在超臨界水環境下的污泥處理，墊要是將其中的有機物徹底氧化成CO及水。美國得克薩斯州哈靈根啟動了采用SCWO處理城市污泥的處理場的首要作業線。
      Shanableh等研究了廢水處理廠的污泥在接近超臨界和超臨界條件下（300～400℃）的破壞情況。該廠污泥總固體含量（TS）為5%，液固兩相總的CODc，為46500mg/L.污泥先被勻漿，然后用高壓泵輸送到超臨界水氧化系統。在300～400℃時，CODc，去除率隨反應時間顯著增大，在20min內，去除率從300℃下的84%增大到425℃下的99.8%。在溫度達到超臨界水氧化條件時，有機物被完全破壞，不僅最初的CODc，貢獻物，而且中間轉化產物（如揮發性酸等）也完全被破壞，取得了令人滿意的結果。
      而以前濕式氧化處理污泥研究表明，污泥轉化成低級脂肪酸后，很難再被處理掉。垃圾焚燒過程中往往會有二噻英生成，日本研究人員用超臨界水法分解焚燒飛灰中的二嗯英（1t 飛灰中含184mg二嘎英），分解率幾乎達到100%。國內研究人員在SCWO處理造紙廢水、有機磷氧樂果農藥、含硫廢水等方面同樣取得了較好的結果。
    為確定SCWO工藝處理城市污泥的主要控制參數，西安交通大學動力工程多相流國家重點實驗室用自建的間歇式SCWO裝置進行研究探討。研究結果顯示溫度對SCWO污泥有顯著影響，而壓力影響不明顯，停留時間對污泥氧化有很大影響。氧化反應存在快速反應和慢速反應兩個時段，氧化劑的過氧化對SCWO有顯著影響。