Riolering weer als nieuw na sleufloze rioolrenovatie

Rioolrenovatie met Glasvezel Versterkt Kunststof (GVK) of naaldvilt resulteert in een riolering die weer minimaal vijftig jaar mee kan. De technieken voor het uitvoeren van de renovatie worden inmiddels wijdverbreid in Nederland toegepast om ons rioleringsnet toekomstbestendig te maken. GWW-Totaal ging op bezoek bij GMB Rioleringstechnieken: in september wordt een nieuwe installatie (de tweede) in gebruik genomen waarmee rioleringsbuizen met GVK tot een diameter van 1.600 milimeter en over een lengte van maximaal 300 meter in één arbeidsgang gerenoveerd kunnen worden.
 
Tekst: ing. Frank de Groot
 
Vrijwel alle woningen in Nederland zijn aangesloten op de in totaal 123.000 kilometer rioolbuizen. De rioolinfrastructuur vraagt voortdurende aandacht van de gemeenten in zowel dagelijks beheer, bij vervanging vanwege slijtage en voor droge voeten, waterkwaliteit en volksgezondheid. Vervanging van het riool is kostbaar maar noodzakelijk voor een goedwerkend afvoersysteem nu en in de toekomst. Op dit moment is er nog steeds een achterstand in de rioolvervanging. Gezien de leeftijdsopbouw van het systeem zullen in de toekomst nog meer buizen dan nu moeten worden vervangen of gerenoveerd.
De Benchmark Rioleringszorg 2013 van de Stichting RIONED, die eens in de drie jaar verschijnt, maakt duidelijk dat in de komende jaren veel ervaren rioolbeheerders met pensioen zullen gaan. Stichting RIONED wijst op het risico dat de besparingsdoelstelling in combinatie met de economische situatie en de effecten van de decentralisatie van taken van rijk en provincie naar de gemeenten kan leiden tot een forse afname van de investeringen in de riolering, waardoor het functioneren afneemt.
‘Er is dan weliswaar geen grote achterstand meer in de rioolvervanging, het onderhoud gaat gewoon door’, zegt Maurice Wagenvoort, bedrijfsdirecteur van GMB Rioleringstechnieken. ‘Op basis van onder meer de Europese Kaderrichtlijn Water en het Nationaal Bestuursakkoord Water moet elke gemeente tegenwoordig een Gemeentelijke RioleringsPlan (GRP) hebben waarin het beleid voor beheer en onderhoud van riolen is vastgelegd. Hierdoor is het bewustzijn bij gemeenten toegenomen dat er meer aandacht moet zijn voor de kwaliteit van de rioleringen. Ook heeft de instroom van jongere rioolbeheerders bij gemeenten de aandacht voor een goed rioolbeheer en nieuwe technieken verhoogd.’
 
Schadebeelden
‘De grootste bedreiging van betonnen rioleringen is de aantasting door biogene sulfiden (zie kadertekst, red.), waardoor het beton oplost en de wanddikte afneemt’, legt Wim Stobbink van GMB uit. Hij is één van Nederlands eerste ZKS (Zertifizierter Kanalsanierungs-Berater) gecertificeerde rioolrenovatie-adviseurs. Hij volgde daartoe in 2013 bij de Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall (DWA) een opleiding. ‘Het is belangrijk om in een dialoog met de opdrachtgever te kijken wat de beste oplossing is. Wij willen niet gezien worden als een aannemer die alleen maar op geld verdienen uit is maar hechten veel waarde aan een open dialoog en prettige samenwerking met onze opdrachtgevers. In de Nederlandse markt loop je vaak tegen aannemers met een gebrek aan kennis aan. Veel bedrijven willen  een graantje meepikken en proberen op basis van de laagste prijs opdrachten in de wacht te slepen. Dat is niet goed voor de kwaliteit. Daarnaast heb je ook vaak te maken met rammelende bestekken die ze daar de kans toe geven. Niet alleen bij gemeenten, maar ook bij adviesbureaus. Zonder kennis van zaken kun je geen goede opdracht in de markt zetten.’
Stobbink legt uit dat ook een zettingsgevoelige ondergrond tot bijvoorbeeld hoekverdraaiingen kan leiden, waardoor de aansluitingen tussen buisdelen gaan lekken of er scheuren ontstaan. ‘En dan heb je nog te maken met belastingen van verkeer of treinen of wisselende grondwaterstanden. Vergeet verder niet dat er in de vorige eeuw veel betonnen rioleringen zijn gelegd met een veel mindere betonkwaliteit dan nu. Ook bij die rioleringen zie je nu problemen ontstaan.’
 
Inspectie en reparatie
Een nadeel van een riolering is dat de staat van onderhoud niet eenvoudig is te controleren. Daarom wordt er gebruik gemaakt van een rijdende camera om de riolering te inspecteren. De camerabeelden worden gemonitord en vastgelegd via computersystemen in de inspectiebus die ter plaatse is. ‘De toestandsaspecten worden vastgelegd door onze professionals. Daartoe zijn onze inspecteurs speciaal opgeleid en gecertificeerd. De vastlegging van de toestand van de riolering door inspectie gebeurt op basis van NEN 3399 ‘Buitenriolering – Classificatiesysteem bij visuele inspectie van objecten’. Bij kleine schades kan er een plaatselijke reparatie plaatsvinden met een met silicaathars geïmpregneerde glasvezelversterkte kunststof deelreparatie’, legt Stobbink uit. Volgens de adviseur spelen ook andere factoren mee bij het bepalen van de aanpak: ‘Zijn er plannen om op korte termijn het hemelwater af te koppelen? Wordt binnen nu en een paar jaar de infrastructuur vernieuwd, waardoor je tegelijkertijd de riolering kan vervangen? Is de riolering al afgeschreven? Het speelt allemaal mee.’
Bij een deelreparatie wordt een packer (een unit met wielen waar een deelkous omheen past) het riool ingeduwd. Vooraf is exact bepaald wat de afstand is van het beschadigde deel tot de put. Wanneer de packer op zijn plaats staat, wordt deze opgeblazen. Omdat er een tijdreagerende en styreenvrije silicaathars wordt gebruikt, hardt de deelkous na enige tijd vanzelf uit. Na drie kwartier uitharding wordt de packer teruggetrokken.
‘Een noviteit is onze WinLiner. Hiermee kunnen we een deel van het riool, inclusief een inlaat aanpakken. Veelal zie je namelijk scheuren in de buis die doorlopen tot in de inlaat. Als je dan de kous aanbrengt en deze ter plaatse van de inlaat open freest, komt een deel van de scheur nog boven de uitgeharde kous uit. Daarmee is het complete schadebeeld niet verholpen. Bij de WinLiner gebruiken we een ingenieuze kous met een uitstulping aan de bovenkant. Nadat de packer iets voorbij de inlaat is blazen we deze voor een deel op, waardoor ook de uitstulping zich omhoog drukt. Vervolgens positioneren we de packer voor de inlaat en schuift de uitstulping in de inlaat. Tot slot brengen we het kousdeel volledig op druk en ontvouwt ook de uitstulping zich volledig in de inlaat.’
Een derde methode is gebruik van een roestvaststalen manchet met een vertanding. Deze wordt gebruikt voor spoedreparaties, waarbij bijvoorbeeld een sterke lekkage moet worden gestopt. Nadat de rvs manchet in een iets ingekrompen toestand op zijn plaats is gebracht, wordt deze uitgedrukt tegen de wand. Door een tire-rap achtige constructie van de vertanding kan de manchet wel worden vergroot, maar springt deze niet meer terug in zijn vorige positie.
 
GVK Relining
Bij GVK strengreling wordt een compleet stuk riool tussen twee of meer putten gerenoveerd. Hierbij brengt men een kunststofvoering aan die bestaat uit een glasvezelversterkt (GVK) weefsel dat geïmpregneerd is met een onverzadigde polyesterhars. Deze kunststofvoering wordt door middel van UV-licht uitgehard. Heel soms (circa 3 procent van de gevallen) wordt daarvoor nog stoom gebruikt. Na uitharding is deze nieuwe naadloze buis volledig bestand tegen zware belastingen. De wanddikte varieert tussen de 4 mm bij de kleinste diameters (300 mm) en 15 mm bij de grootste diameters (1.600 mm). Aansluitend worden alle op de leiding aanwezige inlaten opengefreesd en kan het gerenoveerde riool weer jarenlang dienst doen. Stobbink legt uit dat de kous uit drie of meer lagen bestaat: ‘De buitenste laag is de lichtdichte laag, die voorkomt dat de kous al in de kist of tijdens het inbrengen begint uit te harden. De middelste laag of lagen bevatten de glasweefsel voor opname van de verschillende krachten. Aan de binnenzijde bevindt zich dan nog een luchtdichte folie die er na de uitharding wordt uitgetrokken. Bij de nieuwste versies is dit zelfs niet meer nodig.’
Voor de start van de relining wordt de rioolbuis afgesloten en drooggezet. Vervolgens wordt de buis met een spuitkop onder hoge druk gereinigd. De spuitkop stuwt zichzelf voort en neemt gelijk de touwen mee naar de volgende put. Vervolgens wordt de spuitkop weer teruggetrokken, waarbij het vuil ook meegespoten wordt naar de put en wordt opgezogen. Hierna rijdt men met een camera door het riool voor de laatste inspectie voordat de kous wordt ingebracht. De camerabeelden worden gemonitord en vastgelegd via computersystemen in de inspectiebus die ter plaatse is.
Vervolgens koppelt men een kunststof glijfolie aan één van de touwen die met de spuitkop naar de andere put zijn getrokken. De glijfolie wordt door de riolering getrokken, waarna deze gelijkmatig op de bodem van de riolering ligt. De glijfolie zorgt ervoor dat in de volgende fase de GVK kous soepel en zonder kans op beschadigingen door de riolering glijdt. Om de kous door de riolering te trekken worden een lier en lierkabel gebruikt die met het eerder doorgevoerde touw naar de andere zijde wordt getrokken.
Nadat de kous in de volgende put is aangekomen (of indien gewenst een paar putten verder, tot een maximum van 250 tot 300 meter), wordt deze half opgeblazen. Dit biedt de mogelijkheid om de twee uiteinden van de kous te voorzien van aluminium afsluiters. Deze zijn voorzien van doorvoeropeningen voor kabels, inblaasopeningen en een afsluitbare opening voor het plaatsen van de UV-lichtkern (bij grote diameters) of UV lichttrein (bij kleinere diameters). Rondom deze lichtinstrumenten met wielen en een camera, bevinden zich UV-lampen. De afstand van de lampen tot de uit te harden wand is nauwkeurig ingesteld.
Alvorens de UV-lichtkern wordt geplaatst wordt de kous geheel opgeblazen en nog een keer met de camera gecontroleerd op onvolkomenheden (deze camera zit op de lichtkern/trein). Doordat er zich in de kous ook een kabel bevindt, kan men hiermee de UV-lichtkern handmatig naar het andere deel van de kous halen. Vervolgens wordt deze gecontroleerd teruggetrokken met een snelheid van circa 1 meter per minuut (bij rond 300 mm). Hierbij zorgen de lampen voor een snelle uitharding van de kous. Stobbink: ‘Na uitharding frezen we de inlaten weer open, zodat de toevoer weer is hersteld. Met de robotfrees kunnen we trouwens voorafgaande aan de renovatie ook wortelresten, afzettingen en loshangende voegafdichtingen verwijderen.’
 
GVK of naaldvilt?
Stobbink wijst erop dat er in Nederland ook een andere veelgebruikte techniek is: namelijk relining met naaldvilt: ‘Deze methode passen wij niet toe, maar hij is wel vermeldenswaard. Bij glasvezel versterkt kunststof wordt de sterkte van de kous bepaald door het materiaal glasvezel, in combinatie met de hars. Omdat GVK een zeer hoge sterkte heeft kunnen de kousen ingebouwd worden met een kleinere dikte. Bij naaldvilt zorgt het weefsel niet voor de sterkte van de kous, maar is de hars verantwoordelijk voor de sterkte van de kous. Dit is ook de reden dat er bij het gebruik van naaldvilt een dikkere kous moet worden ingebouwd om de ontwerpsterkte te behalen en er een grotere diameterafname van de oude buis optreedt. Naaldvilt kan zowel met heet water als met stoom worden uitgehard.’
Hij vervolgt: ‘Omdat naaldvilt zeer sterk onderhevig is aan krimp en uitzetting als gevolg van temperatuurverschillen zal dit materiaal altijd gecontroleerd moeten worden opgewarmd en afgekoeld. Dit heeft tot gevolg dat het gehele uithardingsproces van de kous veel langer duurt dan bij GVK. Bij uitharding met behulp van UV-licht is de GVK-kous direct na het passeren van de UV-lampen uitgehard. Daarnaast vertoont dit materiaal nagenoeg geen uitzetting en krimp.’
GMB is zelf voorstander van het gebruik van GVK, maar de rioleringsadviseur vindt objectiviteit en juiste klantinformatie belangrijk. Dus worden ook de beperkingen van GVK ten opzichte van naaldvilt genoemd: ‘Omdat GVK wordt uitgehard met behulp van een lichttrein met UV-lampen is de lengte die in één installatie kan worden aangebracht beperkt tot de lengte van de kabel die aan de lichttrein vast zit. De nieuwe machine die wij in september verwachten heeft een gekoelde kabelhaspel, waardoor we tot 300 meter kabellengte hebben. Bij naaldvilt is de maximale lengte echter alleen beperkt door het gewicht van de kous en capaciteit van de vrachtwagens en de telekranen. Ook kan GVK niet door krappe bochten worden getrokken omdat dan de kabel van de lichttrein in de binnenbocht langs de kous schuurt en deze beschadigt. Tot slot is de minimale diameter beperkt tot 250 mm en de maximale diameter tot 1.600 mm, omdat we de kous bij grotere diameters niet goed meer kunnen doorlichten met uv-licht, omdat de wanddikte van de kous dan toeneemt. Met naaldvilt zijn diameters van 150 tot 3.000 mm haalbaar.’
Stobbink geeft aan dat GVK in de ogen van GMB toch meer voordelen biedt. ‘Ook als je bedenkt dat er, in tegenstelling tot bij naaldvilt, bijna geen styreen vrijkomt bij het uitharden en er dus geen geuroverlast ontstaat in de omgeving. Bovendien zal er geen styreenhoudend afvalwater – gebruikt als warmte medium bij het uitharden van naaldvilt – worden geloosd. Maar desondanks kan ook naaldvilt in veel situaties een prima oplossing zijn.’
Maurice Wagenvoort constateert tot slot dat er weliswaar veel aandacht is voor rioolrenovatie, maar dat de inspectieputten nog wel eens vergeten worden en dat is jammer omdat de opdrachtgever ook ‘nieuwe’ buizen krijgt na het renoveren. ‘Al is er wel een tendens te bespeuren dat er ook steeds meer putrenovaties toegepast worden. Het probleem is echter dat niemand goed zicht heeft op welke techniek in welke situatie ‘de beste’ is. Op dit moment loopt er een grote proef met betrekking tot de verschillende put-renovatietechnieken bij het IKT in Gelsenkirchen. Daarnaast loopt er in Almere een praktijkproef in samenwerking met het IKT. Aan de hand van de uitkomsten van deze beide proeven zal veel duidelijk worden met betrekking tot de geschiktheid van de verschillende technieken en toe te passen materialen.’
 

GMB in het kort

GMB Rioleringstechnieken maakt deel uit van het veelzijdige familiebedrijf GMB. Het bedrijf is gespecialiseerd in water, energie en grondstoffen en heeft vier business units.

• GMB Civiel. Realisatie van wegen, kunstwerken, haventerminals en waterkeringen, maar ook gemalen, drinkwaterpompstations, afvalwaterzuiveringsinstallaties en vergistingsinstallaties.
• GMB Services. Onderhoud van afvalwater-, drinkwater- of industriële installaties: van zandfilter tot elektrotechnische installatie en van betonrenovatie tot leidinginspectie.
• GMB Bioenergie. Haalt energie en nuttige grondstoffen uit reststromen. Verwerking zuiveringsslib tot biogranulaat en winning ammoniumsulfaat. Winning groen gas, groene stroom en warmte uit organisch afval. Winning nuttige grondstoffen (waarmee bijvoorbeeld kunstmest is te maken) uit menselijke urine (zoals bij Pinkpop en de komende Vierdaagse in Nijmegen).
• GMB Rioleringstechnieken. Renovatie en onderhoud van riolering.

 
Meer weten? Kijk op www.gmb.eu.

Hoe ontstaat betonschade in riolering?

 
Aantasting door ‘biogene sulfiden’ van vrij verval betonnen rioolstelsels is een belangrijke oorzaak voor schade en verkorting van de levensduur van deze rioolstelsels. Riolen van gres en van kunststoffen worden niet aangetast door biogene sulfiden. De schade kan op verschillende plaatsen in het rioolstelsel optreden. Deze locaties zijn echter gemakkelijk te herkennen, zodat schade is te herstellen.

In het riool vrijkomende gasvormige biogene sulfiden vormen met het in de riool aanwezige sulfaathoudende rioolwater onder meer H2S (waterstofsulfide). Kolonies van aerobe bacteriën (die hebben zuurstof nodig) op de buiswand zetten de gasvormige waterstofsulfide om naar zwavelzuur, die het basische cementgebonden materiaal waaruit de betonbuis bestaat ‘oplost’. Uiteindelijk neemt dus de dikte van de buis af en dat leidt tot verzwakking van de buis. Hierdoor kan er op de lange termijn scheurvorming en breuk optreden en eventueel aanwezige wapening wordt dan ook aangetast.
Biogene sulfiden kunnen vrijkomen uit de slijmhuid of bezinksel op de bodem, dat zich na verloop van jaren aan de binnenzijde van de riolering vormt. Een tweede oorzaak zijn anaërobe processen (zuurstofloos) in persleidingen. Bacteriën in rioolwater dat stilstaat in de zuurstofloze persleiding, produceren biogene sulfiden. Deze komen vrij in het riool zodra de inhoud van de persleiding wordt geloosd in de riolering. De riolering kan tot slot worden aangetast door directe lozing van agressief afvalwater.
Overigens leidt H2S niet alleen tot aantasting, maar het kan ook tot ernstige stankoverlast (de bekende geur van ‘rottende eieren’) leiden. Er is dan ook een direct verband tussen stankoverlast en aantasting.
 
Aantastingssnelheid
De onregelmatige vorm van de aangetaste buiswand levert een vergroot oppervlak, waardoor de biologische en chemische activiteit verder wordt gestimuleerd. De afstroming in het riool spoelt de aantastingsproducten uit (erosie), zodat steeds een nieuw vers front beschikbaar is voor continue aantasting. De maximale erosie is bij de waterlijn en in de kroon van de buis, twee locaties met de hoogste buigtrekspanningen. Bij overbelasting stort de aldus verzwakte buis in.
De aantasting neemt toe bij hogere temperatuur, hogere H2S-concentratie en hogere vochtigheidsgraad. De snelheid van de aantasting varieert van 1 mm/jaar onder gunstigere omstandigheden (1 ppm in rioolatmosfeer bij T=20°C) tot 12 mm/jaar bij hoge agressiviteit (50 ppm in rioolatmosfeer bij T=27°C).
 
Bron: Snaterse, Kees, ‘Goed asset management voorkomt aantasting door biogene sulfiden en ander agressief afvalwater’, WT-Afvalwater, februari 2014.