生物降解实验(GB/T19277.2-2013)

一、实验目的 　　在受控堆肥化条件下，通过测定其排放的二氧化碳量来确定其最终需氧生物分解能力。 二、实验原理 　　生物基材料在微生物的作用下，消耗氧气分解产生二氧化碳、水等无机物，产生的二氧化碳被吸收塔吸收，用二氧化碳吸收装置质量的变化测量反应塔所释放的二氧化碳量。样品实际二氧化碳释放量与该样品理论二氧化碳释放量的百分比，即为生物降解率。 三、实验仪器       四、实验材料 　  五、实验步骤 　　1、堆肥的制备 　　称取托摩根生物出品的足量的堆肥，堆肥肥龄为3-4个月的腐熟堆肥，湿度在55%-60%，pH为7.0-9.0之间。 　　2、准备海沙 　　将海沙浸泡在清水中。通过沉淀的方式除去漂浮杂质，充分冲洗海沙，排干水分并在105℃左右将其烘干。 　　加入适当去离子水，调节水分湿度达到15%左右。 　　3、准备实验材料和参比材料 　　将实验材料用碾磨仪液氮冷冻碾磨成粉末，最大颗粒的粒径不可高于250μm。 　　使用薄层色谱级（TLC）纤维素作为正控制参比材料，粒度小于20μm。 　　4、开始实验 　　3.1 在脱碳柱内加入足量的碱石灰； 　　3.2 在饱和蒸汽发生瓶内加入适量的去离子水； 　　3.3 在除氨瓶内加入适量的稀硫酸溶液； 　　3.4 在除湿塔内加入足量的硅胶和污水氯化钙； 　　3.5 在吸收塔内加入足量的钠石灰和钠滑石； 　　3.6 按照下表所示，在反应瓶中加入对应的物质。       　　3.7 接通moda-9的电源，设定温度58℃，开始加热； 　　3.8 开启曝氧通气，调节气体流量计，建议气流量设定在10-30ml/L； 　　3.9 定期取吸收塔，称量吸收塔重量，并详细记录吸收塔重量的变化； 　　4、结束实验 　　最大实验周期为6个月。 　　当二氧化碳释放量达到稳定阶段后并预计没有更进一步的生物分解时，结束实验。 　　5、结果的有效性 　　5.1 试验结束时，参比材料的生物分解百分率高于60%； 　　5.2 试验结束时，各组中每个反应体系的生物分解百分率之间的相对偏差不高于20%； 　　5.3 在实验前10天，空白容器中接种物产生50mg CO2/g挥发性固体（平均值）至150mg CO2/g挥发性固体（平均值）。 六、结果计算 　　1、计算二氧化碳的理论释放量 　　按照以下公式计算实验材料的理论二氧化碳释放量（ThCO2），以（g）表示：                  　　式中： 　　MTOT表示实验开始时加入反应瓶中实验材料的总干固体，单位为（g） 　　CTOT表示实验材料中总有机碳与总干固体的比，单位为克每克（g/g） 　　44和12分别表示二氧化碳的分子量和碳的原子量 　　2、计算生物分解百分率 　　每个试验周期采用下式根据累计释放的二氧化碳量，计算实验材料的生物分解百分率DT（%）；                　　式中： 　　（CO2）T表示每个含有实验混合物的反应瓶累计释放的二氧化碳量，单位为克每个容器（g/容器） 　　（CO2）T表示空白容器累计释放的二氧化碳量的平均值，单位为克每个容器（g/容器） 　　ThCO2表示实验材料产生的理论二氧化碳量，单位为克每个容器（g/容器） 　　如果每个结果的相对偏差小于20%，则计算平均生物分解百分率，否则，单独使用每个反应瓶的数值。 　　使用同样的方法计算参比材料的生物分解率。 七、实验报告 　　材料降解实验报告       　　实验结果：       　　有效性判断依据： 　　45d后参比材料的生物分解百分率是否＞70%？ 　　□是              □否 　　试验结束时不同容器的参比材料的生物分解百分率的相对偏差是否＜20%？ 　　□是              □否 　　试验前10d内空白容器产生的二氧化碳量的平均值是否在50mg CO2/g挥发性固体至150mg CO2/g挥发性固体？ 　　□是              □否 　　根据释放出二氧化碳量计算的生物分解百分率 　　实验材料或参比材料：                  TOC：       g/g  ThCO2：       g/容器       　　（CO2）B——实测空白试验产生的累计二氧化碳量； 　　（CO2）t——在t时间实测的试验材料或参比材料所产生的累计二氧化碳量。 　　计算：