Riciclabilità in compost in accordo alla EN 13432: compostabilità dei materiali per imballaggio Patrizia Sadocco Stazione Sperimentale Carta, Cartoni e Paste per Carta Piazza Leonardo da Vinci 16 Milano www.sperimentalecarta.it 1
Origine della EN 13432: Direttiva 94/62/CE: Gestione degli imballaggi e dei rifiuti di imballaggi Obiettivi Direttiva: Fornire un alto livello di protezione ambientale. Armonizzare le legislazioni degli Stati membri. Rimozione delle barriere commerciali. 2
94/62/CE: REQUISITI ESSENZIALI NORME EN Prevenzione EN 13428-2004 Riutilizzabilità EN 13429-2004 Riciclo materiale EN 13430-2004 Recupero Energia EN 13431-2004 Riciclo organico EN 13432-2000 3
EN 13432-2000 Requisiti per imballaggi recuperabili mediante compostaggio e biodegradazione - Schema di prova e criteri di valutazione per l accettazione finale degli imballaggi - 4
EN 13432. VALUTAZIONI 1. Caratterizzazione 2. Biodegradabilità ultima 3. Disintegrazione 4. Qualità compost / effetti di ecotossicità 5
EN 13432. VALUTAZIONI 1. Caratterizzazione Informazioni sulla composizione. Contenuto metalli pesanti, sost. tossiche. Contenuto C organico, solidi volatili ecc. 2. Biodegradabilità ultima Determinazione della mineralizzazione completa ad anidride carbonica ed acqua. 6
EN 13432. VALUTAZIONI 3. Disintegrazione. Valutazione della disintegrabilità in in condizioni di di compostaggio controllate. 4. Qualità del compost risultante dalla prova di disintegrazione. Parametri chimico-fisici. Ecotossicità. 7
Metalli pesanti e sostanze pericolose nell imballaggio Elemento mg / kg (peso secco del materiale) Elemento mg / kg (peso secco del materiale) Zn 150 Cr 50 Cu 50 Mo 1 Ni 25 Se 0,75 Cd 0,5 As 5 Pb 50 F 100 Hg 0,5 8
3. Disintegrazione dell imballaggio in condizioni di compostaggio controllato. Esempio di reattori, in una prova orientativa su scala di laboratorio. 9
Ecotossicità (qualità del compost ottenuto dal test di disintegrazione) valutazione effetti negativi: germinazione (n piante) crescita (peso secco delle piante) 10
EN 13432 CRITERI DI VALUTAZIONE Solidi volatili: > 50% Metalli e sost. tossiche: < limiti specificati. Biodegradabilità ultima: 90% Disintegrazione: 90% perdita di peso (rispetto al materiale iniziale). Ecotossicità su piante: 90% di germinazione e crescita (rispetto riferimento non tossico). 11
BIODEGRADABILITA ULTIMA - metodi respirometrici - In compost: EN 14046; ISO 14855. Biodegradabilità ultima: - completa trasformazione del materiale, in presenza di ossigeno, in CO 2 ed acqua ad opera di microrganismi. - completa trasformazione del materiale, in assenza di ossigeno, in CO 2 e metano ad opera di microrganismi. METODI RESPIROMETRICI Carbonio organico del campione + O 2 AZIONE MICRORGANISMI CO 2 + H 2 O + biomassa in quantità minime 12
BIODEGRADABILITA ULTIMA Reattori da 3 litri contenenti compost maturo (inoculo) + campione. Continua aerazione e incubazione a 58 C. Campione finemente tritato per ottimizzare la velocità di biodegradazione. 13
Valutazione della biodegradabilità ultima in compost. Biodegradabilità: quantità di CO 2 prodotta rispetto alla quantità di campione (carbonio organico) introdotta nel reattore. 100 % C conversion to CO 2 biodegradation curve O 2 CO 2 80 biodegradation degree 65% 60 40 20 lag-phase degradation phase plateau phase Compost + Test Material 0 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 time (d) 14
BIODEGRADABILITA ULTIMA 100 90 80 % biodegradability 70 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 days Avicel 1 Avicel 2 Avicel 3 sludge/1 sludge/2 sludge/3 Ogni curva corrisponde ad un reattore, tre reattori/repliche per ogni campione. 15
Biodegradabilità ultima CRITERI DI VALUTAZIONE % biodegradazione = EN 13432-2000: 90% (restante 10 %: variabilità del metodo e carbonio trasformato in biomassa) ISO/DIS 17088-2006 e ASTM D6400-1999: 60% per omo-polimeri puri e senza alcun additivo organico o inorganico. 90% per co-polimeri, blend, omo-polimeri contenenti additivi. - MAX in 6 mesi di test - 16
Biodegradabilità secondo gli standard, perché? Teoricamente tutti i materiali sono degradabili nell ambiente (anche petrolio e suoi derivati): è solo una questione di tempo e condizioni. Sovraffollamento inquinamento del nostro pianeta: vitale contenere e ridurre l impatto negativo sull ambiente delle attività umane. Biodegradabilità di prodotti fabbricati dall uomo: si deve dimostrare la biodegradabilità in condizioni definite ed in tempi accettabili e senza effetti dannosi su piante ed organismi viventi. In condizioni di smaltimento definite e biologicamente attive la popolazione microbica deve assimilare completamente (>90%) il materiale antropogenico a base di C organico in un anno / stagione agricola. 17
Biodegradabilità in compost 100 90 80 % biodegradabilità 70 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 giorni Riferimento Avicel 1 Riferimento Avicel 2 Riferimento Avicel 3 camp_1 camp_2 camp_3 Rimescolamento % biodegradazione 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 giorni 18
BIODEGRADABILITA in compost. Biodegradabilità in compost % Biodegradabilità 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 giorni Riferimento Avicel (1) Riferimento Avicel (2) Campione B (1) Campione B (2) Campione B (3) Rimescolamento Risultato del test in figura: il campione B in circa 90 giorni di saggio ha raggiunto il 45% di biodegradabilità. Il campione B non è definibile come biodegradabile nei termini della normativa europea, e dei paesi che fanno riferimento ai relativi standard ISO e ASTM. 19
EN 13432 ECCEZIONI (materiali lignocellulosici) Il processo di biodegradazione della lignina nel suolo e nel compost non consiste nella sua degradazione a CO 2 ed acqua, ma prevede la trasformazione della lignina in sostanze umiche (sostanze naturali stabili che arricchiscono compost e suolo). Materiali di di origine naturale non modificati chimicamente possono evitare la la valutazione della biodegradabilità ultima (legno, fibre da da legno, cotone, paste per carta e iuta). Non devono però contenere più del 5% di di additivi organici di di origine non naturale (1% per ogni singolo additivo). 20
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