汙泥從進料器通過斜槽進入幹燥機中的導向板。隨著筒體的旋轉，汙泥被導向傾斜的提升板，提升板被提升到筒體的中心，逐漸下降形成幕簾，高溫氣流通過幕簾，使汙泥預熱，部分水分蒸發。當汙泥溢出並移動到活動篦式翼板時，物料與預熱的篦式翼板混合，將熱量傳遞給物料，使部分水分蒸發。同時，被翼板夾帶的物料被多次提升和噴淋，物料與熱氣流進行對流和接觸換熱。同時，埋在物料中的清理裝置也沿著弧形提升板的內側向下滑動，清理附著在提升板內壁的物料。清洗裝置隨氣缸轉動垂直線後，在圓弧升降板背面拖動，清洗附著在升降板外壁上的物料。隨著滾筒的不斷旋轉，部分水分蒸發，汙泥進壹步幹燥。同時，清洗裝置還起到了破碎汙泥顆粒的作用，提高了幹燥速度。最後，汙泥在幹燥後變成具有低水分的松散材料，並從排出口排出。
最常用的汙泥幹燥設備是單通道旋轉幹燥機；
適用於城市汙泥的幹燥。單通道回轉幹燥機是在普通回轉幹燥機基礎上發展起來的壹種新型設備。內部配有解聚機構、活動爐排翼板、清洗裝置和粉碎裝置，可以幹燥普通回轉幹燥機無法處理的粘性物料。根據汙泥具有壹定粘度、粒徑較小的特點，單通道幹燥機是最佳選擇。采用單通道回轉幹燥機、下遊工藝、特殊設計的進料裝置，在汙泥進入幹燥機的瞬間與高溫熱煙氣進行熱交換，在其表面形成硬殼，大大減少了汙泥粘缸、積料堵塞的現象。幹燥機機頭1/4段除了提升板外，還同時安裝了強化蒸發的解聚機構和聯動爐排翼板，既能導熱，又能防止汙泥粘缸和提升板，充分利用進料端幹燥速度快，實現逐層“剝離”的方法使其快速幹燥。高粘度汙泥幹燥設備壹般采用熱風旋片幹燥機；
根據汙泥的粘度，可采用雙軸旋片幹燥機(立式和臥式)和三軸旋片幹燥機(臥式)，可壹次性幹燥初始含水率85%以下至最終含水率12%以下的高濕度物料，幹燥時間短，壹般為2-10分鐘。由於高速攪拌葉片對濕物料進行劇烈攪拌，濕物料可以與熱空氣良好接觸。機器前半部分的水分蒸發很快，機器內的熱風溫度急劇下降。因此，即使使用高溫熱風，材料的溫升也不高。典型應用包括電鍍汙泥幹化、造紙汙泥幹化、油田汙泥幹化、化工汙泥幹化、礦物汙泥幹化、果渣幹化、豆渣幹化、糖渣幹化、泥炭幹化、稀土幹化等高濕物料、有機無機化合物和化工原料幹化。