Proces fermentacji beztlenowej składa się z trzech etapów:
- Pierwszym etapem jest rozkład (hydroliza) materii roślinnej lub zwierzęcej. Ten etap rozbija materiał organiczny na cząsteczki o wielkości użytkowej, takie jak cukier.
- Drugi etap to przekształcenie rozłożonej materii w kwasy organiczne.
- Na koniec kwasy są przekształcane w gaz metanowy.
Temperatura procesu wpływa na szybkość fermentacji i powinna być utrzymywana w zakresie mezofilnym (95 do 105 stopni Fahrenheita) z optimum 100 stopni F. Możliwe jest działanie w zakresie termicznym. Możliwa jest praca w zakresie termofilnym (135 do 145 stopni F), ale proces fermentacji może ulec zaburzeniu, jeśli nie jest ściśle monitorowany.
Wiele technologii fermentacji beztlenowej jest dostępnych na rynku i zostało zademonstrowanych do stosowania z odpadami rolniczymi oraz do oczyszczania ścieków komunalnych i przemysłowych.
W Royal Farms nr 1 w Tulare w Kalifornii obornik pochodzący od świń jest gnojony i wysyłany do laguny pokrytej Hypalonem w celu wytworzenia biogazu. Zebrany biogaz napędza silnik-generator o mocy 70 kilowatów (kW) i silnik-generator o mocy 100 kW. Wytworzona w gospodarstwie energia elektryczna jest w stanie zaspokoić miesięczne zapotrzebowanie na energię elektryczną i cieplną.
Dzięki sukcesowi tego projektu, trzy inne farmy trzody chlewnej (Sharp Ranch, Fresno i Prison Farm) również zainstalowały pływające pokrywy na lagunach. Projekt Knudsen and Sons w Chico w Kalifornii oczyszczał ścieki zawierające substancje organiczne pochodzące z miażdżenia i mycia owoców w krytej i wyłożonej lagunie. Wytworzony biogaz jest spalany w kotle. Z kolei w mleczarni Langerwerf w Durham w Kalifornii krowie odchody są zgarniane i wprowadzane do komory fermentacyjnej z przepływem ślimakowym. Wyprodukowany biogaz jest wykorzystywany do napędzania silnika gazowego o mocy 85 kW. Silnik pracuje na poziomie mocy 35 kW i napędza generator wytwarzający energię elektryczną. Wytworzona energia elektryczna i cieplna jest w stanie pokryć całe zapotrzebowanie mleczarni na energię. System działa od 1982 roku.
Większość technologii fermentacji beztlenowej jest dostępna komercyjnie. Tam, gdzie nieprzetworzone odpady powodują nieprzyjemny zapach i zanieczyszczenie wody, tak jak w dużych mleczarniach, fermentacja beztlenowa redukuje nieprzyjemny zapach i problemy z utylizacją odpadów płynnych oraz wytwarza biogaz, który może być wykorzystany do ogrzewania procesu i/lub produkcji energii elektrycznej.