Η αναερόβια επεξεργασία των αποβλήτων υπάρχει ως τεχνολογία πάνω από 100 χρόνια.
Σταδιακά εξελίχθηκε, από ένα αεροστεγές δοχείο και μία σηπτική δεξαμενή, σε έναν υψηλής τεχνολογίας βιοαντιδραστήρα με απολύτως ελεγχόμενη θερμοκρασία, ανάδευση και υψηλές ταχύτητες κατανάλωσης υποστρώματος, αξιοποίησης του οξυγόνου και παραγωγής βιομάζας.
Η μικροβιολογία της πέψης μεθανίου έχει μελετηθεί ενδελεχώς κατά την τελευταία δεκαετία και έχει εξακριβωθεί ότι εμπλέκονται τρεις διακριτές ομάδες βακτηρίων. Η πρώτη ομάδα, υδρολύει και ζυμώνει τα πολύπλοκα οργανικά υλικά σε λιπαρά οξέα, αλκοόλες, διοξείδιο του άνθρακα, αμμωνία και υδρογόνο.
Η δεύτερη ομάδα βακτηρίων παράγει υδρογόνο μετατρέποντας τα προϊόντα της πρώτης σε απλούστερες ενώσεις όπως διοξείδιο του άνθρακα, ακετικό όξύ και φυσικά υδρογόνο.
Η τρίτη ομάδα αποτελείται από βακτήρια που παράγουν βιοαερίο, μετατρέποντας υδρογόνο και το διοξείδιο του άνθρακα σε οξικό οξύ και σε μεθάνιο.
Σε αντίθεση με την αερόβια αποικοδόμηση, η οποία είναι κατά κύριο λόγο επιτελείται από ένα ενιαίο γκρουπ μικροβιακών στελεχών, , αναερόβια προχωρά ως μια αλυσιδωτή διαδικασία όπου εμπλέκονται πολλοί οργανισμοί. Ως εκ τούτου, η συνολική αναερόβια μετατροπή των σύνθετων υποστρωμάτων απαιτεί τη συνεργιστική δράση των μικροοργανισμών που εμπλέκονται.
Ένας παράγοντας υψίστης σημασίας, στην όλη διαδικασία, είναι η μερική πίεση του υδρογόνου και η θερμοδυναμικής που σχετίζεται με αυτήν.
Ένας άλλος παράγοντας θεμελιώδους σημασίας είναι η αναγνώριση των νέων μεθανογόνων ειδών, και ο προσδιορισμός της φυσιολογίας και οικολογίας τους.
Ιδιαίτερο ενδιαφέρον ήταν ο προσδιορισμός των σταθερών συγγένειας με το υπόστρωμα των δύο κυρίων κατηγοριών, των υδρογονοτροφικών και ακετοτροφικών βακτηρίων.
Ενώ το πρώτο γκρουπ εμφανίζει αρκετά υψηλές συγγένειες υποστρώματος, η δεύτερη ομάδα εμφανίζεται να περιέχει είδη με μόνο χαμηλές συγγένειες υπόστρωμα. Αυτή η περιορισμένη συγγένεια υπόστρωμα έχει, φυσικά, μία σημαντική προέκταση στην αναερόβια επεξεργασία λυμάτων.
Πολύ σημαντική εξέλιξη από πλευράς τεχνολογίας ήταν ανάπτυξη μεθόδων συμπύκνωσης της βιομάζα στον αντιδραστήρα ειδικά σε πολύ πολύ χαμηλή συγκέντρωση στερεών στα λύματα, 1 έως 2%.
Τέτοια υψηλότερη συγκέντρωση της βιομάζας μπορεί να επιτευχθεί με την αρχή της αυτοκροκίδωσης και της καταβύθισης μέσω βαρύτητας, όπως για παράδειγμα, στον αντιδραστήρα UASB. Όλες αυτές οι διαφορετικές μέθοδοι είναι σε πλήρη ανάπτυξη και εξέλιξη.
Για τα αδιάλυτα οργανικά, η σημαντικότερη πρόοδος που έγινε τις τελευταίες δεκαετίας ήταν η ζύμωση στερεάς κατάστασης επίσης γνωστή ως ξηρή αναερόβια κομποστοποίηση.
Επί του παρόντος, είναι διαθέσιμες αρκετές τεχνολογίες απομάκρυνσης οργανικών σωματιδίων.
Με τα συστήματα που λειτουργούν στην θερμόφιλο εύρος (50-60 ° C), λαμβάνεται, και ένα σταθερό και υγιεινό τελικό προϊόν.
Σημαντική πρόοδος έχει επίσης σημειωθεί στην άμεση αναερόβια επεξεργασία των λυμάτων σε χαμηλές θερμοκρασίες (8-25 ° C).
Οι αντιδραστήρες ρευστοποιημένης κλίνης με ενεργό κοκκώδη άνθρακα και μήτρες πολυουρεθάνης έχουν αποδειχθεί ιδιαίτερα αποτελεσματικές για την άμεση επεξεργασία των οικιακών λυμάτων.
Η αναερόβια χώνευση υποτίθεται ότι είναι πιο ευαίσθητη στις τοξικές ουσίες από την αερόβια κυρίως λόγω της φυσιολογίας των εμπλεκόμενων βακτηρίων. Αυτή η άποψη, ωστόσο, δεν έχει επιβεβαιωθεί απόλυτα.
Αντίθετα, έχει επιβεβαιωθεί ότι τρεις κύριοι παράγοντες καθορίζουν την ικανότητα ενός συστήματος βιολογικής επεξεργασίας ως προς την αντιμετώπιση των τοξικών και ανθεκτικών χημικών ουσιών: Το είδος των χημικών μετατροπών, η οικοφυσιολογία των μικροοργανισμών που εμπλέκονται και ο σχεδιασμός της διαδικασίας και η λειτουργία της εγκατάστασης.
