Metode Uji Standar ASTM D5511-18 untuk Menentukan Biodegradasi Anaerobik Bahan Plastik dalam Kondisi Pencernaan Anaerobik Padatan Tinggi

Standar "ASTM D5511-18 Metode uji standar untuk menentukan biodegradasi anaerobik bahan plastik dalam kondisi pencernaan anaerobik padatan tinggi" yang dikembangkan oleh American Society for Testing and Materials (ASTM) menjelaskan metode uji untuk menentukan derajat dan laju biodegradasi anaerobik bahan plastik dalam kondisi anaerobik padatan tinggi. Bahan uji dihadapkan pada inokulum metanogenik yang berasal dari pengolah anaerobik yang hanya beroperasi dengan limbah rumah tangga yang telah diolah terlebih dahulu. Dekomposisi anaerobik terjadi pada kondisi padatan tinggi (lebih dari 30 persen padatan total) dan statis, tidak tercampur.

Metode pengujian ini dirancang untuk memperoleh persentase konversi karbon dalam sampel menjadi karbon gas dalam kondisi yang ditemukan dalam digester anaerobik padatan tinggi yang memproses limbah padat kota. Metode pengujian ini juga dapat menyerupai beberapa kondisi di tempat pembuangan sampah yang aktif secara biologis, di mana gas yang dihasilkan dipulihkan dan produksi biogas didukung secara aktif oleh inokulasi (misalnya, ko-akumulasi lumpur limbah anaerobik, resirkulasi lindi anaerobik), pengendalian kelembapan (misalnya, resirkulasi lindi), dan pengendalian suhu (misalnya, injeksi oksigen jangka pendek, pemanasan lindi yang diresirkulasi).

Metode pengujian ini dirancang agar dapat diterapkan pada semua bahan plastik yang tidak mengganggu mikroorganisme yang ditemukan dalam digester anaerobik yang beroperasi dengan limbah rumah tangga.

Klaim kinerja harus dibatasi pada hasil numerik yang dicapai dalam pengujian dan tidak boleh digunakan untuk klaim biodegradable yang tidak memenuhi syarat. Laporan harus menyatakan dengan jelas persentase produksi karbon gas bersih untuk sampel uji dan referensi pada penyelesaian pengujian. Selain itu, hasil tidak boleh diekstrapolasi melampaui durasi pengujian sebenarnya.

Untuk tujuan standar ini, istilah dan definisi yang diberikan dalam standar “Terminologi Standar ASTM D883-00 untuk Plastik” berlaku. Selain itu, inokulum metanogenik mengacu pada limbah organik yang dicerna secara anaerobik yang mengandung konsentrasi tinggi mikroorganisme penghasil metana anaerobik.

Metode pengujian yang dijelaskan terdiri dari pemilihan dan analisis material yang akan diuji, mendapatkan inokulum anaerobik terkonsentrasi dari digester skala laboratorium anaerobik, memasukkan material ke dalam fermentasi batch anaerobik-statis hingga lebih dari 20 persen padatan, mengukur total karbon dalam gas (karbon dioksida dan metana) sebagai fungsi waktu, dan mengevaluasi tingkat biodegradabilitas.

Persentase biodegradabilitas diperoleh dengan menentukan persentase konversi karbon dalam bahan uji menjadi karbon fase gas (metana dan karbon dioksida). Persentase biodegradabilitas ini tidak termasuk jumlah karbon dari zat uji yang diubah menjadi biomassa sel dan tidak dimetabolisme menjadi karbon dioksida dan metana.

Biodegradasi plastik dalam unit pencernaan anaerobik padatan tinggi merupakan fenomena penting karena memengaruhi penguraian bahan limbah lain di sekitar plastik dan kualitas serta tampilan produk yang dicerna sebagai hasil proses pencernaan anaerobik. Biodegradasi plastik memungkinkannya dibuang dengan aman melalui fasilitas pengolahan limbah padat aerobik dan anaerobik. Prosedur ini dikembangkan untuk memungkinkan penentuan laju dan derajat biodegradabilitas anaerobik dari produk plastik saat ditempatkan dalam digester anaerobik padatan tinggi untuk produksi produk digestat dari limbah padat kota.

Karena terdapat variasi yang luas dalam konstruksi dan pengoperasian sistem pencernaan anaerobik dan karena persyaratan peraturan untuk sistem pengomposan bervariasi, prosedur ini tidak dimaksudkan untuk mensimulasikan lingkungan sistem pencernaan anaerobik padatan tinggi tertentu. Namun, diharapkan menyerupai lingkungan proses pencernaan anaerobik padatan tinggi yang dioperasikan dalam kondisi optimal. Lebih khusus lagi, prosedur ini bertujuan untuk menciptakan lingkungan laboratorium standar yang akan memungkinkan penentuan biodegradabilitas anaerobik yang cepat dan dapat direproduksi dalam kondisi pencernaan padatan tinggi.

Peralatan utama yang digunakan dalam pengujian ini meliputi:

• Silinder ukur terbalik atau kolom plastik pada perangkat lain yang cocok untuk mengukur volume air atau gas. Air yang bersentuhan dengan gas harus memiliki nilai pH kurang dari dua selama seluruh durasi pengujian untuk mencegah hilangnya karbon dioksida karena larut dalam air. Alat pengukur volume gas dan pipa gas harus memiliki kualitas yang cukup untuk mencegah migrasi dan difusi gas antara sistem dan udara sekitar.
• Kromatografi gas (opsional) atau perangkat lain yang dilengkapi dengan detektor dan kolom yang sesuai untuk mengukur konsentrasi metana dan karbon dioksida dalam gas yang dipancarkan.
• Inkubator atau bak air panas yang mampu menampung tabung uji pada suhu 37 derajat plus/minus 2 derajat atau 52 derajat plus/minus 2 derajat selama berlangsungnya pengujian.
• Labu Erlenmeyer dengan kapasitas yang cukup untuk pengujian dan dengan bukaan minimal diameter 7 cm (disesuaikan sehingga tidak ada gas yang hilang).
• pH meter, neraca presisi (60,1 g), neraca analitik (60,1 mg), termometer dan barometer.
• Instrumen yang cocok untuk menentukan asam lemak volatil, total nitrogen Kjeldahl, nitrogen amonia, padatan kering (105 derajat) dan padatan volatil (550 derajat) dengan kromatografi injeksi berair.

Sampel uji harus memiliki kandungan karbon yang cukup, dianalisis sesuai dengan ASTM D4129-05, untuk menghasilkan volume karbon dioksida dan metana yang dapat diukur secara akurat oleh perangkat penangkap yang dijelaskan.

Spesimen uji dapat berupa film, bubuk, pelet, barang berbentuk, atau tulang anjing dan dapat diterima jika mematuhi ASTM D618-21. Peralatan pengujian harus mampu memproses benda dengan ketebalan 100 mm x 50 mm x 4 mm.

Organisasi kami memiliki staf yang kuat yang mengikuti dengan cermat perkembangan bidang sains dan teknologi di dunia dan terus-menerus meningkatkan diri. Di antara berbagai pengujian, pengukuran, analisis, dan studi evaluasi yang disediakan untuk bisnis di berbagai sektor, ada juga layanan pengujian sesuai dengan standar “Metode uji standar ASTM D5511-18 untuk menentukan biodegradasi anaerobik bahan plastik dalam kondisi pencernaan anaerobik padatan tinggi”.