[發明專利]一種利用沼氣燃料電池處理濕垃圾聯合地熱開采的裝置

有效

• 申請號: 201911025577.7
• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN110743898B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 祝學忠;吳超;張毅;祝嘉嚀;祝嘉興
• 申請（專利權）人: 鴻蒙能源（山東）有限公司
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;B09B5/00;C12M1/38;C12M1/36;C12M1/34;C12M1/107;C12M1/02;C12M1/00;C02F11/04;H01M8/16;H01M8/247;H01M8/2475
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 宋震

本發明涉及垃圾處理聯合地熱開采領域，尤其是一種利用沼氣燃料電池處理濕垃圾聯合地熱開采的裝置。所述裝置位于小區垃圾房內部及地面以下，包括濕垃圾及糞水預處理系統、沼氣制取及分離系統、燃料電池系統和水塔地熱系統，所述沼氣制取及分離系統設置在所述濕垃圾及糞水預處理系統的下游并利用所述濕垃圾及糞水預處理系統內的垃圾進行沼氣的制取及分離、同時實現為其下游的燃料電池系統的發電提供能量，所述水塔地熱系統設置在所述燃料電池系統的下游并利用其產生的電能實現地熱開采。能夠對生活垃圾進行及時處理后轉化為電能，并及時的應用于整個小區的內部以及實現外部商用，減少了垃圾轉運帶來的繁瑣的勞動量。

技術領域

本發明涉及垃圾處理聯合地熱開采領域，尤其是一種利用沼氣燃料電池處理濕垃圾聯合地熱開采的裝置。

背景技術

中國城市生活垃圾年產量超過1億噸，且以每年10%的速度增長；歷年垃圾堆存量達60億噸以上，目前已有若干座城市處于垃圾包圍之中，生活垃圾分類已經成為垃圾處理重要環節之一。

2019年7月1日，上海率先將“垃圾分類”納入了法治軌道，該條例的出臺標志著我國垃圾分類和垃圾處理邁上了一個新臺階；上海率先實行垃圾分類入法也能夠給其他城市以借鑒；破解“垃圾圍城”的難題指日可待；對推動2025年底前全國地級及以上城市基本建成垃圾分類處理系統有積極影響，可以預見不遠的將來，垃圾分類風潮將席卷全國。

但隨之而來的問題是垃圾分類專用運輸車輛不足尤其是濕垃圾車輛不足導致居民辛苦分好的垃圾又被混合拉走，額外增加了無效的勞動，嚴重掣肘了垃圾分類的推行。

綜上所述可知，如何設計一套創新式的裝置和系統，使其能夠在處理生活掉濕垃圾的同時并能夠將其進行充分利用用以更好地供生活所需使用，這是目前急需解決的技術難題也是未來更好地就地處理濕垃圾的良好手段。

發明內容

本發明為解決上述技術問題之一所采用的技術方案是：一種利用沼氣燃料電池處理濕垃圾聯合地熱開采的裝置，所述裝置位于小區垃圾房內部及地面以下，包括濕垃圾及糞水預處理系統、沼氣制取及分離系統、燃料電池系統和水塔地熱系統，所述沼氣制取及分離系統設置在所述濕垃圾及糞水預處理系統的下游并利用所述濕垃圾及糞水預處理系統內的垃圾進行沼氣的制取及分離、同時實現為其下游的燃料電池系統的發電提供能量，所述水塔地熱系統設置在所述燃料電池系統的下游并利用其產生的電能實現地熱開采。

優選地，所述濕垃圾及糞水預處理系統包含濕垃圾投放口、濕垃圾粉碎機、沖水管、下排管、濕垃圾及糞水調節均質罐、廁所排污管接口，所述濕垃圾投放口與所述濕垃圾粉碎機相連通，所述濕垃圾粉碎機的上面與所述沖水管相連、下面與所述下排管相連，所述沖水管與出水管網相連，所述下排管與所述濕垃圾及糞水調節均質罐相連，所述廁所排污管接口與所述濕垃圾及糞水調節均質罐相連。

優選地，所述濕垃圾及糞水預處理系統還包含含水量監測裝置、除氧器，所述濕垃圾及糞水調節均質罐中設置有所述含水量監測裝置、所述除氧器、出料管，所述出料管位于所述濕垃圾及糞水調節均質罐和所述沼氣制取及分離系統的入口之間。

優選地，所述沼氣制取及分離系統包含沼氣厭氧反應池、沼氣過濾裝置、蒸汽轉化裝置、冷卻裝置、PSA變壓吸附裝置、導氣管。

優選地，所述沼氣厭氧反應池內部包含設置有保溫層、防水層、排料口、集氣蓋、單向排氣閥、溫度監測裝置、冷熱盤管、PH值監測裝置、酸堿中和系統，所述溫度監測裝置、所述冷熱盤管設置在所述沼氣厭氧反應池內部，所述冷熱盤管的冷水管與所述水塔地熱系統的水塔中的出水管網相連、熱水管與所述燃料電池系統中的換熱裝置相連；集氣蓋位于所述沼氣厭氧反應池的上部，單向排氣閥位于集氣蓋頂端中央位置，所述單向排氣閥與所述沼氣過濾裝置相連，所述沼氣過濾裝置與所述蒸汽轉化裝置相連，所述蒸汽轉化裝置與所述冷卻裝置相連，所述冷卻裝置與所述PSA變壓吸附裝置相連，所述排料口位于所述沼氣厭氧反應池的側端，殘渣由所述排料口排出。