污泥焚烧是将污泥中的有机物全部转变为氧化产物的过程，主要产物为化碳、水和灰分。焚烧的主要优点包括:程度的降低污泥体积，从而降低后续处置要求；破坏病原体和有毒有害化合物；回收潜在的热能。缺点包括:投资和运行费用高；操作维护水平要求高；排放产物如灰分和烟气可能存在潜在的环境风险；处置残余物质如灰分时，如超出相关标准会被列为危险废弃物，从而进一步提高污泥处理处置的成本。CO2排放量呈现较高水平。用作焚烧的污泥通常为污水处理厂脱水的未处理的污泥。在美国，城市污水回用工程主要分布于水资源短缺、地下水严重超采的西南部和中南部的加利福尼亚、亚里桑那、德克萨斯和佛罗里达等州，其中南加利福尼亚成绩最为显著。美国污水回用范围涉及到农业灌溉、工业冷却、环境和业用水等诸多方面，其城市污水回用量达26万m3。其中用于灌溉的水量占62%，工业冷却、工艺、锅炉用水占32%，回灌地下水和占6%。该国污水回用于工业已有半个世纪的历史，并积累了丰富的经验。如加州的伯班克、拉伦代尔发电厂，作为循环冷却水，回用量为2.1万t。能耗是目前污水厂所面临的一个共同问题，高能耗导致污水处理设施运营成本高，且在一定程度上加剧了我国现阶段能源紧缺危机。如何能降低能耗、更有效的利用能源、提高水处理能力是亟待解决的重要课题。上的发达国家在污水处理节能方面进行了很多实践与研究，而国内的污水处理行业则侧重在设施的建设方面，对污水处理的节能降耗及其运营优化等方面尚未进行系统研究。另一方面，由于污水处理工艺系统复杂、动态变化大，而且水处理能量分析涉及到污水处理工艺学、化学反应工程学、生物反应工程学、热力学与微生物学等多个方面，理论研究还不够完善。目前我国已出现大面积酸雨区，在一些地方出现森林死亡、植被退化等生态环境破坏问题，环境问题已经成为影响我国经济和社会发展的主要制约因素。然而，我国是一个发展家，经济水平和能源利用率低，如以轻油、天然气或煤气为工业和民用锅炉的燃料，在经济上实际是无法承受的，况且我国的石油、天然气储量十分有限。为了改善我国煤烟型大气污染日益严重的状况，目前比较现实的选择是使用型煤作为工业和民用锅炉的主要燃料。