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沼气生物脱硫，又称沼气生物催化脱硫，是一种利用脱硫微生物催化沼气中的硫化氢（H2S），通过控制氧气的浓度的大小（氧化还原电位），将硫化氢选择性转化成硫酸或单质硫的生物代谢过程。
随着生物技术的发展，应用脱硫微生物来处理沼气中的硫化氢的技术应运而生。由于其低运行成本，很快成为研究热点。应用在沼气中主要的生物脱硫可大致分为两类，一类为一体式生物脱硫；另一类为分离式生物脱硫。两种沼气生物脱硫工艺都被广泛应用到沼气、填埋气、天然气、水煤气等工业气体脱硫工艺中。
一体式生物脱硫是将一定量的空气导入含有硫化氢的沼气中，混合气体通过生物滤池以去除硫化氢。该方式在反应器内部安装塑料填料，营养液循环使填料保持潮湿状态，并补充脱硫细菌生长所需的营养。一体式脱硫效率高，可达95%～99%，运行成本低，自动化程度高，操作简便，造价较低。但是一体式脱硫方法的填料易堵，不仅影响处理效果、增加劳动强度，而且空气直接与沼气混合，一旦控制仪表发生故障，沼气极易达到爆炸极限，安全风险高。另外，运行控制精度过高（温度30～31℃），系统易失控。如脱硫产物为硫酸，则会形成大量的低浓度硫酸，较难处理。并且，不能处理高于15,000ppm硫化氢浓度的沼气。
分离式生物脱硫工艺采用分离式生物脱硫方式含硫化氢的沼气气体首*入生物洗涤塔，在塔内与混合液中碱反应从沼气中脱除硫化氢。生物洗涤塔吸收液流至塔底，进入生物反应器。在反应器底部有空气分布系统，给微生物提供氧气，将反应器中的硫化物转化为单质硫，同时碱液得到再生，单质硫在分离器中分离。分离式生物脱硫方案的脱硫效率高（可达99%以上），年运行成本低，自动化程度高操作简便，沼气不与空气直接混合运行安全。能处理高浓度的硫化氢的沼气。但运行成本略高于一体式生物脱硫。
