DIN 19528 Metoda filtracji do łącznego badania zachowania się filtrów substancji nieorganicznych i organicznych

Norma „DIN 19528 Filtracja ciał stałych – Metoda filtracji do łącznego badania właściwości filtracyjnych substancji nieorganicznych i organicznych”, opublikowana przez Niemiecki Instytut Normalizacyjny (DIN), opisuje metodę badania filtracji kolumnowej (badanie filtracji kolumnowej w górę) przeznaczoną do oceny, w jaki sposób substancje nieorganiczne (np. metale ciężkie, sole) i organiczne (np. WWA, inne trwałe zanieczyszczenia) wypłukują się z materiałów stałych wystawionych na działanie wody w warunkach kontrolowanego i dynamicznego przepływu.

Test ten symuluje długotrwałe procesy ślizgowe w następujących scenariuszach:

• Zanieczyszczona gleba i wykopane materiały
• Materiały odpadowe (np. popiół ze spalania, żużel, odpady budowlane i rozbiórkowe)
• Materiały mineralne pochodzące z recyklingu
• Materiały przypominające ziemię, stosowane w robotach ziemnych, kształtowaniu krajobrazu lub jako nasypy.

Metoda ta zapewnia bardziej realistyczną symulację warunków terenowych w porównaniu do prostych testów zbiorczych/wstrząsowych (DIN 19529), ponieważ wykorzystuje ciągłą filtrację w górę przez wypełnioną kolumnę, co pozwala na lepsze odwzorowanie krzywych oscylacji zależnych od czasu, efektów wyczerpywania i procesów transportu w ośrodkach porowatych.

Metoda ta jest szczególnie cenna w następujących przypadkach:

• Testy zgodności z niemieckimi przepisami dotyczącymi odpadów, ochrony gleby i recyklingu.
• Ocena ryzyka przedostania się zanieczyszczeń do wód gruntowych lub powierzchniowych.
• Charakterystyka materiałów nadających się do ponownego wykorzystania lub utylizacji.

Podstawowe zasady testowania są następujące:

• Filtracja wstępna: Woda przepływa w górę przez pionową kolumnę wypełnioną materiałem stałym, aby zminimalizować przepływ preferencyjny i zatrzymywanie powietrza.
• Wielkość cząstek: Zwykle stosowana do materiałów ziarnistych o maksymalnej wielkości ziarna do 22,4 mm. W praktyce/odpowiednich adaptacjach międzynarodowych, zazwyczaj wynosi ona maksymalnie 10 mm lub 2 mm.
• Eluent: Zwykle woda demineralizowana lub syntetyczny płyn filtracyjny; test przeprowadza się w kontrolowanej temperaturze (zwykle około 20 stopni).
• Stosunek ciecz-ciało stałe: Frakcje eluatu zbiera się przy skumulowanym stosunku ciecz-ciało stałe, takim jak 0,3, 1,0, 2,0 i 4,0 l/kg (czasami zwiększanym do 10 l/kg w celu uzyskania dłuższego okresu przechowywania).
• Szybkość przepływu: kontrolowana w celu uzyskania realistycznych czasów kontaktu (np. równoważne prędkości przepływu wody w porach w zakresie cm/dzień).
• Przygotowanie próbki: Materiał jest pakowany do kolumny warstwami z lekkim zagęszczeniem, łącznie z początkową fazą nasycenia.
• Analiza: Eluaty są filtrowane/wirowane, konserwowane i analizowane pod kątem substancji docelowych. Można wykreślić krzywe oscylacji kumulacyjnych.

Metoda ta została w szczególności opracowana i zweryfikowana zgodnie z normą „ISO 21268-3 Jakość gleby – Procedury filtracji do późniejszych badań chemicznych i ekotoksykologicznych gleby i materiałów glebowych – Część 3: Badanie filtracji wstępnej”. Norma DIN 19528 odnosi się do wyników weryfikacji.

Naukowcy wykorzystują normę DIN 19528 w następujących celach:

• Badanie długotrwałego wypłukiwania metali ciężkich, soli i materii organicznej z przetworzonych materiałów odpadowych.
• Porównanie testów wsadowych i kolumnowych w celu wykrycia PFAS i innych nowych zanieczyszczeń.
• Optymalizacja czasu testowania w celu szybszego przeprowadzenia testów zgodności przy jednoczesnym zachowaniu niezawodności.
• Aby ocenić efekty nierównomiernego przepływu i jego odporność.

Norma ta jest często przywoływana w Niemczech i krajach sąsiednich w kontekście inżynierii środowiska, gospodarki odpadami oraz ochrony gleby i wód gruntowych.

W skrócie, norma DIN 19528 definiuje metodę badania przepuszczalności kolumny, służącą do oceny wymywania substancji nieorganicznych z odpadów granulowanych i materiałów budowlanych. Norma ta jest szeroko stosowana w badaniach środowiskowych w celu oceny, w jaki sposób potencjalnie niebezpieczne pierwiastki mogą być uwalniane w kontakcie z wodą w kontrolowanych warunkach laboratoryjnych.

Ta metoda badawcza odgrywa kluczową rolę w klasyfikacji odpadów, kryteriach przyjmowania odpadów na składowiska oraz ocenie oddziaływania na środowisko materiałów budowlanych poddanych recyklingowi.

Norma DIN 19528 ma zastosowanie przede wszystkim do następujących zagadnień:

• Granulowane materiały odpadowe
• Materiały budowlane z recyklingu
• Produkty uboczne przemysłu (np. żużel, popiół)
• Zanieczyszczone gleby
• Wyroby budowlane mineralne

Niniejsza norma koncentruje się na długotrwałym zachowaniu przesiąkania w warunkach symulujących naturalne przesiąkanie (np. woda deszczowa przepływająca przez materiał w magazynie lub nasypie). W przeciwieństwie do prostych badań wsadowych, niniejsza norma wykorzystuje metodę dynamicznego przesiąkania w kolumnie.

Metoda ta zazwyczaj przebiega następująco:

• Przygotowanie próbki: Materiał jest kruszony (w razie potrzeby) i przesiewany do uzyskania określonej wielkości cząstek. Próbka jest umieszczana w pionowej kolumnie.
• Proces filtracji: Woda dejonizowana jest przepuszczana przez kolumnę w górę lub w dół. Prędkość przepływu jest starannie kontrolowana. Frakcje eluatu są zbierane w określonych proporcjach ciecz-ciało stałe.
• Zbieranie frakcji: Zbiera się kilka frakcji eluatu. Każda frakcja jest analizowana oddzielnie.
• Analiza chemiczna: Parametry mogą obejmować:
• Metale ciężkie (np. ołów, kadm, chrom, nikiel, cynk)
• Główne jony (chlorek, siarczan)
• wartość pH
• Przewodność elektryczna

Normę DIN 19528 uważa się za ważną z następujących powodów:

• Realistyczna symulacja środowiskowa: W przeciwieństwie do testów filtracji wsadowej, norma ta symuluje ciągłą infiltrację wody, lepiej odzwierciedlając warunki naturalne, takie jak opady deszczu.
• Ocena emisji w zależności od czasu dostarcza informacji na temat: początkowych efektów wypłukiwania, długoterminowych wzorców emisji i mobilności zanieczyszczeń.
• Zgodność z przepisami: dane normy DIN 19528 są zazwyczaj wykorzystywane w następujących celach:
• Klasyfikacja składowisk odpadów
• Ocena ryzyka środowiskowego
• Niemieckie i europejskie przepisy dotyczące odpadów
• Procesy zatwierdzania materiałów budowlanych

Typowe zastosowania tej normy obejmują:

• Wykorzystanie kruszyw betonowych pochodzących z recyklingu.
• Wykorzystanie żużla wielkopiecowego.
• Badanie popiołu pochodzącego ze spalania.
• Zatwierdzenie środowiskowe materiałów wypełniających budowę.
• Ocena ryzyka ponownego wykorzystania skażonej gleby.

Podsumowując, norma DIN 19528 jest naukowo uzasadnioną i istotną z punktu widzenia ochrony środowiska normą do oceny wymywania ziarnistych materiałów mineralnych. Symulując realistyczne warunki wymywania, dostarcza ona kluczowych danych dla ochrony środowiska, gospodarki odpadami i zrównoważonych praktyk budowlanych. Dla branż wykorzystujących materiały budowlane, kruszywa pochodzące z recyklingu lub przemysłowe produkty uboczne, norma ta stanowi kluczowe narzędzie w zapewnianiu zgodności z przepisami i bezpieczeństwa środowiskowego.

Nasza organizacja, dysponująca kompetentną i doświadczoną kadrą, od wielu lat rozumie potrzeby swoich klientów, zapewniając im zaawansowane usługi testowe, których potrzebują, oraz wspierając ich we wdrażaniu, wdrażaniu i doskonaleniu systemów zarządzania. W tym zakresie świadczymy również usługi testowe zgodne z normą DIN 19528.