A Comprehensive Study of Biodegradation of Cigarette Filters and Bidi Butts

Unter Bioabbaubarkeit versteht man einen Prozess, bei dem organische Substanzen mithilfe von lebenden Mikroorganismen zu Kohlenstoffdioxid (CO₂) und Wasser (H₂O) abgebaut werden. Mit dem zunehmenden Fortschritt bei den Analysetechniken wurden von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) standardisierte Methoden entwickelt und veröffentlicht und so Unklarheiten bei der Prüfung verschiedener Materialien in Bezug auf ihre Bioabbaubarkeit beseitigt. Zur biologischen Abbaubarkeit von Zigarettenfiltern gibt es bisher keine Daten, die auf der Grundlage einer von der ISO standardisierten und validierten Methode erhoben wurden.

Das Ziel dieser Studie ist die Analyse der Bioabbaubarkeit von konventionellen und nicht-konventionellen Zigarettenfiltern aus Zelluloseacetat (CA), Filtern aus infundiertem Papier (IP), Filtern aus kombiniertem Material (CMF), Mundstückfiltern für kondensierten Tabak (CTEC) sowie von Bidi-Stummeln. Bei der vorliegenden Studie wurden Zigaretten und Bidis entsprechend der ISO-Norm 3308 für Zigaretten bzw. der ISO-Norm 17175 für Bidis mit einer Abrauchmaschine abgeraucht. Nach dem Abrauchen wurde bei den Zigarettenfiltern und Bidi-Stummeln jeweils die Bioabbaubarkeit auf der Grundlage der ISO-Norm 14855-1 bestimmt.

Aus der Studie ergaben sich in Bezug auf die Bioabbaubarkeit die folgenden Werte: 92,1% innerhalb von 151 Tagen bei Zigarettenfiltern aus Zelluloseacetat, 91,9% innerhalb von 97 Tagen bei DE-Tow^TM-Filtern (aus Zelluloseacetat mit Zusatzstoffen), 96,2% innerhalb von 86 Tagen bei CMF-Filtern, 93,4% innerhalb von 55 Tagen bei Papierfiltern, 92,1% innerhalb von 54 Tagen bei Bidi-Stummeln und 95,3% innerhalb von 37 Tagen bei CTECFiltern. Somit konnte der objektive Beweis erbracht werden, dass Zigarettenfilter aus Zelluloseacetat entsprechend der ISO-Norm 14855-1 biologisch abbaubar sind. Bei den abgerauchten Zigarettenfiltern aus Zelluloseacetat, den DE-Tow^TM-Filtern und den CMF-Filtern sowie dem aus ihnen resultierenden Kompost wurde zudem eine Analyse mittels Gelpermeationschromatographie (GPC) durchgeführt, um etwaige Rückstände von Zelluloseacetat im finalen Kompost zu bestimmen. Die GPCAnalyse ergab Spitzenkonzentrationen von Zelluloseacetat in den abgerauchten Proben der Zigarettenfilter aus Zelluloseacetat sowie den DE-Tow^TM– und CMF-Proben, jedoch wurden keine Spitzenkonzentrationen an Zelluloseacetat in den resultierenden Kompostproben beobachtet. Es kann daher geschlossen werden, dass sich kein Zelluloseacetat in den aus den Proben der Zelluloseacetat-Filter, der DE-Tow^TM-Filter und der CMF-Filter result-ierenden Komposten befindet.

Aus den Ergebnissen lässt sich ableiten, dass die für die Studie ausgewählten Zigarettenfilter und Bidi-Stummel das Kriterium einer Bioabbaubarkeit von 90% erfüllen, und dies deutlich innerhalb des vorgegebenen Zeitraums von 180 Tagen.

Dieser Artikel ist daher von großem Nutzen für die gesamte wissenschaftliche Gemeinschaft, für Regulierungsbehörden und Hersteller, da er zu einem besseren Verständnis der biologischen Abbaubarkeit von Zigarettenfiltern beiträgt.