NL1042440B1 - Werkwijze en inrichting voor het infiltreren van regenwater - Google Patents

Abstract

WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET INFILTREREN VAN REGENWATER De onderhavige uitvinding betreft een werkwijze en een inrichting voor het infiltreren van regenwater in straten door middel van een aanpassing van bestaande straatkolken waardoor dit regenwater niet langer leidt tot hydraulische overbelasting van riolen en waterzuiveringen, er wordt bijgedragen aan vermindering van wateroverlast en verlaging van grondwaterstanden wordt voorkomen. De onderhavige uitvinding richt zich derhalve op het in situ ten behoeve van infiltratie aanpassen van straatkolken van bestaande gemengde rioolstelsels.

Description

WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET INFILTREREN VAN REGENWATER

GEBIED VAN DE UITVINDING

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op het terrein van de waterhuishouding, meer in het bijzonder op het in stedelijke gebieden op zodanige wijze afvoeren van hemelwater dat hydraulische overbelasting van riolen en waterzuiveringen en verlaging van grondwaterstanden worden voorkomen.

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

Ten tijde van de aanleg van de eerste rioolstelsels was de waterbelasting van deze stelsels nog relatief beperkt en was het op het rioolstelsel lozen van hemelwater van daken, wegen en verharde terreinen vanzelfsprekend. Er was destijds derhalve sprake van een zogenaamd gemengd rioolstelsel. Door de toename van het verharde oppervlak in stedelijke gebieden enerzijds en de toename van de frequentie en intensiteit van neerslag anderzijds is het aanleggen van gemengde rioolstelsels tegenwoordig ongebruikelijk en op veel plaatsen zelfs verboden. Het regenwater wordt daarbij separaat afgevoerd richting oppervlaktewater of naar speciaal daarvoor aangelegde infiltratiebekkens.

De problemen die zich voordoen bij een te groot aanbod aan hemelwater in de riolering zijn onder andere: het overstorten van deels onbehandeld afvalwater door de waterzuiveringsinstallatie; het onderlopen van straten op plaatsen waar de riolering wordt overbelast met gemengd rioolwater; - verdroging van de grond onder grote oppervlakken aaneengesloten verharding.

Op steeds meer plaatsen in Nederland ondervindt men overlast door de overbelasting van vaak oude, gemengde rioolstelsels. Het is niet haalbaar en/of betaalbaar om de riolering en de waterzuiveringsinstallaties te vervangen door stelsels en installaties met een grotere capaciteit. Dat zou ook niet logisch zijn, want het hemelwater is nauwelijks vervuild zolang het niet gemengd is met afvalwater. In feite verdunnen de gemengde rioolstelsels vervuild afvalwater met schoon regenwater, waarna het totale mengsel van deze twee soorten water tegen hoge kosten en met een hoog verbruik van energie moet worden gezuiverd.

De vervanging van gemengde rioolstelsels door gescheiden stelsels is zeer kostbaar en dikwijls ook niet mogelijk. Dientengevolge is er een toenemende belangstelling voor infiltratie van hemelwater.

De geschetste tendens in toename van verhardingen en hoeveelheid regen en de daling van grondwaterstanden, heeft in de afgelopen jaren verder doorgezet. Infiltratie van hemelwater staat als gevolg daarvan steeds meer in de belangstelling. Daarom wordt ook gekeken naar alternatieven. Als een oplossing wordt reeds enige tijd bij voorbeeld het afkoppelen van regenwater gestimuleerd bij particulieren en bedrijven. Daarbij wordt het regenwater afkomstig van daken en verhardingen opgevangen in bassins, infiltratievijvers en/of ondergrondse infiltratiebuffers.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

De onderhavige uitvinding betreft een werkwijze en een inrichting voor het infiltreren van regenwater in straten door middel van een aanpassing van bestaande straatkolken waardoor dit regenwater niet langer leidt tot hydraulische overbelasting van riolen en waterzuiveringen, er wordt bijgedragen aan vermindering van wateroverlast en verlaging van grondwaterstanden wordt voorkomen. De onderhavige uitvinding richt zich derhalve op het in situ ten behoeve van infiltratie aanpassen van straatkolken van bestaande gemengde rioolstelsels.

BEKNOPTE OMSCHRIJVING VAN DE FIGUREN

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van schematische weergaven van een tweetal uitvoeringsvoorbeelden. Daarbij toont: - FIG. 1 een schematische langsdoorsnede van een kolk in een straatoppervlak of andersoortig bestraat oppervlak met een volgens de uitvinding daarin aangebrachte infiltratiebuis; - FIG. 2 een schematische langsdoorsnede van een kolk in een straatoppervlak of andersoortig bestraat oppervlak met een volgens de uitvinding daarin aangebrachte infiltratiebuis en water onttrekkingsmiddelen.

In de figuren hebben gelijke of gelijksoortige delen gelijke of gelijksoortige verwijzingscijfers.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDING

Een straat- of trottoirkolk, verder vooral straatkolk of kolk genoemd, is een voorziening om regenwater dat op verharde oppervlakken valt af te voeren. Een kolk is doorgaans aangesloten op het vuilwaterriool of op een regenwaterriool of soms op een directe afvoerleiding naar oppervlaktewater. Veel kolken hebben een stankscherm om te voorkomen dat gassen vanuit het riool overlast of gevaar opleveren. Terwijl in het verleden vrijwel uitsluitend straatkolken welke een betonnen onderbak omvatten, werden toegepast, wordt er tegenwoordig steeds meer gebruik gemaakt van straatkolken met een onderbak van PVC. De uitvinding omvat het aanpassen van bestaande, in een bestrating of andersoortig verhard oppervlak aangebrachte straatkolken volgens de stand van de techniek, verder ook wel kolken genoemd, waarbij de straatkolken worden voorzien van een infiltratie filterbuis. De aanpassing omvat het in de bodem van de onderbak van een straatkolk, verder ook de bodem van een straatkolk genoemd, boren van een gat gevolgd door het door dit gat verrichten van een grondboring voor het inbrengen van een infiltratiebuis. In een uitvoeringsvorm heeft de lengterichting van het via de grondboring te maken gat waarin de infiltratiebuis wordt aangebracht een in hoofdzaak verticale oriëntatie. In diverse van de mogelijke uitvoeringsvormen omvat de infiltratiebuis een kunststof buis met een lengte van meerdere meters, waarbij de buis infiltratieopeningen (gaatjes, sleuven etc) omvat. Om het buitenoppervlak van de buis kan een geotextiel of een vergelijkbaar waterdoorlatend materiaal worden aangebracht zodat de intreding van gronddeeltjes vanuit de bodem in de buis wordt voorkomen. Tevens kan rondom de buis, tussen het geotextiel of vergelijkbare materiaal en de grond, grind worden aangebracht zodat het infiltrerend vermogen wordt vergroot. De buis wordt in de bodem van de kolk vastgezet en de spleet tussen de buitenomtrek van de buis en de binnenomtrek van het in de bodem van de kolk geboorde gat wordt in hoofdzaak waterdicht afgedicht zodat geen waterinfiltratie direct onder de kolk kan optreden. Hiermee wordt uitspoeling van zand en daarmee verzakking van de kolk voorkomen. FIG. 1 toont een schematische langsdoorsnede van een kolk 1 in een straatoppervlak of andersoortig bestraat oppervlak 2 met een volgens de uitvinding door een gat 3 in de bodem van de kolk in de grond aangebrachte infiltratiebuis 4.

In de getoonde uitvoeringsvorm ligt het bovenste uiteinde van de in hoofdzaak verticaal gepositioneerde infiltratiebuis 4 hoger dan de bodem van de kolk. De afdichting 5 tussen de buitenomtrek van de buis 4 en de binnenomtrek van het gat 3 in de bodem van de kolk kan bestaan uit kneedbare, stortbare of verspuitbare materialen, zoals bij voorbeeld mortels of kitten welke in de spleet tussen de buis 4 en het gat 3 worden aangebracht. De afdichting kan echter ook bij voorbeeld een uit een elastisch vervormbaar materiaal, zoals rubber, vervaardigd manchet omvatten dat qua vorm en afmetingen is afgestemd op het langs de buitenomtrek aangrijpen van de rand van het gat 3 in de bodem van de kolk en op het langs de binnenomtrek de buis afdichtend omsluiten. In een andere uitvoeringsvorm kan de afdichting tussen de buis en de kolk een elastisch vervormbare conische afdichtring omvatten.

De uitvinding voorziet er overigens in dat het bovenste uiteinde van de buis wordt afgedekt met een filterkap 6. Daarmee wordt voorkomen dat zand, slib en organisch afval dat vanaf de straat in de kolk spoelt, direct in de i nf i It rat iebuis terechtkomt en deze verstopt. Deze materialen verzamelen zich als een slib op de bodem van de kolk en kunnen vervolgens met behulp van kolkenzuigers worden verwijderd.

Straatkolken zijn in het algemeen uitgerust met een stankslot om te voorkomen dat stank vanuit het riool via de kolken in de leefomgeving terecht komen. Een dergelijk stankslot werkt op basis van de aanwezigheid van een laag water op de bodem van de kolk. Het stankslot is feitelijk een schot waarvan de onderrand in dit water hangt. Het inkomende water loopt onder de onderrand van dit schot door en gaat vervolgens naar het riool. Stinkende lucht uit het riool kan door de aanwezigheid van de waterlaag niet onder dit schot door. Om te voorkomen dat dit stankslot niet meer werkt, moet er voor worden gezorgd dat er altijd voldoende water in de kolk blijft staan zodat de luchtafdichting wordt gehandhaafd. Uiteraard mag het aanbrengen van een infiltratiebuis de werking van het stankslot niet teniet doen. Dit wordt bereikt door de positie van het bovenste uiteinde van de infiltratiebuis zo te kiezen dat dit hoger ligt dan de onderzijde van het schot maar lager dan de overstort naar het riool.

Het aanbrengen van infiltratiebuizen kan plaatsvinden in één werkgang, met behulp van gangbaar materieel en met toepassing van gangbare materialen. De uitvinding voorziet erin dat alle reguliere filtratie- en infiltratiebuizen kunnen worden toegepast. De te kiezen materiaalsoort, dikte en lengte van de buis, de plaatsing en de afmetingen van de infiltratie sleuven, de toe te passen geotextielsoort(en), grindsoort, etc. zijn afhankelijk van de grondsoort, hoogte van de grondwaterspiegel en de gewenste betrouwbaarheid en levensduur van het systeem.

De afwerking in de kolk is afhankelijk van de soort kolk. De toe te passen boortechniek voor de grondboring is afhankelijk van de grondsoort en de gewenste dimensies van de infiltratiebuizen maar ook van de beschikbare manoeuvreerruimte rondom de kolk. Een infiltratiebuis kan typisch circa 2 m3per uur aan regenwater infiltreren. Een reguliere kolk voert het regenwater af van ca. 100 m2 verhard oppervlak. Tijdens wolkbreuken, welke slechts enkele malen per jaar optreden, wordt per uur ca. 3 m3 regenwater per kolk aangeboden. De infiltratiebuis kan in die situatie een vermindering van de via het riool af te voeren regenwater van ca. 60% realiseren. Bij minder intensieve regenbuien loopt dit percentage, afhankelijk van de intensiteit van de bui, op tot 100% van het regenwater.

De werkwijze volgens de uitvinding gaat uit van het in situ aanpassen van bestaande straatkolken en vereist derhalve geen vervanging of tijdelijke verwijdering van kolken met de daarbij behorende bestratingswerkzaamheden en kosten. De werkwijze heeft bovendien als voordeel dat de reguliere reiniging met behulp van kolkenzuigers zonder een noodzaak tot aanpassing ervan kan worden voortgezet. Het putdeksel wordt verwijderd en de vacuümwagen zuigt het bezinksel rond de infiltratiebuis weg. In dezelfde werkgang kan vervolgens ook de filterbuis worden gespoeld waardoor verstoppingen worden voorkomen. Daartoe wordt de filterkap 5 op de bovenkant van de buis verwijderd en wordt met een hoge druk slang de binnenkant van de filterbuis gereinigd.

De hierboven aangegeven werkwijze is niet beperkt tot toepassing in de openbare ruimte, maar kan ook worden toegepast in situaties waarin particulieren of bedrijven op hun eigen terrein reeds putten en/of kolken bezitten voor de infiltratie van regenwater. De uitvinding voorziet erin dat in dergelijke gevallen de putten en kolken ook kunnen worden ingericht als gecombineerde infiltratie-/onttrekkingsput waarbij de filtratiebuis een dubbele functie omvat. De eerste functie omvat het infiltreren van hemelwater zoals in het bovenstaande beschreven en de tweede functie omvat het fungeren als mantelbuis voor het inbrengen van een pomp voor de onttrekking van grondwater. FIG. 2 toont een schematische langsdoorsnede van een kolk in een bestraat oppervlak met een volgens de uitvinding daarin aangebrachte infiltratiebuis en water onttrekkingsmiddelen. In deze uitvoeringsvorm omvatten de water onttrekkingsmiddelen een in de infiltratiebuis onder het grondwater niveau gepositioneerde perspomp 7. De kolk omvat in deze uitvoeringsvorm een regenwater aanvoerleiding 8 welke bij voorbeeld onder meer van een dak afkomstig regenwater aanvoert naar de kolk. Tevens omvat de kolk een hoger dan de regenwater aanvoer en het bovenste uiteinde van de buis 4 gelegen regenwater overloop 9 waar vandaan een teveel aan regenwater, bij voorbeeld in geval van een wolkbreuk, naar een lager gelegen punt kan stromen. De overloop kan het water bij voorbeeld lozen op een ondergrondse regenbak of infiltratiebak.

Het door de pomp 7 opgepompte water wordt door een bronwater leiding 10 naar de locatie gepompt waar het water wordt gebruikt. Uiteraard omvat de inrichting in deze uitvoeringsvorm met water onttrekkingsmiddelen ook een elektrische leiding 11 welke de pomp 7 van elektrische voeding voorziet.

In de in FIG. 1 en FIG. 2 weergegeven, door middel van de werkwijze volgens de uitvinding verkregen,uitvoeringsvormen van het water afvoersysteem volgens de uitvinding kan de toestand van de straatkolk worden aangeduid als de gebruikstoestand van de toestand.

De term "omvatten" kan in een uitvoeringsvorm de betekenis hebben van "bestaan uit", maar kan in een andere uitvoeringsvorm ook worden uitgelegd als "ten minste bevattende het gedefinieerde element of object en optioneel één of meer andere elementen of objecten".

Oppervlakken welke zijn bestraat met klinkers of vergelijkbaar materiaal of zijn voorzien van een van een andersoortige deklaag, zoals bij voorbeeld beton of asfalt, welke voor water niet of nauwelijks doorlaatbaar zijn, kunnen in de conclusies worden aangeduid als 'verharde oppervlakken'.

De in deze beschrijving besproken en in de figuren getoonde uitvoeringsvoorbeelden van de inrichting volgens de uitvinding zijn slechts twee van de vele binnen het kader van de uitvinding mogelijke uitvoeringsvormen en dienen derhalve als niet-limitatief te worden beschouwd.

Claims (9)

1. Werkwijze voor het bewerkstelligen van infiltratie van onder meer regenwater in de bodem onder verharde oppervlakken welke één of meer straatkolken omvatten, met het kenmerk, dat de werkwijze het in situ in de bodem van de straatkolk boren van een gat (3) omvat en het vervolgens door dit gat in de grond onder de straatkolk boren van een gat waarin een buis (4) welke over ten minste een deel van de lengte perforaties omvat wordt aangebracht en waarbij de spleet tussen de buitenomtrek van de buis (4) en de omtrek van het gat (3) in hoofdzaak waterdicht wordt afgedicht.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de lengterichting van het onder de straatkolk in de grond te boren gat waarin de buis (4) wordt aangebracht een in hoofdzaak verticale oriëntatie omvat.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het in hoofdzaak waterdicht afdichten van de spleet tussen de buitenomtrek van de buis (4) en de omtrek van het gat (3) wordt bewerkstelligd met behulp van een mortel, kit, manchet en/of afdichtring.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de afdichtring coniciteit omvat.

5. Werkwijze volgens één of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het bovenste uiteinde van de buis (4) in de gebruikstoestand van de straatkolk hoger ligt dan de bodem van de straatkolk.

6. Werkwijze volgens één of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de werkwijze het met een filterkap (6) afdekken van het bovenste uiteinde van de buis (4) omvat.

7. Werkwijze volgens één of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de werkwijze het in de buis (4) aanbrengen van water onttrekkingsmiddelen omvat.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de water onttrekkingsmiddelen een perspomp (7) omvatten.

9. Een met de werkwijze volgens één of meer van de voorgaande conclusies verkregen regenwater infiltratiesysteem.