Biodegradabilitatea este capacitatea substanțelor și a materialelor organice de a fi descompuse în substanțe mai simple prin acțiunea enzimelor din microorganisme. Dacă acest proces este complet, substanțele organice inițiale sunt transformate în întregime în molecule anorganice simple, cum ar fi apa, dioxidul de carbon și metanul.
Biodegradarea face parte din ciclul natural de viață al pământului, care se bazează pe carbon. Datorită fotosintezei plantelor și a algelor și a energiei inepuizabile a soarelui, dioxidul de carbon este absorbit din atmosferă pentru a sintetiza zaharurile și alte substanțe folosite de plante pentru a se dezvolta și crește. Fluxul de substanțe și energie trece prin lanțul alimentar de la plante la erbivore și de la erbivore la carnivore. Atunci când plantele și animalele mor, microorganismele prezente peste tot în mediu se hrănesc cu materia organică prin procese de biodegradare și eliberează apă și dioxid de carbon în atmosferă, închizând astfel ciclul.
Prin imitarea și îmbunătățirea acestor procese naturale, deșeurile organice rezultate din activitățile umane pot fi și ele eliminate prin biodegradare.
Pentru ca această operațiune să fie eficientă, trebuie în primul rând să se identifice mediul ideal în care procesul poate atinge o eficiență maximă și trebuie stabilită o durată “industrializabilă” care să fie compatibilă cu ritmul în care sunt produse deșeurile organice.
În natură, toate deșeurile organice necesită o anumită perioadă de timp pentru biodegradare, de exemplu paiele și lemnul durează mai mult decât amidonul și celuloza. În mod similar, în medii reci uscate, procesele de biodegradare sunt mai lente decât în mediile umede fierbinți.
Aceasta înseamnă că biodegradarea este puternic influențată de natura chimică a substanței sau a materialului care trebuie biodegradat și de mediul în care are loc acest proces.
Mediile în care biodegradarea are loc într-un ritm susținut și în care poate fi gestionată la nivel industrial sunt cele de compostare și digestie anaerobă. Prin urmare, în aceste sisteme este posibil să se prelucreze deșeurile organice solide, inclusiv substanțele produse de om (cum ar fi plastic biodegradabil) pentru care viteza de biodegradare este compatibilă cu aceste procese. Compostarea va produce compost matur (care este un îngrășământ), în timp ce digestia anaerobă (urmată de stabilizarea prin compostare) va produce biogaz (și, prin urmare, energie), precum și compost.
Un alt mediu activ din punct de vedere biologic este solul: unele materiale pot fi complet biodegradate în sol, iar această proprietate poate fi exploatată în aplicații specifice cum ar fi mulcirea.
Compostabilitatea este capacitatea unui material organic de transformat în compost prin procesul de compostare. Acest proces exploatează biodegradabilitatea materialelor organice inițiale pentru a le transforma într-un produs finit numit compost. Prin urmare, compostul este rezultatul descompunerii și al biodegradării aerobe (care se produce în prezența oxigenului): compostul matur este similar cu solul fertil, iar proporția sa ridicată de substanțe organice înseamnă că poate fi folosit ca îngrășământ.
Compostarea poate fi realizată la nivel de amator la scară foarte mică sau la nivel industrial. Compostarea industrială utilizează reziduuri organice menajere și reziduuri provenite din prelucrarea agricolă sau din alte domenii; se desfășoară în unități dedicate care se asigură că procesul este gestionat corect. Etapele urmate într-o instalație de compostare prezintă multe asemănări cu procesele din mediul rural: grămezi de materie organică (reziduuri, excremente de animale, rumeguș, talaș etc.) produc căldură și emit aburi, ca și cum ar arde fără flacără . De fapt, biodegradarea are loc în aceste grămezi prin acțiunea microorganismelor care consumă nutrienți și transformă deșeurile inițiale într-o serie de substanțe organice numite compost. În instalațiile industriale acest produs este dezinfectat și stabilizat pentru a elimina microbii patogeni sau materialul care se descompune. Procedurile de control al calității trebuie efectuate înainte ca acest compost să poată fi vândut, pentru a asigura conformitatea cu o serie de cerințe legale.
