堆肥在分子膜內(nèi)進行微生物好氧發(fā)酵，經(jīng)歷兩個階段：
1，產(chǎn)熱階段(中溫階段，升溫階段) 發(fā)酵初期(通常在1-3天)，肥堆中嗜溫性微生物利用可溶性和易降解性有機物作為營養(yǎng)和能量來源，迅速增殖，并釋放出熱能，使肥堆溫度不斷上升。此階段溫度在室溫至45℃范圍內(nèi)，微生物以中溫、需氧型為主，通常是一些無芽胞細菌。微生物類型較多，主要是細菌、真菌和放線菌。其中細菌主要利用水溶性單糖等，放線菌和真菌對于分解纖維素和半纖維素物質(zhì)具有特殊的功能。
2，高溫階段 當(dāng)肥堆溫度上升到45℃以上時，即進入高溫階段。通常從堆積發(fā)酵開始，只須2-3天時間肥堆溫度便能迅速地升高到55℃，1周內(nèi)堆溫可達到高值(高溫可達80℃)。嗜溫性微生物受到抑制，嗜熱性微生物逐漸取而代之。除前一階段殘留的和新形成的可溶性有機物繼續(xù)分解轉(zhuǎn)化外，半纖維素、纖維素、蛋白質(zhì)等復(fù)雜有機物也開始強烈分解。在50℃左右進行活動的主要是嗜熱性真菌和放線菌;溫度上升到60℃時，真菌幾乎完，全停止活動，僅，有嗜熱性放線菌和細菌活動;溫度上升到70℃以上時，大多數(shù)嗜熱性微生物已不適宜，微生物大量死亡或進入休眠狀態(tài)。此時，產(chǎn)生的熱量減少，堆溫自動下降。當(dāng)堆溫降至70℃以下時，處于休眠狀態(tài)的嗜熱性微生物又重新活動，繼續(xù)分解難分解的有機物，熱量又增加，堆溫處于一個自然調(diào)節(jié)的、延續(xù)較久的高溫期。 高溫對于發(fā)酵的快速腐熟起到重要作用，在此階段中發(fā)酵內(nèi)開始了腐殖質(zhì)的形成過程，并開始出現(xiàn)能溶解于弱堿的黑色物質(zhì)。C/N比明顯下降，肥堆高度隨之降低。通過高溫能有效殺滅有機廢棄物中病原物，按我國高溫發(fā)酵衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，要求發(fā)酵高溫度達50-55℃以上，持續(xù)5-7 天 。
在發(fā)酵后還要進入陳化腐熟階段，即在高溫階段末期，只剩下部分較難分解的有機物和新形成的腐殖質(zhì)，此時微生物活性下降，發(fā)熱量減少，溫度下降。此時嗜溫性微生物再占優(yōu)勢，對殘留較難分解的有機物作進一步分解，腐殖質(zhì)不斷增多且趨于穩(wěn)定化，此時發(fā)酵進入腐熟階段。降溫后，需氧量大量減少，肥堆空隙增大，氧擴散能力增強，此時只需自然通風(fēng)。在強制通風(fēng)發(fā)酵中常見的后熟處理，即是將通氣堆翻堆一次后，停止通氣，讓其腐熟。還可起到保氮的作用。