生物降解實驗(GB/T19277.2-2013)

一、實驗目的 　　在受控堆肥化條件下，通過測定其排放的二氧化碳量來確定其最終需氧生物分解能力。 二、實驗原理 　　生物基材料在微生物的作用下，消耗氧氣分解產(chǎn)生二氧化碳、水等無機物，產(chǎn)生的二氧化碳被吸收塔吸收，用二氧化碳吸收裝置質量的變化測量反應塔所釋放的二氧化碳量。樣品實際二氧化碳釋放量與該樣品理論二氧化碳釋放量的百分比，即為生物降解率。 三、實驗儀器 ? ? ? 四、實驗材料 　? 五、實驗步驟 　　1、堆肥的制備 　　稱取托摩根生物出品的足量的堆肥，堆肥肥齡為3-4個月的腐熟堆肥，濕度在55%-60%，pH為7.0-9.0之間。 　　2、準備海沙 　　將海沙浸泡在清水中。通過沉淀的方式除去漂浮雜質，充分沖洗海沙，排干水分并在105℃左右將其烘干。 　　加入適當去離子水，調(diào)節(jié)水分濕度達到15%左右。 　　3、準備實驗材料和參比材料 　　將實驗材料用碾磨儀液氮冷凍碾磨成粉末，最大顆粒的粒徑不可高于250μm。 　　使用薄層色譜級（TLC）纖維素作為正控制參比材料，粒度小于20μm。 　　4、開始實驗 　　3.1 在脫碳柱內(nèi)加入足量的堿石灰； 　　3.2 在飽和蒸汽發(fā)生瓶內(nèi)加入適量的去離子水； 　　3.3 在除氨瓶內(nèi)加入適量的稀硫酸溶液； 　　3.4 在除濕塔內(nèi)加入足量的硅膠和污水氯化鈣； 　　3.5 在吸收塔內(nèi)加入足量的鈉石灰和鈉滑石； 　　3.6 按照下表所示，在反應瓶中加入對應的物質。 ? ? ? 　　3.7 接通moda-9的電源，設定溫度58℃，開始加熱； 　　3.8 開啟曝氧通氣，調(diào)節(jié)氣體流量計，建議氣流量設定在10-30ml/L； 　　3.9 定期取吸收塔，稱量吸收塔重量，并詳細記錄吸收塔重量的變化； 　　4、結束實驗 　　最大實驗周期為6個月。 　　當二氧化碳釋放量達到穩(wěn)定階段后并預計沒有更進一步的生物分解時，結束實驗。 　　5、結果的有效性 　　5.1 試驗結束時，參比材料的生物分解百分率高于60%； 　　5.2 試驗結束時，各組中每個反應體系的生物分解百分率之間的相對偏差不高于20%； 　　5.3 在實驗前10天，空白容器中接種物產(chǎn)生50mg CO2/g揮發(fā)性固體（平均值）至150mg CO2/g揮發(fā)性固體（平均值）。 六、結果計算 　　1、計算二氧化碳的理論釋放量 　　按照以下公式計算實驗材料的理論二氧化碳釋放量（ThCO2），以（g）表示： ? ? ? ? ? ? ? ?? 　　式中： 　　MTOT表示實驗開始時加入反應瓶中實驗材料的總干固體，單位為（g） 　　CTOT表示實驗材料中總有機碳與總干固體的比，單位為克每克（g/g） 　　44和12分別表示二氧化碳的分子量和碳的原子量 　　2、計算生物分解百分率 　　每個試驗周期采用下式根據(jù)累計釋放的二氧化碳量，計算實驗材料的生物分解百分率DT（%）； ? ? ? ? ? ? ?? 　　式中： 　?。–O2）T表示每個含有實驗混合物的反應瓶累計釋放的二氧化碳量，單位為克每個容器（g/容器） 　?。–O2）T表示空白容器累計釋放的二氧化碳量的平均值，單位為克每個容器（g/容器） 　　ThCO2表示實驗材料產(chǎn)生的理論二氧化碳量，單位為克每個容器（g/容器） 　　如果每個結果的相對偏差小于20%，則計算平均生物分解百分率，否則，單獨使用每個反應瓶的數(shù)值。 　　使用同樣的方法計算參比材料的生物分解率。 七、實驗報告 　　材料降解實驗報告 ? ? ? 　　實驗結果： ? ? ? 　　有效性判斷依據(jù)： 　　45d后參比材料的生物分解百分率是否＞70%？ 　　□是 ? ? ? ? ? ? ?□否 　　試驗結束時不同容器的參比材料的生物分解百分率的相對偏差是否＜20%？ 　　□是 ? ? ? ? ? ? ?□否 　　試驗前10d內(nèi)空白容器產(chǎn)生的二氧化碳量的平均值是否在50mg CO2/g揮發(fā)性固體至150mg CO2/g揮發(fā)性固體？ 　　□是 ? ? ? ? ? ? ?□否 　　根據(jù)釋放出二氧化碳量計算的生物分解百分率 　　實驗材料或參比材料： ? ? ? ? ? ? ? ? ?TOC： ? ? ? g/g ?ThCO2：? ? ? ?g/容器 ? ? ? 　　（CO2）B——實測空白試驗產(chǎn)生的累計二氧化碳量； 　?。–O2）t——在t時間實測的試驗材料或參比材料所產(chǎn)生的累計二氧化碳量。 　　計算：