ASTM D5338 Détermination de la biodégradation aérobie des matières plastiques dans des conditions de compostage contrôlées

ASTM D5338 Détermination de la biodégradation aérobie des matières plastiques dans des conditions de compostage contrôlées

La norme « ASTM D5338 Méthode d'essai standard pour déterminer la biodégradation aérobie des matières plastiques dans des conditions de compostage contrôlées, y compris des températures thermophiles » développée par l'American Society for Testing and Materials (ASTM) décrit une méthode d'essai pour déterminer le degré et le taux de biodégradation aérobie des matières plastiques exposées à un environnement de compostage contrôlé à des températures thermophiles dans des conditions de laboratoire.

ASTM D5338 Détermination de la biodégradation aérobie des matières plastiques dans des conditions de compostage contrôlées

Cette méthode d'essai vise à obtenir des résultats reproductibles et répétables dans des conditions contrôlées reproduisant les conditions de compostage où des températures thermophiles sont atteintes. Les matériaux d'essai sont exposés à un inoculum issu de compost de déchets solides municipaux. Le compostage aérobie se déroule dans un environnement où la température, l'aération et l'humidité sont étroitement surveillées et contrôlées.

Lors du compostage, les températures thermophiles sont plus facilement atteintes dans des installations de grande taille gérées par des professionnels. Cependant, ces températures peuvent également être atteintes dans des unités de compostage résidentielles plus petites, souvent appelées compostage domestique.

Cette méthode d'essai vise à déterminer le pourcentage de carbone de l'échantillon converti en dioxyde de carbone. Le taux de biodégradation est également surveillé. Cette méthode d'essai est applicable à tous les matériaux plastiques destinés au compostage dans des installations atteignant des températures thermophiles.

La biodégradation du plastique dans une unité de compostage est importante, car elle peut affecter la décomposition des autres matériaux présents dans le plastique, ainsi que la qualité et l'aspect du compost. La biodégradation des plastiques permet également leur élimination en toute sécurité grâce à de grandes installations de compostage professionnelles et à des unités résidentielles bien gérées, où des températures thermophiles sont atteintes. Cette procédure a été développée pour déterminer le taux et le degré de biodégradabilité aérobie des produits plastiques soumis à un processus de compostage contrôlé.

Étant donné la grande diversité des installations de compostage en termes de construction et d'exploitation, et compte tenu des exigences légales applicables, cette procédure n'a pas pour but de simuler l'environnement d'un système de compostage spécifique. Cependant, elle vise à reproduire l'environnement d'une opération de compostage fonctionnant dans des conditions optimales permettant d'atteindre des températures thermophiles. Plus précisément, cette procédure vise à créer un environnement de laboratoire standard permettant une détermination rapide et reproductible de la biodégradabilité aérobie dans des conditions de compostage contrôlées.

La norme ASTM D5338 est une méthode d'essai critique conçue pour évaluer la biodégradation aérobie des matières plastiques dans des conditions de compostage contrôlées. Cette norme est largement utilisée pour évaluer l'impact environnemental des plastiques destinés au compostage, notamment dans les installations municipales ou industrielles. En simulant un environnement de compostage contrôlé à des températures thermophiles, cette norme fournit des résultats reproductibles permettant de déterminer l'ampleur et la vitesse de biodégradation.

En résumé, cette méthode mesure l'efficacité de la dégradation des matières plastiques par des processus aérobies dans un environnement de compostage contrôlé. Cette norme est équivalente à la norme ISO 14855 « Détermination de la biodégradabilité aérobie ultime des matières plastiques dans des conditions de compostage contrôlées – Méthode d'analyse du dioxyde de carbone dégagé » et constitue un élément clé de la norme ASTM D6400 pour les plastiques compostables, reconnue par les organismes réglementaires et gouvernementaux pour ses déclarations de biodégradabilité.

Les principaux objectifs de cette norme sont :

  • Mesure de la biodégradation : quantifie le degré et le taux de biodégradation aérobie en mesurant la libération de dioxyde de carbone pendant le processus de compostage.
  • Simulation des conditions de compostage : imite les environnements de compostage optimaux, généralement à des températures thermophiles (58 degrés) pour évaluer les performances des matériaux dans les installations de compostage réelles.
  • Assurer la reproductibilité : fournit une méthode de laboratoire standard pour garantir des résultats de test cohérents et fiables.

La méthode d'essai standard ASTM D5338 consiste à exposer des matières plastiques à un environnement de compostage contrôlé à l'aide d'un inoculum issu de compost de déchets solides municipaux. Le processus est soigneusement surveillé afin de garantir des conditions optimales de température, de ventilation et d'humidité. Les principaux éléments de la méthodologie sont les suivants :

  • Matériel de test :
    • Articles d'essai : Applicable à tous les matériaux plastiques destinés au compostage, y compris les films, les granulés, les poudres ou les produits façonnés tels que les os de chien.
    • Teneur en carbone organique : Le calcul de la production théorique de dioxyde de carbone nécessite de connaître la teneur en carbone organique du matériau d'essai. Celle-ci peut être déterminée par analyse élémentaire ou à partir d'une formule d'échantillon.

Les contrôles suivants sont effectués :

    • Contrôle positif : Un polymère biodégradable bien défini tel que la cellulose microcristalline de qualité chromatographie en couche mince (taille des particules jusqu'à 20 µm) est utilisé pour valider la configuration du test.
    • Contrôle négatif : Un matériau non biodégradable tel que le polyéthylène assure la spécificité du processus de biodégradation.
    • Contrôle à blanc : seul l’inoculum est utilisé pour mesurer la production de dioxyde de carbone de base.
  • Configuration de test :
      • Inoculum : Il est obtenu à partir de compost bien aéré (âgé de 2 à 4 mois) issu de déchets solides municipaux, tamisé à 10 mm maximum et exempt de gros matériaux inertes tels que le verre ou les pierres. Environ 600 g de matière sèche sont utilisés.
      • Dosage de la substance d’essai : Généralement, 100 g de solide sec de la substance d’essai sont mélangés à l’inoculum.
      • Taille du réacteur : Les bacs à compost ont de préférence une capacité de 2 à 5 litres et ne sont pas remplis à plus des trois quarts avec le mélange d'essai pour assurer une aération adéquate.
      • Nombre de réacteurs : Au moins 12 réacteurs sont utilisés : 3 pour la substance d'essai, 3 pour le témoin à blanc, 3 pour le témoin positif et 3 pour le contrôle négatif.
  • Conditions de test :
      • Température : Maintenue à 58 degrés pour simuler des conditions de compostage thermophile.
      • Ventilation et humidité : Étroitement surveillées et contrôlées pour optimiser l’activité microbienne.
      • Mélange : Le compost est mélangé chaque semaine pour éviter la canalisation et assurer une attaque microbienne uniforme sur le matériau d'essai.
      • Durée : Généralement 45 jours, mais peut être prolongée jusqu'à 180 jours en fonction des propriétés du matériau et des exigences de test.
  • Mesures:
      • Evolution du dioxyde de carbone : La biodégradation est mesurée en mesurant la production de dioxyde de carbone, généralement à l'aide d'une respirométrie avec un dispositif de piégeage du dioxyde de carbone, d'un équipement de titrage ou, pour des mesures plus fréquentes (toutes les 3 à 6 heures), d'une chromatographie en phase gazeuse.
      • Pourcentage de biodégradation : Calculé selon la formule donnée dans la norme.

    La norme ASTM D5338 est considérée comme importante pour les raisons suivantes :

    • Conformité environnementale : les fabricants étayent leurs déclarations respectueuses de l’environnement en s’assurant que leurs produits répondent aux exigences légales en matière de compostabilité.
    • Confiance des consommateurs : la certification ASTM D5338, qui fait partie de la norme ASTM D6400, rassure les consommateurs sur le fait que les produits se biodégraderont dans les installations de compostage, réduisant ainsi l’impact environnemental.
    • R&D : Favorise l’innovation dans les matériaux durables en fournissant une méthode standard pour développer et tester de nouveaux plastiques biodégradables.
    • Qualité du compost : La biodégradation des plastiques dans les unités de compostage empêche la décomposition d’autres matières organiques, ce qui permet d’obtenir un compost de haute qualité.

    Par conséquent, la norme ASTM D5338 est un outil essentiel pour évaluer la biodégradation aérobie des matières plastiques dans des environnements de compostage contrôlés. En fournissant une méthode normalisée et reproductible de mesure des émissions de dioxyde de carbone, elle favorise le développement de plastiques durables, garantit la conformité réglementaire et renforce la confiance des consommateurs dans les produits compostables. Bien qu'elle présente des limites pour simuler des installations de compostage spécifiques, son rôle dans les tests de performance environnementale et l'innovation en matière de matériaux biodégradables est indéniable. Fabricants, chercheurs et organismes de réglementation comptent sur la norme ASTM D5338 pour promouvoir l'adoption de plastiques respectueux de l'environnement dans un monde de plus en plus axé sur le développement durable.

    Notre organisation, forte de nombreuses années d'expérience et suivant attentivement les avancées scientifiques et technologiques mondiales, dispose d'une équipe de professionnels expérimentés et d'une infrastructure complète pour réaliser des tests, des mesures et des analyses dans un large éventail de domaines, pour des entreprises de tous secteurs. Dans ce contexte, nous proposons également des services de tests conformes à la norme ASTM D5338, Méthode d'essai standardisée pour la détermination de la biodégradation aérobie des matières plastiques dans des conditions de compostage contrôlées, y compris à des températures thermophiles.

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