什么是可堆肥塑料生物降解测试系统?
近期，工信部在关于政协第十三届全国委员会第四次会议第4892号（资源环境类319号）提案的答复函中明确指出：工信部将会同有关部门继续在标准立项、批准发布等环节支持《生物降解材料与制品降解性能及标识要求》、《全生物降解饮用吸管》等生物降解塑料领域国家标准制修订工作，为服务产业健康发展、推动塑料污染治理提供技术支撑。
这其中，对塑料可降解性能的评估即是我国完善可降解塑料标准和评价体系的重要工作之一，也是国际塑料降解领域的热点方向之一。欧盟早已制定了有关可堆肥降解塑料的标准EN 13432；美国的生物降解制品研究所与材料协会也专门制定了环境降解塑料的相关标准ASTM D6400；我国也正通过国标《GB/T 19277.1-2011 受控堆肥条件下材料最终需氧生物分解能力的测定 采用测定释放的二氧化碳的方法 第1部分：通用方法》在推动堆肥降解技术在塑料生物降解上的应用和性能评估。
为满足国家、市场、标准对堆肥降解测试系统的需求和要求，助力企事业单位有效应对相关产业政策变化要求，我司根据相关标准研制了PBDA-300全自动塑料生物降解分析系统。该系统可在受控堆肥条件下，对塑料样品进行降解，通过精确定量降解释放的二氧化碳气体量，对材料的可降解性能进行评估。该系统全程自动控制，实时测量和记录数据，自动控温、加湿、搅拌，过程无需人工干预。本系统采用WEB服务器架构，方便跨平台浏览、设置、监测、数据处理、诊断、升级等操作。
PBDA-300全自动塑料生物降解分析系统
▲ RTK PBDA-300塑料生物降解分析仪
测试原理：将堆肥和试验材料混合，导入降解反应容器中，在规定的受控温度、湿度、氧气浓度条件下进行堆肥化需氧降解反应。在试验反应过程中，分析系统通过气体传感器，实时连续监测降解过程中二氧化碳气体释放量，软件自动记录和保存数据。其二氧化碳实际产生量与二氧化碳的理论产生量的比值即为测试样品的生物降解率。该试验周期不超过6个月。
▲反应器示意图
适用标准：
(1) GB/T 19277.1-2011：受控堆肥条件下材料最终需氧生物分解能力的测定采用测定释放的二氧化碳的方法 第1部分：通用方法；
(2) ISO 14855.1-2012：在控制复合条件下塑料材料富氧菌生物降解性和非集合性的测定.二氧化碳增量分析法.第1部分：通用方法；
(3) ASTM D5338-2015：测定受控合成条件, 合并嗜热温度条件下塑料材料曝气生物降解能力的标准试验方法；
(4) GB/T 20197-2006：降解塑料的定义、分类、标志和降解性能要求；
(5) EN 13432：包装.通过合成及生物降解规定包装可回收性的要求.包装最终验收检验计划和评定标准；
(6) EN 14046-2016：环境管理.水足迹.原则,要求以及指南；
(7) JIS K6953-1-2011：塑料材料在受控堆肥环境下最终需氧生物降解度的测定.二氧化碳增量分析法.第1部分：通用方法。
技术优势：
(1) 设置有尾气吸收装置，可以通过环评；
(2) 全实验周期，软件自动测量数据，大大节省人力，同时保证数据可靠性；
(3) IP跨平台访问数据，可以远程操作，断电数据保存，电源再次启动后自动测试；
(4) 模块化设计，即插即用，维护简便；
(5) 可以选配不同的气体传感器，比如H2S、CH4、H2、VOC等;
(6) 温度、流量、湿度和压力测量，自动检漏，流量报警；
(7) 自动加湿和气体除湿，冷凝水去除；
(8) 更换反应器，可以拓展测试水体塑料降解，满足标准GB/T 19276.2；
(9) 温度范围5-70摄氏度，满足不同测试需求，适用于固体和液体样品；
（10）满足工业测试和实验室研究需求。
系统参数：
(1) 通道数：18个通道同时进行实验；
(2) 供氧方式：空压机供氧；
(3) 反应器：材质高硼硅玻璃、容量3 L；
(4) 恒温箱温度设定范围：5℃至70℃，显示精度0.1℃；
(5) 电化学传感器O₂：量程0-25％，精度：2％FS；
(6) 双量程红外传感器CO₂：量程1，0-2000ppm，精度：2％FS；量程2，0-50000ppm，精度：2％FS；
(7) 红外传感器CH₄：量程1，0-5％，精度：2％FS；量程2，0-10％，0-30％，0-100％，100％，准确度：2％FS；
(8) 红外传感器H2S：量程：0-100ppm至0-1000ppm，精度5％FS；
(9) 软件WEB服务器跨平台访问；
▲ RTK PBDA-300塑料生物降解分析仪软件界面图
测试要点
(1) 接种物：城市固废堆肥或活化蛭石；
(2) 接种物干重与样品干重比6：1，或活化蛭石与样品干重比4：1；
(3) 堆肥容器容积3 L，样品不超过容积3/4，留足顶空；
(4) 对非混合物pH 7-9，碳氮比10-40；
(5) 温度58±2 ℃，湿度50%左右；
(6) 排气口氧气含量不低于6%；
(7) 每周振荡一次，防止物料板结。
测试结构有效性指标：
(1) 45天后参比材料的生物分解百分率超过70％；
(2) 在试验结束时每个堆肥容器的生物分解百分率之间的相对偏差不超过20％；
(3) 在培养前10天内，空白容器中接种物产生50 mg CO2/g挥发性固体(平均值)至150 mg CO2/g挥发性固体(平均值)。
