Laboratoire & Bureau d'Etude

Compost analysis

Biodégradabilité, compostabilité et écotoxicité

"Un laboratoire unique, fort de plus de 20 ans d’expérience, pour les tests de biodégradabilité et de compostabilité"

Généralités

OWS ne propose pas seulement des tests à des fins de certification, mais offre une assistance tout au long du processus du développement du produit : recherches préliminaires, recherche et développement, certification, produits finis du marché, produits de concurrents…

Dans le cadre d’une certification, les tests sont réalisés en parfaite conformité avec la(les) norme(s) et délivrent toute la documentation nécessaire. Dans le cas de recherches (préliminaires), des tests de screening simplifiés (et donc moins coûteux) sont possibles pour donner un bon aperçu des chances de réussite du(des) test(s) de certification. Dans tous les cas, la méthodologie de test est identique.

L’intégralité du programme de test ne doit, en outre, pas nécessairement être réalisée en une fois. Nous recommandons généralement de tester d’abord les caractéristiques qui représentent le principal obstacle. Autre possibilité : une approche étape par étape et commencer par une première étape dans la stratégie de test.

Il peut, dans tous les cas, s’avérer très utile de discuter préalablement, en détail, de la nature et de la composition de(s) l’échantillon(s) pour envisager la possibilité d’optimiser et/ou de réduire le programme. Dans ce contexte, plus de 95 % de notre travail est couvert par des accords de confidentialité.

Services

Tests de biodégradabilité et de la compostabilité

En sa qualité de laboratoire strictement indépendant conforme à la norme ISO 17025, OWS est reconnu par toutes les agences de certification au monde actives dans le domaine de la biodégradabilité et de la compostabilité.

Ces deux dernières décennies, OWS a testé plus de 2 500 échantillons de plus de 750 clients différents dans le monde, y compris des matériaux d’emballage comme du plastique et du papier, des produits de l’industrie alimentaire, des adhésifs, des encres, des détergents, des produits de consommation, des huiles minérales, des produits chimiques spécialisés, des produits agricoles et horticoles, etc.

Les tests peuvent être réalisés en différentes conditions : aérobies (compost, sol, eau douce, eau de mer…) ou anaérobie (décharge, digestion…).

La présentation ci-dessous donne plus d’information sur les termes biodégradabilité et compostabilité.

Broyage (cryogène)

OWS dispose également d’une gamme de broyeurs à couteaux pour déchiqueter, broyer et moudre tout type de matériaux mous à durs, élastiques ou fibreux. Des matériaux souples comme des matières plastiques, ou fibreuses comme du papier-carton et autres, peuvent être réduits jusqu’à 500 µm. Des matériaux durs comme des granules de plastique, ou élastiques comme des colles ou des adhésifs, peuvent être réduits aussi finement, mais alors par broyage cryogène, utilisant de l’azote liquide.

Tests

Compostage Industriel

Après plusieurs années de développement et de discussions intensives au sein de comités de normalisation, des exigences industrielles de compostabilité ont été définies et définitivement fixées dans plusieurs normes.

Norms

Toutes les normes mentionnées ci-dessus comprennent 4 exigences essentielles identiques:

Elements of compostability - FR

Industrial compostability - BiodegradationLa biodégradation montre, quantitativement, la caractéristique inhérente de la matière à être consommée par des micro-organismes et protège l’environnement en montrant que la matière ne s’accumule pas dans la nature. La biodégradabilité est donc liée à la composition chimique de la matière et représente le pourcentage de carbone organique solide converti en carbone gazeux sous la forme de CO2.

Le test de biodégradation peut être réalisé en des conditions de « certification » ou de « screening ». Les conditions de certification sont requises si les résultats visent une certification et/ou une publication. Les conditions de screening sont davantage recommandées pour les recherches préliminaires et lorsque les résultats sont uniquement utilisés en interne.

Le test est réalisé conformément aux normes ISO 14855, ASTM D 5338 et/ou EN 14046 (en compost), ISO 17556, ISO 11266 et/ou ASTM D5988 (en sol), ISO 14851, ISO 9408, EN 29408, ASTM D 5271, OECD 301C, OECD 301F, OECD 302C et/ou OECD 302F (en eau douce) et ISO 14851 et/ou ASTM D 6691 (en eau de mer). Des réductions pour échantillons multiples sont possibles si plusieurs échantillons doivent être testés en parallèle.

La désintégration La désintégration mesure si la matière se désintègre ou se fragmente, protégeant ainsi l’exploitant de l’usine de compost. En d’autres termes, la désintégration d’une matière est liée à sa forme physique et est donc fortement soumise à son épaisseur, son grammage et/ou sa densité. A des fins de certification, un bilan de masse est préparé et le pourcentage exact de désintégration est calculé après un tamisage et un ramassage à la main des résidus à la fin du test.

Comme mentionné ci-dessus, les matières et les produits sont certifiés jusqu’à une certaine épaisseur seulement. Dans certains cas, il peut donc être préférable de tester plusieurs épaisseurs avant de sélectionner l’épaisseur maximale avec les plus grandes chances de réussite pour le test de désintégration pour la certification. De la même façon, il est possible de tester plusieurs formulations d’abord. Le test est réalisé conformément aux normes ISO 16929 et/ou EN 14045.

Disintegration

Le test d’écotoxicité détermine si les résidus de la matière (restant après le compostage) présentent un quelconque risque pour la croissance végétale ou la survie de la faune terrestre. Le test de toxicité avec plantes fait partie de toutes les normes de compostabilité industrielle et recommande l’utilisation de 2 types de plantes. Le test de toxicité avec vers de terre n’est, toutefois, requis que pour la certification AS 4736 en Australie.

Ecotoxicity graphLe test d’écotoxicité peut être réalisé sur des matières, des substances intermédiaires, des produits finis, des encres, des adhésifs, des vernis, des masterbatches, des additifs… Le test d’écotoxicité avec plantes est réalisé conformément aux normes OECD 208 et EN 13432. Le test de toxicité avec vers de terre est réalisé conformément aux normes ASTM E 1676, OECD 207, ISO 11268 et/ou AS 4736.

Enfin, les métaux lourds doivent être quantifiés pour s’assurer que la matière n’aura pas d’effets négatifs sur la qualité du produit fini (compost). Chaque norme fixe ses propres limites pour les métaux lourds, les normes EN 13432 et AS 4736 étant les plus strictes.

OWS est reconnu par toutes les agences de certification mentionnées ci-dessous qui délivrent des certifications pour les matières et produits compostables. OWS offre son aide dans l’obtention des données nécessaires et guide les candidats dans la préparation du dossier de certification.

  • Europe: Vinçotte (OK Compost), DIN CERTCO (DIN-Geprüft) & European Bioplastics (semis)
  • Etats-Unis: BPI (compostable)
  • Japon: JBPA (GreenPla)
  • Australie: ABA (semis)
  • Et bien d’autres systèmes (nationaux/régionaux) en Italie, en Corée, au Canada, en Catalogne, en Finlande…

 Logo industrial compostability Vinçotte           Industrial compostability - ABA - seedling          BPI LOGO_FINAL_0906

 

 Industriell Kompostierbar_en        Industrial compostability - JBPA - GreenPLA         Industrial compostability - Others - Finland         Industrial compostability - Others - Italy         Industrial compostability - Others - Catalunya

Compostage à domicile

Alors que les premières normes sur la compostage industriel ont été publiées au tournant de ce siècle, il a fallu dix ans de plus pour donner naissance à une norme sur le compostage à domicile. Sur la base de la norme AS 4736, la norme australienne sur le compostage industriel, les organismes de normalisation australiens ont publié en 2010 la toute première norme mondiale sur le compostage à domicile: AS 5810.

Plusieurs autres schémas de certification ont, néanmoins, été créés, dont certains bien plus tôt:

  • Belgique: programme OK Compost Home (Vinçotte)
  • Royaume-Uni: schéma de certification Home Compostable (Association for Organics Recycling, en collaboration avec Vinçotte)
  • Etats-Unis (général): BioSpecs pour les produits de l’industrie alimentaire (Sustainable Biomaterials Collaborative)
  • Etats-Unis (Etat de Californie): loi du Sénat N°567 : « Les demandes de compostage à domicile ne sont recevables que si la matière est certifiée OK Compost Home »

Dans la mesure où la principale différence entre le compostage industriel et le compostage à domicile est la température, tous les schémas de certification pour le compostage à domicile, ainsi qu’AS 5810, reposent sur leur équivalent de compostage industriel et imposent les quatre mêmes exigences essentielles : biodégradation, désintégration, écotoxicité et métaux lourds.

Disintegration - 26 weeksLes exigences en matière de métaux lourds et d’écotoxicité sont similaires à celles du compostage industriel.

La biodégradation et la désintégration doivent, cependant, être réalisées à température ambiante, et non à une température élevée.

OWS est reconnu par toutes les agences de certification mentionnées ci-dessous qui délivrent des certifications pour les matières et produits compostables. OWS offre son aide dans l’obtention des données nécessaires et guide les candidats dans la préparation du dossier de certification.

  • Europe: Vinçotte (OK Compost Home), DIN CERTCO (DIN-Geprüft Home compostable) and AfOR (FILM home compostable)
  • Australie: ABA (Home compostable)

Logo home compostable Vinçotte     Gartenkompostierung_en       Logo home compostable AfOR      Home compostability - ABA - logo

Dégradation dans d’autres environnements

Si le parcours de déchets prévu pour le produit n’inclut pas le compostage industriel ou le compostage à domicile, d’autres conditions, représentatives de l’environnement dans lequel le produit doit se dégrader après avoir été jeté, peuvent être sélectionnées.

Il existe, dans ce contexte, différents environnements, comme le sol, l’eau douce, l’eau de mer, la digestion anaérobie et la mise en décharge. OWS propose des tests dans tous ces environnements et aide à la sélection de(s) l’environnement(s) adéquat(s) en concertation avec le client.

Other environments

Il convient de noter que la (bio)dégradation d’un produit varie d’un environnement à l’autre. Dans la plupart des cas, ce sont la température et l’activité microbienne qui déterminent le taux et le niveau de (bio)dégradation. Le compost est considéré comme l’environnement le plus agressif, tandis que la décharge est l’environnement le moins agressif. Il est donc impossible d’extrapoler des résultats de biodégradation positifs d’un environnement à l’autre.

Agressivity

OWS propose les tests de (bio)dégradation suivant pour les environnements susmentionnés:

  • biodégradation en sol (ISO 17556, ISO 11266 et/ou ASTM D5988)
  • biodégradation en eau douce (ISO 14851, ISO 9408, EN 29408, ASTM D 5271, OECD 301C, OECD 301F, OECD 302C et/ou OECD 302F)
  • biodégradation en eau de mer (ISO 14851, ASTM D 6691 et/ou ASTM D7081)
  • test de digestion anaérobie (ISO 15985 et/ou ASTM D 5511)
  • test en décharge accéléré (ASTM D 5526)

Biodegradation in other environments - Biodegradation in marine water Biodegradation in other environments - Accelerated landfill test Biodegradation in other environments - High-solids anaerobic digestion test

Dans le même cadre que le compostage industriel et le compostage à domicile, Vinçotte a créé un schéma de certification et un logo pour les produits biodégradables dans le sol (OK Biodegradable Soil) et l’eau (OK Biodegradable Water). La certification pour la biodégradation en sol requiert des tests de métaux lourds, de biodégradation (en sol) et d’écotoxicité, tandis que la certification pour la biodégradation en eau requiert uniquement des tests de métaux lourds et de biodégradation (en eau douce). OWS apporte son aide pour l’obtention des données nécessaires à ces certificats et guide les candidats dans la préparation du dossier de certification.

Logo biodegradation in water Vinçotte             Logo biodegradation in soil Vinçotte

Dégradation (a)biotique de plastiques oxo-dégradables

Les plastiques oxo-dégradables sont fabriqués à partir de polymères conventionnels – tels le polyéthylène (PE), le polypropylène (PP), le polystyrène (PS) et le polyéthylène téréphtalate (PET) – auxquels sont ajoutés des additifs favorisant leur (bio)dégradation, laquelle est amorcée par la présence d’oxygène et accélérée par la lumière et/ou la chaleur.

Pendant de nombreuses années, ASTM D 6954 était la seule ligne directive pour tester l’oxo-dégradablité des plastiques. Mais depuis 2009, plusieurs normes ont été élaborées en Europe et au Moyen-Orient, telles – entre autres – les normes UAE.S 5009 (Emirats Arabes Unis), BS 8472 (Royaume-Uni) et SPCR 141 (Suède).

Les exigences d’essai de la majorité de ces lignes directives et normes comportent 3 niveaux:

Tier 1: Dégradation abiotique oxydative

Climate chamberEn conditions de temps accéléré, les matières d’essai sont soumises à un régime de chaleur, d’humidité et/ou de lumière, afin de déterminer le temps nécessaire pour réduire leur poids moléculaire et/ou leurs propriétés mécaniques (tel l’allongement à rupture).

Les tests se font par étapes de 300 heures (12,5 jours) et peuvent être réalisés en conformité avec ASTM D5208 ou ISO 4892-3.

La fragmentation de la matière est contrôlée au début et à la fin de chaque étape. Des photographies sont prises à chaque intervalle.

Tier 2: Biodégradation

Les résidus, restant après la dégradation abiotique (niveau 1) de la matière d’essai, sont soumis à un test de biodégradation, réalisé en conditions conformes au milieu de dépôt prévu pour la matière : compost, sol, eau douce, eau de mer… (aérobie) ou décharge, digestion… (anaérobie). Les résidus sont mélangés avec un inoculum et les paramètres suivants sont mesurés: le taux et le rythme de production du CO2 pour la biodégradation aérobie (et aussi le taux de production du CH4 pour la biodégradation anaérobie).

Les tests de biodégradabilité peuvent être réalisés en des conditions de ‘certification’ ou de ‘screening’. Si les résultats visent une certification et/ou une déclaration publique, il faut bien entendu suivre les conditions de certification; s’il s’agit de recherches préliminaires ou à usage interne, les conditions de screening sont conseillées.

La réalisation des tests est conforme à ISO 14855, ASTM D 5338 et/ou EN 14046 (compost), ISO 17556, ISO 11266 et/ou ASTM D5988 (sol), ISO 14851, ISO 9408, EN 29408, ASTM D 5271, OECD 301F et/ou OECD 302C (eau douce) et ASTM D 6691 (eau de mer). Un escompte s’applique si plusieurs échantillons sont testés en parallèle.

Tier 3: Ecotoxicité

Un test d’écotoxicité doit déterminer si les résidus de la matière, restant après la désintégration abiotique et la biodégradation (niveaux 1 et 2), présentent un quelconque risque pour la croissance végétale ou la survie de la faune terrestre ou aquatique.

Ces tests peuvent comprendre la détermination du taux de germination et de croissance de plantes tels de cresson alénois (ligne directrice 208 de l’OCDE), le taux de croissance et de survie de lombrics rouges (ligne directrice 207 de l’OCDE) et aussi le taux de survie, croissance et/ou immobilisation d’organismes aquatiques tels les rotifères, daphnies ou algues.

Earthworm toxicity test

Références

Polymères de base:

BASF (DE), DSM (NL), Du Pont (US), Limagrain-Biolice (Fr), FKuR (DE), Metabolix (US), NatureWorks (US), Novamont (IT), Showa Denko (JP),…

Polymères de base additivés:

Bio-Tec (US), ECM Biofilms (US), EconVerte (UK), Enzymoplast (UK), EPI (US), Goody (AU), Symphony (UK), Wells Plastics (UK),…

Papier & carton:

Ahlstrom (UK/FR), Huhtamaki (FI/DE), International Paper (US), Kuan Chun Paper (TW), Lenzing (AT), Pactiv (US), UPM (UK/FI),…

Emballage alimentaire et non alimentaire:

Alcan Packaging (UK/MX), Amcor (UK), Mondi Packaging (AT), Sealed Air (US), Tetra Pak (SE),…

Biens de consommation & d’hygiène personnelle:

3M (US), Henkel (DE), Kimberley Clark (US), Nestlé (CH), Proctor & Gamble (BE/UK/DE), Sara Lee (UK), SCA (SE), Unilever (UK/US/FR),…

Encres & masterbatches:

Schulman Plastics (BE), CIBA (IT/CH), Chimigraf (ES/FR), Flint (NL/FR), Siegwerk (FR), Sun Chemical (AU/FR/ES/UK), Wacker (DE),…

Films & sachets:

Because We Care (AU), Cortec (US), Sabic (SA), Sphere (FR), WeiMon (TW), Wuhan Huali (CN),…

Produits de l’industrie alimentaire:

Medac (IT), Seda (IT), Smurfit Kappa (FR), Solo Cup (US/UK),…

Autres catégories:

Agriculture & Horticulture (Smithers-Oasis-US), International Associations (EuBP-DE), Governmental Authorities (ACCC-AU),…

Liens

Certification en Europe

Certification aux Etats-Unis

Certification en Australie

Certification au Japon

 

Contact

Siège Social (Gand, Belgique)

M. Bruno De Wilde
Lab Manager
E-mail: bruno.dewilde@ows.be

M. Sam Deconinck
Marketing & Sales Manager
E-mail: sam.deconinck@ows.be

Tel: +32 9 233 02 04

Siège Etats-Unis (Dayton, Ohio)

Mme Norma McDonald
North America Sales Manager
E-mail: norma.mcdonald@ows.be

Tel: +1 513 535 6760

Publications

Publications lié à la biodégradabilité, la compostabilité et au écotoxicité peuvent être trouvés ici.

Consultez notre nouveau film sur le Laboratoire & Bureau d’Etude d’OWS.