本发明属于垃圾处理技术领域,公开了一种复合催化剂及其制备方法和应用。该复合催化剂,包括聚合氯化铁铝和绿锈,绿锈的分子式为[Fe～(2+)-(1-x)Fe～(3+)-x(OH)-2]～(x+)[(x/2)(SO-4～(2-))]～(x-),其中x＝0.4-0.5。本发明提供的复合催化剂,包括聚合氯化铁铝和绿锈,两者协同作用,对餐厨垃圾中碳水化合物、脂肪、蛋白质等均具有良好的催化降解活性,能对各种复杂形态的餐厨垃圾进行有效处理,其降解效率高,降解时间短；且处理前后不会产生二次污染,处理过程简单易操作。本发明提供的复合催化剂的制备方法简单,原料易得,成本低。