所謂污泥碳化，就是通過一定的手段，使污泥中的水分釋放出來，同時又最大限度地保留污泥中的碳值，使最終產物中的碳含量大幅提高的過程(SludgeCarbonizationo在世界范圍內，污泥碳化主要分為3種。
(1)高溫碳化。
碳化時不加壓，溫度為649—982℃。先將污泥干化至含水率約30%，然后進入碳化爐高溫碳化造粒。碳化顆粒可以作為低級燃料使用，其熱值約為8360—12540kJ/kg(日本或美國)。技術上較為成熟的公司包括日本的荏原、三菱重工、巴工業以及美國的IES等。該技術可以實現污泥的減量化和資源化，但由于其技術復雜，運行成本高，產品中的熱值含量低，目前尚未有大規模地應用，最大規模的為30刪濕污泥。
(2)中溫碳化。
碳化時不加壓，溫度為426—537℃。先將污泥干化至含水率約90%，然后進入碳化爐分解。工藝中產生油、反應水(蒸汽冷凝水)、沼氣(未冷凝的空氣)和固體碳化物。該技術的代表為澳大利亞ESI公司。該公司在澳洲建設了1座100t/d的處理廠。該技術可以實現污泥的減量化和資源化，但由于污泥最終的產物過于多樣化，利用十分困難。另外，該技術是在干化后對污泥實行碳化，其經濟效益不明顯，除澳洲一家處理廠外，目前尚無其他潛在的用戶。
(3)低溫碳化。
碳化前無需干化，碳化時加壓至6—8MPa，碳化溫度為315℃，碳化后的污泥成液態，脫水后的含水率50%以下，經干化造粒后可作為低級燃料使用，其熱值約為15048～20482kJ/kg(美國)。
該技術通過加溫加壓使得污泥中的生物質全部裂解，僅通過機械方法即可將污泥中75%的水分脫除，極大地節省了運行中的能源消耗。污泥全部裂解保證了污泥的徹底穩定。污泥碳化過程中保留了絕大部分污泥中熱值，為裂解后的能源再利用創造了條件14t。
污泥水解熱干化技術污泥水熱干化技術通過將污泥加熱，在一定溫度和壓力下使污泥中的粘性有機物水解，破壞污泥的膠體結構，可以同時改善脫水性能和厭氧消化性能。
隨水熱反應溫度和壓力的增加，顆粒碰撞增大，顆粒間的碰撞導致了膠體結構的破壞，使束縛水和固體顆粒分離。
經過水熱處理的污泥在不添加絮凝劑的情況下機械脫水的含水率大幅度降低。
污泥的水解宏觀上表現為揮發性懸浮固體濃度減少和COD、BOD以及氨氮等濃度增加。水熱干化技術采用漿化反應器，通過閃蒸乏汽返混預熱漿化、蒸汽與機械協同攪拌，提高了系統的處理效率；在水熱反應器中，采用蒸汽逆向流直接混合加熱的方式，強化了傳質傳熱過程，可以避免局部過熱結焦碳化：在連續閃蒸反應器中，實現了系統能量的有效回收。