Hầu hết nước thải sinh hoạt được xử lý bằng quá trình sinh học. Trong quá trình xử lý sinh học hiếu khí, như bùn hoạt tính, chỉ có khoảng 35% chất hữu cơ được khoáng hóa thành CO2 và H2O bởi vi sinh vật. Phần chất hữu cơ còn lại được chuyển thành tế bào vi khuẩn, sinh khối hay bùn. Việc xử lý và thải bỏ bùn phát sinh chiếm đến 60% tổng chi phí xử lý nước thải sinh hoạt. Sự thải bỏ truyền thống (chôn lấp hay đốt) trở nên ít được chấp nhận trong quản lý