Phân hủy kết hợp với phân động vật: thành phần hữu cơ trong rác đô thị được trộn với phân động vật và phân hủy kết hợp với nhau. Quá trình này cải thiện tỷ lệ C/N và sản lượng khí sinh ra.
Chỉ phân hủy rác đô thị: thành phần nguyên liệu ban đầu chỉ có thành phần hữu cơ của rác đô thị được tạo huyền phù với dịch lỏng.
Các dạng bể phản ứng được dùng nhiều nhất trên quy mô công nghiệp là bể phản ứng một giai đoạn. Hiện nay, các thiết kế bể phản ứng dạng này đang được nâng cấp để đáp ứng các yêu cầu ngày càng gia tăng của thị
trường. Các hệ thống hai hay nhiều giai đoạn bắt đầu đóng vai trò quan trọng trong xử lý rác công nghiệp cùng với rác hữu cơ và cần độ vệ sinh an toàn cao.
Các hệ thống mẻ có các cải tiến rõ rệt hơn. Tuy nhiên cơ hội áp dụng cao tại các quốc gia đang phát triển do suất đầu tư thấp. Trên thực tế khó có sự so sánh một cách toàn diện các hệ thống khác nhau do vấn đề quan trọng nhất hiện nay khi lựa chọn công nghệ là suất đầu tư ban đầu của hệ thống cần chiếm được thiện cảm của cộng đồng.
5.1.3 Các yếu tố vật lý và hóa học
- Tỷ lệ C/N: Tỷ lệ C/N tối ưu trong quá trình phân hủy kỵ khí khoảng 20-30:1. Ơ mức độ tỷ lệ thấp hơn, nitơ sẽ thừa và sinh ra khí NH3, nguyên nhân gây ra mùi khai. Ơ mức tỷ lệ cao hơn sự phân hủy xảy ra chậm.
- pH: Sản lượng khí biogas sinh ra từ quá trình phân hủy kỵ khí đạt tối đa khi giá trị pH của vật liệu nằm trong khoảng 6-7. Giá trị pH ảnh hưởng đến thời gian phân hủy của vật liệu. Tại thời điểm ban đầu của quá trình lên men, số lượng lớn các acid hữu cơ được tạo thành và có thể làm cho giá trị pH của hỗn hợp giảm xuống dưới 5, điều này sẽ làm hạn chế quá trình phân hủy. Quá trình phân hủy sẽ tiếp tục và nồng độ NH3 tạo thành sẽ gia tăng do sự phân huỷ của nitơ, giá trị pH có thể tăng lên trên 8. Khi sản lượng khí metan tạo thành ổn định, giá trị pH trong khoảng 7,2-8,2.
- Nhiệt độ: Vi sinh vật metan hóa sẽ không hoạt động được khi nhiệt độ quá cao hay quá thấp. Khi nhiệt độ giảm xuống dưới 10oC, sản lượng khí biogas tạo thành hầu như không đáng kể. Hai khoảng nhiệt độ tối ưu cho quá trình phân hủy kỵ khí:
Giai đoạn nhiệt độ trung bình: nhiệt độ dao động trong khoảng 20-40oC, tối ưu 30-35oC.
Giai đoạn hiếu nhiệt: nhiệt độ tối ưu trong khoảng 50-65oC.
5.1.4 Đặc trưng của các công nghệ
5.1.4.1 Công nghệ ướt một giai đoạn
Đối với hệ thống hoạt động theo công nghệ ướt một giai đoạn, rác được chuyển sang dạng huyền phù có 10% chất rắn bằng một lượng nước. Hệ thống hoạt động vơi sự phân hủy kết hợp giữa rác đô thị với các nguyên
liệu loãng hơn như bùn từ cống rãnh hoặc phân động vật. Thuỷ tinh và đá được yêu cầu loại bỏ nhằm ngăn ngừa khả năng tích tụ nhanh của các chất này dưới đáy bể phản ứng. Quá trình phân hủy yêu cầu ép để lấy lại dịch lỏng (có thể tuần hoàn trở lại cho đầu vào) và tạo ra chất rắn đã phân hủy để xử lý tiếp.