Tuy nhiên, bùn biogas dạng lỏng vẫn tồn tại nhiều hạn chế: pH cao, hàm lượng nước lớn (trên 60%) gây khó khăn cho vận chuyển và sử dụng; hàm lượng đạm chủ yếu ở dạng NH₃ và NH₄⁺ dễ bay hơi hoặc rửa trôi; nguy cơ gây độc cho cây trồng nếu sử dụng trực tiếp do nồng độ dinh dưỡng cao. Ngoài ra, sự thất thoát nitơ còn phụ thuộc vào điều kiện môi trường và đặc tính vật lý của bùn, trong khi quá trình chuyển hóa trong đất có thể làm thay đổi pH và ảnh hưởng đến khả năng hấp thu dinh dưỡng của cây.

Bên cạnh các yếu tố hóa lý, bùn biogas chưa xử lý còn tiềm ẩn rủi ro về môi trường và sức khỏe khi chứa các hợp chất hữu cơ khó phân hủy (như dioxin tương tự, PCB, PAH, phenol, phthalate) và vi sinh vật gây bệnh. Dù quá trình phân hủy kỵ khí có thể bất hoạt một phần mầm bệnh trong điều kiện nhiệt độ và thời gian nhất định, hiệu quả vẫn chưa triệt để so với các phương pháp như ủ compost. Vì vậy, để tận dụng hiệu quả nguồn tài nguyên này, bùn cần được tiền xử lý và tách nước nhằm tạo bùn đặc giàu dinh dưỡng, phù hợp làm nguyên liệu phối trộn phân bón hữu cơ hoặc làm chất mang cho vi sinh vật có lợi trong quá trình ủ.

Trong các giải pháp tiền xử lý, phương pháp oxy hóa Fenton được xem là hướng tiếp cận hiệu quả nhờ khả năng phá vỡ cấu trúc hữu cơ phức tạp, tăng tính phân hủy sinh học, đồng thời cải thiện khả năng tách nước và điều chỉnh pH về mức thích hợp. Kết hợp với quá trình làm ẩm – tách ẩm (HDH), bùn sau xử lý đạt hiệu quả loại nước đáng kể, đặc biệt ở 70°C, giúp làm giàu hàm lượng dinh dưỡng. Kết quả cho thấy bùn cô đặc chứa hàm lượng TKN, P₂O₅ và K₂O đáng kể, đáp ứng tiềm năng làm nguyên liệu phân bón, trong khi nước ngưng thu được vẫn chứa nitơ có thể tái sử dụng cho quá trình ủ compost. Cách tiếp cận này không chỉ nâng cao giá trị tái sử dụng của bùn biogas mà còn góp phần hướng tới mô hình nông nghiệp tuần hoàn và bền vững.