DIN 19528 无机物和有机物过滤行为联合研究的过滤方法

德国标准化协会 (DIN) 发布的标准“DIN 19528 固体过滤 - 无机物和有机物过滤行为联合研究的过滤方法”描述了一种柱过滤试验方法（向上柱过滤试验），旨在评估无机物（例如重金属、盐类）和有机物（例如多环芳烃、其他持久性污染物）在受控和动态流动条件下暴露于水中时如何从固体材料中浸出。

该测试模拟了以下场景中的长期滑翔过程：

• 受污染土壤和挖掘材料
• 废弃物（例如，焚烧灰烬、炉渣、建筑和拆除垃圾）
• 回收矿物材料
• 用于土方工程、景观美化或填土的类土材料。

与简单的批次/摇动试验（DIN 19529）相比，该方法能够更真实地模拟现场条件，因为它采用连续向上过滤填充柱的方式，从而更好地表示多孔介质中随时间变化的振荡曲线、损耗效应和传输过程。

这种方法对于以下情况尤其有价值：

• 符合德国废物、土壤保护和回收法规的测试。
• 污染物释放到地下水或地表水的风险评估。
• 对可重复使用或处置的材料进行特性分析。

基本测试原则如下：

• 上游过滤：水向上流经装满固体材料的垂直柱，以最大限度地减少优先流和空气滞留。
• 粒径：通常适用于最大粒径不超过 22,4 毫米的颗粒状材料。在实际应用中/相关的国际标准中，通常最大粒径为 10 毫米或 2 毫米。
• 洗脱液：通常为去离子水或合成过滤液，测试在受控温度下进行（通常在 20 度左右）。
• 液固比：收集累积液固比为 0,3、1,0、2,0 和 4,0 L/kg 的洗脱液（有时为了更长期的行为，会扩展到 10 L/kg）。
• 流量：控制流量以达到实际的接触时间（例如，厘米/天范围内的等效孔隙水流速）。
• 样品制备：将材料分层装入柱中，并略微压实，包括初始饱和阶段。
• 分析：将洗脱液过滤/离心，保存，并分析目标物质。可绘制累积振荡曲线。

本方法主要受“ISO 21268-3 土壤质量——土壤及土壤材料后续化学和生态毒理学测试的过滤程序——第3部分：上游过滤试验”标准的影响，并与之进行了交叉验证。DIN 19528 标准则参考了验证结果。

研究人员使用 DIN 19528 标准的目的如下：

• 研究处理后的废弃物中重金属、盐类和有机物的长期浸出情况。
• 比较 PFAS 和其他新兴污染物的批次试验和柱试验。
• 在保持可靠性的同时，优化测试时间，加快合规性测试速度。
• 评估非均匀流动的影响和鲁棒性。

该标准在德国和邻国的环境工程、废物管理和土壤/地下水保护领域经常被引用。

简而言之，DIN 19528 标准定义了一种柱渗透试验方法，用于评估颗粒状废弃物和建筑材料中无机物质的浸出行为。该标准广泛应用于环境测试，以评估潜在有害元素在受控实验室条件下与水接触时可能释放的情况。

这种测试方法在废物分类、垃圾填埋场接收标准以及再生建筑材料的环境评估中起着至关重要的作用。

DIN 19528 标准主要适用于以下领域：

• 颗粒状废料
• 回收建筑材料
• 工业副产品（例如，炉渣、灰烬）
• 受污染土壤
• 矿物建筑产品

本标准着重研究模拟自然渗流条件（例如，雨水流经储水区或填料）下的长期渗流行为。与简单的批次试验不同，本标准采用动态柱渗流法。

该方法通常遵循以下步骤：

• 样品制备：将物料破碎（如有必要），并筛分至规定的粒径。将样品装入垂直柱中。
• 过滤过程：将去离子水向上或向下通过色谱柱。流速受到严格控制。按预定的液固比收集洗脱液。
• 馏分收集：收集若干洗脱液馏分。分别对每个馏分进行分析。
• 化学分析：参数可能包括：
• 重金属（例如铅、镉、铬、镍、锌）
• 主要离子（氯离子、硫酸根离子）
• pH值
• 导电性

DIN 19528 标准之所以重要，原因如下：

• 逼真的环境模拟：与批量过滤试验不同，该标准模拟连续的水渗透，更接近地代表降雨等自然条件。
• 随时间变化的排放评估可提供以下信息：初始冲刷效应、长期排放模式和污染物迁移。
• 法规遵从性：DIN 19528 数据通常用于以下方面：
• 垃圾填埋场分类
• 环境风险评估
• 德国和欧洲的废物管理法规
• 建筑材料审批流程

该标准的典型应用包括：

• 利用再生混凝土骨料。
• 高炉矿渣的利用。
• 焚烧灰的检测。
• 建筑填料的环境审批。
• 污染土壤再利用的风险评估。

总之，DIN 19528 标准是一项科学严谨且与环境密切相关的标准，用于评估颗粒状矿物材料的浸出行为。它通过模拟实际浸出条件，为环境保护、废物管理和可持续建筑实践提供了关键数据。对于使用建筑材料、再生骨料或工业副产品的行业而言，该标准是确保符合法规要求和环境安全的重要工具。

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