沼气工程可分为沼气制取工程、沼气精制工程和沼气利用工程三部分该论文从微生物生命科学和沼气制取工程的相互关系角度，较系统地阐述了沼气自然产生的条件和机理对沼气制取工程中相关的新技术和新方法的产生与发展的影响，包括发酵原料、发酵工艺、制取装置设备及沼气检测等，并对国外的沼气新工艺和新技术作了简要介绍。论证结果表明沼气经济高效制取技术的产生和发展与微生物生命科学的进步息息相关。
　　人类发现沼气并利用其为人类服务的历史相当久远。但纵观沼气利用和发展所涉及到的工艺、技术及装备等，沼气工程大致可以分为三个部分，一是沼气制取工程；二是沼气精制工程；三是沼气利用工程。 其中沼气制取工程实质上是一种仿生学工程，需要在充分了解微生物产甲烷机制的基础上，利用人工的各种发酵装置和优化工艺使甲烷的有效产气量最大。本文将微生物产沼气和人工沼气制取工程有机地结合起来阐述，从生命科学的视角来论述沼气能源工程的发展趋势。
1　沼气（甲烷）自然发生机理
　　1.1 沼气自然来源
　　在自然条件下，全世界每年CH4排放量大约5亿t，从寒带到温带再到热带，都有CH4的排放。主要来源见表1。

表1 全球主要CH4排放量[1]
CH4排放源排放量/Mt·a-1
CH4排放源排放量 /Mt·a-1
湿　地70～150海　洋5～20
稻　田50～150动物反刍60～100
废物处置30～80地质因素5～15
采　矿25～50白　蚁15～30
天　然35～60总　计500

　　虽然自然产生的沼气将一些废弃物分解，有利于物质的循环利用，但甲烷和二氧化碳都是温室气体源，尤其是甲烷不再进入自然界的生物碳循环，自由释放造成了环境污染。甲烷研究已倍受科学界关注，其对全球变暖的贡献仅次于二氧化碳，贡献率达25%。
　　1.2 沼气自然发生的机理
　　沼气的发酵是多种微生物联合作用的结果，在厌氧的条件下使各种有机质最终转化成沼气。沼气的发酵分为三个阶段，一是各种有机质液化；二是产氢产酸；三是产甲烷。沼气是一种混合气体，其中主要成分是甲烷（CH4），占总体积的50%～70%，其次是二氧化碳（CO2），占25%～45%。除此之外，还含有少量的氮（N2）、氢（H2）、氧（O2）、氨（NH4）、一氧化碳（CO）和硫化氢（H2S）等气体[2] 。
　　1.2.1 液化阶段与发酵前期细菌菌群
　　沼气原料通过微生物酶解，分解成可溶于水的小分子化合物， 这个过程称为液化。木质纤维素类生物质作为发酵底物时，植物秸秆表面的蜡质或硅质，使纤维素
中国沼气网版权与免责声明：
①本网未注明"来源：中国沼气网"的文/图等稿件均为转载稿，本网转载出于传递更多信息之目的，并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用，必须保留本网注明的"来源"，并自负版权等法律责任。如对稿件内容有疑议，请及时与我们联系。
②如本网转载稿涉及版权等问题，请作者在两周内速来电或来函与中国沼气网联系。
③本文仅代表作者个人观点，与中国沼气网无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实，对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺，请读者仅作参考，并请自行核实相关内容。