本发明涉及一种污泥一体化处理装置。其特点是包括干燥部分和炭化部分。干燥部分含有干燥箱，干燥箱上有第一进泥口、第一进风口、第一出泥口和第一出风口。干燥箱内有至少两个皮带机且这些皮带机呈上下布置，相邻皮带机的转动方向相反且沿横向呈交错状布置。所述碳化部分含有炭化炉，炭化炉的炉体内有上、下泥槽，上、下泥槽内均有搅拌器。上、下泥槽间有燃烧器。炉体顶上有第二进泥口和第二出风口，干燥箱的出泥口之下有第二输送机，第二输送机的进口与干燥箱的出泥口连通，第二输送机的出泥口与第三输送机的进口相通。采用本发明，可降低污泥处理成本，彻底避免对环境带来的污染。适用于中小型污水处理厂内的污泥处理。