ISO 15985-2014 Plastics - Determination of the ultimate anaerobic biodegradation under high-solids anaerobic-digestion conditions - Method by analysis of releas.pdf

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1、 ISO 2014 Plastiques valuation de la biodgradation anarobie ultime dans des conditions de digestion anarobie teneur leve en solides Mthode par analyse du biogaz libr Plastics Determination of the ultimate anaerobic biodegradation under high-solids anaerobic-digestion conditions Method by analysis of

2、 released biogas NORME INTERNATIONALE ISO 15985 Deuxime dition 2014-05-01 Numro de rfrence ISO 15985:2014(F) ISO 15985:2014(F)ii ISO 2014 Tous droits rservs DOCUMENT PROTG PAR COPYRIGHT ISO 2014, Publi en Suisse Droits de reproduction rservs. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publica

3、tion ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie, laffichage sur linternet ou sur un Intranet, sans autorisation crite pralable. Les demandes dautorisation peuvent tre adresses lISO ladresse ci-aprs ou au comit

4、 membre de lISO dans le pays du demandeur. ISO copyright office Ch. de Blandonnet 8 CP 401 CH-1214 Vernier, Geneva, Switzerland Tel. +41 22 749 01 11 Fax +41 22 749 09 47 copyrightiso.org www.iso.org ISO 15985:2014(F)Avant-propos iv Introduction v 1 Domaine dapplication . 1 2 Rfrences normatives . 1

5、 3 T ermes et dfinitions . 1 4 Principe 2 5 Environnement dessai . 2 6 Ractifs . 2 7 Appareillage 3 8 Mode opratoire 3 8.1 Prparation de linoculum . 3 8.2 Prparation du matriau dessai et du matriau de rfrence 4 8.3 Dbut de lessai . 4 8.4 Dure dincubation 5 8.5 Fin de lessai 5 9 Calcul et expression

6、des rsultats 5 9.1 Calcul du carbone gazeux. 5 9.2 Calcul du pourcentage de biodgradation. 6 9.3 Calcul des pertes de masse . 6 9.4 Expression des rsultats . 6 10 Validit des rsultats 6 11 Rapport dessai . 7 Annexe A (informative) Principe de fonctionnement du systme dessai .8 Annexe B (informative)

7、 Exemple de dtermination des pertes de masse .9 Bibliographie .11 ISO 2014 Tous droits rservs iii Sommaire Page ISO 15985:2014(F) Avant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de lISO). Llaboration de

8、s Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de lISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec lISO participent galement aux

9、travaux. LISO collabore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les procdures utilises pour laborer le prsent document et celles destines sa mise jour sont dcrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en p

10、articulier, de prendre note des diffrents critres dapprobation requis pour les diffrents types de documents ISO. Le prsent document a t rdig conformment aux rgles de rdaction donnes dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www. iso.org/directives). Lattention est appele sur le fait que certains d

11、es lments du prsent document peuvent faire lobjet de droits de proprit intellectuelle ou de droits analogues. LISO ne saurait tre tenue pour responsable de ne pas avoir identifi de tels droits de proprit et averti de leur existence. Les dtails concernant les rfrences aux droits de proprit intellectu

12、elle ou autres droits analogues identifis lors de llaboration du document sont indiqus dans lIntroduction et/ou dans la liste des dclarations de brevets reues par lISO (voir www.iso.org/brevets). Les appellations commerciales ventuellement mentionnes dans le prsent document sont donnes pour informat

13、ion, par souci de commodit, lintention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement. Pour une explication de la signification des termes et expressions spcifiques de lISO lis lvaluation de la conformit, ou pour toute information au sujet de ladhsion de lISO aux principes de lOMC concern

14、ant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos Informations supplmentaires. Le comit charg de llaboration du prsent document est lISO/TC 61, Plastiques, sous-comit SC 5, Proprits physicochimiques. Cette deuxime dition annule et remplace la premire dition (ISO 1598

15、5:2004). Elle intgre galement le Corrigendum technique ISO 15985:2004/Cor.1:2007. Les principales modifications apportes sont les suivantes: a) suppression dans tout le document des exigences concernant la dsintgration; b) ajout des units si ncessaire; c) mise jour de la Bibliographie.iv ISO 2014 To

16、us droits rservs ISO 15985:2014(F) Introduction De nouveaux types de plastiques pour lesquels la biodgradabilit est une caractristique spcifiquement recherche sont en cours de dveloppement. Ces plastiques et leurs produits drivs peuvent tre ajouts ou tre utiliss comme matire premire pour le recyclag

17、e biologique et la valorisation dans des installations de compostage arobie ou dans des installations de biogazification anarobie. Pour sassurer que ces plastiques sont aptes au recyclage biologique, leur biodgradabilit doit tre dmontre, de prfrence laide de mthodes dessai normalises. Des mthodes de

18、ssai normalises permettant de dterminer le taux de biodgradation dans des conditions arobies teneur leve en solides ont t mises au point (par exemple ISO 14855-1 et ISO 14855-2). Cependant, il est bien connu daprs la littrature scientifique que le taux de biodgradation peut diffrer de manire signifi

19、cative en fonction des conditions environnementales, notamment en prsence ou en labsence doxygne (conditions arobies ou anarobies). Pour bien comprendre les caractristiques de biodgradation dun plastique dans ces diffrentes conditions environnementales, diverses mthodes sont requises. La prsente Nor

20、me internationale spcifie une mthode pour la dtermination de la biodgradation anarobie ultime des matriaux plastiques dans des conditions teneur leve en solides. Elle est reprsentative des systmes de biogazification anarobie de la fraction organique des dchets municipaux solides. Une autre mthode pe

21、rmettant de dterminer le taux de biodgradation anarobie est prsente dans lISO 11734. Cependant, cette mthode est conue pour des matriaux dessai solubles dans des conditions dessai aqueuses et de faibles concentrations (gnralement des dtergents) qui ne sont pas caractristiques des plastiques. ISO 201

22、4 Tous droits rservs v Plastiques valuation de la biodgradation anarobie ultime dans des conditions de digestion anarobie teneur leve en solides Mthode par analyse du biogaz libr 1 Domaine dapplication La prsente Norme internationale spcifie une mthode pour lvaluation de la biodgradabilit anarobie u

23、ltime des plastiques base sur des composs organiques dans des conditions de digestion anarobie teneur leve en solides, par mesurage du biogaz libr la fin de lessai. La prsente mthode est conue pour simuler les conditions de digestion anarobie caractristiques de la fraction organique des dchets munic

24、ipaux solides mixtes. Le matriau dessai est expos, lors dun essai en laboratoire, un inoculum mthanogne driv de digesteurs anarobies fonctionnant uniquement avec des dchets mnagers prtraits. La dcomposition anarobie a lieu dans des conditions teneur leve en solides (plus de 20 % de matires solides t

25、otales) et statiques non mixtes. La mthode dessai a pour objet de permettre dobtenir le pourcentage de carbone contenu dans le matriau dessai et son taux de conversion en dioxyde de carbone et en mthane (biogaz) librs. Les conditions dcrites dans la prsente Norme internationale ne correspondent pas

26、ncessairement aux conditions optimales permettant dobtenir le taux maximal de biodgradation. 2 Rfrences normatives Les documents suivants, en tout ou partie, sont rfrencs de faon normative dans le prsent document et sont indispensables pour son application. Pour les rfrences dates, seule ldition cit

27、e sapplique. Pour les rfrences non dates, la dernire dition du document de rfrence sapplique (y compris les ventuels amendements). ISO 8245, Qualit de leau Lignes directrices pour le dosage du carbone organique total (COT) et du carbone organique dissous (COD) 3 T ermes et dfinitio ns Pour les besoi

28、ns du prsent document, les termes et dfinitions suivants sappliquent. 3.1 biodgradation anarobie ultime dcomposition dun compos organique par des micro-organismes en labsence doxygne, en dioxyde de carbone, mthane, eau et sels minraux de tous les autres lments prsents (minralisation) et production d

29、une nouvelle biomasse 3.2 matires sches totales quantit de matires solides obtenue par prlvement dune masse connue de matriau dessai ou dinoculum, et schage environ 105 C jusqu masse constante 3.3 matires solides volatiles quantit de matires solides obtenue par soustraction des rsidus dune masse con

30、nue de matriau dessai ou dinoculum aprs incinration environ 550 C de la teneur en matires sches totales du mme chantillon Note 1 larticle: La teneur en matires solides volatiles est un indicateur de la quantit de matire organique prsente. NORME INTERNATIONALE ISO 15985:2014(F) ISO 2014 Tous droits r

31、servs 1 ISO 15985:2014(F) 3.4 phase de latence dure, mesure en jours, coule partir du dbut de lessai jusqu lobtention de ladaptation et/ou de la slection des micro-organismes qui provoquent la dgradation, et jusqu ce que le taux de biodgradation du compos chimique ou de la matire organique ait attei

32、nt environ 10 % du niveau maximal de biodgradation 3.5 niveau maximal de biodgradation taux de biodgradation, mesur en pourcentage, dun compos chimique ou dune matire organique lors dun essai, au-dessus duquel la biodgradation ne se poursuit pas 3.6 phase de biodgradation dure, mesure en jours, depu

33、is la fin de la phase de latence de lessai jusqu ce que lon ait obtenu environ 90 % du niveau maximal de biodgradation 3.7 phase stationnaire dure, mesure en jours, coule entre la fin de la phase de biodgradation et la fin de lessai 4 Principe Cette mthode dessai est conue pour constituer une simula

34、tion optimise dun processus de digestion anarobie intensive et elle dtermine la biodgradabilit ultime dun matriau dessai dans des conditions de digestion anarobie teneur leve en solides. Linoculum mthanogne est driv de digesteurs anarobies fonctionnant avec des dchets mnagers prtraits, de prfrence u

35、niquement sur la fraction organique. Le matriau dessai est mlang linoculum et introduit dans un rcipient de digestion statique o il est digr de manire intensive dans des conditions optimales de temprature et dhumidit, pendant une dure dessai dau moins 15 jours jusqu ce quun plateau soit atteint en m

36、atire de biodgradation. Lors de la biodgradation anarobie du matriau dessai, les produits de biodgradation ultime sont le mthane, le dioxyde de carbone, leau, les sels minraux et de nouveaux constituants cellulaires microbiens (biomasse). Le biogaz (mthane et dioxyde de carbone) libr est contrl en c

37、ontinu ou mesur intervalles rguliers dans les rcipients dessai et du blanc, pour dterminer la production cumule de biogaz. Le pourcentage de biodgradation est donn par le rapport entre la quantit de biogaz libr par le matriau dessai et la quantit maximale thorique de biogaz pouvant tre produite part

38、ir du matriau dessai. La quantit maximale thorique de biogaz produite est calcule partir du carbone organique total (COT) mesur. Ce pourcentage de biodgradation ninclut pas la quantit de carbone convertie en nouvelle biomasse cellulaire qui nest pas mtabolise en biogaz au cours de lessai. En outre,

39、les pertes de masse subies par le matriau dessai peuvent tre dtermines la fin de lessai. 5 Environnement dessai Lincubation doit avoir lieu dans lobscurit ou sous une lumire diffuse, dans une enceinte maintenue une temprature constante de 52 C 2 C. 6 Ractifs Utiliser uniquement des ractifs de qualit

40、 analytique. Utiliser comme matriau de rfrence pour le tmoin positif de la cellulose de qualit CCM (pour chromatographie sur couche mince) ayant une granulomtrie infrieure 20 m.2 ISO 2014 Tous droits rservs ISO 15985:2014(F) 7 Appareillage Sassurer que toute la verrerie de laboratoire a t soigneusem

41、ent nettoye et, en particulier, quelle est exempte de toute trace de substances organiques ou toxiques. Le matriel courant de laboratoire ainsi que le matriel suivant sont ncessaires. 7.1 Rcipients de digestion, fioles coniques ou autres fioles en verre adaptes, raccordes de manire quil ne se produi

42、se aucune perte de gaz. Un volume minimal de 750 ml est recommand au vu des exigences en 8.2 et 8.3. Si les pertes de masse subies par le matriau dessai doivent tre dtermines, peser chaque rcipient de digestion vide. 7.2 Systme de mesurage du volume de gaz, comprenant une prouvette gradue inverse ou

43、 une colonne en plastique place dans leau ou tout autre dispositif appropri pour mesurer le volume de gaz. Leau en contact avec le gaz doit tre un pH infrieur 2 pendant toute la dure de lessai afin dviter la perte de CO 2par dissolution dans leau. Le dispositif de mesurage du volume de gaz ainsi que

44、 le tube de gaz doivent tre de qualit suffisante pour empcher la migration et la diffusion du gaz entre le systme et lair environnant. 7.3 Appareillage pour lanalyse du gaz (facultatif), comprenant un chromatographe en phase gazeuse ou autre appareillage quip dun dtecteur et de colonnes adapts pour

45、mesurer la concentration en mthane et en dioxyde de carbone dans les gaz librs. 7.4 Appareillage analytique (facultatif), pour dterminer les acides gras volatils par chromatographie avec injection aqueuse, ainsi que lazote Kjeldahl total, lazote ammoniacal, les matires sches ( 105 C) et les matires

46、solides volatiles ( 550 C). 8 Mode opratoire 8.1 Prparation de linoculum Linoculum doit tre obtenu partir dun digesteur anarobie fonctionnant correctement avec des dchets mnagers prtraits comme unique matire premire. Il convient que les dchets mnagers prtraits proviennent de prfrence dune installati

47、on de traitement de dchets existante traitant les dchets municipaux solides et permettant, grce au tri, au dchiquetage, au tamisage ou dautres moyens, dobtenir une fraction organique assez homogne avec une granulomtrie infrieure 60 mm. Il convient que le digesteur ait fonctionn pendant une dure dau moins 4 mois avec cette fraction organique, avec un temps de rtention de 30 jours au maximum dans des conditions thermop