Os métodos de tratamento de água negra fazem uso de métodos físicos, biológicos e químicos para tratar os resíduos orgânicos e inorgânicos sólidos e líquidos, comumente conhecidos como esgoto, produzidos por humanos por meio de excreção corporal e atividades domésticas, bem como atividades agrícolas, industriais e comerciais. Os objetivos são remover sólidos, quebrar compostos orgânicos, eliminar microorganismos que causam doenças, remover substâncias químicas nocivas e prevenir ou eliminar odores ofensivos e nocivos e descoloração do solo. Os diferentes tipos de tratamento de água preta incluem fossas sépticas, fossas, campos de drenagem de solo, produtos químicos, biodigestores, banheiros de compostagem e sistemas de reciclagem de água preta.
A eficácia de um método de tratamento de água preta ou cinza no tratamento da porção biológica do fluxo de resíduos é talvez o fator mais importante ao se considerar os diferentes tipos de tratamento de água. Esta porção contém bactérias, vírus e protozoários que causam doenças em humanos. A água negra também pode conter elementos químicos inorgânicos prejudiciais, como nitrogênio e fósforo, que são comumente encontrados em fertilizantes, bem como metais pesados potencialmente tóxicos, como cádmio e mercúrio.
Fossas sépticas e campos de drenagem de solo têm sido, e continuam a ser, o tipo mais comum de sistema de tratamento de água negra local nos Estados Unidos para residências e pequenos grupos de residências que não estão conectadas a um sistema centralizado, geralmente municipal, de esgoto ou sistema de tratamento de esgoto. Eles normalmente usam meios físicos e biológicos para o tratamento de água negra. Os primeiros incluem percolação e filtração – por meio de cascalho, areia e carvão ativado. Os últimos aproveitam a digestão anaeróbica e aeróbica por bactérias que ocorrem naturalmente para o tratamento de água.
O tratamento da água negra também pode envolver a adição de produtos químicos, como cloro, para desinfetar a água negra. Além disso, podem ser adicionados produtos químicos que causam reações que resultam na remoção de substâncias orgânicas e inorgânicas prejudiciais. No extremo oposto da escala de qualidade de tratamento, fossas, ou fossas, há muito tempo são usadas como uma alternativa mais barata, porque são tanques selados projetados simplesmente para reter o esgoto até que seja bombeado para fora e transportado para outro lugar para tratamento.
Alternativas que buscam imitar a forma natural de tratar a água negra também estão sendo utilizadas por serem consideradas menos prejudiciais ecologicamente. Isso inclui biodigestores, pântanos artificiais e canaviais, banheiros de compostagem e sistemas de reciclagem de água negra. Os biodigestores normalmente procuram fazer um uso mais eficiente e eficaz da digestão anaeróbica e aeróbica para tratar a água negra. As plantas que absorvem nitrogênio, fósforo e até metais podem ser plantadas em um pântano artificial ou em um caniço.
Os sistemas de reciclagem de água negra constituem outra categoria de sistemas de tratamento de água negra. Em geral, eles também usam os vários tipos de métodos físicos, biológicos e químicos para o tratamento de águas negras. A diferença entre este e outros tipos de tratamento é que a água tratada é então reciclada de volta para o circuito do sistema de água preta em vez de ser descartada.