污泥干化機的核心工作原理是通過熱量傳遞與水分分離，將濕污泥（含水率 70%-85%）干燥至含水率 10%-30% 的干泥，主要通過 “熱量輸入→水分蒸發→濕分排出” 三個核心環節實現，不同機型的差異集中在熱量傳遞方式上。

1. 核心環節：熱量與水分的動態分離
熱量輸入：根據機型不同，熱量通過直接或間接方式傳遞給濕污泥。直接加熱型（如回轉式）通過熱空氣、煙道氣與污泥直接接觸傳熱；間接加熱型（如槳葉式、圓盤式）則通過加熱介質（蒸汽、導熱油）流經設備夾層或內部加熱元件，以熱傳導方式將熱量傳遞給污泥，避免煙氣與污泥混合。
水分蒸發：污泥吸收熱量后，內部水分（自由水、間隙水）受熱汽化，形成水蒸汽或濕分氣體。此過程中，部分機型會通過攪拌、翻動（如槳葉、回轉筒內的抄板）打破污泥結塊，增大傳熱面積，加速水分蒸發效率。
濕分排出：蒸發產生的濕分氣體通過排氣系統排出設備。若需回收熱量或處理尾氣，會先經過冷凝器將水蒸汽冷凝為液態水，再通過風機將干燥尾氣（或惰性氣體）排出，部分機型還會搭配除塵裝置，防止干污泥粉塵隨尾氣流失。

2. 典型機型工作原理差異
回轉式污泥干化機：濕污泥由進料口進入傾斜的回轉筒，筒內抄板將污泥不斷抄起、灑落，與筒外加熱套（間接加熱）或筒內通入的熱空氣（直接加熱）充分接觸。污泥在隨筒身旋轉過程中逐步干燥，終由出料口排出干泥，濕分氣體從筒尾的排氣口導出。
槳葉式污泥干化機：設備內部設有雙軸或多軸槳葉，槳葉內部通有加熱介質。濕污泥進入機身后，被旋轉的槳葉攪拌、擠壓、翻動，同時通過槳葉壁面的熱傳導吸收熱量，水分蒸發后從頂部排氣口排出，干燥后的污泥因槳葉推進作用從出料端排出，適合高黏性污泥。
圓盤式污泥干化機：由多組中空加熱圓盤組成，加熱介質在圓盤內部流動。濕污泥由頂部進入設備，在攪拌裝置推動下與加熱圓盤表面充分接觸，吸收熱量后水分蒸發，干污泥從底部排出，濕分氣體從頂部排氣口排出，具有占地小、傳熱效率高的特點。