พลาสติกที่ย่อยสลายทางชีวภาพในบ่อหมักปุ๋ย

ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากโพลิโอเลฟินส์และผลิตภัณฑ์ฟิล์มจะไม่เข้าสู่หน่วยหมักปุ๋ย การหมักปุ๋ยจากวัสดุเหล่านี้ไม่ใช่ปัญหาแต่ถุงพลาสติกที่นำมาเก็บและขนส่งวัสดุที่สามารถทำมาหมักเพื่อทำปุ๋ยได้นั้นเป็นปัญหาใหญ่ หลายคนอาจจะคิดว่าการหมักเพื่อทำไปทำปุ๋ยและการย่อยสลายทางชีวภาพนั้นเหมือนกันแต่ทั้งสองสิ่งนั้นแตกต่างกัน การย่อยสลายทางชีวภาพนั้นคือการที่วัสดุนั้นๆถูกบริโภคโดยจุลินทรีย์ ส่วนความสามารถในการทำปุ๋ยหมักนั้นคือวัสดุที่สามารถย่อยสลายโดยขบวนการทางชีวภาพระหว่างการหมักจะก่อให้เกิดคาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ สารอนินทรีย์ และชีวภาพด้วยอัตราความเร็วที่ใกล้เคียงกับวัสดุอื่นๆที่สามารถนำไปหมักได้ โดยที่ไม่ก่อให้เกิดกากของเสียที่มีพิษและไม่สามารถแยกออกได้ด้วยตาเปล่า การหมักปุ๋ยที่บริหารจัดการอย่างดีนั้นคือทางออกเดียวของพลาสติกที่มีาตรฐานรองรับประสิทธิภาพ และมาตรฐานนี้ถูกใช้อ้างอิงถึงการยอมรับด้านคุณสมบัติที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอย่างไม่เหมาะสม เพราะยังมีสภาวะแวดล้อมอีกมากมายที่พลาสติกสามารถเข้าสู่กระบวนการย่อยสลายทางชีวภาพได้ เช่นในดิน ซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับการหมักปุ๋ยโดยสิ้นเชิง

ปัญหาหลักอีกข้อหนึ่งคือความสามารถในการนำไปหมักทำปุ๋ยนั้น นั้นสามารถนำไปตีความได้หลายความหมาย เช่น การหมักขยะแบบชุมชนซึ่งไม่นับในที่นี้ การทำปุ๋ยหมักที่ต้องรอให้ครบอายุในภาชนะที่มีฝาปิด และการหมักที่เกิดขึ้นกลางแจ้ง ปัญหาที่เกิดขึ้นคือ มาตรฐานของการหมักเพื่อทำปุ๋ยไม่ระบุสภาวะที่แท้จริงของการหมักปุ๋ยแบบเต็มรูปแบบ แต่ผลิตภัณฑ์โพลิโอเลฟินส์ที่มีสารผสม TDPA™ สามารถถูกหมักได้ในบ่อหมักปุ๋ยเชิงธุรกิจได้อย่างไม่มีปัญหา

พลาสติกที่ได้รับอนุญาติให้เข้าสู่ระบบบ่อหมักปุ๋ยเชิงธุรกิจนั้นต้องไม่มีผลกระทบต่อกระบวนการหมักและสามารถย่อยสลายทางชีวภาพ และต้องไม่ทิ้งกากของเสียที่เป็นพิษหลังจากกระบวนการหมักเสร็จสิ้น บริษัท EPI ได้ทำการศึกษาการหมักปุ๋ยสองแห่งด้วยกันคือในออสเตรีย และในสหราชอาณาจักร โดยใช้ TDPA™ - PE และ TDPA™ PP ผลการศึกษาค้นคว้าสามารถสรุปได้ดังต่อไปนี้

• การศึกษาการหมักปุ๋ยเชิงธุรกิจได้ถูกกระทำโดย ศาสตราจารย์ B. Raninger (Leoben University) โดยใช้บ่อหมักปุ๋ยที่ Vienna Neustadt ในประเทศออสเตรีย บ่อหมักนี้รองรับประชากรจำนวนประมาณ 100,00 คน และมีความสามารถในการหมักของเสียจากบ้านเรือนและสวนในปริมาณประมาณ 10,000 ตันต่อปี การหมักถูกดำเนินการในสองขั้นตอนคืือ การหมักในถังเติมอากาศเป็นเวลาสองอาทิตย์ และการหมักในบ่อหมักปุ๋ยกลางแจ้ง ถุงหิ้ว PE ที่มีสารผสม TDPA™ ถูกนำไปใส่ในกองในที่ระดับ 1.1 หลังจากการหมักเป็นเวลาหกเดือน ปุ๋ยที่ได้จากการหมักมีคุณภาพที่ดีและผ่านเกณฑ์มาตรฐานของปุ๋ยหมักในประเทศออสเตรีย ผลการทดลองจากห้องทดลองวิทยาศาสตร์ BVA labs (Linz, Austria) บอกว่าไม่พบโลหะหนักในปุ๋ยหมักจากถุงหิ้วที่มีสารผสม TDPA™ ของบริษัท EPIและผ่านการทดลองกับพืช เมล็ดพืช และ propagules ผลการทดลองมลพิษทางสิ่งแวดล้อมของ Organic Waste Systems (OWS Belgium) ตามมาตรา DIN V 54900-3, ON S 2200 & ON S 2023 นั้นแสดงว่า ไม่พบผลผลิตพลอยได้ที่เป็นพิษและอันตราย นอกจากนี้ในการทดลองกับ crest , การเจริญเติบโตของข้าวบาร์เล่ย์ช่วงหน้าร้อน, the daphnia test และการทดลองกับไส้เดือน ไม่พบผลกระทบที่เป็นลบเลย
• การศึกษานี้ถูกจัดทำโดย CalRecovery (Europe) Ltd เพื่อบริษัท EPI ในยุโรป โดยใช้ขยะชุมชนที่ถูกตัดเป็นชิ้นเล็กๆและนำมาผสมกับ 1%wt ของฟิล์ม PP ที่มีส่วนประกอบของสารผสม TDPA™ ที่ถูกผลิตขึ้นสำหรับเป็นวัสดุห่อหุ้มในสวน โดยกระทำในบ่อหมักกลางแจ้งที่เมืองลีดส์ สหราชอาณาจักร หลังจากการหมัก 13.5 อาทิตย์์ โดยที่มีการพลิิกกอง พลาสติกจะแตกสลายจนถึงจุดที่ต้องการความสว่างมากๆเพื่อจะแยกชิ้นส่วนพลาสติกเล็กๆเหล่านี้ออกจากอง และปุ๋ยหมักที่ได้นั้นผ่านเกณฑ์การแตกสลาย EN 13432 ฟิล์มพลาสติกไม่มีผลใดๆต่อกระบวนการหมัก ไม่ก่อให้เกิดมลพิษใดๆและ ไม่มีผลลบต่อคุณภาพของปุ๋ยหมัก
• แต่ใบไม้จากต้นโอ๊ค หรือกระดาษธรรมดา ก็ไม่ย่อยสลายด้วยอัตราความเร็วที่ระบุไว้ในมาตรฐาน เพราะว่าวิธีการที่ถูกระบุไว้ในมาตรฐานเหล่านี้ มีที่มาจากการพัฒนา วิธีการตรวจสอบค่า BOD เพื่อสรุปความทนทานในสิ่งแวดล้อมของสารซักฟอก ที่สร้างขึ้นโดยกรรมวิธีทางเคมีที่พบในน้ำ ในปี 1950 มาตรฐาน EN 13432 and EN 14046 ระบุว่าพลาสติกต้องย่อยสลายประมาณ 90% ภายใน 6 เดือนที่อุณหภูมิ 58°C นี่เป็นอัตราความเร็วที่สูงมากสำหรับการย่อยสลายทางชีวภาพ และไม่สามารถเทียบเท่ากับข้อกำหนดของ European Waste Framework Directive ปุ๋ยหมักควรจะมีชีวมวลจำนวนมากที่สุดเท่าที่จะมากได้ เพราะว่านั่นเป็นส่วนสำคัญที่สุดของปุ๋ย ถ้าคาร์บอนทั้งหมดเปลี่ยนเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ทั้งหมดในกระบวนการหมักทำปุ๋ยจะเป็นการเสียทรัพยากรไปเปล่าๆโดยไม่ได้ประโยชน์อันใดเลย  ขณะนี้ไม่มีวิธีการเพื่อตรวจวัดการก่อตัวของชีวมวลในมาตรฐาน EN 13432 หรือ ASTM D 6400 ถึงแม้ว่าหน่วยงาน ASTM จะตระหนักว่าวัสดุอินทรีย์ในปุ๋ยหมักนั้น ไม่จำเป็นต้องก่อตัวเต็มที่จนกว่าจะนำไปใช้ประโยชน์ก็ตาม

References

1. G. Scott and D. M. Wiles, “Degradable hydrocarbon polymers in waste and litter control,” in Degradable Polymers: Principles and Applications, 2nd ed. G. Scott (ed.) Dordrecht, Kluwer Academic Publishers, pp. 454-457, 2002.