در شرایط اقلیمی مناسب، خزندگان خاک بیشترین نقش را در فرایند شکست در تهیه کمپوست ایفا می کنند. همچنین در زمینه توزیع مواد آلی در خاک نیز این گروه بسیار مهم هستند. در مناطق خشک و نیمه خشک این وظیفه را اغلب موریانه ها بر عهده دارند.(Edwards,1974).
بیوشیمی و میکروبیولوژی ساخت کمپوست با جزئیات بیشتری توسط Groy et al. (1971) بیان شده است.
۲-۲۰-۱- الگوی دما – زمان
وقتی که مواد آلی به صورت پشته در می آیند تا به کمپوست تبدیل شوند، اثر عایق کردن مواد جهت جلوگیری از هدر رفتن گرما و افزایش آن بسیار مهم است. فرایند ساخت کمپوست به صورت قراردادی به چهار مرحله تقسیم می شود: مزوفیلیک، ترموفیلیک، سردکردن و رسیدن.
در آغاز عملیات ساخت کمپوست، مواد در دمای محیط قرار دارند و کمی نیز اسیدی هستند. در طی مرحله مزوفیلیک میکروارگانیزم ها به سرعت چندتایی می شوند، دما تا حدود  افزایش یافته و pH مواد شروع به اسیدی شدن می کند. دما به صورت پیوسته افزایش یافته و وارد مرحله ترموفیلیک می شود، pH قلیایی شده و در حین شکست مولکول های پروتئین، گاز آمونیاک متصاعد می شود. در دمای  فعالیت قارچهای ترموفیلیک افزایش یافته و واکنش توسط اکتینومایست ها و تشکیل باکتریها ادامه می یابد. سرعت واکنش کاهش یافته و دمای ماکزیمم حاصل می شود که در این حالت سرعت تولید گرما مساوی سرعت از دست رفتن آن از سطح پشته ها می شود. این نشانه پایان مرحله ترموفیلیک است. مواد در این حالت به پایداری می رسد و به راحتی به موادی مانند کربوهیدرات، چربی و پروتئین تبدیل می شود. سپس این مواد تجزیه شده و بیشتر مقدار اکسیژن را به مصرف می‌رسانند. مواد در این حالت دیگر جاذب پرندگان و خزندگان نیست و همچنین بوی بدی از مواد به مشام نمی رسد. مواد در این مرحله می توانند به صورت پُشته هایی در محیط آزاد قرار بگیرند، البته بدون اینکه باعث آلودگی شوند. ماکزیمم دمایی که ممکن است مواد به آن برسند به کمیت مواد بستگی دارد]۲۲.[
پس از رسیدن به دمای ماکزیمم، مرحله سردکردن فرا می رسد که در آن pH به آرامی کم می شود. اما همچنان در منطقه قلیایی باقی می ماند. زمانی که دما کمتر از  باشد. قارچهای ترموفیلیک مجدداً شروع به فعالیت می کنند. این قارچها پس از جمع شدن به همراه اکتینومایست ها به زنجیره های بلندتر پلی ساکاریدها مانند همی سلولز و سلولز حمله می کنند و آنها را به قندهای ساده تبدیل می کنند که این قندها مورد توجه محدوده وسیعی از میکروارگانیزم ها هستند. در طی مراحل شکست پلی ساکاریدها سرعت آزاد شدن انرژی خیلی کم است و دمای مواد به دمای محیط می رسد]۲۲.[
در این مرحله فرایند وارد مرحله بلوغ می شود که همراه با آزاد شدن گرما و کاهش وزن است. ماکروفلورا و ماکروفونا وارد پشته می شوند. چون تهیه مواد غذایی در این مرحله سخت است، بین میکروارگانیزم ها و آنتی بیوتیک ها رقابتی در می گیرد.
واکنش های شیمیایی پیچیده ای بین باقیمانده های لیگنین، مواد اولیه و پروتئین های تشکیل شده از میکروارگانیزم های مُرده رخ می دهد که باعث تشکیل اسید هیومیک می شود. در پایان مرحله بلوغ که ممکن است ماه ها طول بکشد، مواد دیگر گرمایی تولید نمی کنند و نیازی نیز به هوادهی در مراحل ذخیره سازی ندارند و همچنین جاذب نیتروژن خاک نیز نیستند. در نهایت می‌توان گفت که این مواد به «هوموس» یا «کمپوست» تبدیل شده اند]۲۲و۳۷.[
۲-۲۱- عوامل مؤثر بر تخمیر
مسئله مهم و حائز اهمیت در تخمیر هوازی ایجاد شرایط مناسب جهت فعالیت میکروارگانیزم ها و بدست آوردن کمپوست با کیفیت مناسب و مطلوب می باشد.
اختلاف اساسی سیستم های مختلف تهیه کمپوست را می توان اصولاً در فرایند های مختلف مرحله تخمیر دانست. شرکت های صاحب تکنولوژی در این زمینه، ایده های متفاوتی را ارائه می دهند، اما همگی اصول و فاکتورهای اساسی در فرایند تخمیر هوازی را رعایت می نمایند. این اصول و عوامل که بطور مستقیم در فرایند تخمیر هوازی مطرح می باشند و می باید مورد نظر طراح قرار گیرند، عبارتند از:
۲-۲۱-۱- هوادهی
هوادهی یکی از اساسی ترین فاکتورها در تخمیر می باشد. هدف از هوادهی، تغذیه میکروارگانیزم های هوازی با مقدار کافی اکسیژن می باشد که موجب خروج بیشتر حجم  می گردد. به بیان دیگر اکسیژن جهت متابولیسم گونه های مختلف هوازی میکروارگانیزم ها ضروری است.
میکروارگانیسم های هوازی جهت ادامه حیات، رشد، تکثیر و تبدیل ترکیبات حلقوی و زنجیره ای به ترکیبات ساده تر نیاز به اکسیژن دارند که مقدار مورد نیاز آن با توجه به نوع میکروارگانیزمها و مواد تشکیل دهنده مواد متفاوت است.
در تخمیر هوازی، نسبت تنفسی ( ) برابر ۱ می باشد. یعنی مصرف اکسیژن معادل تولید گازکربنیک است. یا به بیان دیگر مقدار گازکربنیک حاصله از عملیات تخمیر، متناسب با مقدار اکسیژن مصرفی است. به علت سنگین تر بودن وزن  نسبت به هوا، می باید سیستم های هوادهی و هواگیری (هواکشی) طوری طراحی گردند که خروج گازکربنیک حاصله که بیشتر در قسمت تحتانی توده کمپوست تولید می شود، از داخل توده تسهیل گردد و بدین ترتیب فعالیت میکروارگانیزم را تشدید نمود، زیرا وجود گازکربنیک بیش از حد معمول در داخل توده، موجب کاهش فعالیت میکروارگانیزم ها می گردد و در نتیجه عمل تخمیر کند می شود بدین خاطر مسئله تهویه در مرحله تخمیر عامل بسیار مهمی بشمار می رود که به طریق مختلف می توان اکسیژن کافی را به توده ها رسانده وگازکربنیک را از داخل آنها خارج نمود.]۲۲و۲۶[.
بنابراین با بهره گرفتن از نتایج فوق در تخمیر هوازی دو اصل مهم باید رعایت گردد :

شرایط هواگیری باید به صورت گسترده ای فراهم گردد.
خروج گازکربنیک در تمامی اوقات امکان پذیر باشد.
۲-۲۱-۲- میزان هوادهی مورد نیاز و مکانیزم های آن
در فرایند کمپوست، هوا با چندین منظور در طی مرحله تخمیر هوازی مورد نیاز می باشد:
۱- تأمین اکسیژن مورد نیاز جهت فعالیت بیولوژیکی میکروارگانیزم ها
۲- کاهش رطوبت هوا
۳- خارج کردن حرارت ایجاد شده در توده به منظور جلوگیری از ایجاد درجه حرارت بالا
خشک کردن را می توان به عنوان قسمتی از فرایند اکسیداسیون فرض نمود و این عمل مهم و بسیار سودمندی است که در حین فرایند کمپوست حاصل می گردد]۲۶[.
کاملاً واضح است که میان نسبت هوادهی و نسبت خشک کردن ارتباط مستقیم وجود دارد. اگرچه میزان هوای مورد نیاز جهت تأمین هر دو منظور را ممکن است بطور همزمان نتوان تأمین نمود.
یکی دیگر از وظایف هوادهی، خارج نمودن حرارت اضافی از فرایند کمپوست می باشد. بسته به نوع مواد ورودی، درجه حرارت کمپوست ممکن است به میزان بالایی صعود کند و این موجب جلوگیری از فعالیت بیولوژیکی گردد. با تغییر نرخ هوادهی، می توان درجه حرارت سیستم را کنترل و تنظیم نمود.
هوای ورودی به مخلوط کمپوست، در حین عبور از داخل توده گرم می شود. با افزایش درجه حرارت میزان رطوبت موجود در هوای اشباع شده، افزایش می یابد. بنابراین گازهای داغ حاصل از فرایند تخمیر، می‌توانند مقادیری از رطوبت موجود در توده کمپوست را حتی زمانی که هوای محیط اشباع باشد یا رطوبت نسبی بالایی داشته باشد، خارج نماید.
هوای مورد نیاز جهت خشک کردن به میزان قابل توجهی بیش از میزان استوکیومتریک جهت اکسیداسیون بیولوژیکی است. به عنوان مثال هوای مورد نیاز جهت خشک نمودن یک کیک لجن با رطوبت ۲۰%، حدود ۱۰ تا ۳۰ برابر هوای مورد نیاز این ترکیب جهت اکسیداسیون بیولوژیکی است. کنترل هوای اضافی جهت خشک نمودن، می تواند فاکتور بسیار مهمی جهت حفظ توازن ترمودینامیکی در حین تخمیر باشد]۲۶و۲۲و۳۸.[
هوادهی با بهره گرفتن از فن های دمنده، رایج ترین شیوه هوادهی در تمامی روش های توده ای سالن (static pile) و اکثر سیستم های راکتوری می باشد]۹[.
در سیستم های توده ای همراه با جابجایی مکانیزم هوادهی کاملاً مشهود نمی باشد. اما در عمل یکی از بهترین شیوه ها می باشد، زیرا هوادهی طبیعی بر اثر اختلاف دانسیته بین گازهای گرم و سرد خود باعث جریان یافتن هوا در داخل توده می گردد. سرعت این جابجایی طبیعی بستگی به اختلاف دانسیته هوای گرم و سرد، میزان فضای خالی بین ذرات (FAS) ثابت فرض گردیده اند. بیشترین فعالیت تحقیقاتی در این مورد را می توان به آقای شولتز از سال ۱۹۵۷ تا ۱۹۶۲ نسبت داد.
وی برای به دست آوردن شرایط پایدار، از سیستم های پیوسته استفاده نمود. علاوه بر این، مواد اولیه مورد نیاز را از مخلوط های مختلف زباله و لجن تهیه نمود. برای نمونه یکی از کارهای تحقیقاتی وی در ذیل آورده شده است. وی از یک استوانه دوّار ۵۵ گالنی، به عنوان راکتور تخمیر استفاده و  حجم آن را از مواد اولیه پُر نمود.
مواد اولیه هر ۲-۱ روز یک بار به راکتور اضافه شده و حدود ۵ دقیقه قبل و بعد از عمل تغذیه چرخانده می شد. در این حالت شرایط یک راکتور مخلوط شبیه سازی می گردید. جمع آوری داده ها پس از حصول اطمینان از به وجود آمدن شرایط پایدار در داخل راکتور، صورت می گرفت ]۱۵.[
۲-۲۱-۳- میزان رطوبت
در فرایند تهیه کمپوست وجود آب ضروری است، زیرا موجب نقل و انتقال مواد به داخل و خارج از میکروارگانیزم ها می گردد. رطوبت کمتر از ۳۰ درصد باعث کاهش سرعت واکنش بیولوژیکی می شود و اگر میزان رطوبت بالا باشد موجب ممانعت از جذب اکسیژن لازم توسط میکروارگانیزم ها می گردد. بعضی از مواد مثل کاغذ، هنگامی که مرطوب باشند، مقاومت ساختاری خود را از دست می دهند و بعضی دیگر مانند کاه می توانند میزان رطوبت زیادی را در خود نگاهدارند. در فرایند کمپوست میزان رطوبت در حدود ۶۰-۵۰ درصد می باشد.
همچنانکه گفته شد تجزیه مواد آلی بستگی به میزان رطوبتی دارد که نیاز میکروارگانیزم ها را تأمین نماید. (Golueke) می گوید میزان رطوبت ایده آل می تواند از یک تا ۱۰۰ متغیر باشد و در این صورت هیچگونه محدودیتی از نظر میزان رطوبت برای تجزیه بیولوژیکی وجود ندارد. اما به علت توجیهات اقتصادی و فنی، میزان رطوبت عملی می باید کمتر از ۱۰۰% باشد. اگر کمپوست به صورت پشته ای همراه یا بدون زیر و رو کردن و یا در یک سیستم راکتوری تولید شود، این سوال مطرح می شود که حداکثر میزان رطوبت مورد نیاز چقدر باید باشد. در جدول ذیل میزان رطوبت مورد نیاز جهت شروع عملیات تخمیر (تجزیه) در مورد مواد و ترکیبات مختلف آورده شده است. مقادیر داده شده صرفاً بستگی به میزان مقاومت بافتی مواد، در مقابل کمپوست شدن دارد. مواد فیبری یا حجیم مثل ساقه گندم و یا چیپس های چوب توانایی جذب میزان زیادی آب را دارند. در عین حال که ساختمان و تخلخل خود را حفظ می نمایند]۲۲.[
به عنوان مثال “مک گاهی و گوتاس” ترکیبی از بقایای سبزیجات و ساقه گندم (کاه) را با رطوبت اولیه ۸۵% کمپوست نمودند ولی با جایگزینی کاغذ به جای کاه حتی رطوبت ۷۵% نیز میزان بسیار بالا بود]۱۰[.
تعدادی از مواد قابل کمپوست از قبیل زباله شهری و شماری از بقایای کشاورزی معمولاً فرایند کمپوست خود را به صورت خشک شروع می کنند. حتی کودهای حیوانی را نیز اغلب قبل از کمپوست شدن، خشک می کنند. اکثر فرآیندها و سیستم های تهیه کمپوست بر مبنای شرایط خشک طراحی شده اند و جهت پیشرفت فرایند تخمیر، تجهیزات افزودن آب می بایست پیش بینی گردد.
جدول (۲-۳)- حداکثر رطوبت مورد نیاز جهت کمپوست شدن مواد مختلف]۳۸و۲۲[.