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生物碳源
1、根據(jù)微生物需要的主要營養(yǎng)元素即能源和碳源的不同而劃分的微生物類型也微生物營養(yǎng)類型。
它分為:光能自養(yǎng)型、光能異養(yǎng)型、化能自養(yǎng)型和化能異養(yǎng)型四種。
2、根據(jù)微生物生長所需要的碳源物質(zhì)的性質(zhì),可將微生物分成自養(yǎng)型與異養(yǎng)型兩大類。
3、根據(jù)微生物生長所需能量來源的不同進(jìn)行分類,可分成化能營養(yǎng)型與光能營養(yǎng)型。
生物碳源的歷史
生活在巴西亞馬遜河流域的人們長期使用一種特殊的肥料。這種肥料來源于當(dāng)?shù)?,具有極強(qiáng)的恢復(fù)貧瘠土壤肥力的能力。當(dāng)?shù)厝税阉Q為“印第安人的黑土壤”。它多產(chǎn)、肥沃,與當(dāng)?shù)叵∈?、貧瘠的土壤形成鮮明的對比。這種黑土壤在一些地區(qū)可以延綿幾公頃,但是目前還沒有人知道這些神秘的黑土壤到底是什么。有人猜測它是火山巖,或者是古代湖泊的沉積物,又或者是植被腐爛后的殘留物。但很少有人會認(rèn)為它是人為制造而成的。
現(xiàn)代研究證明,黑土壤是2500年,甚至6000年以前由生活在亞馬遜流域的人們制造的。一般認(rèn)為,他們使用的材料包括動物糞便,魚,動物骨頭和植物廢物。但是生產(chǎn)黑土壤關(guān)鍵的原料,也是黑土壤之所以呈現(xiàn)黑色的原因,是木炭的使用。
黑土壤中的木炭可以使土壤肥力維持一個世紀(jì)之久。幾個世紀(jì)以來,生活在南美亞馬遜流域的人們都靠這些原生態(tài)材料制造“黑土壤”來肥沃土地。幾千年過去了,那兒的土壤不需耕耘灌溉,依舊十分肥沃。
佐治亞大學(xué)的科學(xué)家Steiner解釋道: “千百年過去,這個區(qū)域依舊沃土依然,那是因?yàn)橥寥乐懈缓荚?。?因此,生物碳這一科學(xué)概念的提出,使人們看到了無需砍伐森林也可開拓農(nóng)耕地的希望。
但在生物碳科技大規(guī)模投入運(yùn)用之前,該技術(shù)仍進(jìn)一步改良和完善。工廠可向各地農(nóng)場購買農(nóng)耕廢料。這也是生物碳制造蘊(yùn)含的一大商機(jī)。
污水處理生物碳源如何選取?
污水處理廠解決低碳源污水處理常用的外加碳源有淀粉、乙鈉等,其中乙鈉均為易降解物質(zhì),本身不含有營養(yǎng)物質(zhì)(如氮、磷),分解后不留任何難于降解的中間產(chǎn)物。而淀粉為多糖結(jié)構(gòu),水解為小分子脂肪酸所需的時間長,且在水中的溶解性差,不易完全溶于水。
乙鈉作為碳源時其反硝化速率要遠(yuǎn)高于淀粉。其主要原因在于,乙鈉為低分子有機(jī)酸鹽,容易被微生物利用。而淀粉等高分子的糖類物質(zhì)需轉(zhuǎn)化成甲酸、丙酸等低分子有機(jī)酸等易降解的有機(jī)物,然后才被利用;雖然是快速易生物降解的有機(jī)物,但必須轉(zhuǎn)化成乙等低分子有機(jī)酸才能被微生物利用,所以出現(xiàn)了利用乙鈉作為碳源比用淀粉、進(jìn)行反硝化速度快很多的現(xiàn)象 。
生物碳源的物料衡算法
物料衡算法物料衡算是對生產(chǎn)過程中使用的物料情況進(jìn)行定量分析的一種方法。始于質(zhì)量守恒定律,即生產(chǎn)過程中,投入某系統(tǒng)或設(shè)備的物料質(zhì)量必須等于該系統(tǒng)產(chǎn)出物質(zhì)的質(zhì)量。該法是把工業(yè)排放源的排放量、生產(chǎn)工藝和管理、資源(原材料、水源、能源)的綜合利用及環(huán)境治理結(jié)合起來,系統(tǒng)地、研究生產(chǎn)過程中排放物的產(chǎn)生、排放的一種科學(xué)有效的計(jì)算方法。適用于整個生產(chǎn)過程的總物料衡算,也適用于生產(chǎn)過程中某一局部生產(chǎn)過程的物料衡算。目前大部分的碳源排碳量的估算工作和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的獲得都是以此方法為基礎(chǔ)的。具體應(yīng)用中,主要有表觀能源消費(fèi)量估算法和詳細(xì)的燃料分類為基礎(chǔ)的排放量估算法。