本发明公开了碱解预处理—磷酸铵镁法回收磷氮—厌氧消化产甲烷的集成工艺处理剩余污泥的方法，其步骤为：对剩余污泥预处理，经二级碱解法处理获得上清液，投加镁盐溶液，分离沉淀物，上清液进入厌氧处理，沉淀物经自然干燥即为磷酸铵镁粗品。上清液注入厌氧反应器中，接种10%-60%厌氧颗粒污泥，容积负荷控制在0.30-0.75kgCOD/(m³·d)，72h，产甲烷能力达200-400mLCH₄/gCOD。本发明的优点：综合利用剩余污泥中的营养元素，工艺简单，流程连贯，药耗和电耗低，获得磷酸铵镁粗品同时回收甲烷，且碱性残固有利于后续的处理处置，综合实现了剩余污泥的减量化、稳定化和资源化。