Die anaerobe Behandlung von Abwasser ist eine gängige Abwasserbehandlungstechnik, bei der natürlich wachsende Bakterien zum Abbau von Abfällen verwendet werden. Dies ist in zweierlei Hinsicht effizient. Die anaerobe Behandlung verbraucht weniger Energie als andere Verfahren und führt auch zur Produktion von Gasen wie Methan, die zur Energiegewinnung verwendet werden können und die Kosten senken können. Die Behandlungsart hängt von dem verwendeten System ab, das als Fermenter bezeichnet wird und normalerweise bedeckte Lagunen, vollständige Mischungen und Pfropfenströmungsarten umfasst. Je nach Feststoffanteil im Abfall und gewünschter Prozessgeschwindigkeit kommen viele andere Typen zur Abwasserbehandlung zum Einsatz.
Der Kern der anaeroben Behandlung, die Art der verwendeten anaeroben Fermenter, hängt auch davon ab, wie fest der Abfall ist. Flüssige Abfälle, wie beispielsweise Gülle auf landwirtschaftlichen Anlagen, werden am einfachsten in überdachten Lagunenfermentern verarbeitet. Die Lagunen sind normalerweise groß und bedeckt, um Gase einzuschließen, die sich beim Zerfall des Abfalls bilden. Bei teilweise flüssigen Schlämmen wird typischerweise ein kompletter Mischfermenter verwendet, bei dem die Abfälle in einem oberirdischen oder einem unter der Oberfläche liegenden Tank gemischt werden. Feststoffe bleiben suspendiert, da die anaeroben Organismen alles abbauen.
Gülle und andere feste Abfälle werden in einem unterirdischen Tank aufbewahrt und in einem Pfropfenstrom-Fermenter abgebaut. Der wartungsärmste Fermenter besteht aus einem beheizten Tank, der von den Organismen produziertes Restgas speichert. Abwasserbehandlung und kommunale Deponien können einen Faulbehältertyp erfordern. Andere können in der Landwirtschaft, Lebensmittelverarbeitung und Abwasserbehandlung verwendet werden. Es gibt auch verschiedene andere Faulbehälter, die bei der anaeroben Behandlung verwendet werden, wie z. B. eine anaerobe Schlammdecke mit Aufwärtsströmung, anaerobe Festfilm- oder Temperaturphasen-Anaerobier, die typischerweise für Abfälle mit niedrigem Feststoffgehalt verwendet werden.
Die Art der verwendeten anaeroben Behandlung kann davon abhängen, wie viel es kostet, ein System zu entwerfen und zu verwenden, und wie viel Methan verkauft oder zur Energieerzeugung verwendet werden kann. Dabei spielen die Größe der Tanks ebenso eine Rolle wie die Art der Stoffe, die sie abgebaut werden. Die anaerobe Behandlung umfasst die Vorbehandlung, die Aufbereitung von Biogas und die Methode zur Beseitigung oder Wiederverwertung der verbleibenden Abfallprodukte. Der Verdauungsprozess ist ein komplexer Vorgang, bei dem Abfallmoleküle in einfache Verbindungen, sogenannte Monomere, zerlegt werden, die in Fettsäuren umgewandelt werden. Diese zerfallen in Gegenwart anaerober Bakterien in Wasserstoff und Essigsäure und werden dann weiter zu Methan und Kohlendioxid abgebaut.