脱水処理は、汚泥中の水分を機械的に取り除き、汚泥の含水率を低減する固液分離処理の手法です。一般的に、産業廃棄物である汚泥は約98％が水分で構成されており、残りの2％が固形物です。この発生する汚泥を機械的に脱水することで、固形分と水を分離し、処理対象の汚泥の容量を減らすことができます。

主な脱水処理方法には、汚泥濃縮タンクにおける自然沈降脱水、遠心脱水機の機械的な脱水、ベルトプレス、フィルタープレス、真空ろ過機を使用したろ過脱水などがあります。

脱水の主な目的は、汚泥の容積を減少（減容化）することで、消化処理の負荷を削減し、焼却処理の燃料効率を向上させ、輸送コストを削減することです。また、脱水ケーキの含水率が低いほど、最終処分の量を減らすことができます。