污泥消化技术属于污泥稳定化工艺，是通过微生物的代谢作用分解污泥中的有机物，从而去除臭味、杀灭寄生虫卵、减少污泥体积。污泥消化技术有利于污泥的稳定化，不易再腐化，一般污泥经脱水后直接作为农肥，或作他用，或焚烧做最终处理。污泥消化可分为厌氧消化和好氧消化两种。

污泥厌氧消化是在无氧条件下，依靠厌氧微生物分解有机物并达到稳定的一种生物处理方法，厌氧过程通过有机物的水解、产酸、产甲烷三个主要阶段完成有机物的分解，同时杀灭大部分致病菌或寄生虫卵。按厌氧消化温度，厌氧消化可被划分为高温消化和中温消化。

污泥好氧消化的实质是活性污泥法的延续，其基本原理属于污泥中的微生物有机体的内源代谢过程。通过曝气过程通入氧气，活性污泥中的微生物有机体自身经氧化分解作用，转化为二氧化碳、水、氨气等，使污泥稳定。在不添加底物的情况下，对污泥进行较长时间的曝气，使污泥中的微生物进行自身氧化，可生物降解的部分被氧化除去。好氧消化是在一个敞开或密闭的容器或污水池中（一般都在曝气池中）进行，曝气时间长达10～20d，依靠有机物的好氧代谢和微生物的内源代谢使污泥中的有机组成达到稳定态。氧化率根据负荷不同可以达40%～70%。通过处理，产生二氧化碳、水和氮以及硫酸盐、磷酸盐等。

经过好氧消化处理后上清液中的BOD浓度较低（10mg/L以下），产物无臭味、类似腐殖质、肥效较高且运行安全，但是污泥好氧消化由于需要输入动力，所以运行成本较高。好氧消化的主要能耗为曝气阶段的电力消耗，目前常用的曝气方式有鼓风曝气和机械曝气两种。在污泥好氧消化反应中，1g细胞物质的完全氧化需要2.39g氧，为保证污泥好氧消化的效果，消化池中溶解氧的浓度一般应大于2.0mg/L。自动升温式高温好氧消化工艺（ATAD）的能量需求（按DS计）为0.15～0.7kW·h/kg；其他好氧消化处理工艺的能量需求大于1kW·h/kg。此外，好氧消化不能有效杀灭污泥中的病原菌，污泥的脱水性能也较差，好氧消化工艺影响了后续污泥的处理处置，此工艺在我国应用较少。一般在污泥量较少的小型污水处理厂或由于受工业废水的影响，只有当污泥进行厌氧消化有困难时才会考虑采用好氧消化工艺。