ASTM D5338 Kontrollü Kompostlama Koşulları Altında Plastik Malzemelerin Aerobik Biyobozunmasının Belirlenmesi

Amerikan Test ve Malzeme Kuruluşu (ASTM) tarafından geliştirilen “ASTM D5338 Termofilik sıcaklıkları da içeren kontrollü kompostlama koşulları altında plastik malzemelerin aerobik biyobozunmasını belirlemek için standart test yöntemi” standardında, laboratuvar koşullarında, termofilik sıcaklıklarda, kontrollü kompostlama ortamına maruz bırakılan plastik malzemelerin aerobik biyolojik bozunma derecesini ve hızını belirlemeye yönelik bir test yöntemi açıklanmaktadır.

Bu test yöntemi, termofilik sıcaklıkların elde edildiği kompostlama koşullarına benzeyen kontrollü koşullar altında tekrarlanabilir ve tekrarlanabilir test sonuçları elde etmek üzere tasarlanmıştır. Test maddeleri, belediye katı atıklarından elde edilen komposttan elde edilen bir aşıya maruz bırakılır. Aerobik kompostlama, sıcaklık, havalandırma ve nemin yakından izlendiği ve kontrol edildiği bir ortamda gerçekleşir.

Kompostlama sırasında, termofilik sıcaklıklara en kolay büyük ölçekli, profesyonelce yönetilen tesislerde ulaşılır. Ancak, bu sıcaklıklara genellikle arka bahçe veya ev kompostlaması olarak adlandırılan daha küçük konut kompostlama ünitelerinde de ulaşılabilir.

Bu test yöntemi, numunedeki karbonun karbondioksite dönüşüm yüzdesini elde etmek üzere tasarlanmıştır. Biyolojik bozunma hızı da izlenir. Bu test yöntemi, termofilik sıcaklıklara ulaşan tesislerde kompostlanması amaçlanan tüm plastik malzemelere uygulanabilir şekilde tasarlanmıştır.

Bir kompostlama ünitesindeki plastiğin biyolojik olarak parçalanması, plastikle çevrelenen diğer malzemelerin ayrışmasını ve kompostlanan malzemenin kalitesini ve görünümünü etkileyebileceği için önemli bir olgudur. Plastiklerin biyolojik olarak parçalanması, bu plastiklerin termofilik sıcaklıkların elde edildiği büyük, profesyonelce yönetilen kompostlama tesisleri ve iyi işletilen konut birimleri aracılığı ile güvenli bir şekilde bertaraf edilmesini de sağlar. Bu prosedür, kontrollü bir kompostlama işlemine tabi tutulduğunda plastik ürünlerin aerobik biyolojik olarak parçalanabilirlik oranının ve derecesinin belirlenmesine olanak sağlamak için geliştirilmiştir.

Kompostlama tesislerinin inşası ve işletiminde büyük farklılıklar olması ve kompostlama sistemleri için yasal gereklilikler farklılık gösterdiğinden, bu prosedür belirli bir kompostlama sisteminin ortamını simüle etmeyi amaçlamaz. Ancak, termofilik sıcaklıkların elde edildiği optimum koşullar altında işletilen bir kompostlama işleminin ortamına benzemesi beklenmektedir. Daha spesifik olarak bu prosedür, kontrollü kompostlama koşulları altında aerobik biyolojik parçalanabilirliğin hızlı ve tekrarlanabilir bir şekilde belirlenmesine olanak sağlayacak standart bir laboratuvar ortamı yaratmayı amaçlamaktadır.

ASTM D5338 standardı, kontrollü kompostlama koşulları altında plastik malzemelerin aerobik biyolojik bozunmasını değerlendirmek için tasarlanmış kritik bir test yöntemidir. Bu standart, özellikle belediye veya endüstriyel tesislerde kompostlanması amaçlanan plastiklerin çevresel etkisini değerlendirmek için yaygın olarak kullanılır. Bu standart, termofilik sıcaklıklarda kontrollü bir kompostlama ortamını simüle ederek, biyolojik bozunma derecesini ve hızını belirlemek için tekrarlanabilir sonuçlar sağlar.

Kısaca bu yöntem, kontrollü kompostlama ortamında plastik malzemelerin aerobik süreçler yoluyla ne kadar etkili bir şekilde parçalandığını ölçer. Bu standart, “ISO 14855 Kontrollü kompostlama koşulları altında plastik malzemelerin nihai aerobik biyolojik parçalanabilirliğinin belirlenmesi — Gelişen karbondioksitin analizi yöntemi” standardına eşdeğerdir ve düzenleyici kurumlar ve resmi kuruluşlar tarafından biyolojik olarak parçalanabilirlik iddiaları için tanınan kompostlanabilir plastikler için ASTM D6400 standardının temel bir bileşenidir.

Bu standardın temel hedefleri şunlardır:

• Biyolojik bozunmayı ölçme: Kompostlama işlemi sırasında karbondioksit salınımını ölçerek aerobik biyolojik bozunmanın derecesini ve hızını nicelleştirir.
• Kompostlama koşullarını simüle etme: Gerçek dünyadaki kompostlama tesislerinde malzeme performansını değerlendirmek için genellikle termofilik sıcaklıklarda (58 derece) optimum kompostlama ortamlarını taklit eder.
• Tekrarlanabilirliği sağlama: Tutarlı ve güvenilir test sonuçları sağlamak için standart bir laboratuvar yöntemi sunar.

ASTM D5338 standardı test yöntemi, plastik malzemelerin belediye katı atık kompostundan elde edilen bir aşı kullanılarak kontrollü bir kompostlama ortamına maruz bırakılmasını içerir. Sıcaklık, havalandırma ve nem için optimum koşulların sağlanması amacıyla süreç dikkatle izlenir. Metodolojinin temel bileşenleri şunlardır:

• Test malzemeleri:
  • Test maddeleri: Filmler, granüller, tozlar veya köpek kemiği gibi şekillendirilmiş ürünler dahil olmak üzere kompostlanması amaçlanan tüm plastik malzemeler için geçerlidir.
  • Organik karbon içeriği: Teorik karbondioksit üretiminin hesaplanması için test malzemesinin organik karbon içeriğinin bilinmesi gerekir. Bu, elementel analiz veya bir numune formülü ile belirlenebilir.

Şu kontroller gerçekleştirilir:

• Pozitif kontrol: Test düzeneğini doğrulamak için ince tabaka kromatografisi sınıfı mikrokristalin selüloz (en fazla 20 µm partikül boyutu) gibi iyi tanımlanmış biyolojik olarak parçalanabilir bir polimer kullanılır.
• Negatif kontrol: Polietilen gibi biyolojik olarak parçalanmayan bir malzeme, biyolojik parçalanma sürecinin özgüllüğünü sağlar.
• Kör kontrol: Temel karbondioksit üretimini ölçmek için sadece aşı kullanılır.

• Aşı: Belediye katı atıklarından elde edilen iyi havalandırılmış komposttan (2-4 aylık), en fazla 10 mm elenmiş ve cam veya taş gibi büyük inert maddelerden arındırılmış olarak elde edilir. Yaklaşık 600 g kuru katı madde kullanılır.
• Test maddesi dozajı: Tipik olarak test maddesinin 100 g kuru katı maddesi aşı ile karıştırılır.
• Reaktör boyutu: Kompost kapları tercihen 2-5 litreliktir ve yeterli havalandırmayı sağlamak için en fazla dörtte üçü test karışımıyla doldurulur.
• Reaktör sayısı: En az 12 reaktör kullanılır. 3’ü test maddesi, 3’ü kör kontrol, 3’ü pozitif kontrol ve 3’ü negatif kontrol içindir.

• Sıcaklık: Termofilik kompostlama koşullarını simüle etmek için 58 derecede tutulur.
• Havalandırma ve nem: Mikrobiyal aktiviteyi optimize etmek için yakından izlenir ve kontrol edilir.
• Karıştırma: Kanallaşmayı önlemek ve test materyaline homojen bir mikrobiyal saldırı sağlamak için kompost haftalık olarak karıştırılır.
• Süre: Tipik olarak 45 gündür, ancak materyalin özelliklerine ve test gerekliliklerine bağlı olarak 180 güne kadar uzatılabilir.

• Karbondioksit evrimi: Biyolojik bozunma, genellikle karbondioksit tutucu cihaz, titrasyon ekipmanı veya daha sık ölçümler için (her 3-6 saatte bir) gaz kromatografisi kullanılarak respirometri kullanılarak karbondioksit üretiminin ölçülmesiyle ölçülür.
• Biyobozunma yüzdesi: Standart içinde verilen formüle göre hesaplanır.

ASTM D5338 standardı şu nedenlerle önemli görülmektedir:

• Çevresel uyumluluk: Üreticilerin ürünlerinin kompostlanabilirlik için yasal gereklilikleri karşılamasını sağlayarak çevre dostu olma iddialarını destekler.
• Tüketici güveni: ASTM D6400 standardının bir parçası olan ASTM D5338 sertifikası, tüketicilere ürünlerin kompost tesislerinde biyolojik olarak parçalanacağı ve çevresel etkiyi azaltacağı konusunda güvence verir.
• Ar-Ge: Yeni biyolojik olarak parçalanabilir plastiklerin geliştirilmesi ve test edilmesi için standart bir yöntem sunarak sürdürülebilir malzemelerde inovasyonu teşvik eder.
• Kompost kalitesi: Kompost ünitelerinde plastiklerin biyolojik olarak parçalanması, diğer organik maddelerin ayrışmasını engelleyerek yüksek kaliteli kompost çıktısı sağlar.

Sonuç olarak ASTM D5338 standardı, kontrollü kompostlama ortamlarında plastik malzemelerin aerobik biyolojik parçalanmasını değerlendirmek için hayati bir araçtır. Karbondioksit salınımını ölçmek için standartlaştırılmış ve tekrarlanabilir bir yöntem sunarak, sürdürülebilir plastiklerin geliştirilmesini destekler, yasal düzenlemelere uyumu sağlar ve kompostlanabilir ürünlere olan tüketici güvenini artırır. Belirli kompostlama tesislerini simüle etmede sınırlılıkları olsa da çevresel performans testlerindeki ve biyolojik olarak parçalanabilir malzemelerdeki inovasyondaki rolü yadsınamaz. Üreticiler, araştırmacılar ve düzenleyiciler, sürdürülebilirliğe giderek daha fazla odaklanan bir dünyada çevre dostu plastiklerin benimsenmesini ilerletmek için ASTM D5338 standardında güvenmektedir.

Uzun yıllardır hizmet veren ve dünyada bilim ve teknoloji alanında yaşanan gelişmeleri titizlikle takip eden kuruluşumuz, her sektörden işletmelere, yetişkin bir kadro ve geniş bir altyapı ile çok farklı alanlarda test, ölçüm ve analiz çalışmaları gerçekleştirmektedir. Bu çerçevede işletmelere “ASTM D5338 Termofilik sıcaklıkları da içeren kontrollü kompostlama koşulları altında plastik malzemelerin aerobik biyobozunmasını belirlemek için standart test yöntemi” standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.