Kohlenstoffkreislauf

weltweiter Kreislauf des Kohlenstoffs vom CO₂ der Luft über den Einbau in organische Verbindungen durch grüne Pflanzen und die Freisetzung von CO₂ durch Atmung von Tieren und Mikroorganismen. Aus dem atmosphärischen Kohlenstoffdioxid wird durch Photosynthese und Chemosynthese Kohlenstoff in die Biomasse der autotrophen Organismen (Produzenten) überführt und gelangt über die Nahrungsketten in die heterotrophen Lebewesen (Konsumenten). Ein Teil des Kohlenstoff wird über teilweise sehr lange Zeiträume in Gewässern und Ablagerungen zwischengelagert. Durch die allen Organismen eigenen Prozesse der Atmung bzw. Gärung (einschließlich Fäulnis und Verwesung) kehrt der Kohlenstoff als CO₂ wieder in die Atmosphäre zurück. 

Für den Abbau der organischen Kohlenstoffverbindungen im Abwasser (CSB-Abbau) werden heterotrophe Bakterien benötigt. Diese verwenden Sauerstoff als terminalen Elektronenakzeptor. Organische Kohlenstoffverbindungen fungieren als Elektronendonatoren für den Energie- und Baustoffwechsel dieser Organismen.

Im Abwasser bestehen ca. 30% der organischen Inhaltsstoffe aus Kohlenhydraten wie Stärke und Cellulose. Nach einigen Hydrolyseschritten werden diese zu Glucose umgesetzt und mit Sauerstoff als Elektronenakzeptor.