Tyhjiöviemärijärjestelmä perustuu alipaineeseen jätteiden kuljettamiseen käsittelylaitokseen. Tämän järjestelmän varhaiset versiot kehitettiin 1800 -luvun lopulla Euroopassa, mutta ne pysyivät pääasiassa käytössä kuljetusajoneuvoissa, kuten lentokoneissa, yli vuosisadan ajan. Yhteisöt alkoivat tutkia tyhjiöviemärijärjestelmiä 2000 -luvun alussa nähdäkseen, voisivatko ne tarjota ympäristö- ja muita etuja perinteisiin painovoima -viemäreihin verrattuna. Tämän lähestymistavan käytöstä on joitain etuja, kuten kustannustehokkuus ja ympäristöystävällisyys.
Tyhjiöviemärijärjestelmän sisällä yksittäisen rakenteen jätteet siirtyvät keräyskammioon. Kun se saavuttaa kriittisen pisteen, venttiili avautuu, tyypillisesti kellukkeen avulla, joka voi aktivoitua, kun neste ylittää tietyn korkeuden säiliön sisällä. Säiliön sisältö imetään putkistoihin alipaineella, jota ylläpitävät pumput etätyhjiöasemalla. Tämä raakaa jäteveden keräyssäiliöihin, jotta se voidaan ohjata käsittelylaitokseen.
Pumput ovat tyhjiöviemärijärjestelmän keskeinen osa. Ne ylläpitävät alipaineen, joka on tarpeen järjestelmän toiminnan ylläpitämiseksi, ja niitä ylläpidetään huolellisesti, jotta estetään takaisinvirtaus ja muut ongelmat. Järjestelmän mitoitus riippuu peitettävästä alueesta, ja sen on jätettävä tilaa kasvulle, jotta vältytään jälkiasennukselta pian sen asennuksen jälkeen. Sitä voidaan käyttää viemäripalvelujen tarjoamiseen kaupungin alueelle tai koko kaupungille ja syrjäisille alueille sen mukaan, kuinka paljon virkamiehet haluavat investoida julkisiin töihin.
Ympäristön kannalta tyhjiöviemäri voi olla parempi kuin painovoimalla syötetty viemärijärjestelmä. Huuhtelua kohti tarvitaan vähemmän vettä, mikä vähentää veden käyttöä ja rajoittaa käyttöveden saastumista jätevedellä. Lisäksi järjestelmä käyttää vain vähän sähköä, koska ainoa paikka, jossa virtaa tarvitaan, on keskuspumppulaitos. On myös taloudellisia etuja; putkisto voi olla pienempi järjestelmän toimintatavan vuoksi. Alipaineviemärijärjestelmän asentaminen voi myös olla paljon halvempaa.
Tämäntyyppinen viemärijärjestelmä tunnetaan nimellä “tyhjiöviemäri”, mutta tämä on hieman harhaanjohtava nimitys. Se ei todellakaan perustu puhtaaseen tyhjiöön, vaan ilmanpaine -eroihin. Pumput muodostavat alipaineen, joka imee jäteveden putkistoon. Tyhjiöviemärijärjestelmään kytkettyjen yksittäisten rakenteiden on oltava varmoja, että niiden venttiilit ovat kunnossa, koska jos joku jää jumiin auki, se voi häiritä järjestelmän tasapainoa.