Notekūdeņu anaerobā attīrīšana ir izplatīta notekūdeņu attīrīšanas metode, kurā atkritumu sadalīšanai izmanto dabiski augošas baktērijas. Tas ir efektīvs divos veidos. Anaerobā apstrāde patērē mazāk enerģijas nekā citi procesi, kā arī rodas gāzes, piemēram, metāns, ko var izmantot enerģijas iegūšanai, un tās izmaksas var būt zemākas. Apstrādes veids ir atkarīgs no izmantotās sistēmas, ko sauc par bioreaktoru, kurā parasti ietilpst segta lagūna, pilns maisījums un plūsmas plūsmas veidi. Daudzus citus veidus izmanto notekūdeņu attīrīšanai atkarībā no cietvielu procentuālā daudzuma atkritumos un vēlamā procesa ātruma.
Anaerobās apstrādes būtība, izmantoto anaerobo bioreaktoru veids ir atkarīgs arī no tā, cik cieti ir atkritumi. Šķidros atkritumus, piemēram, šķidros kūtsmēslus lauksaimniecības objektos, visvieglāk apstrādā lagūnas bioreaktoros. Lagūnas parasti ir lielas un pārklātas, lai notvertu gāzes, kas veidojas, atkritumiem sadaloties. Daļēji šķidrām vircām parasti izmanto pilnu maisījuma bioreaktoru, kurā atkritumi tiek sajaukti virszemes tvertnē vai tvertnē, kas atrodas zem virsmas. Cietās vielas paliek suspendētas, jo anaerobie organismi visu sadala.
Kūtsmēsli un citi cietie atkritumi tiek turēti pazemes tvertnē un sadalīti plūsmās bioreaktorā. Bioreaktors ar viszemāko apkopi, tas sastāv no apsildāmas tvertnes, kas uzglabā organismu saražotās gāzes paliekas. Notekūdeņu attīrīšanai un sadzīves atkritumu poligoniem var būt nepieciešams viena veida bioreaktors. Citus var izmantot lauksaimniecībā, pārtikas pārstrādē un notekūdeņu attīrīšanā. Ir arī dažādi citi bioreaktori, ko izmanto anaerobajā apstrādē, piemēram, augšupplūdes anaerobās dūņu segas, fiksētas plēves anaerobie vai temperatūras fāzes anaerobie bioreaktori, ko parasti izmanto atkritumiem ar zemu cieto saturu.
Izmantotās anaerobās apstrādes veids var būt atkarīgs no tā, cik maksā sistēmas projektēšana un izmantošana un cik daudz metāna var pārdot vai izmantot enerģijas ražošanai. Nozīme ir tvertņu izmēram, kā arī vielu veidiem, ko tās izmantos, lai tās sadalītu. Anaerobā apstrāde ietver priekšapstrādi, biogāzes apstrādi un metodi, kā atbrīvoties no atlikušajiem atkritumiem vai pārstrādāt tos. Gremošanas process ir sarežģīts process, kurā atkritumu molekulas tiek sadalītas vienkāršos savienojumos, ko sauc par monomēriem, kas tiek pārvērsti taukskābēs. Tie sadalās ūdeņradī un etiķskābē anaerobo baktēriju klātbūtnē un pēc tam tālāk sadalās metānā un oglekļa dioksīda gāzē.