Kaedah Ujian Standard ASTM D5511-18 untuk Menentukan Biodegradasi Anaerobik Bahan Plastik Di Bawah Keadaan Pencernaan Anaerobik Pepejal Tinggi

Piawaian "Kaedah ujian Standard ASTM D5511-18 untuk menentukan biodegradasi anaerobik bahan plastik di bawah keadaan penghadaman anaerobik pepejal tinggi" yang dibangunkan oleh Persatuan Pengujian dan Bahan Amerika (ASTM) menerangkan kaedah ujian untuk menentukan tahap dan kadar biodegradasi anaerobik bahan plastik di bawah keadaan anaerobik pepejal tinggi. Bahan ujian terdedah kepada inokulum metanogenik yang diperolehi daripada penghadam anaerobik yang beroperasi hanya dengan sisa isi rumah yang telah dirawat terlebih dahulu. Penguraian anaerobik berlaku di bawah pepejal tinggi (lebih daripada 30 peratus daripada jumlah pepejal) dan keadaan statik, tidak bercampur.

Kaedah ujian ini direka bentuk untuk mendapatkan peratusan penukaran karbon dalam sampel kepada karbon gas di bawah keadaan yang terdapat dalam pencerna anaerobik pepejal tinggi yang memproses sisa pepejal perbandaran. Kaedah ujian ini juga mungkin meniru beberapa keadaan di tapak pelupusan yang aktif secara biologi di mana gas yang dihasilkan dipulihkan dan pengeluaran biogas disokong secara aktif oleh inokulasi (cth., pengumpulan bersama enap cemar kumbahan anaerobik, peredaran semula larut lesap anaerobik), kawalan kelembapan (cth., peredaran semula larut lesap), dan kawalan suhu pengedaran semula oksigen jangka pendek (cth., pendiaman semula oksigen).

Kaedah ujian ini direka bentuk untuk digunakan untuk semua bahan plastik yang tidak mengganggu mikroorganisma yang terdapat dalam pencerna anaerobik yang beroperasi dengan sisa isi rumah.

Tuntutan prestasi hendaklah dihadkan kepada keputusan berangka yang dicapai dalam ujian dan tidak boleh digunakan untuk tuntutan biodegradasi yang tidak layak. Laporan hendaklah menyatakan dengan jelas peratusan pengeluaran karbon gas bersih untuk kedua-dua sampel ujian dan rujukan apabila selesai ujian. Selain itu, keputusan tidak boleh diekstrapolasi melebihi tempoh sebenar ujian.

Untuk tujuan piawaian ini, terma dan takrifan yang diberikan dalam piawaian “ASTM D883-00 Terminologi Standard untuk Plastik” terpakai. Selain itu, inokulum metanogenik merujuk kepada sisa organik tercerna secara anaerobik yang mengandungi kepekatan tinggi mikroorganisma penghasil metana anaerobik.

Kaedah ujian yang diterangkan terdiri daripada memilih dan menganalisis bahan yang akan diuji, mendapatkan inokulum anaerobik pekat daripada pencerna berskala makmal anaerobik, menundukkan bahan tersebut kepada penapaian kelompok anaerobik-statik kepada lebih daripada 20 peratus pepejal, mengukur jumlah karbon dalam gas (karbon dioksida dan metana) sebagai fungsi tahap kebolehubahan masa, dan biodegradasi.

Peratusan biodegradasi diperoleh dengan menentukan peratusan penukaran karbon dalam bahan ujian kepada karbon fasa gas (metana dan karbon dioksida). Peratusan biodegradasi ini tidak termasuk jumlah karbon daripada bahan ujian yang ditukar kepada biojisim sel dan tidak dimetabolismekan pula kepada karbon dioksida dan metana.

Biodegradasi plastik dalam unit penghadaman anaerobik pepejal tinggi adalah fenomena penting kerana ia memberi kesan kepada penguraian bahan buangan lain yang dikelilingi oleh plastik dan kualiti serta rupa produk tercerna hasil daripada proses penghadaman anaerobik. Biodegradasi plastik membolehkannya dilupuskan dengan selamat melalui kemudahan rawatan sisa pepejal aerobik dan anaerobik. Prosedur ini telah dibangunkan untuk membolehkan penentuan kadar dan tahap kebolehbiodegradasian anaerobik produk plastik apabila diletakkan dalam pencerna anaerobik pepejal tinggi untuk pengeluaran produk penghadaman daripada sisa pepejal perbandaran.

Oleh kerana terdapat variasi yang luas dalam pembinaan dan pengendalian sistem pencernaan anaerobik dan kerana keperluan peraturan untuk sistem pengkomposan berbeza-beza, prosedur ini tidak bertujuan untuk mensimulasikan persekitaran sistem penghadaman anaerobik pepejal tinggi tertentu. Walau bagaimanapun, ia dijangka menyerupai persekitaran proses penghadaman anaerobik pepejal tinggi yang dikendalikan dalam keadaan optimum. Secara lebih khusus, prosedur ini bertujuan untuk mewujudkan persekitaran makmal standard yang akan membolehkan penentuan biodegradasi anaerobik yang cepat dan boleh dihasilkan semula di bawah keadaan penghadaman pepejal tinggi.

Peralatan utama yang digunakan dalam ujian ini termasuk:

• Silinder graduan terbalik atau lajur plastik dalam peranti lain yang sesuai untuk mengukur isipadu air atau gas. Air yang bersentuhan dengan gas hendaklah mempunyai nilai pH kurang daripada dua untuk keseluruhan tempoh ujian untuk mengelakkan kehilangan karbon dioksida melalui pelarutan dalam air. Alat pengukur isipadu gas dan paip gas mestilah berkualiti yang mencukupi untuk mengelakkan penghijrahan dan resapan gas antara sistem dan udara sekeliling.
• Kromatografi gas (pilihan) atau peranti lain yang dilengkapi dengan pengesan dan lajur yang sesuai untuk mengukur kepekatan metana dan karbon dioksida dalam gas yang dipancarkan.
• Inkubator atau mandian air panas yang mampu memegang botol ujian pada 37 darjah tambah/tolak 2 darjah atau 52 darjah tambah/tolak 2 darjah untuk tempoh ujian.
• Kelalang erlenmeyer dengan kapasiti yang mencukupi untuk ujian dan dengan bukaan sekurang-kurangnya 7 cm diameter (dilaraskan supaya tiada gas yang hilang).
• Meter pH, keseimbangan ketepatan (60,1 g), neraca analitik (60,1 mg), termometer dan barometer.
• Instrumen yang sesuai untuk menentukan kepekatan asid lemak meruap, jumlah nitrogen Kjeldahl, nitrogen ammonia, pepejal kering (105 darjah) dan pepejal meruap (550 darjah) melalui kromatografi suntikan akueus.

Sampel ujian mesti mempunyai kandungan karbon yang mencukupi, dianalisis mengikut ASTM D4129-05, untuk menghasilkan isipadu karbon dioksida dan metana yang boleh diukur dengan tepat oleh peranti tangkapan yang diterangkan.

Spesimen ujian mungkin dalam bentuk filem, serbuk, pelet, artikel berbentuk atau tulang anjing dan boleh diterima jika ia mematuhi ASTM D618-21. Persediaan ujian mesti mampu memproses item 100 mm x 50 mm x 4 mm tebal.

Organisasi kami mempunyai kakitangan yang kuat yang mengikuti perkembangan dalam bidang sains dan teknologi di dunia dan sentiasa memperbaiki dirinya. Di antara banyak kajian ujian, pengukuran, analisis dan penilaian yang disediakan untuk perniagaan dalam pelbagai sektor, terdapat juga perkhidmatan ujian mengikut piawaian "Kaedah ujian standard ASTM D5511-18 untuk menentukan biodegradasi anaerobik bahan plastik di bawah keadaan penghadaman anaerobik pepejal tinggi".