[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

说明书

本发明涉及垃圾处理联合地热开采领域，尤其是一种利用沼气燃料电池处理湿垃圾联合地热开采的装置。所述装置位于小区垃圾房内部及地面以下，包括湿垃圾及粪水预处理系统、沼气制取及分离系统、燃料电池系统和水塔地热系统，所述沼气制取及分离系统设置在所述湿垃圾及粪水预处理系统的下游并利用所述湿垃圾及粪水预处理系统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的发电提供能量，所述水塔地热系统设置在所述燃料电池系统的下游并利用其产生的电能实现地热开采。能够对生活垃圾进行及时处理后转化为电能，并及时的应用于整个小区的内部以及实现外部商用，减少了垃圾转运带来的繁琐的劳动量。

技术领域

本发明涉及垃圾处理联合地热开采领域，尤其是一种利用沼气燃料电池处理湿垃圾联合地热开采的装置。

背景技术

中国城市生活垃圾年产量超过1亿吨，且以每年10%的速度增长；历年垃圾堆存量达60亿吨以上，目前已有若干座城市处于垃圾包围之中，生活垃圾分类已经成为垃圾处理重要环节之一。

2019年7月1日，上海率先将“垃圾分类”纳入了法治轨道，该条例的出台标志着我国垃圾分类和垃圾处理迈上了一个新台阶；上海率先实行垃圾分类入法也能够给其他城市以借鉴；破解“垃圾围城”的难题指日可待；对推动2025年底前全国地级及以上城市基本建成垃圾分类处理系统有积极影响，可以预见不远的将来，垃圾分类风潮将席卷全国。

但随之而来的问题是垃圾分类专用运输车辆不足尤其是湿垃圾车辆不足导致居民辛苦分好的垃圾又被混合拉走，额外增加了无效的劳动，严重掣肘了垃圾分类的推行。

综上所述可知，如何设计一套创新式的装置和系统，使其能够在处理生活掉湿垃圾的同时并能够将其进行充分利用用以更好地供生活所需使用，这是目前急需解决的技术难题也是未来更好地就地处理湿垃圾的良好手段。

发明内容

本发明为解决上述技术问题之一所采用的技术方案是：一种利用沼气燃料电池处理湿垃圾联合地热开采的装置，所述装置位于小区垃圾房内部及地面以下，包括湿垃圾及粪水预处理系统、沼气制取及分离系统、燃料电池系统和水塔地热系统，所述沼气制取及分离系统设置在所述湿垃圾及粪水预处理系统的下游并利用所述湿垃圾及粪水预处理系统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的发电提供能量，所述水塔地热系统设置在所述燃料电池系统的下游并利用其产生的电能实现地热开采。

优选地，所述湿垃圾及粪水预处理系统包含湿垃圾投放口、湿垃圾粉碎机、冲水管、下排管、湿垃圾及粪水调节均质罐、厕所排污管接口，所述湿垃圾投放口与所述湿垃圾粉碎机相连通，所述湿垃圾粉碎机的上面与所述冲水管相连、下面与所述下排管相连，所述冲水管与出水管网相连，所述下排管与所述湿垃圾及粪水调节均质罐相连，所述厕所排污管接口与所述湿垃圾及粪水调节均质罐相连。

优选地，所述湿垃圾及粪水预处理系统还包含含水量监测装置、除氧器，所述湿垃圾及粪水调节均质罐中设置有所述含水量监测装置、所述除氧器、出料管，所述出料管位于所述湿垃圾及粪水调节均质罐和所述沼气制取及分离系统的入口之间。

优选地，所述沼气制取及分离系统包含沼气厌氧反应池、沼气过滤装置、蒸汽转化装置、冷却装置、PSA变压吸附装置、导气管。

优选地，所述沼气厌氧反应池内部包含设置有保温层、防水层、排料口、集气盖、单向排气阀、温度监测装置、冷热盘管、PH值监测装置、酸碱中和系统，所述温度监测装置、所述冷热盘管设置在所述沼气厌氧反应池内部，所述冷热盘管的冷水管与所述水塔地热系统的水塔中的出水管网相连、热水管与所述燃料电池系统中的换热装置相连；集气盖位于所述沼气厌氧反应池的上部，单向排气阀位于集气盖顶端中央位置，所述单向排气阀与所述沼气过滤装置相连，所述沼气过滤装置与所述蒸汽转化装置相连，所述蒸汽转化装置与所述冷却装置相连，所述冷却装置与所述PSA变压吸附装置相连，所述排料口位于所述沼气厌氧反应池的侧端，残渣由所述排料口排出。