Sự phân hủy của Protein trong chất thải như sau:
Protein Peptides aminoacids NH4+ nguyên sinh
chất của vi sinh vật hoặc NH3.
Sự phân hủy của Carbohydrates như sau:
Carbohydrates đường đơn acid hữu cơ CO2 và nguyên dinh chất của vi sinh vật.
Quá trình ủ phân hiếu khí có thể chia ra làm 4 giai đoạn như sau:
• Giai đoạn chậm: Là thời gian cần thiết để vi sinh vật thích nghi và tạo khuẩn lạc trong mẻủ.
• Giai đoạn tăng trưởng: Ở giai đoạn này nhiệt độ tăng lên do nhiệt của các quá trình sinh học và đạt đến giới hạn của các vi sinh vật ưa ấm.
• Giai đoạn ủ nhiệt: Giai đoạn này nhiệt độ tăng lên đến mức cao nhất, thích hợp cho sự hoạt động của các vi sinh vật ưa nhiệt. Giai đoạn này rất thuận lợi cho việc cố định chất thải và vô hiệu hóa vi sinh vật gây bệnh.
• Giai đoạn thành thục (giai đoạn kháng hóa): Giai đoạn này nhiệt độ giảm dần cho đến lúc nhiệt độ ổn định và bằng với nhiệt độ môi trường. Quá trình lên men thứ cấp diễn ra biến các chất thải thành mùn hữu cơ. Đồng thời cũng diễn ra quá trình biến NH3 thành NO3- do tác động của vi khuẩn
Nitrosomonas và Nitrobacter. Quá trình diễn ra chậm do đó cần có một thời gian đủ dài đểđạt sản phẩm có chất lượng cao.
Nitrosomonas NO4+ + 3/2 O2 NO2- + 2H+ + H2O (1) Bacteria Nitrosomonas NO2- + ½ O2 NO3- (2) Bacteria Kết hợp (1) và (2) ta có phương trình: NH4 + 4O2 NO3- + 2H+ + H2O (3)
NH4+ + 4 CO2 + HCO3- + H2O C5H7O2N + 5O2 (4) Kết hợp (3) và (4) ta có phương trình sau:
22NH4+ + 37O2 + 4CO2 + HCO3- 21NO3- +C5H7O2N +20H2O + 42H+