DIN 38414-14 Détermination de certains composés polyfluorés (PFC) dans les boues, le compost et les sols - Méthode de détermination par chromatographie liquide à haute performance et spectrométrie de masse

DIN 38414-14 Détermination de certains composés polyfluorés (PFC) dans les boues, le compost et les sols - Méthode de détermination par chromatographie liquide à haute performance et spectrométrie de masse

La norme « DIN 38414-14 Méthodes normalisées allemandes d'analyse des eaux, des eaux usées et des boues – Boues et sédiments (groupe S) – Partie 14 : Dosage de certains composés polyfluorés (PFC) dans les boues, le compost et le sol – Méthode de chromatographie liquide à haute performance couplée à la spectrométrie de masse (CLHP-SM/SM) », publiée par l'Institut allemand de normalisation (DIN), est une norme nationale allemande appartenant à la série complète de normes DIN 38414. Cette série couvre les méthodes normalisées d'analyse des boues et des sédiments (groupe S) dans le contexte plus large de l'analyse des eaux, des eaux usées et des boues.

DIN 38414-14 Détermination de certains composés polyfluorés (PFC) dans les boues, le compost et les sols - Méthode de détermination par chromatographie liquide à haute performance et spectrométrie de masse

Cette norme définit une méthode analytique fiable et reproductible pour le dosage de certaines substances perfluoroalkylées (PFAS/PFC) appartenant au groupe des polluants persistants « éternels » dans les matrices environnementales solides. Elle s’applique à :

  • boues d'épuration
  • compost
  • Toprak
  • Sédiments (y compris les sédiments aquatiques)

Ces substances présentent des risques importants pour l'environnement et la santé en raison de leur persistance, de leur potentiel de bioaccumulation et de leur présence généralisée dans des sources telles que les mousses anti-incendie, les textiles, les emballages alimentaires et les procédés industriels.

La technique de base est la chromatographie liquide à haute performance (HPLC-MS/MS) combinée à la spectrométrie de masse en tandem, qui offre une sensibilité et une sélectivité élevées pour la détection de traces de substances per- et polyfluoroalkylées.

Le flux de travail typique comprend les éléments suivants :

  • Préparation des échantillons (par exemple, extraction au méthanol ou à des solvants similaires, généralement avec ajout d'étalons internes marqués isotopiquement pour une quantification précise)
  • Étapes de nettoyage pour éliminer les interférences de la matrice
  • séparation chromatographique
  • Détection et quantification de réactions multiples par surveillance en spectrométrie de masse.

La méthode ciblait initialement une dizaine de composés perfluoroalkylés distincts (principalement des acides perfluoroalkylcarboxyliques et des acides perfluoroalkylsulfoniques). Aujourd'hui, les laboratoires élargissent la liste des analytes au-delà du minimum requis par la norme (en pratique, jusqu'à plus de 30 composés).

La norme DIN 38414-14 est l'une des méthodes de référence nationales les plus utilisées pour les substances perfluoroalkylées dans les échantillons solides.

Cette norme complète les méthodes eau/éluat telles que DIN 38407-42 et soutient la surveillance réglementaire en vertu des lois allemandes sur la protection des sols, des réglementations sur les déchets et des initiatives de l’Union européenne visant à limiter les substances perfluoroalkylées.

Les composés polyfluorés (PFC) sont des composés organiques persistants produits industriellement, dans lesquels tout ou partie des atomes d'hydrogène du squelette carboné ont été remplacés par des atomes de fluor. Grâce à leurs propriétés et à leur résistance, certains de ces composés sont utilisés comme tensioactifs dans les mousses extinctrices, les bains galvaniques et l'industrie photochimique. De nombreux produits chimiques utilisés pour l'imprégnation du papier, des textiles et du cuir contiennent ces composés, soit comme éléments constitutifs, soit comme contaminants liés à la production, soit comme produits de dégradation.

Les composés polyfluorés peuvent intégrer le cycle de l'eau lors de la production, de l'utilisation et de l'élimination des déchets, et s'adsorber aux matières en suspension et aux sédiments. Lors du traitement des eaux usées, ils peuvent s'adsorber aux boues, et lors de leur utilisation en agriculture, ils peuvent contaminer les ressources naturelles telles que les sols et les eaux souterraines. À ce jour, l'acide perfluorooctanoïque (PFOA) et l'acide perfluorooctanesulfonique (PFOS) sont les composés les plus étudiés. Ils sont donc considérés comme les principaux responsables de la présence de composés polyfluorés.

Par conséquent, à quelques exceptions près, les substances perfluoroalkylées et leurs dérivés ne doivent plus être utilisés ni mis sur le marché dans l'Union européenne. La présente norme décrit une méthode de dosage de certaines substances perfluoroalkylées dans les sédiments aquatiques, les boues d'épuration, le compost et les sols.

En résumé, la norme DIN 38414-14 décrit une méthode de détermination de la dégradabilité anaérobie des boues et des sédiments par la mesure de la production de biogaz en conditions de laboratoire contrôlées. Cette norme est largement utilisée dans les laboratoires environnementaux, les stations d'épuration et les instituts de recherche pour évaluer le comportement de la matière organique lors de la digestion anaérobie.

Les principaux objectifs de cette norme sont :

  • Déterminer le potentiel de production de biogaz des boues ou des sédiments.
  • Évaluer la biodégradabilité anaérobie.
  • Pour évaluer la stabilité de la boue.
  • Prédire son comportement dans les digesteurs anaérobies
  • Estimation du potentiel de production de méthane.

Cette méthode d'essai aide les ingénieurs et les exploitants d'installations à déterminer si les boues possèdent les caractéristiques suivantes :

  • La situation est déjà stabilisée.
  • Convient au traitement anaérobie.
  • La possibilité de produire des quantités importantes de méthane.

La méthode repose sur les éléments suivants :

  • Les échantillons de boue doivent être incubés en conditions anaérobies.
  • Température contrôlée (généralement autour de 35 degrés Celsius, conditions mésophiles)
  • Mesure du volume de biogaz produit au fil du temps.
  • Analyse optionnelle de la teneur en méthane.

L'augmentation de la production de gaz reflète la décomposition de la matière organique.

En général, le processus de test suit les étapes suivantes :

  • La préparation des échantillons:
  • Homogénéisation de la boue
  • Détermination de la matière sèche et des matières volatiles.
  • Utilisation du vaccin (boues anaérobies activées)
  • Incubation anaérobie :
  • récipients de fermentation hermétiques
  • conditions sans oxygène
  • Incubation à température constante.
  • Période de surveillance : généralement de quelques jours à quelques semaines
  • Mesure des gaz : Les méthodes courantes comprennent :
  • Déplacement d'eau
  • Seringues étanches aux gaz
  • burettes à gaz
  • Systèmes de mesure basés sur la pression

Les principaux paramètres identifiés sont les suivants :

  • Production cumulée de biogaz
  • rendement spécifique en gaz
  • taux de dégradation
  • Fraction de méthane (facultatif)

Ces résultats sont utilisés aux fins suivantes :

  • Conception du réservoir digestif
  • Contrôle de la stabilisation de la boue
  • évaluation de la récupération d'énergie
  • décisions de classification des déchets

La norme DIN 38414-14 s'applique dans les domaines suivants :

  • stations d'épuration municipales
  • stations d'épuration des eaux usées industrielles
  • Stations d'épuration des boues
  • Évaluations d'impact sur l'environnement
  • projets de recherche sur le biogaz

La norme DIN 38414-14 est considérée comme nécessaire pour les raisons suivantes :

  • Standardisation : Fournit des résultats comparables et reproductibles.
  • Optimisation des processus : Contribue à optimiser les systèmes digestifs anaérobies.
  • Efficacité énergétique : Soutient la planification de la production de biogaz.
  • Protection de l'environnement : Empêche l'élimination des boues instables.
  • Conformité réglementaire : Respecte la réglementation en matière de gestion des déchets.

Sans de telles méthodes standardisées, les résultats obtenus par différents laboratoires ne seraient pas comparables, ce qui entraînerait une conception incorrecte du système digestif ou des problèmes de fonctionnement.

Par conséquent, la norme DIN 38414-14 reste une méthode fondamentale pour l'analyse ciblée des substances perfluoroalkylées dans les matrices solides dans les laboratoires environnementaux allemands, et est fréquemment citée dans les évaluations de la pollution, les projets de dépollution et les recherches sur les produits chimiques persistants dans les sols et les boues.

Depuis de nombreuses années, notre organisation, forte de son personnel compétent et expérimenté, comprend les besoins de ses clients, leur fournit les services d'essais avancés requis et les accompagne dans la mise en place, l'application et l'amélioration de leurs systèmes de management. Dans ce cadre, nous proposons également des services d'essais conformes à la norme DIN 38414-14.

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