在重复利用之前，对污泥进行稳定化、无害化处理，如好氧与厌氧消化、堆肥化等，其中堆肥化处理是较多采用的一种方法。我国的污泥堆肥主要有两种方式，一是污泥消化或污泥和垃圾等其他物质混合堆肥后农用；二是污泥经过堆肥发酵制成复合肥还田。污泥在直接中温厌氧消化后进行农用的方法，其缺点在于病菌较多，杀灭的不够，可能会造成二次污染，因此没有得到推广及有效地利用，混合堆肥的方案是从无害化的角度来对其进行更好的处理，既能杀死其中的细菌，又能够提升肥料的效率，这样就可以实现在城市和农村都能够安全可靠的堆肥。污泥堆肥复合肥则是一种充分利用污泥中的营养元素，实现营养平衡，后进行还田农用，较纯化肥与有机化肥具有一定的性。
卫生填埋
将污水过程中形成的污泥运输到区域，将其全面铺开、压实，终形成略薄土层。待到达一定程度的污泥厚度时，在其上层覆盖惰性土壤，如次进行重复操作，终在封闭的填埋区域利用具备一定黏性的土壤形成土壤覆盖层。在填埋区可以种植绿色植物或者草坪，进行绿化，通过植物和草坪对基层污泥中的有害物质进行吸收和转化。但是，填埋法处理污泥不是解决污泥污染问题的佳途径，因为填埋过程污泥会渗出含有有害物质的液体或者气体，会对地下水体及填埋区土壤、大气造成污染。
土地利用是将剩余污泥做无害化处置后，利用其富含有机物、氮、磷、钾等营养元素的特点，将其作为土壤改良剂适用于农田、林地，达到补充土地营养，有效改善土壤内部结构，增加土壤肥力，促进农、林作物生长，提高农、林产品产量、质量的目的。对污泥进行土地利用，具有投入少、成本低等优势。但是由于污泥中含有有机、无机有害杂质，在富含营养元素的同时，含有一定的有害元素。如果不进行无害化处置而直接进行土地利用，将会导致对水体和土壤的污染。因此，去除或固化污泥中的有害物质，同时保留所含有益元素，实现污泥的无害化和营养化，是对其土地利用的基本前提。
城市污泥属于常见的废弃品，当中涵盖诸多有机物、微生物以及营养成分。凭借合理的处置与运用，城市污泥能够达成变废为宝的成效。以下是一些相关提议：
1.土地优化：把处理好的城市污泥运用到农田、林地或者草地中，用以提升土壤的肥力。如此一来有助于增进农作物的产量，改良土壤的架构，同时也能减少化肥的使用量。
2.生物质能的运用：让城市污泥服务于生物质能的生产，例如制作生物柴油、生物天然气等。这样可以降低对化石能源的消耗，减少温室气体的排放，并且提升可再生能源所占的比重。
3.建筑用料：城市污泥经过妥善处理后，能够用于制造建筑材料，像是砖块、混凝土等。这有益于减少建筑垃圾的生成，提升资源的利用效率，以及降低对环境的污染。
4.污泥焚烧：对城市污泥予以焚烧，能够转化成热能或者电力。这不但能够减少污泥的堆积，降低环境风险，还可以为电网供应清洁的能源。
5.污水治理：将城市污泥运用在污水处理方面，能够降低污水处理厂的运营成本，提高污水处理的成效。
污泥固化
污泥固化是通过物理和化学方法如采用固化剂固定废物，使之不再扩散到环境中去的一种处置方法。所使用的固化剂有水泥、石灰、热塑性物质、有机聚合物等。这种方法主要适用于有毒无机物（如重金属）的污泥。
堆肥一般分为好氧堆肥和厌氧堆肥。好氧堆肥是利用好氧菌和氧气，使污泥经过高温发酵，将其中的有机有害物质分解，使有机物由不稳定状态转变为稳定的腐殖质物质，其堆肥产品不含病原菌，不含杂草种子，无臭无味，是一种优良的土壤改良剂和有机肥料。
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