有机物在厌氧条件下经微生物发酵而产生的一种可燃气体。国际上称为生物气。这种气体最先在沼泽、池塘污水沟中发现，所以称为沼气。

沼气是意大利物理学家沃尔塔（A.Volta）于1776年首先在沼泽地发现的，并认为此可燃性气体的形成与植物体的腐烂有关。1895年英国人卡梅伦（D.Cameron）创造了处理粪便的沼气池，并利用沼气照明，是人工制取沼气并加以利用的最早实例。1916年俄国学者奥梅良斯基（В.П.Омылянcкч）分离出第一株甲烷菌（但不是纯种）。20世纪50年代以来，很多学者从事甲烷菌的培养和分离，目前世界上已分离出的甲烷菌种近20株，中国于1980年首次分离甲烷八叠菌成功。

1950年以前所建的沼气池多为混合型，无搅拌装置，容易导致固液分层，形成沉淀和浮渣层，从而降低了发酵速度。50年代创造出新的沼气发酵工艺流程——高速率厌氧消化工艺。60年代后，陆续推出厌氧滤池、上流式厌氧污泥床、厌氧流化床、厌氧膜膨胀床等新型反应器，使发酵器内保持较长的固体滞留期和较高的生物量，大大提高了产气率。中国于1920年，学者罗国瑞在广东省建成了第一个沼气池，并于1929年成立了国瑞瓦斯灯公司，后改为中华国瑞瓦斯总行，推广沼气技术。70年代在中国大量发展沼气，到80年代末，中国农村户用沼气池的数量达500万个，年产沼气10亿多立方米，居世界首位；建沼气供应站1500多个，供应5万户居民用气；沼气动力站130余处，总功率1760千瓦；沼气发电站169处，装机4400千瓦；生活污水净化沼气池9620个，总容积27万立方米。1985年在中国召开了第四届国际厌氧消化学术会议，各国专家对中国沼气事业的发展给予高度评价。

沼气发酵是由多种微生物引起的一个相当复杂的生化过程，它包括五大类群细菌的作用（见图），它们在有机物厌氧降解过程中互助依存，形成一个食物链，最终将有机物生成沼气（主要为甲烷及二氧化碳）。这五群细菌为：发酵性细菌；产氢气乙酸菌；食氢产甲烷菌；耗氢产乙酸菌与食乙酸产甲烷菌；食乙酸产甲烷菌。这些细菌在进行沼气发酵时要求极低的氧化还原电位，一般认为必须在-0.33伏特以下的产甲烷菌才能生长。这只有在严格厌氧的条件下才能形成，产甲烷菌要求有适宜的温度，一般在35℃左右和55℃左右最适于中温和高温沼气发酵微生物的活动；还需要适宜的pH值为6.8～7.4中性微碱的环境，pH值下降至6.5以下或高于7.6都会对沼气发酵产生抑制作用；此外它们还要求物料适宜的碳氮比和不存在有毒物质，如产甲烷菌对三氯甲烷和四氯化碳等则特别敏感，极微量即可抑制沼气的生成，然而它们对其他一些有毒物质如抗菌素、苯酚等多种化学物质却有较强的抗性和分解能力。

沼气

由有机废料经微生物发酵产生的沼气是一种混合气体；其主要成分为甲烷（CH₄）（一般占有50%～70%）、二氧化碳（CO₂）（占30%～50%），其他有少量氢（H₂）、氮（N₂）、硫化氢（H₂S）、一氧化碳（CO）、水蒸气（H₂O）等，其成分随不同发酵原料在数量上有所不同。沼气的物理参数如表所示。

沼气的物理参数