Biodegradacja

Biodegradacja to nic innego jak proces rozkładu związków organicznych na proste związki nieorganiczne. W tym procesie biorą udział mikroorganizmy, bakterie, grzyby, glony, dla których materia organiczna jest pożywieniem. Do rozkładu potrzeba sprzyjających warunków środowiskowych. Biodegradacja może zachodzić w warunkach tlenowych – kompostowanie lub beztlenowych. 

Biodegradacja to nic innego jak proces rozkładu związków organicznych na proste związki nieorganiczne. W tym procesie biorą udział mikroorganizmy, bakterie, grzyby, glony, dla których materia organiczna jest pożywieniem. Do rozkładu potrzeba sprzyjających warunków środowiskowych. Biodegradacja może zachodzić w warunkach tlenowych – kompostowanie lub beztlenowych. 

Biodegradowalność jest cechą, dzięki której odpady nie muszą być składowane przez wiele lat i jako śmieci zanieczyszczać środowiska naturalnego. Żaden produkt, nawet naturalny, nie może ulec biodegradacji, jeżeli znajduje się w miejscu niedostępnych dla czynnych mikroorganizmów, których uaktywnienie następuje wyłącznie w sprzyjających warunkach środowiskowych.

Drobnoustroje wymagają obecności wody. Umożliwia ona ich migrację, zachowanie odpowiedniego ciśnienia osmotycznego i odczynu, a także dyfuzję związków odżywczych do wnętrza komórki oraz usuwanie gromadzących się w niej produktów metabolicznych. Gdy ciśnienie na zewnątrz komórki jest wyższe niż w jej wnętrzu, zakłócony zostaje proces wchłaniania wody niezbędnej do wzrostu drobnoustrojów. 

“Świadomi w życiu i w biznesie”

Mikroorganizmy wymagają także obecności składników pokarmowych. Są one również wrażliwe na działanie związków toksycznych, których obecność opóźnia lub całkowicie hamuje procesy mikrobiologiczne w glebie. Nie bez znaczenia pozostaje skład chemiczny i odczyn podłoża, umożliwiający aktywność enzymów, procesy transportu oraz rozpuszczalność i przyswajalność składników pokarmowych. Wiele gatunków bakterii może rozwijać się w zakresie pH od 4 do 9. Grzyby preferują natomiast kwaśny odczyn środowiska (pH 4-6). Organizmy glebowe różnią się od siebie termotolerancją oraz zapotrzebowaniem na tlen. Procesy biodegradacyjne mogą zatem zachodzić zarówno w warunkach tlenowych, jak i beztlenowych.

Duży wpływ na szybkość biodegradacji mają również właściwości rozkładanego materiału: struktura jego powierzchni, grubość i kształt, obecność wiązań sieciujących, masa cząsteczkowa, długość łańcuchów, hydrofobowość, hydrofilowość, krystaliczność itp. Procesy biodegradacji można w znacznym stopniu przyspieszyć poprzez zwiększenie przyswajalność niepożądanych substancji. Przykładowo, bardziej podatne na biodegradację są polimery zawierające w łańcuchu głównym grupy wrażliwe na hydrolityczny atak mikroorganizmów, tj. grupy estrowe, karboksylowe, hydroksylowe, eterowe. 

Biodegradacja tworzyw sztucznych przebiega dwustopniowo i jest zapoczątkowana rozdrobnieniem polimeru poprzez rozerwaniem budujących go łańcuchów. Prowadzi to do zmniejszenia liczby rozgałęzień i masy cząsteczkowej związku, który dzięki temu staje się lepiej dostępny dla mikroorganizmów przeprowadzających właściwy proces biodegradacji. Gdy pierwszy etap przebiega z udziałem reakcji utlenienia mówimy o polimerach oksy-biodegradowalnych. Materiały ulegające hydrolizie określa się mianem hydro-biodegradowalnych.Końcowymi produktami rozkładu tworzywa polimerowego są materia organiczna lub inaczej biomasa, woda oraz gazy (dwutlenek węgla w warunkach tlenowych oraz metan w warunkach beztlenowych).