沼气来源于市政有机废物，污水污泥，渣土或粪便等方面。 超声波处理改善了这种有机物质的消化率，从而产生更多的沼气和更少的污泥残留。沼气是厌氧或好氧细菌分解有机物的副产品。它主要由甲烷、二氧化碳和硫化氢组成。这使得沼气成为化石燃料(如天然气 )的可再生替代品。

能源价格和化学品、污泥处理成本，环境立法等其他利益要求废水处理厂提高其处理效率。有机材料在消化前的超声波分解显著改善了沼气的产生。 随着超声处理改善了污泥的脱水性，并减少了待处理的残留污泥量。

用于生产沼气的原料是各种聚集和絮凝物质，纤维，病毒和细菌，纤维素和其他无机物质的混合物。 食物垃圾，有机工业和商业垃圾，如脂肪或酒糟，是嗜温和中等嗜热消化器的补充原料。超声空化破坏团聚体和细胞结构。由于对组成材料结构的影响，污泥可以更容易地脱水。 此外，聚集体和细胞壁的破坏改善了细胞内物质被细菌分解的生物利用度。

超声波在污泥和污水处理中的应用可以实现的各种结果，例如：

• 增加沼气产量
• 改善厌氧分解
• 提高反硝化的 C/N 比
• 通过脱气和薄片崩解改善沉降行为
• 改善剩余污泥的浓缩工艺
• 改善消化和脱水能力
• 絮凝剂用量减少
• 由于消化后残留污泥减少导致的处理成本更低
• 需要聚合物的还原
• 丝状细菌的破坏