ISO 17556 Plastik Malzemelerin Topraktaki Nihai Aerobik Biyolojik Olarak Parçalanabilirliğinin Belirlenmesi

Uluslararası Standartlar Teşkilatı (ISO) tarafından yayınlanan “ISO 17556 Plastikler - Bir respirometre içindeki oksijen ihtiyacının veya açığa çıkan karbondioksit miktarının ölçülmesiyle plastik malzemelerin topraktaki nihai aerobik biyolojik olarak parçalanabilirliğinin belirlenmesi” standardında, kapalı bir respirometrede oksijen ihtiyacını veya açığa çıkan karbondioksit miktarını ölçerek plastik malzemelerin topraktaki nihai aerobik biyolojik parçalanabilirliğini belirlemeye yönelik bir yöntem açıklanmaktadır.

Bu yöntem, test toprağının nemini ayarlayarak optimum bir biyolojik parçalanma derecesi elde etmek üzere tasarlanmıştır. Aşı olarak adapte edilmemiş bir toprak kullanılırsa, test doğal bir ortamda gerçekleşen biyolojik parçalanma süreçlerini simüle eder. Önceden maruz bırakılmış bir toprak kullanılırsa, yöntem bir test malzemesinin potansiyel biyolojik parçalanabilirliğini araştırmak için kullanılabilir.

Bu yöntem şu malzemeler için geçerlidir

• Doğal veya sentetik polimerler, kopolimerler veya bunların karışımları
• Plastikleştiriciler veya renklendiriciler gibi katkı maddeleri içeren plastik malzemeler
• Suda çözünür polimerler

Test koşulları altında toprakta bulunan mikroorganizmaların aktivitesini inhibe eden malzemeler için geçerli olmayabilir. İnhibitör etkiler, bir inhibisyon kontrolü veya başka bir uygun yöntem kullanılarak ölçülebilir. Test malzemesi topraktaki mikroorganizmaları inhibe ediyorsa, daha düşük konsantrasyonda bir test malzemesi, başka bir toprak türü veya önceden maruz bırakılmış bir toprak kullanılabilir.

Bir dizi plastik malzeme ve ürün, toprakta veya toprak üstünde son bulan uygulamalar için tasarlanmıştır. Bunlar, biyolojik bozunmanın teknik, çevresel, sosyal veya ekonomik açıdan faydalı olduğu uygulamalar için geliştirilmiştir. Örnekler arasında tarım (örneğin malç filmi), bahçecilik (örneğin sicim ve klipsler, saksılar, iğneler), cenaze malzemeleri (örneğin ceset torbaları), eğlence (örneğin atış için plastik kil güvercinler, av fişekleri) yer alır. Çoğu durumda, bu plastik ürünlerin geri kazanımı veya geri dönüşümü ya zordur ya da ekonomik olarak uygulanabilir değildir.

Kullanım ömürlerinin sonunda biyolojik olarak parçalanmak ve yerinde yok olmak üzere tasarlanmış çeşitli biyolojik olarak parçalanabilir plastik türleri geliştirilmiştir. Çeşitli uluslararası standartlar, plastik malzemelerin sulu veya kompost koşullarında nihai aerobik veya anaerobik biyolojik bozunmasını belirlemek için test yöntemleri belirlemektedir. Biyolojik olarak parçalanabilir plastiklerin kullanımı ve bertarafı göz önüne alındığında, bu tür plastik malzemelerin toprakta nihai aerobik biyolojik bozunmasını belirlemek için bir test yöntemi oluşturmak önemlidir.

Prensip olarak, bu yöntem, toprağın nemini kontrol ederek bir plastik malzemenin test toprağındaki optimum biyolojik bozunma oranını elde etmek ve malzemenin nihai biyolojik bozunabilirliğini belirlemek için tasarlanmıştır. Karbon ve enerjinin tek kaynağı olan plastik malzeme toprakla karıştırılır. Karışım, tüketilen oksijen miktarının (BOD) veya salınan karbondioksit miktarının belirlendiği bir süre boyunca bir şişede bekletilir. Açığa çıkan karbondioksit emildiği takdirde, tüketilen oksijen miktarı, örneğin bir respirometre kabında sabit bir gaz hacmini korumak için gereken oksijen miktarını ölçerek veya hacim veya basınçtaki (veya ikisinin bir kombinasyonu) değişimi otomatik veya manuel olarak ölçerek belirlenebilir. Uygun bir respirometre örneği standart ekinde yer almaktadır (Ek A).

Açığa çıkan karbondioksit miktarı, test maddesinin biyolojik bozunma kinetiğine bağlı aralıklarla, karbondioksit içermeyen havanın toprak üzerinden geçirilmesi ve ardından havadaki karbondioksit içeriğinin uygun bir yöntemle belirlenmesiyle ölçülür. Yüzde olarak ifade edilen biyolojik bozunma seviyesi, tüketilen oksijen miktarının teorik oksijen ihtiyacı ile veya açığa çıkan karbondioksit miktarının teorik miktar ile karşılaştırılmasıyla belirlenir. Olası nitrifikasyon süreçlerinin tüketilen oksijen miktarı üzerindeki etkisi dikkate alınmalıdır.

Normal test süresi altı aydır. Test, plato aşamasına ulaşılana kadar kısaltılabilir veya uzatılabilir, ancak toplam test süresi iki yılı geçmemelidir. Çeşitli organik bileşikler için kullanılan ISO 11266 standardının aksine, bu standart özellikle plastik malzemelerin biyolojik olarak parçalanabilirliğini belirlemek için tasarlanmıştır.

İnkübasyon, mikroorganizmalar için toksik buharlardan arındırılmış ve tercihen 25 derece olmak üzere 20 derece ile 28 derece arasında artı/eksi 2 dereceye kadar sabit bir sıcaklıkta tutulan bir muhafaza içinde karanlıkta veya dağınık ışıkta gerçekleştirilmelidir.

Testlere başlarken tüm cam eşyaların iyice temizlendiğinden ve özellikle organik veya toksik maddelerden arındırıldığından emin olmak gerekir. Bu testlerde kullanılan ekipman şunları içerir:

• Kapalı respirometre: Test kapları ve diğer tüm gerekli ekipmanlar dahil olmak üzere, sabit sıcaklıkta bir muhafaza içinde veya termostat kontrollü bir cihazda (örneğin su banyosu) bulunur. Biyokimyasal oksijen ihtiyacını yeterli doğrulukla belirleyebilen herhangi bir respirometre uygundur. Tercihen, tüketilen oksijeni ölçen ve otomatik olarak yerine koyan, böylece bozunma süreci sırasında oksijen eksikliği ve mikrobiyal aktivitede inhibisyon oluşmayan bir cihazdır.
• Yayılan karbondioksit miktarını ölçen cihaz:
  • Test şişeleri: Karbondioksite karşı geçirimsiz borularla donatılmış ve gazla temizlemeye izin veren, sabit sıcaklıkta bir muhafaza içinde veya termostat kontrollü bir cihazda (örneğin su banyosu) bulunan cam kaplar (örneğin konik şişeler veya kaplar).
  • Karbondioksit içermeyen hava üretim sistemi: Her bir test şişesine birkaç ml/dakika akış hızında karbondioksit içermeyen hava sağlayabilen ve artı/eksi yüzde 10’luk bir sapmayla sabit tutulabilen bir sistemdir. Alternatif olarak, ASTM D5988 standardında gösterilen inkübasyon cihazı kullanılabilir.
  • Karbondioksiti doğru bir şekilde belirlemek için analitik ekipman: Tipik örnekler arasında bir karbondioksit IR analizörü, çözünmüş inorganik karbon analizörü, bazik bir çözeltide tamamen emildikten sonra titrimetrik tayin cihazı ve ISO 14855-2 standardına uygun olarak karbondioksitin gravimetrik tayini için cihaz bulunur.
• Analitik terazi.
• pH ölçer.

Kısaca ISO 17556 standardı, plastik malzemelerin doğal toprak ortamlarında ne kadar etkili bir şekilde biyolojik olarak parçalandığını değerlendirmek için kullanılan bir test yöntemini tanımlamaktadır.

Plastik kirliliği ve sürdürülebilirlik konusundaki endişelerin artmasıyla birlikte, biyolojik olarak parçalanabilir olarak etiketlenen plastiklerin doğal ortamlarda gerçekten parçalandığından emin olma ihtiyacı da artmaktadır. Bu standart, bir plastik malzemenin aerobik (oksijen açısından zengin) toprak koşullarında biyolojik olarak parçalanabilir olarak kabul edilip edilemeyeceğini değerlendirmek için standart bir laboratuvar prosedürü sunmaktadır.

Bu test şunlara yardımcı olur:

• Üreticiler biyolojik olarak parçalanabilirlik iddialarını kanıtlar.
• Düzenleyiciler çevre standartlarını belirler.
• Tüketiciler ve endüstriler daha sürdürülebilir malzemeleri belirler.

Bu test yöntemi, mikroorganizmaların plastiği parçalaması sırasında açığa çıkan karbondioksit miktarını belirleyerek plastik malzemelerin topraktaki nihai aerobik biyolojik parçalanabilirliğini ölçer. Biyolojik bozunma yüzdesi, üretilen toplam karbondioksit miktarının, plastiğin tamamen biyolojik olarak bozunması durumunda üretilebilecek teorik maksimum karbondioksit miktarına kıyasla hesaplanır.

Test süresi içinde yüzde 90’dan fazla biyolojik bozunmaya ulaşan malzemeler genellikle yüksek oranda biyolojik olarak parçalanabilir olarak kabul edilir. Daha yavaş bozunma oranları, malzemenin toprak biyolojik bozunma iddiaları için uygun olmadığını gösterebilir. Ancak, bu standart geçme / kalma kriterlerini tanımlamaz, sadece yöntemi belirtir. Düzenleyici kurumlar veya eko-etiketleme kuruluşları, bu yönteme göre kendi eşik değerlerini belirleyebilir.

Daha geniş kapsamlı çevresel çabaların bir parçası olarak, bu standart ve benzer standartlar, doğal çevreye güvenli bir şekilde yeniden entegre olan malzemelerin geliştirilmesini ve kullanımını teşvik ederek döngüsel ekonomiyi destekler. Gerçek biyolojik olarak parçalanabilir plastikler ile yanıltıcı çevreci iddialara sahip geleneksel plastikler arasında ayrım yapmaya yardımcı olur.

Sonuç olarak ISO 17556 standardı, plastiklerin toprak ortamlarında biyolojik olarak parçalanabilirliğini doğrulamada kritik bir rol oynar. Biyolojik parçalanmayı ölçmek için bilimsel olarak sağlam bir yöntem sunarak, tüketicilerin korunmasına yardımcı olur, sektör inovasyonuna rehberlik eder ve küresel sürdürülebilirlik çalışmalarına katkıda bulunur.

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 “ISO 17556 Plastikler - Bir respirometre içindeki oksijen ihtiyacının veya açığa çıkan karbondioksit miktarının ölçülmesiyle plastik malzemelerin topraktaki nihai aerobik biyolojik olarak parçalanabilirliğinin belirlenmesi” standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.