沼气的产生是有机质在隔绝空气和保持一定水分、温度、酸碱度等条件下，经过多种微生物的分解代谢而产生的。因此沼气发酵过程是一个微生物的过程，参与有机质分解的这些微生物统称为沼气发酵微生物或厌氧消化微生物，这一分解代谢过程叫做沼气发酵（biogas fermentation）,又叫厌氧消化（anaerobic digestion）或甲烷发酵（methane fermentation）。
沼气发酵具有以下特点：
1. 沼气发酵受温度影响较大；
2.沼气发酵微生物对营养要求较低，能处理的有机废弃物多种多样；
3.发酵产物容易从发酵液中分离出来；
4.沼气发酵能够处理高浓度有机废水，其中COD可高达10000mg/L以上，而氧好的情况下一般只能处理1000mg/L以下。
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