两相厌氧消化在具体实际应用时会有多种不同的组合形式，包括中温酸化消化+高温产气消化、中温酸化消化+中温产气消化等，为了获得A类污泥的要求，其中的一个消化池必须是高温消化。
两相厌氧消化有诸多的技术优点，包括更高的VSS分解率、泡沫控制、产气率更高、建设成本更低等。主要的缺点包括相分离导致操作上的复杂、酸化阶段可能会产生高浓度的硫化氢、酸化消化池在操作过程中会遇到明显的恶臭。
1.3延时厌氧消化
延时消化是把污泥厌氧消化的水力停留时间与固体停留时间分离，通常是消化池的出泥进行固液分离后再回流到消化池，如图3所示。
图3延时厌氧消化
延时厌氧消化的一个关键是用浓缩设备分离污泥，分离后的污泥再与进来的原泥相混合进入消化池，这样做的一个重要目的是避免了传统厌氧消化池完全混合式的以下弊端，如短流等问题，污泥的停留时间更长。延时消化的优点在于将更多的细菌回流到消化池内进一步分解有机物，提高产气率。
实际上，将泥龄与水力停留时间分离的做法最早在上世纪60年代的纽约就开始尝试，当时的纽约卫生局的工程师Torpey最先提出的这一想法，所以在美国有时这种做法又叫Torpey工艺，当时主要是通过重力沉降的方法来分离固液，最近几年采用离心和气浮的方法在一些地方开始尝试。延时厌氧消化的主要优点包括厌氧消化池池容减小、VSS分解率更高、脱水絮凝剂量降低、消化池固体含量提高等。
当然这项技术存在一些缺点，如增加的固液分离设备可能会抵消消化池减小而导致的占地面积减小。另外，人们对延时消化的一个担忧是在固液分离阶段厌氧菌是否会受到明显的影响，在澳大利亚和美国的几个生产性厌氧消化工程的结果显示，固液分离的短暂好氧阶段不会到厌氧菌造成明显的影响。但一些报告显示，在某些污水处理厂应用这种技术后存在换热器堵塞严重的问题。
1.4协同厌氧消化
协同厌氧消化是指污水处理厂污泥与其他有机废物共同进入消化池进行消化，这些有机废物包括油脂、餐厨废物等。协同厌氧消化在欧美发展非常迅速，很多污水处理厂都在应用这一技术，包括加州著名的EBMUD污水处理厂由于采用协同厌氧消化而成为美国一座能量自给污水处理厂的典范，见下图。
图4美国EBMUD污水处理厂
采用协同厌氧消化的主要动力来自于对提高污水处理厂沼气产量的需求，满足污水处理厂能耗的要求，同时使一定地区内的碳足迹最小化。采用协同消化需要注意一些问题，比如外部有机物如果碳含量太高，可能会导致氮的缺乏，从而引起丙酸的积累；而如果碳含量太低，则可能会引起氨中毒，因此需要在营养物的平衡上格外注意。
1.5热水解+厌氧消化
与初沉污泥相比，剩余污泥在消化与脱水方面都有一定的困难，造成这种现象的主要原因是剩余污泥中EPS的含量较高。针对这种问题，业界发展出了很多细胞破壁技术，主要有物理、化学、生物等方法，但绝大多数这些方法的能耗或成本较高，近几年来热水解技术的发展实践表明，这是一种在污泥消化与脱水方面极具前景的一项技术。