堆肥原料，一般来源于农林业及市政固体废弃物。一般来讲，堆肥原料的运输距离不超过100km，所以堆肥厂应尽量在本地寻找合适的有机原料。
初始条件
⑴ C／N
据研究，一般情况下，微生物每消耗25g有机碳需要吸收1g氮素，微生物分解有机物较适宜的C／N为25左右。C／N过高，微生物生长繁殖所需的氮素来源受到限制，有机物分解速度慢，发酵时间长。C／N过低，微生物生长繁殖所需的能量来源受到限制，发酵温度上升缓慢，氮过量并以氨气的形式释放，有机氮损失大，还会散发难闻的气味。合理调节堆肥原料中的碳氮比，是加速堆肥腐熟、提高腐殖化系数的有效途径。
常见的有机固体废物含碳量一般为40％～55％，但氮的含量变化却很大，因此C／N的变幅也较大。一般禾本科植物的C／N较高，大约在40～60之间；畜禽粪便、城市污泥C／N较低，大约为10～30。为达到理想的堆肥有机物分解速度，通常用C／N较高的秸秆粉、草炭、蘑菇渣等与C／N较低的畜禽粪便、城市污泥等进行混合调整。在堆肥化过程中，由于微生物的作用，有近2／3的碳素会以CO2的形式释放出来，剩余部分与氮素一起合成细胞生物体，所以堆肥化过程是一个C／N逐渐下降并趋于过程，腐熟堆肥的C／N一般为15:1左右。
不同的堆肥原料其适宜的C／N也存在差异，这种差异主要有两方面构成:一方面取决于堆肥原料中有机物的生物有效性(或可降解性)；另一方面取决于堆肥原料粒度。
（2）水分
堆制过程中保持适宜的水分含量，是堆肥制作成功的首要条件。当含水量在35％～40％之间时，堆肥微生物的降解速率会显著下降，当水分下降到30％以下时降解过程会完全停止。通常有机物吸水后会膨胀软化，有利于微生物分解；水分在堆肥中移动时，所带菌体也会向四周移动和扩散，并使堆肥分解腐熟均匀；水中溶解的各种物质还会成为微生物营养，并为微生物的繁殖创造条件。水分太少，微生物活动受限制，影响堆肥速度；水分太多，会堵塞堆肥物料问空隙，影响其通透性，易形成厌氧状况，并产生臭气，养分损失大，堆肥也同样缓慢。
（3）粒径
在相同体积或质量的情况下，小颗粒要比大颗粒有更大的表面积。所以如果供氧充足，小颗粒物料一般降解地要快一些。实验证明将堆肥物料加以粉碎后，可以使降解速率提高2倍以上。一般推荐的颗粒粒径为1.3～7.6 cm，这个区间的下限适用于通风或连续翻堆的堆肥系统，上限适用于静态堆垛或其他静态通风堆肥系统。
（4）pH值
虽然不同研究得出的堆肥微生物适宜的pH值范围存在些许差异，但共同的研究结果表明，多数堆肥微生物适合在中性或偏碱性环境中繁殖与活动。细菌和放线菌适合的生长条件为中性和微碱性，真菌嗜酸性。细菌和真菌消化有机物时会释放有机酸，有机酸通常在堆肥初期被累积而导致pH值下降，从而有利于真菌的生长以及木质素和纤维素的降解；随着有机酸进一步被降解，pH值逐渐升高，细菌和放线菌的繁殖会逐渐加快。
常见的堆肥原料如畜禽粪便、市政污泥、作物秸秆、草炭、蘑菇渣等一般不需要进行pH值调节，但当原料pH值偏离正常堆肥pH值(5～9)较大时，就必须进行pH值调节。
在pH值调节时要注意的是，石灰的用量不宜过大，一般控制在5％以内，否则会延长堆肥过程的缓冲期，不利于堆肥化进程。
堆肥的发酵
1）主发酵(一次发酵)
主发酵可在露天或发酵装置内进行，通过翻推或强制通风向堆积层或发酵装置内供给氧气。在露天堆肥或发酵装置内堆肥时，由于原料和土壤中存在的微生物作用而开始发酵。首先是易分解物质分解，产生C02和H20，同时产生热量，使堆温上升，这些微生物吸取有机物的碳氮营养成分。在细菌自身繁殖的同时，将细胞中吸收的物质分解而产生热量。
发酵初期物质的分解发酵作用是靠中温菌(30～40℃是为宜生长温度)进行的，随着堆温上升，适宜温度45～65℃的高温菌取代了中温菌。在此温度下，各种病原菌均可被杀死。一般将温度升高到开始降低为止的阶段称为主发酵阶段，以生活垃圾为主体的城市垃圾及家畜粪尿好氧堆肥，主发酵期约为3～10d。
2）后发酵
经过主发酵的半成品被送到后发酵工序，将主发酵工序尚未分解的易分解有机物和较难分解的有机物进一步分解，使之变成腐殖酸、氨基酸等比较有机物，得到完全成熟的堆肥制品。一般把物料堆积到1～2m高，进行后发酵，并要有防止雨水流入的装置。有的场合还需要翻堆和通风，通常不进行通风，而是每周进行一次翻堆。
发酵时间的长短，决定于堆肥的使用情况。例如，堆肥用于温床(能够利用堆肥的分解热)时，可在主发酵后直接使用；对几个月不种作物的土地，大部分可以不进行后发酵而直接施用堆肥；对一直在种作物的土地，则需要使堆肥进行到不能发生夺取土壤氮的程度，后发酵时间通常在20～30d以上。
槽式发酵 条垛式堆肥发酵
罐式发酵
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