污泥焚烧炉由预处理、燃烧、烟气处理和余热利用三个子系统组成。在预处理方面，主要表现为预干燥技术的应用。污泥焚烧系统的原料主要是脱水污泥饼，预处理过程包括浓缩、调质、消化和机械脱水。考虑到焚烧污泥热值的要求，一般来说，污泥焚烧不应再进行消化处理。污泥脱水剂的选择不仅要考虑其对污泥热值的影响，还应考虑到燃烧设备的安全性和燃烧输送条件的影响。因此，应谨慎使用强腐蚀性氯化铁调节剂，石灰有利于改善污泥焚烧的转移效果。预干燥对污泥焚烧的自持燃烧条件有很大的帮助，1990后新建大型污泥焚烧设备采用预干燥装置技术。

     目前，污泥焚烧炉主要有流化床和卧式回转窑两种。前者包括沸腾流化床和循环流化床两种。其共同特点是气相的传输条件都非常优越，气相湍流充分，固相颗粒小，热量均匀，已成为城市污水处理厂污泥焚烧的主流类型。但流化床中的流速很高，为了保持床内颗粒的粒度均匀性，不适宜使焚烧温度过高（通常为900℃左右）。因此，对工业污水污泥（或工业和城市污水处理厂污泥），对于具体的耐热有机物分解的要求（或工业和城市污水处理厂污泥）将满足其温度要求，气相和固相的停留时间要求，有一些困难。因此，卧式回转窑是此类污泥焚烧的适宜选择。污泥卧式回转窑焚烧炉与水平泥窑很相似。由于窑体的旋转和窑壁仿形板的作用，使窑内的污泥发生翻转、干燥、照明和燃烧的燃烧过程是动态完成的。在同一回转窑污泥焚烧固体停留很长（一般超过1h），且很少出现“短流程”的现象；气相停留时间容易控制，设备易于控制，设备和设备高温运行的稳定的部分是更好的（一般水泥窑的最高温度大于1300摄氏度）：但反流操作的卧式回转窑中含有较多的气味物质和一些挥发性的有毒物质，具有两个燃烧室（脱臭炉）设置辅助燃料，难以利用窑内烟气的热量来实现干燥的污泥点火。配置燃烧器燃烧器（辅燃料），使燃烧空气迅速升温，达到污泥干燥和点火的目的。因此，卧式回转窑焚烧的成本一般较高。