沼气发电的主要方法是通过污泥厌氧发酵，产生沼气，然后沼气在燃气内燃机的气缸内燃烧做功，把化学能转化成机械能，最终产生电能和热能。这种方法无需对污泥进行脱水处理，经厌氧发酵后，能消化75%～80%的污泥，剩余20%～25%的沼渣经过脱水无害化处理后，还可制成有机肥。产生的沼气回收到沼气罐内，随时可用于发电。发电产生的余热一部分用来加温发酵池，剩下部分用于区域供热，可以实现热电联产。

 

　　

　　污泥消化过程中产生的沼气优先用于发电，并提供热能用于污泥加温。设置发电机房一个，发电机房内设两套发电机组，每套沼气发电机备有一套热回收单元，包括冷却水回路和尾气回路。发电机房将为热交换器的进口端供热。以青岛市市区团岛污水处理厂为例，该厂安装了两套热循环泵，基本上满足了供热的需要，也满足消化池污泥加温所需要的热量。目前，团岛污水处理厂内的脱硫塔，可以将污泥消化后产生的沼气进行脱硫，以保证沼气的纯度，避免因为沼气纯度低而造成对发电机组设备的损坏。

　　

　　

　　使用沼气发电机组对气体压力要求不高，只需3kPa以上的压力就可以满足需求。机组本身不受气体浓度变化的影响，当甲烷浓度变化时，机组也能稳定可靠运行。

　　

　　建发电站简单，投资相对较少。发电站只需简易厂房，机组基础，冷却水池，冷却水塔等配套设施。

　　

　　建设周期短。2000kW的电站从施工到并网运行不超过30工作日。此外，沼气发电效率高。甲烷含量50%的沼气，1m³沼气可发电1.6kWh。若能实现热电联产，其综合效益会更高。

　　

　　运行费用低，操作维护较为简单。沼气发电机组的运行只需要消耗少量的机油及配件费用，日常维护保养简单方便，耗费的成本相对较低，经济效益明显。

　　

　　节能和环保。沼气内燃发电机组运行方便、简单、可靠，经济效益突出。沼气的主要成分为甲烷，甲烷的温室效应比二氧化碳大几十倍，而且，甲烷还能破坏臭氧层。而通过沼气发电，可实现就地发电，就地使用，多余上网，不仅能创造很好的经济效益，也能更好地保护环境。

 

　　

　　

　　年发电时间按300天（扣除发电机组每年必要的检修及保养时间）计算，单台发电机发电功率按400kWh计算，电价按0.8元/kWh计算。则发电机的年发电收入为：400kWh×2台×24小时×300天×0.8元/kWh=4608000元

　　

　　发电费用按0.1元/kWh计算（包含发电机组配件、机油消耗，运行人员工资、机器设备折旧），则发电机的年发电费用为：400kWh×2台×24小时×300天×0.1元/kWh=576000元。

　　

　　两台发电机组的年产效益为：发电收入-发电费用=4608000-576000=4032000元

　　

　　以青岛市团岛污水处理厂为例，目前厂内有2台发电机，功率为330kW和400kW，如果发电330度需要170m³沼气，如果发电400度需要220m³沼气。如果一台机器24小时开着，每天可以发电7000度，如果两台机器开着，每天可以发电15000度左右。如果按照每度电0.8元计算，每天可以获得收入12000元，每个月可获得360000元，每年可以获得收入4320000元，经济效益十分可观。

　　

　　影响沼气发电经济效益的主要因素是污泥温度和沼气产量。根据计算，沼气发电热能回收与锅炉的组合工艺基本上可以满足冬季的供热需求。沼气的产生率也由于搅拌器的充分搅拌和温度控制。以团岛污水处理厂为例，厂内设有4个消化池，污泥在消化池内停留的时间越长，产生的沼气越多。还有学者表示，利用污泥厌氧消化产生的沼气进行发电在经济上完全可行。大约3年左右的时间可以收回成本。每处理1m³污水回收产生的电能平均达0.191kWh。

　　

　　

　　国内沼气发电技术的不断发展，使提供合格的国产发电设备成为可能。而且，根据相关政策企业用可再生能源发电可享受高于煤电0.25元/kWh的电价，并免征所得税和增值税。这不仅帮助企业实现了经济效益，更帮助政府解决了污泥出路问题，实现经济、环境和社会效益的统一。污水处理厂沼气发电，节约能源，降低企业的运行成本，有效解决沼气排放，是对环境污染的一种行之有效的保护方式。此外，因为沼气是污水处理厂的副产品，所以成本较低，主要是脱硫和储存上，沼气发电上网出售可以为企业带来新的经济效益。

　　

　　我国沼气资源充足。据不完全统计，2015年，全国城市污水处理厂达到2000座以上，污水日处理能力达到8000多万吨，每天产生的湿污泥约为8万吨左右。而1m³的污泥可产生10m³左右的沼气，可发电15kwh以上，其余热还可用来加热污泥，总能量利用率达到70%以上，可以补充城市污水处理厂20%～40%的电耗。