沼气是一种混合气体，其成分不仅取决于发酵原料的种类及相对含量，而且随发酵条件及发酵阶段的不同而变化。当前使用的沼气发酵原料有：农村养殖场废弃物、农业作物废弃物、糖厂和酒精厂等工业生产废弃物以及有机生活垃圾等。
不同的原料及发酵过程产生的沼气成分变化很大。但是，无论哪种方法产生的沼气，其主要成分都是甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）。沼气由50%～70%甲烷（CH4）、30%～40%二氧化碳（CO2）、0～2%一氧化碳（CO）、0～7%氢气（H2）、0～4%氮气（N2）、0～4%氧气（O2）和0～01%硫化氢（H2S）等气体组成。
由于沼气含有少量硫化氢，所以略带臭味。沼气特性与天然气相似，空气中如含有86%～208%（按体积计）的沼气时，就会形成爆炸性的混合气体。
主要成分
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沼气是一种混合气体，主要成分是甲烷(CH4)和二氧化碳(C02)。甲烷占60％一70％，二氧化碳占30％一40％，还有少量氢、一氧化碳、硫化氢、氧和氮等气体。由于含有可燃气体甲烷，故沼气可做燃料。沼气是细菌在厌氧条件下分解有机物的一种产物。城市有机垃圾、污水处理厂的污泥、农村的人畜粪便、作物秸秆等，皆可做产生沼气的原料。细菌分解有机物的过程，大体分为两个阶段：第一阶段，将复杂的高分子有机物质转化为低分子的有机物，例如乙酸、丙酸、丁酸等；第二阶段，将第一阶段的产物转化为甲烷和二氧化碳。
在上述过程中，起发酵分解作用的是多种细菌共同作用的结果。为了使沼气发酵持续进行，必须提供和保持沼气发酵中各种微生物所需的生活条件。产生甲烷的细菌是厌氧的，少量的氧也会严重影响其生长繁殖。这就需要一个能隔绝氧的密闭消化池。温度在厌氧消化过程中是一个重要因素，甲烷菌能在0一80℃的温度范围内生存，有分别适应低温(20℃)、中温(30℃)、高温(50℃)的各类细菌，最适宜的繁殖温度分别为15℃、35℃、53℃左右。甲烷菌生长繁殖最适宜的pH值约为7．0一7．5，超出此范围，厌氧消化的效率就会降低。在厌氧消化过程中担负废弃物发酵作用的细菌，还需要氮、磷和其他营养物质。投入沼气池的原料比例，大体上要按照碳氮比等于20：1一25：1。此外，还应控制影响沼气发酵的有害物质浓度。
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