Anaerobinis nuotekų valymas yra įprastas nuotekų valymo būdas, kai atliekoms skaidyti naudojamos natūraliai augančios bakterijos. Tai veiksminga dviem būdais. Anaerobiniam apdorojimui sunaudojama mažiau energijos nei kitiems procesams, be to, susidaro dujos, pvz., metanas, kurios gali būti naudojamos energijai gaminti ir kurios gali būti pigesnės. Apdorojimo tipas priklauso nuo naudojamos sistemos, vadinamos pūdytuvu, kuris dažniausiai apima dengtą lagūną, pilną mišinį ir srauto iš kištukinio srauto rūšis. Nuotekų valymui naudojama daug kitų rūšių, priklausomai nuo kietųjų dalelių procento atliekose ir pageidaujamo proceso greičio.
Anaerobinio apdorojimo pagrindas, naudojamų anaerobinių pūdytuvų tipas taip pat priklauso nuo atliekų kietumo. Skystos atliekos, pavyzdžiui, skystas mėšlas žemės ūkio objektuose, lengviausia apdorojamos dengtuose lagūniniuose pūdytuvuose. Lagūnos paprastai yra didelės ir uždengtos, kad sulaikytų dujas, kurios susidaro skylant atliekoms. Iš dalies skystoms srutoms paprastai naudojamas pilnas mišinio pūdytuvas, kuriame atliekos maišomos antžeminėje arba po paviršiumi esančioje talpykloje. Kietosios medžiagos lieka suspenduotos, nes anaerobiniai organizmai viską suardo.
Mėšlas ir kitos kietosios atliekos laikomos požeminėje talpykloje ir suskaidomos kaitinimo katilinėje. Mažiausiai prižiūrimas viryklė, kurią sudaro šildomas bakas, kuriame kaupiamos organizmų gaminamos dujos. Nuotekų valymui ir komunaliniams sąvartynams gali prireikti vieno tipo katilų. Kiti gali būti naudojami žemės ūkyje, maisto perdirbime ir nuotekų valymui. Taip pat yra įvairių kitų pūdytuvų, naudojamų anaerobiniam apdorojimui, pavyzdžiui, aukštyn tekančio anaerobinio dumblo antklodė, fiksuotos plėvelės anaerobiniai arba temperatūros fazės anaerobiniai pūdytuvai, kurie paprastai naudojami mažai kietųjų medžiagų atliekoms apdoroti.
Naudojamas anaerobinio apdorojimo tipas gali priklausyti nuo to, kiek kainuoja sistemos sukūrimas ir naudojimas, ir kiek metano galima parduoti arba panaudoti energijai gaminti. Tam įtakos turi cisternų dydis, taip pat medžiagų tipai, kurie bus naudojami suskaidyti. Anaerobinis apdorojimas apima išankstinį apdorojimą, biodujų apdorojimą ir likusių atliekų pašalinimo arba perdirbimo būdą. Virškinimo procesas yra sudėtingas procesas, kurio metu atliekų molekulės suskaidomos į paprastus junginius, vadinamus monomerais, kurie paverčiami riebalų rūgštimis. Jie, esant anaerobinėms bakterijoms, skyla į vandenilį ir acto rūgštį, o vėliau skaidomi į metaną ir anglies dioksido dujas.