طريقة الاختبار القياسية ASTM D5511-18 لتحديد التحلل الحيوي اللاهوائي للمواد البلاستيكية في ظل ظروف الهضم اللاهوائي للمواد الصلبة العالية

طريقة الاختبار القياسية ASTM D5511-18 لتحديد التحلل الحيوي اللاهوائي للمواد البلاستيكية في ظل ظروف الهضم اللاهوائي للمواد الصلبة العالية

يصف معيار "ASTM D5511-18 طريقة الاختبار القياسية لتحديد التحلل البيولوجي اللاهوائي للمواد البلاستيكية في ظل ظروف الهضم اللاهوائي للمواد الصلبة العالية" الذي طورته الجمعية الأمريكية للاختبار والمواد (ASTM) طريقة اختبار لتحديد درجة ومعدل التحلل البيولوجي اللاهوائي للمواد البلاستيكية في ظل ظروف لاهوائية للمواد الصلبة العالية. يتم تعريض المواد المختبرة لملقح الميثان المشتق من هضمات لاهوائية تعمل فقط مع النفايات المنزلية المعالجة مسبقًا. يحدث التحلل اللاهوائي في ظل وجود كميات كبيرة من المواد الصلبة (أكثر من 30 بالمائة من إجمالي المواد الصلبة) وفي ظل ظروف ثابتة وغير مختلطة.

طريقة الاختبار القياسية ASTM D5511-18 لتحديد التحلل الحيوي اللاهوائي للمواد البلاستيكية في ظل ظروف الهضم اللاهوائي للمواد الصلبة العالية

تم تصميم طريقة الاختبار هذه للحصول على نسبة تحويل الكربون في العينة إلى كربون غازي في ظل الظروف الموجودة في هضمات لاهوائية عالية المواد الصلبة تعالج النفايات الصلبة البلدية. قد تحاكي طريقة الاختبار هذه أيضًا بعض الظروف في مكبات النفايات النشطة بيولوجيًا حيث يتم استعادة الغاز المنتج ويتم دعم إنتاج الغاز الحيوي بشكل نشط من خلال التلقيح (على سبيل المثال، التراكم المشترك لرواسب الصرف الصحي اللاهوائية، وإعادة تدوير الرشح اللاهوائي)، والتحكم في الرطوبة (على سبيل المثال، إعادة تدوير الرشح)، والتحكم في درجة الحرارة (على سبيل المثال، حقن الأكسجين على المدى القصير، وتسخين الرشح المعاد تدويره).

تم تصميم طريقة الاختبار هذه لتكون قابلة للتطبيق على جميع المواد البلاستيكية التي لا تمنع الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في الهضم اللاهوائي الذي يعمل بالنفايات المنزلية.

يجب أن تقتصر ادعاءات الأداء على النتيجة الرقمية التي تم تحقيقها في الاختبار، ويجب عدم استخدامها للادعاءات غير المؤهلة المتعلقة بالتحلل البيولوجي. ينبغي أن تشير التقارير بوضوح إلى النسبة المئوية لإنتاج الكربون الغازي الصافي لكل من عينات الاختبار والعينات المرجعية عند الانتهاء من الاختبار. بالإضافة إلى ذلك، لا ينبغي استقراء النتائج بما يتجاوز المدة الفعلية للاختبار.

ولأغراض هذا المعيار، تنطبق المصطلحات والتعريفات الواردة في المعيار "مصطلحات ASTM D883-00 القياسية للبلاستيك". بالإضافة إلى ذلك، يشير التلقيح الميثانوجيني إلى النفايات العضوية المهضومة لاهوائيًا والتي تحتوي على تركيز عالٍ من الكائنات الحية الدقيقة اللاهوائية المنتجة للميثان.

تتكون طريقة الاختبار الموصوفة من اختيار وتحليل المادة المراد اختبارها، والحصول على عينة مركزة لاهوائية من جهاز هضم لاهوائي بمقياس المختبر، وتعريض المادة للتخمير اللاهوائي الثابت على دفعات لأكثر من 20 في المائة من المواد الصلبة، وقياس إجمالي الكربون في الغاز (ثاني أكسيد الكربون والميثان) كدالة للوقت، وتقييم درجة التحلل البيولوجي.

يتم الحصول على نسبة التحلل البيولوجي عن طريق تحديد النسبة المئوية لتحويل الكربون في مادة الاختبار إلى كربون في الطور الغازي (الميثان وثاني أكسيد الكربون). لا تتضمن نسبة التحلل البيولوجي هذه كمية الكربون من المادة المختبرة التي يتم تحويلها إلى الكتلة الحيوية للخلية ولا يتم استقلابها بدورها إلى ثاني أكسيد الكربون والميثان.

إن التحلل البيولوجي للبلاستيك في وحدة الهضم اللاهوائي للمواد الصلبة العالية ظاهرة مهمة لأنها تؤثر على تحلل المواد النفايات الأخرى المحيطة بالبلاستيك وعلى جودة ومظهر المنتج المهضوم الناتج عن عملية الهضم اللاهوائي. تسمح عملية التحلل البيولوجي للمواد البلاستيكية بالتخلص منها بشكل آمن من خلال مرافق معالجة النفايات الصلبة الهوائية واللاهوائية. تم تطوير هذا الإجراء للسماح بتحديد معدل ودرجة التحلل الحيوي اللاهوائي للمنتجات البلاستيكية عند وضعها في جهاز هضم لاهوائي عالي المواد الصلبة لإنتاج منتجات الهضم من النفايات الصلبة البلدية.

نظرًا لوجود اختلاف كبير في بناء وتشغيل أنظمة الهضم اللاهوائي ونظرًا لاختلاف المتطلبات التنظيمية لأنظمة التسميد، فإن هذا الإجراء لا يهدف إلى محاكاة بيئة نظام هضم لاهوائي معين للمواد الصلبة العالية. ومع ذلك، فمن المتوقع أن يشبه بيئة عملية الهضم اللاهوائي للمواد الصلبة العالية التي تعمل في ظل ظروف مثالية. وبشكل أكثر تحديدًا، يهدف الإجراء إلى إنشاء بيئة معملية قياسية تسمح بتحديد سريع وقابل للتكرار للتحلل الحيوي اللاهوائي في ظل ظروف هضم المواد الصلبة العالية.

وتشمل المعدات الرئيسية المستخدمة في هذه الاختبارات ما يلي:

  • اسطوانة مدرجة مقلوبة أو عمود بلاستيكي في جهاز آخر مناسب لقياس حجم الماء أو الغاز. يجب أن يكون للماء الملامس للغاز قيمة pH أقل من اثنين طوال مدة الاختبار لمنع فقدان ثاني أكسيد الكربون عن طريق الذوبان في الماء. يجب أن يكون جهاز قياس حجم الغاز وأنابيب الغاز ذات جودة كافية لمنع انتقال الغاز وانتشاره بين النظام والهواء المحيط.
  • جهاز الغاز الكروماتوجرافي (اختياري) أو جهاز آخر مزود بكاشف مناسب وأعمدة لقياس تركيز غاز الميثان وثاني أكسيد الكربون في الغازات المنبعثة.
  • حاضنة أو حمام ماء ساخن قادر على حفظ قوارير الاختبار عند 37 درجة زائد/ناقص 2 درجة أو 52 درجة زائد/ناقص 2 درجة طوال مدة الاختبار.
  • قوارير مخروطية ذات سعة كافية للاختبار وبفتحات يبلغ قطرها 7 سم على الأقل (يتم ضبطها بحيث لا يتم فقدان أي غاز).
  • جهاز قياس الرقم الهيدروجيني، ميزان الدقة (60,1 جم)، ميزان تحليلي (60,1 ملجم)، مقياس الحرارة ومقياس الضغط الجوي.
  • أجهزة مناسبة لتحديد تركيزات الأحماض الدهنية المتطايرة، ونيتروجين كيلدال الكلي، ونيتروجين الأمونيا، والمواد الصلبة الجافة (105 درجة) والمواد الصلبة المتطايرة (550 درجة) عن طريق كروماتوغرافيا الحقن المائي.

يجب أن تحتوي عينة الاختبار على نسبة كافية من الكربون، والتي يتم تحليلها وفقًا لـ ASTM D4129-05، لإنتاج أحجام من ثاني أكسيد الكربون والميثان يمكن قياسها بدقة بواسطة أجهزة الالتقاط الموصوفة.

يمكن أن تكون عينة الاختبار على شكل فيلم أو مسحوق أو حبيبات أو مواد مشكلة أو عظام كلاب وتكون مقبولة إذا كانت متوافقة مع ASTM D618-21. يجب أن يكون إعداد الاختبار قادرًا على معالجة العناصر التي يبلغ سمكها 100 مم × 50 مم × 4 مم.

تتمتع مؤسستنا بطاقم عمل قوي يتابع عن كثب التطورات في مجال العلوم والتكنولوجيا في العالم ويطور نفسه باستمرار. من بين العديد من دراسات الاختبار والقياس والتحليل والتقييم المقدمة للشركات في مختلف القطاعات، هناك أيضًا خدمات اختبار وفقًا للمعيار "طريقة الاختبار القياسية ASTM D5511-18 لتحديد التحلل البيولوجي اللاهوائي للمواد البلاستيكية في ظل ظروف الهضم اللاهوائي للمواد الصلبة العالية".

واتس اب