Quy trình lên men kỵ khí thường bao gồm các bước sau:
- Xử lý sơ bộ: bao gồm loại bỏ tạp chất, nghiền vật liệu, nghiền nhuyễn và khuấy trộn, nhằm cải thiện khả năng lên men của vật liệu và giảm độ khó trong quá trình vận hành. Ví dụ, đối với chất hữu cơ có độ nhớt cao, cần thêm các chất hóa học hoặc chất xử lý sinh học để xử lý sơ bộ.
- Xả và vận chuyển: Vận chuyển các vật liệu đã được xử lý sơ bộ vào bể lên men. Phương thức vận chuyển có thể là vận chuyển bằng trọng lực, vận chuyển cơ học, vận chuyển bằng khí nén và các phương thức tương tự.
- Quá trình lên men kỵ khí: Đặt nguyên liệu vào bể lên men để tiến hành quá trình lên men. Một số yếu tố môi trường như nhiệt độ, pH, áp suất và thời gian phản ứng cần được kiểm soát trong bể lên men để đảm bảo sự phát triển và chuyển hóa bình thường của vi khuẩn kỵ khí. Các sản phẩm được tạo ra trong quá trình lên men cần được xả ra thường xuyên và tái chế qua quá trình xử lý sau.
- Sau quá trình xử lý: các bước tách, tinh chế, chế biến và các công đoạn tương tự được thực hiện trên sản phẩm được tạo ra từ quá trình lên men và chuyển hóa để thu được sản phẩm mục tiêu. Ví dụ, khí sinh học được sản xuất từ quá trình lên men kỵ khí có thể được sử dụng cho sản xuất điện hoặc tận dụng nhiệt, và bùn thải có thể được xử lý bằng phương pháp sấy khô sinh học. Quá trình lên men kỵ khí nêu trên là một quy trình đơn giản. Các nguyên liệu khác nhau, điều kiện phản ứng và yêu cầu khác nhau sẽ có các quy trình và bước thực hiện khác nhau.

Ưu điểm của quá trình lên men kỵ khí:
- Hiệu quả xử lý chất thải có hàm lượng ẩm cao là tốt. So với phương pháp ủ phân truyền thống, quá trình lên men kỵ khí không tạo ra nước thải, từ đó giảm chi phí xử lý chất thải.
- Khí sinh học được sản xuất trong quá trình lên men có thể được tái sử dụng làm nguồn năng lượng. Lên men kỵ khí là một phương pháp tái sử dụng năng lượng, và khí sinh học được sản xuất từ quá trình lên men kỵ khí có thể được sử dụng cho sưởi ấm, phát điện và các mục đích cung cấp năng lượng khác.
- Sự thay đổi về số lượng và loại vi sinh vật trong quá trình lên men đóng vai trò quan trọng hơn trong việc ức chế mùi hôi, vi rút và các chất độc hại. Thời gian ngắn và hiệu quả cao. So với phương pháp ủ phân truyền thống, quá trình lên men kỵ khí chỉ mất một nửa thời gian để phân hủy rác thải nhà bếp thành phân bón và khí sinh học.
- Diện tích nhỏ. So với việc chôn lấp và đốt rác, phương pháp lên men kỵ khí để xử lý rác thải nhà bếp không cần sử dụng diện tích đất lớn, do đó có thể tiết kiệm được nhiều chi phí đầu tư và quản lý đất đai.