本发明涉及一种市政脱水污泥厌氧消化处理系统，属于污泥资源化处理处置领域。所述的处理系统由污泥厌氧消化装置、污泥搅拌装置和调节监测装置组成。水浴内腔和水浴外腔之间的夹层部分构成污泥厌氧消化腔，水浴内设置两个以上的水浴循环泵和水浴温度传感器，保证了水温的恒定和污泥的快速均匀受热，无轴搅拌运料机保证了试验污泥的均匀性；压料密封环能保证装卸料的顺利进行；微生物检测仪、渗沥液成分检测仪和气体成分检测仪实时检测相关参数；渗沥液存储器及相关装置能及调节和回灌渗沥液，循环分解渗沥液中的有机质；计算机控制系统上设置相关参数并实时记录和处理数据，大大提高了工作效率。