[发明专利]一种利用沼气燃料电池处理湿垃圾联合地热开采的装置

权利要求书

1.一种利用沼气燃料电池处理湿垃圾联合地热开采的装置，其特征在于：所述装置位于小区垃圾房（1）内部及地面以下，包括湿垃圾及粪水预处理系统（2）、沼气制取及分离系统（3）、燃料电池系统（4）和水塔地热系统（5），所述沼气制取及分离系统（3）设置在所述湿垃圾及粪水预处理系统（2）的下游并利用所述湿垃圾及粪水预处理系统（2）内的垃圾进行沼气的制取及分离、同时实现为其下游的燃料电池系统（4）的发电提供能量，所述水塔地热系统（5）设置在所述燃料电池系统（4）的下游并利用其产生的电能实现地热开采；

所述沼气制取及分离系统（3）包含沼气厌氧反应池（15）、沼气过滤装置（25）、蒸汽转化装置（26）、冷却装置（27）、PSA变压吸附装置（28）、导气管（29）；

所述沼气厌氧反应池（15）内部包含设置有保温层（16）、防水层（17）、排料口（18）、集气盖（19）、单向排气阀（20）、温度监测装置（21）、冷热盘管（22）、PH值监测装置（23）、酸碱中和系统（24），所述温度监测装置（21）、所述冷热盘管（22）设置在所述沼气厌氧反应池（15）内部，所述冷热盘管（22）的冷水管与所述水塔地热系统（5）的水塔（34）中的出水管网（38）相连、热水管与所述燃料电池系统（4）中的一换热装置（31）相连；集气盖（19）位于所述沼气厌氧反应池（15）的上部，单向排气阀（20）位于集气盖（19）顶端中央位置，所述单向排气阀（20）与所述沼气过滤装置（25）相连，所述沼气过滤装置（25）与所述蒸汽转化装置（26）相连，所述蒸汽转化装置（26）与所述冷却装置（27）相连，所述冷却装置（27）与所述PSA变压吸附装置（28）相连，所述排料口（18）位于所述沼气厌氧反应池（15）的侧端，残渣由所述排料口（18）排出。

2.根据权利要求1所述的一种利用沼气燃料电池处理湿垃圾联合地热开采的装置，其特征在于：所述湿垃圾及粪水预处理系统（2）包含湿垃圾投放口（6）、湿垃圾粉碎机（7）、冲水管（8）、下排管（9）、湿垃圾及粪水调节均质罐（10）、厕所排污管接口（11），所述湿垃圾投放口（6）与所述湿垃圾粉碎机（7）相连通，所述湿垃圾粉碎机（7）的上面与所述冲水管（8）相连、下面与所述下排管（9）相连，所述冲水管（8）与出水管网（38）相连，所述下排管（9）与所述湿垃圾及粪水调节均质罐（10）相连，所述厕所排污管接口（11）与所述湿垃圾及粪水调节均质罐（10）相连。

3.根据权利要求2所述的一种利用沼气燃料电池处理湿垃圾联合地热开采的装置，其特征在于：所述湿垃圾及粪水预处理系统（2）还包含含水量监测装置（12）、除氧器（13），所述湿垃圾及粪水调节均质罐（10）中设置有所述含水量监测装置（12）、所述除氧器（13）、出料管（14），所述出料管（14）位于所述湿垃圾及粪水调节均质罐（10）和所述沼气制取及分离系统（3）的入口之间。

4.根据权利要求3所述的一种利用沼气燃料电池处理湿垃圾联合地热开采的装置，其特征在于：所述燃料电池系统（4）包含PEMP燃料电池堆矩阵（30）、换热装置（31）、微型空气泵（32）和电力输出系统（33）。

5.根据权利要求4所述的一种利用沼气燃料电池处理湿垃圾联合地热开采的装置，其特征在于：所述水塔地热系统（5）包含水塔（34）、进水管（35）、水位表（36）、水压表（37）、出水管网（38）、出水控制系统（39）、加压输送泵（40）、地热回灌井（41）、地热生产井（42）、离心式抽水泵（43）、过滤器（44）、换热器（45）、储热罐（46）、小区供暖系统（47），回水管（48），所述进水管（35）为水塔（34）提供水源，所述水位表（36）和所述水压表（37）实时监测水塔（34）中的水量和水压，所述水塔（34）上的出水管网（38）分别与所述湿垃圾及粪水预处理系统（2）中的所述冲水管（8）、所述沼气制取及分离系统（3）中的所述蒸汽转化装置（26）和所述冷却装置（27）、所述燃料电池系统（4）中的所述换热装置（31）、所述水塔地热系统（5）中的所述加压输送泵（40）相连，所述出水控制系统（39）用于接收各用水系统的信号并调节供水量；所述地热生产井（42）与所述过滤器（44）相连，所述过滤器（44）与所述离心式抽水泵（43）相连，所述离心式抽水泵（43）与所述回水管（48）、所述换热器（45）相连，所述换热器（45）与所述储热罐（46）和所述小区供暖系统（47）相连，所述回水管（48）与所述加压输送泵（40）相连，所述加压输送泵（40）与所述地热回灌井（41）相连。