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。
精细化利用是以无害化处置为前提，利用污泥所含有价元素和物质生产附加值相对较高的化工产品、功能材料等。如河南省睿博环境工程技术有限公司利用高钙含磷污泥生产磷酸氢镁和高纯、高白建材石膏等，利用含磷富镁污泥生产磷酸氢镁等，利用生活污泥、造纸污泥、市政污泥、屠宰污泥等生产活性炭等。具有处理过程无三废排放，环保无害，产品附加值较高等特点，，实现了对污泥的高附加值资源化利用，创造了十分可观的经济效益和生态效益。
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。