堆肥又是一门现代化的工程科学，欧美日等发达国家在上世纪末即已建立起复杂纷繁的各类现代堆肥工艺及工程系统。在政府环保政策的强力推动下，其城乡堆肥设施已基本建成。相比之下，中国目前正处在农家堆肥逐渐衰退和工业化堆肥刚刚起步的阶段。
堆肥的原料是城乡大量产生的有机固体废弃物，包括农村养殖粪便、作物秸秆、城市生活垃圾、厨余垃圾、市政污泥、食品工业废渣等。资料表明，2007年中国有机废物产生量约38亿吨，是2000年的1.2倍，年增长约3亿吨。中国已成为全世界最大的有机废弃物产生国。与此同时有机固体废弃物的有效利用率仍很低，大量的畜禽养殖废物未得到处理即排向周边环境，造成了水体的严重污染。根据第一次全国污染源普查结果，农业污染源总氮、总磷排放已分别占排放总量的57.2%和67.4%，其中主要的贡献来自养殖污染。秸秆焚烧现象还很普遍，城市有机垃圾主要流向了填埋场。有机废弃物的处理已成为城乡环境保护及治理的重大任务。
事实上，有机废弃物处理还关系到土壤的养分平衡以及养分资源的循环利用。众所周知，有机废弃物均来自土壤。一个不争的事实是：所有植物、动物把营养从土壤带出，却随农产品物流远离“故土”。这些从土壤带走的营养何时才能返还？光靠化肥是不足以返还这些物质的，必须把有机的部分特别是碳磷钾再回到土壤。欧盟已基本认可了50%的返还率，而中国目前还未取得认同，相反有机肥在肥料中的比重则从1980年代的80%滑落到了现在的20%。中国和美国这两大世界磷肥生产国在50-60年内将用完国内的磷肥储备世界范围的磷肥使用年限也仅有370年!而2006年中国有机废弃物中蕴藏的磷资源量约占到当年磷肥使用量的120%!有机养分从废物向土壤的回流势在必行。
土壤有机碳的增加不仅意味着物质的归还，更重要的是还关系到农业生产能力的稳定提高。根据中国农科院对不同土壤类型下长期施肥研究进行统计，土壤有机质平均提高0.1%，粮食产量的稳产性就会提高10%-20%。未来中国粮食安全除了依赖提高单产以外，还应重视土壤的基础肥力及其对产量的重要贡献。
堆肥的另一个不为人所知晓的贡献是对土壤病害的控制。美国OHIO大学的HOITINK教授在1970年就发现堆肥处理过的有机质对土壤真菌病害具有显著的控制作用。国内近些年开展的大量功能有机肥的研究与实践也非常普遍。中国农业大学曲周实验站已开展的10年有机蔬菜定位研究表明长期施用堆肥可以显著控制土传病害的发生。
除了耕地以外，我国大面积的未利用国土如沙荒地、盐碱地、酸化土、污染土壤等在施用堆肥的情形下绝大部分可以实现增值。沙荒地、盐碱地在具备水利条件基础上若增加堆肥使用完全可以进行农林利用，矿区退化土壤经过土地整理特别是增加堆肥使用可以成为高标准农田，污染土壤最经济有效的措施是通过施用堆肥让自然界的微生物对污染物进行转化、转移和降解，逐步恢复其价值。所有这些表明堆肥使用对退化土壤改良、农田健康维护、污染土壤修复等有着深远的影响。
由此看来，堆肥实质上是对自然界物质循环机制的恢复，它充分利用微生物把城乡产生的各类有机废弃物经过处理再返回到土壤，在治理污染、实现养分循环利用的同时，保障了农业生产的长期持续发展和城乡两极社会之间的和谐与共同繁荣。
堆肥意味着环保、健康、持续、安全，堆肥也意味着低碳、节能、减排、高效。
堆肥可以让我们的食品更健康、农业更持续、环境更美丽、社会更和谐。
