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유기물 산화분해 반응은 호기성 상태에서 자라는 세균이 산소가 없는 혐기성 조건에서 번식하는 세균보다 반응속도가 빠르게 진행된다. 이런 면으로만 볼 때 유기물을 처리할 경우 호기적 조건에서 진행하는 것이 유리하나 호기성상태를 유지하기 위해서는 산소의 공급이 필수적이다. 한편 저농도의 하수나 폐수에서는 일반적인 포기장치로 산소의 전달이 어렵지 않으나 고농도의 유기고형물을 처리할 경우 산소공급에 어려움이 생긴다. 이러한 이유로 슬러지와 같은 고농도 유기물의 분해에서는 포기(aeration)을 위한 동력비를 절감하기 위하여 호기성 반응보다는 혐기성 반응을 선호한다. 하수 중의 유기물은 10¹ ~ 10³ mg/L 정도의 농도로 존재하여 처리(treatment)라는 용어를 사용하는 반면, 침전이나 농축된 슬러지는 유기물 함량이 10⁴ ~ 10⁵ mg/L로 높아서 처리가 아닌 소화(digestion)라는 용어로 사용된다. 비근한 예로, 사람이나 동물의 음식물도 위나 장에 도달하여 이와 같이 높은 농도를 나타내므로 소화라는 표현을 쓰는 것이나, 농도에 대한 용어의 명확한 기준은 따로 없다. 혐기성 소화가 진행되면 반응후의 생성물이 물의 용해도가 낮은 가스상 물질로 전환되어 악취가 나는 경우가 많으나 메탄과 같이 유용한 산물을 얻을 수 있다. 혐기성 소화에서 슬러지 등 유기물은 먼저 산생성균에 의해 유기산까지 분해되고, 이후에 메탄세균에 의해 메탄과 탄산가스까지 분해돼어 가스화된다. 혐기성소화 방법으로는 가열하는 방법과 가열하지 않는 방법이 있으며, 각각 15일 및 30~60일이 소요된다. 하수슬러지의 처리방법으로 널리 이용된다.