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      托摩根

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      解決方案

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      生物降解分析
      GB/T19277.1

      GB/T19277.1

      一、實驗目的   模擬在強烈需氧堆肥的條件下,測定實驗材料的最終需氧生物分解能力和質量損失,并確定實驗材料的崩解程度。 二、實驗原理   生物基材料在微生物的作用下,消耗氧氣分解產生二氧化碳、水等無機物,產生的二氧化碳通過高精度紅外傳感器進行實時監測。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。   當試驗結束時,可以用于確定實驗材料的崩解程度,也用于測定實驗材料的質量損失。 三、實驗儀器 ? ? ? ? 四、實驗材料   1、蒸餾水   2、腐熟堆肥(3-4個月肥齡,托摩根生物提供)   3、薄層色譜級(TLC)纖維素   4、1mol氫氧化鈉溶液   5、0.1mol稀硫酸溶液   6、變色硅膠 五、實驗步驟   1、準備堆肥   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、準備實驗材料和參比材料   實驗材料的型式包括粒狀、粉末狀、薄膜、或簡單形狀(比如啞鈴型)。每一件試樣的最大表面積大約為2cm×2cm 如果試樣原件超過該尺寸,則應加以減小,也可以使用研磨儀,將試樣研磨成粉末狀用于檢測。   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。   3、開始實驗   3.1 接通M9000的電源,設定溫度58℃,開啟內循環,開始加熱;   3.2 按照下表所示,在反應瓶中加入對應的物質。 ? ? ? ?   注:反應瓶體積為2L;混合物約占反應瓶體積的3/4。   3.3 在9個脫碳瓶內分別加入300ml 1mol/L的氫氧化鈉溶液;   3.4 在9個除氨瓶內分別加入300ml 1mol/L的稀硫酸溶液;   3.5 將反應瓶、脫碳瓶、除氨瓶分別放在對應的卡槽位點,固定好,然后用硅膠軟管連接試驗體系;   3.6 打開主機、電腦記錄數據;   3.7 開啟曝氧通氣,調節氣體流量計,建議氣流量設定在10-25ml/L;   3.8 試驗周期不超過6個月,如果還能觀測到明顯的生物分解現象,則試驗期應當延長到恒定平穩階段為止。   4、結束實驗   4.1 如果要測定實驗材料的質量損失,則稱量每一個反應瓶中試驗混合物的質量;   4.2 從每個反應瓶中取出試驗混合物,測定總干固體和揮發性固體;   4.3 記錄實驗材料性狀的直觀觀察結果的詳細情況,以確定其崩解程度。   5、結果的有效性   5.1 45天后參比材料的生物分解百分率超過70%;   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超過20%;   5.3 在實驗前10天,空白容器中接種物產生50mg CO2/g揮發性固體(平均值)至150mg CO2/g揮發性固體(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:   (CO2)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)   (CO2)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值。   使用同樣的方法計算參比材料的生物分解率。   3、計算質量損失   根據揮發性固體含量,按照GB/T 19277.1的附錄C計算質量損失。 七、實驗報告   材料降解實驗報告 ? ??   實驗結果: ? ??   有效性判斷依據:   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內空白容器產生的二氧化碳量的平均值是否在50mg CO2/g揮發性固體至150mg CO2/g揮發性固體?   □是 ? ? ? ? ? ? ?□否   根據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——實測空白試驗產生的累計二氧化碳量;   (CO2)t——在t時間實測的試驗材料或參比材料所產生的累計二氧化碳量。   計算: ? ? ? ? ? ??   根據有機物質量損失計算的生物分解百分率   實驗材料: ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?參比材料:? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ??   縮寫:com=接種物,mat=試驗材料,mix=試驗材料和接種物的試驗混合物,ves=試驗容器,wat=水   下標:w=潮濕材料,d=總干固體,v=揮發性固體,d/w=總干固體與潮濕材料質量之比,v/d=揮發性固體與總干固體之比,deg=分解的試驗材料,f=實驗容器,s=試驗開始,e=試驗結束,y=空試驗容器(空重),a=增加檢查,add=加的水,B=空白(僅接種物),m=試驗材料和接種物的混合物,mean=平均值。按照揮發性固體計算生物分解率:Dv=matdeg×100/matvfs
      GB/T19277.2

      GB/T19277.2

      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,消耗氧氣分解產生二氧化碳、水等無機物,產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,調節水分濕度達到15%左右。   3、準備實驗材料和參比材料   將實驗材料用研磨儀液氮冷凍研磨成粉末,最大顆粒的粒徑不能超過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 在脫碳柱內加入足量的堿石灰;   3.2 在飽和蒸汽發生瓶內加入適量的去離子水;   3.3 在除氨瓶內加入適量的稀硫酸溶液;   3.4 在除濕塔內加入足量的硅膠和污水氯化鈣;   3.5 在吸收塔內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,調節氣體流量計,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超過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超過20%;   5.3 在實驗前10天,空白容器中接種物產生50mg CO2/g揮發性固體(平均值)至150mg CO2/g揮發性固體(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:   (CO2)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)   (CO2)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:   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內空白容器產生的二氧化碳量的平均值是否在50mg CO2/g揮發性固體至150mg CO2/g揮發性固體?   □是 ? ? ? ? ? ? ?□否   根據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——實測空白試驗產生的累計二氧化碳量;   (CO2)t——在t時間實測的試驗材料或參比材料所產生的累計二氧化碳量。   計算: ? ? ? ? ? ? ?
      GB/T19276.1

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      一、實驗目的   測定樣品在水性培養條件下的最終需氧生物分率。 二、實驗原理   在水性系統中利用好氧微生物來測定實驗材料的生物分解率。   在25℃條件下,通過電解供氧,密閉式反應,通過庫倫法測定耗氧量,用于確定樣品的生化需氧量。   實際生物需氧量與理論需氧量的百分比,即為生物降解率。 三、實驗儀器 ? ? ? ? 四、實驗材料   1、蒸餾水   2、自制腐熟堆肥(3-4個月肥齡)   3、纖維素   4、堿石灰   5、無水硫酸銅   6、無機鹽溶液A定容至1000ml:   KH2PO4(無水)8.5g;   K2HPO 4(無水)21.75g;   Na2HPO4·2H2O 33.4g;   NH4CI :0.5g   7、無機鹽溶液B:溶解MgSO4·2H2O ?22.5g于水中,定容至1000ml;   8、無機鹽溶液C:溶解CaCI2·2H2O ?36.4g于水中,定容至1000ml;   9、無機鹽溶液D:溶解FeCI3·6H2O ?0.25g于水中,定容至1000ml;   10、溶液E:取3ml溶液A,0.3ml溶液B,0.3ml溶液C,0.3ml溶液D,定容至300ml;   五、實驗步驟   1、接種物的準備   在每100ml溶液E中加入10g未經滅菌的堆肥,振蕩混合均勻,然后靜置30min,用粗糙多孔的濾紙過濾懸浮液,將濾液倒入反應瓶中,以得到菌種濃度(V/V)為1%-5%的接種物。   2、實驗材料和參比材料的準備   2.1 稱取適量的樣品,將樣品用研磨儀冷凍研磨成粉末,用于實驗。   2.2 使用苯胺、微結晶纖維素粉末或有明確定義的可生物分解的聚合物作為正控制參比材料。   3、開始實驗   3.1 將空氣瓶、電解瓶、反應瓶分別放到對應的卡槽內;   3.2 接通電源,設定25℃,開啟內循環,開始加熱;   3.3 ?T9000空氣平衡實驗8小時;   3.4 ?T9000空載漏氣實驗12小時;   3.5 將空載漏氣試驗后的反應瓶塞打開;   3.6 按如下表格將接種物及材料裝入反應瓶中并混勻; ? ? ??   注:反應瓶容積為500ml;測量瓶內的pH值,將其調至pH=7。   3.7 將堿石灰加入玻璃托盤內,并將托盤固定到實驗瓶內蓋上;   3.8 將1-9號反應瓶塞插入反應瓶內,旋緊反應瓶蓋,以防止漏氣;   3.9 開放U型管旋鈕(做到U型管兩端氣壓與大氣壓一致),平衡4小時;   3.10關閉U型管旋鈕(反應體系與大氣關閉,但上下U型管兩端氣壓一致),平衡2h;   3.11關閉U型管旋鈕(U型管兩端關閉)并開始實驗;   4、結束實驗   最大實驗周期為6個月。   當生化需氧量達到穩定階段后并預計沒有更進一步的生物分解時,結束實驗。   在試驗結束時,立即測定反應瓶中硝酸鹽和亞硝酸鹽的濃度,或者取適當樣品保存待測。用這些值去修正由于硝化作用所產生的生物分解程度的偏差。   5、結果的有效性   只有試驗符合下列事項,才可以認為有效:   5.1 試驗結束時,參比材料的生物分解百分率>60%;   5.2 在試驗結束時每只堆肥容器的生物分解百分率之間的相對偏差不超過20%;   5.3 在實驗結束時,空白組的BOD不超過依據經驗值的上限。 六、結果的計算   1、計算理論耗氧量   相對分子質量為Mr的化合物CcHhClclNnSsPpNanaOo,如果已知它的化學組成或者可以經過元素分析測得時,可用下式計算ThOD: ? ? ? ?   此計算假設碳轉化為二氧化碳,氫轉化成水,磷轉化成五氧化二磷,硫轉化成正六價氧化狀態,鹵素以鹵化氫形式脫除。氮磷硫的氧化物必須經過分析確認,此計算還假設氮成為硝酸鹽、亞硝酸鹽。   2、計算單位實驗材料的實際耗氧量 ? ? ? ?? 式中:   BODS表示單位實驗材料的BOD值,以每克實驗材料的毫克數表示,單位為毫克/克(mg/g)   BODt表示在時間t時包含實驗材料的反應瓶的BOD值,單位為毫克/升(mg/L)   BODBt表示在時間t時空白反應瓶的BOD值,單位為毫克/升(mg/L)   PTC表示反應瓶中實驗材料的濃度,單位為毫克/升(mg/L)   按照下式計算生物分解百分率(Dt): ? ? ? ??   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值。   以同樣的方式計算參比材料的生物分解百分率。
      GB/T19276.2

      GB/T19276.2

      一、實驗目的   測定樣品在水性培養條件下的生物分率。 二、實驗原理   在水性系統中利用好氧微生物來測定實驗材料的生物分解率。   在25℃條件下,通過電解供氧,密閉式反應,通過電導率法測定二氧化碳釋放量。   實際二氧化碳釋放量與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   1、蒸餾水   2、自制腐熟堆肥(3-4個月肥齡)   3、纖維素   4、1mol 氫氧化鈉溶液   5、無水硫酸銅   6、無機鹽溶液A定容至1000ml:   KH2PO4(無水)8.5g;   K2HPO 4(無水)21.75g;   Na2HPO4·2H2O 33.4g;   NH4CI :0.5g   7、無機鹽溶液B:溶解MgSO4·2H2O ?22.5g于水中,定容至1000ml;   8、無機鹽溶液C:溶解CaCI2·2H2O ?36.4g于水中,定容至1000ml;   9、無機鹽溶液D:溶解FeCI3·6H2O ?0.25g于水中,定容至1000ml;   10、溶液E:取3ml溶液A,0.3ml溶液B,0.3ml溶液C,0.3ml溶液D,定容至300ml; 五、實驗步驟   1、接種物的準備   在每100ml溶液E中加入10g未經滅菌的堆肥,振蕩混合均勻,然后靜置30min,用粗糙多孔的濾紙過濾懸浮液,將濾液倒入反應瓶中,以得到菌種濃度(V/V)為1%-5%的接種物。   2、實驗材料和參比材料的準備   2.1 稱取適量的樣品,將樣品用研磨儀冷凍研磨成粉末,用于實驗。   2.2 使用苯胺、微結晶纖維素粉末或有明確定義的可生物分解的聚合物作為正控制參比材料。   3、開始實驗   3.1 將空氣瓶、電解瓶、反應瓶、吸收瓶分別放到對應的卡槽內;   3.2 接通電源,設定25℃,開啟內循環,開始加熱;   3.3 T9000空氣平衡實驗8小時;   3.4 T9000空載漏氣實驗12小時;   3.5 將空載漏氣試驗后的反應瓶塞打開;   3.6 按如下表格將接種物及材料裝入反應瓶中并混勻; ? ? ? ?   注:反應瓶容積為500ml;測量瓶內的pH值,將其調至pH=7。   3.7 將1-9號反應瓶塞插入反應瓶內,旋緊反應瓶蓋,以防止漏氣;   3.8 開放U型管旋鈕(做到U型管兩端氣壓與大氣壓一致),平衡4小時;   3.9關閉U型管旋鈕(反應體系與大氣關閉,但上下U型管兩端氣壓一致),平衡2h;   3.10關閉U型管旋鈕(U型管兩端關閉)并開始實驗;   4、結束實驗   最大實驗周期為6個月。   當生化需氧量達到穩定階段后并預計沒有更進一步的生物分解時,結束實驗。   在試驗結束時,立即測定反應瓶中硝酸鹽和亞硝酸鹽的濃度,或者取適當樣品保存待測。用這些值去修正由于硝化作用所產生的生物分解程度的偏差。   5、結果的有效性   只有試驗符合下列事項,才可以認為有效:   5.1 試驗結束時,參比材料的生物分解百分率>60%;   5.2 在試驗結束時每只堆肥容器的生物分解百分率之間的相對偏差不超過20%;   5.3 在實驗結束時,空白組的二氧化碳釋放量不超過依據經驗值的上限。 六、結果的計算   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:   m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)   XC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:   (CO2)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)   (CO2)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值。   使用同樣的方法計算參比材料的生物分解率。
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