随着经济发展和环保意识的加强，小城镇污水处理事业不断发展，污水厂总处理水量和处理程度将不断扩大和提高，产生的污泥量也日益增加。污泥处理处置的投资和运行费较高，如处置不当，将造成“二次污染”，这已成为环境保护领域难题，备受关注。
目前国内外常用的成熟的污泥稳定工艺有：厌氧消化、好氧消化、热处理、加热干化和加碱稳定;常用的污泥处置是土地利用、焚烧、卫生填埋、堆肥、投海、建筑材料等。
由于受技术和经济制约，我国现阶段的污泥处置仍以填埋为主，污泥利用为辅。污泥投海在沿海城市占一定比例，但总量较少。污泥焚烧尚未起步。在污泥利用方面，污泥自然干化后用于农、林、绿化较多。采用机械干燥器干化污泥的污水厂有大连开发区污水厂、秦皇岛污水处理厂、徐州市污水处理厂、但这些设备处理量小(3～12t/d干泥)，臭气污染重，尽管投资低，但效果不够理想。
国外污水厂污泥目前主要采用农业利用、填埋，还有部分采用焚烧等其它处理方式。据日本1994年统计资料，日本年产城市污泥量为230.7万吨，其处置方式是：陆地和海岸填埋占62.7%;资源化利用占24.9%，其它处置为占12.4%。德国近年污泥填埋为80%，农用为8%，堆肥为4%;据美国环保局资料统计，近年来污泥填埋为35%，焚烧为15%，农用或其它土地利用为49%，其它处置为1%。由此可见，农用和填埋目前是大多数国家污泥处置的最主要的方法，农用和陆地填埋方案的选择很大程度上取决于各国政府有关的法律、法规和污染源控制情况，同时也与国家农业发展有关。近年来，美国、日本和英国等污泥农用的比例呈增加趋势;而也有些国家如德国、丹麦由于污泥农用标准日益严格，污泥农用的比例不断下降，其它处理方法如焚烧比例有所上升。
污泥稳定的目的是污泥通过处理成为稳定(即不易腐败)的产物，以便进一步对其进行处置及利用。污泥稳定过程还可以杀灭部分病原体，减少污泥中的臭味。国内常用的稳定工艺是厌氧消化和堆肥，美国目前常用的稳定工艺共四种：厌氧消化、好氧消化、堆肥和加碱稳定。
在污泥处理工艺中，厌氧消化也是较普遍采用的稳定化技术。在日本从1980年就开始把消化所产生的沼气用于发电系统，这种利用途径无论是在运行管理还是在经济效益方面都有广阔的前景。
我国对污泥堆肥进行了深入地研究，确定了堆肥方式、添加剂种类以及堆肥的工艺参数，为污泥规模堆肥工程的实施奠定了基础。常用的污泥堆肥方法有静态堆肥、动态堆肥和料仓堆肥三种。
干化技术一般可分为自然干化和人工干化两类，自然干化技术最常见的是干化床，人工干化最常见的是加热干化技术，近年来得到了迅速发展。加热干化的进料含固率为20%～25%，出料含固率可以达到40%～92%，因此可以大大减少污泥体积和污泥重量。这种方法可使污泥体积显著减小至原来的1/4～l/5，使污泥稳定化和无害化，并且可最终使污泥资源化，如作为肥料、土壤良剂、燃料等等。