焚烧是污泥处理处置的一种常用方法，它由于减容快和彻底消灭其中的病菌和微生物等特点，受到国内外的广泛关注。但是焚烧的过程如没有很好地的控制，很容易产生二次污染物（如二噁英），焚烧在有些国家已成为大气污染的主要污染源之一。焚烧飞灰是污泥焚烧过程中产生的二次污染物之一，其产生量约为垃圾焚烧量的3%～5%。由于焚烧飞灰中富集了大量的有害物质，通常焚烧飞灰都必须按危险废物进行特殊管理，但日益增大的产生量和有限的安全处置设施之间存在的巨大矛盾，实际造成大部分焚烧设施的飞灰未实现安全管理，从而给大气环境带来严重的危害。焚烧污泥过程中又可能产生二噁英，它是一类氯代含氧三环芳香族化合物的总称。该类化合物在自然条件下难以分解，能长距离迁移，易富集在生物体内，且可通过食物链放大并进入人体，对人类健康构成巨大的潜在危害。
污泥堆放在露天散发出臭气和异味，日晒风吹，污染物颗粒会造成大气污染。堆放的污泥在风干后，其中的细微颗粒、粉尘等可随风飞扬，进入大气，并扩散到很远的地方，人类吸入后，容易引起呼吸道疾病，对人体健康产生极大的危害。另外，污泥中的一些有机物在适宜的温度下还可被微生物分解，释放出有害气体，产生毒气，造成地区性空气污染。而且大量堆积的污泥在一定条件下，还可能厌氧消化产生沼气，从而带来自燃和爆炸等安全隐患。
