本发明公开了一种从填埋气中提纯回收甲烷和二氧化碳的装置，该装置是将预处理后的填埋气经过一级变压吸附分离出甲烷和二氧化碳；包括预处理单元、一级变压吸附单元、多级变压吸附单元和二氧化碳提纯单元。本发明将垃圾填埋气分离提纯成CH4和CO2两种高纯度的产品气，充分利用了能源，可以防止填埋气直接排入大气导致的环境污染和温室效应；其工艺自动化程度高、具有结构紧凑、脱硫、脱水、提纯效果的特点。而且，该发明的装置中所设计的废气回流，实现了系统“零排放”。