Étude de la biodégradation de sacs à usage unique dédiés à la collecte de biodéchets

Abstract

[ES] El presente trabajo se centra en la fracción orgánica de los residuos, es decir, los biorresiduos. Esta puede ser tratada mediante compostaje y/o metanización con el objetivo de obtener fertilizantes para la agricultura o biogás para generar energía, evitando así su almacenamiento en vertederos. La cuestión que se nos plantea es cómo recoger y transportar dichos residuos desde el lugar donde se generan hasta su punto de tratamiento, y cuáles son las consecuencias de los embalajes en los procesos de tratamiento de los residuos. La parte bibliográfica del estudio se centra en (i) las condiciones de recogida de residuos orgánicos urbanos (biorresiduos domésticos) y asimilables (residuos orgánicos de actividades económicas recogidos por los municipios), incluyendo el uso de bolsas destinadas a dicha recogida, y (ii) su biodegradabilidad a lo largo de las operaciones de tratamiento biológico de los biorresiduos recogidos: compostaje doméstico, compostaje industrial y metanización. Se trata de precisar el contexto reglamentario en Francia y en Europa de la recogida selectiva de residuos orgánicos, analizar las normas francesas e internacionales de evaluación de la biodegradabilidad de los embalajes flexibles (derivados del petróleo o de origen bio) y realizar un estado de la técnica de la investigación científica sobre su biodegradación en los procesos de biotratamiento aerobio (compostaje) y anaerobio (metanización) de los biorresiduos recogidos selectivamente. La parte experimental del estudio consiste en llevar a cabo test de evaluación de la biodegradabilidad de una selección de bolsas de embalaje destinadas a la recogida de biorresiduos: test DBO (Demanda Biológica de Oxígeno) en presencia de oxígeno y en condiciones mesófilas de temperatura (35ºC), y test PBM (Potencial Bioquímico de producción de Metano) en ausencia de oxígeno y en condiciones mesófilas (35ºC) y termófilas (55ºC). Los ensayos se realizarán sobre muestras enteras y muestras trituradas. El seguimiento continuo de los ensayos permitirá determinar la velocidad de biodegradación y la tasa de biodegradación de los diferentes materiales analizados.

[EN] The present work is focused on waste¿s organic fraction, also referred as biowaste. This waste can be treated by using composting and/or methanization processes, obtaining a fertilizer used for agriculture or biogas for power generation, avoiding its stockage in landfills. How to collect and transport that residues from the place where they are generated to their treatment site, and which are the consequences of the packaging in the treatment processes, are two issues that must be treated. The bibliographic part of the study is centered on (i) the collection conditions of urban organic waste (household biowaste) and similar origins (organic waste from economic activities collected by the municipalities), including the use of packaging bags intended for the collection itself. Also, it will concern (ii) their biodegradability during the biological treatment process of the collected biowaste: home composting, industrial composting and methanization. The paper will introduce the regulatory context seen in France and in Europe concerning selective waste collection, analyse the French and international standards of biodegradability for flexible collection bags (oil-related or biobased) and write a state of the art of the scientific investigation about their biodegradation in the bio-treatment of aerobic (composting) and anaerobic (methanization) processes surrounding the selectively collected biowaste. The experimental part of the study will carry out biodegradability assessment tests of a selected collection of bags destined for the gathering of biowaste: BOD test (Biochemical Oxygen Demand) with oxygen and conducted at mesophilic temperature conditions (35ºC), and BMP test (Biochemical Methane Potential) without oxygen and conducted at mesophilic (35ºC) and thermophilic (55ºC) conditions. The tests will be sorted in complete and crushed samples. The continuous monitoring will help determine the biodegradation speed and rate of the different analysed materials.

[FR] Le présent travail met l’accent sur la fraction organique des déchets ménagers triée à la source, c’està-dire les biodéchets collectés séparément. Cette fraction peut être traitée par voie biologique, en vue d’obtenir des amendements organiques pour l’amélioration de la fertilisation des sols (compostage ou méthanisation), et la production de biogaz pour une valorisation énergétique (méthanisation). Deux questions se posent concernant la collecte séparative des biodéchets : comment collecter et transporter ces biodéchets de leur lieu de production domestique vers le lieu de traitement? Quelles sont les conséquences des sacs d’emballage utilisés pour leur collecte sur les procédés de traitement biologique des biodéchets? La partie bibliographique de l’étude concerne (i) les conditions de collecte des biodéchets ménagers (biodéchets domestiques) et assimilés (biodéchets des activités économiques collectés par les municipalités) avec le recours à l’usage sacs d’emballage dédiés à cette collecte, et (ii) leur biodégradabilité au cours des opérations de traitement biologique des biodéchets collectés : compostage domestique, compostage industriel et méthanisation. Il s’agit également de préciser le contexte réglementaire en France et en Europe sur la collecte séparée des biodéchets, analyser les normes françaises et internationales d’évaluation de la biodégradabilité des emballages souples (pétro ou bio-sourcés) et réaliser un état de l’art de la recherche scientifique sur leur biodégradation dans les procédés de biotraitements aérobie (compostage) et anaérobie (méthanisation) des biodéchets collectés séparément. La partie expérimentale de l’étude consiste en la mise en œuvre de tests d’évaluation de la biodégradabilité sur une sélection de sacs d’emballage commerciaux, majoritairement dédiés à la collecte des biodéchets : tests DBO (Demande Biochimique en Oxygène) en présence d’oxygène et tests PBM (Potentiel Biologique de production de Méthane) en absence d’oxygène. Les deux tests sont menés en conditions mésophiles de température (35ºC). Les essais sont réalisés sur échantillons bruts et sur échantillons broyés. Le suivi en continu des essais permettra de déterminer la vitesse de biodégradation et le taux de biodégradation des différents matériaux testés.