ปุ๋ยหมักเป็นส่วนผสมของส่วนประกอบที่ใช้เป็นปุ๋ยพืชและเพื่อปรับปรุง คุณสมบัติทางกายภาพ เคมี และชีวภาพ ของดินโดยทั่วไปจะเตรียมได้จากการย่อยสลายเศษพืชและเศษอาหาร การรีไซเคิลวัสดุอินทรีย์ และมูลสัตว์ ส่วนผสมที่ได้จะอุดมไปด้วยสารอาหารพืชและจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์เช่น แบคทีเรีย โปรโตซัว ไส้เดือนฝอย และเชื้อรา ปุ๋ยหมักช่วยปรับปรุงความอุดมสมบูรณ์ของดินในสวน การจัดสวน การทำสวน การเกษตรในเมือง และการทำเกษตรอินทรีย์ลดการพึ่งพาปุ๋ยเคมีเชิงพาณิชย์^{[ 1 ]}ประโยชน์ของปุ๋ยหมัก ได้แก่ การให้สารอาหารแก่พืชผลในฐานะปุ๋ยการทำหน้าที่เป็น สาร ปรับสภาพดินการเพิ่ม ปริมาณ ฮิวมัสหรือกรดฮิวมิกในดิน และการนำจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์เข้ามาซึ่งช่วยยับยั้งเชื้อโรคในดินและลดโรคที่เกิดจากดิน

ในระดับพื้นฐานที่สุด การทำปุ๋ยหมักต้องรวบรวมส่วนผสมของขยะสีเขียว (วัสดุที่อุดมไปด้วยไนโตรเจน เช่น ใบไม้ หญ้า และเศษอาหาร) และขยะสีน้ำตาล (วัสดุที่เป็นไม้ซึ่งอุดมไปด้วยคาร์บอน เช่น ลำต้น กระดาษ และเศษไม้) ^{[ 1 ]}วัสดุเหล่านี้จะย่อยสลายเป็นฮิวมัสในกระบวนการที่ใช้เวลาหลายเดือน^{[ 2 ]}การทำปุ๋ยหมักอาจเป็นกระบวนการหลายขั้นตอนที่ต้องมีการตรวจสอบอย่างใกล้ชิด โดยมีการวัดปริมาณน้ำ อากาศ และวัสดุที่อุดมไปด้วยคาร์บอนและไนโตรเจน กระบวนการ ย่อยสลายจะได้รับการช่วยเหลือโดยการบดเศษพืช การเติมน้ำ และการทำให้มั่นใจว่ามีการระบายอากาศที่เหมาะสมโดยการพลิกส่วนผสมอย่างสม่ำเสมอในกระบวนการโดยใช้กองเปิดหรือแถวยาว [ ^{1 ] [ 3 ] เชื้อรา}ไส้เดือนและสัตว์กินซากอื่นๆ จะช่วยย่อยสลายวัสดุอินทรีย์ต่อไปแบคทีเรียแอโรบิกและเชื้อราจะจัดการกระบวนการทางเคมีโดยการเปลี่ยนอินพุตให้เป็นความร้อนคาร์บอนไดออกไซด์และ ไอออน แอมโมเนียม

การทำปุ๋ยหมักเป็นส่วนสำคัญของการจัดการขยะ เนื่องจากอาหารและวัสดุที่ย่อยสลายได้อื่นๆ คิดเป็นประมาณ 20% ของขยะในหลุมฝังกลบ และเนื่องจากสภาวะไร้ออกซิเจน วัสดุเหล่านี้จึงใช้เวลานานกว่าในการย่อยสลายทางชีวภาพในหลุมฝังกลบ^{[ 4 ] [ 5 ]}การทำปุ๋ยหมักเป็นทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่าการใช้วัสดุอินทรีย์สำหรับหลุมฝังกลบ เพราะการทำปุ๋ยหมักช่วยลดการปล่อยก๊าซมีเทนอันเนื่องมาจากสภาวะไร้ออกซิเจน และให้ประโยชน์ร่วมกันทั้งทางเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อม^{[ 6 ] [ 7 ]}ตัวอย่างเช่น ปุ๋ยหมักยังสามารถใช้สำหรับการฟื้นฟูที่ดินและลำธาร การสร้างพื้นที่ชุ่มน้ำ และการคลุมหลุมฝังกลบได้อีกด้วย

การทำปุ๋ยหมักเป็นวิธีการย่อยสลายของเสียอินทรีย์ที่เป็นของแข็งแบบใช้ออกซิเจน^{[ 8 ]}ดังนั้นจึงสามารถใช้รีไซเคิลวัสดุอินทรีย์ได้ กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการย่อยสลายวัสดุอินทรีย์ให้กลายเป็นวัสดุคล้ายฮิวมัสที่เรียกว่าปุ๋ยหมัก ซึ่งเป็นปุ๋ยที่ดีสำหรับพืช

จุลินทรีย์ที่ใช้ในการทำปุ๋ยหมักต้องการส่วนประกอบสำคัญสี่อย่างเพื่อให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ: ^{[ 3 ]}

• คาร์บอนจำเป็นสำหรับพลังงานการออกซิเดชันของคาร์บอนโดยจุลินทรีย์จะสร้างความร้อนที่จำเป็นสำหรับขั้นตอนอื่นๆ ของกระบวนการหมักปุ๋ย^{[ 3 ]}วัสดุที่มีคาร์บอนสูงมักจะมีสีน้ำตาลและแห้ง^{[ 1 ] [ 3 ]}
• ไนโตรเจนจำเป็นต่อการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตเพื่อออกซิไดซ์คาร์บอน^{[ 3 ]}วัสดุที่มีไนโตรเจนสูงมักจะมีสีเขียว^{[ 1 ]}และเปียก^{[ 3 ]}นอกจากนี้ยังอาจรวมถึงผลไม้และผักที่มีสีสัน^{[ 1 ]}
• ออกซิเจนจำเป็นสำหรับการออกซิไดซ์คาร์บอน ซึ่งเป็นกระบวนการย่อยสลาย^{[ 3 ]}แบคทีเรียแอโรบิกต้องการออกซิเจนในระดับที่สูงกว่า 5% เพื่อดำเนินการตามกระบวนการที่จำเป็นสำหรับการทำปุ๋ยหมัก^{[ 3 ]}
• น้ำมีความจำเป็นในปริมาณที่เหมาะสมเพื่อรักษาการทำงานโดยไม่ก่อให้เกิดสภาวะไร้ออกซิเจน เฉพาะที่ ^{[ 1 ] [ 3 ]}

อัตราส่วนที่แน่นอนของวัสดุเหล่านี้ช่วยให้จุลินทรีย์ทำงานในอัตราที่ทำให้กองปุ๋ยหมักร้อนขึ้น การจัดการกองปุ๋ยหมักอย่างต่อเนื่อง (เช่น การพลิกกองปุ๋ยหมัก) เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อรักษาระดับออกซิเจนและความชื้นให้เพียงพอ สมดุลของอากาศ/น้ำมีความสำคัญต่อการรักษาอุณหภูมิสูง 130–160 °F (54–71 °C) จนกว่าวัสดุจะสลายตัว^{[ 9 ]}

การทำปุ๋ยหมักจะมีประสิทธิภาพสูงสุดเมื่ออัตราส่วนคาร์บอนต่อไนโตรเจนอยู่ที่ประมาณ 25:1 ^{[ 10 ]}การทำปุ๋ยหมักแบบร้อนเน้นการรักษาความร้อนเพื่อเพิ่มอัตราการย่อยสลาย จึงทำให้ได้ปุ๋ยหมักเร็วขึ้น การทำปุ๋ยหมักแบบรวดเร็วจะเหมาะสมเมื่อมีอัตราส่วนคาร์บอนต่อไนโตรเจนประมาณ 30 หน่วยคาร์บอนหรือน้อยกว่านั้น หากสูงกว่า 30 สารตั้งต้นจะขาดไนโตรเจน หากต่ำกว่า 15 มีแนวโน้มที่จะปล่อยไนโตรเจนบางส่วนออกมาเป็นแอมโมเนีย^{[ 11 ]}

วัสดุจากพืชและสัตว์ที่ตายแล้วเกือบทั้งหมดมีทั้งคาร์บอนและไนโตรเจนในปริมาณที่แตกต่างกัน^{[ 12 ]}เศษหญ้าสดมีอัตราส่วนเฉลี่ยประมาณ 15:1 และใบไม้แห้งในฤดูใบไม้ร่วงมีอัตราส่วนประมาณ 50:1 ขึ้นอยู่กับชนิดของพืช^{[ 3 ]}การทำปุ๋ยหมักเป็นกระบวนการที่ต่อเนื่องและมีพลวัต การเพิ่มแหล่งคาร์บอนและไนโตรเจนใหม่ๆ อย่างสม่ำเสมอ รวมถึงการจัดการอย่าง tích cực เป็นสิ่งสำคัญ

จุลินทรีย์สามารถย่อยสลายสารอินทรีย์ในปุ๋ยหมักได้หากได้รับส่วนผสมที่เหมาะสมของน้ำ ออกซิเจน คาร์บอน และไนโตรเจน^{[ 3 ]}จุลินทรีย์เหล่านี้แบ่งออกเป็นสองประเภทใหญ่ๆ ได้แก่ จุลินทรีย์ย่อยสลายทางเคมี ซึ่งทำกระบวนการทางเคมีกับของเสียอินทรีย์ และจุลินทรีย์ย่อยสลายทางกายภาพ ซึ่งแปรรูปของเสียให้เป็นชิ้นเล็กๆ ผ่านวิธีการต่างๆ เช่น การบด การฉีก การเคี้ยว และการย่อย^{[ 3 ]}

• แบคทีเรีย เป็น จุลินทรีย์ที่มีปริมาณมากที่สุดและสำคัญที่สุดที่พบในปุ๋ยหมัก^{[ 3 ]}แบคทีเรียจะย่อยสลายคาร์บอนและไนโตรเจน และขับถ่ายสารอาหารที่พืชสามารถนำไปใช้ได้ เช่น ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และแมกนีเซียม^{[ 3 ]}ขึ้นอยู่กับระยะของการทำปุ๋ยหมัก แบคทีเรีย ที่ชอบอุณหภูมิปานกลางหรือ แบคทีเรีย ที่ชอบอุณหภูมิสูงอาจเป็นแบคทีเรียที่โดดเด่นที่สุด
  • แบคทีเรียเมโซฟิลิกทำให้ปุ๋ยหมักเข้าสู่ระยะเทอร์โมฟิลิกผ่านการออกซิเดชันของวัสดุอินทรีย์^{[ 3 ]}หลังจากนั้นพวกมันจะบ่มปุ๋ยหมัก ซึ่งทำให้ปุ๋ยหมักสดมีประโยชน์ต่อพืชมากขึ้น^{[ 3 ] [ 13 ]}
  • แบคทีเรียเทอร์โมฟิลิกไม่สามารถสืบพันธุ์และไม่ทำงานในช่วงอุณหภูมิระหว่าง −5 ถึง 25 °C (23 ถึง 77 °F) ^{[ 14 ]}แต่พบได้ทั่วทั้งดิน พวกมันจะทำงานเมื่อแบคทีเรียเมโซฟิลิกเริ่มย่อยสลายสารอินทรีย์และเพิ่มอุณหภูมิให้ถึงช่วงที่เหมาะสม^{[ 13 ]}มีการแสดงให้เห็นว่าพวกมันเข้าสู่ดินผ่านทางน้ำฝน^{[ 13 ]}พวกมันมีอยู่ทั่วไปอย่างกว้างขวางเนื่องจากหลายปัจจัย รวมถึงสปอร์ของพวกมันมีความทนทาน^{[ 15 ]}แบคทีเรียเทอร์โมฟิลิกเจริญเติบโตได้ดีที่อุณหภูมิสูงขึ้น โดยสูงถึง 40–60 °C (104–140 °F) ในส่วนผสมทั่วไป การทำปุ๋ยหมักขนาดใหญ่ เช่นการทำปุ๋ยหมักแบบกองอาจมีอุณหภูมิสูงกว่านี้ ซึ่งอาจฆ่าจุลินทรีย์ในดินที่เป็นประโยชน์ได้ แต่ยังทำให้ของเสีย ปลอดเชื้อด้วย ^{[ 13 ]}
  • แอคติโนไมซีโตตาจำเป็นต่อการย่อยสลายผลิตภัณฑ์กระดาษ เช่น หนังสือพิมพ์เปลือกไม้ฯลฯ และโมเลกุลขนาดใหญ่อื่นๆ เช่น ลิกนินและเซลลูโลส ซึ่งย่อยสลายได้ยากกว่า^{[ 3 ]}กลิ่นหอมอ่อนๆ คล้ายดินของปุ๋ยหมักนั้นเกิดจากแอคติโนไมซีโตตา^{[ 3 ]}พวกมันทำให้ธาตุอาหารคาร์บอน แอมโมเนีย และไนโตรเจนพร้อมใช้งานสำหรับพืช^{[ 3 ]}
• เชื้อราเช่นราและยีสต์ช่วยย่อยสลายวัสดุที่แบคทีเรียไม่สามารถย่อยสลายได้ โดยเฉพาะเซลลูโลสและลิกนินในวัสดุไม้^{[ 3 ]}
• โปรโตซัวมีส่วนช่วยในการย่อยสลายสารอินทรีย์และบริโภคแบคทีเรีย เชื้อรา และอนุภาคอินทรีย์ขนาดเล็กที่ไม่ทำงาน^{[ 16 ]}

• มดสร้างรัง ทำให้ดินมีรูพรุนมากขึ้นและลำเลียงสารอาหารไปยังบริเวณต่างๆ ของปุ๋ยหมัก^{[ 3 ]}
• ด้วง เช่นตัวอ่อนจะกินผักที่เน่าเปื่อย^{[ 3 ]}
• ไส้เดือนดินกินวัสดุที่ย่อยสลายบางส่วนและขับถ่ายมูลไส้เดือนออกมา^{[ 3 ]}ทำให้ไนโตรเจน แคลเซียม ฟอสฟอรัส และแมกนีเซียมพร้อมใช้งานสำหรับพืช^{[ 3 ]}อุโมงค์ที่พวกมันสร้างขึ้นขณะเคลื่อนที่ผ่านกองปุ๋ยหมักยังช่วยเพิ่มการระบายอากาศและการระบายน้ำอีกด้วย^{[ 3 ]}
• แมลงวันกินวัสดุอินทรีย์เกือบทั้งหมดและนำแบคทีเรียเข้าสู่ปุ๋ยหมัก^{[ 3 ]}ประชากรของพวกมันถูกควบคุมโดยไรและอุณหภูมิเทอร์โมฟิลิกที่ไม่เหมาะสมสำหรับตัวอ่อนของแมลงวัน^{[ 3 ]}
• ตะขาบจะย่อยสลายวัสดุจากพืช^{[ 3 ]}
• โรติเฟอร์กินอนุภาคพืช^{[ 3 ]}
• หอยทากและทากกินพืชที่มีชีวิตหรือพืชสด^{[ 3 ]}ควรนำพวกมันออกจากปุ๋ยหมักก่อนนำไปใช้ เนื่องจากพวกมันอาจทำลายพืชและพืชผลได้^{[ 3 ]}
• แมลงสาบกินไม้ผุและพืชที่เน่าเปื่อย^{[ 3 ]}
• สปริงเทลกินเชื้อรา รา และพืชที่เน่าเปื่อย^{[ 3 ]}

ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม การทำปุ๋ยหมักจะดำเนินไปตามขั้นตอนหลัก 3 ขั้นตอน: ^{[ 16 ] [ 17 ]}

1. ระยะเมโซฟิลิก:ระยะเริ่มต้นนี้คือช่วงที่การย่อยสลายเกิดขึ้นภายใต้อุณหภูมิปานกลางโดย จุลินทรีย์ เมโซฟิลิกใช้เวลา 2 ถึง 8 วัน
2. ระยะเทอร์โมฟิลิก:เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ระยะที่สองซึ่งเป็นระยะเทอร์โมฟิลิกจะเริ่มต้นขึ้น โดยในระยะนี้แบคทีเรียเทอร์โมฟิลิก หลายชนิด จะทำการย่อยสลายภายใต้อุณหภูมิที่สูงขึ้น (50 ถึง 60 °C (122 ถึง 140 °F))
3. ระยะการทำความเย็น (เรียกอีกอย่างว่า เมโซฟิลิก II)
4. ระยะสุกงอม:เมื่อปริมาณสารประกอบพลังงานสูงลดลง อุณหภูมิก็จะเริ่มลดลง

การทำปุ๋ยหมักแบบกึ่งสมบูรณ์เป็นกระบวนการย่อยสลายที่จัดการกับปริมาณของเสียอินทรีย์ที่ต่ำกว่าปริมาณที่แนะนำสำหรับการทำปุ๋ยหมัก ดังนั้นจึงไม่มี ขั้นตอนเทอร์ โมฟิลิกเนื่องจาก จุลินทรีย์ เมโซฟิลิกเป็นจุลินทรีย์เพียงชนิดเดียวที่รับผิดชอบในการย่อยสลายสารอินทรีย์^{[ 18 ] [ 19 ]}

ระยะเวลาที่ใช้ในการทำปุ๋ยหมักขึ้นอยู่กับปริมาณของวัสดุ ขนาดอนุภาคของวัตถุดิบ (เช่นเศษไม้จะย่อยสลายได้เร็วกว่ากิ่งไม้) และปริมาณการผสมและการเติมอากาศ^{[ 3 ]}โดยทั่วไป กองปุ๋ยหมักขนาดใหญ่จะมีอุณหภูมิสูงกว่าและคงอยู่ในสภาวะเทอร์โมฟิลิกเป็นเวลาหลายวันหรือหลายสัปดาห์ นี่คือการทำปุ๋ยหมักแบบร้อนและเป็นวิธีการปกติสำหรับโรงงานเทศบาลขนาดใหญ่และการดำเนินงานทางการเกษตร

วิธีการของเบิร์กลีย์ผลิตปุ๋ยหมักสำเร็จรูปได้ภายใน 18 วัน ต้องใช้วัสดุอย่างน้อย 1 ลูกบาศก์เมตร (35 ลูกบาศก์ฟุต) ในตอนเริ่มต้น และต้องพลิกกลับทุกๆ สองวันหลังจากระยะแรกสี่วัน^{[ 20 ]}กระบวนการที่สั้นเช่นนี้เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงบางอย่างจากวิธีการแบบดั้งเดิม รวมถึงขนาดอนุภาคที่เล็กกว่าและเป็นเนื้อเดียวกันมากขึ้นในวัสดุที่ป้อนเข้า การควบคุมอัตราส่วนคาร์บอนต่อไนโตรเจน (C:N) ที่ 30:1 หรือน้อยกว่า และการตรวจสอบระดับความชื้นอย่างระมัดระวัง

การทำปุ๋ยหมักแบบเย็นเป็นกระบวนการที่ช้ากว่า ซึ่งอาจใช้เวลานานถึงหนึ่งปีจึงจะเสร็จสมบูรณ์^{[ 21 ]}เกิดจากกองปุ๋ยหมักขนาดเล็ก รวมถึงกองปุ๋ยหมักในครัวเรือนจำนวนมากที่ได้รับขยะจากครัวและสวนในปริมาณน้อยเป็นระยะเวลานาน กองปุ๋ยหมักที่มีขนาดเล็กกว่า 1 ลูกบาศก์เมตร (35 ลูกบาศก์ฟุต) มักจะไม่ถึงและรักษาอุณหภูมิสูงได้^{[ 22 ]}การพลิกกลับไม่จำเป็นสำหรับการทำปุ๋ยหมักแบบเย็น แม้ว่าจะมีความเสี่ยงที่บางส่วนของกองปุ๋ยหมักอาจกลายเป็นสภาวะไร้ออกซิเจนเนื่องจากอัดแน่นหรือมีน้ำขัง

การทำปุ๋ยหมักสามารถทำลายเชื้อโรคและเมล็ดพืช บางชนิด ได้ โดยการทำให้อุณหภูมิถึงระดับหนึ่ง การจัดการกับปุ๋ยหมักที่เสถียรแล้ว – กล่าวคือ วัสดุที่ผ่านการหมักซึ่งจุลินทรีย์ได้ย่อยสลายสารอินทรีย์จนหมดแล้ว และอุณหภูมิถึงระหว่าง 50 ถึง 70 °C (122 ถึง 158 °F) – มีความเสี่ยงน้อยมาก เนื่องจากอุณหภูมิเหล่านี้จะฆ่าเชื้อโรคและทำให้โอโอซิสต์ไม่สามารถมีชีวิตอยู่ได้^{[ 23 ]}อุณหภูมิที่เชื้อโรคตายขึ้นอยู่กับชนิดของเชื้อโรค ระยะเวลาที่รักษาอุณหภูมิไว้ (วินาทีถึงหลายสัปดาห์) และค่า pH ^{[ 24 ]}

ผลิตภัณฑ์ปุ๋ยหมัก เช่น ชาปุ๋ยหมักและสารสกัดจากปุ๋ยหมัก พบว่ามีฤทธิ์ยับยั้งเชื้อราFusarium oxysporum , Rhizoctonia speciesและPythium debaryanumซึ่งเป็นเชื้อโรคพืชที่ก่อให้เกิดโรคในพืชผล[ 25 ] ชาปุ๋ยหมักที่มีการเติมอากาศจะมีประสิทธิภาพมากกว่าสารสกัดจากปุ๋ยหมัก [ 25 ] จุลินทรีย์^{และเอนไซม์ที่}มี^{อยู่ในสาร}สกัดจากปุ๋ยหมักยังมีผลยับยั้งเชื้อราก่อโรคพืชอีกด้วย^{[ 26 ]}ปุ๋ยหมักเป็นแหล่งที่ดีของสารควบคุมทางชีวภาพเช่นB. subtilis , B. licheniformisและP. chrysogenumที่ต่อสู้กับเชื้อโรคพืช^{[ 25 ]}การฆ่าเชื้อปุ๋ยหมัก ชาปุ๋ยหมัก หรือสารสกัดจากปุ๋ยหมักจะลดประสิทธิภาพในการยับยั้งเชื้อโรค^{[ 25 ]}

เมื่อพลิกปุ๋ยหมักที่ยังไม่ผ่านขั้นตอนที่อุณหภูมิสูงกว่า 50 °C (122 °F) จะต้องสวมหน้ากากอนามัยและถุงมือเพื่อป้องกันโรคที่อาจติดจากการจัดการปุ๋ยหมัก ซึ่งรวมถึง: ^{[ 27 ]}

• โรคแอสเปอร์จิลโลซิส
• ปอดของชาวนา
• โรคฮิสโตพลาสโมซิส – เชื้อราที่เจริญเติบโตในมูลสัตว์และมูลนก
• โรคเลจิโอเนลลา
• โรคเล็บอักเสบ – เกิดจากการติดเชื้อบริเวณรอบเล็บมือและเล็บเท้า
• โรค บาดทะยัก – โรคที่ส่งผลต่อระบบประสาทส่วนกลาง

โอโอไซต์จะไม่สามารถมีชีวิตอยู่ได้ที่อุณหภูมิสูงกว่า 50 °C (122 °F) ^{[ 23 ]}

ปุ๋ยหมักจะเพิ่มอินทรียวัตถุให้กับดินและเพิ่มปริมาณสารอาหารและความหลากหลายทางชีวภาพของจุลินทรีย์ในดิน^{[ 28 ]}การทำปุ๋ยหมักที่บ้านจะช่วยลดปริมาณขยะอินทรีย์ที่ต้องขนส่งไปยังบ่อขยะหรือโรงงานทำปุ๋ยหมัก ปริมาณวัสดุที่ลดลงซึ่งขนส่งโดยรถบรรทุกส่งผลให้จำนวนเที่ยวขนส่งลดลง ซึ่งจะช่วยลดการปล่อยมลพิษโดยรวมจากยานพาหนะจัดการขยะ

แหล่งที่มาของวัสดุหรือวัตถุดิบที่สามารถทำปุ๋ยหมักได้ ได้แก่ ขยะจากครัวเรือน การเกษตร และเชิงพาณิชย์ ขยะอาหารหรือขยะจากสวนในครัวเรือนสามารถนำไปทำปุ๋ยหมักที่บ้านได้^{[ 29 ]}หรือรวบรวมเพื่อนำไปรวมไว้ในโรงงานทำปุ๋ยหมักขนาดใหญ่ของเทศบาล ในบางภูมิภาค อาจนำไปรวมไว้ในโครงการทำปุ๋ยหมักในท้องถิ่นหรือชุมชนได้เช่นกัน^{[ 30 ] [ 31 ]}

ขยะอินทรีย์แข็งแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก ได้แก่ ขยะสีเขียวและขยะสีน้ำตาล ขยะสีเขียวโดยทั่วไปถือเป็นแหล่งของไนโตรเจนและรวมถึงเศษอาหาร ก่อนและหลังการบริโภค เศษหญ้า เศษจากการตัดแต่งสวน และใบไม้สด^{[ 1 ]}ซากสัตว์ สัตว์ที่ถูกรถชน และเศษเหลือจากโรงฆ่าสัตว์ก็สามารถนำมาทำปุ๋ยหมักได้เช่นกัน และถือเป็นแหล่งของไนโตรเจน^{[ 32 ]}

ขยะสีน้ำตาลเป็นแหล่งคาร์บอน ตัวอย่างทั่วไปได้แก่ พืชแห้งและวัสดุไม้ เช่น ใบไม้ร่วง ฟาง เศษไม้ กิ่งไม้ ท่อนซุง ใบสน ขี้เลื่อย และขี้เถ้าไม้ แต่ไม่รวมถึงขี้เถ้าถ่าน^{[ 1 ] [ 33 ]} ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากไม้ เช่น กระดาษและกระดาษแข็งธรรมดาก็ถือเป็นแหล่งคาร์บอนเช่นกัน^{[ 1 ]}

ในฟาร์มหลายแห่ง ส่วนประกอบพื้นฐานในการทำปุ๋ยหมักคือมูล สัตว์ ที่เกิดขึ้นในฟาร์มซึ่งเป็น แหล่ง ไนโตรเจนและวัสดุรองพื้นเป็นแหล่งคาร์บอน ฟางและขี้เลื่อยเป็นวัสดุรองพื้นที่ใช้กันทั่วไป นอกจากนี้ยังมีการใช้วัสดุรองพื้นที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม เช่น หนังสือพิมพ์และกระดาษแข็งสับ^{[ 1 ]}ปริมาณมูลสัตว์ที่นำมาทำปุ๋ยหมักในฟาร์มปศุสัตว์มักจะขึ้นอยู่กับตารางการทำความสะอาด ความพร้อมของที่ดิน และสภาพอากาศ มูลสัตว์แต่ละชนิดมีลักษณะทางกายภาพ เคมี และชีวภาพที่แตกต่างกัน มูลวัวและม้า เมื่อผสมกับวัสดุรองพื้น จะมีคุณสมบัติที่ดีสำหรับการทำปุ๋ยหมัก มูลสุกรซึ่งเปียกมากและโดยปกติจะไม่ผสมกับวัสดุรองพื้น จะต้องผสมกับฟางหรือวัตถุดิบอื่นๆ ที่คล้ายกัน มูลสัตว์ปีกจะต้องผสมกับวัสดุที่มีคาร์บอนสูงและไนโตรเจนต่ำ^{[ 34 ]}

อุจจาระของมนุษย์ซึ่งบางครั้งเรียกว่า "humanure" ในบริบทของการทำปุ๋ยหมัก^{[ 35 ] [ 36 ]}สามารถเพิ่มเป็นวัตถุดิบในการทำปุ๋ยหมักได้ เนื่องจากเป็นวัสดุอินทรีย์ที่อุดมไปด้วยสารอาหาร ไนโตรเจนซึ่งทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบสำคัญของกรดอะมิโนในพืช พบได้ในอุจจาระของมนุษย์^{[ 37 ] [ 38 ]}ฟอสฟอรัสซึ่งช่วยให้พืชเปลี่ยนแสงแดดเป็นพลังงานในรูปของ ATP พบได้ในอุจจาระของมนุษย์ที่เป็นของเหลว^{[ 39 ] [ 40 ]}

ของเสียจากมนุษย์ที่เป็นของแข็งสามารถรวบรวมได้โดยตรงในห้องน้ำแบบหมักปุ๋ยหรือโดยอ้อมในรูปของกากตะกอนน้ำเสียหลังจากผ่านการบำบัดในโรงบำบัดน้ำเสียแล้ว กระบวนการทั้งสองต้องอาศัยการออกแบบที่มีประสิทธิภาพ เนื่องจากต้องจัดการกับความเสี่ยงต่อสุขภาพที่อาจเกิดขึ้น ในกรณีของการหมักปุ๋ยที่บ้าน จุลินทรีย์หลากหลายชนิด รวมถึงแบคทีเรีย ไวรัส และพยาธิ อาจมีอยู่ในอุจจาระ และการประมวลผลที่ไม่เหมาะสมอาจก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพอย่างมาก^{[ 41 ]} ในกรณีของโรงบำบัดน้ำเสียขนาดใหญ่ที่รวบรวมน้ำเสียจากแหล่งที่อยู่อาศัย พาณิชย์ และอุตสาหกรรมต่างๆ มีข้อควรพิจารณาเพิ่มเติม กากตะกอนน้ำเสียที่ผ่านการหมักปุ๋ย ซึ่งเรียกว่าไบโอโซลิดอาจปนเปื้อนด้วยโลหะและสารประกอบทางเภสัชกรรมหลายชนิด^{[ 42 ] [ 43 ]}การประมวลผลไบโอโซลิดที่ไม่เพียงพอยังอาจนำไปสู่ปัญหาเมื่อนำวัสดุไปใช้กับดิน^{[ 44 ]}

ปัสสาวะสามารถใส่ลงในกองปุ๋ยหมักหรือใช้เป็นปุ๋ยโดยตรงได้^{[ 45 ]}การเติมปัสสาวะลงในปุ๋ยหมักจะช่วยเพิ่มอุณหภูมิ จึงสามารถเพิ่มความสามารถในการทำลายเชื้อโรคและเมล็ดพืชที่ไม่ต้องการได้ ต่างจากอุจจาระ ปัสสาวะไม่ดึงดูดแมลงวันพาหะนำโรค (เช่นแมลงวันบ้านหรือแมลงวันหัวเขียว ) และไม่มีเชื้อโรคที่ทนทานที่สุด เช่นไข่พยาธิ^{[ 46 ]}

ซากสัตว์สามารถนำไปทำปุ๋ยหมักได้ ซึ่งเป็นทางเลือกในการกำจัด วัสดุดังกล่าวอุดมไปด้วยไนโตรเจน^{[ 47 ]}

โดยทั่วไปแล้ว การทำปุ๋ยหมักแบบปิดหมายถึงกลุ่มของวิธีการที่กักเก็บ วัสดุ ทำปุ๋ยหมักไว้ภายในอาคาร ภาชนะ หรือถัง^{[ 53 ]} ระบบทำปุ๋ยหมักแบบปิดอาจประกอบด้วยถังโลหะหรือพลาสติก หรือบังเกอร์คอนกรีต ซึ่งสามารถควบคุมการไหลของอากาศและอุณหภูมิได้ โดยใช้หลักการของ " เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ " โดยทั่วไปแล้ว การไหลเวียนของอากาศจะถูกวัดผ่านท่อที่ฝังอยู่ใต้ดิน ซึ่งช่วยให้สามารถฉีดอากาศบริสุทธิ์เข้าไปภายใต้แรงดัน โดยอากาศเสียจะถูกดูดออกผ่านตัวกรองชีวภาพพร้อมกับการตรวจสอบอุณหภูมิและความชื้นโดยใช้หัววัดในมวล เพื่อรักษา สภาพ การย่อยสลาย แบบใช้ออกซิเจนให้เหมาะสมที่สุด เครื่องทำปุ๋ยหมักแบบปิดหลายเครื่องยังใช้เกลียวหรือการหมุนเพื่อกวนวัสดุ เร่งการย่อยสลายโดยการทำให้วัสดุเป็นเนื้อเดียวกันอย่างต่อเนื่องและเติมอากาศด้วยกลไก^{[ 54 ]}ตัวอย่างทั่วไปของสิ่งนี้ ได้แก่ เครื่องทำปุ๋ยหมักแบบดรัมหมุนจากผู้ผลิตเช่น XACT ^{[ 55 ]}และเทคโนโลยีแบบใช้เกลียวลำเลียงในภาชนะ เช่น Earth Flow จาก Green Mountain Technologies ^{[ 56 ]}และ Biomax G โดย Sorain Cecchinni ^{[ 57 ]}

โดยทั่วไปแล้ว การทำปุ๋ยหมักแบบปิดจะใช้สำหรับการแปรรูปขยะอินทรีย์ที่ เน่าเปื่อยได้ในระดับเทศบาล ซึ่งรวมถึงการบำบัดขั้นสุดท้ายของกาก ตะกอนน้ำเสีย ขยะอาหาร หรือส่วนประกอบอินทรีย์ของขยะมูลฝอยในเขตเทศบาล การทำปุ๋ยหมักแบบปิดช่วยฆ่าเชื้อก่อโรคเพื่อให้สามารถนำขยะกลับมาใช้เป็นวัสดุปรับปรุงดินได้ ในขณะเดียวกันก็ลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในรูปแบบของกลิ่น น้ำไหลบ่า หรือการปล่อยมลพิษ การทำปุ๋ยหมักแบบปิดยังอาจหมายถึงการทำปุ๋ยหมักแบบกองคงที่ที่มีการเติมอากาศภายในอาคารหรือภายใต้ฝาครอบที่ถอดออกได้ซึ่งปิดล้อมกองปุ๋ยหมัก เช่นเดียวกับระบบที่กลุ่มเกษตรกรในประเทศไทยใช้กันอย่างแพร่หลาย ซึ่งได้รับการสนับสนุนจากสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ^{[ 58 ]}ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการพัฒนาการทำปุ๋ยหมักแบบปิดขนาดเล็กขึ้น โดยมักใช้ถังขยะแบบเคลื่อนย้ายได้ที่กำหนดเองหรือแบบทั่วไปเป็นภาชนะ นอกจากนี้ยังอาจใช้ตู้คอนเทนเนอร์ขนส่งสินค้าที่ดัดแปลงหรือถังที่กำหนดเองได้

การทำปุ๋ยหมัก แบบกองคงที่ที่มีการเติมอากาศ (ASP) หมายถึงระบบที่ใช้การเติมอากาศแบบบังคับเพื่อให้วัสดุทำปุ๋ยหมักมีอากาศโดยไม่ต้องมีการจัดการทางกายภาพ โดยทั่วไปจะทำโดยการวางวัตถุดิบผสมไว้บนท่อที่มีรูพรุน จากนั้นอากาศจะถูกดันขึ้น (การเติมอากาศแบบบวก) ดูดลง (การเติมอากาศแบบลบ) หรือดันและดึง (การเติมอากาศแบบย้อนกลับ) ผ่านวัสดุ หากอากาศถูกดึงผ่านวัสดุ (การเติมอากาศแบบลบและการเติมอากาศแบบย้อนกลับ) โดยทั่วไปแล้วอากาศจะถูกส่งผ่านเครื่องกรองเช่นไบโอฟิลเตอร์เพื่อกำจัดกลิ่นและการปล่อยมลพิษ^{[ 59 ]}

โดยทั่วไปแล้ว ระบบบำบัดน้ำเสียแบบแอโรบิก (ASP) จะถูกสร้างขึ้นกลางแจ้งในรูปแบบแปลงขนาดใหญ่หรือแบบบังเกอร์ (ดูภาพประกอบสำหรับตัวอย่าง ASP แบบบังเกอร์) นอกจากนี้ยังสามารถสร้างภายในอาคารที่มีด้านเปิดโล่ง บังเกอร์ปิดที่เรียกว่าอุโมงค์ หรือกองกองได้อีกด้วย ASP หลายแห่งได้รับการปกป้องจากฝนและหยาดน้ำฟ้าด้วยหลังคา ซึ่งช่วยลดการเกิดน้ำชะล้างและช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถระเหยน้ำที่กักเก็บไว้ผ่าน กระบวนการอบแห้ง ทาง ชีวภาพ ได้

ในด้านการเกษตรการทำปุ๋ยหมักแบบกองยาวคือการผลิตปุ๋ยหมักโดยการกองอินทรียวัตถุหรือของเสียที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพเช่น มูลสัตว์และเศษพืชผลทางการเกษตร เป็นแถว ยาว

การปฏิบัติในการสร้างแปลงสวนยกสูงหรือเนินดินที่เต็มไปด้วยไม้ผุพังเรียกว่าHügelkulturในภาษาเยอรมัน^{[ 60 ] [ 61 ]}ในทางปฏิบัติคือการสร้างท่อนไม้พยาบาลที่ปกคลุมด้วยดิน

ประโยชน์ของแปลงสวนHügelkultur ได้แก่ การกักเก็บน้ำและการทำให้ดินอุ่นขึ้น ^{[ 60 ] [ 62 ]}ไม้ที่ฝังไว้จะทำหน้าที่เหมือนฟองน้ำเมื่อย่อยสลาย สามารถดักจับน้ำและเก็บไว้ใช้ในภายหลังสำหรับพืชที่ปลูกบนแปลง^{[ 60 ] [ 63 ]}

ห้องสุขาหมักปุ๋ย เป็น ห้องสุขาแบบแห้งชนิดหนึ่งที่บำบัดของเสียจากมนุษย์ด้วยกระบวนการทางชีวภาพที่เรียกว่าการหมักปุ๋ย กระบวนการนี้ทำให้เกิดการย่อยสลายของสารอินทรีย์และเปลี่ยนของเสียจากมนุษย์ให้กลายเป็นวัสดุคล้ายปุ๋ยหมัก การหมักปุ๋ยดำเนินการโดยจุลินทรีย์ (ส่วนใหญ่เป็นแบคทีเรียและเชื้อรา ) ภายใต้สภาวะแอโรบิก ที่ควบคุมได้ ^{[ 64 ]}ห้องสุขาหมักปุ๋ยส่วนใหญ่ไม่ใช้น้ำในการชำระล้าง จึงเรียกว่า " ห้องสุขาแบบแห้ง "

ในการออกแบบห้องสุขาหมักปุ๋ยหลายๆ แบบ จะมีการเติมสารเพิ่มคาร์บอน เช่นขี้เลื่อยใยมะพร้าวหรือพีทมอส หลังการใช้งานแต่ละครั้ง วิธีนี้จะสร้างช่องว่างอากาศในของเสียจากมนุษย์เพื่อส่งเสริมการย่อยสลายแบบใช้ออกซิเจน นอกจากนี้ยังช่วยปรับปรุงอัตราส่วนคาร์บอนต่อไนโตรเจนและลด กลิ่น ไม่พึง ประสงค์ ระบบห้องสุขาหมักปุ๋ยส่วนใหญ่ใช้กระบวนการ หมักปุ๋ย แบบเมโซฟิลิกระยะเวลาการกักเก็บในห้องหมักปุ๋ยที่นานขึ้นยังช่วยให้เชื้อโรคตายลงได้ ผลิตภัณฑ์สุดท้ายยังสามารถย้ายไปยังระบบรอง – โดยปกติจะเป็นขั้นตอนการหมักปุ๋ยอีกขั้นตอนหนึ่ง – เพื่อให้มีเวลามากขึ้นสำหรับการหมักปุ๋ยแบบเมโซฟิลิกในการลดเชื้อโรคลงอีก

ห้องสุขาแบบหมักปุ๋ย พร้อมขั้นตอนการหมักปุ๋ยขั้นที่สอง จะได้ ผลิตภัณฑ์สุดท้ายที่มีลักษณะคล้าย ฮิวมัสซึ่งสามารถนำไปใช้เพิ่มความอุดมสมบูรณ์ของดินได้ หากกฎระเบียบท้องถิ่นอนุญาต ห้องสุขาแบบหมักปุ๋ยบางประเภทมี ระบบ แยกปัสสาวะไว้ในโถสุขภัณฑ์เพื่อเก็บปัสสาวะแยกต่างหากและควบคุมความชื้นส่วนเกินห้องสุขาแบบใช้ไส้เดือนเป็นห้องสุขาแบบหมักปุ๋ยที่มีน้ำชำระล้าง โดยใช้ ไส้เดือนดิน ช่วยในการย่อยสลายจนกลายเป็นปุ๋ยหมัก

• ปุ๋ยหมักมูลไส้เดือน (เรียกอีกอย่างว่ามูลไส้เดือน ฮิวมัสไส้เดือน มูลไส้เดือน หรืออุจจาระไส้เดือน) เป็นผลิตภัณฑ์สุดท้ายของการย่อยสลายสารอินทรีย์โดยไส้เดือน^{[ 65 ]}พบว่ามูลไส้เดือนเหล่านี้มีระดับสารปนเปื้อนลดลงและมีความอิ่มตัวของสารอาหารสูงกว่าวัสดุอินทรีย์ก่อนการทำปุ๋ยหมักมูลไส้เดือน^{[ 66 ]}
• ตัวอ่อนของ แมลงวันทหารดำ ( Hermetia illucens )สามารถบริโภควัสดุอินทรีย์จำนวนมากได้อย่างรวดเร็วและสามารถใช้บำบัดของเสียจากมนุษย์ได้ ปุ๋ยหมักที่ได้ยังคงมีสารอาหารและสามารถนำไปใช้ใน การผลิต ก๊าซชีวภาพหรือทำปุ๋ยหมักแบบดั้งเดิมหรือปุ๋ยหมักไส้เดือนต่อไปได้^{[ 67 ] [ 68 ]}
• โบคาชิเป็นกระบวนการหมัก ไม่ใช่กระบวนการย่อยสลาย ดังนั้นจึงคงไว้ซึ่งพลังงาน สารอาหาร และคาร์บอนของวัตถุดิบ ต้องมีคาร์โบไฮเดรตเพียงพอสำหรับการหมักจึงจะสมบูรณ์ ดังนั้นกระบวนการนี้จึงมักใช้กับเศษอาหาร รวมถึงสิ่งที่ไม่สามารถย่อยสลายได้ คาร์โบไฮเดรตจะถูกเปลี่ยนเป็นกรดแลคติก ซึ่งจะแตกตัวตามธรรมชาติกลายเป็นแลคเตท ซึ่งเป็นตัวนำพลังงานทางชีวภาพ ผลลัพธ์ที่ได้จึงถูกจุลินทรีย์ในดินบริโภคได้ง่าย และจากนั้นก็ถูกนำไปใช้โดยระบบนิเวศในดินทั้งหมด ส่งผลให้ปริมาณคาร์บอนอินทรีย์ในดินเพิ่มขึ้นอย่างมากและเกิดการกวนดิน กระบวนการนี้เสร็จสมบูรณ์ภายในไม่กี่สัปดาห์และคืนความเป็นกรดด่างของดินให้กลับสู่ระดับปกติ
• การทำปุ๋ยหมักร่วมเป็นเทคนิคที่ประมวลผลของเสียอินทรีย์ที่เป็นของแข็งร่วมกับวัสดุป้อนเข้าอื่นๆ เช่นกากตะกอนอุจจาระ ที่แยกน้ำออกแล้ว หรือกากตะกอนน้ำเสีย^{[ 10 ]}
• การย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนร่วมกับการคัดแยกเชิงกลของของเสียผสมกำลังถูกนำมาใช้มากขึ้นในประเทศที่พัฒนาแล้วเนื่องจากกฎระเบียบที่ควบคุมปริมาณสารอินทรีย์ที่อนุญาตให้มีในหลุมฝังกลบ การบำบัด ของ เสียที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพก่อนที่จะเข้าสู่หลุมฝังกลบจะช่วยลดภาวะโลกร้อนจากมีเทน ที่รั่วไหล ของเสียที่ไม่ได้รับการบำบัดจะสลายตัวแบบไม่ใช้ออกซิเจนในหลุมฝังกลบ ทำให้เกิดก๊าซในหลุมฝังกลบที่ มี มีเทน ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจก ที่มีศักยภาพสูง มีเทนที่ผลิตในเครื่องย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนสามารถนำไปใช้เป็นก๊าซชีวภาพได้^{[ 69 ]}
• ฟาร์มขนาดเล็กและฟาร์มเกษตรอินทรีย์ยังสามารถผลิตกองปุ๋ยหมักแบบใช้อากาศเพื่อเตรียมแปลงปลูกพืชโดยใช้เทคนิค "กองพลิก" ซึ่งกองปุ๋ยหมักจะถูกสร้างขึ้นด้วยอัตราส่วนที่เหมาะสมของไนตรัส คาร์บอน และวัสดุที่เป็นกลาง ตรวจสอบด้วยเครื่องวัดอุณหภูมิ และพลิกด้วยมือทุกสัปดาห์^{[ 70 ] [ 71 ]}

ในพื้นที่โล่งสำหรับปลูกข้าวสาลีข้าวโพดถั่วเหลืองและพืชผลที่คล้ายคลึงกันสามารถหว่านปุ๋ยหมักลงบนหน้าดินโดยใช้รถบรรทุกหว่านปุ๋ยหรือเครื่องหว่านปุ๋ยที่ลากโดยรถแทรกเตอร์ คาดว่าชั้นที่หว่านจะบางมาก (ประมาณ 6 มม. (0.24 นิ้ว)) และคลุกเคล้าลงในดินก่อนปลูก อัตราการใช้ 25 มม. (0.98 นิ้ว) หรือมากกว่านั้นไม่ใช่เรื่องผิดปกติเมื่อพยายามฟื้นฟูดินที่เสื่อมโทรมหรือควบคุมการกัดเซาะ^{[ 72 ]}ในประเทศต่างๆ เช่น เยอรมนี ซึ่งการแจกจ่ายและการหว่านปุ๋ยหมักได้รับการอุดหนุนบางส่วนจากค่าธรรมเนียมขยะเดิม ปุ๋ยหมักจึงถูกนำมาใช้บ่อยขึ้นในพื้นที่โล่งบนพื้นฐานของ "ความยั่งยืน" ของสารอาหาร^{[ 73 ]}

ในระบบการปลูกพืชแบบใช้พลาสติกคลุมดิน พืชผักผลไม้ต่างๆ เช่น สตรอว์เบอร์รี มะเขือเทศ พริก แตงและพืชอื่นๆจะถูกปลูกใต้พลาสติกเพื่อควบคุมอุณหภูมิ รักษาความชื้น และกำจัดวัชพืช ปุ๋ยหมักอาจถูกใส่เป็นแถบ (ใส่เป็นแถบตามแนวแถว) แล้วคลุกเคล้าลงในดินก่อนการเตรียมแปลงปลูกและปลูกพืช หรืออาจใส่พร้อมกับการเตรียมแปลงปลูกและปูพลาสติก หรือใช้เป็นปุ๋ยคลุมหน้าดินก็ได้

พืชหลายชนิดไม่ได้ปลูกโดยตรงในแปลง แต่เริ่มเพาะในถาดเพาะเมล็ดในเรือนกระจก เมื่อต้นกล้าเจริญเติบโตถึงระยะหนึ่งแล้วจึงย้ายไปปลูกในแปลง ปุ๋ยหมักอาจเป็นส่วนหนึ่งของส่วนผสมที่ใช้ในการเพาะต้นกล้า แต่โดยปกติแล้วจะไม่ใช้เป็นวัสดุปลูกเพียงอย่างเดียว ความไวของพืชแต่ละชนิดและเมล็ดต่อสารอาหาร เกลือ ฯลฯ จะเป็นตัวกำหนดอัตราส่วนของส่วนผสม และความสมบูรณ์มีความสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าจะไม่เกิดการขาดออกซิเจนหรือไม่มีสารพิษพืชหลงเหลืออยู่^{[ 74 ]}

ปุ๋ยหมักสามารถเติมลงในดินใยมะพร้าวหรือพีทเพื่อ ปรับปรุง คุณภาพ ดิน โดย ให้ฮิวมัสและสารอาหาร^{[ 75 ]}ปุ๋ยหมักเป็นวัสดุปลูกที่อุดมสมบูรณ์และดูดซับน้ำได้ดี วัสดุนี้มีน้ำและแร่ธาตุที่ละลายน้ำได้ ซึ่งช่วยพยุงและให้สารอาหารแก่พืช แม้ว่าจะไม่ค่อยได้ใช้เพียงอย่างเดียว แต่พืชสามารถเจริญเติบโตได้ดีจากดินผสมที่ประกอบด้วยปุ๋ยหมักผสมกับสารเติมแต่งอื่นๆ เช่นทรายกรวด เศษเปลือกไม้ เวอร์มิคูไลต์ เพอร์ไลต์หรือเม็ดดินเหนียว เพื่อให้ได้ ดินร่วนปุ๋ยหมักสามารถไถพรวนลงในดินหรือวัสดุปลูกโดยตรงเพื่อเพิ่มปริมาณอินทรียวัตถุและความอุดมสมบูรณ์โดยรวมของดิน ปุ๋ยหมักที่พร้อมใช้งานเป็นสารเติมแต่งจะมีสีน้ำตาลเข้มหรือแม้กระทั่งสีดำและมีกลิ่นดิน^{[ 1 ] [ 75 ]}

โดยทั่วไป ไม่แนะนำให้หว่านเมล็ดลงในปุ๋ยหมักโดยตรง เนื่องจากปุ๋ยหมักอาจแห้งเร็ว อาจมีสารพิษต่อพืชในปุ๋ยหมักที่ยังไม่สมบูรณ์ซึ่งอาจยับยั้งการงอก^{[ 76 ] [ 77 ] [ 78 ]}และอาจมีการผูกไนโตรเจนไว้กับลิกนินที่ย่อยสลายไม่สมบูรณ์^{[ 79 ]}เป็นเรื่องปกติมากที่จะเห็นการใช้ปุ๋ยหมักผสม 20–30% สำหรับการย้ายต้นกล้า

ปุ๋ยหมักสามารถใช้เพื่อเพิ่มภูมิคุ้มกันของพืชต่อโรคและศัตรูพืชได้^{[ 80 ]}

ชาปุ๋ยหมักประกอบด้วยสารสกัดจากน้ำหมักที่ชะล้างจากวัสดุที่นำมาทำปุ๋ยหมัก^{[ 75 ] [ 81 ]}ปุ๋ยหมักอาจมีการเติมอากาศหรือไม่ก็ได้ ขึ้นอยู่กับกระบวนการหมัก^{[ 82 ]}โดยทั่วไป ชาปุ๋ยหมักจะผลิตจากการเติมปุ๋ยหมักลงในน้ำในอัตราส่วน 1:4–1:10 และคนเป็นครั้งคราวเพื่อปลดปล่อยจุลินทรีย์^{[ 82 ]}

มีการถกเถียงกันถึงประโยชน์ของการเติมอากาศให้กับส่วนผสม^{[ 81 ]}ชาหมักปุ๋ยที่ไม่เติมอากาศมีราคาถูกกว่าและใช้แรงงานน้อยกว่า แต่มีการศึกษาที่ขัดแย้งกันเกี่ยวกับความเสี่ยงของความเป็นพิษต่อพืชและการเจริญเติบโตของเชื้อโรคในมนุษย์^{[ 82 ]}ชาหมักปุ๋ยที่เติมอากาศจะหมักได้เร็วขึ้นและสร้างจุลินทรีย์ได้มากขึ้น แต่มีศักยภาพในการเจริญเติบโตของเชื้อโรคในมนุษย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีการเพิ่มสารอาหารเพิ่มเติมลงในส่วนผสม^{[ 82 ]}

การศึกษาภาคสนามแสดงให้เห็นถึงประโยชน์ของการเติมชาปุ๋ยหมักลงในพืชผล เนื่องจากการป้อนอินทรียวัตถุ การเพิ่มความพร้อมของสารอาหาร และการเพิ่มกิจกรรมของจุลินทรีย์^{[ 75 ] [ 81 ]}นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นว่ามีผลยับยั้งเชื้อโรคพืช^{[ 83 ]}และโรคที่เกิดจากดิน^{[ 82 ]}ประสิทธิภาพได้รับอิทธิพลจากหลายปัจจัย เช่น กระบวนการเตรียม ประเภทของแหล่งที่มา สภาพของกระบวนการหมัก และสภาพแวดล้อมของพืชผล^{[ 82 ]}การเพิ่มสารอาหารลงในชาปุ๋ยหมักอาจเป็นประโยชน์ในการยับยั้งโรค แม้ว่าอาจกระตุ้นการเจริญเติบโตของเชื้อโรคที่ก่อให้เกิดโรคในมนุษย์ เช่นE. coliและSalmonellaก็ตาม^{[ 82 ]}

สารสกัดปุ๋ยหมักคือสารสกัดที่ไม่ผ่านการหมักหรือต้มของเนื้อหาปุ๋ยหมักที่ละลายในตัวทำละลายใดๆ^{[ 82 ]}

ปุ๋ยหมักมีจำหน่ายในรูปแบบถุงผสมสำหรับปลูกในศูนย์สวนและร้านค้าอื่นๆ^{[ 84 ] [ 75 ]}ซึ่งอาจรวมถึงวัสดุที่ผ่านการหมัก เช่น มูลสัตว์และพีท แต่ก็มีแนวโน้มที่จะมีดินร่วน ปุ๋ยเคมี ทราย กรวด ฯลฯ ปุ๋ยหมักมีหลายประเภท ได้แก่ ปุ๋ยหมักอเนกประสงค์ที่ออกแบบมาสำหรับการปลูกพืชเกือบทุกประเภทสูตรของ John Innes ^{[ 84 ]}ถุงปลูกที่ออกแบบมาเพื่อปลูกพืช เช่น มะเขือเทศโดยตรง นอกจากนี้ยังมีปุ๋ยหมักเฉพาะทางให้เลือกใช้ เช่น สำหรับผัก กล้วยไม้ ไม้ประดับในบ้าน กระถางแขวน กุหลาบ พืชที่ชอบกรด ต้นกล้า การย้ายกระถาง ฯลฯ^{[ 85 ] [ 86 ]}

การทำปุ๋ยหมักชุมชนใช้วัสดุอินทรีย์ที่มาจากชุมชนท้องถิ่น สถานที่ที่ใช้กองปุ๋ยหมัก ได้แก่ สถาบันการศึกษาหรือสวนชุมชนโครงการทำปุ๋ยหมักชุมชนอาจเกี่ยวข้องกับการให้ความรู้แก่ชุมชน ปุ๋ยหมักที่ได้จะนำไปใช้ในท้องถิ่น^{[ 87 ]}โดยทั่วไปแล้ว การดำเนินงานทำปุ๋ยหมักชุมชนแต่ละแห่งจะมีขนาดเล็กกว่าการดำเนินงานทำปุ๋ยหมักเชิงพาณิชย์^{[ 88 ]}

ปุ๋ยหมักยังสามารถใช้สำหรับการฟื้นฟูที่ดินและลำธารการสร้างพื้นที่ชุ่มน้ำและการคลุมหลุมฝังกลบได้ อีกด้วย ^{[ 89 ]}

อุณหภูมิที่เกิดจากปุ๋ยหมักสามารถนำมาใช้ให้ความร้อนแก่เรือนกระจกได้ เช่น โดยการวางไว้รอบขอบด้านนอก^{[ 90 ]}

ในยุโรปมีแนวทางปฏิบัติเกี่ยวกับกระบวนการและผลิตภัณฑ์ที่มีมาตั้งแต่ต้นทศวรรษ 1980 (เยอรมนี เนเธอร์แลนด์ สวิตเซอร์แลนด์) และเพิ่งมีในสหราชอาณาจักรและสหรัฐอเมริกาเมื่อไม่นานมานี้ ในทั้งสองประเทศนี้ สมาคมการค้าเอกชนภายในอุตสาหกรรมได้กำหนดมาตรฐานที่ไม่เข้มงวดนัก บางคนกล่าวว่าเป็นมาตรการชั่วคราวเพื่อยับยั้งหน่วยงานรัฐบาลอิสระจากการกำหนดมาตรฐานที่เข้มงวดและเป็นมิตรกับผู้บริโภคมากขึ้น^{[ 91 ]}ปุ๋ยหมักยังได้รับการควบคุมในแคนาดา^{[ 92 ]}และออสเตรเลีย^{[ 93 ]}เช่นกัน

แนวทางปฏิบัติของ EPA Class A และ B ในสหรัฐอเมริกา^{[ 94 ]}ได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อจัดการกระบวนการและการนำกากตะกอนกลับ มาใช้ประโยชน์ ซึ่งปัจจุบันเรียกว่าไบโอโซลิดส์หลังจากที่ EPA ของสหรัฐอเมริกาสั่งห้ามการทิ้งลงทะเล ปัจจุบันมีรัฐในอเมริกาประมาณ 26 รัฐที่กำหนดให้ต้องแปรรูปปุ๋ยหมักตามระเบียบปฏิบัติของรัฐบาลกลางเหล่านี้เพื่อ ควบคุม เชื้อโรคและ พาหะ นำโรคแม้ว่าการนำไปใช้กับวัสดุที่ไม่ใช่กากตะกอนจะยังไม่ได้รับการทดสอบทางวิทยาศาสตร์ก็ตาม ตัวอย่างเช่น ปุ๋ยหมักจากขยะสีเขียวถูกนำมาใช้ในอัตราที่สูงกว่าที่คาดการณ์ไว้ว่าจะใช้ปุ๋ยหมักจากกากตะกอนมาก^{[ 95 ]}นอกจากนี้ยังมีแนวทางปฏิบัติของสหราชอาณาจักรเกี่ยวกับคุณภาพของปุ๋ยหมัก^{[ 96 ]}เช่นเดียวกับของแคนาดา^{[ 97 ]}ออสเตรเลีย^{[ 98 ]}และรัฐต่างๆ ในยุโรป^{[ 99 ]}

ในสหรัฐอเมริกา ผู้ผลิตปุ๋ยหมักบางรายเข้าร่วมโครงการทดสอบที่จัดโดยองค์กรล็อบบี้เอกชนชื่อ US Composting Council (USCC) USCC ก่อตั้งขึ้นในปี 1991 โดย Procter & Gamble เพื่อส่งเสริมการทำปุ๋ยหมักจากผ้าอ้อมใช้แล้วทิ้ง หลังจากที่รัฐต่างๆ ออกคำสั่งห้ามทิ้งผ้าอ้อมในหลุมฝังกลบ ซึ่งก่อให้เกิดความวุ่นวายไปทั่วประเทศ ในที่สุด แนวคิดเรื่องการทำปุ๋ยหมักจากผ้าอ้อมก็ถูกยกเลิกไป ส่วนหนึ่งเป็นเพราะยังไม่มีการพิสูจน์ทางวิทยาศาสตร์ว่าสามารถทำได้ และส่วนใหญ่เป็นเพราะแนวคิดนี้เป็นเพียงกลยุทธ์ทางการตลาดตั้งแต่แรก หลังจากนั้น การเน้นเรื่องการทำปุ๋ยหมักก็เปลี่ยนกลับไปที่การรีไซเคิลขยะอินทรีย์ที่เคยถูกส่งไปหลุมฝังกลบ ในอเมริกาไม่มีมาตรฐานคุณภาพที่ได้รับการรับรองอย่างเป็นทางการ แต่ USCC จำหน่ายตราสัญลักษณ์ที่เรียกว่า "Seal of Testing Assurance" ^{[ 100 ]} (เรียกอีกอย่างว่า "STA") โดยจ่ายค่าธรรมเนียมจำนวนมาก ผู้สมัครสามารถแสดงโลโก้ USCC บนผลิตภัณฑ์ได้ และตกลงที่จะให้การวิเคราะห์ทางห้องปฏิบัติการในปัจจุบันแก่ลูกค้า ซึ่งรวมถึงพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น สารอาหาร อัตราการหายใจ ปริมาณเกลือ ค่า pH และตัวบ่งชี้อื่นๆ ที่จำกัด^{[ 101 ]}

หลายประเทศ เช่นเวลส์^{[ 102 ] [ 103 ]}และบางเมือง เช่น ซีแอตเทิลและซานฟรานซิสโกกำหนดให้ต้องคัดแยกเศษอาหารและขยะจากสวนเพื่อนำไปทำปุ๋ยหมัก ( ข้อบัญญัติบังคับการรีไซเคิลและการทำปุ๋ยหมักของซานฟรานซิสโก ) ^{[ 104 ] [ 105 ]}

สหรัฐอเมริกาเป็นประเทศตะวันตกเพียงประเทศเดียวที่ไม่แยกความแตกต่างระหว่างปุ๋ยหมักจากกากตะกอนกับปุ๋ยหมักสีเขียว และโดยปกติแล้ว 50% ของรัฐในสหรัฐอเมริกาคาดหวังว่าปุ๋ยหมักจะต้องเป็นไปตามกฎ EPA 503 ของรัฐบาลกลางที่ประกาศใช้ในปี 1984 สำหรับผลิตภัณฑ์กากตะกอนในบางลักษณะ^{[ 106 ]}

มีข้อกังวลเกี่ยวกับความเสี่ยงต่อสุขภาพเกี่ยวกับ ระดับ PFAS (" สารเคมีตลอดกาล ") ในปุ๋ยหมักที่ได้จากกากตะกอนน้ำเสีย และEPAยังไม่ได้กำหนดมาตรฐานความเสี่ยงต่อสุขภาพสำหรับเรื่องนี้Sierra Clubแนะนำให้ชาวสวนในบ้านหลีกเลี่ยงการใช้ปุ๋ยและปุ๋ยหมักที่ทำจากกากตะกอนน้ำเสีย ส่วนหนึ่งเป็นเพราะอาจมีระดับ PFAS สูง^{[ 107 ]} โครงการ EPA PFAS Strategic Roadmapซึ่งดำเนินการตั้งแต่ปี 2021 ถึง 2024 จะพิจารณาวัฏจักรชีวิตของ PFAS ทั้งหมด รวมถึงความเสี่ยงต่อสุขภาพของ PFAS ในกากตะกอนน้ำเสีย^{[ 108 ]}

การทำปุ๋ยหมักมีมาอย่างน้อยตั้งแต่สมัยจักรวรรดิโรมันตอนต้น และมีการกล่าวถึงใน งานเขียน De Agri Culturaของกาโตผู้เฒ่าเมื่อ 160 ปีก่อนคริสตกาล^{[ 109 ]}ตามธรรมเนียมแล้ว การทำปุ๋ยหมักเกี่ยวข้องกับการกองวัสดุอินทรีย์ไว้จนถึงฤดูปลูกถัดไป ซึ่งในเวลานั้นวัสดุเหล่านั้นจะเน่าเปื่อยมากพอที่จะพร้อมใช้ในดิน วิธีการทำปุ๋ยหมักอินทรีย์เป็นส่วนหนึ่งของระบบเกษตรกรรมแบบดั้งเดิมทั่วโลก

การทำปุ๋ยหมักเริ่มมีความทันสมัยมากขึ้นในช่วงทศวรรษ 1920 ใน ยุโรปในฐานะเครื่องมือสำหรับการทำเกษตรอินทรีย์^{[ 110 ]}สถานีอุตสาหกรรมแห่งแรกสำหรับการแปรรูปวัสดุอินทรีย์ในเมืองให้เป็นปุ๋ยหมักถูกจัดตั้งขึ้นในเมืองเวลส์ประเทศออสเตรีย ในปี 1921 ^{[ 111 ]}ผู้สนับสนุนการทำปุ๋ยหมักในภาคการเกษตรในยุคแรกๆ ได้แก่รูดอล์ฟ สไตเนอร์ผู้ก่อตั้งวิธีการทำเกษตรแบบไบโอไดนามิกส์และแอนนี่ ฟร็องเซ-ฮาร์ราร์ซึ่งได้รับการแต่งตั้งในนามของรัฐบาลเม็กซิโกและให้การสนับสนุนประเทศในช่วงปี 1950–1958 ในการจัดตั้งองค์กรฮิวมัสขนาดใหญ่เพื่อต่อสู้กับการกัดเซาะและการเสื่อมโทรมของดิน^{[ 112 ]}เซอร์อัลเบิร์ต ฮาวาร์ดผู้ซึ่งทำงานอย่างกว้างขวางในอินเดียเกี่ยวกับการปฏิบัติที่ยั่งยืน^{[ 110 ]}และเลดี้อีฟ บัลฟอร์ก็เป็นผู้สนับสนุนหลักของการทำปุ๋ยหมักเช่นกันการทำปุ๋ยหมักเชิงวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ถูกนำเข้ามาในอเมริกาโดยบุคคลอย่างJI Rodaleซึ่งเป็นผู้ก่อตั้งRodale, Inc. Organic Gardening และบุคคลอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวการทำเกษตรอินทรีย์^{[ 110 ]}

• สื่อที่เกี่ยวข้องกับปุ๋ยหมักในวิกิมีเดียคอมมอนส์
• หมวดหมู่: การทำปุ๋ยหมักที่ Wikibooks