10. Đánh giá sơ bộ và qui trình chiết trước

10.1. Thực hiện đánh giá phương pháp sơ bộ với ít nhất phần mẫu nhỏ từ 100 g chất thải. Mẫu nhỏ này có thể không trải qua quá trình chiết thực sự. Những đánh giá sơ bộ này gồm xác định những nội dung sau đây: (1) phần trăm chất rắn, (2) chất thải có chứa chất rắn khô trên 0,5% hay không và (3) loại dịch chiết nào trong hai loại dịch chiết được dùng để chiết chất thải.

10.2. Xác định sơ bộ phần trăm chất rắn - Phần trăm chất rắn được định nghĩa là phần của mẫu chất thải (như là phần trăm của toàn bộ mẫu w/w) không có chất lỏng được ép chảy ra bằng sử dụng áp suất như mô tả dưới đây.

10.2.1. Nếu chất thải hiển nhiên sẽ không có dịch lỏng chảy ra khi sử dụng lọc áp suất theo phương pháp này (nghĩa là 100% chất thải là chất rắn) thì tiến hành theo 10.4.

CHÚ THÍCH 4: Một số vật liệu nhìn có vẻ là chất rắn khô nhưng có thể tiết ra dịch lỏng khi chịu tác động của áp suất, ví dụ chất hấp thụ, bã lọc, sơn và các loại bùn. Nếu không chắc chắn thì tiến hành đến bước lọc (10.2.2).

10.2.2. Nếu mẫu là chất lỏng hoặc là có nhiều pha, cần tách chất lỏng /chất rắn để thực hiện đánh giá sơ bộ về phần trăm chất rắn. Việc này liên quan đến dụng cụ lọc như mô tả trong 6.3, và qui trình được mô tả từ 10.2.3 đến 10.2.9.

10.2.3. Cân trước màng lọc và bình sẽ dùng chứa hứng dịch lọc.

10.2.4. Lắp giá đỡ màng lọc và màng lọc theo hướng dẫn của nhà chế tạo. Đặt màng lọc lên màn đỡ và vặn chặt.

10.2.5. Cân ra một mẫu đại diện của chất thải (tối thiểu 100 g) và ghi lại lượng cân này.

...

...

...

10.2.7. Chuyển toàn bộ mẫu chất thải vào giá đỡ màng lọc (pha lỏng và pha rắn). Dàn đều mẫu chất thải khắp bề mặt của màng lọc. Để mẫu trong dụng cụ lọc về nhiệt độ phòng trước khi lọc.

CHÚ THÍCH 5: Nếu một vài vật liệu thải (> 1% lượng cân mẫu ban đầu) đã dính vào bình đựng được dùng để chuyển mẫu vào dụng cụ lọc thì xác định lượng cân của phần mẫu dính này và được trừ khỏi lượng cân của mẫu được xác định trong 10.2.5 để biết đúng lượng cân thực của mẫu sẽ được lọc.

10.2.7.1. Từ từ dùng áp suất nhẹ từ 1 psi đến 10 psi (7 kPa đến 70 kPa), cho đến khi khí nén di chuyển qua màng lọc. Nếu ở thời điểm này chưa đạt đến áp suất dưới 10 psi (69 kPa) và không thấy thêm chất lỏng nào chảy qua màng lọc trong quãng thời gian 2 min thì tăng từ từ áp suất từ 10 psi (69 kPa) đến mức tối đa là 50 psi (345 kPa). Sau mỗi lần tăng áp suất 10 psi (69 kPa), nếu khí nén không di chuyển qua màng lọc và nếu không thấy thêm chất lỏng chảy qua màng lọc trong quãng thời gian 2 min thì tăng tiếp áp suất một lần 10 psi. Khi khí nén bắt đầu di chuyển qua màng lọc hoặc khi dịch lỏng ngừng chảy ở áp suất 50 psi (nghĩa là quá trình lọc không cho ra thêm dịch lọc nào trong thời gian 2 min) thì dừng lọc.

CHÚ THÍCH 6: Áp suất cao áp dụng tức thời có thể làm hỏng màng lọc sợi thủy tinh và gây tắc ngẽn.

10.2.8. Vật liệu trong màng lọc được coi là pha rắn của chất thải và dịch lọc được coi là pha lỏng.

CHÚ THÍCH 7: Một số chất thải, như chất thải dầu mỡ và một số loại chất thải sơn sẽ chứa một số vật liệu giống như chất lỏng. Ngay cả sau khi áp dụng lọc áp suất như mô tả trong 10.2.7, vật liệu này có thể không lọc được. Nếu gặp trường hợp như vậy, vật liệu bên trong dụng cụ lọc được coi là pha rắn. Không thay thế màng lọc ban đầu ở mọi tình huống. Chỉ sử dụng một màng lọc.

10.2.9. Xác định lượng cân của pha lỏng bằng cách trừ lượng cân của bình chứa dịch lọc (xem 10.2.3) khỏi tổng lượng cân của bình này và dịch lọc. Xác định lượng cân của pha rắn của mẫu chất thải bằng cách trừ lượng cân của pha lỏng ra khỏi tổng lượng cân của mẫu chất thải, như được xác định theo 10.2.5 hoặc 10.2.7. Ghi lại lượng cân của các pha lỏng và pha rắn. Tính phần trăm chất rắn như sau:

Phần trăm chất rắn =  x 100    (1)

10.3. Nếu phần trăm chất rắn được xác định theo 10.2.9 là bằng hoặc lớn hơn 0,5%, làm tiếp với pha rắn đã lọc theo 10.3.1. Nếu phần trăm chất rắn được xác định theo 10.2.9 là nhỏ hơn 0,5%, thì pha lỏng ban đầu trở thành dịch chiết của phương pháp này. Đo pH và làm tiếp với dịch chiết này của phương pháp đến 11.16.

...

...

...

10.3.2. Sấy màng lọc và pha rắn ở nhiệt độ 100⁰C ± 20⁰C cho đến khi hai lượng cân liên tiếp thu được cùng một giá trị trong giới hạn 1% của lần cân sau cùng. Ghi lại lượng cân cuối cùng.

CHÚ THÍCH 8: Thận trọng Đảm bảo là chất rắn được sấy không bị bốc cháy. Nên dùng lò sấy được thông gió vào tủ hút hoặc thiết bị thích hợp khác.

10.3.3. Tính toán phần trăm chất rắn khô như sau:

Phần trăm chất rắn khô = (2)

10.3.4. Nếu phần trăm chất rắn khô là nhỏ hơn 0,5%, thì pha lỏng ban đầu trở thành dịch chiết của phương pháp. Làm tiếp với dịch chiết này đến 11.16. Đo pH của dịch chiết. Nếu phần trăm chất rắn khô là lớn hơn hoặc bằng 0,5%, quay trở lại từ bắt đầu của mục này và lọc một phần nhỏ, còn tươi mới của chất thải để xác định dịch chiết thích hợp (10.4). Vì mẫu nguyên bản đã bị phá hủy do sấy và đánh giá sơ bộ ban đầu đã được hoàn thành, làm tiếp theo 11.3 để tiến hành quy trình chiết với một mẫu mới.

10.4. Xác định dịch chiết thích hợp (xem Hình 3) - Nếu hàm lượng chất rắn khô của chất thải lớn hơn hoặc bằng 0,5%, tiến hành phép xác định dịch chiết thích hợp (7.7) được dùng cho quá trình chiết như sau:

10.4.1. Cân một mẫu phụ nhỏ của pha rắn của chất thải, giảm chất rắn, nếu cần đến kích thước đường kính mảnh khoảng 1 mm hoặc nhỏ hơn; chuyển 5 g pha rắn của chất thải vào cốc mỏ dung tích 500 mL hoặc vào một bình tam giác.

10.4.2. Thêm 96,5 mL nước dùng cho phân tích vào cốc mỏ, đậy lại với mặt kính đồng hồ và khuấy kỹ trong 5 min bằng máy khuấy từ. Đo và ghi lại pH. Nếu pH < 5 thì sử dụng dịch chiết số 1. Tiến hành đến Điều 11.

10.4.3. Nếu pH ở 10.4.2 là > 5 thì thêm vào 3,5 mL axit HCl 1 N, đậy lại với mặt kính đồng hồ, làm nóng đến 50⁰C và giữ ở nhiệt độ này trong 10 min.

...

...

...

Hình 3 - Phép xác định dịch chiết

10.5. Nếu lượng nhỏ của chất thải được dùng để đánh giá sơ bộ (10.2 đến 10.4) được xác định là 100% chất rắn tại bước 10.2.1, thì chất thải này có thể được dùng cho phép chiết trong Điều 11 (giả thiết rằng mẫu chất thải vẫn còn lại đủ 100g). Lượng nhỏ của chất thải được trải qua quá trình 10.2.7 có thể là phù hợp để dùng cho Điều 11 nếu có được một lượng chất rắn phù hợp (như được xác định bằng 10.2.9). Lượng chất rắn cần thiết cũng tùy thuộc là lượng dịch chiết sẽ được tạo ra đủ hay không để dùng cho quá trình phân tích đối với các chất phân tích đã định. Nếu lượng chất rắn đủ vẫn còn lại thì đi tiếp theo đến 11.11.

11. Quá trình chiết

11.1. Yêu cầu cần một cỡ mẫu tối thiểu là 100g (pha rắn và pha lỏng). Cỡ mẫu lớn hơn cũng có thể cần trong một số trường hợp, tùy theo hàm lượng chất rắn của mẫu chất thải (phần trăm chất rắn, xem 10.2), pha lỏng ban đầu (dịch chiết) có hòa trộn được hay không với dịch chiết thể nước của chất rắn; các chất vô cơ, hữu cơ bán bay hơi, hóa chất trừ cỏ, trừ sâu, tất cả có cần phân tích hay không. Nếu lượng dịch chiết được tạo ra từ một lần chiết đơn lẻ không đủ cho việc tiến hành tất cả các phép phân tích thì có thể tiến hành nhiều hơn một lần chiết và dịch chiết thu được từ mỗi lần có thể được gộp lại và lượng mẫu nhỏ được lấy ra để phân tích.

11.2. Nếu chất thải không cho chất lỏng nào khi trải qua lọc áp suất (nghĩa là 100% là chất rắn; 10.2), thì cân ra một mẫu đại diện của chất thải (tối thiểu là 100 g) và tiến hành theo 11.10.

11.3. Nếu mẫu giống như chất lỏng hoặc mẫu nhiều pha, cần phải tách pha lỏng/pha rắn. Điều này liên quan đến dụng cụ lọc như được mô tả trong 6.3 và được trình bày trong các điều từ 11.4 đến 11.9.

11.4. Cân trước bình sẽ dùng để hứng chứa dịch lọc.

11.5. Lắp màng lọc, giá đỡ màng lọc theo hướng dẫn của nhà chế tạo. Đặt màng lọc lên màn đỡ và vặn chặt. Rửa màng lọc với axit nếu cần phân tích chất vô cơ (xem 6.4).

...

...

...

11.6. Cân ra một mẫu đại diện của chất thải (tối thiểu 100 g) và ghi lại lượng cân này. Nếu chất thải chứa chất rắn khô < 0,5% (10.3) thì phần chất lỏng của chất thải, sau khi lọc được coi là dịch chiết của phương pháp. Vì thế, cần lọc đủ mẫu sao cho lượng chất lỏng đã lọc sẽ đủ cho tất cả các phép phân tích theo yêu cầu. Đối với chất thải chứa chất rắn khô > 0,5% (10.2 hoặc 10.3), sử dụng thông tin về phần trăm chất rắn khô thu được ở mục 10.2 để xác định cỡ mẫu tối ưu (tối thiểu 100 g) để lọc. Cần phải lọc đủ phần chất rắn để giúp cho các phân tích được thực hiện với dịch chiết của phương pháp.

11.7. Để yên các lớp mỏng sền sệt để pha rắn lắng xuống. Chất thải lắng chậm thì có thể li tâm trước khi lọc. Chỉ sử dụng li tâm như là một sự trợ giúp cho quá trình lọc. Nếu li tâm chất thải thì dịch lỏng được gạn ra và lọc theo quá trình lọc phần chất rắn của mẫu chất thải qua cùng hệ thống lọc như nhau.

11.8. Chuyển toàn bộ mẫu chất thải vào giá đỡ màng lọc (pha lỏng và pha rắn). Dàn đều mẫu chất thải khắp bề mặt của màng lọc. Để mẫu trong dụng cụ lọc có được nhiệt độ phòng trước khi lọc.

CHÚ THÍCH 10: Nếu một vài vật liệu thải (>1% lượng cân mẫu ban đầu) đã dính vào bình đựng được dùng để chuyển mẫu vào dụng cụ lọc thì xác định lượng cân của phần mẫu dính này và trừ đi khỏi lượng cân của mẫu được xác định trong 10.2.5 để biết đúng lượng cân thực của mẫu sẽ được lọc.

11.8.1. Từ từ dùng áp suất nhẹ từ 1 psi đến 10 psi (7 kPa đến 70 kPa), cho đến khi khí nén di chuyển qua màng lọc. Nếu ở thời điểm này chưa đạt đến áp suất dưới 10 psi (69 kPa) và không thấy thêm chất lỏng nào chảy qua màng lọc trong quãng thời gian 2 min thì tăng từ từ áp suất từ 10 psi (69 kPa) đến mức tối đa là 50 psi (345 kPa). Sau mỗi lần tăng áp suất 10 psi (69 kPa), nếu khí nén không di chuyển qua màng lọc và nếu không thấy thêm chất lỏng chảy qua màng lọc trong quãng thời gian 2 min thì tăng tiếp áp suất một lần 10 psi. Khi khí nén bắt đầu di chuyển qua màng lọc hoặc khi dịch lỏng dừng chảy ở áp suất 50 psi (nghĩa là quá trình lọc không cho ra thêm dịch lọc nào trong thời gian 2 min), thì dừng lọc.

CHÚ THÍCH 11: Áp suất cao áp dụng tức thời có thể làm hỏng màng lọc sợi thủy tinh và gây tắc ngẽn.

11.9. Vật liệu trong màng lọc được coi là pha rắn của chất thải và dịch lọc được gọi là pha lỏng. Đo pH của dịch lọc. Đo thể tích của dịch lọc (V₁) nếu số liệu được gộp lại. Sử dụng ống đong chia độ để đo thể tích. Pha lỏng lúc này có thể được phân tích (xem 11.13) hoặc bảo quản ở 4⁰C cho đến khi phân tích.

11.10. Nếu chất thải chứa các chất rắn khô < 0,5% (xem 10.3), làm tiếp theo 11.14. Nếu chất thải chứa các chất rắn khô > 0,5% (xem 10.2 hoặc 10.3), làm thiếp theo 11.11.

11.11. Chuyển toàn bộ tồn lưu chất rắn giữ lại ở màng lọc, hoặc là mẫu chất rắn nếu đã không cần lọc, vào một bình chiết. Kể cả màng lọc nếu nó đã được dùng để tách chất lỏng ban đầu khỏi pha rắn.

...

...

...

Lượng cân dịch chiết =   (3)

Cho lượng dịch chiết thích hợp từ từ vào bình chiết (xem 10.4). Đậy kín bình chiết (nên sử dụng băng polytetrafluoroetylen để đảm bảo chặt kín), lắp đặt vào dụng cụ khuấy quay và quay ở 30 r/min ± 2 r/min trong 18 h ± 2h. Nhiệt độ môi trường (nghĩa là nhiệt độ phòng nơi thực hiện quá trình chiết) cần được duy trì ở 23⁰C ± 2⁰C trong quãng thời gian chiết.

CHÚ THÍCH 13: Khi quá trình khuấy tiếp diễn, đối với một vài loại chất thải (ví dụ chất thải chứa vôi hoặc canxi cacbonat có thể sinh ra khí cacbon dioxit), bên trong bình chiết có thể tích tụ áp suất. Để làm giảm sự tăng áp suất, bình chiết có thể được đưa vào trong tủ hút khí độc và thỉnh thoảng cẩn thận mở nắp (ví dụ sau 15 min, sau 30 min và 1h).

11.13. Trong vòng 2 h, tiếp theo sau 18 h ± 2 h chiết, bắt đầu quá trình tách vật liệu trong bình chiết thành pha lỏng và pha rắn bằng cách lọc qua một màng lọc sợi thủy tinh mới như được nêu trong 11.8. Đối với quá trình chiết dịch chiết sau cùng của phương pháp, màng lọc sợi thủy tinh có thể được thay nếu thấy cần thiết để lọc được nhanh. Màng lọc cần được rửa axit (xem 6.4) nếu liên quan đến các chất vô cơ.

11.14. Chuẩn bị dịch chiết của phương pháp như sau:

11.14.1. Nếu chất thải không chứa pha lỏng ban đầu, vật liệu lỏng lọc được thu được từ 11.13 được coi là dịch chiết của phương pháp. Đi tiếp theo 11.15.

11.14.2. Nếu thích hợp (ví dụ, không phải gộp nhiều pha lại), gộp dịch lỏng đã lọc tạo ra từ bước 11.13 với pha lỏng ban đầu của chất thải thu được trong bước 11.8. Dịch lỏng được gộp lại này được coi là dịch chiết của phương pháp. Đi tiếp theo 11.15.

11.14.3. Nếu pha lỏng ban đầu của chất thải như thu được trong bước 11.8 là không hoặc có thể tương thích với dịch lỏng lọc được ở 11.13 thì không gộp các dịch lỏng này. Phân tích các dịch lỏng này, được coi là dịch chiết của phương pháp, và gộp các kết quả lại như mô tả trong 11.15.

11.15. Tiếp theo sau việc thu gom dịch chiết của phương pháp, cần đo và ghi lại pH của dịch chiết này. Cần phải đo thể tích của dịch chiết (V₂) nếu thể tích này là được gộp lại theo cách toán học. Sử dụng ống đong chia độ để đo thể tích. Lấy ra ngay phần mẫu nhỏ để phân tích từ dịch chiết và bảo quản. Lượng mẫu nhỏ để phân tích kim loại phải được axit hóa với axit nitric 1 N đến pH < 2. Nếu quan sát thấy kết tủa khi thêm axit nitric vào lượng nhỏ của mẫu nhỏ thì phần còn lại của dịch chiết để phân tích kim loại sẽ không được axit hóa và dịch chiết này cần phải được phân tích càng nhanh càng tốt. Tất cả các mẫu nhỏ phải được bảo quản lạnh (4⁰C) cho đến khi phân tích. Dịch chiết của phương pháp cần được chuẩn bị và phân tích theo các phương pháp phân tích thích hợp. Dịch chiết của phương pháp được dùng để phân tích kim loại cần được xử lý bằng axit trừ khi việc xử lý này có thể gây ra thất thoát các chất ô nhiễm kim loại. Nếu phép phân tích một dịch chiết chưa qua xử lý cho thấy nồng độ bất kỳ kim loại ô nhiễm nào được quy định vượt quá mức chấp nhận, thì chất thải đó không phù hợp với phép thử này và việc xử lý dịch chiết là không cần thiết. Tuy nhiên, chỉ số liệu từ các dịch chiết chưa được xử lý không thể được sử dụng để chứng tỏ là chất thải đáp ứng mức chấp nhận đã qui định. Nếu các pha riêng rẽ được phân tích tách biệt, thì xác định thể tích của các pha riêng lẻ (đến ± 3%) bằng sử dụng phễu tách và ống đong chia độ. Tiến hành các phép phân tích phù hợp và gộp các kết quả lại bằng trung bình trọng số theo thể tích:

...

...

...

Trong đó:

V₁ là thể tích của pha ban đầu (dịch lọc, L)

C₁ là nồng độ của chất ô nhiễm quan tâm trong pha ban đầu (mg/L)

V₂ là thể tích của dịch chiết (L) và

C₂ là nồng độ của chất phân tích quan tâm trong dịch chiết (mg/L).

CHÚ THÍCH 14: Nếu V₁ hoặc V₂ đã không tìm được, thì dùng giới hạn phù hợp vào trong tính toán.

11.16. So sánh nồng độ chất phân tích của dịch chiết phương pháp này với các giá trị so sánh được áp dụng. Tham khảo theo Điều 13 về các yêu cầu đảm bảo chất lượng.

12. Báo cáo

12.1. Báo cáo các thông tin sau đây:

...

...

...

12.1.2. Nồng độ của tất cả các chất phân tích quan tâm như đo được trong 11.6 hoặc tính toán được trong 11.15;

12.1.3. Loại dịch chiết được sử dụng;

12.1.4. Hàm lượng chất rắn của mẫu, và

12.1.5. Hàm lượng chất rắn khô của mẫu nếu hàm lượng chất rắn là > 0,5%.

13. Yêu cầu đảm bảo chất lượng

13.1. Duy trì tất cả các dữ liệu, kể cả dữ liệu đảm bảo chất lượng và lưu giữ sẵn sàng để tham chiếu hoặc thanh tra.

13.2. Tất cả các biện pháp kiểm soát chất lượng được mô tả trong các phương pháp phân tích tương ứng cần phải được tuân theo. Nếu các yêu cầu kiểm soát chất lượng phân tích không được qui định trong phương pháp tương ứng, thì tuân thủ các yêu cầu trong 11.3 và 11.4 và tham khảo theo ASTM ES 16.

13.3. Sử dụng tối thiểu một mẫu trắng (sử dụng cùng dịch chiết và dụng cụ như được sử dụng cho các mẫu) cho từng mười mẻ chiết đã được thực hiện như một phép kiểm tra để xác định xem có xảy ra các hiệu ứng nhớ từ dụng cụ chiết hay không.

13.4. Cần thực hiện một mẫu thêm cho từng loại chất thải để xem các thành phần của nền mẫu chất thải có khác nhau đáng kể hay không.

...

...

...

13.4.1. Nếu cần, mẫu thêm được thêm vào sau quá trình lọc và gộp lại của dịch chiết phương pháp và trước bảo quản.

13.4.2. Mức nồng độ của mẫu thêm cần phải được xác lập ở mức chấp nhận phù hợp. Nếu nồng độ chất phân tích trong dịch chiết của phương pháp là thấp hơn một phần hai mức chấp nhận, mức nồng độ mẫu thêm có thể là thấp bằng một phần hai của nồng độ chất phân tích. Tuy nhiên, không được thấp hơn giới hạn định lượng hoặc một phần năm mức chấp nhận. Nhằm tránh sự sai khác trong các hiệu ứng nền mẫu, thành phần mẫu thêm cần phải được bổ sung theo cùng thể tích danh định của dịch chiết phương pháp được dùng phân tích mà không bổ sung mẫu thêm.

13.4.3. Mục đích của mẫu thêm là để giám sát tính năng của phương pháp phân tích được dùng và để xác định xem có sự cản trở của nền mẫu hay không. Việc sử dụng các phương pháp hiệu chuẩn nội bộ, cải biên các phương pháp phân tích khác, hoặc sử dụng các phương pháp phân tích thay thế có thể cần để đo một cách chính xác nồng độ chất phân tích của dịch chiết theo phương pháp này khi độ thu hồi của mẫu thêm dưới tính năng phát hiện của phương pháp phân tích được dự kiến sử dụng.

13.4.4. Thời gian lưu giữ mẫu được chấp nhận được nêu trong 9.7. Vượt quá thời gian lưu giữ mẫu thì không được chấp nhận để chứng thực mọi sự tuân thủ với mức chấp nhận, nhưng mẫu vẫn có thể được dùng nếu mẫu không dùng để chứng minh sự tuân thủ.

14. Độ chụm và độ chệch

14.1. Độ chụm: Độ chụm của quy trình trong phương pháp thử để đo sự phân hủy mẫu, tăng diện tích bề mặt này đã được đánh giá. Những phần còn lại trên rây cỡ lỗ 9,5 mm được đo trong ba phòng thí nghiệm. Trong mỗi phòng thí nghiệm các mẫu đúp, nguyên khối không lọt qua rây cỡ lỗ 9,5 mm của bốn vật liệu độ bền cao và bốn vật liệu độ bền thấp đã được chiết (xem Bảng 2). Lượng cân của các phần còn lại trên rây cỡ lỗ 9,5 mm đã đo và được tính là phần trăm của lượng cân mẫu ban đầu.

Bảng 2 - Dữ liệu về độ chụm

Độ bền cao

...

...

...

Trung bình, %

21,0

1,9

Lệch chuẩn, %

3,0

0,63

14.2. Độ chệch: Quy trình trong Phương pháp thử này để đo tạo ra dịch chiết không có độ chệch vì giá trị của dịch chiết chỉ được định ra theo phương pháp này.

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9240:2012 (ASTM D 5233 - 92 ) về Chất thải rắn - Phương pháp thử chiết chất thải theo từng mẻ