污泥的能源利用是指通过生物、物理或热化学的方法把污泥转变成为教高品质的能源产品、同时可杀灭细菌、去除臭气。污泥可以看作是污水处理过程中剩余的微生物残体，含有大量的有机物和一定的纤维木质素，具有一定的热值，可视为生物质能源存在的一种形式。目前，常见能源利用方法包括污泥制油技术、污泥制沼气技术、污泥制燃料技术、污泥焚烧发电等。
（1）污泥低温制油技术 污泥低温制油技术是在300～500℃，常压或高压缺氧条件下，借助污泥中所含的重金属和硅酸铝，尤其是铜的催化作用将污泥中的蛋白质和脂类转变成碳氢化合物，最终产物为碳、油、非冷凝气体和反应水，是一种发展中的能源回收型的污泥热化处理技术。
（2）污泥制沼技术 污泥通过厌氧消化产生以甲烷为主要成分的沼气。现代工艺是在电脑化控制的反应器内，根据处理物的各种不同条件随时对容器里的厌氧环境进行调节，使自然界普遍存在的微生物，充分参与有机物逐级发酵降解（水解、酸化、气化），最终实现甲烷化。发酵产物（沼气）的主要成分是气态的甲烷和二氧化碳，将其收集后用作清洁燃料。由于甲烷作为温室气体的作用是CO2的22倍，所以利用含甲烷达50%左右的沼气除具有一定的经济效益外，对减轻温室效应还有重大意义。排出的残渣中因存在环状化合物的聚合物腐植酸，故可作为城市绿化的基肥、土料。利用厌氧发酵制沼的主要优点是资源化程度高，既产生高热值沼气，同时也生产了有机肥料；生产环境好，臭气产生量小；大气污染小，无酸性物质、二噁英、粉尘产生。
（3）污泥燃料化利用 城市污泥中含有大量的有机物，约占70%～80%，因此脱水污泥也具有很高的发热量。目前污泥燃料化包括了污泥能量回收系统和污泥燃料。污泥能量回收系统是将初沉池污泥和剩余活性污泥分别进行厌氧消化、混合消化，使污泥含水率降至80%，加入轻溶剂油，变成流动性浆液，送入四效蒸发器蒸发，脱除清油（含水率2.6%），含油污泥经机械脱水后，加入重油成流动性浆液，将该浆液送至四效蒸发器蒸发、脱油，制成含水率5%、含油率10%以下的污泥燃料。污泥燃料可以用于发电、厂区水泥生产，不仅节约了煤炭资源，燃烧的污泥还可以作为生产水泥的原料。污泥燃料还适合纸浆造纸厂应用，有利于降低造纸厂的能耗。污泥燃烧热值较高，性质比较稳定，控制方便。
