预制装配式化粪池在地下管网维修改造工程中的应用

许琪娟

甘肃省建设监理有限责任公司，甘肃 兰州 730030

摘要:化粪池在处理日常生活的污水起了关键的作用，在地下管网维修改造工程，由于场地条件限制，现浇混凝土化粪池和玻璃钢化粪池在施工过程中存在缺陷和不足，而装配式化粪池施工方便，工期短；可利用零散不规则场地自由组合摆放；造价低等特点；在地下管网维修改造工程中优势突出。

关键词：预制装配式化粪池；场地限制；自由布置；多级处理

1 化粪池原理

化粪池是处理粪便和生活污水并加以过滤沉淀的预处理设施，利用了厌氧发酵和静置分离的原理。污水进入化粪池经过12-24h的沉淀，在重力作用下，污水中的大颗粒物质分解成沉渣和浮渣，其中悬浮的有机物浓度BOD₅为50-200mg/L，可去除50%-60%的的悬浮物，沉淀下来的污泥经过3个多月的厌氧发酵分解，使污泥中的有机物分解成稳定的无机物，而介于沉渣和浮渣之间的污水无特殊要求时可直接排放^[1,2,3]。因此，化粪池在减轻排水管道的堵塞和减少污染物的含量等方面起了很重要的作用。

2 预制装配式化粪池施工过程

2.1某地下管网维修改造工程项目简介

某办公楼前院落地下管网由于施工较早，各种管道老化，且原有砖砌化粪池附近出现渗水，严重影响办公楼和附近居民的生活。因此，此项目主要是对给排水、采暖、消防管道进行拆除和更换，拆除原有管沟和化粪池并新建。

图1 化粪池周边环境示意图

在施工现场开挖过程中发现新建化粪池位置北侧是原有管沟，南侧是办公楼和居民楼，西侧是旧化粪池，东侧附近是办公楼台阶，且场地狭小，原设计为有效容积为60m³的现浇钢筋砼化粪池，场地无法满足设计要求，见图1，根据现场情况和进度要求，监理部与设计沟通建议重新核算化粪池容积，并且为了方便施工建议更换为预制装配式钢筋砼化粪池，设计同意并经核算有效容积50m³的化粪池满足要求。化粪池的容积由有效容积和保护层容积组成，保护层容积为250mm-450mm，一般为定值，有效容积由以下公式确定^[5]：

V=V₁+V₂

式中：V-化粪池有效容积；V₁-污水部分容积；V₂-污泥部分容积；

V₁=αNqt/24×1000；V₂=aNT(1-b)K×1.2/(1-c)×1000

V=(Nqt/24×1000)+(aNT(1-b)K×1.2/(1-c)×1000)

式中：α-化粪池使用人数占总数的百分比；N-化粪池实际使用人数;q-每人每天排水量，同生活用水量相同（L/人·d）；a-每人每天污泥量计算时去0.7L/人·d；t-污水在池中停留时间（h）；T-污泥清掏周期（d）；b-进入化粪池的新鲜污泥的含水率，取95%；c-化粪池中发酵浓缩和污泥的含水率，取90%;K-污泥发酵后体积缩减系数；取0.8；1.2-清掏污泥后考虑遗留20%熟污泥量的容积数。

根据建筑物的性质、用水量标准、当地气候条件确定的清掏周期、污水停留时间和化粪池的实际使用人数等条件，依据图集选用化粪池，这样既不会因为化粪池容积不够，起不到应有的作用，也不会使化粪池太大而造成浪费。

2.2装配式化粪池施工工艺

根据预制装配式化粪池厂家提供的图集，化粪池垫层采用Φ12的钢筋和砼（C20，30cm厚）作为化粪池基础；化粪池每组构件由3块标准件和盖板组成，其标准件尺寸：长×宽×高=2.3m×2.3m×1.03m，化粪池盖板设置了Φ700mm的检查孔，每组构件通过Φ400mm的贯通孔连通，贯通孔高度为1.5m，化粪池进水口高度为2.6m，出水口高度为2.5m，进出水口高差为10cm。由于场地条件的限制，该化粪池采用了5组构件，且预制装配式化粪池可自由组合，根据场地条件吊装摆成“L”型，见图2，每块标准件通过凹凸沟槽连接，其拼缝处进行抹灰处理，化粪池内部采用聚乙烯丙纶复合防水卷材作为防水材料，整个施工完成后对化粪池做满水试验，观察24h有无渗漏情况，若无渗漏则化粪池施工完成。而化粪池的组装过程仅需一天时间，与现浇钢筋砼化粪池相比节约了时间成本，提高了经济和社会效益。

图2 预制装配式化粪池构件示意图

3、预制装配式化粪池与传统化粪池的对比

砖砌化粪池由混凝土垫层、砖砌墙体、现浇或预制盖板、检查孔等组成，由于中间墙体为砖砌，随着时间的流逝，砖强度下降而导致易碎，墙体容易产生渗漏。

钢筋混凝土化粪池主要是由地底板和墙体整体浇筑，再加上现浇或预制盖板、检查孔等组成，与砖砌化粪池相比，其整体强度和抗渗性能较好。

玻璃钢化粪池是采用整体式玻璃钢材料，直接吊装到位,优点是施工速度快，整体性好且不易渗漏；缺点是内部结构没有砖砌和现浇化粪池合理，水处理效果与砖砌和现浇化粪池比较较差，其质量主要取决于池体玻璃钢的质量，若采用劣质材料，则化粪池易坍塌，存在安全隐患，玻璃钢化粪池对回填土要求较高，需要过筛。

预制装配式化粪池是由2节或3节钢筋砼管组成，其长×宽×高=2.3m×2.3m×1.03m，底板与最下面一层为整体构件，该化粪池与前者相比施工方便，一次性安装，工期短；多次循环，多级处理，排水环保达标；池体之间采用凸凹槽方式连接，密封性能好；工艺合理经久耐用；构造紧凑，受力均匀，抗压强度高；可利用零散不规则场地条件自由组合摆放，“L”型、“U”型、“由”字型和“一”字型等其他不规则形状；价格低廉，节约成本。

以50m³化粪池为标准，砖砌化粪池、钢筋混凝土化粪池、玻璃钢化粪池和预制装配式化粪池的优缺点见表1^[4]，其中造价按目前材料费用计算。

表1 常见化粪池优缺点对比表（50 m³）

4、结论及展望

随着社会的进步和经济发展，环境保护已成为人们十分关注的话题，生活污水对环境的影响日益严重，而化粪池在处理日常生活的污水起了关键的作用，装配式化粪池的产生又是建筑行业的一大进步，其施工方便，工期短；可利用零散不规则场地自由组合摆放；造价低等特点；在地下管网维修改造工程中优势突出。并且装配式钢筋混凝土标准件的生产和使用已成为未来建筑行业的发展趋势，装配式化粪池除了适用于地下管网维修改造工程外，其他新建工程中也可推广和使用。

地下管沟施工过程中施工工艺复杂，施工过程较慢，在未来的发展中，预制装配式厂家是否也考虑生产装配式管沟标准件，从而简化和方便管沟的施工，创造更好的经济和社会效益。

参考文献

[1] 王增长.建筑给水排水工程[M].北京：中国建筑工业出版社，2005

[2] 张立秋.王宝贞.王琳，等.处理城市污水的生态糖设计[J].中国给水排水.2000.16(2):38-40

[3] 王红燕.李杰.王亚娥.郝火凡.化粪池污水处理能力研究及其评价[J].兰州交通大学学报.2009.28(1):118-120

[4] 陈杰.姜红.化粪池在实际生活中的比选及应用[J].环境与科学.2018(2)

[5] 翟建玲.谈化粪池的应用于发展[J].山西建筑.2011.37(26):141-142