishoudelijk afvalwater en bedrijfsafvalwater. Zie ook module A3200. Deze module geeft aanwijzingen voor het ontwerp van conventionele riolering, gedimensioneerd op het niveau van bob s (binnen-onderkant-buis), diameters en vormgeving van randvoorzieningen. Ervaren ontwerpers kunnen met deze module stelsels ontwerpen. Voor beginnende ontwerpers be vat deze module veel relevante informatie maar niet voldoende om zelfstandig te kunnen ontwerpen. Functioneel ontwerp: inzameling en transport van afvalwater en (verontreinigd) hemelwater B2100 Leidraad Riolering 3

4 Figuur 1.2 Waterstromen, hun bestemming, typering van systemen en verwijzing naar de relevante modules rwzi bestemming bodem oppervlaktewater waterstroom afvalwater afvalwater hemelwater regenwater grondwater grondwater B2100 dwa vgs gemengd infiltratie drainage It-riool wadi hwa drainage B4000 B2200 B2300 gemengd = combinatie van waterstromen = minder gewenste situatie 1.2 Wat is veranderd? Vanwege de introductie van de gemeentelijke zorgplichten voor afval-, regen- en grondwater zijn de modules B1100, B2100, B2200 en B3000 geactualiseerd. Aan de reeks is module B2300 toegevoegd om het functioneel ontwerp van grondwaterstelsels een duidelijke plek te geven. Daarnaast is de oude module B1200 geïntegreerd in de ontwerpmodules. Deze module gaat ervan uit dat een gemeente bewust kiest welke bestemming (rwzi, bodem of oppervlaktewater) een bepaalde waterstroom (afval-, hemel- of grondwater) moet krijgen, rekening houdend met de lokale voorwaarden. 1.3 Opsteller en begeleidingscommissie De opstellers van deze module zijn Peter Ganzevles (Ganzevles Advies en Management), Ronald Wentink en Floris Boogaard (Tauw) en Aad Oomens, Gert Lemmen en Peter Nieuwhof (Grontmij). De begeleidingscommissie bestond uit: Henk de Heer Albert Burggraaff Arjo Hof Rien de Ridder Jan Rombout Rutgert Smit Derjan Welleweerd Rob Hermans Rijkswaterstaat, voorzitter Gemeente Zeewolde Gemeente Almere Waterschap Zuiderzeeland Gemeente Alphen aan den Rijn Gemeente Heerenveen ONRI, Arcadis Stichting RIONED 1.4 Leeswijzer Hoofdstuk 2 gaat over het functioneel ontwerp van een rioolstelsel. Hoofdstuk 3 beschrijft de afvoer van afvalwater naar de rwzi in een traditioneel (verbeterd) gescheiden stelsel. Hoofdstuk 4 behandelt de afvoer van afval- en hemelwater in een gemengd stelsel. Hoofdstuk 5 gaat over de afvoer van verontreinigd hemelwater, met name in een verbeterd gescheiden stelsel. Bijlage 1 geeft een samenvatting van de ontwerpgrondslagen voor het functioneel ontwerp. Leidraad Riolering B2100 Functioneel ontwerp: inzameling en transport van afvalwater en (verontreinigd) hemelwater 4

5 2 Functioneel ontwerp 2.1 Ontwerpproces Het ontwerpproces voor systemen voor de inzameling en het transport van afval- en hemelwater bestaat uit drie stappen (zie ook figuur 2.2 module B1100): 1 het schetsontwerp, gericht op de inrichting van het systeem en de keuze voor de bestemming van de (afval)waterstromen, in samenhang met het stedelijk ontwerp; 2 het functioneel ontwerp, gericht op de dimensionering van het systeem; 3 het detailontwerp, gericht op de dimensionering van onderdelen. De processtappen in het functioneel ontwerp vindt u in figuur 2.1. Inzameling inventarisatie verhard oppervlak huishoudelijk afvalwater bijzondere lozingen doorlatendheid bodem peilen weg/woningen Figuur 2.1 De processtappen in het functioneel ontwerp Transport bepalen transportroutes tracés bepalen vastleggen locatie voorzieningen bepalen m 2 /m 3 inpassing in ruimtelijk plan Afvoer / zuivering dimensionering stelsel natte profielen diepteligging/bob s diameters toetsing systeem milieuprestatie functioneren inspanning inpassing Het functioneel ontwerp start met een verdere inventarisatie van de omgeving. Voor de dimensio - nering hebt u namelijk meer gedetailleerde gegevens nodig over de bodemgesteldheid (zoals door - latendheid) en peilen (zoals straten en woningen). Op basis van de inventarisatie kunt u de belastin - gen voor de verschillende (deel)systemen vastleggen. Daarna kunt u de tracés bepalen en de plaats van voorzieningen verder invullen en vastleggen. Vervolgens zet u de verschillende mogelijkheden naast elkaar en weegt u deze af. U bepaalt de bijbehorende natte profielen (zoals diameters) en vult Functioneel ontwerp: inzameling en transport van afvalwater en (verontreinigd) hemelwater B2100 Leidraad Riolering 5

6 de diepteligging (zoals verhang en kruisingen) in. Als laatste stap toetst u het systeem. Naast het functioneren toetst u hierbij de milieuprestatie en de (benodigde) inspanningen. In het algemeen doorloopt u de laatste stappen in het proces meerdere malen. Dit omdat verschil - len de voorwaarden tegenstrijdig kunnen zijn voor de dimensionering en positionering van voor - zieningen (zoals een overstort of uitlaat). Zo kan een overstort ruimtelijk niet in te passen zijn of het ontvangende oppervlaktewater niet geschikt. U blijft het ontwerp aanpassen totdat het bij de toetsing aan alle voorwaarden voldoet. 2.2 Toetsing functioneel ontwerp Bij het ontwerp van een rioolsysteem hebt u veel keuzemogelijkheden. Maar gaande het proces wordt het aantal steeds kleiner. Zo beperkt het schetsontwerp uw keuzemogelijkheden, omdat hier - in de bestemming van de waterstromen al vaststaat. Het functioneel ontwerp geeft een (verde re) dimensionering van de (deel)systemen. Ook hierdoor verminderen uw keuzemogelijkheden stapsgewijs. De toetsing van het functioneel ontwerp sluit uiteraard aan op de beoordeling van het schetsontwerp. De toetsing is gericht op: de milieuprestaties (zie paragraaf 2.3); het functioneren (zie paragraaf 2.4); de inspanning (zie paragraaf 2.5). Daarnaast speelt in de toetsing van het functioneel ontwerp de inpassing in de ruimtelijke inrichting een belangrijke rol (zie paragraaf 2.6). Afhankelijk van de waterstroom en de bestemming zijn hierbij belangrijk: de relatie met de bovengrondse inrichting (met name van belang voor hemelwater); inpassing in de totale ondergrondse infrastructuur; aansluiting op het bestaande afvalwatersysteem. In de volgende paragrafen vindt u een toelichting op de verschillende functionele eisen. De bijhorende maatstaven en meetmethoden vindt u in de modules A1100 en C Milieuprestaties In het schetsontwerp staat de bestemming van het afval- en hemelwater op hoofdlijnen vast. Het schetsontwerp geeft aan welk deel van het hemelwater afvoert naar de zuivering en welk deel naar bodem en/of oppervlaktewater. Bij de toetsing van het functioneel ontwerp kijkt u in de eerste plaats of het stelsel deze ambities kan waarborgen. Naast de toetsing op bestemming speelt de verwachte vuilbelasting van bodem en oppervlaktewater een belangrijke rol. Voor de afvoer van afvalwater toetst u de resterende vuilbelasting meestal niet. De rwzi behandelt tenslotte het afvalwater. De effectiviteit van de zuivering bepaalt de kwaliteit van het effluent. Voor de afweging rondom waterstromen en bestemming is het goed ook de mate van afvalwaterzuivering aan te geven. Voor de toetsing van gemengde systemen voor afval- en hemelwater is de vuilbelasting juist wél belangrijk. Uitgangspunt bij het ontwerp van gemengde systemen is dat overstortingen bij zware belasting niet te voorkomen zijn. De daarmee samenhangende vuilbelasting is een belangrijk toetsingscriterium. Ook voor de toetsing van systemen voor verontreinigd hemelwater is de vuilbelasting een belangrijk toetsingscriterium. Een deel van het hemelwater voert af naar de rwzi, Leidraad Riolering B2100 Functioneel ontwerp: inzameling en transport van afvalwater en (verontreinigd) hemelwater 6

7 het restant gaat rechtstreeks naar oppervlaktewater. U toetst de hoeveelheid water die het systeem op jaarbasis rechtstreeks afvoert en de daarmee samenhangende vuilbelasting. 2.4 Functioneren Het ontwerp moet het functioneren van de voorzieningen lange tijd kunnen waarborgen. Hierbij is het uitgangspunt om overlast door water, stank, geluid en/of visuele hinder te voorkomen. Het ontwerp moet worden getoetst onder één of verschillende bedrijfsomstandigheden, afhankelijk van de waterstroom en de bestemming. Wanneer het bijvoorbeeld gaat om afvalwater met als bestem - ming de RWZI hoeft alleen te worden getoetst onder droogweeromstandigheden Toetsing afvoer afvalwater Voor de afvoer van afvalwater is de gemiddelde verblijftijd een belangrijk toetsingscriterium. De verblijftijd is een maatstaf voor de functionele eis dat het afvalwater zonder overmatige aanrot - ting de rwzi moet bereiken. Verder is bij de afvoer van afvalwater de afstroming van belang. Om slibbezinking zo veel mogelijk te voorkomen, controleert u de gemiddelde stroomsnelheden. Daarbij mag bij de uitval van een gemaal de drukopbouw in het stelsel niet tot overstroming van lozings - toestellen of overstortingen op oppervlaktewater leiden. Om hieraan tegemoet te komen, is een bepaalde berging nodig zodat u (nood)maatregelen kunt treffen. Zie module C Toetsing afvoer afvalwater gemengd met hemelwater Voor systemen voor de gemengde afvoer van afval- en hemelwater gelden meer toetsingscriteria: Gemiddelde verblijftijd: het afvalwater moet zonder overmatige aanrotting de rwzi bereiken. Scheiding van afval- en hemelwaterstromen: het afvalwater gaat naar het gemaal, maar bij hevige regen ontstaat ook een waterstroom naar de overstorten. De positionering van de voorzieningen moet ervoor zorgen dat deze waterstromen zo veel mogelijk gescheiden 2 blijven. Afvoercapaciteit: de afvoercapaciteit is een maatstaf voor snelle waterafvoer zonder ongewenste drukopbouw. De drukopbouw kan leiden tot water op straat. Bij het bepalen van de gemiddelde diameter van de aangesloten stelsels speelt de locatie van overstorten een rol. De afvoercapaciteit toetst u met een hydraulische controleberekening Toetsing afvoer verontreinigd hemelwater Voor de afvoer van verontreinigd hemelwater geldt alleen het toetsingscriterium afvoercapaciteit (zie paragraaf 2.4.2). 2.5 Inspanning Naast de aanlegkosten zijn bij de toetsing van het ontwerp de beheerkosten een belangrijk aan - dachts punt. Gezien de vaak lange levensduur kunnen de jaarlijkse beheerkosten verschillen en investeringskosten tenietdoen. Strikt genomen moet een afweging van de benodigde inspanning dus altijd de totale verwachte levensduur omvatten. Aandachtspunten voor de beheerkosten zijn: Controle: (deel)systemen moeten toegankelijk zijn voor controle. De aanpak onderhoud, reparatie, renovatie en vervanging en de ervaring bepalen de noodzaak tot controle, de controlemethode en -frequentie. Naast eventuele overlast voor bewoners en bedrijven speelt bij controlewerk zaam - heden de veiligheid van het eigen personeel een belangrijke rol. Onderhoud: onderhoud is noodzakelijk om de functie van een onderdeel in stand te houden. De onderhoudsmethode en -frequentie bepalen de onderhoudskosten. Naast toegankelijkheid stelt bijvoorbeeld de mate van reiniging eisen aan de vormgeving en het materiaal van een onderdeel. 2 Door kritisch te kijken naar de afvoerstructuur kunt u ook slibafzettingen en de opwoeling van bezonken slib beperken. Functioneel ontwerp: inzameling en transport van afvalwater en (verontreinigd) hemelwater B2100 Leidraad Riolering 7

8 Het volledige document is beschikbaar voor begunstigers. Dit document is volledig beschikbaar voor begunstigers van Stichting RIONED. Als uw organisatie begunstiger is, kunt u inloggen via Vervolgens kunt u dit document volledig bekijken door hier te klikken. Meer informatie over het begunstigerschap van Stichting RIONED kunt u vinden op