沼氣來源于市政有機廢物，污水污泥，渣土或糞便等方面。 超聲波處理改善了這種有機物質的消化率，從而產生更多的沼氣和更少的污泥殘留。沼氣是厭氧或好氧細菌分解有機物的副產品。它主要由甲烷、二氧化碳和硫化氫組成。這使得沼氣成為化石燃料(如天然氣 )的可再生替代品。

能源價格和化學品、污泥處理成本，環境立法等其他利益要求廢水處理廠提高其處理效率。有機材料在消化前的超聲波分解顯著改善了沼氣的產生。 隨著超聲處理改善了污泥的脫水性，并減少了待處理的殘留污泥量。

用于生產沼氣的原料是各種聚集和絮凝物質，纖維，病毒和細菌，纖維素和其他無機物質的混合物。 食物垃圾，有機工業和商業垃圾，如脂肪或酒糟，是嗜溫和中等嗜熱消化器的補充原料。超聲空化破壞團聚體和細胞結構。由于對組成材料結構的影響，污泥可以更容易地脫水。 此外，聚集體和細胞壁的破壞改善了細胞內物質被細菌分解的生物利用度。

超聲波在污泥和污水處理中的應用可以實現的各種結果，例如：

• 增加沼氣產量
• 改善厭氧分解
• 提高反硝化的 C/N 比
• 通過脫氣和薄片崩解改善沉降行為
• 改善剩余污泥的濃縮工藝
• 改善消化和脫水能力
• 絮凝劑用量減少
• 由于消化后殘留污泥減少導致的處理成本更低
• 需要聚合物的還原
• 絲狀細菌的破壞