अवायवीय अपघटन एक जीवाण्विक प्रक्रिया है जो ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में किया जाता है। यह प्रक्रिया या तो "थर्मोफिलिक" अपघटन हो सकती है, जिसमें कीचड़ को 55 डिग्री सेल्सियस तापमान पर टंकियों में किण्वित किया जाता है, या यह प्रक्रिया "मेसोफिलिक" अपघटन हो सकती है, जिसमें कीचड़ को लगभग 36 डिग्री सेल्सियस तापमान पर किण्वित किया जाता है। हालांकि इसका प्रतिधारण समय बहुत कम होता है (और इस तरह छोटी-छोटी टंकियां), थर्मोफिलिक अपघटन, कीचड़ को गर्म करने के लिए ऊर्जा के खपत की दृष्टि से अधिक महंगा होता है।

अवायवीय अपघटन, सेप्टिक टंकियों में घरेलू मलजल का सबसे आम (मेसोफिलिक) प्रशोधन है, जो आम तौर पर एक दिन से दो दिन तक मलजल को प्रतिधारित करता है और बी.ओ.डी. (B.O.D.) में लगभग 35 से 40 प्रतिशत तक की कटौती करता है। सेप्टिक टंकी में 'वायवीय प्रशोधन इकाई' (एटीयू/ATU) को स्थापित करके अवायवीय एवं वायवीय प्रशोधन के एक संयोजन के साथ इस कटौती में वृद्धि की जा सकती है।

अवायवीय अपघटन की एक प्रमुख विशेषता - जैव गैस का उत्पादन है (जिसका सबसे उपयोगी घटक मीथेन है), जिसका इस्तेमाल जनरेटरों में बिजली उत्पन्न करने के लिए और/या बॉयलरों में गर्म करने के लिए किया जा सकता है।

फ़िल्टर तल (ऑक्सीकरण तल)
छानन
निस्पंदन
अवायवीय अपघटन