污泥干化是為了去除或減少污泥中的水分。干化過程中污泥的形態主要分為三個階段：第一，濕區，處于該階段的污泥含水率較高，大于60%，具有很好的自由流動性，因此可以很容易地流入干化裝置；第二，黏滯區，處于該階段的污泥含水率略有降低，在40%～60%，具有一定的黏性，不易自由流動，該區域是污泥干化處理過程中需要避免的區域；第三，粒狀區，此階段的污泥含水率降至40%以下，污泥呈現顆粒狀，極易與濕污泥或其他物質混合。

污泥水分的脫除過程主要分為兩個階段，即污泥表面水分的汽化蒸發過程和污泥內部水分的擴散過程。

1）蒸發過程

物料表面的水分汽化，由于物料表面的水蒸氣壓低于介質（氣體）中的水蒸氣分壓，水分從物料表面移入介質。

2）擴散過程

是與汽化密切相關的傳質過程。當物料表面水分被蒸發掉，形成物料表面的濕度低于物料內部濕度，此時，熱量的推動力將水分從內部轉移到表面。

上述蒸發過程和擴散過程持續、交替進行，基本反映了干燥的機理。(www.ws46.Com)

在熱力干化過程中，污泥中部分可揮發性物質被熱量分解，形成臭氣。該過程形成的臭氣具有污染性，需對其進行處理，達標后排放。一般工程上采用生物過濾器進行除臭或作為助燃空氣直接燒掉。蒸發形成的水蒸氣一般采用冷凝形式捕集，這一過程產生一定量的廢水（約20～25kg/kg蒸汽）。廢水COD的濃度增加約200～4000mg/L，SS的濃度增加約20～400mg/L。廢水需要進一步處理后達標排放。使用化石燃料的污泥干化設施會產生一定量的煙氣排放，且泥質、燃料、焚燒爐型的不同，會對產生的煙氣組分造成較大差異。

1、污泥含水率

被干燥的污泥通常是由污泥干基和水分組成的含水率在70%～80%的濕污泥，不同含水率的濕污泥具有不同的物理、化學和生物化學等性質。污泥自身的物化性等工藝參數都會對干燥過程產生影響，但是最重要的影響因素是污泥的含水率。

污泥含水率有兩種定義方法：干基含水率和濕基含水率。

通常情況下的污泥含水率指的是濕基含水率，以下簡稱含水率，其值一般都很大，所以污泥的密度一般為0.9～1.3kg/m3。污泥含水率主要取決于污泥中固體的種類及其顆粒的大小。通常，固體顆粒越細小，其所含有機物越多，污泥的含水率越高。

2、污泥中的水分狀態

在污泥的干燥過程中，干燥速率不僅取決于干燥介質的性質，還取決于污泥中水分的狀態。因此，通過了解污泥中的水分狀態可以采用恰當的方法去除污泥中的水分。

污泥中含有的水分按其存在形式可以分為間隙水、毛細結合水、表面吸附（黏附）水和內部水4種。所謂間隙水是指存在于污泥顆粒間、被大小污泥顆粒包圍的水，又稱為游離水，約占污泥水分的70%。這部分水不直接與固體結合，因而很容易分離，一般可借助外力與污泥顆粒分離。毛細結合水是指在固體顆粒接觸面上的由毛細壓力結合或充滿于固體與固體顆粒之間或充滿于固體本身裂隙中的水分，約占污泥水分的20%，也有可能用物理方法分離出來。表面吸附水是指黏附于污泥小顆粒表面的附著水，約占污泥水分的7%；內部水是指存在于生物細胞內的水，約占污泥水分的3%，無法利用機械方式脫除。一般情況下，表面吸附水和內部結合水需通過熱力干化方式進行脫除。