O padrão "Método de teste padrão ASTM D5511-18 para determinar a biodegradação anaeróbica de materiais plásticos sob condições de digestão anaeróbica com alto teor de sólidos", desenvolvido pela Sociedade Americana de Testes e Materiais (ASTM), descreve um método de teste para determinar o grau e a taxa de biodegradação anaeróbica de materiais plásticos sob condições anaeróbicas com alto teor de sólidos. Os materiais de teste são expostos a um inóculo metanogênico derivado de digestores anaeróbicos que operam apenas com resíduos domésticos pré-tratados. A decomposição anaeróbica ocorre em condições de alto teor de sólidos (mais de 30% do total de sólidos) e estáticas, sem mistura.
Este método de teste foi desenvolvido para obter a porcentagem de conversão de carbono em uma amostra para carbono gasoso sob condições encontradas em digestores anaeróbicos de alto teor de sólidos que processam resíduos sólidos urbanos. Este método de teste também pode imitar algumas condições em aterros sanitários biologicamente ativos onde o gás produzido é recuperado e a produção de biogás é ativamente apoiada pela inoculação (por exemplo, coacumulação de lodo de esgoto anaeróbico, recirculação de chorume anaeróbico), controle de umidade (por exemplo, recirculação de chorume) e controle de temperatura (por exemplo, injeção de oxigênio de curto prazo, aquecimento de chorume recirculado).
Este método de teste foi desenvolvido para ser aplicável a todos os materiais plásticos que não interferem com microrganismos encontrados em digestores anaeróbicos que operam com resíduos domésticos.
As alegações de desempenho devem ser limitadas ao resultado numérico obtido nos testes e não devem ser usadas para alegações biodegradáveis não qualificadas. Os relatórios devem indicar claramente a porcentagem de produção líquida de carbono gasoso para amostras de teste e de referência na conclusão do teste. Além disso, os resultados não devem ser extrapolados além da duração real do teste.
Para os fins desta norma, aplicam-se os termos e definições fornecidos na norma “ASTM D883-00 Terminologia Padrão para Plásticos”. Além disso, inóculo metanogênico refere-se a resíduos orgânicos digeridos anaerobicamente contendo alta concentração de microrganismos anaeróbicos produtores de metano.
O método de teste descrito consiste em selecionar e analisar o material a ser testado, obter inóculo anaeróbico concentrado de um digestor anaeróbico em escala laboratorial, submeter o material à fermentação anaeróbica-estática em batelada até mais de 20% de sólidos, medir o carbono total no gás (dióxido de carbono e metano) em função do tempo e avaliar o grau de biodegradabilidade.
A biodegradabilidade percentual é obtida pela determinação da conversão percentual de carbono no material de teste em carbono na fase gasosa (metano e dióxido de carbono). Essa porcentagem de biodegradabilidade não inclui a quantidade de carbono da substância de teste que é convertida em biomassa celular e não metabolizada em dióxido de carbono e metano.
A biodegradação de um plástico em uma unidade de digestão anaeróbica de alto teor de sólidos é um fenômeno importante porque afeta a decomposição de outros materiais residuais cercados pelo plástico e a qualidade e a aparência do produto digerido resultante do processo de digestão anaeróbica. A biodegradação de plásticos permite que eles sejam descartados com segurança por meio de instalações de tratamento de resíduos sólidos aeróbicos e anaeróbicos. Este procedimento foi desenvolvido para permitir a determinação da taxa e do grau de biodegradabilidade anaeróbica de produtos plásticos quando colocados em um digestor anaeróbico de alto teor de sólidos para a produção de produtos digestatos a partir de resíduos sólidos urbanos.
Como há uma grande variação na construção e operação de sistemas de digestão anaeróbica e como os requisitos regulatórios para sistemas de compostagem variam, este procedimento não se destina a simular o ambiente de um sistema específico de digestão anaeróbica com alto teor de sólidos. No entanto, espera-se que ele se assemelhe ao ambiente de um processo de digestão anaeróbica com alto teor de sólidos operado em condições ótimas. Mais especificamente, o procedimento visa criar um ambiente de laboratório padrão que permitirá a determinação rápida e reprodutível da biodegradabilidade anaeróbica sob condições de digestão com alto teor de sólidos.
Os principais equipamentos utilizados nestes testes incluem:
A amostra de teste deve ter teor de carbono suficiente, analisado de acordo com a norma ASTM D4129-05, para produzir volumes de dióxido de carbono e metano que possam ser medidos com precisão pelos dispositivos de captura descritos.
O espécime de teste pode estar na forma de filme, pó, pellets, artigos moldados ou ossos de cachorro e é aceitável se estiver em conformidade com a norma ASTM D618-21. A configuração do teste deve ser capaz de processar itens de 100 mm x 50 mm x 4 mm de espessura.
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