什么是碳源？常用的碳源有哪些 它们分别是什么

　　什么是碳源?常用的碳源有哪些 它们分别是什么 碳源是指向大气中释放碳的过程、活动或机制。自然界中碳源主要是海洋、土壤、岩石与生物体，另外工业生产、生活等都会产生二氧化碳等温室气体，也是主要的碳排放源。这些碳中的一部分累积在大气圈中，引起温室气体浓度升高，打破了大气圈原有的热平衡，影响了全球气候变化。 含有碳元素且能被微生物生长繁殖所利用的一类营养物质统称为碳源。

　　常用的碳源有糖类、油脂、有机酸及有机酸酯和小分子醇。

　　根据微生物所能产生的酶系不同，不同的微生物可利用不同的碳源。

　　碳源对微生物生长代谢的作用主要为提供细胞的碳架，提供细胞生命活动所需的能量，提供合成产物的碳架。

　　碳源在制作微生物培养基或细胞培养基时有重要的作用，为微生物或细胞的正常生长，分裂提供物质基础。

　　碳源的分类[1]以IECD和IEA共同于1991年初提交的温室气体清单编制方法的报告为基础，经IPCC等组织合作，历时5年修改和完善，最终对碳源做了较为详尽的分类。主要将其分为能源及转换工业、工业过程、农业、土地使用的变化和林业、废弃物、溶剂使用及其他共7个部分。但因IPCC的研究是在发达国家的背景下产生的，因此对发展中国家的化石燃料和工业发展所涉及的排放状况没有足够的估计。以我国为例，在能源活动中，除化石燃烧的燃烧外，由于我国农村很大程度上还是以传统的生物质为燃料的。因此，在2001年10月国家计委气候变化对策协调小组办公室起动的“中国准备初始国家信息通报的能力建设”项目中，正式将温室气体的排放源分类为能源活动、工业生产工艺过程、农业活动、城市废弃物和土地利用变化与林业5个部分。

　　温室气体的排放源分类能源相关能源生产煤炭、石油、天然气开采能源加工与转换发电、炼油、炼焦、煤制气、煤炭洗选、型煤加工能源消费农业、工业、交通、建筑、商业、民用生物质能燃烧、工业生产水泥、石灰、电石、已二酸、钢铁、土地利用变化与森林森林，和其他木质生物质贮量的变化值被恢复土壤。碳变化及森林草地和农田管理注：只列出排放CO2气体的源类别，不包括其他温室气体在国内还有许多关于温室气体的项目是从单一的碳源种类进行研究的。如马忠海博士等人对我国核电、煤电和水电的能源转换过程中排放的CO2气体做了跟踪调查。

　　常用的碳源有哪些 它们分别是什么

　　1、碳源:糖类(淀粉、葡萄糖、蔗糖等)、油脂(动、植物油)、有机酸(琥珀酸、柠檬酸、乳酸、乙酸等)和低碳醇(甲醇、乙醇等)。

　　2、糖类：葡萄糖,所有的微生物都能利用葡萄糖,但是会引起葡萄糖效应。

　　3、糖蜜：是制糖生产时的结晶母液,它是制糖工业的副产物.主要含有蔗糖,总糖可达50%～75%.一般糖蜜分甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜葡萄糖蜜。

　　4、淀粉、糊精,缺点：难利用、发酵液比较稠、一般>2.0%时加入一定的α-淀粉酶。成分比较复杂,有直链淀粉和支链淀粉等等.优点：来源广泛、价格低,可以解除葡萄糖效应。

　　碳源的类型及其优缺点(碳源有哪些类型)

　　目前市场上常用的碳源包括甲醇、醋酸、乙酸钠、面粉、葡萄糖、生物质碳源、污泥水解上清液、啤酒废水和垃圾渗滤液等。在应用过程中，需要根据实际工程情况选择合适的碳源。本文比较了各种常用的碳源，并分析了它们的优缺点：

　　(一)甲醇

　　一般认为甲醇作为外碳源具有运行成本低、污泥产率低的优点。当使用甲醇作为碳源时，当碳氮比> 5时，可以获得更好的碳氮比> 5的结果，但是有三个缺点：

　　1.作为化学药剂，成本相对较高;

　　2.反应时间慢，甲醇不能被所有微生物利用。加入甲醇需要一定的适应期，直至完全富集，充分发挥其作用。用于污水处理厂应急碳源添加，效果不佳。

　　3.甲醇具有一定的毒性作用，长期使用甲醇作为碳源也会对尾水排放产生一定的影响。

　　(二)乙酸钠

　　乙酸钠的优点是可以对脱氮过程立即做出反应，可以作为水厂的应急处理。

　　一般认为乙醇的脱氮率不如甲醇高，但由于无毒，污泥产量与甲醇相近，可考虑作为甲醇的替代碳源。以乙醇为碳源，硝酸盐为电子受体时，最佳C/N=5，碳源缺乏会引起亚硝酸盐积累。

　　使用乙酸钠时应考虑以下三个缺点：

　　1.乙酸钠多为20%、25%、30%的液体，由于其当量COD低，运输成本高，无法长距离运输。

　　2.污泥产量大，污泥处理成本增加;

　　3.价格比较高，所以在污水处理厂大规模添加乙酸钠几乎是不可能的。

　　(三)葡萄糖

　　葡萄糖作为代表性的碳水化合物，作为外部碳源具有良好的治疗效果。但作为一种多分子化合物，容易引起大量细菌繁殖，导致污泥膨胀，增加出水COD值，影响出水水质。同时，与酒精碳源相比，碳水化合物更容易产生亚硝酸盐氮积累。因此，不建议大量使用葡萄糖作为外部碳源。

　　碳源的类型之葡萄糖

　　缺点：

　　1.需要现场配制成溶液，劳动强度大，投加精度差，不能用于大型污水处理厂。

　　2.工业葡萄糖含有很多杂质，食品葡萄糖价格昂贵。

　　(四)生物质碳源

　　随着废水脱氮要求的提高，出现了一家专门从事碳源生产的新企业。他们通过生物工程原理，发酵一些糖类和农业废弃物，生产无毒无害的生物制品，其主要成分是小分子有机酸、醇类和糖类。与单一化学品相比，更容易被微生物利用，使用成本也比单一化学品便宜，因此具有极高的性价比。

　　

　　碳源的类型之复合碳源

　　缺点：

　　产品稳定性有待提高，使用前需要检测每批产品的当量COD。

　　(五)污泥水解上清液

　　生物转化挥发性酸VFA来自污泥水解上清液。由于水解产生的VFA反硝化速率高，碳源可以直接由污水处理厂提供，减少了污泥量和碳源输送的问题，是目前比较有利的碳源。

　　目前，关于污泥水解利用作为外源碳源的研究有很多不同的结论，但普遍认为污泥水解利用作为反硝化碳源是一种有价值的方法。

　　此外，如果水解污泥直接作为外碳源，还应考虑污泥水解过程中氮磷的释放。如果这部分氮磷以碳源的形式加入污水中，必然会增加污水处理厂的氮磷负荷。如何解决这一问题是污泥水解液利用的另一大难题。