消化池結構設計中需要重點考慮的是設備壽命和熱損失。城市污水處理廠的設備，通常的設計壽命為40～50年，而工業廢水處理廠的設備，設計壽命可能只有15年。

消化池內物料的溫度與外部環境溫度差會影響消化池的結構。因此對設計者來說消化池的操作溫度和當地氣候是結構設計中的重要因素。大多數厭氧消化池在中溫范圍操作，但在設計消化池結構時可能希望其能在高溫區操作。

設計者首選的消化池池形是圓形，因為方形或矩形池混合不均勻，浮渣和砂石的積累多，轉角處壓力大，因此，至少靠近矩形池轉角附近要求更厚的墻體。而卵形池墻體彎曲，結構復雜，其造價通常要比圓形池高得多。

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若采用混凝土固定消化池蓋，一般將其設計成平板形，因為這樣建造起來最容易。鋼制固定蓋常設計成圓錐形，并帶有框架支柱。混凝土和鋼制固定蓋均在工程實際中得到了廣泛應用。

在易于發生地震的地方，消化池結構需要做特殊的考慮。在地震期間及地震后，結構的損壞導致消化池內液體的外泄，浮動蓋的鑄件和軸承特別容易損壞。管路連接應當靈活，允許不同方向的運動。