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好氧堆肥是在有氧條件下，好氧微生物對廢物進行吸收、氧化、分解。微生物通過自身的生命活動，把一部分被吸收的有機物氧化成簡單的無機物，同時釋放處可供微生物生長活動所需的能量，而另一部分有機物則被合成新的細胞質使微生物不斷生長繁殖，產生出更多的生物體的過程。在有機物生化降解的同時，伴有熱量的產生，因堆肥工藝中該熱量不會全部散發到環境中，就必然造成堆肥物料的溫度升高，這樣就會使一些不耐高溫的微生物死亡，耐高溫的細菌快速繁殖。生態動力學表明，好養分解中發揮主要作用的是菌體碩大、性能活潑的嗜熱細菌群。該菌群在大量氧分子存在下將有機物氧化分解，同時釋放出大量的熱量。根據好氧堆肥過程應伴隨著兩次升溫，將其分成三個階段;起始階段、高溫階段和熟化階段。

起始階段：不耐高溫的細菌分解有機物中易降解的碳水化合物、脂肪等，同時放出熱量使溫度上升，溫度可達15―40℃。

高溫階段：耐高溫細菌迅速繁殖，在有氧條件下，大部分較難降解的蛋白質、纖維等繼續被氧化分解，同時放出大量熱能，使溫度上升至60―70℃。當有機物基本降解完，嗜熱菌因缺乏養料而停止生長，產熱隨之停止。堆肥的溫度逐漸下降，當溫度穩定在40℃，堆肥基本達到穩定，形成腐殖質。

熟化階段：冷卻后的堆肥，一些新的微生物借助殘余有機物（包括死后的細菌殘體）而生長，將堆肥過程最終完成。

從發酵歷程來看分一次發酵和二次發酵。好氧堆肥的中溫、高溫兩個階段的微生物代謝過程稱為一次發酵，它指從發酵初期開始，經中溫、高溫然后達到溫度開始下降的整個過程，一般需20-25天，以高溫階段持續時間較長；二次發酵指經一次發酵后，堆肥物料中的大部分易降解的有機物已被微生物降解，但還有一部分易降解和大量難降解的有機物存在，需將其和并堆放進行二次發酵，使其腐熟。整個發酵周期需時2個月左右。

影響堆肥發酵的因素很多，但是進入發酵過程后，堆肥的水分、滲透性（氣）、溫度(溫)便成為關鍵因素，所以通常把水、氣、溫稱為堆肥三要素，三者相互影響，互為關聯。概括表述為：通透性調節是基礎，水分調節是關鍵，溫度是保證。

工藝流程

污泥好氧堆肥發酵總的工藝流程是首先將秸稈布垛粗粉按照要求的C/N加污泥，一般污泥與秸稈的初次混合不加水，因為污泥的含水量較高（一期處理含水量約85%，二期處理約90%），而秸稈由于經過一段時間的堆放也有較高的含水量。以噴灑的方式加入好氧發酵及除臭的菌種，用專業的翻拋機混勻粉碎，此時進入好氧堆肥的一次發酵期，開始在垛體上插入溫度計（插在垛體的中上部和中下部），對發酵溫度變化進行監測。參考溫度的變化約每隔6天翻拋一次，保證通氧。翻拋3-4次后垛體體積約減少1/3，將發酵程度相當的兩垛進行合并，合并原因一是由于體積減小不利于其繼續發酵；二是占用不必要的場地。合并后進入二次發酵期，同樣對溫度進行監測，這期間約每隔一星期翻拋一次，翻拋三次起垛。再進行后期的加工處理，成為成品肥出售。