ISO 14852 Stanovenie maximálnej aeróbnej biologickej odbúrateľnosti plastových materiálov vo vodnom prostredí - Metóda analýzou uvoľneného oxidu uhličitého

S rastúcim používaním plastov sa ich zhodnocovanie a likvidácia stali významnou výzvou. Recyklácia by sa mala presadzovať ako najvyššia priorita. Biologicky odbúrateľné plasty sa stávajú jednou z dostupných možností riešenia týchto environmentálnych výziev. Plastové materiály, ako sú výrobky alebo obaly určené pre kompostárne, musia byť potenciálne biologicky odbúrateľné. Preto je kľúčové určiť potenciálnu biologickú odbúrateľnosť takýchto materiálov a získať ukazovateľ ich potenciálnej biologickej odbúrateľnosti.

Norma Medzinárodnej organizácie pre normalizáciu (ISO) s názvom „ISO 14852 Stanovenie úplnej aeróbnej biologickej odbúrateľnosti plastových materiálov vo vodnom prostredí – Metóda analýzy uvoľneného oxidu uhličitého“ opisuje metódu na stanovenie stupňa aeróbnej biologickej odbúrateľnosti plastových materiálov vrátane materiálov obsahujúcich prísady do formulácií meraním množstva uvoľneného oxidu uhličitého. Táto metóda zahŕňa vystavenie testovaného materiálu inokulu získanému z aktivovaného kalu za aeróbnych podmienok v syntetickom prostredí za štandardných laboratórnych podmienok.

Hoci podmienky použité v tejto norme nemusia nevyhnutne zodpovedať optimálnym podmienkam, ktoré by umožnili maximálnu biodegradáciu, táto testovacia metóda je navrhnutá na meranie biodegradácie plastových materiálov a na poskytnutie indikácie ich potenciálnej biodegradovateľnosti.

Táto metóda umožňuje zlepšiť hodnotenie biodegradácie výpočtom uhlíkovej bilancie.

Táto metóda je použiteľná pre nasledujúce materiály:

• Prírodné alebo syntetické polyméry, kopolyméry alebo ich zmesi.
• Plastové materiály obsahujúce prísady, ako sú zmäkčovadlá, farbivá alebo iné zlúčeniny.
• vo vode rozpustné polyméry.
• Materiály, ktoré neinhibujú mikroorganizmy prítomné vo vakcíne za testovacích podmienok. Inhibičné účinky možno stanoviť pomocou inhibičnej kontroly alebo inej vhodnej metódy (napr. ISO 8192). Ak je testovaný materiál inhibičný pre vakcínu, možno použiť nižšiu testovaciu koncentráciu, inú vakcínu alebo predtým exponovanú vakcínu.

Na účely tejto normy sa konečná aeróbna biologická odbúrateľnosť vzťahuje na rýchlosť degradácie organickej zlúčeniny mikroorganizmami v prítomnosti kyslíka, vyjadrená ako percento premeny na oxid uhličitý, vodu a minerálne soli iných prítomných prvkov (mineralizácia) a novú biomasu.

Norma ISO 14852 je celosvetovo akceptovaná metóda na posudzovanie biologickej odbúrateľnosti plastových materiálov vo vodnom prostredí. Táto norma je kľúčová pre priemyselné odvetvia vyvíjajúce biologicky odbúrateľné plasty, pretože poskytuje štandardizovaný prístup na meranie toho, ako efektívne sa materiál rozkladá za aeróbnych podmienok pomocou mikroorganizmov.

Táto norma obsahuje laboratórnu metódu na stanovenie aeróbnej biologickej odbúrateľnosti plastových materiálov vo vodnom prostredí vrátane tých, ktoré obsahujú prísady, ako sú zmäkčovadlá alebo farbivá. Táto norma sa zameriava na meranie množstva oxidu uhličitého produkovaného počas mikrobiálnej degradácie. To naznačuje rozsah, v akom bol materiál degradovaný mikroorganizmami.

Táto metóda je navrhnutá tak, aby simulovala podmienky, v ktorých sa plasty môžu nachádzať v prostrediach, ako sú čistiarne odpadových vôd alebo prírodné vodné systémy, a poskytovala informácie o ich potenciálnych vplyvoch na životné prostredie. Je obzvlášť dôležitá pre posudzovanie biologicky odbúrateľných plastov s cieľom znížiť znečistenie v prostrediach, ako je morské prostredie, kde sa ročne vyhodí približne 8 miliónov ton plastov.

Skúšobná metóda podľa normy ISO 14852 zahŕňa vystavenie plastového materiálu inokulu (zvyčajne aktivovanému kalu, zrelému kompostu alebo pôde) za kontrolovaných aeróbnych, mezofilných (mierna teplota) podmienok. Kľúčové kroky sú:

• Testovacie nastavenie: Plastový materiál, použitý ako jediný zdroj uhlíka, sa umiestni do syntetického vodného média s koncentráciou uhlíka 100 – 2 000 mg/l. Ak sa použijú vyššie koncentrácie, je potrebné optimalizované médium. Na spustenie degradácie sa pridá inokulum obsahujúce aktívne mikroorganizmy.
• Prevzdušňovanie a inkubácia: Na udržanie aeróbnych podmienok sa testovaná zmes kontinuálne prevzdušňuje vzduchom bez oxidu uhličitého. Aparatúra sa v testovacích fľašiach pretrepáva po dobu, ktorá zvyčajne nepresahuje šesť mesiacov, v závislosti od kinetiky degradácie materiálu.
• Meranie oxidu uhličitého: Oxid uhličitý uvoľnený počas mikrobiálnej degradácie sa zachytáva a meria pomocou vhodnej analytickej metódy, ako je titrácia alebo infračervená spektroskopia. Stupeň biodegradácie sa vypočíta porovnaním uvoľneného oxidu uhličitého, vyjadreného v percentách, s teoretickým maximálnym množstvom oxidu uhličitého, ktoré môže materiál produkovať.
• Voliteľná uhlíková bilancia: Táto norma umožňuje výpočet uhlíkovej bilancie na zlepšenie posúdenia biodegradácie a poskytnutie komplexnejšieho pochopenia rozkladu materiálu.
• Kontrola inhibície: Aby sa zabezpečilo, že materiál neinhibuje mikrobiálnu aktivitu, testy zahŕňajú kontrolu inhibície alebo odkaz na normy, ako je ISO 8192. Ak dôjde k inhibícii, vykonajú sa úpravy, napríklad zníženie koncentrácie testovaného materiálu alebo použitie vopred exponovaného inokula.

Podmienky v norme ISO 14852 nie sú optimalizované pre maximálnu biodegradáciu, ale sú štandardizované, aby poskytovali konzistentnú mieru potenciálu biodegradovateľnosti materiálu. Táto norma je použiteľná pre širokú škálu materiálov vrátane:

• Prírodné a syntetické polyméry, kopolyméry alebo zmesi.
• Plasty obsahujúce prísady, ako sú zmäkčovadlá alebo farbivá.
• Materiály určené pre aplikácie, kde je biologická odbúrateľnosť vo vodnom prostredí kritická, ako sú napríklad obaly alebo poľnohospodárske fólie.

Táto norma je obzvlášť cenná pre:

• Výrobcovia: Na overenie tvrdení o biologickej odbúrateľnosti pre účely marketingu a certifikácie (napr. súlad s normou BS EN 13432, ktorá vyžaduje 90-percentnú biologickú odbúrateľnosť v stanovenom období).
• Výskumníci: Študujú mechanizmy degradácie a vyvíjajú nové biologicky odbúrateľné materiály.
• Regulačné orgány: Presadzovať environmentálne normy a znižovať množstvo plastového odpadu vo vodných ekosystémoch.

Norma ISO 14852 je nevyhnutná pri riešení globálnej krízy znečistenia plastmi. Vzhľadom na odhadované 150 miliónov ton plastov, ktoré sa v súčasnosti nachádzajú v oceánoch, a tisíce ďalších ton mikroplastov, ktoré sa pridávajú každý rok, ponúkajú biologicky odbúrateľné plasty potenciálne riešenie na zníženie škôd na životnom prostredí. Táto norma poskytuje spoľahlivú metódu testovania biologickej odbúrateľnosti a zabezpečuje, že materiály predávané ako biologicky odbúrateľné sa dokážu účinne rozkladať v prírodnom alebo riadenom prostredí, čím sa znižujú riziká pre morský život a ekosystémy.

Táto norma navyše podporuje inovácie v oblasti udržateľných materiálov. Výskum skrátil čas testovania a zvýšil reprodukovateľnosť. Tento vývoj umožňuje rýchlejšie hodnotenie nových biologicky rozložiteľných materiálov.

Hoci je norma ISO 14852 spoľahlivou normou, testovacie podmienky neodrážajú optimálne podmienky pre maximálnu biodegradáciu, takže výsledky odrážajú skôr potenciál než reálny výkon. Okrem toho, variabilita prírodných inokulantov, ako je pôda z rôznych regiónov, môže ovplyvniť reprodukovateľnosť.

Norma ISO 14852 je preto základom pre posudzovanie aeróbnej biologickej odbúrateľnosti plastov vo vodnom prostredí. Podporuje vývoj udržateľných materiálov tým, že poskytuje štandardizovanú a reprodukovateľnú metódu na posudzovanie efektívnosti degradácie plastov meraním vývoja oxidu uhličitého. Táto a podobné normy zohrávajú kľúčovú úlohu pri zabezpečovaní toho, aby biologicky odbúrateľné plasty spĺňali svoj environmentálny prísľub a dláždili cestu pre čistejšiu a udržateľnejšiu budúcnosť.

Naša organizácia, ktorá pôsobí už mnoho rokov a dôkladne sleduje globálny vývoj vo vede a technike, zamestnáva tím skúsených odborníkov a širokú infraštruktúru na vykonávanie testovania, merania a analýz v širokej škále oblastí pre podniky vo všetkých sektoroch. V tejto súvislosti poskytujeme aj testovacie služby v súlade s normou ISO 14852 „Stanovenie maximálnej aeróbnej biologickej odbúrateľnosti plastových materiálov vo vodných médiách – Metóda analýzy uvoľneného oxidu uhličitého“.