厌氧发酵又称为沼气发酵，是指含有大量有机质的污水、污泥和粪便，在一定的温度和厌氧条件下，通过微生物的分解代谢，最终生成甲烷和二氧化碳等气体（沼气）的生物化学过程。农村建设庭院独户沼气池或多户连片沼气发酵池可参照《沼气工程技术规范》（NY/T1220.1～5-2006）设计和管理。沼气发酵池产生的沼液和沼渣收集后可作为肥料使用。
该技术适用于南方农村地区的人畜粪便及冲厕污水（黑水）的处理，当气温较低时可采取简易的保温措施（如覆盖稻草等），以保持厌氧发酵所需温度。
一、最优工艺参数沼气池池型宜采用圆筒形水压式沼气池，沼气池池墙、池底和水压间可采用混凝土结构，拱盖可采用无模拱法砖砌筑。沼气池容积可根据家庭人口和饲养畜禽数量确定，独户沼气发酵池容积宜为4～8m3 ，多户连片沼气发酵池容积应根据户数、服务人口和处理规模等情况确定。
沼气发酵池在自然温度下发酵运行时，正常工作气压宜≤800Pa，池内最大气压宜≤1200Pa，自然温度下发酵，产气率为0.15m3/m3.d。贮气池容积一般为昼夜产气量的50%。最大投料量≤发酵池有效池容的90%。使用寿命一般在15-20年。
二、污染物削减及排放沼气发酵池对污染物的去除效率为 COD：40%～50%；SS：60%～70%；致病菌寄生虫卵不小于 95%。沼气发酵池作为黑水预处理技术，处理出水仍需进一步处理，直至达标排放。
三、二次污染及防治措施沼气发酵池的副产物沼液可收集并作为液肥直接还田利用，沼渣经脱水和好氧发酵等无害化处置后可作为有机肥还田利用。沼液、沼渣不能及时还田时应妥善储存，避免流失进入环境。
四、技术经济适用性沼气池投资成本为 250～350元/m3（池容积）；运行费用低于 0.10 元/m3发酵料液。
