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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。

利用污泥富含有機質和無機營養元素等特點，以無害化處置為前提，可以生產營養土、草坪基質等，產品被廣泛應用于苗木、園藝、綠化等行業，具有產品用途廣泛，生產流程短，設備投資少等特點。污泥在綠化種植領域的應用使污泥資源化利用的主要途徑。

資源回收：從城市污泥中萃取有價值的資源，例如金屬、塑料等。這有助于增強資源的利用效率，降低對環境的污染。　　
生態修復：利用城市污泥開展生態修復工作，像對湖泊、河流、濕地等水域進行修復。這樣可以改善水環境，恢復生態的功能。　　
科研拓展：加強對城市污泥處理技術的研究與開發，持續提升處理的效率以及資源的利用率。　　
在城市污泥變廢為寶的進程中，應當重視處理工藝的選取與優化，污泥處理期間的環保性與安全性。同時，強化政策的引導與支持，推進污泥資源化利用的發展。

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。