热脱附技术是一种新型的非燃烧技术，近年来，被广泛应用于有机污染的土壤修复。通过对污染土壤加热，使吸附于土壤的有机物饱和蒸汽压增大，挥发而进入气相后逸出，再对气体进行处理。上料系统主要包括存料斗、板式喂料机、皮带计量秤、提升机，整个上料过程处于密闭环境中，避免上料过程中污染物和粉尘散发到空气中，造成二次污染。随着工程项目的广泛应用，热脱附逐渐发展为原位脱附（包括热气，热蒸汽等），移动式热脱附设备，回转窑热脱附设备，微波法等。目前，热蒸汽，微波加热，热水，热气等热处理技术，以广泛应用于PCBs，PAHs，油类等污染土壤治理。
土壤修复回转窑对土壤修复主要实施过程：
1.将挖掘后的污染土壤在密闭环境下进行预处理(去除掉砖头、水泥块等影响工业窑炉工况的大颗粒物质)。
2.对污染土壤进行检测，确定污染土壤的成分及污染物含量，计算污染土壤的添加量；污染土壤用专门的运输车转运到喂料斗，为避免卸料时扬尘造成的二次污染，卸料区密封。
3.计量后的污染土壤经提升机由管道进入喂料点，送入窑尾烟室高温段处置；定期监测回转窑烟气排放口污染物浓度及水泥熟料中污染物含量。
根据不同客户需求，选用的设备技术也不同，目前原位热脱附技术按照不同的加热方式可以大致分为以下几种类型，电阻热脱附、热传导热脱附、蒸汽热脱附、高频热脱附以及热水和热空气热脱附技术。原位热脱附技术优势就是可以省去土壤的挖掘和运输，这样可以减少大部分的费用。回转窑热脱附有机污染土壤处理顺序及流程：现场分区——地面拆除——土壤挖开——转移和暂存——筛分、破碎预处理——加热预处理——热脱附设备——进料系统——间接热脱附处置——土壤和粉尘出料——暂存待验——验收——回填、场地平整。然而，原位热脱附需要的时间比异位热处理要长很多，而且由于土壤的多样性以及蓄水层的特性，很难用一种加热方式用于土壤原位热脱附处理，需要根据实际情况进行技术选择。