この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
この文書の開発に使用された手順と、今後の維持のために意図された手順は、ISO/IEC 指令で説明されています。 1. 特に、さまざまなタイプの ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令の編集規則に従って作成されました。 2 ( www.iso.org/directives を参照)
このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。ドキュメントの開発中に特定された特許権の詳細は、序文および/または受信した特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)
このドキュメントで使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、保証を構成するものではありません。
適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味に関する説明、および技術的貿易障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) の原則への ISO の準拠に関する情報については、次の URL を参照してください: www.iso .org/iso/foreword.html .
この文書を担当する委員会は、ISO/TC 61, プラスチック、小委員会 SC 5, 物理化学的特性です。
この第 2 版は、技術的に改訂された第 1 版 (ISO 14853:2005) を取り消して置き換えるものです。また、技術正誤表 ISO 14853:2005/Cor.1:2009 も組み込まれています。
序章
プラスチックの使用が増加するにつれて、その回収と廃棄が大きな問題になっています。第一に、回復を促進する必要があります。例えば、主に消費者から発生するプラスチックごみは、完全に回収することは困難です。回収が困難な物質のその他の例としては、釣り具、農業用マルチ フィルム、水溶性ポリマーの廃棄があります。これらのプラスチック材料は、閉鎖された廃棄物管理インフラストラクチャから自然環境に漏れる傾向があります。このような環境問題を解決する選択肢の一つとして、生分解性プラスチックが登場しています。嫌気性処理施設に送られる製品やパッケージなどのプラスチック材料は、潜在的に生分解性でなければなりません。したがって、そのような材料の潜在的な生分解性を決定し、嫌気性環境での生分解性の定量的尺度を取得することは非常に重要です。
警告下水および活性汚泥には、潜在的な病原菌が含まれている可能性があります。したがって、それらを取り扱う際には適切な予防措置を講じる必要があります。下水汚泥を消化すると可燃性ガスが発生し、火災や爆発の危険性があります。大量の消化汚泥の輸送および保管には注意が必要です。有毒な試験用化学物質および特性が不明な化学物質は、注意して、安全上の指示に従って取り扱う必要があります。圧力計とマイクロシリンジは、針刺し事故を避けるために慎重に取り扱う必要があります。汚染された注射針は、安全な方法で廃棄する必要があります。
1 スコープ
この国際規格は、嫌気性微生物によるプラスチックの最終的な嫌気性生分解性を決定する方法を規定しています。この国際規格に記載されている条件は、生分解の最大程度が発生するための最適な条件に必ずしも対応していません。この試験では、嫌気性消化槽の通常のスラッジ保持時間 (25 ～ 30 日) よりも長い最大 90 日間、試験材料をスラッジにさらす必要があります。 .
この方法は、次の材料に適用されます。
- 天然および／または合成ポリマー、コポリマーまたはそれらの混合物；
- 可塑剤、着色剤、その他の化合物などの添加剤を含むプラスチック材料。
- 水溶性ポリマー;
- 試験条件下で、接種材料に存在する微生物を阻害しない材料。阻害効果は、阻害コントロールを使用するか、または別の適切な方法によって決定できます (たとえば、ISO 13641 を参照)試験材料が接種材料に対して阻害性である場合、より低い試験濃度、別の接種材料または事前に暴露された接種材料を使用できます。
2 参考文献
このドキュメントには規範的な参照はありません。
3 用語と定義
このドキュメントでは、次の用語と定義が適用されます。
3.1
究極の嫌気性生分解
酸素の不在下での微生物による有機化合物の分解:二酸化炭素、メタン、水、存在するその他の元素の無機塩 (鉱化作用) と新しいバイオマスへの分解
3.2
一次嫌気性生分解
微生物による化合物の構造変化（変換）で、特定の特性が失われること
3.3
消化汚泥
約 35 °C の嫌気性消化槽で培養された沈殿した下水と活性汚泥の混合物で、バイオマスと臭気を低減し、汚泥の脱水性を改善します。
注記1: 消化された汚泥には、二酸化炭素とメタンを生成する嫌気性発酵菌とメタン生成菌の関連が含まれています。
3.4
消化汚泥中の浮遊物質濃度
既知量の活性汚泥をろ過または遠心分離し、約 105 °C で一定質量になるまで乾燥して得られる固形物の量
3.5
溶存有機炭素
文書
特定の相分離、例えば、40,000 m·s -2で 15 分間の遠心分離、または直径 0.2 µm から 0.45 µm の孔を持つ膜を使用した膜ろ過によって除去できない水相中の有機炭素。
3.6
無機炭素
IC
液体の水相に溶解または分散し、スラッジを沈降させた後に上澄み液から回収できる無機炭素。
3.7
完全に乾燥した固形物
既知量の試験材料または接種材料を採取し、約 105 °C で一定質量になるまで乾燥させることによって得られる固形物の量
3.8
進化したバイオガスの理論量
バイオガス
嫌気性条件下で有機物質が完全に生分解された後に発生するバイオガス (CH 4 + CO 2 ) の理論上の最大量。分子式から計算され、標準条件下で試験材料 1 ミリグラムあたりに発生するバイオガスのミリリットルとして表される
3.9
発生する二酸化炭素の理論量
ThCO 2
分子式から計算され、試験材料 1 ミリグラムあたりの二酸化炭素のミリグラムとして表される、有機物質の完全な酸化後に発生する二酸化炭素の理論上の最大量。
3.10
発生したメタンの理論量
ThCH 4
有機物質の完全な還元後に発生するメタンの理論上の最大量。分子式から計算され、試験物質 1 ミリグラムあたりの発生メタンのミリグラムとして表される
3.11
ラグフェーズ
ラグ期間:試験の開始から、分解微生物の適応および/または選択が達成され、化合物または有機物の生分解度が生分解の最大レベルの約 10% に増加するまでの日数で測定される時間
3.12
プラトー期
生分解段階の終了から試験の終了までの日数で測定される時間
3.13
生分解段階
試験の誘導期の終わりから最大生分解レベルの約 90% に達するまでの時間 (日数)
3.14
生分解の最大レベル
試験中の化合物または有機物の生分解度で、それを超えると試験中にそれ以上生分解が起こらない、パーセントで測定される
参考文献
| [1] | ISO 7827, 水質 — 水性媒体中の有機化合物の「すぐに」、「究極の」好気性生分解性の評価 — 溶存有機炭素 (DOC) の分析による方法 |
| [2] | ISO 8245, 水質 — 全有機炭素 (TOC) および溶存有機炭素 (DOC) の測定に関するガイドライン |
| [3] | ISO 11734, 水質 — 消化汚泥中の有機化合物の「究極の」嫌気性生分解性の評価 — バイオガス生成の測定による方法 |
| [4] | ISO 11923, 水質 - ガラス繊維フィルターによるろ過による懸濁物質の測定 |
| [5] | ISO 1364, 水質 - 嫌気性細菌のガス生成の抑制の決定 |
| [6] | Birch RR, Biver C, Campagna R, Gledhill WE, Pagga U, Steber J, Reust H, Bontinck WJ 嫌気性生物分解のための化学物質のスクリーニング。 Chemosphere , 1989, 19 pp. 1527‑1550 (1988 年 6 月、ECETOC Technical Report No. 28 としても発行) |
| [7] | Buswell AM, Mueller HF, メタン発酵のメカニズム。産業工学化学。 1952年、44 pp. 550–552 |
| [8] | Pagga U.、Beimborn DB, 有機化合物の嫌気性生分解試験。化学圏。 1993年、27 pp.1499–1509 |
| [9] | Joerg R.、Mueller WR, Pantke M.、厳格な嫌気性条件下でのプラスチックの水性生分解性に関するラウンドロビン テストのドラフト レポート、ISO/TC 61. 1998 |
| [10] | Bryant MP, 嫌気性細菌の培養のためのハンゲート法に関する解説。で。 J.Clin.ヌーター。 1972年、25ページ1324–1328 |
| [11] | リデ DR, フレデリクセ HPR, 編。 (1994-95) 化学および物理学の CRC ハンドブック。 CRCプレス、第75版 |
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, 1. In particular the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, 2 (see www.iso.org/directives ).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following URL: www.iso.org/iso/foreword.html .
The committee responsible for this document is ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 5, Physical-chemical properties.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 14853:2005), which has been technically revised. It also incorporates the Technical Corrigendum ISO 14853:2005/Cor.1:2009.
Introduction
With the increasing use of plastics, their recovery and disposal have become a major issue. As a first priority, recovery should be promoted. For example, plastic litter, which originates mainly from consumers, is difficult to recover completely. Additional examples of materials difficult to recover are found in the disposal of fishing tackle, agricultural mulch films and water-soluble polymers. These plastic materials tend to leak from closed waste management infrastructures into natural environments. Biodegradable plastics are now emerging as one of the available options to solve such environmental issues. Plastic materials, such as products or packaging, which are sent to anaerobic treatment facilities should be potentially biodegradable. Therefore, it is very important to determine the potential biodegradability of such materials and to obtain a quantitative measure of their biodegradability in anaerobic environments.
WARNING Sewage and activated sludge may contain potentially pathogenic organisms. Therefore, appropriate precautions should be taken when handling them. Digesting sewage sludge produces flammable gases which present fire and explosion risks. Care should be taken when transporting and storing quantities of digesting sludge. Toxic test chemicals and those whose properties are not known should be handled with care and in accordance with safety instructions. The pressure meter and microsyringes should be handled carefully to avoid needle stick injuries. Contaminated syringe needles should be disposed of in a safe manner.
1 Scope
This International Standard specifies a method for the determination of the ultimate anaerobic biodegradability of plastics by anaerobic microorganisms. The conditions described in this International Standard do not necessarily correspond to the optimum conditions for the maximum degree of biodegradation to occur. The test calls for exposure of the test material to sludge for a period of up to 90 d, which is longer than the normal sludge retention time (25 to 30 d) in anaerobic digesters, although digesters at industrial sites can have much longer retention times.
The method applies to the following materials:
- natural and/or synthetic polymers, copolymers or mixtures thereof;
- plastic materials which contain additives such as plasticizers, colorants or other compounds;
- water-soluble polymers;
- materials which, under the test conditions, do not inhibit the microorganisms present in the inoculum. Inhibitory effects can be determined using an inhibition control or by another appropriate method (see e.g. ISO 13641). If the test material is inhibitory to the inoculum, a lower test concentration, another inoculum or a pre-exposed inoculum can be used.
2 Normative references
There are no normative references in this document.
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
ultimate anaerobic biodegradation
breakdown of an organic compound by microorganisms in the absence of oxygen to carbon dioxide, methane, water and mineral salts of any other elements present (mineralization) plus new biomass
3.2
primary anaerobic biodegradation
structural change (transformation) of a chemical compound by microorganisms, resulting in the loss of a specific property
3.3
digested sludge
mixture of settled sewage and activated sludge which have been incubated in an anaerobic digester at about 35 °C to reduce the biomass and odour and to improve the dewaterability of the sludge
Note 1 to entry: Digested sludge contains an association of anaerobic fermentative and methanogenic bacteria producing carbon dioxide and methane.
3.4
concentration of suspended solids in digested sludge
amount of solids obtained by filtration or centrifugation of a known volume of activated sludge and drying at about 105 °C to constant mass
3.5
dissolved organic carbon
DOC
organic carbon in the water phase which cannot be removed by specified phase separation, for example, by centrifugation at 40 000 m⋅s–2 for 15 min or by membrane filtration using membranes with pores of 0,2 µm to 0,45 µm diameter
3.6
inorganic carbon
IC
inorganic carbon which is dissolved or dispersed in the aqueous phase of a liquid and is recoverable from the supernatant liquid after the sludge has been allowed to settle
3.7
total dry solids
amount of solids obtained by taking a known volume of test material or inoculum and drying at about 105 °C to constant mass
3.8
theoretical amount of evolved biogas
Thbiogas
maximum theoretical amount of biogas (CH4 + CO2) evolved after complete biodegradation of an organic material under anaerobic conditions, calculated from the molecular formula and expressed as millilitres of biogas evolved per milligram of test material under standard conditions
3.9
theoretical amount of evolved carbon dioxide
ThCO2
maximum theoretical amount of carbon dioxide evolved after complete oxidation of an organic material, calculated from the molecular formula and expressed as milligrams of carbon dioxide per milligram of test material
3.10
theoretical amount of evolved methane
ThCH4
maximum theoretical amount of methane evolved after complete reduction of an organic material, calculated from the molecular formula and expressed as milligrams of methane evolved per milligram of test material
3.11
lag phase
lag periodtime, measured in days, from the start of a test until adaptation and/or selection of the degrading microorganisms is achieved and the degree of biodegradation of a chemical compound or organic matter has increased to about 10 % of the maximum level of biodegradation
3.12
plateau phase
time, measured in days, from the end of the biodegradation phase until the end of the test
3.13
biodegradation phase
time, measured in days, from the end of the lag phase of a test until about 90 % of the maximum level of biodegradation has been reached
3.14
maximum level of biodegradation
degree of biodegradation, measured in percent, of a chemical compound or organic matter in a test, above which no further biodegradation takes place during the test
Bibliography
| [1] | ISO 7827, Water quality — Evaluation of the"ready","ultimate" aerobic biodegradability of organic compounds in an aqueous medium — Method by analysis of dissolved organic carbon (DOC) |
| [2] | ISO 8245, Water quality — Guidelines for the determination of total organic carbon (TOC) and dissolved organic carbon (DOC) |
| [3] | ISO 11734, Water quality — Evaluation of the"ultimate" anaerobic biodegradability of organic compounds in digested sludge — Method by measurement of the biogas production |
| [4] | ISO 11923, Water quality — Determination of suspended solids by filtration through glass-fibre filters |
| [5] | ISO 13641 (all parts), Water quality — Determination of inhibition of gas production of anaerobic bacteria |
| [6] | Birch R.R., Biver C., Campagna R., Gledhill W.E., Pagga U., Steber J., Reust H., Bontinck W.J., Screening of chemicals for anaerobic biodegradation. Chemosphere, 1989, 19 pp. 1527‑1550 (Also published as ECETOC Technical Report No. 28, June 1988) |
| [7] | Buswell A.M., Mueller H.F., Mechanism of methane fermentation. Ind. Eng. Chem. 1952, 44 pp. 550–552 |
| [8] | Pagga U., Beimborn D.B., Anaerobic biodegradation test for organic compounds. Chemosphere. 1993, 27 pp. 1499–1509 |
| [9] | Joerg R., Mueller W.R., Pantke M., Draft report of a round-robin test for aqueous biodegradability of plastics under strict anaerobic conditions, ISO/TC 61. 1998 |
| [10] | Bryant M.P., Commentary on the Hungate technique for culture of anaerobic bacteria. Am. J. Clin. Nutr. 1972, 25 pp. 1324–1328 |
| [11] | Lide D.R., Frederikse H.P.R., eds. (1994-95) CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC Press, Seventy fifth Edition |