Trykkavløpssystem i villastrøk

Abstract

Målet med denne bacheloroppgaven er å vurdere i hvilken grad bruk av trykkavløpssystem vil være en samfunnsøkonomisk bedre løsning enn bruk av tradisjonelt selvfallssystem for sanering av avløpssystemet i et villastrøk i Kirkenær, Grue kommune. Avløpssonen har tilnærmet flatt terreng og høy grunnvannstand, hvilket gjør at fortsatt bruk av tradisjonelt selvfallssystem vil medføre dype og dyre grøfter. Fordelen ved bruk av trykkavløpssystem er at ledningene kan være av adskillig mindre diameter og de kan følge terrenget.

Oppgaven er løst gjennom å velge ut tre avgrensede områder innenfor et villastrøk som det prosjekteres et tradisjonelt selvfallssystem for, og to typer av trykkavløpssystem. Typene trykkavløpssystem er et system med en pumpe per bolig, og et system der 3-4 boliger deler en pumpe. Prosjekteringen av begge trykkavløpssystemene har inkludert gjenbruk av det eksisterende tradisjonelle avløpssystemet ved bruk av NoDig-metoder. En økonomisk sammenlikning av systemene er foretatt ved bruk av nåverdimetoden med periode på 40 år og internrente på 2 %. Installasjonskostnader samt drift- og vedlikeholdskostnader er inkludert. Det er også undersøkt og diskutert hvilken modell for eierskap og ansvarsforhold som bør brukes ved bruk av trykkavløp, da det ikke foreligger en standard løsning for dette. Utover en økonomisk sammenlikning er det også diskutert miljømessige og samfunnsmessige fordeler og ulemper.

Resultatet viste en økonomisk besparelse på 68,1 % ved bruk av trykkavløpssystemet med 3-4 boliger som deler pumpe sammenliknet med det tradisjonelle selvfallssystemet. Trykkavløpssystemet med en pumpe per bolig ga en økonomisk besparelse på 45,4 %. Bruk av NoDig-metoder for å redusere grøftekostnader var vesentlig for kostnadsbesparelsen. En reduksjon i antall pumper fra totalt 52 trykkavløpspumper til totalt 15 ga en økonomisk besparelse på 41,6 %. Ved å redusere antall pumpestasjoner reduseres anleggskostnader, reinvestering og årlig service knyttet til disse. Miljø- og samfunnsmessige konsekvenser reduseres også, ettersom færre pumpestasjoner og pumper må produseres og reinvesteres, og et mindre antall eiendommer berøres.

Bruk av trykkavløpssystem krever at grunneiere er villige til å ha pumpestasjoner på deres eiendom. Siden det normalt allerede er et eksisterende kommunalt avløpssystem, vannledning og fibernett i urbane områder, vil ikke de typiske «gulrot»-tiltakene kunne anvendes her som ved bruk av trykkavløpssystem i spredtbebygde områder. Hvis en modell velges der kommunen eier og drifter trykkavløpssystemet til og med pumpestasjonen, vil det utgjøre minst forskjell for grunneiere. Samtidig vil det kreve tinglyste avtaler for de berørte eiendommene, og det vil endre det eksisterende private-kommunale grensesnittet for de aktuelle abonnentene. Dette er et etisk dilemma som kommunen må ta stilling til.

Det anbefales sterkt at trykkavløp i kombinasjon med bruk av NoDig-metoder vurderes ved sanering av avløpssystemet, både fra et økonomisk og et miljømessig perspektiv. Det anbefales at en modell for eierskap velges der kommunen eier og er ansvarlig for drift- og vedlikehold av trykkavløpssystemet frem til og med pumpestasjonene. De største utfordringene ved bruk av trykkavløpssystem i avløpssonen anses å være endret privat-kommunalt grensesnitt og om grunneiere vil være villige til å ha pumpestasjoner på deres eiendom.

This bachelor thesis seeks to explore whether using a pressure sewage system (PSS) will be an economically better solution than using a traditional gravity-based sewage system for rehabilitation of a sewage system in a residential area in Kirkenær, Grue municipality. The area has a flat terrain and high ground water level, which means that continued use of a gravity-based system will require deep and expensive ditches. The advantage of using a PSS is that the pipes can be of much smaller dimensions and follow the terrain.

The task has been solved by selecting three areas within the residential area and projecting a traditional gravity-based system and two types of PSS for a comparative study. The pressure sewage systems that have been projected are one that using one pumping station per house, and one where 3-4 houses share a pumping station. Both of the PSS have been projected to reuse the existing traditional sewerage system by use of NoDig technology. The systems have been compared economically by using present value calculations over a period of 40 years, with a discount rate of 2 %. Both installation costs and operation and maintenance costs have been included. It has also been discussed what kind of model for ownership and responsibility should be used if a PSS is selected, as there is not a standard solution to this when applying a PSS in urban areas. In addition to an economical comparison, environmental and social positive and negative effects of using a PSS over a gravity-based system in this area have also been considered.

The result showed the designed PSS with 3-4 houses sharing one pumping station to have an economical advantage of 68,1 % compared to the designed gravity-based system. The designed PSS with one pumping station per house showed an economical saving of 45,6 %. The use of NoDig-methods to reduce the costs associated with installation of the pipes played a crucial part in the large price reduction. Reducing the amount of pumping stations from a total of 52 pumping stations to a total of 15 provided a price reduction of 41,6 %. By reducing the amount of pumping stations, one reduces installation costs, reinvestment costs and yearly service connected to these. Environmental and societal consequences are also reduced, since less pumping stations and pumps has to be produced and reinvested, and a lesser amount of properties will be affected.

The use of PSS requires the good will of the landowners for the pumping stations to be built on their private land. Since there is an already existing municipal sewage system, the usual benefits that have been used to persuade landowners to allow this are not as applicable in urban areas. If an ownership model is chosen where the municipality owns and is responsible for operation and maintenance of the sewage system up to and including the pumping stations, it will provide the least change for the landowners. On the other hand it will require registered land ownership agreements for the affected properties, and it will change the existing standard municipal/private interface for those with pumping stations on their property. This is an ethical dilemma that the municipality must consider.

It is greatly recommended that PSS is considered as an alternative solution for rehabilitation of the old sewage system, both from a financial and environmental aspect. It is recommended that an ownership model where the municipality owns and is responsible for operation and maintenance of the sewage system up to and including the pumping stations is used. The greatest challenges with using PSS in the urban residential area are considered to be the question of the municipal/private interface, and whether landowners will be willing to have pumpstations on their private land.