目前，日本污泥处理的典型技术包括焚烧、熔融、碳化等，其中焚烧为主，碳化的利用率在逐年增大。日本不断尝试新技术，对污泥进行减量化、无害化、稳定化处理，并包括转化为沼气和固体燃料等能源，进行建材利用、制作肥料等资源化的利用，在提高能源利用、防止全球变暖方面做出贡献。以下为日本的主要污泥处理技术及应用情况。
1.污泥碳化
通过加温和加压释放污泥中的水分，同时最大限度地保留污泥中的碳质，碳化产物可以用于土壤改良剂、肥料、燃料添加物和炼钢加炭材料，从而实现资源化利用。目前该技术在日本多地应用。
2.污泥熔融
将污泥高温熔化，再冷却固化，这样处理后的污泥熔渣性质稳定，重金属和有毒物质不会溶出，属于污泥稳定化技术。
3.油温减压型干燥技术
利用热媒介油减压干化污泥。将脱水污泥和预先加热废食用油混合，在减压状态下进行加热干燥。该技术脱去水分的同时有效地将有机废弃物转化为饲料、肥料、辅助燃料等有机可再生资源。具有占地小、利用效率高的有点，但处理费用较高。
4.发电机余热污泥干燥技术
利用发电机的烟气余热作为污泥干化的热源，同时利用污泥焚烧产生的蒸汽推动蒸汽发电机组发电，实现能源梯级利用，减少大气污染物的排放。干燥后污泥可以用作肥料。
5.生物天然气化装置
消化气体在在0.9 Mpa左右的中压环境下和循环水接触，消化气体中硫化氢被水吸收，形成纯度97%以上的甲烷气体，可作为城市天然气使用。该项技术在神户和上田等地已经建设投入使用。
6.电渗透脱水机
厌氧消化产生的污泥施加直流电压的同时压榨脱水，使含水率78%~ 82%的一次脱水污泥含水率下降到60%左右。
7.差动旋转式高效螺旋压力机
差动旋转式高效螺旋压力机是将污泥和高分子混凝剂混合后，通过螺旋机进行脱水，螺旋机内筒和外筒差速旋转。
8.表面凝固型污泥干燥器
表面固化污泥干燥装置是将脱水污泥成形到棒状，利用200℃左右的暖风，使污泥干燥到含水率25%以下的污泥干燥装置。本装置属于低温干燥，可有效控制挥发性有机物，同时降低粉尘发生量，抑制恶臭。
9.SA方法的固体燃料生产技术
污泥经过45天发酵干燥处理后与废旧塑料混合形成固体燃料的技术。目前该技术已在福井县应用。