| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Udsivning af spildevand fra afløbssystemer

2. Projektering og udførelse af afløbssystemer

Tidligere praksis ved etableringen af de danske kloaksystemer er naturligvis interessant set i forhold til problemstillingen omkring udsivning – specielt når man tager i betragtning, at størsteparten af disse kloakrør fortsat er i funktion. På den anden side er det ligeledes interessant at betragte den nuværende praksis.

Som en baggrund for rapportens efterfølgende kapitler indeholder dette kapitel derfor en kort redegørelse for såvel tidligere som nuværende praksis ved projektering og udførelse af danske afløbsnet.

2.1 Tidligere praksis

Bahl Andersen (1979) anfører, at kloakarbejdet langt op i det 20. århundrede var betragtet med ringeagt, og at folk, som var "nødt" til at beskæftige sig hermed, meget ofte blev rekrutteret fra arbejdsmarkedets yderste restgrupper. Det er nærliggende at antage, at denne tendens ligeledes gjorde sig gældende hos de projekterende og de tilsynsførende, og som dermed samlet blev medvirkende til en forholdsvis ringe standard på de etablerede afløbssystemer, måske helt frem til 1940’erne.

Der er dog næppe nogen entydig sammenhæng mellem afløbsledningernes alder og deres tilstand. Nogle af de ældste ledninger er fortsat i god stand, mens andre og nyere afløbsledninger er i kvalitetsmæssig uacceptabel stand.

Den ældste del af afløbssystemet blev udført i glaserede lerrør (Randrup og Faldager, 1997). Glaserede lerrør er ikke stærke nok til nutidens tunge trafik, men en del af ledningerne er fortsat funktionsdygtige. Ved andet ledningsarbejde (f.eks. i forbindelse med fjernvarme) tæt på eller over lerrørene opstår der imidlertid ofte skader.

Omkring 1920 begyndte betonrør for alvor at overtage markedet, og de blev stort set enerådende frem til introduktionen af plastrør i 1960’erne (Lapertis, 1999).

I perioden omkring 1940-1960 slog en stigende mekanisering igennem og kvaliteten af især rørene blev gradvist forbedret. Afløbsledninger anlagt i denne periode er af en bedre kvalitet, men der var dog fortsat problemer. I begyndelsen af maskingravningen var man bl.a. ikke tilstrækkelig opmærksom på, at det nye, bredere graveprofil kombineret med en mere ujævn ledningsgrav indebar større belastning på rørene.

1960’erne var præget af byggesjusk og dårlig anlægsudførelse, hvilket er hovedårsagen til, at en del ledningssystemer fra denne periode i dag er i en meget dårlig tilstand. Fra og med 70’erne er kvaliteten gradvist blevet forbedret, og især samlingerne er blevet bedre.

De danske kommuner opfatter utætheder i rør- og brøndsamlinger som et af de væsentligste driftsproblemer i afløbssystemet (Guldbæk, 1998). Fra omkring århundredeskiftet og helt frem til ca. 1960 blev pakgarn, ler, cement og asfalt anvendt som samlingsmateriale – med begrænset held, idet så godt som alle disse samlinger i dag må antages at være utætte. Ifølge Randrup og Faldager (1997) blev halvdelen af spalten mellem spidsenden og muffen først fyldt med pakgarn for at centrere rørenden. Derefter blev resten fyldt med ler, cement eller asfalt. Efter 25-40 år er pakgarnet rådnet bort, og det øvrige samlingsmateriale er smuldret eller flydt bort. Ved TV-inspektion af disse ledninger i dag ses det da også ofte, at der er en forskydning i samtlige samlinger, fordi spidsenden er sunket ned i bunden af muffen.

Det var en betydningsfuld forbedring, da gummipakninger blev indført i starten af 1960’erne, selv om de første materialer heller ikke var fuldendte. Først fra omkring 1980 nåede samlingerne den udformning, som vi kender i dag (Randrup og Faldager, 1997).

I dag er der en markant højere bevidsthed i alle led om vigtigheden af kvalitet i det arbejde, der udføres – og materialerne, der anvendes ved nyanlæg, er generelt af en langt bedre kvalitet end tidligere.

2.2 Nuværende praksis ved nyanlæg

Når et nyt anlæg i dag projekteres, tages der i en vis grad indirekte hensyn til risikoen for udsivning. I grundlaget for arbejdet, hvilket normalt er samlet i almindelige og særlige arbejdsbeskrivelser, vil der således i langt de fleste tilfælde være henvisninger til en række normer og standarder, som entreprenøren skal respektere, og som søger at sikre et tæt afløbssystem.

Ved projektering og udførelse skal der tages behørigt hensyn til lægningsforholdene – dvs. lægningsdybde, belastninger på ledningerne, jordbundsforholdene, grundvand og andre lokale forhold. Generelt skal rørene lægges, så de fremover vil kunne bevare de horisontale og vertikale forløb, der er angivet i projektet. Endvidere skal de kunne optage de påvirkende kræfter, uden at dette medfører skade på rør og samlinger.

Opbygningen af en tilfredsstillende ledningsgrav, der opfylder ovennævnte målsætning, skønnes at være tilstede, når henholdsvis DS 430 og DS 437 følges i tilknytning til anvendelse af plast eller betonrør.

Overordnet set opbygges en ledningsgrav som illustreret på figur 2-1 (se nedenstående).

Grundforstærkning anvendes kun, hvis jordbundsundersøgelser viser, at bunden ikke er bæredygtig. I givet fald erstattes det bortgravede materiale med f.eks. et stabilt lag af egnet grus eller lignende.

Understøtning af rørene opnås gennem udjævningslaget og omkringfyldningen. Tilstrækkelig understøtning er vigtig for opnåelse af rørenes ønskede bæreevne.

Figur 2-1:
Princip for opbygning af ledningsgrav (kopi af figur 5.2.2 i DS 430).

Udjævningslagets tykkelse vælges i forhold til rørdimension, muffefremspring, understøtningsform og bundens karakter. I denne forbindelse er det væsentligt at bemærke, at muffen ikke må "bære" røret, idet dette i modsat fald vil kunne skade muffen. Normalt laver man derfor en passende fordybning i udjævningslaget inden røret og muffen nedlægges. Den efterfølgende omkringfyldning vil naturligvis udfylde størsteparten af et eventuelt overskydende luftrum, men det er nærliggende at antage, at der ofte vil være et mindre luftrum tilbage lige under samlingen.

Materialet til omkringfyldningen skal i princippet opfylde de samme krav som materialet til udjævningslaget, og opfyldes disse, kan omkringfyldningen udføres med jord fra ledningsgraven. Omkringfyldningen skal fortsættes til mindst 10 cm over ledningen.

Selve tilfyldningen skal primært opfylde de krav, som stilles i forbindelse med den eventuelle ønskede konstruktion oven over ledningen – f.eks. vejanlæg. Større sten og blokke må dog ikke anvendes.

Hvor der graves i ler eller i andre impermeable jordarter, kan ledningsgravens tilførte fyldmaterialer grundet den væsentlig større hydrauliske ledningsevne medføre strømning af vand langs ledningen. I disse tilfælde anvendes der af og til lerdæmninger, der etableres med jævne mellemrum – f.eks. for hver 30 meter.

2.2.2 Tæthedsprøvning

I nutidens praksis anses korrekt udførte samlinger per definition som værende tætte samlinger. Generelt er det derfor normalt kun ved anlæg af trykledninger og udvalgte strømpeforinger at anlægget kontrolleres ved trykprøvning efter DS 455. Kun hvis tilsynet finder det nødvendigt, f.eks. foranlediget af udført TV-inspektion, afkræves entreprenøren en tæthedsprøvning af gravitationssystemer.

Ved en tæthedsprøvning prøves der enten med luft eller med vand i henhold til DS 455. Ved prøvning med luft påføres systemet et givet lufttryk, og kontrollen foretages herefter ved at måle det tidsrum der går, til udgangstrykket er ændret til en given værdi. Ved prøvning med vand afproppes systemet, hvorefter det fyldes med vand, så det sættes under et givet tryk. Efter en konditioneringsfase måles nu – afhængigt af kontrolniveauet – trykfaldet over en given periode og/eller den vandmængde, der skal tilføres systemet for at opretholde udgangstrykket.

Formålet med konditioneringen er at opnå en temperaturudligning med omgivelserne, at mætte ledningsmaterialet med vand, samt at tage højde for en eventuel fysisk udvidelse af systemet som følge af det forhøjede tryk.

Ved prøvning med vand godkendes anlægget, hvis den vandmængde, der skal tilføres for at opretholde trykket, ikke overskrider de i DS 455 angivne værdier. Ved eksempelvis en ledningsdimension på 500 mm, normalt kontrolniveau og et prøvetryk svarende til 1 meters vandsøjle accepteres en tilført vandmængde på 7 liter/100 meter over 10 minutter, svarende til 0,012 l s^-1 pr. 100 meter (432 l h^-1 km^-1). Ved skærpet kontrolniveau accepteres 0,002 l s^-1 pr. 100 meter (72 l h^-1 km^-1).

Set i relation til problemstillingen omkring udsivning kan man derfor groft sige, at man tillader en vis udsivning fra "tætte" afløbssystemer. På den anden side er det spørgsmålet, om et eventuelt målt væske- eller tryktab reelt skyldes udsivning, eller om årsagen snarere ligger i en fortsat konsolidering.

2.3 Nuværende praksis ved sanering

Ud over den daglige drift og vedligeholdelse har mange danske kommuner i de senere år påbegyndt en systematisk fornyelse af kloaksystemet. På landsplan anvendes der således skønsmæssigt omkring 1-2 milliarder kroner om året til renovering af det offentlige kloaksystem (Tøttrup, 2001). Ifølge en undersøgelse udarbejdet af Kommunernes Landsforening (Kommunernes Landsforening, 1999), ligger den gennemsnitlige årlige investering på 1,2 milliarder kr. Senest er kloakrenoveringsplaner ifølge et lovkrav blevet en del af kommunernes spildevandsplaner.

Ofte sker beslutningen om konkrete tiltag på baggrund af såkaldte saneringsplaner, hvor bl.a. tilstanden af de enkelte ledningsstrækninger i et givet område vurderes udfra en gennemført TV-inspektion.

Ved TV-inspektion af kloakledninger i Danmark afrapporteres de forskellige skader normalt via standardiserede observationstyper angivet i Fotomanualen (Rørcentret, 1997). Det er i denne forbindelse værd at bemærke, at mange TV-inspektionsfirmaer er medlem af Danske TV-inspektionsfirmaers kontrolordning (DTVK), der sikrer en høj kvalitet og ensartethed i vurderingen af ledningernes tilstand.

Når kloakkerne omtales som værende i en dårlig stand, forledes man typisk til at tænke på sammenbrudte eller gennemtærede ledninger (svarende til observationstyperne RB4 og KO4), men denne type fejl er langt fra de hyppigst forekommende (Tabel 2-1). I tilknytning til den nærværende undersøgelse, blev ca. 140 km TV-inspiceret kloak gennemgået, og det gennemsnitlige antal punktobservationer af de forskellige skadestyper beregnet. Som det fremgår af tabel 2-1 var de typiske observationer i højere grad forskudte samlinger, små revner og dårlige påhugninger.

Som det senere vil fremgå af litteraturstudiet (kapitel 3) er TV-inspektion næppe et tilstrækkeligt grundlag for vurdering af saneringsbehovet set i relation til en eventuel risiko for udsivning af spildevand. Man har bl.a. ingen mulighed for at afgøre, om der er samlingsmateriale i samlingerne. Det må derfor påpeges, at en acceptabel kvalitet af afløbssystemet bedømt på baggrund af TV-inspektion, ikke nødvendigvis er ensbetydende med et tæt kloaksystem.

En renovering af ledningsnettet kan ske ved traditionel opgravning eller via en lang række af forskellige opgravningsfrie metoder (No-dig metoder). Det vil dog føre for vidt at gennemgå udvalget af No-dig metoder, hvorfor der henvises til f.eks. Rørcentret (1991).

Tabel 2-1:
Gennemsnitlig antal punktobservationer pr. 1000 meter kloak opgjort for 140 km TV-inspiceret kloak (tilfældigt udvalgt fra områder med varierende alder og karakter). Se Fotomanualen (Rørcentret, 1997) for definition af observationstyper og kategorier. Generelt modsvarer kategori 1 en lille skade og kategorierne 3-4 en stor skade.

2.4 Private ledninger

I betragtning af, at længden af de private kloakledninger som minimum vurderes at svare til det offentlige kloaksystem, er det nærliggende at ofre disse en vis opmærksomhed.

Kendskabet til tilstanden af de private ledninger er generelt meget begrænset, men på baggrund af de hidtidige observationer må det formodes, at kvaliteten generelt er på niveau med eller dårligere end det offentlige ledningssystem. Eksempelvis anfører Reynolds (1994), at kvaliteten af de fleste private ledninger er dårligere end i den offentlige del af afløbssystemet.

En projektgruppe under DANAS (Dansk Afløbs- og Spildevandsforening) har analyseret tilstanden af private stikledninger på baggrund af gennemførte TV-inspektioner i en række kommuner. Jf. Persson et al. (2000) blev konklusionen bl.a., at ca. 30% af de betragtede stikledninger som minimum bør renoveres indenfor de nærmeste år.

Der har i øvrigt i de senere år været stillet en del spørgsmål omkring mulighederne for at sikre en god kvalitet af det private ledningssystem. I denne forbindelse er det værd at bemærke, at Københavns Vand (nu Københavns Energi) har fået foretaget en juridisk vurdering af, hvilke rettigheder og pligter kommuner og private har med hensyn til renovering af private kloakker.