Determinação da biodegradabilidade aeróbica máxima de materiais plásticos no solo pela norma ISO 17556

Determinação da biodegradabilidade aeróbica máxima de materiais plásticos no solo pela norma ISO 17556

A norma "ISO 17556 Plásticos - Determinação da biodegradabilidade aeróbica final de materiais plásticos no solo medindo a demanda de oxigênio ou a quantidade de dióxido de carbono liberada em um respirômetro" publicada pela Organização Internacional de Padronização (ISO) descreve um método para determinar a biodegradabilidade aeróbica final de materiais plásticos no solo medindo a demanda de oxigênio ou a quantidade de dióxido de carbono liberada em um respirômetro fechado.

Determinação da biodegradabilidade aeróbica máxima de materiais plásticos no solo pela norma ISO 17556

Este método visa atingir um grau ideal de biodegradação, ajustando o teor de umidade do solo de teste. Se um solo não adaptado for utilizado como inóculo, o teste simula os processos de biodegradação que ocorrem em um ambiente natural. Se um solo previamente exposto for utilizado, o método pode ser usado para investigar a potencial biodegradabilidade de um material de teste.

Este método é válido para os seguintes materiais:

  • Polímeros, copolímeros ou misturas naturais ou sintéticas
  • Materiais plásticos que contêm aditivos como plastificantes ou corantes
  • Polímeros solúveis em água

Pode não ser aplicável a materiais que inibem a atividade de microrganismos presentes no solo sob condições de teste. Os efeitos inibitórios podem ser medidos usando um controle de inibição ou outro método adequado. Se o material de teste inibir microrganismos no solo, pode-se utilizar uma concentração menor do material de teste, outro tipo de solo ou um solo previamente exposto.

Diversos materiais e produtos plásticos são projetados para aplicações que acabam no solo ou acima dele. Eles são desenvolvidos para aplicações em que a biodegradação é técnica, ambiental, social ou economicamente benéfica. Exemplos incluem agricultura (por exemplo, filme plástico para cobertura morta), horticultura (por exemplo, barbantes e clipes, vasos de flores, agulhas), materiais funerários (por exemplo, sacos para cadáveres) e recreação (por exemplo, pombos de argila de plástico para tiro, cartuchos de caça). Em muitos casos, a recuperação ou reciclagem desses produtos plásticos é difícil ou economicamente inviável.

Diversos tipos de plásticos biodegradáveis ​​foram desenvolvidos, projetados para biodegradar e se decompor in situ ao final de sua vida útil. Diversas normas internacionais especificam métodos de ensaio para determinar a biodegradação aeróbica ou anaeróbica final de materiais plásticos em condições aquosas ou de compostagem. Ao considerar o uso e o descarte de plásticos biodegradáveis, é importante estabelecer um método de ensaio para determinar a biodegradação aeróbica final desses materiais plásticos no solo.

Em princípio, este método visa obter a taxa ideal de biodegradação de um material plástico em um solo de teste, controlando a umidade do solo e determinando a biodegradabilidade final do material. O material plástico, que é a única fonte de carbono e energia, é misturado ao solo. A mistura é deixada em repouso em um frasco por um período de tempo durante o qual se determina a quantidade de oxigênio consumido ( DBO) ou a quantidade de dióxido de carbono liberado. Se o dióxido de carbono liberado for absorvido, a quantidade de oxigênio consumido pode ser determinada, por exemplo, medindo-se a quantidade de oxigênio necessária para manter um volume de gás constante em um recipiente de respirômetro, ou medindo-se automática ou manualmente a variação de volume ou pressão (ou uma combinação de ambos). Um exemplo de um respirômetro adequado está incluído no apêndice padrão (Apêndice A).

A quantidade de dióxido de carbono liberado é medida pela passagem de ar isento de dióxido de carbono sobre o solo em intervalos relacionados à cinética de biodegradação da substância em estudo e, em seguida, pela determinação do teor de dióxido de carbono no ar usando um método adequado. O nível de biodegradação, expresso em porcentagem, é determinado pela comparação da quantidade de oxigênio consumido com a demanda teórica de oxigênio ou pela comparação da quantidade de dióxido de carbono liberado com a quantidade teórica. O efeito de possíveis processos de nitrificação na quantidade de oxigênio consumido deve ser considerado.

O período típico de teste é de seis meses. O teste pode ser encurtado ou estendido até atingir um patamar, mas o período total de teste não deve exceder dois anos. Ao contrário da norma ISO 11266, que é usada para diversos compostos orgânicos, esta norma foi projetada especificamente para determinar a biodegradabilidade de materiais plásticos.

A incubação deve ser realizada no escuro ou sob luz difusa, em recinto livre de vapores tóxicos para microrganismos e mantido a uma temperatura constante entre 20 graus e 28 graus, preferencialmente 25 graus, mais/menos 2 graus.

Antes de iniciar os testes, é importante garantir que todos os materiais de vidro estejam completamente limpos e livres de quaisquer materiais orgânicos ou tóxicos. Os equipamentos utilizados nesses testes incluem:

  • Respirômetro fechado: Contém recipientes de teste e todos os outros equipamentos necessários dentro de um invólucro com temperatura constante ou dispositivo controlado por termostato (por exemplo, banho-maria). Qualquer respirômetro capaz de determinar a demanda bioquímica de oxigênio com precisão suficiente é adequado. De preferência, é um dispositivo que mede e repõe automaticamente o oxigênio consumido, prevenindo a depleção de oxigênio e a inibição da atividade microbiana durante o processo de decomposição.
  • Dispositivo que mede a quantidade de dióxido de carbono emitido:
    • Frascos de teste: Recipientes de vidro (por exemplo, frascos cônicos ou béqueres) equipados com tubos impermeáveis ​​ao dióxido de carbono e que permitem a purga do gás, contidos em um invólucro de temperatura constante ou em um dispositivo controlado termostaticamente (por exemplo, banho-maria).
    • gás carbônico Sistema de produção de ar livre: Um sistema capaz de fornecer ar livre de dióxido de carbono a cada frasco de teste a uma vazão de alguns ml/min e mantido constante dentro de um desvio de mais ou menos 10%. Alternativamente, pode ser utilizado o aparelho de incubação mostrado na norma ASTM D5988.
    • Equipamento analítico para determinação precisa de dióxido de carbono: Exemplos típicos incluem um analisador de infravermelho de dióxido de carbono, um analisador de carbono inorgânico dissolvido, um dispositivo para determinação titulométrica após absorção completa em uma solução básica e um dispositivo para determinação gravimétrica de dióxido de carbono de acordo com o padrão ISO 14855-2.
  • Balança analítica.
  • medidor de pH.

Em resumo, a norma ISO 17556 define um método de teste usado para avaliar a eficácia com que materiais plásticos se biodegradam em ambientes naturais de solo.

Com a crescente preocupação com a poluição e a sustentabilidade causadas pelo plástico, há uma necessidade crescente de garantir que os plásticos rotulados como biodegradáveis ​​realmente se decomponham em ambientes naturais. Esta norma fornece um procedimento laboratorial padrão para avaliar se um material plástico pode ser considerado biodegradável em condições de solo aeróbico (rico em oxigênio).

Este teste ajuda a:

  • Os fabricantes comprovam suas alegações de biodegradabilidade.
  • Os reguladores definem padrões ambientais.
  • Consumidores e indústrias especificam materiais mais sustentáveis.

Este método de teste mede a biodegradabilidade aeróbica final de materiais plásticos no solo, determinando a quantidade de dióxido de carbono liberado quando os microrganismos decompõem o plástico . A porcentagem de biodegradação é calculada comparando-se a quantidade total de dióxido de carbono produzido com a quantidade máxima teórica de dióxido de carbono que poderia ser produzida se o plástico fosse completamente biodegradado.

Materiais que atingem biodegradação superior a 90% dentro do período de teste são geralmente considerados altamente biodegradáveis. Taxas de degradação mais lentas podem indicar que o material não é adequado para as alegações de biodegradação do solo. No entanto, esta norma não define critérios de aprovação/reprovação, apenas o método. Agências reguladoras ou organizações de rotulagem ecológica podem definir seus próprios valores limite com base neste método.

Como parte de esforços ambientais mais amplos, esta norma e normas semelhantes apoiam a economia circular, incentivando o desenvolvimento e o uso de materiais que se reintegram com segurança ao ambiente natural. Elas ajudam a distinguir entre plásticos verdadeiramente biodegradáveis ​​e plásticos convencionais com alegações ambientais enganosas.

Como resultado, a norma ISO 17556 desempenha um papel fundamental na verificação da biodegradabilidade de plásticos em ambientes de solo. Ao fornecer um método cientificamente sólido para medir a biodegradação, ela ajuda a proteger os consumidores, orienta a inovação da indústria e contribui para os esforços globais de sustentabilidade.

Nossa organização, que atua há muitos anos e acompanha meticulosamente os desenvolvimentos globais em ciência e tecnologia, emprega uma equipe de profissionais experientes e uma ampla infraestrutura para realizar testes, medições e análises em uma ampla gama de áreas para empresas de todos os setores. Nesse contexto, também fornecemos serviços de testes em conformidade com a norma ISO 17556 Plásticos - Determinação da biodegradabilidade aeróbica final de materiais plásticos no solo por meio da medição da demanda de oxigênio ou da liberação de dióxido de carbono em um respirômetro.

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