沼气是一种可燃气体，由有机物在厌氧环境中，在一定的温度、湿度和酸碱度条件下，通过微生物发酵产生。自从这种气体首次在沼泽、湖泊和池塘中被发现，人们就称之为甲烷。沼气含有许多气体，其中主要成分是甲烷(ch4)。沼气细菌分解有机物产生沼气，这被称为沼气发酵。根据各种细菌在沼气发酵过程中的作用，沼气细菌可分为两类。第一种细菌叫做分解细菌。它的功能是将复杂的有机物分解成简单的有机物和二氧化碳(co2)等。其中包括纤维素分解细菌。有一种特殊的蛋白水解酶叫做蛋白水解酶。有一种特殊的脂肪分解细菌叫做脂肪分解细菌。第二种细菌称为含甲烷细菌，通常称为产甲烷菌。它的功能是将简单的有机物和二氧化碳氧化或还原成甲烷。因此，有机物转化为甲烷的过程就像工厂生产产品的两个过程:一是分解细菌，将粪便、秸秆、杂草等复杂有机物加工成半成品——结构简单的化合物；然后，在甲烷细菌的作用下，简单的化合物被加工成产品——即产生甲烷。1.2沼气的成分沼气是一种混合气体。其主要成分是甲烷，其次是二氧化碳、硫化氢(h2s)、氮气和其他成分。在沼气的成分中，可燃成分包括甲烷、硫化氢、一氧化碳、重烃和其他气体；不可燃成分包括二氧化碳、氮气和氨气等气体。沼气成分中，甲烷含量为55%-70%，二氧化碳含量为28%-44%，平均硫化氢含量为0.034%。1.3沼气的物理和化学性质沼气是一种无色、有气味、有毒和有气味的气体。其主要成分甲烷在常温下是一种无色、无嗅、无味、无毒的气体。甲烷的分子式是ch4，它是一种简单的碳氢化合物，由一个碳原子和四个氢原子组成。甲烷与空气的重量比为0.54，大约比空气轻一半。甲烷的溶解度很小。在20℃，0.1千帕，100单位体积的水只能溶解3单位体积的甲烷。甲烷是一种简单的有机化合物和高质量的气体燃料。燃烧时为蓝色火焰，最高温度可达1400℃。每立方米纯甲烷的热值是36.8千焦。每立方米沼气的热值约为23.4千焦，相当于0.55公斤柴油或0.8公斤煤完全燃烧后释放的热量。根据热效率分析，每立方米沼气可利用的热量相当于燃烧3.03公斤煤可利用的热量。