Jana Kotovicová

Evaluation of biodegradability of plastics bags in composting conditions

Abstract Biodegradation of plastics bags advertised as 100%-degradable or certified as compostable was tested in composting conditions. Samples were placed into frames and inserted into one clamp within the compost pile to investigate the biodegradation. The plastics bags were obtained from chain stores in the Czech Republic and Poland. The shopping bags were made of HDPE with the TDPA additive (sample 2), PP with an addition of pro-oxidants (d2w) (samples 1, 3) and materials certified as compostable (starch, polycaprolactone) (samples 4, 5, 6, 7). Control sample (cellulose filtering paper, sample 8) was to check the potential of biological decomposition in the tested environment. At the end of the 12-week experimental period it was found that the polyethylene samples with the additive (samples 1, 2, 3) had not been decomposed, their colour had not changed and that no degradation neither physical changes had occurred (did not biodegrade). Samples certified as compostable (samples 4, 5, 6, 7) were decomposed. The results at the municipal compost facility demonstrate that the compostable plastics biodegrade and polyethylene samples with the additive did not biodegrade in compost. Abstrakt Badano biodegradację plastikowych toreb reklamowych ulegających w 100% rozkładowi oraz certyfikowanych jako kompostowalne w warunkach kompostowania. W celu oceny biodegradacji próbki zostały umieszczone w ramach, a następnie w materiale przeznaczonym do kompostowania. Plastikowe torby są dostępne w sieci sklepów w Czechach, jak również w Polsce. Badaniu poddano osiem próbek. Jedną z nich była jednorazowa torba wykonana z folii HDPE z dodatkiem TDPA (próbka 2). Kolejne torby były wykonane z polietylenu z dodatkiem oxo-biodegradacji d2w (próbki 1, 3). Cztery próbki posiadały certyfikat kompostowalności (próbki 4, 5, 6, 7). Próbka ósma była próbką kontrolną (celulozowy papier filtracyjny, próbka 8), która miała na celu sprawdzenie potencjału biologicznego rozkładu badanego środowiska. Test został przeprowadzony w warunkach kompostowni przemysłowej. Pod koniec 13-tygodniowego okresu doświadczalnego stwierdzono, że próbki z polietylenu (próbki 1, 2, 3) nie uległy rozkładowi, ich barwa się nie zmieniła oraz że nie ma zmian fizycznych potwierdzających degradację. Próbki posiadające certyfikat kompostowalności (próbki 4, 5, 6, 7) uległy rozkładowi w różnym stopniu. Z przeprowadzonego doświadczenia wynika, że kompostowalne torby uległy rozkładowi, a torby wykonane z polietylenu z dodatkiem TDPA oraz d2w nie ulegają rozkładowi w kompoście.

Influence of Fertilization on Microbial Activities, Soil Hydrophobicity and Mineral Nitrogen Leaching

Abstract This work presents the analysis of the influence of compost and reclamation substrate addition and mineral fertilizers application on leaching of mineral nitrogen, microbial activities, soil hydrophobicity and plant biomass production. To demonstrate the effect of compost, reclamation substrate and mineral nitrogen (Nmin) addition on above parameters, the pot experiment was performed. As a model crop, Deschampsia caespitosa L. was used and cultivated for 63 days in climate chamber. The leaching of Nmjn was measured by application of ion exchange discs, soil hydrophobicity was determined based on the values of saturated hydraulic conductivity (Ksat) and microbial activity was expressed as basal (BR) and substrate induced respiration (SIR). Four variants (V1-V4) with different doses of fertilizers were prepared: V1 - control without addition of fertilizers; V2 - this variant of experiment was prepared as mixture of compost and arable land in ratio 7:3; V3 - 90 g/m2 of mineral fertilizers NPK (in the ratio 1:1:1) were applied there and into V4, dose 30 g of compost were applied. The significant differences (P < 0.05) in the detection of Nmin, values of Ksat and SIR were found. The highest decrease of mineral nitrogen leaching was observed by the simultaneous applications of compost (V4) to arable soil, about 50% in comparison with the variant V4 (application of mineral fertilization) and about 10% in comparison with the control. Variants with addition of compost (V2 and V4) showed higher values than variants without, which were measured at three stages (before application of Nmin - 12 days after establishment of the experiment; after application of Nmin - 34 days; at end of the experiment - 63 days). During the experiment, two types of respiration were measured: BR and SIR. The significant differences in SIR were found between variants with addition of compost and variants without. The SIR (cumulative production of CO2) was higher about 25% in variants V2 and V4 compared to variants V1 and V3. The highest values of Ksat were found in variants with addition of compost. Conversely, the lowest value of Ksat was detected in variant with addition of Nmin. Low values of Ksat indicate an increased level of hydrophobicity.

THE EFFECT OF BIODEGRADATION/DEGRADATION OF DEGRADABLE PLASTIC MATERIAL ON COMPOST QUALITY

Abstract The objective of this study was to find out whether the quality of compost would change during the process of composting carrier bags claimed by manufacturers as compostable or biodegradable in terms of parameters stipulated in the standard ČSN 46 5735 Industrial composts. Eight samples were subjected to the composting process in laboratory conditions. The compost samples were analyzed in the accredited laboratory. All samples met parameters stipulated for Class II. Seven samples of the eight met parameters stipulated in the standard ČSN 46 5735 for Class I. The samples had no influence on compost characteristics: strength, content of water and salt, pH value, content of nutrients or proportion of organic substances; other components of the compost remained unchanged. Optical changes of the compost did not occur either. Abstrakt Celem badań było określenie wpływu procesu kompostowania „jednorazowych” plastikowych toreb dostępnych na rynku, które są oznaczone jako biodegradowalne/degradowalne, jak również toreb certyfikowanych jako nadające się do kompostu, na jakość kompostu oraz dotrzymania wymagań określonych w normie CSN 46 5735 Komposty przemysłowe. Osiem próbek poddano procesowi kompostowania w warunkach laboratoryjnych. Próbki powstałego kompostu analizowano w akredytowanym laboratorium. Wszystkie próbki spełniały parametry określone w normie dla klasy II. Siedem z ośmiu próbek spełniało parametry określone w normie CSN 46 5735 dla klasy I. Próbki poddane recyklingowi organicznemu nie miały wpływu na właściwości kompostu: konsystencję, zawartość wody i soli, wartość pH, zawartość składników odżywczych lub stosunek substancji organicznych; składniki kompostu pozostały niezmienione. Nie zaobserwowano także zmian w wyglądzie kompostu