ASTM D5338 การกำหนดการสลายตัวทางชีวภาพของวัสดุพลาสติกโดยใช้อากาศภายใต้สภาวะการทำปุ๋ยหมักแบบควบคุม

ASTM D5338 การกำหนดการสลายตัวทางชีวภาพของวัสดุพลาสติกโดยใช้อากาศภายใต้สภาวะการทำปุ๋ยหมักแบบควบคุม

มาตรฐาน “ASTM D5338 วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับการพิจารณาการย่อยสลายทางชีวภาพแบบใช้อากาศของวัสดุพลาสติกภายใต้สภาวะการทำปุ๋ยหมักที่ควบคุม รวมถึงอุณหภูมิที่ชอบความร้อน” ที่พัฒนาโดยสมาคมการทดสอบและวัสดุแห่งสหรัฐอเมริกา (ASTM) อธิบายวิธีการทดสอบสำหรับการพิจารณาระดับและอัตราการย่อยสลายทางชีวภาพแบบใช้อากาศของวัสดุพลาสติกที่สัมผัสกับสภาพแวดล้อมการทำปุ๋ยหมักที่ควบคุมที่อุณหภูมิที่ชอบความร้อนภายใต้สภาวะในห้องปฏิบัติการ

ASTM D5338 การกำหนดการสลายตัวทางชีวภาพของวัสดุพลาสติกโดยใช้อากาศภายใต้สภาวะการทำปุ๋ยหมักแบบควบคุม

วิธีทดสอบนี้ออกแบบมาเพื่อให้ได้ผลลัพธ์การทดสอบที่ทำซ้ำได้และทำซ้ำได้ภายใต้สภาวะควบคุมที่เลียนแบบสภาวะการทำปุ๋ยหมักที่อุณหภูมิเทอร์โมฟิลิก วัสดุที่ใช้ทดสอบจะถูกนำไปสัมผัสกับเชื้อจุลินทรีย์ที่ได้จากปุ๋ยหมักจากขยะมูลฝอยของเทศบาล การทำปุ๋ยหมักแบบใช้อากาศจะเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่มีการตรวจสอบและควบคุมอุณหภูมิ การเติมอากาศ และความชื้นอย่างใกล้ชิด

ระหว่างการทำปุ๋ยหมัก อุณหภูมิที่เหมาะสมกับอุณหภูมิห้องสามารถทำได้ง่ายที่สุดในโรงงานขนาดใหญ่ที่มีการบริหารจัดการอย่างมืออาชีพ อย่างไรก็ตาม อุณหภูมิที่เหมาะสมเช่นนี้สามารถทำได้ในหน่วยทำปุ๋ยหมักขนาดเล็กสำหรับที่อยู่อาศัย ซึ่งมักเรียกว่าการทำปุ๋ยหมักในสวนหลังบ้านหรือที่บ้าน

วิธีทดสอบนี้ออกแบบมาเพื่อหาเปอร์เซ็นต์ของคาร์บอนในตัวอย่างที่ถูกเปลี่ยนเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ นอกจากนี้ยังมีการตรวจสอบอัตราการย่อยสลายทางชีวภาพอีกด้วย วิธีทดสอบนี้ออกแบบมาเพื่อใช้ได้กับวัสดุพลาสติกทุกชนิดที่ใช้ทำปุ๋ยหมักในโรงงานที่มีอุณหภูมิเทอร์โมฟิลิก

การย่อยสลายทางชีวภาพของพลาสติกในหน่วยทำปุ๋ยหมักมีความสำคัญ เนื่องจากอาจส่งผลต่อการย่อยสลายของวัสดุอื่นๆ ที่อยู่รอบๆ พลาสติก รวมถึงคุณภาพและรูปลักษณ์ของวัสดุที่ย่อยสลายได้ การย่อยสลายทางชีวภาพของพลาสติกยังช่วยให้สามารถกำจัดพลาสติกเหล่านี้ได้อย่างปลอดภัยผ่านโรงทำปุ๋ยหมักขนาดใหญ่ที่ได้รับการจัดการอย่างมืออาชีพ และที่พักอาศัยที่บริหารจัดการอย่างดีซึ่งมีอุณหภูมิที่เหมาะสม กระบวนการนี้ได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อให้สามารถประเมินอัตราและระดับความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพแบบใช้อากาศของผลิตภัณฑ์พลาสติกเมื่อผ่านกระบวนการทำปุ๋ยหมักที่มีการควบคุม

เนื่องจากโรงหมักปุ๋ยมีความแตกต่างกันอย่างมากในด้านการก่อสร้างและการดำเนินงาน และเนื่องจากข้อกำหนดทางกฎหมายสำหรับระบบหมักปุ๋ยมีความแตกต่างกัน กระบวนการนี้จึงไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อจำลองสภาพแวดล้อมของระบบหมักปุ๋ยเฉพาะ อย่างไรก็ตาม คาดว่าจะเลียนแบบสภาพแวดล้อมของการดำเนินการหมักปุ๋ยภายใต้สภาวะที่เหมาะสมที่สุดเพื่อให้ได้อุณหภูมิที่เหมาะสม โดยเฉพาะอย่างยิ่ง กระบวนการนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อสร้างสภาพแวดล้อมห้องปฏิบัติการมาตรฐานที่จะช่วยให้สามารถประเมินความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพแบบใช้อากาศได้อย่างรวดเร็วและทำซ้ำได้ภายใต้สภาวะการควบคุมการหมักปุ๋ย

ASTM D5338 เป็นวิธีการทดสอบที่สำคัญที่ออกแบบมาเพื่อประเมินการย่อยสลายทางชีวภาพแบบใช้อากาศของวัสดุพลาสติกภายใต้สภาวะการทำปุ๋ยหมักที่มีการควบคุม มาตรฐานนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการประเมินผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของพลาสติกที่ใช้สำหรับการทำปุ๋ยหมัก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโรงงานเทศบาลหรือโรงงานอุตสาหกรรม ด้วยการจำลองสภาพแวดล้อมการทำปุ๋ยหมักที่มีการควบคุมที่อุณหภูมิเทอร์โมฟิลิก มาตรฐานนี้จึงให้ผลลัพธ์ที่ทำซ้ำได้เพื่อประเมินขอบเขตและอัตราการย่อยสลายทางชีวภาพ

กล่าวโดยสรุป วิธีการนี้วัดประสิทธิภาพการย่อยสลายวัสดุพลาสติกผ่านกระบวนการแอโรบิกในสภาพแวดล้อมการทำปุ๋ยหมักที่มีการควบคุม มาตรฐานนี้เทียบเท่ากับ ISO 14855 “การกำหนดความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพแบบแอโรบิกสูงสุดของวัสดุพลาสติกภายใต้สภาวะการทำปุ๋ยหมักที่มีการควบคุม – วิธีการวิเคราะห์คาร์บอนไดออกไซด์ที่ระเหยออกมา” และเป็นองค์ประกอบสำคัญของมาตรฐาน ASTM D6400 สำหรับพลาสติกที่ย่อยสลายได้ ซึ่งได้รับการยอมรับจากหน่วยงานกำกับดูแลและหน่วยงานรัฐบาลสำหรับการกล่าวอ้างเรื่องความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ

วัตถุประสงค์หลักของมาตรฐานนี้มีดังนี้:

  • การวัดการย่อยสลายทางชีวภาพ: กำหนดปริมาณและอัตราการย่อยสลายทางชีวภาพโดยใช้ออกซิเจนโดยการวัดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในระหว่างกระบวนการทำปุ๋ยหมัก
  • การจำลองสภาวะการทำปุ๋ยหมัก: เลียนแบบสภาพแวดล้อมการทำปุ๋ยหมักที่เหมาะสมที่สุด โดยทั่วไปอยู่ที่อุณหภูมิเทอร์โมฟิลิก (58 องศา) เพื่อประเมินประสิทธิภาพของวัสดุในโรงงานทำปุ๋ยหมักในโลกแห่งความเป็นจริง
  • การรับประกันความสามารถในการทำซ้ำได้: ให้วิธีการห้องปฏิบัติการมาตรฐานเพื่อให้แน่ใจว่าผลการทดสอบมีความสอดคล้องและเชื่อถือได้

วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM D5338 เกี่ยวข้องกับการนำวัสดุพลาสติกไปสัมผัสกับสภาพแวดล้อมการทำปุ๋ยหมักที่มีการควบคุม โดยใช้หัวเชื้อที่ได้จากปุ๋ยหมักขยะมูลฝอยของเทศบาล กระบวนการนี้ได้รับการตรวจสอบอย่างละเอียดเพื่อให้แน่ใจว่ามีสภาวะอุณหภูมิ การระบายอากาศ และความชื้นที่เหมาะสมที่สุด ส่วนประกอบสำคัญของวิธีการนี้ ได้แก่:

  • วัสดุทดสอบ:
    • รายการทดสอบ: ใช้ได้กับวัสดุพลาสติกทุกชนิดที่ใช้ในการทำปุ๋ยหมัก รวมถึงฟิล์ม เม็ด ผง หรือผลิตภัณฑ์ที่มีรูปร่าง เช่น กระดูกสุนัข
    • ปริมาณคาร์บอนอินทรีย์: การคำนวณปริมาณการผลิตคาร์บอนไดออกไซด์เชิงทฤษฎีจำเป็นต้องทราบปริมาณคาร์บอนอินทรีย์ของวัสดุทดสอบ ซึ่งสามารถหาค่าได้จากการวิเคราะห์ธาตุหรือสูตรตัวอย่าง

ดำเนินการตรวจสอบดังต่อไปนี้:

    • การควบคุมเชิงบวก: ใช้โพลิเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่มีการกำหนดไว้อย่างชัดเจน เช่น เซลลูโลสไมโครคริสตัลไลน์เกรดโครมาโทกราฟีชั้นบาง (ขนาดอนุภาคสูงสุด 20 µm) เพื่อตรวจสอบการตั้งค่าการทดสอบ
    • การควบคุมเชิงลบ: วัสดุที่ไม่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ เช่น โพลีเอทิลีน ช่วยให้มั่นใจถึงความจำเพาะของกระบวนการย่อยสลายทางชีวภาพ
    • การควบคุมช่องว่าง: ใช้เฉพาะอินโนคูลัมในการวัดการผลิตคาร์บอนไดออกไซด์พื้นฐาน
  • การตั้งค่าการทดสอบ:
      • เชื้อจุลินทรีย์: ได้จากปุ๋ยหมักที่ผ่านการเติมอากาศอย่างดี (อายุ 2-4 เดือน) ซึ่งได้มาจากขยะมูลฝอยชุมชน ร่อนจนมีความหนาไม่เกิน 10 มิลลิเมตร และปราศจากวัสดุเฉื่อยขนาดใหญ่ เช่น แก้วหรือหิน ใช้ของแข็งแห้งประมาณ 600 กรัม
      • ปริมาณสารทดสอบ: โดยทั่วไป ของแข็งแห้ง 100 กรัมของสารทดสอบจะถูกผสมกับเชื้อเพาะ
      • ขนาดเครื่องปฏิกรณ์: ถังปุ๋ยหมักควรมีขนาด 2-5 ลิตร และไม่ควรเติมส่วนผสมทดสอบเกินสามในสี่ส่วน เพื่อให้แน่ใจว่ามีการเติมอากาศเพียงพอ
      • จำนวนเครื่องปฏิกรณ์: ใช้เครื่องปฏิกรณ์อย่างน้อย 12 เครื่อง: 3 เครื่องสำหรับสารทดสอบ 3 เครื่องสำหรับตัวควบคุมเปล่า 3 เครื่องสำหรับตัวควบคุมบวก และ 3 เครื่องสำหรับตัวควบคุมลบ
  • เงื่อนไขการทดสอบ:
      • อุณหภูมิ: คงไว้ที่ 58 องศาเพื่อจำลองสภาวะการทำปุ๋ยหมักแบบเทอร์โมฟิลิก
      • การระบายอากาศและความชื้น: ตรวจสอบและควบคุมอย่างใกล้ชิดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของจุลินทรีย์
      • การผสม: ปุ๋ยหมักจะถูกผสมทุกสัปดาห์เพื่อป้องกันการแทรกซึมและเพื่อให้แน่ใจว่าจุลินทรีย์จะโจมตีวัสดุทดสอบอย่างสม่ำเสมอ
      • ระยะเวลา: โดยทั่วไปคือ 45 วัน แต่สามารถขยายได้ถึง 180 วัน ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของวัสดุและข้อกำหนดในการทดสอบ
  • การวัด:
      • วิวัฒนาการของคาร์บอนไดออกไซด์: การย่อยสลายทางชีวภาพวัดได้โดยการวัดการผลิตคาร์บอนไดออกไซด์ โดยปกติจะใช้เครื่องวัดการหายใจด้วยอุปกรณ์กำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ อุปกรณ์ไทเทรต หรือสำหรับการวัดที่บ่อยกว่า (ทุก 3–6 ชั่วโมง) จะใช้แก๊สโครมาโทกราฟี
      • เปอร์เซ็นต์การย่อยสลายทางชีวภาพ : คำนวณตามสูตรที่กำหนดไว้ในมาตรฐาน

    มาตรฐาน ASTM D5338 ถือว่ามีความสำคัญด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้:

    • การปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม: ผู้ผลิตสนับสนุนการอ้างสิทธิ์ความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมโดยให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ของตนเป็นไปตามข้อกำหนดทางกฎหมายสำหรับการทำปุ๋ยหมัก
    • ความมั่นใจของผู้บริโภค: การรับรอง ASTM D5338 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของมาตรฐาน ASTM D6400 ช่วยให้ผู้บริโภคมั่นใจได้ว่าผลิตภัณฑ์จะย่อยสลายทางชีวภาพในโรงงานทำปุ๋ยหมัก ซึ่งจะช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
    • งานวิจัยและพัฒนา: ส่งเสริมนวัตกรรมในวัสดุที่ยั่งยืนโดยจัดเตรียมวิธีมาตรฐานสำหรับการพัฒนาและทดสอบพลาสติกชีวภาพที่ย่อยสลายได้ใหม่
    • คุณภาพของปุ๋ยหมัก: การย่อยสลายทางชีวภาพของพลาสติกในหน่วยปุ๋ยหมักช่วยป้องกันการสลายตัวของสารอินทรีย์อื่นๆ ส่งผลให้ได้ปุ๋ยหมักคุณภาพสูง

    ด้วยเหตุนี้ มาตรฐาน ASTM D5338 จึงเป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับการประเมินการย่อยสลายทางชีวภาพแบบใช้อากาศของวัสดุพลาสติกในสภาพแวดล้อมการทำปุ๋ยหมักที่มีการควบคุม ด้วยวิธีการตรวจวัดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ได้มาตรฐานและทำซ้ำได้ จึงสนับสนุนการพัฒนาพลาสติกที่ยั่งยืน รับรองการปฏิบัติตามกฎระเบียบ และเพิ่มความเชื่อมั่นของผู้บริโภคต่อผลิตภัณฑ์ที่ย่อยสลายได้ แม้ว่าจะมีข้อจำกัดในการจำลองสถานที่ทำปุ๋ยหมักเฉพาะทาง แต่บทบาทของมาตรฐานนี้ในการทดสอบประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อมและนวัตกรรมวัสดุย่อยสลายได้นั้นไม่อาจปฏิเสธได้ ผู้ผลิต นักวิจัย และหน่วยงานกำกับดูแลต่างพึ่งพามาตรฐาน ASTM D5338 เพื่อผลักดันการนำพลาสติกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมาใช้ในโลกที่ให้ความสำคัญกับความยั่งยืนมากขึ้น

    องค์กรของเราดำเนินงานมายาวนานหลายปีและติดตามความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระดับโลกอย่างพิถีพิถัน เรามีทีมงานผู้เชี่ยวชาญที่มีประสบการณ์และโครงสร้างพื้นฐานที่กว้างขวางเพื่อดำเนินการทดสอบ วัดผล และวิเคราะห์ในหลากหลายสาขาสำหรับธุรกิจในทุกภาคส่วน ในส่วนนี้ เรายังให้บริการทดสอบตามมาตรฐาน ASTM D5338 วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับการวิเคราะห์การย่อยสลายทางชีวภาพแบบใช้อากาศของวัสดุพลาสติกภายใต้สภาวะการทำปุ๋ยหมักแบบควบคุม รวมถึงอุณหภูมิเทอร์โมฟิลิก

    WhatsApp