本申请公开了一种小型有机固废气化焚烧处理系统及其运行工艺，包括：进料口、气化焚烧炉、螺旋出渣机、陶瓷换热器、脱酸塔、布袋除尘器、烟囱、风机、斯特林发动机、冷端、热端、发电机、电解水装置、压缩机、氢气储罐和氧气储罐，有机固废由进料口进入气化焚烧炉，最终生成灰渣由气化焚烧炉底部的螺旋出渣机送出，高温烟气进入陶瓷换热器，与陶瓷换热器内洁净空气进行换热，而后依次进入脱酸塔、布袋除尘器脱除烟气中的酸性气体与飞灰颗粒，而后通过烟囱排放入大气中，斯特林发动机在热空气的作用下运动并带动发电机进行发电，产生的电力直接送入电解水装置，将水电解为氢气与氧气，并通过压缩机分别送入氢气储罐与氧气储罐进行储存。