ГОСТ Р 57224-2016
(ИСО 14855-1:2012)

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПЛАСТМАССЫ

Определение способности к полному аэробному биологическому разложению и распаду в контролируемых условиях компостирования. Метод с применением анализа выделяемого диоксида углерода

Часть 1

Общий метод

Рlastic materials. Determination of the ultimate aerobic biodegradability under controlled composting conditions. Method by using analysis of evolved carbon dioxide. Part 1. General method

     

ОКС 83.080

Дата введения 2017-05-01

     

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Некоммерческим партнерством "Координационно-информационный центр содействия предприятиям по вопросам безопасности химической продукции" на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии международного стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 326 "Биотехнологии"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 ноября 2016 г. N 1608-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО 14855-1:2012* "Определение способности к полному аэробному биологическому разложению и распаду в контролируемых условиях компостирования. Метод с применением анализа выделяемого диоксида углерода. Часть 1. Общий метод" (ISO 14855-1:2012 "Determination of the ultimate aerobic biodegradability of plastic materials under controlled composting conditions - Method by analysis of evolved carbon dioxide - Part 1: General method", MOD) путем изменения отдельных слов и фраз, которые выделены в тексте курсивом; включения дополнительных слов, фраз, показателей в текст настоящего стандарта для учета потребностей национальной экономики Российской Федерации, которые выделены полужирным курсивом**, а также исключением ссылок на непринятые международные стандарты.

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей.

** В оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов в разделе "Предисловие" и приложении ДА приводятся обычным шрифтом, отмеченные в разделе "Предисловие" знаком "**" и  остальные по тексту документа выделены светлым курсивом. - Примечания изготовителя базы данных.

Сведения о соответствии ссылочных национальных стандартов Российской Федерации и межгосударственных стандартов международным стандартам, использованных в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации"**. Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод определения полного аэробного биоразложения пластмасс в контролируемых условиях компостирования путем измерения количества выделяющегося диоксида углерода и степени разложения пластмассы в конце испытания.

Метод заключается в моделировании типичных условий аэробного компостирования органической части твердых смешанных бытовых отходов. Испытуемый материал подвергают воздействию инокулята, который является производным компоста. При проведении компостирования контролируют температуру, воздухообмен и влажность. Метод испытания предусматривает определение углерода, образовавшегося в испытуемом материале по выделяемому диоксиду углерода, а также скорости образования углерода.

Вариант метода с использованием минеральной подложки (вермикулита), заселенной термофильными микроорганизмами, полученными из компоста определенной фазы активации, вместо зрелого компоста установлены в 8.6 и 8.7. Этот вариант метода также предназначен для определения в испытуемом материале содержания углерода, который превратился в диоксид углерода, и скорости образования углерода. Условия, предусмотренные настоящим стандартом, не всегда могут соответствовать оптимальным условиям для достижения максимальной степени биоразложения.

Предупреждение - Сточные воды, активный ил, почва и компост могут содержать потенциально патогенные организмы. Поэтому при обращении с ними должны быть приняты соответствующие меры предосторожности. Токсичные испытуемые компоненты и те, чьи свойства неизвестны, должны обрабатываться с осторожностью.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты*:

________________

* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.

ГОСТ 33045-2014 Вода. Методы определения азотсодержащих веществ

ГОСТ 31958-2012 Вода. Методы определения содержания общего и растворенного органического углерода

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 полное аэробное биоразложение: Превращение органических соединений под влиянием микроорганизмов в присутствии кислорода в диоксид углерода, воду и минеральные соли любых других присутствующих элементов (минерализация) и новую биомассу.

3.2 компостирование: Аэробный процесс, в результате которого образуется компост.

Примечание - Органическое удобрение, полученное путем биоразложения смеси, состоящей, в основном, из различных растительных остатков иногда с другими органическими материалами и содержащей ограниченное количество минеральных веществ.

3.3 измельчение: Физическое измельчение материала на очень маленькие фрагменты.

3.4 общее сухое вещество: Количество твердых веществ, полученное путем сушки при температуре 105°C известного объема испытуемого материала или компоста до постоянной массы.

3.5 летучие твердые вещества: Количество твердых веществ, полученное при вычитании остатка испытуемого материала или компоста после прокаливания при температуре примерно 550°C, из общего сухого вещества той же пробы.

Примечание - Содержание летучих твердых веществ указывает на количество присутствующих органических веществ.

3.6 теоретическое количество выделяемого диоксида углерода ThCO: Максимальное теоретическое количество диоксида углерода, которое будет выделяться после полного окисления органического соединения, исходя из его молекулярной формулы, выраженное в миллиграммах выделившегося диоксида углерода на миллиграмм или грамм органического соединения.

3.7 лаг фаза: Время, измеряемое в сутках, от начала процесса компостирования до тех пор, пока адаптация и/или селекция деградирующих микроорганизмов заканчивается и степень биоразложения химического соединения или органического вещества увеличивается примерно до 10% максимального уровня биоразложения.

3.8 максимальная степень биоразложения: Степень биоразложения химического соединения или органического вещества, выражаемая в процентах, выше которой дальнейшее биоразложение в процессе испытания не происходит.

3.9 фаза биоразложения: Время, измеряемое в сутках, от окончания периода лаг фазы до момента, когда биоразложение достигает 90% максимально возможного уровня.

3.10 фаза плато: Время, измеряемое в сутках, от конца фазы биоразложения до тех пор, пока не закончится испытание.

3.11 активированный вермикулит: Вермикулит, заселенный активным микробным сообществом во время фазы предварительного роста.

     4 Сущность метода

Настоящим методом определяют предел аэробного биоразложения и степень разложения испытуемого материала в условиях, имитирующих интенсивный аэробный процесс компостирования. Предпочтительно применяют инокулят, состоящий из производного стабилизированного зрелого компоста, полученного при компостировании органической части твердых бытовых отходов.

Испытуемый материал смешивают с инокулятом и вводят в стационарную емкость с компостом, где он интенсивно компостируется под воздействием оптимального количеств кислорода, температуры и влажности в течение периода, не превышающего 6 мес.

В процессе аэробного биоразложения испытуемого материала конечными продуктами биоразложения являются диоксид углерода, вода, минеральные соли и новые бактериальные клеточные компоненты (биомасса).

Для определения общего количества образовавшегося диоксида углерода его выделение контролируют непрерывно или измеряют через равные промежутки времени в подготовленных емкостях для испытания и для контрольной пробы.

Степень биоразложения в процентах определяется отношением количества диоксида углерода, образовавшегося из испытуемого материала, к максимальному теоретическому количеству диоксида углерода, который может образоваться из испытуемого материала. Максимальное теоретическое количество образующегося диоксида углерода вычисляют по измеренному количеству общего органического углерода (ТОС). При расчете степени биоразложения не учитывают, что часть углерода преобразуется в новые клетки биомассы, которые, в свою очередь, не конвертируются в диоксид углерода в ходе испытания.

Кроме того, в конце испытания определяют степень разложения испытуемого материала, а также потерю массы испытуемого материала.

Вермикулит используют вместо зрелого компоста в следующих случаях:

a) когда на определение степени биоразложения оказывает влияние эффект, вызванный подготовкой испытуемого материала

и/или

b) при заключительном расчете углеродного баланса по определению биомассы после извлечения остатков испытуемого материала.

Подложка из вермикулита, будучи неорганического происхождения, существенно снижает эффект подготовки, при этом повышается достоверность метода. Еще одним преимуществом использования вермикулита является незначительное количество диоксида углерода, который выделяется в емкость для контрольной пробы (практически ноль), из-за низкого уровня микробной активности вермикулита. Это позволяет более точно оценить степень разложения при низких значениях.

Скорости минерализации, полученные с помощью активированного вермикулита, идентичны или очень близки к тем, которые получены при использовании зрелого компоста как в отношении конечного уровня биоразложения, так и скорости разложения.

     5 Условия проведения испытания

Инкубацию следует проводить в темноте или при рассеянном свете, в камере или комнате с постоянной температурой (58±2)°С, свободной от испарений, ингибирующих микроорганизмы.

В особых случаях можно выбрать другую температуру испытания, например, если у испытуемого материала низкая температура плавления. Температуру испытания следует поддерживать постоянной в течение всего времени испытания в пределах ±2°С. Любое изменение температуры должно быть объяснено и отражено в протоколе испытания.

     6 Реагенты

     6.1 Целлюлоза для тонкослойной хроматографии

Порошок целлюлозы для тонкослойной хроматографии с размером частиц менее 20 мкм используют в качестве контрольного материала.

     6.2 Вермикулит

Вермикулит - это минерал, используемый в строительстве и особенно подходящий для использования в качестве субстрата для бактерий, способствующий высокой выживаемости и полноценной жизнедеятельности микроорганизмов.

Состав минерала до термической обработки:

- окись алюминия (AlO) - 10%;

- окись магния (MgO) - 30%;

- окись кальция (CaO) - 5%;

- двуокись кремния (SiO) - 50%;

- связанная вода (НО) - 5%.

При термической обработке минерал теряет связанную воду и расширяется, превращаясь во "вспученный вермикулит". Вспученный вермикулит используют в чешуйчатой форме. Вспученный вермикулит обладает значительным водопоглощением, сопоставимым с водопоглощением зрелого компоста.

Вермикулит подразделяют на три типа:

- "крупный" тип: кажущаяся плотность - (80±16) кг/м (в момент фасовки материала в мешки); размер частиц: от 12 до 4 мм - 80%; 2% проходит через сито с ячейками 0,5 мм;

- "средний" тип: кажущаяся плотность - (90±16) кг/м; размер частиц: от 6 до 1 мм - 80%; 2% проходит через сито с ячейками 0,5 мм;

- "тонкий" тип: кажущаяся плотность - (100±20) кг/м; размер частиц: от 3,0 до 0,7 мм - 80%; 5% проходит через сито с ячейками 0,5 мм.

В настоящем методе испытания используют "крупный" тип.

     7 Аппаратура