对于大中型沼气工程,《规划》指出：重点支持建设年出栏量3000头猪单位以上的养殖场和养殖小区。重点考虑东部沿海发达地区和内陆大中城市郊区，优先考虑“菜篮子”基地、“三湖三河一库一线（太湖、巢湖、滇池，淮河、海河、辽河，长江三峡库区，南水北调工程沿线）”等重点水域周边地区。
《规划》分析认为，规模化畜禽养殖场粪便的问题也已成为污染环境，造成农村脏乱差的重要原因和农业面源污染的源头之一。
规模化畜禽养殖场产生的污染物主要有污水、固体粪便和恶臭气体。这些污染物中含有大量的氮、磷、悬浮物和致病菌，污染物的集中排放，造成水质和空气的污染最为严重。农业部对部分大型养殖场排出的粪水进行检测发现,其对环境有害气体和物质超过标准50~80倍和12~20倍，这些高浓度畜禽有机污水排入江河湖泊中，造成水质的不断恶化。另外，畜禽粪便污染物还污染地表水，其有毒、有害成分渗入地下水中，这严重污染的地下水是非常难以治理恢复的。高浓度的污水直接用于灌溉，会使作物徒长、倒伏、晚熟或不熟，造成减产，甚至毒害作物，出现大面积腐烂。高浓度污水还严重影响了土壤质量。
对空气的污染人们感觉最明显，养殖场产生的恶臭气体不仅危害饲养人员和周围居民的身体健康，也影响畜禽的正常生长。畜禽粪尿及废水中含有大量的病原微生物、致病菌和寄生虫卵，随意的排放会使环境中病源种类增多，菌量增大，引起人畜共患病的发生，如血吸虫病。可以讲，目前已知人畜共患病的250多种中，大多是粪便、污水惹得祸。
近年来，农业部在发展户用沼气的同时，先后建设了一批大中型沼气示范工程，形成了“一池三建”（养殖场沼气工程沼气发酵池建设与畜禽粪便预处理、沼气利用、沼肥利用设施相结合）为基本单元，工程建设与养殖业和周边的农田、鱼塘等进行统一筹划，沼液、沼渣综合利用，以沼气工程为纽带的能源生态模式。通过自主研发与引进结合，工程建设技术也较成熟，并在发酵工艺上达到国际先进水平。
《规划》要求,养殖场大中型沼气工程应以“一池三建”为基本建设单元，将按照污染防治、能源生产、生态农业发展的功能要求，积极推广统一建池、集中供气、综合利用的建设模式，把养殖场沼气工程建成新农村建设的重要公益性项目，实现经济效益、社会效益和生态效益的统一。要以发展农业循环经济为指导，将养殖业、沼气工程和周边的农田、鱼塘等进行统一筹划、系统安排，在为畜禽场或周围居民提供清洁燃料的同时，开展沼液、沼渣综合利用，发展生态农业，带动无公害农产品生产，使养殖场粪污达标排放，实现畜禽粪便的资源化利用和环境治理双重目标。
