Біогазовий реактор може ефективно обробляти різні види стічних вод. Ця технологія анаеробної обробки, в результаті якої утворюється зброджений мул (зброджений органічний осад), котрий можна використовувати як добриво, та біогаз, котрий можна використовувати як джерело енергії. Біогаз – це суміш метану, діоксиду вуглецю та інших незначних газових домішок, які можна конвертувати у тепло, електроенергію чи світло D.7 .Загальна назва суміші газів, що виділяються в результаті анаеробного розкладання органічного матеріалу. Біогаз містить метан (50-75 %), вуглекислий газ (25-50 %) і різні кількості азоту, сірководню, водяної пари та інших компонентів, залежно від вихідного матеріалу. Біогаз можна збирати і спалювати в якості палива (наприклад, пропан).

Біогазовий реактор – це герметична камера, яка сприяє анаеробному біорозкладанню чорної води, мулу та/чи відходів. Обробка стічних вод відбувається після того, як вони потрапляють до біореактора. Біоактивний шар мулу у біореакторі біологічно розкладає вхідні продукти. Зброджений мул випускається у місці переливу на рівні поверхні землі. Камера біореактора також збирає біогаз, вироблений у процесі ферментації. Зброджений органічний осад багатий на органіку та поживні речовини, і він простіший для зневоднення та подальшого поводження з ним.

Проєктні міркування

Біогазові реактори можна споруджувати як біореактори з нерухомим куполом та плаваючим куполом. У разі використання нерухомого купола об’єм реактора є постійним. У процесі того, як генерується газ, він чинить тиск і зміщує шлам в розширювальну камеру догори. Коли газ відводять, шлам знову стікає у реактор. Тиск можна використовувати для транспортування біогазу через труби. У разі використання плаваючого купола він піднімається та опускається разом із утворенням та відведенням газу. Як альтернативний варіант купол може розширюватися (подібно до повітряної кулі). Період гідравлічного утримання в реакторі повинен становити як мінімум 15 днів у теплому кліматі та 25 днів у помірному кліматі. У випадку дуже патогенних вхідних продуктів слід розглядати можливість використання періоду гідравлічного утримання у 60 днів. Розміри можуть варіюватися від 1 000 л для однієї сім’ї до 100 000 л в інституційних чи громадських туалетах. Оскільки зброджений органічний осад виробляється постійно, повинні бути передбачені механізми зберігання, використання та/або його транспортування від об’єкту.

Матеріали

Біогазовий реактор може бути виготовлений із цегли, сталі, піску, кабелів для  конструкційної міцності (наприклад, сітка з дроту), гідрофобної цементної добавки (для ізоляції), водопровідних труб та арматури, клапану та фабричної газовивідної труби. Фабричні рішення включають геомішки, армовані модулі зі скловолокна та формовані блоки, які можна придбати у спеціалізованих постачальників.

Застосовність

Ця технологія підходить для обробки побутових стічних вод, а також стічних вод таких установ, як лікарні та школи. Вона не підходить для фази гострого реагування на надзвичайну ситуацію, оскільки для запуску біологічних процесів потрібен час. Ця технологія є особливо доречною у сільських районах, де можна додавати гній тваринного походження та існує потреба у використанні збродженого органічного осаду в якості добрива, а також у газові для приготування їжі. Біогазові реактори також можна використовувати для стабілізації мулу з ямних туалетів ( S.3 , S.4 ). Біогазовий реактор часто використовується як альтернатива септику S.13 , оскільки він забезпечує подібний рівень обробки, але має таку додаткову перевагу як виробництво біогазу. Проте неможливо досягнути значного виробництва біогазу, якщо єдиним ввідним продуктом буде чорна вода або якщо температура повітря в навколишньому середовищі становитиме менше 15°C.  Не слід додавати сіру воду, оскільки вона суттєво зменшує період гідравлічного утримання. Біогазові реактори є менш ефективними в холоднішому кліматі, оскільки рівень перетворення органічної речовини в біогаз є дуже низьким. У результаті цього період гідравлічного утримання має бути довшим, а проєктований об’єм потрібно суттєво збільшувати. Попри те, що біогазові реактори є водонепроникними, не рекомендовано споруджувати їх у районах із високим рівнем підземних вод та в районах, де часто трапляються повені.

Експлуатація та технічне обслуговування

Для запуску реактора його потрібно заселити анаеробними бактеріями, наприклад, шляхом додавання коров’ячого перегною чи мулу з септику. Зброджений органічний осад потрібно часто видаляти із місця переливу. Частотність проведення такого видалення залежатиме від об’єму резервуару по відношенню до конценрації твердої фази на вході, кількості неперетравлюваних твердих часток та температури навколишнього середовища, а також використання та характеристик системи. Потрібно регулярно контролювати утворення і використання газу. Водні пастки потрібно регулярно перевіряти, а також потрібно чистити клапани і газопровід задля попередження корозії і витоку. Залежно від проєкту та вхідних продуктів реактор потрібно випорожнювати та чистити кожні 5 – 10 років.

Здоров’я та безпека

Зброджений органічний осад частково знезаражений, проте все одно пов’язаний із ризиком поширення інфекцій, тому під час вилучення збродженого органічного осаду працівники мають бути в належному особистому захисному спорядженні. Залежно від кінцевого використання випорожнена рідина та мул потребують подальшої обробки, перш ніж їх можна буде використовувати в сільському господарстві. Чищення реактору може становити загрозу для здоров’я, і потрібно вживати належних заходів безпеки (належне особисте захисне спорядження). Також є загрози, пов’язані із легкозаймистими газами, проте ризики є такими самими, що і у випадку природного газу. Додаткові ризики, що стосуються джерела походження газу, відсутні.

Витрати

Витрати на цю технологію коливаються від низьких до середніх як стосовно капітальних витрат, так і експлуатаційних витрат. Проте потрібно враховувати додаткові витрати, пов’язані з повсякденною експлуатацією реактору. Громадські установки зазвичай є більш економічно вигідними за умови, що рівень їх прийняття громадою є високим. Витрати на розбудову спроможностей і навчання операторів та користувачів потрібно закладати в бюджет, допоки рівень обізнаності не стане високим.

Соціальні міркування

Соціальне прийняття може становити собою виклик для громад, які не знайомі з використанням біогазу чи збродженого органічного осаду. Соціальну єдність можна забезпечити завдяки спільному управлінню та спільним перевагам використання біогазових реакторів (газ і добриво), проте також існує ризик того, що переваги розподіляються нерівномірно серед користувачів, що може призвести до конфлікту.