市政污泥的产量逐年增加，对市政污泥的处理处置提出了更高的要求。污泥焚烧由于它的显著优点，如大大缩减污泥体积，处理量大，杜绝污泥恶臭，而成为一种有效的污泥处理方式。但由于污泥含水量较大，且污泥中大量蛋白质在焚烧过程会释放含氮污染气体，造成环境污染。因此急需污泥预处理使得焚烧更加现实可行。
　　在本研究中，自由基水热与单纯水热处理污泥在四个水热温度下进行对比，探究亚铁活化过硫酸盐辅助水热处理在低温条件下(温度为150℃，反应时间为20min)下的优势提高污泥除氮的效率并降低其含水量，研究了自由基的种类对氮的转化过程影响。以固体残渣中总氮含量为指标，评价污泥除氮效果。探究了亚铁激活过硫酸盐产生自由基的种类，以及自由基水热污泥脱氮的效果。以污泥含水率与污泥脱水率作为指标，评价污泥的脱水效果。进一步，表征和量化了氮在固体和液体产品中的再分配，与自由基对污泥中各种胞外聚合物的破坏情况，以获得自由基(亚铁活化过硫酸盐)联合水热处理污泥过程中脱水脱氮的关系以及机制。
　　实验结果表明，与水热处理污泥的结果相比，自由基水热处理污泥在相对温和的条件下(温度：150℃；时间20min)对污泥氮的去除效率提高了35.0%，对脱水率提高32%。采用亚铁激活过硫酸盐自由基水热处理污泥，过硫酸盐/碳=0.085摩尔比，亚铁/过硫酸盐=1.25摩尔比，可以获得较高的氮去除率：66%与污泥脱水率：78%。此外，电子顺磁共振(EPR)和扫描电镜(SEM)结果表明，亚铁活化过硫酸盐产生的硫酸根自由基(SO4-?)破坏了污泥的结构。固定胞外聚合物(TB-EPS)被自由基破坏，转化为游离胞外聚合物(S-EPS)，再进一步分解。在没有EPS保护的情况下，污泥中水释放出来促进水热的水解过程，蛋白质直接暴露于极端的水热环境中，并迅速分解转化。自由基也为杂环氮的开环脱氮提供了能量。