四格式化粪池

技 术 方 案

第一章 概述

1.1简介

化粪池是处理粪便并加以过滤沉淀的构筑物。其原理是固化物在池底分解，上层的水化物体进入管道流走，防止了管道堵塞，给固化物体（粪便等垃圾）有充足的时间水解。广义的四格式化粪池是在传统“三格式”化粪池的基础上，增加了一格，放上碎石、沙子、土壤，再种上美人蕉等根茎植物。这样不仅多了一道过滤程序，而且还能吸收污水中的磷、氮等元素。经处理后，这些生活污水可达到二级排放标准。

1.2应用背景

随着我国农村经济的发展，污水处理需求也随之增大。目前我国农村生活污水每年排放量约80多亿t，但处理还处于起步阶段。据2017年建设部对全国村庄的调查显示，96％的村镇没有排水沟渠和污水处理系统。

大量农村居民的生活污水和畜禽养殖废水直接就近排入河流、水塘，造成河流、水塘等水体的严重污染，影响村民居住环境，威胁村民身体健康和生态安全。党的十六届五中全会明确提出：要按照“生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理民主”的要求，扎实稳步的推进社会主义新农村建设，这是我国今后相当长时期内，国民经济和社会发展的一个重大历史任务和战略决策。

农村污水又具有排放源分散、污水产生量小、水质水量波动大等特点，因此，在农村污水处理过程中，因地制宜地采用投资费用少，运行管理简单的分散式处理工艺是一种理想的选择。

四格式化粪池作为分散式生活污水处理的有效手段，在我国农村有着广泛的应用，并且随着技术的不断革新。可以满足大多数的水质处理要求。

第二章 工艺介绍

2.1技术原理

化粪池是一种利用沉淀和厌氧发酵的原理，去除生活污水中悬浮性有机物的处理设施，属于初级的过渡性生活处理构筑物。生活污水中含有大量粪便、纸屑、病原虫，悬浮物固体浓度为100~350mg/L，有机物浓度CODCr在100~400mg/L之间，其中悬浮性的有机物浓度BOD5为50~200mg/L。污水进入化粪池经过12~24h的沉淀，可去除50%~60%的悬浮物。沉淀下来的污泥经过3个月以上的厌氧发酵分解，使污泥中的有机物分解成稳定的无机物，易腐败的生污泥转化为稳定的熟污泥，改变了污泥的结构，降低了污泥的含水率。定期将污泥清掏外运，填埋或用作肥料。

四格式化粪池是在传统“三格式”化粪池的基础上，增加了一格，放上碎石、沙子、土壤，再种上美人蕉等根茎植物，尾水增加一格湿地系统。湿地中的好氧微生物通过呼吸作用，将废水中的大部分有机物分解成为二氧化碳和水，厌氧细菌将有机物质分解成二氧化碳和甲烷，硝化细菌将铵盐硝化，反硝化细菌将硝态氮还原成氮气，等等。通过这一系列的作用，污水中的主要有机污染物都能得到降解同化，成为微生物细胞的一部分，其余的变成对环境无害的无机物质回归到自然界中。经处理后，这些生活污水可达到二级排放标准。

2.2 处理规模

2.2.1 处理规模

根据业主提供的资料，本化粪池处理规模按200人考虑设计；

2.2.2 规模尺寸

根据化粪池标准图集（02S701）及结合我公司多年项目经验，设计尺寸说明如下；

1）化粪池有效容积：

式中：V—化粪池有效容积（m3）;

Vw—化粪池内污水部分容积（m3）;

Vn—化粪池内污泥部分容积（m3）;

2）污水容积：

3）污泥容积：

根据本工程实际情况，化粪池设计总人数按200人考虑，每人每日污水定额按100L/人.d计算；污水在化粪池内停留时间取24h；实际使用卫生器具的人数与设计总人数的百分比为70%；总容积按粪便污水与生活废水合流设计；计算结果如下：

表2-1污水容积计算表

表2-2污泥容积计算表

则化粪池总容积为22.47m³，考虑设计前瞻性的基础上，结合化粪池标准图集，本次化粪池容积按25m³设计；

2.3工艺流程

图2-1 分散式污水处理工艺流程图

流程说明：农户卫生间及生活废水通过出户管接入室外收集管网，然后重力流进入四格式化粪池。化粪池是利用沉淀和厌氧发酵原理去除生活污水中悬浮性有机物的处理设备。导流管上下错位，不易形成短流，并将整下池体分成三部分；一级厌氧室、二级厌氧室和澄清室，一级、二级厌氧室底部相通，内部可适当加填料。这样的分隔减少了污水与污泥的接触时间，使酸性发酵和碱性发酵两个过程互不干扰，同时填料的存在增加了污水污泥与厌氧菌的接触表面积，大大提高了反应效率。

前端三格式化粪池出水经跌水后进入生态人工湿地单元，湿地上部铺设加气混凝土砌块碎颗粒及瓜子片，瓜子片上栽种植物；湿地下部悬挂弹性填料，与石子等传统填料相比，比表面积更大，有利于增强污水处理效果。污水通过过滤、吸附、硝化与反硝化等，促进生物降解，去除氮磷效果显著。

2.4设计参数

根据业主要求，对工艺部分作出说明如下：

● 设计参数

数 量：1座

结构类型：钢砼结构

尺 寸：8880mm×3640mm×2300mm

停留时间：24h

清掏周期：180d

2.5过粪管安装说明

过粪管安装的位置关系到粪便流动方向，流程长短，是否有利于厌氧和能否有效阻流粪皮、粪渣、以及保持一、二池的有效容积，新鲜粪便进入粪池后，多集中在上层形成粪皮，然后逐渐疏松崩解，比重较大的下沉形成粪渣，粪皮与粪渣之间为稀粪液。寄生虫卵一般都集中在粪皮和粪渣中，因此，过粪管位置要放在寄生虫卵较少的中层粪液。

过粪管位置较好的设置应分别斜插安装在两堵隔墙上：其中第一池到第二池过粪管下端位置在第一池的下 1/3 处，上端在第二池距池顶 100mm 左右：第二池到第三池过粪管下

端位置在第二池的下端 1/3 或中部 1/2 处、上端在第三池距池顶 100mm 左右。

2.5化粪池主要作用

化粪池是基本的污泥处理设施，同时也是生活污水的预处理设施，它的作用表现在:

1、保障生活社区的环境卫生，避免生活污水及污染物在居住环境的扩散；

2、在化粪池厌氧腐化的工作环境中，杀灭蚊蝇虫卵；

3、临时性储存污泥，有机污泥进行厌氧腐化，熟化的有机污泥可作为农用肥料；

4、生活污水的预处理(一级处理)，沉淀杂质，并使大分子有机物水解，成为酸、醇等小分子有机物，改善后续的污水处理。

第三章 施工方案

3.1施工技术准备

组织管理人员做好图纸的会审工作，认真熟悉设计图纸，了解设计意图、认真完善施工组织总设计，具体深化施工方案，编制具体的基础施工方案

3.2物资准备

(1)内容

根据施工方案和进度计划的要求，编制施工机具需要量计划、物质调拨计划，调备充足的施工机械设备

(2)程序

①确定各种物质需要量；

②购买物资；

③保证现场物质供应；

④组织物资按计划进场和保管。

3.3劳动力组织计划

(1)调配实际经验的管理人员，专业队伍施工；

(2)管理人员按照施工进度和劳动力用量计划，组织各个工种的人员及时进场，保证进度计划、安全措施、降低成本、保证质量、质量标准、安全生产、文明施工，使本工程能优质高效地运行。

3.4主要施工方法

3.4.1 施工顺序

化粪池施工主要包括土方挖填，化粪池、进、排水管道等。依据先地下后地上的原则从下往上逐层安排施工，施工时先从化粪池基础，后开始化粪池结构、地下管线施工。

化粪池为埋在地下工程；根据设计图纸钢筋砼施工分二次浇捣施工，（底板和部分池壁一次、池壁一次），盖板为预制盖板。

3.4.2 土方开挖

化粪池区域，清除平整施工场地，开挖采用挖掘机开挖，采用挖掘机开挖，汽车运输至场地回填段，基底留 20cm 保护层，用人工开挖到设计高程。开挖应避免扰动开挖面。挖至设计高程后。回填夯实砂砾石，施工砼垫层。

3.4.3 防水水泥砂浆抹面施工

（1）池抹面前先做充水试验，充水分三次，每次冲水三分之一深，每次充水结束稳定二天，观察和测定渗漏情况，扣除管道的渗漏因素，24小时渗漏率应小于1／1000，根据观察到的渗漏，视具体情况修补。

（2）池内1：2防水水泥砂浆抹面，应分层紧密连接连续涂抹，每层的接缝应上下左右错开，并与施工缝错开。

3.4.4 养护

砼浇筑完毕后，应在12h以内加以覆盖和浇水，浇水次数应能保持砼有足够的湿润状态，养护一般不少于14昼夜。

3.4.5 质量标准保证项目

（1）混凝土所用的水泥、水、骨料等必须符合施工现规范及有关规定，检查出厂合格证或试验报告是否符合质量要求。

（2）混凝土的配合比、搅拌、养护和施工缝处理必须符合施工规范规定。

（3）混凝土强度的试块取样、制作、养护和试验要符合《混凝土强度检验评定标准》。

（4）设计不允许裂缝的结构，严禁出现裂缝。

第四章 投资估算

本工程估算根据化粪池标准图集，按现行有关规定，并结合当地实际情况进行编制。

4.1估算依据

(1) 《建设工程量清单计价规范》GB50500-2013；

(2) 湖南省安装工程消耗量标准(2014)；

(3) 湖南省建筑工程消耗量标准(2014)；

(4) 湖南省建设厅关于发布2014年建设工程人工工资单价的通知（湘建价（2014）112号）；

(5) 企业提供的其他资料。

4.2工程投资估算

1) 总池容25m3，其中挖土土方约80m3（如含岩石层需另外计算），预计费用6000.00元，回填土方约35m3，预计费用3000.00元；

2) 需浇灌混凝土约16m3,预计费用8000.00元；

3) 钢筋费用，约1.5吨，预计费用13500.00元；

4) 池顶盖板，3块，预计费用900.00元；

5) 防水层约120m2，预计费用6000.00元；

6) 湿地池容约60m³，预计费用90000元；

7) 人工费用预计25000.00元；

8) 模板及配件租费6000.00元；

9) 管理费及其他费用15000.00元；

10) 工程总投资合计173400元。

说明：此报价是在理想状态下的预算，该理想状态是地势平坦，工作区内不含岩石层，运输物资方便快捷；最终报价以实际情况为准。

四格式化粪池方案设计