Der von der American Society for Testing and Materials (ASTM) entwickelte Standard „ASTM D5511-18 Standardtestmethode zur Bestimmung des anaeroben biologischen Abbaus von Kunststoffmaterialien unter Bedingungen der anaeroben Verdauung mit hohem Feststoffanteil“ beschreibt eine Testmethode zur Bestimmung des Ausmaßes und der Geschwindigkeit des anaeroben biologischen Abbaus von Kunststoffmaterialien unter anaeroben Bedingungen mit hohem Feststoffanteil. Die Testmaterialien werden einem methanogenen Inokulum ausgesetzt, das aus anaeroben Faulbehältern stammt, die nur mit vorbehandeltem Haushaltsmüll betrieben werden. Die anaerobe Zersetzung erfolgt unter hohen Feststoffanteilen (mehr als 30 Prozent der Gesamtfeststoffe) und statischen, unvermischten Bedingungen.
Mit dieser Testmethode lässt sich die prozentuale Umwandlung von Kohlenstoff in einer Probe in gasförmigen Kohlenstoff unter den Bedingungen ermitteln, die in anaeroben Faulbehältern mit hohem Feststoffanteil zur Verarbeitung von Siedlungsabfällen herrschen. Dieses Prüfverfahren ähnelt möglicherweise auch einigen Bedingungen in biologisch aktiven Deponien, wo das produzierte Gas zurückgewonnen und die Biogasproduktion aktiv durch Impfung (z. B. gleichzeitige Ansammlung von anaerobem Klärschlamm, Rückführung von anaerobem Sickerwasser), Feuchtigkeitskontrolle (z. B. Rückführung von Sickerwasser) und Temperaturkontrolle (z. B. kurzfristige Sauerstoffeinspritzung, Erhitzen von rezirkuliertem Sickerwasser) unterstützt wird.
Dieses Prüfverfahren ist für alle Kunststoffmaterialien anwendbar, die die Mikroorganismen in anaeroben Faulbehältern für Haushaltsabfälle nicht beeinträchtigen.
Leistungsansprüche sollten auf die im Test erzielten Zahlenergebnisse beschränkt sein und nicht für uneingeschränkte Ansprüche hinsichtlich der biologischen Abbaubarkeit verwendet werden. In den Berichten sollte der Prozentsatz der Nettoproduktion von gasförmigem Kohlenstoff sowohl für Test- als auch für Referenzproben nach Abschluss der Tests klar angegeben werden. Darüber hinaus sollten die Ergebnisse nicht über die tatsächliche Testdauer hinaus extrapoliert werden.
Für die Zwecke dieser Norm gelten die in der Norm „ASTM D883-00 Standardterminologie für Kunststoffe“ angegebenen Begriffe und Definitionen. Außerdem bezieht sich methanogenes Inokulum auf anaerob vergärten organischen Abfall, der eine hohe Konzentration anaerober, Methan produzierender Mikroorganismen enthält.
Die beschriebene Testmethode besteht aus der Auswahl und Analyse des zu testenden Materials, der Gewinnung eines konzentrierten anaeroben Inokulums aus einem anaeroben Faulbehälter im Labormaßstab, der Unterwerfung des Materials einer anaeroben statischen Batch-Fermentation bis zu einem Feststoffgehalt von mehr als 20 Prozent, der Messung des Gesamtkohlenstoffs im Gas (Kohlendioxid und Methan) als Funktion der Zeit und der Bewertung des Grades der biologischen Abbaubarkeit.
Die prozentuale biologische Abbaubarkeit wird durch Bestimmung der prozentualen Umwandlung von Kohlenstoff im Testmaterial in gasförmigen Kohlenstoff (Methan und Kohlendioxid) ermittelt. In dieser prozentualen biologischen Abbaubarkeit ist die Menge an Kohlenstoff aus der Testsubstanz nicht enthalten, die in Zellbiomasse umgewandelt und nicht wiederum zu Kohlendioxid und Methan verstoffwechselt wird.
Der biologische Abbau eines Kunststoffs in einer anaeroben Vergärungseinheit mit hohem Feststoffanteil ist ein wichtiges Phänomen, da er die Zersetzung anderer Abfallstoffe, die vom Kunststoff umgeben sind, sowie die Qualität und das Aussehen des aus dem anaeroben Vergärungsprozess resultierenden Vergärungsprodukts beeinflusst. Der biologische Abbau von Kunststoffen ermöglicht deren sichere Entsorgung in aeroben und anaeroben Feststoffbehandlungsanlagen. Dieses Verfahren wurde entwickelt, um die Geschwindigkeit und den Grad der anaeroben biologischen Abbaubarkeit von Kunststoffprodukten zu bestimmen, wenn diese in einen anaeroben Faulbehälter mit hohem Feststoffanteil gegeben werden, um aus festem Siedlungsabfall Gärreste zu erzeugen.
Da es große Unterschiede bei der Konstruktion und dem Betrieb von anaeroben Vergärungssystemen gibt und die gesetzlichen Anforderungen für Kompostierungssysteme unterschiedlich sind, ist dieses Verfahren nicht dazu gedacht, die Umgebung eines bestimmten anaeroben Vergärungssystems mit hohem Feststoffanteil zu simulieren. Es wird jedoch erwartet, dass es der Umgebung eines unter optimalen Bedingungen betriebenen anaeroben Vergärungsprozesses mit hohem Feststoffanteil ähnelt. Genauer gesagt zielt das Verfahren darauf ab, eine standardisierte Laborumgebung zu schaffen, die eine schnelle und reproduzierbare Bestimmung der anaeroben biologischen Abbaubarkeit unter den Bedingungen einer Verdauung mit hohem Feststoffanteil ermöglicht.
Zu den Hauptgeräten, die bei diesen Tests verwendet werden, gehören:
Die Testprobe muss einen ausreichenden Kohlenstoffgehalt aufweisen, der gemäß ASTM D4129-05 analysiert wird, um Kohlendioxid- und Methanmengen zu ergeben, die mit den beschriebenen Erfassungsgeräten genau gemessen werden können.
Die Testprobe kann in Form von Film, Pulver, Pellets, Formteilen oder Hundeknochen vorliegen und ist akzeptabel, wenn sie ASTM D618-21 entspricht. Der Testaufbau muss in der Lage sein, Objekte mit einer Dicke von 100 mm x 50 mm x 4 mm zu verarbeiten.
Unsere Organisation verfügt über einen starken Mitarbeiterstamm, der die Entwicklungen im Bereich Wissenschaft und Technologie weltweit aufmerksam verfolgt und sich ständig verbessert. Zu den zahlreichen Prüf-, Mess-, Analyse- und Bewertungsstudien, die für Unternehmen in verschiedenen Branchen angeboten werden, gehören auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm „ASTM D5511-18 Standardprüfmethode zur Bestimmung des anaeroben biologischen Abbaus von Kunststoffmaterialien unter Bedingungen der anaeroben Vergärung mit hohem Feststoffanteil“.
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