“本文根据《建筑给水排水设计标准》(GB50015-2019)化粪池计算方法和农村厕所改革中化粪池的计算方法,对化粪池体积分别进行了计算、比较。其计算结果显著不同。通过对建筑行业化粪池与农村三级化粪池的设计目的、结构和处理效果的区别,来寻找体积不同的原因,以期对大家的日常工作有所帮助。”
建筑行业化粪池体积计算
1、计算公式
化粪池有效容积应为污水部分和污泥部分容积之和,并宜按下列公式计算:
式中:V——化粪池容积(m?);
Vw——化粪池污水部分容积(m?);
Vn——化粪池污泥部分容积(m?);
mf——化粪池服务总人数;
bf——化粪池实际使用人数占总人数的百分数,一般医院、疗养院、养老院、幼儿园(有住宿)取值100;住宅、宿舍、旅馆取值70;办公楼、教学楼、试验楼、工业企业生活间取值40;职工食堂、餐饮业、影剧院、体育场(馆)、商场和其他场所(按座位)等取值5~10;
qw——每人每日计算污水量[L/(人?d)];
tw——污水在池中停留时间(h),应根据污水量确定,宜采用12h~24h;
qn——每人每日计算污泥量[L/(人?d)],一般有住宿的建筑物取值0.7;人员逗留时间>4h并≤10h建筑物取值0.3;人员逗留时间≤4h建筑物取值0.1;
tn——污泥清掏周期,根据污水温度和当地气候确定,宜采用(3~12)个月;
bx——新鲜污泥含水率可按95%计算;
bn——发酵浓缩后的污泥含水率可按90%计算;
Ms——污泥发酵后体积缩减系数,宜取0.8;
1.2——清掏后遗留20%的容积系数;
2、计算举例
假设某企业,工作人员100人,年工作300天,一班工作制,生活用水量按照50L/(人?d),生活污水产生量按照用水量的80%计。各参数取值如下:
mf——化粪池服务总人数,本次计算取值100人;
bf——化粪池实际使用人数占总人数的百分数,本次计算取值40%;
qw——每人每日计算污水量[L/(人?d)],本次计算取值50;
tw——污水在池中停留时间(h),本次计算取值24h;
tn——污泥清掏周期,本次取值12个月;
那么:
Vw=100(人)?40%?120升/(人?天)?24?(24?1000)=2m?;
Vn=100(人)?40%?0.3升/(人?天)?12?(1-95%)?0.8?1.2?[(1-90%)?1000 =0.07m?;
V=Vw Vn=4.8m? 0.07m?=2.07m?。
农村三级化粪池体积计算
农村3级化粪池容积计算参考“琼海市人民政府:改厕技术(三格化粪池厕所)”中的方法。
三格式化粪池容积应根据使用人数、粪便发酵腐熟的时间以及沉卵灭菌的要求来决定。一般我国通用计算参数是每人每天的粪尿排泄量,包括少量冲洗厕所用水在内,按3.5公斤(最低量)计算,粪便发酵腐熟时间及病原体残废时间按30天计算,其中在第一池需停留20天,第二池停留10天,第一池和第二池的容积分别按此停留时间计算,第三池容积一般为一、二池之和。粪池容积的计算式如下:
粪池容积=(排粪尿量/日?人?使用人数?天数)/1000
例如:100口人,排粪尿量/日?人,按3.5kg计,粪便贮存发酵时间30天,求一、二、三池有效容积及化粪池总容积。
第一池有效容积=3.5?100?20?1000=7(m?)
第二池有效容积=3.5?100?10?1000=3.5(m?)
第三池为1-2池之和,即10.5(m?)。
考虑到便器的清洗次数、实际用水量不便掌握和便于施工等情况,粪池容积比计算结果大15-25%以上为宜(本次计算以20%计)。
综合计算后化粪池容积V=(7 3.5 10.5)?(1-20%)=26.25(m?)。
为什么建筑行业化粪池与农村厕所化粪池体积不同呢?
建筑行业化粪池与农村三级化粪池在的主要区别在于它们的设计目的、结构和处理效果不同。
1.建筑行业化粪池主要用于处理建筑物产生的废水,通常设计为单格或双格结构,结构相对简单,主要功能在于初步的沉淀和厌氧发酵,处理效果一般。
其定位为建筑物排水的预处理设施,其中营养物质(氮、磷)的浓度被稀释得很低,肥料使用的价值很低,废水最终的去向以排入环境为主。为避免污染地表水环境,须对管道末端的厕所废水进一步处理,达到相应的污水水质排放标准后才能排入地表水体。建筑行业化粪池作为预处理设施时,水力停留时间12-24小时即可,通常采用两格化粪池。这就是《建筑给水排水设计规范(GB50015-2003)》中化粪池计算出来的体积较小的原因了。
2.农村三级化粪池通常设计为三个独立的格子,污水处理工艺相对复杂,主要功能包括:沉淀(兼氧)、厌氧发酵和储存的功能,其目的是确保污水得到更彻底的处理。
农村“三格化粪池”,功能定位为资源化处理器,要求化粪池具备无害化(杀灭病虫卵)、资源化(腐熟)以及一定的储存能力,杜绝化粪池出液直接排放。其实质是在确保卫生性和环保性的前提之下,重点突破如厕的舒适性,适当改善使用的便利性。
三格式化粪池的出液只有一个去向,即用于农田施肥。
实际上“农村三格化粪池”已不是传统意义上的化粪池,它是中国传统的田园循环理念的一种体现。其厌氧发酵环节产生的沼气等资源可实现循环利用,更注重资源(能源)的重复利用!
因知识面有限,垦请各位专家、前辈、同行批评指正,多提宝贵的建议,共同推动我们的工作不断向前!
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