本发明公开了一种污泥深度脱水燃料化方法及装置，包括以下过程：污泥电脱水过程：污泥在直流电场作用下脱水，形成饼状或颗粒状污泥的污泥电脱水过程；污泥与生物质颗粒混合过程：对污泥电脱水过程中形成的饼状或颗粒状污泥与呈颗粒状的生物质颗粒进行均匀混合的过程；机械挤压成型过程：对污泥与生物质颗粒混合过程得到的污泥生物质混合物料通过机械压力作用变成形状一致的颗粒状燃料颗粒的机械挤压成型过程，最后做为固体燃料使用。本发明为市政污泥的产业型燃料化提供了高效低成本的技术路线及装备。