DIN 19528 Метод фильтрации для комплексного исследования фильтрационных свойств неорганических и органических веществ

Стандарт «DIN 19528 Фильтрация твердых веществ — Метод фильтрации для комплексного исследования фильтрационного поведения неорганических и органических веществ», опубликованный Немецким институтом стандартизации (DIN), описывает метод колоночной фильтрации (испытание с восходящей колоночной фильтрацией), предназначенный для оценки того, как неорганические (например, тяжелые металлы, соли) и органические вещества (например, ПАУ, другие стойкие загрязнители) выщелачиваются из твердых материалов при воздействии воды в контролируемых и динамических условиях потока.

Этот тест имитирует длительные процессы планирования в следующих сценариях:

• Загрязненная почва и выкопанные материалы
• Отходы (например, зола от сжигания, шлак, строительные и демонтажные отходы)
• Переработанные минеральные материалы
• Материалы, похожие на землю, используемые при земляных работах, благоустройстве территории или засыпке грунта.

Этот метод обеспечивает более реалистичное моделирование полевых условий по сравнению с простыми пакетными/встряхивающими испытаниями (DIN 19529), поскольку он использует непрерывную восходящую фильтрацию через набивную колонку, что позволяет лучше представить зависящие от времени кривые колебаний, эффекты истощения и процессы переноса в пористых средах.

Этот метод особенно полезен в следующих случаях:

• Проведены испытания на соответствие немецким нормам в области обращения с отходами, защиты почвы и переработки отходов.
• Оценка риска выброса загрязняющих веществ в грунтовые или поверхностные воды.
• Характеристика материалов для повторного использования или утилизации.

Основные принципы тестирования следующие:

• Фильтрация вверх по потоку: вода течет вверх через вертикальную колонну, заполненную твердым материалом, чтобы минимизировать преимущественное течение и задержку воздуха.
• Размер частиц: Обычно применяется к гранулированным материалам с максимальным размером зерна до 22,4 мм. На практике/в соответствующих международных адаптациях он обычно составляет максимум 10 мм или 2 мм.
• Элюент: как правило, деминерализованная вода или синтетическая фильтрующая жидкость; анализ проводится при контролируемой температуре (обычно около 20 градусов).
• Соотношение жидкости и твердого вещества: Элюатные фракции собираются при суммарном соотношении жидкости и твердого вещества, например, 0,3, 1,0, 2,0 и 4,0 л/кг (иногда до 10 л/кг для более длительного наблюдения).
• Скорость потока: регулируется для достижения реалистичного времени контакта (например, эквивалентной скорости потока поровой воды в диапазоне см/сутки).
• Подготовка образца: Материал укладывается в колонку слоями с небольшим уплотнением, включая начальную фазу насыщения.
• Анализ: Элюаты фильтруются/центрифугируются, консервируются и анализируются на наличие целевых веществ. Можно построить кумулятивные кривые колебаний.

Данный метод был разработан с учетом требований стандарта «ISO 21268-3 Качество почвы — Процедуры фильтрации для последующего химического и экотоксикологического анализа почвы и почвенных материалов — Часть 3: Испытание фильтрации на входе». Стандарт DIN 19528 содержит ссылки на результаты проверки.

Исследователи используют стандарт DIN 19528 для следующих целей:

• Целью исследования является изучение долговременного выщелачивания тяжелых металлов, солей и органических веществ из переработанных отходов.
• Сравнение пакетных и колоночных методов тестирования на наличие ПФАС и других новых загрязняющих веществ.
• Оптимизация времени тестирования для ускорения проверки соответствия требованиям при сохранении надежности.
• Цель исследования — оценить влияние неравномерного потока и устойчивость результатов.

Данный стандарт часто используется в Германии и соседних странах в контексте экологической инженерии, управления отходами и охраны почв и грунтовых вод.

Вкратце, стандарт DIN 19528 определяет метод испытания на проницаемость колонки для оценки поведения неорганических веществ при выщелачивании из гранулированных отходов и строительных материалов. Этот стандарт широко используется в экологических исследованиях для оценки того, как потенциально опасные элементы могут выделяться при контакте с водой в контролируемых лабораторных условиях.

Этот метод тестирования играет решающую роль в классификации отходов, определении критериев приемки на полигонах и экологической оценке переработанных строительных материалов.

Стандарт DIN 19528 в первую очередь применяется к следующим категориям:

• Гранулированные отходы
• Переработанные строительные материалы
• Промышленные побочные продукты (например, шлак, зола)
• Загрязненные почвы
• Минеральные строительные материалы

Данный стандарт посвящен изучению долговременного поведения фильтрации в условиях, имитирующих естественную фильтрацию (например, просачивание дождевой воды через материал в хранилище или насыпи). В отличие от простых пакетных испытаний, в этом стандарте используется метод динамической колонной фильтрации.

Этот метод, как правило, включает следующие шаги:

• Подготовка образца: Материал измельчают (при необходимости) и просеивают до заданного размера частиц. Образец загружают в вертикальную колонку.
• Процесс фильтрации: деионизированная вода пропускается через колонку либо вверх, либо вниз. Скорость потока тщательно контролируется. Элюатные фракции собираются при заданных соотношениях жидкости и твердого вещества.
• Сбор фракций: Собирается несколько фракций элюата. Каждая фракция анализируется отдельно.
• Химический анализ: Параметры могут включать:
• Тяжелые металлы (например, свинец, кадмий, хром, никель, цинк)
• Основные ионы (хлорид, сульфат)
• значение рН
• Электропроводность

Стандарт DIN 19528 считается важным по следующим причинам:

• Реалистичное моделирование окружающей среды: в отличие от пакетных испытаний фильтрации, этот стандарт имитирует непрерывную инфильтрацию воды, более точно отражая природные условия, такие как осадки.
• Оценка выбросов с учетом временной зависимости предоставляет информацию о: первоначальных эффектах вымывания, долгосрочных закономерностях выбросов и подвижности загрязняющих веществ.
• Соответствие нормативным требованиям: данные DIN 19528 обычно используются в следующих случаях:
• классификация полигонов твердых бытовых отходов
• Оценка экологических рисков
• немецкое и европейское законодательство в области отходов
• Процессы утверждения строительных материалов

Типичные области применения этого стандарта включают:

• Использование переработанных бетонных заполнителей.
• Использование доменного шлака.
• Испытание золы от сжигания отходов.
• Экологическое одобрение строительных заполнителей.
• Оценка рисков повторного использования загрязненной почвы.

В заключение, стандарт DIN 19528 является научно обоснованным и экологически значимым стандартом для оценки поведения гранулированных минеральных материалов при выщелачивании. Имитируя реалистичные условия выщелачивания, он предоставляет важные данные для защиты окружающей среды, управления отходами и внедрения устойчивых методов строительства. Для отраслей, работающих со строительными материалами, переработанными заполнителями или промышленными побочными продуктами, этот стандарт является жизненно важным инструментом для обеспечения соответствия нормативным требованиям и экологической безопасности.

На протяжении многих лет наша организация, располагающая компетентным и опытным персоналом, понимает потребности своих клиентов, предоставляет им необходимые передовые услуги по тестированию и помогает в создании, внедрении и совершенствовании систем управления. В рамках этой деятельности мы также предоставляем услуги по тестированию в соответствии со стандартом DIN 19528.