La formation de boues n’est pas en soi un dysfonctionnement : elle fait partie intégrante du traitement biologique des eaux usées. La biomasse transforme la DBO (demande biologique en oxygène) en dioxyde de carbone (CO₂) et en nouvelle biomasse. Toutefois, les boues ne se limitent pas à cette biomasse active : elles contiennent également des particules fines et des substances polymères. Ces particules, composées notamment de graisses, d’huiles, de protéines, de polysaccharides et de cellulose, peuvent s’accumuler sous forme de fraction inerte dans les MLSS, incluant aussi des micro-organismes morts.

Ces boues sont ensuite séparées de l’eau dans le clarificateur secondaire. Une partie est recyclée vers le bassin d’aération, tandis que le surplus est déshydraté puis éliminé, ce qui engendre des coûts supplémentaires. Dans le budget global d’une station d’épuration, l’aération représente généralement le poste de dépense principal, suivi par la gestion des boues. En Europe occidentale, ces coûts varient fortement selon les technologies utilisées et les conditions locales. À titre d’exemple, en France, ils peuvent atteindre environ 41 € par tonne de boues humides (à 23 % de matière sèche), hors transport (source: OiEau). Ces valeurs restent toutefois dépendantes de nombreux paramètres, tels que la taille de l’installation, la méthode de traitement ou encore le contexte régional.

Dans la plupart des stations d’épuration à boues activées, les micro-organismes ont tendance à convertir la DBO en biomasse plutôt qu’en CO₂. En moyenne, environ deux tiers de la DBO sont transformés en biomasse, contre un tiers en CO₂, bien que cette répartition puisse varier selon les conditions d’exploitation.