城市污水处理厂产生大量市政污泥，由于市政污泥兼具高含水率，有毒有害物质、有机养分及无机组分富集的特征，如何科学而有效地处理处置市政污泥便成为国内外科研及工程领域关注的重要论文之一。本论文在分析了国内外常见的污泥处理处置途径的基础上，将污泥处理处置的重要环节——污泥热干燥作为研究对象，并通过分析深圳南山污水厂脱水污泥干燥实验与干燥工程设计运行实践，总结归纳出部分污泥干燥过程特征及中温带式干燥研究成果，以为我国市政污泥处理处置领域的研究与工程实践提供参考依据。文中通过针对10mm、20mm及30mm直径颗粒污泥球在105℃恒温干燥条件及10mm直径污泥球在90℃、105℃、120℃及135℃恒温条件下的干燥实验结果分析，表明污泥球在干燥过程中经历了加速干燥、恒温干燥及降速干燥三个阶段，且干燥速率与干燥温度和污泥颗粒尺寸紧密相关。干燥温度越高，污泥颗粒尺寸越小，污泥单位面积的干燥速率越大，至干燥平衡含水率所需时间越短。在污泥干燥实验的基础上，引入热动力学分析模型，通过约化时间图和定温直线拟合图法确定污泥干燥最概然反应机理函数积分形式为，并结合Arrhenius热力学方程，确定10mm污泥球在不同干燥温度下的干燥速率常数k及表观指前因子A=118.78，表观活化能E=31.411KJ/mol。结合污泥干燥理论与深圳污泥干燥工程条件，阐述深圳污泥工程循环经济理念、系统组成、热平衡及物料平衡等内容，结合欧盟安全生产法律规范，确定深圳污泥干燥工程安全生产措施。进一步通过对干燥工程运行中臭气及冷凝水中主要污染物指标的检测，分析研究污泥干燥工程中臭气排放特征及化学除臭工艺效果，总结干燥冷凝中、高浓度有机废水的成因及浓度特征，并提出建议达标排放的工艺措施与途径。最后通过深圳南山污水厂干燥污泥烧制页岩或粘土污泥砖实验，总结分析干燥污泥掺混量、烧成温度、烧成时间对成砖强度的影响，并论证得到烧制页岩污泥砖制品强度、外观、重金属析出、辐射等条件均符合我国《烧结多孔砖》（GB13544-2000）标准中相关要求，为深圳污泥干燥产品的资源化途径提供决策依据。