La norme « ASTM D5511-18 Méthode d'essai standard pour déterminer la biodégradation anaérobie des matériaux plastiques dans des conditions de digestion anaérobie à haute teneur en solides » développée par l'American Society for Testing and Materials (ASTM) décrit une méthode d'essai pour déterminer le degré et le taux de biodégradation anaérobie des matériaux plastiques dans des conditions anaérobies à haute teneur en solides. Les matériaux d’essai sont exposés à un inoculum méthanogène dérivé de digesteurs anaérobies fonctionnant uniquement avec des déchets ménagers prétraités. La décomposition anaérobie se produit dans des conditions à forte teneur en solides (plus de 30 pour cent du total des solides) et dans des conditions statiques et non mélangées.
Cette méthode d’essai est conçue pour obtenir le pourcentage de conversion du carbone d’un échantillon en carbone gazeux dans les conditions rencontrées dans les digesteurs anaérobies à haute teneur en solides traitant les déchets solides municipaux. Cette méthode d’essai peut également ressembler à certaines conditions dans les décharges biologiquement actives où le gaz produit est récupéré et la production de biogaz est activement soutenue par l’inoculation (par exemple, la coaccumulation de boues d’épuration anaérobies, la recirculation du lixiviat anaérobie), le contrôle de l’humidité (par exemple, la recirculation du lixiviat) et le contrôle de la température (par exemple, l’injection d’oxygène à court terme, le chauffage du lixiviat recirculé).
Cette méthode d’essai est conçue pour être applicable à tous les matériaux plastiques qui n’interfèrent pas avec les micro-organismes présents dans les digesteurs anaérobies fonctionnant avec des déchets ménagers.
Les allégations de performance doivent être limitées au résultat numérique obtenu lors des tests et ne doivent pas être utilisées pour des allégations de biodégradabilité non qualifiées. Les rapports doivent indiquer clairement le pourcentage de production nette de carbone gazeux pour les échantillons d’essai et de référence à la fin des essais. De plus, les résultats ne doivent pas être extrapolés au-delà de la durée réelle du test.
Aux fins de la présente norme, les termes et définitions donnés dans la norme « ASTM D883-00 Terminologie standard pour les plastiques » s’appliquent. En outre, l’inoculum méthanogène fait référence aux déchets organiques digérés de manière anaérobie contenant une concentration élevée de micro-organismes producteurs de méthane anaérobie.
La méthode d'essai décrite consiste à sélectionner et analyser le matériau à tester, à obtenir un inoculum anaérobie concentré à partir d'un digesteur anaérobie à l'échelle du laboratoire, à soumettre le matériau à une fermentation anaérobie statique par lots à plus de 20 pour cent de solides, à mesurer le carbone total dans le gaz (dioxyde de carbone et méthane) en fonction du temps et à évaluer le degré de biodégradabilité.
Le pourcentage de biodégradabilité est obtenu en déterminant le pourcentage de conversion du carbone dans le matériau d'essai en carbone en phase gazeuse (méthane et dioxyde de carbone). Ce pourcentage de biodégradabilité n’inclut pas la quantité de carbone de la substance d’essai qui est convertie en biomasse cellulaire et non métabolisée à son tour en dioxyde de carbone et en méthane.
La biodégradation d’un plastique dans une unité de digestion anaérobie à haute teneur en solides est un phénomène important car il affecte la décomposition d’autres déchets entourés par le plastique ainsi que la qualité et l’apparence du produit digéré résultant du processus de digestion anaérobie. La biodégradation des plastiques permet de les éliminer en toute sécurité grâce à des installations de traitement des déchets solides aérobies et anaérobies. Cette procédure a été développée pour permettre la détermination du taux et du degré de biodégradabilité anaérobie des produits plastiques lorsqu'ils sont placés dans un digesteur anaérobie à haute teneur en solides pour la production de produits digestats à partir de déchets solides municipaux.
Étant donné la grande diversité de la construction et du fonctionnement des systèmes de digestion anaérobie et la diversité des exigences réglementaires relatives aux systèmes de compostage, cette procédure n’est pas destinée à simuler l’environnement d’un système particulier de digestion anaérobie à haute teneur en solides. Cependant, on s’attend à ce qu’il ressemble à l’environnement d’un processus de digestion anaérobie à haute teneur en solides fonctionnant dans des conditions optimales. Plus précisément, la procédure vise à créer un environnement de laboratoire standard qui permettra une détermination rapide et reproductible de la biodégradabilité anaérobie dans des conditions de digestion à haute teneur en solides.
Les principaux équipements utilisés lors de ces tests comprennent :
L'échantillon d'essai doit avoir une teneur en carbone suffisante, analysée conformément à la norme ASTM D4129-05, pour produire des volumes de dioxyde de carbone et de méthane qui peuvent être mesurés avec précision par les dispositifs de capture décrits.
L'échantillon d'essai peut se présenter sous forme de film, de poudre, de granulés, d'articles façonnés ou d'os de chien et est acceptable s'il est conforme à la norme ASTM D618-21. La configuration de test doit être capable de traiter des éléments de 100 mm x 50 mm x 4 mm d'épaisseur.
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