Il processo di digestione anaerobica consiste in tre fasi:
- La prima fase è la decomposizione (idrolisi) della materia vegetale o animale. Questa fase scompone il materiale organico in molecole di dimensioni utilizzabili come lo zucchero.
- La seconda fase è la conversione della materia decomposta in acidi organici.
- Infine, gli acidi sono convertiti in gas metano.
La temperatura del processo influenza il tasso di digestione e dovrebbe essere mantenuta nell’intervallo mesofillico (da 95 a 105 gradi Fahrenheit) con un optimum di 100 gradi F. È possibile operare nell’intervallo termofillico (da 135 a 145 gradi F), ma il processo di digestione è soggetto a sconvolgimenti se non strettamente monitorato.
Molte tecnologie di digestione anaerobica sono disponibili in commercio e sono state dimostrate per l’uso con i rifiuti agricoli e per il trattamento delle acque reflue municipali e industriali.
Al Royal Farms No. 1 a Tulare, California, il letame di maiale viene impastato e inviato a una laguna coperta di Hypalon per la generazione di biogas. Il biogas raccolto alimenta un motore-generatore da 70 kilowatt (kW) e uno da 100 kW. L’elettricità generata nella fattoria è in grado di soddisfare la domanda mensile di energia elettrica e termica.
Dato il successo di questo progetto, anche altre tre fattorie suine (Sharp Ranch, Fresno e Prison Farm) hanno installato coperture galleggianti sulle lagune. Il progetto di Knudsen and Sons a Chico, California, ha trattato le acque reflue che contenevano materia organica dalla frantumazione della frutta e dal lavaggio in una laguna coperta e foderata. Il biogas prodotto viene bruciato in una caldaia. E al Langerwerf Dairy a Durham, California, il letame delle mucche viene raschiato e alimentato in un digestore a flusso continuo. Il biogas prodotto è usato per alimentare un motore a gas da 85 kW. Il motore funziona a 35 kW di capacità e aziona un generatore per produrre elettricità. L’elettricità e il calore generati sono in grado di compensare tutta la domanda di energia del caseificio. Il sistema è in funzione dal 1982.
La maggior parte delle tecnologie di digestione anaerobica sono disponibili in commercio. Dove i rifiuti non trattati causano odore e inquinamento dell’acqua, come nelle grandi latterie, la digestione anaerobica riduce l’odore e i problemi di smaltimento dei rifiuti liquidi e produce un combustibile biogas che può essere usato per il riscaldamento del processo e/o la generazione di elettricità.