沼气发酵又被称为厌氧发酵，是指有机物质在一定的水分、温度和厌氧条件下，通过各类微生物分解代谢，最终形成沼气(甲烷和二氧化碳等可燃性混合气体)的过程。在发酵过程中要加入丰富的沼气菌种，选择优质的原料并堆沤处理。
沼气发酵能够充分利用农业废液废渣，同时产出沼气供居民使用，是一种环保的循环利用措施。在我国，综合利用沼气池就是改变农村环境的一个重要途径。建设一个沼气池可以使用20年左右，综合利用好沼气池不仅可以节约能源、改善和保护环境，还有节约化肥和农药、提高农作物的产量和质量、促进和带动饲养业的发展等诸多好处。
传统的化粪池存在去除有机物能力差、不符合卫生标准，定期抽粪、运输量大，管理不便、易发生沼气爆炸事件相比，沼气池具有以下有优越性：一是有机物去除率高，COD去除率达78%以上，BOD去除率达82%以上：二是阻止污泥上浮，并通过多级过滤，出水呈中性，卫生环保效果好，基本能达标：三是可获一定的优质燃气--沼气。 但是沼气池同样存在问题，出水色度普遍偏高，同时NH3-N去除率也不易达标。
要提高沼气发酵产气量和产气质量，可以从两方面着手，一是添加一些有利于沼气发酵沼气发酵剂，二是选用优质的发酵原料。在投料前，需要选择有机营养适合的牛粪、猪粪、羊粪做启动的发酵原料。因为这些粪便原料颗粒较细，含有较多的低分子化合物，氮素的含量高，其碳、氮比都小于25:1，都在适宜发酵碳、氮比之内，所以选择以上粪便作发酵原料启动快，产气好。不要单独用鸡粪、人粪和甘薯渣启动，因为这类原料在沼气细菌少的情况下，料液容易酸化，使发酵不能正常进行。据悉，目前还有太阳能沼气池，能够靠收集太阳光的热量来提高沼气池发酵温度，从而更好实现产气。
综合利用沼气池可以避免农业生产中对环境的再次污染，具有较好的生态效益和经济效益，促进了农民生产生活方式以及生态环境的改变，也带来了经济、生态与社会三重效益。
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