污泥中含有各种营养物质及其他有价值的物质，因此，综合利用是污泥最终处置的最佳选择。污泥综合利用的方法及途径随污泥的性质及利用价值而异。将处理后的污泥回用于农业、建筑及化工业等，变废为宝，化害为利，使之资源化。
污泥中含有许多有用物质，可通过以下几方面加以利用。
制作建筑材料
污泥焚烧后掺和黏土和硅砂制砖；或在活性污泥中加进木屑、玻璃纤维压制板材；以无机物为主要成分的沉渣，可用以填路和填坑。
用作农肥和改良土壤
浓缩消化后的污泥，若其中重金属离子含量在容许范围内，可直接用于农作物。有机污泥中含有丰富的植物营养物质，如城市污泥中含氮约为2%-7%，磷1%-5%，钾0.1%-0.8%。消化污泥除钾的含量较少外，氮、磷含量与厩肥差不多。活性污泥的氮、磷含量为厩肥的4-5倍。此外，污泥中还含有硫、铁、钙、钠、镁、锌、铜、钼等微量元素和丰富的有机物与腐殖质。用有机污泥施肥，既有良好的肥效，又能使土壤形成团粒结构，起到改良土壤的作用。但污泥用作农肥时，必须满足相关控制标准，以免造成污泥中重金属及其他有害物质在作物中富集。
制取沼气
有机污泥经厌氧分解后产生的沼气可作为能源之用。
其他用途
污泥中的蛋白质用作饲料，或从中提取维生素B12、维生素A、维生素B1等化学药物。从工业废水处理排除的泥渣中可以回收工业原料，例如，轧钢废水中的氧化铁皮，高炉煤气洗涤水和转炉烟气洗涤水的沉渣，均可作为烧结矿的原料；电镀废水的沉渣为各种贵金属、稀有金属或重金属的氢氧化物或硫化物，可通过电解还原或其他方法将其回收利用。许多污泥污泥或泥渣可作为铺路、制砖、制纤维板和水泥的原料。
