在重復利用之前，對污泥進行穩定化、無害化處理，如好氧與厭氧消化、堆肥化等，其中堆肥化處理是較多采用的一種方法。我國的污泥堆肥主要有兩種方式，一是污泥消化或污泥和垃圾等其他物質混合堆肥后農用；二是污泥經過堆肥發酵制成復合肥還田。污泥在直接中溫厭氧消化后進行農用的方法，其缺點在于病菌較多，殺滅的不夠，可能會造成二次污染，因此沒有得到推廣及有效地利用，混合堆肥的方案是從無害化的角度來對其進行更好的處理，既能殺死其中的細菌，又能夠提升肥料的效率，這樣就可以實現在城市和農村都能夠安全可靠的堆肥。污泥堆肥復合肥則是一種充分利用污泥中的營養元素，實現營養平衡，后進行還田農用，較純化肥與有機化肥具有一定的性。

土地利用是將剩余污泥做無害化處置后，利用其富含有機物、氮、磷、鉀等營養元素的特點，將其作為土壤改良劑適用于農田、林地，達到補充土地營養，有效改善土壤內部結構，增加土壤肥力，促進農、林作物生長，提高農、林產品產量、質量的目的。對污泥進行土地利用，具有投入少、成本低等優勢。但是由于污泥中含有有機、無機有害雜質，在富含營養元素的同時，含有一定的有害元素。如果不進行無害化處置而直接進行土地利用，將會導致對水體和土壤的污染。因此，去除或固化污泥中的有害物質，同時保留所含有益元素，實現污泥的無害化和營養化，是對其土地利用的基本前提。

精細化利用是以無害化處置為前提，利用污泥所含有價元素和物質生產附加值相對較高的化工產品、功能材料等。如河南省睿博環境工程技術有限公司利用高鈣含磷污泥生產磷酸氫鎂和高純、高白建材石膏等，利用含磷富鎂污泥生產磷酸氫鎂等，利用生活污泥、造紙污泥、市政污泥、屠宰污泥等生產活性炭等。具有處理過程無三廢排放，環保無害，產品附加值較高等特點，，實現了對污泥的高附加值資源化利用，創造了十分可觀的經濟效益和生態效益。

污泥是污水處理廠在處理污水過程中產生的副產物，是由污水中的懸浮物、微生物、微生物所吸附的有機物以及微生物代謝活動產物所形成的聚集物，同時可能含有大量的重金屬、病原菌、病毒。

污泥雖然具有很多種毒害物質，但同時也有多種可利用元素，如多種無機成分：硅、鋁、鐵、鈣等。如果處理處置不當，不僅會對環境造成二次污染，同時也是對資源的嚴重浪費。污泥處理處置是對污泥進行濃縮、調質、脫水、穩定、干化或焚燒等減量化、穩定化、無害化及污泥資源化的加工過程。

堆肥一般分為好氧堆肥和厭氧堆肥。好氧堆肥是利用好氧菌和氧氣，使污泥經過高溫發酵，將其中的有機有害物質分解，使有機物由不穩定狀態轉變為穩定的腐殖質物質，其堆肥產品不含病原菌，不含雜草種子，無臭無味，是一種優良的土壤改良劑和有機肥料。