本发明涉及一种同步浓缩消化污泥并产电的装置，由正渗透-微生物燃料电池、污泥调节池、汲取液池、循环泵组成，其中：正渗透-微生物燃料电池由FO膜、阳极室、阴极室、阳极电极和空气阴极组成，以正渗透膜 (FO) 分隔出阳极室和阴极室。阳极液为剩余污泥，阴极液采用高浓度肥料汲取液；所述阴极为空气阴极。污泥中有机质经微生物催化，最终以电能形式回收；采用空气阴极无需外加动力增加阴极电极氧气含量； FO膜的设计可以提高装置的产电性能且无需外加压力即可实现剩余污泥的固液分离，从而达到浓缩的效果；阴极液稀释后无需再进行纯水分离，直接农用。本发明更加经济合理地实现剩余污泥的处理并同时获得电能，实现污泥浓缩消化产电一体化。