将热泵作为热源进行干燥、干化和脱水等作业，是上世纪八十年代发展起来的新型干燥技术。目前，该技术已应用于各个领域，如在木材、化工产品、食品干燥、蔬菜脱水和污泥粪便干化等方面，都取得了良好的效果。针对污泥和粪便干化问题，热泵干化技术具有运行费用低和对环境无任何污染的两大优势。早在上个世纪八十年代初日本已取得成功的运用。

热泵干燥原理

热泵干燥设备由热泵的热力循环系统和热风干燥循环系统组成。热泵循环系统为热风干燥系统提供热源和降低热风湿度。热风干燥系统，通过循环热风与物料直接接触，提供蒸发水份热量，带走物料中的水份。

所谓“热泵”，是耗用一定的机械功，吸取环境或废弃物中低品位热能，将其提高成为可利用的热能的一种节能装置。正如“水泵”一样，耗用一定机械功，将水从低水位提高到所需的水位。

热泵系统由压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器组成，系统内运行的工质，在蒸发器中吸取干燥室排出湿热空气中的热量，从低压液态工质蒸发成低压蒸汽，经压缩机增压成为高温高压的蒸汽;在冷凝器中，高温高压的工质蒸汽放出热量加热进入干燥室的空气，而工质本身则从气体冷凝成高压液体;通过节流装置，液体工质产生阻塞效应，降低了压力和温度，成为低压低温液体，再度进入蒸发器中吸收湿热气体的热量，如此反复循环将低温热量输送到高温介质中去，形成热泵循环。

从热风干燥循环系统来看，干燥室排出气体，是含水份较高的湿热气体，其相对湿度在ψ=70～80%左右，通过热泵的蒸发器时，由于蒸发器表面温度低于空气露点温度，不仅降低了空气的温度并且在蒸发器表面将水汽冷凝下来，以液体水的状态排出系统外。气体离开蒸发器变成低温而湿润，其相对湿度一般在ψ=95-97%。脱湿后的气体在热泵冷凝器中得到等湿加热，提高了气体温度，同时也降低了相对湿度，。在干燥室中，干热气体与被干燥物料直接接触，提供物料干化的热量，同时也带走了水份。空气在干燥室内为等焓增湿降温过程，。每公斤气体通过一个循环可以脱除水份△d=da-dc。

从上述热泵干燥原理来看，与一般干燥工艺差别是没有湿热气体排放，通过二个密闭循环系统，物料中的水份zui终以液态水排除。采用该原理干化污泥有二大优点：

(1)节约能源：在热泵干燥中。不排放湿热气体而将其显热和潜热全部进行了回收，只耗用了一定的机械功。一般衡量热泵热回收能力常用热泵性能系数来表征，即

COP=冷凝器提供热量/压缩机的功耗=QC/W0

在污泥设备干燥中COP=4.0～5.0，既热泵提供的热量是电耗热量的4～5倍。

衡量干燥设备耗能另一重要指标热泵比脱水率WPE

WPE=脱水量/热泵能耗=kg(水)/kw.H(电)

在目前设备中热泵WPE=5.0～6.0。即每度电可脱水5～6公斤。

(2)不污染环境：由于热泵干化污泥在封闭的环境中进行，在干化过程中产生的一切有臭有害气体可以做到不外泄，对周围环境可以减少到zui低的污染，有利在居民点附近进行干化操作。