一种两段式厌氧发酵装置及利用该装置进行厌氧发酵产甲烷的方法，本发明涉及利用生物质废弃物进行两段式厌氧发酵控制装置。本发明要解决目前国内厌氧发酵技术存在的沼气产量低，冬季运行不稳定，补热能耗大，管路堵塞难修，运行效率低下的问题。本发明装置由产酸发酵段和产甲烷段两部分组成；方法：一、制备产酸相发酵原料；二、发酵，产甲烷。本发明使厌氧过程生物相分离，减少了正常的驯化培养，缩短启动时间，节省能耗，同时可以通过生物调控和工艺调控的方法提高运行效能。