本发明公开了一种生物干化耦合除湿热泵翻板塔式污泥干化工艺及其系统。一方面，一种生物干化耦合除湿热泵翻板塔式污泥干化工艺，包括：污泥预处理步骤，得到含水率为62%～70%的污泥；步骤1：在含水率为62%～70%的污泥中加入接种菌种和调理剂并送入发酵仓中；步骤2：加入接种菌种的污泥在发酵仓内进行3～10天的生物有氧发酵处理，控制发酵仓的温度为40～62℃，湿度为45%～55%；步骤3：将经生物有氧发酵处理的污泥从立式发酵塔内运出，经生物有氧发酵处理的污泥的含水率为30%～50%。另一方面，本发明还提供实现上述工艺的系统。采用本发明的工艺和系统具有能够使污泥干化效果好、能耗低、适于连续化操作等优点。