沼氣脫硫是基于沼氣中的硫化氫對、設備、管道以及儀表等產生污染和腐蝕的影響，故無論是直接用于燃燒或沼氣發電，都對沼氣進行必要的脫硫、脫碳、脫水、除塵等處理。

根據投料的成分不同，產生的沼氣中H2S含量略有差異，一般濃度為1~12g/m3，蛋白質或硫鹽含量的原料，發本地時沼氣中H2S的含量就較。根據城市燃氣，液化石油氣中H2S含量不得過20mg/m3。
對厭氧消化產生的沼氣進行脫硫，一般采用直接脫硫方法，按原理可分為干法、濕法和生物脫硫法。生物脫硫法是來出現的化學脫硫法的脫硫方式，在多方面可以克服化學脫硫的不足。
1、干法脫硫  干法脫硫是在圓柱狀脫硫塔內裝填一定度的脫硫劑，沼氣自下而上通過脫硫劑，H2S被去除，實現脫硫過程。此類脫硫的方法又分為吸附法和催化轉化法。吸附法是采用對硫化物有強吸附能力的固體來脫硫，吸附劑主要有氧化鐵、活性炭、氧化鋅、分子篩等。催化轉化法是使用加氫脫硫催化劑，將烴類原料中所含的有機硫化合物氫解，轉化成易于脫除的硫化氫，再用其它方法除之。加氫脫硫催化劑是用氧化鋁 鈷鉬加氫轉化 氧化鋅組合，可達到精脫硫的目的。
2、濕式脫硫法  溫法脫硫劑為液體，一般用于含硫、處理量大的氣體的脫硫。按其脫硫機理的不同又分為化學吸收法、物理吸收法、物理－化學吸收法和濕式氧化法。化學吸收法是常用的濕式脫硫工藝，以弱堿性溶劑為吸收劑，吸收過程伴承受化學反應過和，吸收H2S后的吸收劑經增溫、減壓后得對再生。堿液吸收法是化學吸收脫硫zui常用的方法之一，可采用碳酸鈉溶液、石灰乳或氫氧化鈉溶液作為吸收劑。物理吸收法是利用有機溶劑在一定壓力下進行物理吸收脫硫，然后減壓而釋放出硫化物氣體，溶劑得以再生。物理－化學吸收法是將具有物理吸收性能和化學吸收性能的兩類溶液混合在一起，脫硫效率較。濕式氧化法一般 只能脫除硫化氫，不能或只能少量脫除有機硫。zui常用的濕式氧化法有ADA法。
3、生物脫硫  生物脫硫中利用的是光能自養型微生物和化能自養型微生物對硫的轉化。天然水體中不同種類的硫細菌代謝硫的過程。不同種類微生物由于其自身代謝特點不同而分布在不同的區域內。在水表層有充足的溶解氧，這里徽生物可以氧狀態下將H2S轉化為單質硫；在底層的厭氧區域內，有機物腐化產生H2S。而在光能自養區依然有足夠的光照，并有H2S存在。將含有H2S氣體直接投入反應器中，吸收過程和氧化過程均在反應器中完成。一般采用生物滴濾塔和生物濾塔，生物滴濾塔脫硫過程中，為了滿足微生物營養的需要和濾層的清洗要求，混合液循系統需要連續運行，而在生物濾塔脫硫工藝中混合液供給系統是間斷運行的。在兩階脫硫過程中，氣相中的H2S經過吸收扣進入到脫硫反應器中，在自養微生物的作用下完成硫化物的氧化過程。