Le processus de digestion anaérobie comprend trois étapes :
- La première étape est la décomposition (hydrolyse) de la matière végétale ou animale. Cette étape décompose la matière organique en molécules de taille utilisable, comme le sucre.
- La deuxième étape est la conversion de la matière décomposée en acides organiques.
- Enfin, les acides sont convertis en méthane.
La température du processus affecte le taux de digestion et doit être maintenue dans la gamme mésophile (95 à 105 degrés Fahrenheit) avec un optimum de 100 degrés F. Il est possible de fonctionner dans la plage thermophile (135 à 145 degrés F), mais le processus de digestion est susceptible d’être perturbé s’il n’est pas étroitement surveillé.
Plusieurs technologies de digestion anaérobie sont disponibles dans le commerce et ont fait l’objet de démonstrations pour une utilisation avec des déchets agricoles et pour le traitement des eaux usées municipales et industrielles.
À Royal Farms No. 1 à Tulare, en Californie, le fumier de porc est mis en bouillie et envoyé dans un lagon couvert d’Hypalon pour la production de biogaz. Le biogaz collecté alimente un moteur-générateur de 70 kilowatts (kW) et un moteur-générateur de 100 kW. L’électricité produite à la ferme permet de répondre à la demande mensuelle en énergie électrique et thermique.
Vu le succès de ce projet, trois autres exploitations porcines (Sharp Ranch, Fresno, et Prison Farm) ont également installé des couvertures flottantes sur les lagons. Le projet Knudsen and Sons à Chico, en Californie, a traité les eaux usées qui contenaient des matières organiques provenant du broyage des fruits et du lavage dans une lagune couverte et doublée. Le biogaz produit est brûlé dans une chaudière. Et chez Langerwerf Dairy à Durham, en Californie, le fumier des vaches est raclé et introduit dans un digesteur à écoulement piston. Le biogaz produit est utilisé pour alimenter un moteur à gaz de 85 kW. Le moteur fonctionne à un niveau de capacité de 35 kW et entraîne un générateur pour produire de l’électricité. L’électricité et la chaleur produites sont capables de compenser toute la demande en énergie de la laiterie. Le système est en service depuis 1982.
La plupart des technologies de digestion anaérobie sont disponibles dans le commerce. Lorsque les déchets non traités provoquent des odeurs et une pollution de l’eau, comme c’est le cas dans les grandes laiteries, la digestion anaérobie réduit les problèmes d’odeur et d’élimination des déchets liquides et produit un biogaz combustible qui peut être utilisé pour le chauffage du processus et/ou la production d’électricité.