生物可降解塑料厭氧降解性能
生物可降解塑料厭氧降解性聚合物的生物降解過程一般可概括為4 個主要階段。
第1階段為生物膜形成 (BiofilmFormation),在此階段塑料表面形成生物膜,塑料的物理和化學性質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)變: 第2階段為生物解聚 (Depolymerization),塑料高分子中的化學鍵被微生物分泌的胞外酶催化水解,形成低分子量的低聚物或單體;第 3 階段為生物同化 (Bioassimilation),分解后的塑料被微生物吸收和利用:第 4階段為礦化 (Mineralization),在厭氧環(huán)境中,微生物利用吸收的塑料進行增殖并釋放CO2和CH4[6.40-41],在有氧條件下,吸收的塑料則被礦化為CO2和水。厭氧細菌和產(chǎn)甲烷古菌參與生物可降解塑料的厭氧降解,而細菌和真菌參與生物可降解塑料的好氧降解。

生物可降解塑料的厭氧降解性主要由塑料在厭氧條件下的CH4和CO2中的碳含量與材料碳含量之比。此外,塑料釋放的CH4和理論產(chǎn)甲烷量之比也可用于計算厭氧生物降解率。除了測量塑料的厭氧沼氣產(chǎn)量,質(zhì)量損失率也可用于表征塑料的厭氧降解率。塑料的理化性質(zhì)測試(如分子量、官能團、拉伸強度、表面性狀等)也可用于監(jiān)測塑料的降解過程。
大多數(shù)生物可降解塑料在工業(yè)堆肥條件下獲得認證。這類生物可降解塑料在厭氧消化條件下也可部分降解,但降解速率較低。在城市有機固體廢物厭氧消化廠,典型的水力停留時間為15~30d,但除PHAs和淀粉基塑料外,大多數(shù)生物可降解塑料無法在該時間尺度下達到降解穩(wěn)定階段。
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