Der Prozess der anaeroben Vergärung besteht aus drei Schritten:
- Der erste Schritt ist die Zersetzung (Hydrolyse) von pflanzlichem oder tierischem Material. Dieser Schritt zerlegt das organische Material in Moleküle von brauchbarer Größe, wie z.B. Zucker.
- Der zweite Schritt ist die Umwandlung der zersetzten Materie in organische Säuren.
- Schließlich werden die Säuren in Methangas umgewandelt.
Die Prozesstemperatur beeinflusst die Geschwindigkeit der Vergärung und sollte im mesophilen Bereich (95 bis 105 Grad Fahrenheit) mit einem Optimum von 100 Grad F gehalten werden. Es ist möglich, im thermophilen Bereich (135 bis 145 Grad Celsius) zu arbeiten, aber der Vergärungsprozess ist anfällig für Störungen, wenn er nicht genau überwacht wird.
Viele anaerobe Vergärungstechnologien sind kommerziell verfügbar und wurden für den Einsatz mit landwirtschaftlichen Abfällen und für die Behandlung von kommunalem und industriellem Abwasser demonstriert.
Bei Royal Farms No. 1 in Tulare, Kalifornien, wird Schweinegülle aufgeschlämmt und in eine mit Hypalon abgedeckte Lagune zur Biogaserzeugung geleitet. Das gesammelte Biogas treibt einen 70 Kilowatt (kW) Motor-Generator und einen 100 kW Motor-Generator an. Der auf der Farm erzeugte Strom kann den monatlichen Strom- und Wärmeenergiebedarf decken.
Aufgrund des Erfolgs dieses Projekts haben drei weitere Schweinefarmen (Sharp Ranch, Fresno und Prison Farm) ebenfalls schwimmende Abdeckungen auf Lagunen installiert. Das Projekt von Knudsen und Söhne in Chico, Kalifornien, behandelte Abwasser, das organische Stoffe aus der Obstzerkleinerung und dem Abwasch enthielt, in einer abgedeckten und ausgekleideten Lagune. Das erzeugte Biogas wird in einem Kessel verbrannt. Und bei Langerwerf Dairy in Durham, Kalifornien, wird Kuhdung abgeschabt und in einen Pfropfenstrom-Fermenter geleitet. Das erzeugte Biogas wird zur Befeuerung eines 85 kW Gasmotors verwendet. Der Motor arbeitet mit einer Leistung von 35 kW und treibt einen Generator zur Stromerzeugung an. Die erzeugte Elektrizität und Wärme kann den gesamten Energiebedarf der Molkerei ausgleichen. Das System ist seit 1982 in Betrieb.
Die meisten anaeroben Vergärungstechnologien sind kommerziell verfügbar. Wo unbehandelte Abfälle Geruchs- und Wasserverschmutzung verursachen, wie z.B. in großen Molkereien, reduziert die anaerobe Vergärung die Geruchs- und Flüssigmüllentsorgungsprobleme und produziert einen Biogasbrennstoff, der für Prozesswärme und/oder Stromerzeugung verwendet werden kann.