EN ISO 14855 Xác định khả năng phân hủy sinh học hiếu khí tối đa của vật liệu nhựa trong điều kiện ủ phân có kiểm soát - Phương pháp phân tích cacbon dioxit sinh ra

Tiêu chuẩn "EN ISO 14855 Xác định khả năng phân hủy sinh học hiếu khí tối đa của vật liệu nhựa trong điều kiện ủ phân có kiểm soát - Phương pháp phân tích carbon dioxide phát sinh", là một tiêu chuẩn của Châu Âu và sau đó được Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) công bố, bao gồm các tiểu mục sau được công bố dưới cùng tiêu đề:

• Tiêu chuẩn "EN ISO 14855-1 Phần 1: Phương pháp chung" mô tả phương pháp xác định khả năng phân hủy sinh học hiếu khí tối ưu của nhựa dựa trên hợp chất hữu cơ trong điều kiện ủ phân có kiểm soát bằng cách đo lượng carbon dioxide thải ra khi kết thúc thử nghiệm và mức độ phân hủy nhựa. Phương pháp này được thiết kế để mô phỏng các điều kiện ủ phân hiếu khí điển hình cho thành phần hữu cơ của chất thải rắn đô thị hỗn hợp.

Vật liệu thử nghiệm được tiếp xúc với chất cấy có nguồn gốc từ phân trộn. Quá trình ủ diễn ra trong môi trường có nhiệt độ, thông gió và độ ẩm được theo dõi và kiểm soát chặt chẽ. Phương pháp thử nghiệm được thiết kế để xác định tỷ lệ phần trăm và tốc độ chuyển đổi carbon trong vật liệu thử nghiệm thành carbon dioxide được giải phóng.

Tiêu chuẩn này mô tả một phương pháp sử dụng lớp khoáng (vermiculite) được cấy vi sinh vật ưa nhiệt có nguồn gốc từ phân trộn với pha hoạt hóa đặc hiệu, thay vì phân trộn đã ủ chín. Phương pháp này được thiết kế để thu được tỷ lệ phần trăm và tốc độ chuyển đổi carbon trong vật liệu thử nghiệm thành carbon dioxide.

Các điều kiện được mô tả trong tiêu chuẩn này có thể không phải lúc nào cũng tương ứng với các điều kiện tối ưu để đạt được mức độ phân hủy sinh học tối đa.

Phương pháp thử nghiệm này về cơ bản xác định khả năng phân hủy sinh học tối đa và mức độ phân hủy của vật liệu thử nghiệm trong điều kiện mô phỏng quá trình ủ hiếu khí chuyên sâu. Vật liệu cấy được sử dụng bao gồm phân ủ đã ổn định, trưởng thành, thu được bằng cách ủ phần hữu cơ của rác thải đô thị rắn, nếu có thể.

Vật liệu thử nghiệm được trộn với chất cấy và đặt trong thùng ủ tĩnh, tại đó vật liệu được ủ sâu trong thời gian thử nghiệm không quá 6 tháng trong điều kiện oxy, nhiệt độ và độ ẩm tối ưu.

Trong quá trình phân hủy sinh học hiếu khí của vật liệu thử nghiệm, carbon dioxide, nước, muối khoáng và các thành phần tế bào vi khuẩn mới (sinh khối) là những sản phẩm phân hủy sinh học cuối cùng. Lượng carbon dioxide sinh ra được theo dõi liên tục trong các bình thử nghiệm và bình rỗng hoặc được đo định kỳ để xác định lượng carbon dioxide tích lũy. Phần trăm phân hủy sinh học được tính bằng tỷ lệ giữa lượng carbon dioxide sinh ra từ vật liệu thử nghiệm với lượng carbon dioxide lý thuyết tối đa có thể được tạo ra từ vật liệu thử nghiệm. Lượng carbon dioxide lý thuyết tối đa được tạo ra được tính toán từ tổng hàm lượng carbon hữu cơ đo được. Phần trăm phân hủy sinh học không bao gồm lượng carbon được chuyển đổi thành sinh khối tế bào mới mà không được chuyển hóa thành carbon dioxide trong suốt thời gian thử nghiệm.

Ngoài ra, mức độ phân hủy của vật liệu thử nghiệm được xác định vào cuối quá trình thử nghiệm và lượng vật liệu bị mất đi cũng có thể được xác định. Thay vì phân ủ đã ủ chín, vermiculite,

• Trong trường hợp tác dụng mồi của vật liệu thử nghiệm ảnh hưởng đến việc xác định mức độ phân hủy sinh học, hoặc
• Nên sử dụng phương pháp này khi xác định sinh khối và thực hiện cân bằng carbon cuối cùng bằng cách thu hồi vật liệu thử nghiệm còn lại.

Vì lớp vermiculite là vô cơ, nó làm giảm đáng kể hiệu ứng mồi, tăng độ tin cậy của phương pháp. Một ưu điểm khác của việc sử dụng vermiculite là do hoạt động vi sinh vật thấp, rất ít carbon dioxide được giải phóng trong các thùng rỗng (gần như bằng không). Điều này cho phép đánh giá chính xác mức độ hoạt động phân hủy thấp.

Tốc độ khoáng hóa thu được khi sử dụng vermiculite hoạt tính giống hoặc rất giống với tốc độ khoáng hóa thu được khi sử dụng phân trộn đã ủ chín, xét về cả mức độ phân hủy cuối cùng và tốc độ phân hủy.

• Tiêu chuẩn "EN ISO 14855-2 Phần 2: Đo trọng lượng carbon dioxide thải ra trong thử nghiệm quy mô phòng thí nghiệm" mô tả phương pháp xác định khả năng phân hủy sinh học hiếu khí tối ưu của vật liệu nhựa trong điều kiện ủ phân có kiểm soát bằng cách đo trọng lượng lượng carbon dioxide thải ra. Phương pháp này được thiết kế để đạt được tốc độ phân hủy sinh học tối ưu bằng cách điều chỉnh độ ẩm, thông gió và nhiệt độ của thùng ủ phân.

Phương pháp này áp dụng cho các vật liệu sau:

• Polyme và đồng trùng hợp tự nhiên hoặc tổng hợp và hỗn hợp của chúng
• Vật liệu nhựa có chứa chất phụ gia như chất hóa dẻo hoặc chất tạo màu
• Polyme tan trong nước
• Vật liệu không ức chế hoạt động của vi sinh vật có trong vắc xin trong điều kiện thử nghiệm.

Nếu vật liệu thử nghiệm ức chế các vi sinh vật trong chất cấy, có thể sử dụng một loại phân trộn đã ủ khác hoặc phân trộn trước khi tiếp xúc.

Phương pháp này chủ yếu được thiết kế để đạt được tốc độ phân hủy sinh học tối ưu của vật liệu nhựa trong phân ủ chín bằng cách kiểm soát độ ẩm, tốc độ sục khí và nhiệt độ trong thùng ủ. Phương pháp này cũng nhằm mục đích xác định khả năng phân hủy sinh học tối ưu của vật liệu thử nghiệm bằng lò phản ứng quy mô nhỏ.

Tốc độ phân hủy được đo định kỳ bằng cách xác định khối lượng carbon dioxide được giải phóng bằng cột hấp thụ chứa vôi tôi và bột talc soda trên cân điện tử.

Vật liệu thử nghiệm được trộn với chất cấy có nguồn gốc từ phân ủ chín và một vật liệu trơ như cát biển. Cát biển đóng vai trò tích cực bằng cách hoạt động như một môi trường giữ ẩm và vi sinh vật. Ví dụ về các phương án thử nghiệm phù hợp được cung cấp trong Phụ lục A và B.

Lượng carbon dioxide thải ra được đo định kỳ trên cân điện tử, và hàm lượng carbon dioxide được xác định theo phương pháp sau. Công thức tính mức độ phân hủy sinh học từ lượng carbon dioxide thải ra được trình bày trong Phụ lục C. Trong phương pháp này, mức độ phân hủy sinh học, được biểu thị bằng phần trăm, được tính bằng cách so sánh lượng carbon dioxide thải ra với lượng lý thuyết.

Thử nghiệm sẽ kết thúc khi đạt đến giai đoạn ổn định của quá trình phân hủy sinh học. Thời gian tiêu chuẩn để kết thúc thử nghiệm là 45 ngày, nhưng có thể tiếp tục thử nghiệm đến sáu tháng.

Tóm lại, tiêu chuẩn ISO 14855 rất quan trọng trong việc đánh giá khả năng phân hủy sinh học của nhựa trong điều kiện ủ phân có kiểm soát. Đặc biệt, chúng đóng vai trò then chốt trong việc duy trì tính bền vững của môi trường bằng cách đánh giá cách nhựa sinh học phân hủy trong các hệ thống ủ phân công nghiệp.

Tiêu chuẩn này rất quan trọng vì những lý do sau:

• Đảm bảo rằng nhựa được dán nhãn phân hủy sinh học thực sự phân hủy trong hệ thống ủ phân.
• Hướng dẫn phát triển các giải pháp thay thế nhựa thân thiện với môi trường.
• Đảm bảo tính nhất quán toàn cầu trong thử nghiệm khả năng phân hủy sinh học.

Tổ chức của chúng tôi, với nhiều năm kinh nghiệm hỗ trợ các doanh nghiệp trên mọi lĩnh vực thông qua nhiều hoạt động thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá, tự hào sở hữu đội ngũ nhân viên hùng hậu, luôn theo sát sự phát triển khoa học công nghệ toàn cầu và không ngừng cải thiện năng lực. Trong bối cảnh này, chúng tôi cũng cung cấp dịch vụ thử nghiệm theo tiêu chuẩn EN ISO 14855: "Xác định khả năng phân hủy sinh học hiếu khí tối đa của vật liệu nhựa trong điều kiện ủ phân có kiểm soát - Phương pháp phân tích carbon dioxide phát sinh".