Tratarea anaerobă a apelor uzate folosește agenți biologici într-un mediu fără oxigen pentru a îndepărta impuritățile din apele uzate. După ce a fost supus unui astfel de tratament, apa poate fi eliberată în siguranță înapoi în mediu. Agenții biologici utilizați în proces sunt microorganisme care consumă sau descompun materiale biodegradabile din nămol, sau porțiunea solidă a apei uzate în urma filtrării acesteia din apa poluată.
Tratarea anaerobă a apelor uzate este cunoscută și sub denumirea de digestie anaerobă datorită acțiunii microorganismelor. Adică, ele „digeră” în esență părțile poluate ale apei. O modalitate excelentă de a reduce cantitatea de materie organică rămasă în lucruri precum ape uzate și resturi de alimente, digestia anaerobă este de obicei o componentă a oricărui sistem de tratare biologică a apelor uzate.
De obicei, procesul anaerob are loc în rezervoare sigilate, situate fie deasupra, fie sub pământ. În fazele inițiale ale defalcării nămolului, microorganismele, care sunt în mare parte bacterii, transformă deșeurile în acizi organici, amoniac, hidrogen și dioxid de carbon. În etapele finale ale epurării anaerobe a apelor uzate, resturile de nămol sunt transformate, de către un microorganism unicelular cunoscut sub numele de metanogen, într-un biogaz format din metan și dioxid de carbon.
Un beneficiu suplimentar al epurării anaerobe a apelor uzate este reducerea emisiilor de gaze. Biogazul rezultat din tratarea anaerobă a apelor uzate poate fi de fapt valorificat și utilizat ca sursă alternativă de energie pentru gătit, iluminat, încălzire și combustibil pentru motor. Cu alte cuvinte, prin captarea și utilizarea metanului și a dioxidului de carbon produse prin digestia anaerobă, biogazul nu este eliberat în atmosferă.
Mulți din comunitatea științifică cred că concentrațiile mari de metan și dioxid de carbon, cunoscute și sub numele de gaze cu efect de seră, în atmosfera Pământului, contribuie la procesul de încălzire globală. Această teorie, cunoscută sub numele de efect de seră, postulează că aceste gaze captează căldura de la soare în atmosferă, crescând astfel temperatura globală. În timp ce teoria a condus la unele controverse, utilizarea biogazului ca alternativă la combustibilii fosili are câteva aplicații practice.
În țările în curs de dezvoltare, sunt disponibile programe finanțate de guvern pentru a ajuta la alimentarea caselor și fermelor unice cu biogazul produs prin digestia anaerobă la fața locului. Organizația Națiunilor Unite oferă, de asemenea, finanțare pentru programele de digestie anaerobă din țările în curs de dezvoltare, cu condiția ca dovada reducerii emisiilor de gaze să fie disponibilă.
În Statele Unite, tratarea anaerobă a apelor uzate este de obicei parte a unei stații de tratare a apelor uzate municipale. Cu toate acestea, digestia anaerobă este folosită și de casele unifamiliale din zonele care nu sunt conectate la un sistem municipal și de întreprinderile cu instalații de tratare a apelor uzate la fața locului.