La filière boue représente une part considérable des coûts d'exploitation d'une station d'épuration, quelque fois même majeur parmi les autres postes. Cela s'explique notamment par le mode d'élimination et les volumes à transporter. Pour réduire ces coûts, une solution simple consiste à optimiser les coûts de transport en augmentant les installations de stockage. Quant aux modes d'élimination, l'enfouissement et l'incinération présentent un coût conséquent. Bien moindre est le recyclage agronomique ; l'épandage restant cependant à la charge du maître d'ouvrage de la station d'épuration.
Enfin, une autre manière de réduire les coûts d'exploitation et de diminuer l'empreinte écologique de l'élimination des boues d'épuration, consiste à diminuer l'énergie consommée par les installations voire à valoriser l'énergie produite.
Le séchage solaire présente ainsi l'intérêt direct de nécessiter de faibles consommations d'énergie : environ 250 kW par tonne d'eau évaporée, contre environ 850 kW par tonne évaporée pour le séchage direct et 950 kW pour le séchage indirect.

La méthanisation des boues

Le biogaz produit lors de la stabilisation anaérobie des boues est une manière de valoriser l'énergie produite par le traitement des boues de stations d'épuration. Selon les résultats d'une étude de marché sur la méthanisation et les valorisations du biogaz réalisée par le cabinet Ernst & Young pour le compte de l'Ademe, en 2008 près de 70 stations d'épuration pratiquaient la méthanisation en traitement complémentaire des boues, produisant 145 millions de m3 de biogaz, soit 920 giga watt heure/an. La capacité nominale installée était de 21 millions EH. Ces résultats révèlent une stabilisation ces dernières années du parc de digesteurs installés. Ces installations concernent les stations d'épuration de plus de 30.000 EH, étant donné les coûts d'investissement nécessaires. La valorisation du biogaz est essentiellement thermique (88%) (avec utilisation de la chaleur pour le séchage des boues), mais s'oriente de plus en plus vers la cogénération d'électricité (6%) revendue à EDF. Cette étude révèle en outre que l'intérêt premier de la méthanisation des boues est d'en réduire le volume, et l'intérêt second de produire de l'énergie. Par rapport aux autres secteurs de méthanisation des déchets organiques, le secteur des boues est celui qui produit le plus d'électricité et qui, à la fois, a le plus de marge de valorisation possible : le biogaz produit est encore le plus souvent brûlé en torchère.

Le Syndicat des Eaux et de l’Assainissement du Bas-Rhin a testé avec succès un système de comptage des boues.

La production de boues d’épuration et leur valorisation sont des points majeurs dans le cycle de l’eau. Application concrète d’une meilleure connaissance de la production des boues avec le Syndicat des Eaux et de l’Assainissement du Bas-Rhin qui a mis en place un système de comptage avec la société Endress+Hauser.

En France, la tendance au développement de la méthanisation des boues issues des stations d'épuration viendrait du développement de la codigestion de bio-déchets (issus de l'industrie agro-alimentaire, de la collecte séparée des ordures ménagères, biodéchets de cuisines, etc.). Selon cette même étude, le secteur de la méthanisation des boues de step serait une évolution positive du nombre d'installations, qui passerait de 100 à 130 installations en 2020, avec un peu plus de cogénération, de chaleur seule, et un peu d'injection de biométhane dans le réseau. Scénario haut : plus de 5 installations/an ; scénario bas : 2 installations/an.