目前，日本污泥處理的典型技術包括焚燒、熔融、碳化等，其中焚燒為主，碳化的利用率在逐年增大。日本不斷嘗試新技術，對污泥進行減量化、無害化、穩定化處理，并包括轉化為沼氣和固體燃料等能源，進行建材利用、制作肥料等資源化的利用，在提高能源利用、防止全球變暖方面做出貢獻。以下為日本的主要污泥處理技術及應用情況。
1.污泥碳化

通過加溫和加壓釋放污泥中的水分，同時最大限度地保留污泥中的碳質，碳化產物可以用于土壤改良劑、肥料、燃料添加物和煉鋼加炭材料，從而實現資源化利用。目前該技術在日本多地應用。
2.污泥熔融
將污泥高溫熔化，再冷卻固化，這樣處理后的污泥熔渣性質穩定，重金屬和有毒物質不會溶出，屬于污泥穩定化技術。
3.油溫減壓型干燥技術
 
利用熱媒介油減壓干化污泥。將脫水污泥和預先加熱廢食用油混合，在減壓狀態下進行加熱干燥。該技術脫去水分的同時有效地將有機廢棄物轉化為飼料、肥料、輔助燃料等有機可再生資源。具有占地小、利用效率高的有點，但處理費用較高。
4.發電機余熱污泥干燥技術
利用發電機的煙氣余熱作為污泥干化的熱源，同時利用污泥焚燒產生的蒸汽推動蒸汽發電機組發電，實現能源梯級利用，減少大氣污染物的排放。干燥后污泥可以用作肥料。
5.生物天然氣化裝置
 
消化氣體在在0.9 Mpa左右的中壓環境下和循環水接觸，消化氣體中硫化氫被水吸收，形成純度97%以上的甲烷氣體，可作為城市天然氣使用。該項技術在神戶和上田等地已經建設投入使用。
6.電滲透脫水機
 
厭氧消化產生的污泥施加直流電壓的同時壓榨脫水，使含水率78%~ 82%的一次脫水污泥含水率下降到60%左右。
7.差動旋轉式高效螺旋壓力機
 
差動旋轉式高效螺旋壓力機是將污泥和高分子混凝劑混合后，通過螺旋機進行脫水，螺旋機內筒和外筒差速旋轉。
8.表面凝固型污泥干燥器
 
表面固化污泥干燥裝置是將脫水污泥成形到棒狀，利用200℃左右的暖風，使污泥干燥到含水率25%以下的污泥干燥裝置。本裝置屬于低溫干燥，可有效控制揮發性有機物，同時降低粉塵發生量，抑制惡臭。
9.SA方法的固體燃料生產技術

污泥經過45天發酵干燥處理后與廢舊塑料混合形成固體燃料的技術。目前該技術已在福井縣應用。