本发明公开一种基于太阳能热利用的模块化污泥干燥系统，包括依次设置的高含水率污泥处理模块、低含水率污泥处理模块和集热模块；高含水率污泥处理模块包括干燥室，干燥室内从上而下依次设置有不少于三条的污泥输送带，相邻两条输送带之间设置有用于将污泥翻面的翻转单元，低含水率污泥处理模块包括壳体，壳体内固定设置有相互连通的搅拌干燥器和流化床，搅拌干燥器与干燥室连通，壳体的侧壁上周向设置有夹层，集热模块包括通过输油管连通的太阳能集热器和油箱，太阳能集热器和油箱分别通过输油管与夹层上下两端连通，本发明能够利用太阳能产生热量对污泥进行多次干燥且能够多重利用系统产生的废气，结构简单，节省能耗。