本发明针对目前污泥处理方法中通过添加水分调配泥浆以增加污泥流动性，从而降低了脱水污泥的处理效率的技术问题；提供一种低含水率脱水污泥直接超临界水气化处理装置及其方法，其特点为在脱水污泥直接进行超临界水气化处理前通过液化装置对污泥进行预液化处理，由此提高污泥的流动性，并沉降部分污泥中的无机物；达到便于后续的泵送及增压，降低管路中的堵塞风险，同时大幅提高了污泥处理的效率及设备的利用率的有益效果。同时，产物中的气相产物、热量均能得到有效的回收利用，提高了能量利用效率，降低了处理成本。