堆肥过程中碳、氮和磷的转化

01碳的转化

堆肥过程中，微生物活动需要能源和碳源，其主要来自于污泥中的含碳物质。污泥中有机物降解产生的能量，有一部分用作微生物活动和生长，另一部分用作合成新的菌体。其分解的途径如下：污泥中含碳化合物先分解成单糖，然后在发酵细菌的作用下转化为小分子有机酸，有机酸在产甲烷菌的作用下再转化成CO2、CH4和能量，还产生一部分以褐腐酸和富里酸为主要成分的腐殖酸类物质。

在堆肥过程中，易降解和简单的有机物通过微生物的代谢作用和矿化首先被消耗掉，这些易降解的有机物包括可溶性糖类、部分有机酸和淀粉等；接着较难降解的有机物通过特殊分泌的水解酶被水解掉，这些分解反应主要是发生在这些物质的表面，受到有机物分解速度的影响，通常这些反应速率比较缓慢。

02氮的转化

氮是微生物原生质的主要构成物质。污泥中的氮元素以蛋白质、尿素和胺类物质等有机氮为主要形式存在，还以氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐等无机物的形式存在。在堆肥过程中，氮元素通过微生物的代谢作用实现转移和利用，氮元素的转化包括氮元素的固定和氮元素的释放两个过程；氮元素的固定指以氨氮作为氮源合成微生物，氮的释放指通过微生物的代谢作用使有机物转化为氨氮。