本发明公开一种沼渣分质利用的方法及其设备，将沼渣储仓中的沼渣经干燥脱水、热解炭化、冷却、破碎和水溶脱盐，之后经固液分离得到固相和液相，所述液相中富含盐份，可利用低温蒸馏工艺得到工业盐，所述固相经酸浸出和固液分离得到富磷溶液和生物炭吸附材料；其中，热解炭化产生的热解气进入燃烧装置燃烧作为热解装置的能源；热解产生的烟气进入1#干燥装置作为干燥脱水能源后，余热烟气再送入蒸发结晶装置作为蒸发结晶的能源，最后送入2#干燥装置中作为干燥生物炭吸附材料的能源，实现能源的梯级利用；本发明将沼渣热解后提取盐份与磷元素后，获得良好的吸附材料，实现沼渣深度资源化利用，具有良好的环境效益与经济效益。