עיכול יבש הוא למעשה קומפוסט אנארובי. בתהליך זה הביומסה מושרית בטיפול המקדים עד להכלה של 80% מים ו-20% חומר יבש. לתהליך כזה יש מספר יתרונות, כאשר העיקרי מתוכם הוא הפחתת נפח הריאקטור (המייחל בו מתרחש תהליך העיכול) עקב נפח מים יחסית קטן במערכת. בעיכול יבש, הסובסטרט מרוכז פי 4 יותר מעיכול רטוב ושווה באופן יחסי לגודל ריאקטור הקטן פי 4. בנוסף, לעיכול יבש בריכוז סובסטרט גבוה יכול להיות יתרון באדישות לריכוזים גבוהים של חומרים מעכבים (לדוגמת אמוניה), עקב יכולת באפר של הסובסטרט. חסרון המרכזי בתהליך עיכול יבש הוא בהובלת המצע, מאחר שלא ניתן להזרימו.
עיכול רטוב מאפשר מגוון רחב יותר של תהליכים לעומת עיכול יבש. תהליך זה מתקיים לרוב בריכוזים של עד 5% חומר מוצק מרחף. ישנם מספר טכנולוגיות של ריאקטורים המאפשרים לעיכול רטוב. באופן כללי ניתן לחלק את התהליכים לתהליך מנתי ותהליך מתמשך, כאשר האחרון יכול גם הוא להתחלק לתהליך חד-שלבי או דו-שלבי. ברוב תהליכי העיכול הרטוב, מיקרואורגניזמים מרחפים ומעורבבים עם הסובסטרט בתוך הריאקטור ובלתי ניתן להפרידם לאחר התהליך.
טיפול סופי בתוצרים.
ייצור ביוגז תלוי לחלוטין ביעילות העיכול האנאירובי בריאקטור וביכולת הפקת הגז של המיקרואורגניזמים שבו. יכולת אופטימלית של מיקרואורגניזמים נעה בין 80%-90% ייצור ביוגז מתוך יכולת פוטנציאלית. ערכי קצב ייצור ביוגז לעיכול מזופילי נעים בין 0.9-1.3 מ"ק גז למ"ק ריאקטור ליום (m3m-3d-1). ערכים נמוכים מאלו יעידו על גודל ריאקטור גדול מדי, כאשר ערכים גבוהים מאלו הם נדירים ואף בלתי אפשריים. עבור עיכול תרמופילי או דו-שלבי, קצב ייצור ביוגז יהיה 1.3, 2.1  [m3m-3d-1], בהתאמה. ריאקטור מסוג (Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB, צורך פחות נפח ויכול להגיע לקצב ייצור ביוגז של עד 10 [m3m-3d-1], ריאקטור זה מיועד למצעים מימיים ביותר כגון שפכים ממתקני טיפול שפכים, ייחודיות ריאקטור זה הוא בהפרדה מתמדת של שלוש פאזות: מוצקים בתחתית, נוזל במרכז וגז בראש הריאקטור, המאפשרים טיפול רציף ללא הפסקה.
לרוב, תכולת המתאם בביוגז הנוצר בתהליך נע בין 40%-70% תכולה לפי נפח כאשר השארית בעיקרה פחמן דו-חמצני. בגז הנוצר ישנם רכיבים נוספים המופיעים בכמויות קטנות (פחות מאחוז), כגון: אדי מים, מיקרו-חלקיקים של המצע וגזי עוקבה. על כן, טיפול בביוגז הכרחי על מנת לשמר את הציוד המשמש לאחסון, הובלה וחלוקה. חלקיקי מוצקים יכולים להיות מסוננים בעזרת פילטר (Candle filters), שאריות בוצה או קצף יכולים להיות מופרדים על ידי שימוש בציקלון. להסרת גזי עוכבה, כאשר מימן גופריתי (H2S) הוא הגז הבעייתי ביותר עקב השפעתו הקורסיבית על ציוד, נעשים תהליכים כמו קרצוף, ספיחה וספיגה. להתמודד עם אדי מים, לעיתים נחוץ ייבוש כאשר תחולת הרטיבות גבוהה מ-80%.
לאחר הניקוי, משמש הביוגז להפקת אנרגיה, כאשר השימוש בנפוץ הוא בהפקה של חום וחשמל בעת ובעונה אחת. באופן זה ניתן להפיק מקסימום חשמל ומספיק חום עודף על מנת לחמם את המעכל (ריאקטור). החום הדרוש לחימום המערכת נקראת אנרגיה פרזיטית ויש לקחת אותה בחשבון עוד בשלב התכנון. חימום הראשוני של הסובסטרט הוא הצרכן העיקרי, כאשר הפיצוי על הפסדי חום בתהליך משני ודורש פחות חום, 90% ו-10%, בהתאמה.
אנרגיה חשמלית גם היא נחוצה בתהליך העיכול, לצורך שאיבה, בחישה, ותהליכים של בקרה ותיקון. ניתן לומר כי אין להשתמש ביותר מ-10% על 15% מהחשמל המיוצר לשימוש פנימי-תפעולי. ככלל אצבע, על שלב הטיפול הסופי בתוצרים אסור לצרוך יותר אנרגיה מאשר הוא עוזר להפיק. משמע, ניקוי יתר עלול להפוך ללא כלכלי.
הקמת מתקן לעיכול אנארובי להפקת ביוגז, מצריך תסקיר השפעה על הסביבה, על המסמך לקחת בחשבון גם את פליטות הגזים מהמתקן, כאשר הגורם העיקרי הוא שטף הגז והריחות הנפלטים מהמתקן. על הגזים הנפלטים להיות מנוטרים ולעמוד בערכי פליטה המותרים בחוק. במידה ואמוניה וגופרית דו-חמצנית מוסרים בתהליך, המתקן יעמוד בדרישות ללא בעיה. ריחות לא נעימים יכולים לנבוע מאחסון, שינוע או העברות בתוך המתקן של פסולת אורגנית. על כן, יש לבצע פעולות אלו באזור מקורה, עם איסוף האוויר וסינונו.
נושא הבוצה והשפכים הנותרים בתהליך יכולים לשמש כדשן וקומפוסט לחקלאות. כאשר אלו עברו פירוק מלא ונחשבים איכותיים ללא פתוגניים. במידה והמצע מכיל מתכות כבדות או מלחים יש לשקול שימושים אחרים מדשן בשל פגיעה בבריאות הקרקע.
בישראל.
מטמנות.
המטמנות בישראל, חייבות על פי חוק למנוע פעפוע של גז המתאן לחלל האוויר ולמנוע תשטיפים שיחלחלו למי התהום. תופעת היווצרות גז זה נגרמת מאחר שהפסולת הנטמנת כלואה בתנאים אנאירוביים. כאשר, תרומתה של מולקולת מתאן אחת לאפקט החממה, היא בין 28–36 מאשר מולקולה של פחמן דו-חמצני לאורך מאה שנה.
טיפול אפשרי בגז המתאן הנוצר, הוא על ידי הפקת חשמל או קיטור, היכול להחליף את הצורך בשריפת גז המתאן בלפיד. הוצאת הגז נעשית על ידי קדיחת בארות לעומק המטמנה, כאשר הגזים היוצאים מתפלגים פי ההרכב הבא: 60%-40% מתאן, 40%-60% פחמן דו-חמצני, 1% גזים נוספים. שיא תפוקת הגז בבאר היא לאחר שנתיים מהקידוח ולאחר מכן התפוקה יורדת בקצב של 5% לשנה.
הפקת חשמל מגז המתאן נעשית באתר ההטמנה על ידי גנרטור, כאשר, תחמוצת הגופרית, סילוכסן (Siloxane) ואדי מים שהמצויים גם הם בגז, יוצרים עלויות יקרות להפעלת גנרטורים חשמליים אלו. מחיר ההסדרה למטמנה הוא: 40 אגורות לקוט"ש. מחיר מכירת גז מתאן לקיטור לתעשייה עומד על לפי שווי מחיר מזוט/גז טבעי בשוק. מטמנות המפיקות חשמל בישראל הן: דודאים, גני הדס, עברון ואפעה.
נוסחת אצבע ביחס מתאן לקוט"ש: 500 קוב/שעה של ביוגז בריכוז של 65% מתאן יניבו 1000 קוט"ש.
פסולת עירונית.
בשנת 2016 יוצרו במדינת ישראל 5.3 מיליון טון של פסולת עירונית. אחוז המיחזור בשנה זו היה 21% כאשר שאר הפסולת הועברה להטמנה. למרות שישנה עליה הדרגתית באחוזי המחזור, שיעור זה נחשב נמוך מאוד ביחס לרוב מדינות המערב וזאת למרות קיומו של היטל הטמנה בישראל, שנועד לשמש ככלי סביבתי ורגולטיבי לצמצום ההטמנה. כמות הפסולת בישראל גדלה מדי שנה בשיעור של כ-3%-5%.
שנה לפני כן, בשנת 2017 המדינה יוזמה הקמת מתקן במתחם השפד"ן אשר יכלול מתקני מיון פסולת, יצירת גז מתאן מפסולת אורגנית ויצור קומפוט לדישון חקלאי. במתקן צפויים להיות מטופלים כ-1,000 טון פסולת עירונית מדי יום, המורכבים מזרם פסולת פריקה ביולוגית שמקורה בתחנות מעבר ומיון, מפסולת מופרדת במקור, וכן מזרם פסולת מעורבת. במתקן יופק חשמל מביוגז בהיקף משוער של עד 12 מגה וואט. לאחר סיום התהליך האנאירובי והפקת החשמל תעבור הבוצה הביולוגית לשלב משלים – הפקת קומפוט בתהליך אירובי. מתקן זה עדיין אינו פעיל.
גידול ביומסה.
המשרד להגנת הסביבה מתנגד, נכון להיום, להפקת אנרגיה מגידולי ביומסה ייעודיים, הן משום שלרוב מדובר בגידולים שבאים על חשבון גידולים חקלאיים המיועדים למזון והן משום שגידול אקטיבי של ביומסה לאנרגיה דורש השקעה גדולה יחסית במים, בדשנים, בקרקע ובאנרגיה.
פסולת חקלאית.
מבחינת ענף החקלאות, שימוש בזבל בעלי חיים לצורך הפקת אנרגיה נמצא בעדיפות משנית לשימושים חוזרים בענף עצמו. שימוש בזבל בע"ח להפקת ביוגז בעיכול אנאירובי רטוב, מותיר את התוצר הסופי (לאחר הפקת הביוגז) עני יחסית ופחות מבוקש על ידי חקלאים לזיבול שדות.
הכמות השנתית של זבל בעלי חיים בישראל נאמדת בכ-5.6 מיליון טונות. עיקר זבל בעלי החיים מגיע מענף הבקר לחלב (כ-2.4 מיליון טונות) ומענף הלול (כ-0.9 מיליון טונות). מתוך כלל זבל בעלי החיים, מוערכת הכמות הפוטנציאלית להפניה למתקני טיפול במעל ל-2 מיליון טונות זבל. מחצית מכמות זו עשויה לעבור למתקני הפקת אנרגיה כדוגמת ביוגז.
בישראל קיימים כיום ארבעה מתקנים אזוריים - תל יוסף שטאנג אקו, מיצר ברמת הגולן, עמק חפר ובאר טוביה. הם משמשים להפקת ביוגז מזבל רפתות. מתקנים אלו מנצלים כשליש מכלל זבל רפת החלב. מחיר ההסדרה בהפקת ביוגז מזבל בע"ח הוא 0.61₪.
אחת הבעיות בהקמת מתקני אזוריים אלו היא העדר אכיפה מספקת של משרד הגנת הסביבה, המאפשר לבעלי הרפתות והלולים לפזר את הרפש בשדות בניגוד לחוק. בנוסף קיימת ההתנגדות של התושבים אשר חוששים ממפגעי תברואה וריח ואינם רוצים לראות מתקנים אלו קמים לצדם אלא אם המעכלים סגורים. בנוסף, מתקן ביוגז המופק מזבל פרות נאלץ לטפל בעודפי הנוזלים שנוצרים בתהליך ונקראים דשן מעכלים. מים אלו מכילים מלחים וזרחן ומחייבים את סילוקם לאתרים מיוחדים או מועברים לטיפול לפני השבתם לשדות.
תעשייה.
בישראל פוטנציאל ייצור חשמל באמצעות ביוגז מפסולת תעשייתית עומד על 12.5 מגה וואט. הפקת ביוגז בתעשייה הישראלית נעשית על ידי 17 מפעלים גדולים, כאשר ביניהם - מחלבות, משחטות, מפעלי מזון, מפעלי משקאות, מפעלי בירה וגם מפעל ניר. רובם המוחלט מייצר ביוגז לקיטור ולא חשמל. המפעלים, כמו המטמנות, חייבים על פי חוק לטפל בשפכי הייצור שלהם, לכן, לכל מפעל יש מתקן צמוד לטיפול ואגירת המתאן. אחוז המתאן במפעלי המזון בדרך כלל גבוהה יותר ממטמנות ועומד על כ־75%. המפעלים הגדולים משתמשים במזוט להפקת קיטור ולכן המזוט הוא שקובע את המחיר האלטרנטיבי של הביוגז, לדוגמה, פריגת מייצרת 25% מהאנרגיה שלה מביוגז.