Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12957:2020 (hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn ASTM D3987-12) về Chất thải rắn - Chiết tách chất thải rắn bằng nước quy định quy trình kỹ thuật chuẩn hóa nhằm thu hồi dung dịch chiết từ chất thải rắn bằng nước. Phương pháp này phục vụ cho việc phân tích, xác định và đánh giá các thành phần hóa học có khả năng hòa tan và di động từ chất thải vào môi trường nước.

Phạm vi áp dụng và đối tượng điều chỉnh

Tiêu chuẩn này hướng tới các cơ quan quản lý môi trường, các phòng thử nghiệm, các tổ chức và cá nhân hoạt động trong lĩnh vực quan trắc, đánh giá và xử lý chất thải rắn. Phạm vi áp dụng cụ thể bao gồm:

• Áp dụng đối với các loại chất thải rắn có chứa hàm lượng chất rắn khô tối thiểu là 5% theo khối lượng.
• Quy trình này được thiết kế để tạo ra một dung dịch chiết đồng nhất nhằm đánh giá khả năng di động của các thành phần vô cơ và hữu cơ dưới các điều kiện thử nghiệm cụ thể.
• Tiêu chuẩn không áp dụng cho các hợp chất dễ bay hơi, do quá trình lắc và lọc hở có thể làm thất thoát đáng kể các chất này trước khi tiến hành phân tích.

Nguyên lý của phương pháp chiết tách

• Mẫu chất thải rắn được hòa trộn trực tiếp với nước thuốc thử (nước cất hoặc nước khử ion) theo một tỷ lệ khối lượng xác định.
• Hỗn hợp được lắc liên tục trong một khoảng thời gian quy định nhằm tối ưu hóa quá trình tiếp xúc và hòa tan các chất từ pha rắn sang pha lỏng.
• Sau khi kết thúc quá trình lắc, tiến hành tách pha lỏng (dung dịch chiết) ra khỏi pha rắn bằng phương pháp lọc áp lực hoặc ly tâm để thu được mẫu phân tích hóa lý.

Yêu cầu về thiết bị, dụng cụ và thuốc thử

• Thiết bị lắc: Sử dụng máy lắc chuyển động tròn hoặc lắc đảo chiều liên tục, đảm bảo mẫu và nước được tiếp xúc tối đa nhưng không làm phá vỡ cấu trúc vật lý tự nhiên của các hạt chất thải một cách quá mức.
• Bình chiết: Phải sử dụng bình có dung tích phù hợp, được chế tạo từ vật liệu trơ hóa học như Polyethylene (PE), Polypropylene (PP) hoặc Fluorocarbon (PTFE) để ngăn ngừa hiện tượng hấp phụ hoặc thôi nhiễm các chất phân tích từ thành bình.
• Thiết bị lọc: Sử dụng bộ lọc áp lực hoặc bộ lọc chân không chuyên dụng, được trang bị màng lọc có kích thước lỗ lọc trung bình là 0,45 µm.
• Nước chiết: Sử dụng nước thuốc thử đạt tiêu chuẩn ASTM Loại IV hoặc tương đương, đảm bảo độ tinh khiết cao và không chứa các tạp chất gây nhiễu kết quả phân tích.

Quy trình thực hiện chiết tách tiêu chuẩn

• Chuẩn bị mẫu: Xác định chính xác tỷ lệ phần trăm chất rắn khô của mẫu chất thải rắn ban đầu. Đối với các mẫu có kích thước hạt quá lớn, cần tiến hành giảm kích thước hạt theo đúng chỉ dẫn kỹ thuật để đảm bảo tính đại diện của mẫu thử.
• Tỷ lệ chiết tách: Tiến hành cân một lượng mẫu xác định (thường tương đương với 100 g chất rắn khô) cho vào bình chiết. Thêm nước thuốc thử vào bình theo tỷ lệ khối lượng nước trên khối lượng chất rắn khô là 20:1 (tương đương 20 mL nước cho mỗi gam chất rắn khô).
• Quá trình lắc chiết: Đậy kín nắp bình chiết và tiến hành lắc liên tục trong thời gian 18 giờ (sai số cho phép ± 0,25 giờ) trong điều kiện nhiệt độ phòng thí nghiệm được duy trì ổn định từ 20 °C đến 25 °C.
• Tách pha và thu dịch chiết: Ngay sau khi kết thúc thời gian lắc, tiến hành lọc hỗn hợp qua màng lọc 0,45 µm. Trong trường hợp mẫu khó lọc do chứa nhiều hạt mịn, có thể tiến hành ly tâm trước khi lọc để tăng hiệu quả tách pha. Dung dịch thu được sau khi lọc chính là dung dịch chiết tiêu chuẩn dùng cho các bước phân tích tiếp theo.

Yêu cầu về báo cáo kết quả thử nghiệm

• Báo cáo phải thể hiện đầy đủ thông tin về nguồn gốc, đặc điểm vật lý, độ ẩm và khối lượng của mẫu chất thải rắn trước khi tiến hành chiết tách.
• Ghi nhận chi tiết các thông số vận hành thực tế bao gồm: nhiệt độ phòng thí nghiệm trong suốt quá trình lắc, loại thiết bị lắc sử dụng, và bất kỳ sự sai lệch nào so với quy trình tiêu chuẩn (nếu có).
• Kết quả phân tích các thành phần hóa học trong dung dịch chiết phải được biểu thị rõ ràng, đi kèm với phương pháp phân tích cụ thể đã áp dụng đối với từng chỉ tiêu hóa lý.

Hiệu lực thi hành

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12957:2020 có hiệu lực kể từ ngày được công bố. Tiêu chuẩn này được khuyến khích áp dụng rộng rãi trong các hoạt động đánh giá tác động môi trường, phân định chất thải nguy hại, kiểm soát chất lượng chất thải trước khi thải ra môi trường hoặc đưa vào các bãi chôn lấp hợp vệ sinh.