用于生物降解性和可堆肥性测定的呼吸计

塑料和包装材料可以更奇妙
如果它是可生物降解的

生物降解仪器分析

生物可降解聚合物和生物可降解塑料的降解关键取决于它们最终可能进入的环境，如土壤、淡水或海水、垃圾填埋场或堆肥场。由于自然条件的巨大变化，需要进行多次试验来确定聚合物材料在现实生活中的命运，并研究其在不同环境中的生物降解性。在好氧环境中，生物可降解性通常是通过在封闭呼吸计中测量需氧量或随时间演化的二氧化碳量来确定的。当在厌氧条件下没有氧气时，测量释放的沼气(甲烷和二氧化碳的混合物)是评估厌氧生物降解性的方法。生物降解性试验可在“认证”或“筛选”条件下进行。如果结果打算用于生物降解性的认证和/或公开声明，则需要认证条件，而筛选条件则建议用于内部研究目的。

的气体的努力^®是一种用于厌氧和好氧生物降解分析的新型呼吸计。对于厌氧生物降解性测试，采用气体的努力^®提供高效和准确的数据分析沼气释放在任何水介质，控制泥浆消化系统和高固体厌氧消化条件。如需进行好氧生物降解性试验，则气体的努力^®是否打算与我们的专利一起使用现场二氧化碳吸收装置，作为一个封闭的呼吸计系统，用于测量氧气需求。在…的帮助现场二氧化碳吸收套件气体的努力^®成为各种环境条件下厌氧和好氧生物降解性分析的强大工具和分析平台，并支持最重要的ISO、欧洲和美国厌氧和好氧生物降解性评估标准。

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应用领域

有关厌氧和好氧生物降解性分析

厌氧生物降解性

气体的努力^®允许在任何含水介质中连续和在线监测释放的沼气，控制浆液消化系统和高固体厌氧消化条件。该仪器可按以下规范进行厌氧生物降解性分析:

需氧生物降解性

土壤、水环境、海水和海洋沉积物中好氧生物降解性的测定可以通过在封闭呼吸计中测量需氧量或分析产生的二氧化碳来完成。

连同现场二氧化碳吸收套件，气体的努力^®作为容积式呼吸计，可连续在线测量微生物有氧呼吸引起的耗氧量或耗氧量。因此，该仪器可按以下规范进行好氧生物降解性分析:

ISO 14851-塑料材料在水系统中的最终好氧生物降解
ISO 17556-塑料材料在土壤中的最终好氧生物降解
ISO 18830-海水/砂质沉积物界面中非漂浮塑料材料的好氧生物降解
ISO 23977 - 2暴露在海水中的塑料材料的好氧生物降解(第二部分)
经合组织301年-可生物降解性化学材料在好氧水溶液中

好氧生物可降解性也可以根据以下标准对进化的二氧化碳进行分析。然而，基于相同目的的测试方案是可用的，基于在封闭呼吸计中测量需氧量，这是推荐的方法气体的努力^®具有简化的系统配置，更高的测量精度和准确度。

ISO 14852塑料材料在水介质中的最终好氧生物降解性
ISO 22404-接触海洋沉积物的非漂浮物质的好氧生物降解
ISO 19679-海水/沉积物界面中非漂浮塑料材料的好氧生物降解
ISO 23977 - 1暴露在海水中的塑料材料的好氧生物降解(第一部分)

Compostability

气体的努力^®可根据ASTM D5929配置中温堆肥分析和根据AS 5810或ISO 14851配置家庭堆肥分析。同样的配置也可用于评估聚合物样品在受控堆肥条件的嗜热温度范围下的好氧生物降解性，使用工业堆肥作为接种物。这种安排应被认为是一种基于测量堆肥微生物好氧呼吸引起的需氧量或耗竭的简化方法。通过呼吸测量(ASTM D5929, AS 5810或ISO 14851)，该方法很好地符合中温和家庭条件下的受控堆肥。它不一定符合ISO 14855-1或ASTM D5338的“认证”方法，而是作为受控堆肥设施在类似条件下的生物降解性评估的实用分析工具，用于内部研究或研究目的。

Astm d5929 -18-生物降解塑料暴露于源头分离的有机城市固体废物中温堆肥条件
在5810年-生物降解塑料，适合家庭堆肥
Iso 14855 -1-可控堆肥条件下塑料材料的最终好氧生物降解
Astm d5338 -15-在可控的堆肥条件下，包括嗜热温度下，塑料材料的好氧生物降解

气体的努力^®

-用于厌氧和好氧生物降解性测定的新工具

奋进号气体^®是一种新型的低气体体积和流量分析平台，只要有高精度和精确测量的需求。该仪器可用于与生物降解性和堆肥性分析相关的研究和工业应用。它大大提高了效率和数据质量，同时减少了操作时间、分析成本、劳动力和对个人实验室技能的依赖。

你可以在网站上找到更多信息气体的努力^®页面，视频和产品宣传册关于生物降解性和可堆肥性如下。

好处和优势

高度精确和准确的数据

的气体的努力^®让你更好地理解生物可降解聚合物的降解动力学。测量和数据计算的精度已得到最高质量和标准的验证。

显著减少时间消耗和劳动力需求

全自动分析程序，可扩展的测试能力和完全控制的实验远程访问。的气体的努力^®减少了进行厌氧和好氧生物降解性分析的时间消耗和劳动要求，并使测试对精确和准确的数据的技能依赖性降低。

标准化的测量程序，数据解释和报告

实时温度和压力补偿最大限度地减少分析和标准化数据显示中测量条件可能变化的影响，满足对数据准确性和精度的最高要求。在最新的版本中还实现了自适应非线性数学模型气体的努力^®在所有测量范围内实现需氧量和二氧化碳演化测量的高线性度。

紧凑模块化设计

模块化方法实现了灵活的系统设置、简单的升级选项和简单的维护。的气体的努力^®通过将多个仪器与网络交换机连接，可以很容易地进一步扩展，以满足需求并缩短开发时间。beplay客户端官网

友好的操作，远程访问

使用简单，易于学习。基于网络的软件应用程序使设置和监测实验非常容易。的气体的努力^®允许使用任何电脑、智能手机或平板电脑从远程位置轻松访问。

参考

塑料在土壤中的生物降解性

根据ISO 17556，土壤中最终的好氧生物降解性可以通过使用Gas Endeavour测量微生物好氧呼吸引起的耗氧量或耗电量来确定^®全自动封闭式呼吸计。碳和能量的唯一来源塑料材料与砂壤土混合，在22±1的温度下孵育^oC.所有塑料样品每100克土壤使用1.5克塑料。在超过200天的塑料材料生物降解过程中，消耗的氧气由Gas Endeavour连续测量^®生物降解率计算为消耗的氧气与理论值的比值。

空白、纤维素阳性对照、PHB粉末样品累积耗氧量的相对标准偏差极低(分别为±1.6%、±2.5%和±6.0%)。这为Gas Endeavour所获得的结果提供了高度的信心^®．因此，满足ISO 17556:2019的有效性标准(即阳性对照达到75.1%，试验结束时超过60%)，所有空白的生物降解和BOD值的相对标准偏差仅为±1.6%，远低于±20%)。PHB粉末材料在100天内的生物降解率约为100±10.2%，而PHB颗粒在200天内的生物降解率仅为9.5±2.0%。PBS粉在200天内降解率为26.5±4.6%。在整个培养过程中，聚乳酸颗粒和聚乳酸膜未观察到明显的降解。

参考

为厌氧生物降解试验提供科学参考

文章:“含有聚乳酸-共聚乙醇酸共聚物的聚乳酸共混物的力学、流变学和厌氧生物降解行为”

作者:Kosar Samadi, Michelle Francisco, Swati Hegde, Carlos A. Diaz, Thomas A. Trabold, Elizabeth M. Dell, Christopher L. Lewis
聚合物降解与稳定性(2019)170,109018

罗切斯特理工学院(美国)

阿姆普特^®II习惯了检测含有高度可降解聚合物的PLA共混物的嗜热厌氧生物降解性能。

参考

模拟堆肥环境下的好氧生物降解性

气体的努力^®可以配置为在类似任何家庭堆肥或控制堆肥场地的模拟堆肥环境下，使用家庭或工业堆肥来评估聚合物样品的好氧生物降解性。该仪器可连续在线监测堆肥细菌有氧呼吸引起的需氧量或耗氧量。这种安排应作为在家庭堆肥或受控堆肥设施类似条件下生物降解性评估的实用分析工具，供内部研究或研究之用。微晶纤维素常被用作试验验证的阳性对照。在当前的研究中，微晶纤维素样品在58的模拟堆肥环境下，在两种不同浓度下进行了生物降解性测试^oC与受控堆肥条件相似。培养100 d后，高浓度和低浓度纤维素样品的生物降解率分别为87±8%和62±11%。对于高浓度的纤维素样品，45天后可达到72%的生物降解率。达到ISO 14851效度标准，即45天后阳性对照达到70%，试验结果标准差在±20%以内。

参考

塑料材料在海水中的好氧生物降解性

根据ISO 23977-2，暴露于海水中的塑料材料的好氧生物降解的测定可以通过使用Gas Endeavour测量来自海水或沉积物量低的海水的微生物好氧呼吸引起的耗氧量或耗竭来进行^®全自动封闭式呼吸计。在塑料材料的生物降解过程中，所消耗的氧气由Gas Endeavour连续测量^®生物降解率计算为消耗的氧气与理论值的比值。使用奋进气体的实验配置^®包括氧气供应和生物降解过程不受限制的有效氧气在测试瓶顶空间。因此，在较高的样本量下进行分析比较方便。

该图显示了在22±1温度下持续搅拌的110天的持续生物降解^oC.测试周期一般不超过1年，如果180天后纤维素度至少达到60%，则认为有效。在本研究中，110天后，纤维素在海水中的生物降解率仅为9%±4%，而在海水和海洋沉积物中的生物降解率分别为43%±8%(样品浓度较高)和63%±5%(样品浓度较低)。这些结果清楚地说明，由于海水中的微生物密度较低，而沉积物中的微生物密度较高，因此海水中的生物降解程度较低。

参考

为厌氧生物降解性测定提供科学依据

文章标题:“模型生物塑料厌氧生物降解模型的评估:聚(羟基丁酸盐-co-hydroxyvalerate)”

作者:Cecily A. Ryan, Sarah L. Billington, Craig S. Criddle
生物资源技术，2018,227,205-213

斯坦福大学土木与环境工程系(美国)

对五种厌氧消化动力学模型进行了评估，以确定它们对生物塑料聚羟丁酸盐-羟戊酸盐(PHBV)厌氧生物降解建模的适用性。阿姆普特^®II被用来进行实际的厌氧生物降解性分析，以产生动力学降解数据，以评估模型模拟。

参考

塑料材料在水介质中的好氧生物降解性

根据ISO 14851，塑料材料在含水介质中的好氧生物降解性的测定可以通过使用Gas Endeavour测量微生物好氧呼吸引起的耗氧量或耗竭来进行^®全自动封闭式呼吸计。塑料材料是碳和能量的唯一来源，与选定的生活废水混合，不断搅拌，在22±1的温度下孵育^oC.在塑料材料的生物降解过程中，消耗的氧气由Gas Endeavour连续测量^®生物降解率计算为消耗的氧气与理论值的比值。

使用奋进气体的实验配置^®包括氧气供应和生物降解过程不受限制的有效氧气在测试瓶顶空间。因此，在较高的样本量下进行分析比较方便。在目前的研究中，样品浓度对生物可降解性动态剖面的影响是使用微晶纤维素证明的。在60天内达到ISO 14851有效性标准(即所有样品的生物降解率为> 60%，标准偏差为±2.1%至±9.8%，三个空白对照仅为±3.5%，远低于最大限度±20%)。

参考

可控浆液消化系统中塑料材料的最终厌氧生物降解

根据ISO 13975，在可控厌氧浆液消化系统的厌氧条件下，塑料材料的最终生物降解性的测定可以通过测量使用Gas奋进产生的沼气的体积来完成^®以及形成的溶解无机碳(DIC)超过空白值的数量。该仪器允许连续监测释放的沼气，实时温度和压力补偿，标准化的测量程序，数据解释和报告。生物可降解性水平计算为产生的沼气和DIC的净增加量与进化沼气的理论量的总和之比。

图中为半结晶聚乳酸(PLA)和聚羟基丁酸(PHB)样品在厌氧中温条件下的厌氧生物降解性对比。纤维素作为阳性对照，15天后生物降解率为81%，标准差仅为±3%，很好地满足了有效性标准，即>为70%和<±20%。PHB和PLA在培养40 d后的生物降解率分别为88±2%和5±2%，说明了PHB和PLA材料在厌氧条件下不同的生物降解特性。

参考

塑料材料在土壤中的最终好氧生物降解性

根据ISO 17556，土壤中最终的好氧生物降解性可以通过使用Gas Endeavour测量微生物好氧呼吸引起的耗氧量或耗电量来确定^®全自动封闭式呼吸计。塑料材料是碳和能量的唯一来源，与选定的土壤混合，在22±1的温度下孵育^oC.在塑料材料的生物降解过程中，消耗的氧气由Gas Endeavour连续测量^®生物降解率计算为消耗的氧气与理论值的比值。

空白和样品的累积耗氧量均有较低的标准差(分别低于±4%和±9%)。这为Gas Endeavour所获得的结果提供了高度的信心^®．符合ISO 17556:2019的有效性标准(即阳性对照达到60%的生物降解，所有坯料的BOD值都在±20%以内)，PHB测试材料在90天内达到95%的生物降解。

参考

土壤生物呼吸活性评价

通过测定生物需氧量来测定土壤样品中微生物的呼吸活动，长期以来一直与土壤肥力有关。气体的努力^®可用于实时跟踪土壤呼吸，并比较标准土壤或天然土壤的微生物活性。例如，在土壤有机质的分解过程中检测了土壤生物的活性，并以微晶纤维素作为参考样品，评估了各种商用砂壤土在温度22±1下的生物降解情况^oC.目的是根据ISO 17556选择合适的土壤类型进行生物可降解性试验。

退化曲线说明了不同土壤和纤维素的生物降解动力学表明,初始降解最快的速度和最高的生物降解性与土壤b .使用C实现作为一个例子,可以区分滞后阶段(0到6天),在适应土壤接种体的纤维素发生,退化阶段,微生物代谢样品,和高原期,生物降解已经结束。

该测试被认为适用于除土壤A外的所有土壤，因为微晶纤维素的生物降解程度在不到六个月的时间内达到了60%以上，并且所有空白在测试结束时的平均值的±20%以内(即，所有空白的标准差小于±4%)。