蜂窩式凈化沼氣池技術(shù)

2002年5月，筆者將蜂窩式凈化沼氣池構(gòu)造移植到生活污水凈化沼氣池設(shè)計(jì)上，在當(dāng)?shù)匦^(qū)進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用，裝置正常運(yùn)行了3年多，處理效果良好。

一、蜂窩式凈化沼氣池構(gòu)思的形成

在進(jìn)行小區(qū)凈化沼氣池設(shè)計(jì)時，業(yè)主要求將全小區(qū)生活污水進(jìn)行集中處理，即1 000立方米容積作為一組池進(jìn)行設(shè)計(jì)；這就出現(xiàn)了兩個問題，若用大容積單池設(shè)計(jì)，則開挖深度不夠，工程造價較高，施工條件不夠，而且今后管理不方便，特別是造價問題，業(yè)主不能接受；若將單池容積控制在100立方米以下進(jìn)行設(shè)計(jì)，則池體個數(shù)太多，占地太寬，施工場地不允許。此時中央電視臺播出了有關(guān)蜂巢的科普節(jié)目，節(jié)目中蜂巢的構(gòu)造受到的高度贊美，具有無可挑剔的科學(xué)性和合理性。受蜂巢構(gòu)造啟發(fā)，筆者將小容積圓形單池改為六邊形單池并像蜂巢一樣進(jìn)行組合（后又將組合后的外墻改為圓弧形），形成了良好的設(shè)計(jì)方案，較好地解決了上述矛盾。

二、蜂窩式凈化沼氣池的特點(diǎn)

1、整體性和受力性好

若干六邊形池構(gòu)成—個有機(jī)整體，六邊形池壁既是內(nèi)隔墻，也是構(gòu)造墻。整個裝置的池拱由若干削球體組成，整體裝置的外墻為圓弧形，這樣池拱和池墻基本為壁壓不受拉，內(nèi)部構(gòu)造墻部分水平合力基本為零。

2、充分利用圓形、削球形這些理想力學(xué)形狀

削球形池拱具有施工簡便，受力性好，造價低等優(yōu)點(diǎn)，但受矢高高度限制，池體直徑不能太大，所以大中型沼氣工程往往不采用削球蓋，使削球蓋的優(yōu)勢不能利用（這一優(yōu)勢基本上是城鎮(zhèn)凈化池不能放棄的），蜂窩式組合池體則較好地解決了這一問題。

3、施工方便、造價低

與單池串連相比，蜂窩式組合池體共墻較多，這樣不僅墻體體積減少，而且部分外墻變?yōu)閮?nèi)墻，結(jié)構(gòu)性造價可以降低，同時蜂窩式組合池體池供為削球拱，使其結(jié)構(gòu)和施工變得簡單，也降低了造價。

4、適用性廣

可用于城鎮(zhèn)生活污水凈化沼氣池，也可用于養(yǎng)殖場和其他有機(jī)廢水處理的沼氣工程，數(shù)百到數(shù)千立方米不同容積規(guī)模的沼氣工程都可采用。若允許開挖深度為5米以內(nèi)，則削球蓋矢高可在1.5米左右，與此相應(yīng)，蜂窩中的每個單池直徑即為7.5米左右，此時，每個單池容積可達(dá)120立方米。若20個單池組合成蜂窩式池體，總?cè)莘e即可達(dá)到2 400立方米；如果總?cè)莘e還需要擴(kuò)大，在組合體中增加單池?cái)?shù)即可。根據(jù)不同場地，單池之間的排列組合上，可以是2~5排。

5、能滿足不同處理工藝的設(shè)計(jì)-要求

若干單池緊密組合在一起，且又相對獨(dú)立每個單池周圍的相鄰單池?cái)?shù)少則2個多則6個，流程設(shè)計(jì)可靈活多變，每個單池的內(nèi)部設(shè)置也可按工藝要求靈活設(shè)計(jì)，

三、說明

已建成運(yùn)行的樂山名雅花園生活污水凈化沼氣池，是由13個六邊形單池組成的蜂窩式組合池體，總?cè)莘e600立方米，六邊形池外接圓直徑為6米。第1~9池為厭氧池，第10~13池為兼氧濾池，厭氧池中料液形成水平折流和環(huán)流，兼氧池中料液以上下折流為主。填料設(shè)置是：1~3池?zé)o填料，4~9池裝軟填料，10~13池的上流格中安裝硬埋料和泡沫。關(guān)于削球蓋施工問題，因?yàn)槊總€單池是六邊形，其削球蓋并非標(biāo)準(zhǔn)的削球形，而是形如將一口鍋周邊切為六邊形后的形狀，削球蓋的跨度應(yīng)按六邊形外接圓直徑計(jì)算，施工中仍可用飄磚法砌筑拱模。