本发明公开了一种用于城市污水厂剩余污泥资源化的处理系统和处理方法，属于污泥资源化处理技术领域，所述处理系统包括贮泥池、臭氧污泥破解反应器、活性炭储存器、臭氧发生器、厌氧消化反应器、甲烷储气罐、污泥减量处理池、固液分离器、鸟粪石沉淀池、鸟粪石储存器、镁盐储存器、臭氧稳定池；实现了有机物高效回收，产甲烷率提高三倍以上；有机物消解率提高20％以上；甲烷纯度提高3％以上；产甲烷潜力提高25％以上。污泥减量及N、P回收阶段，污泥沉降性SVI值降低4％以上；整体减量污泥10％左右，磷回收率85％以上；氮回收率50％以上；鸟粪石纯度80％左右。