DE2945334A1 - Verfahren zur behandlung von in einem behaelter gelagerten, landwirtschaftlichen produkten - Google Patents

Verfahren zur behandlung von in einem behaelter gelagerten, landwirtschaftlichen produkten

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DE2945334A1 DE19792945334 DE2945334A DE2945334A1 DE 2945334 A1 DE2945334 A1 DE 2945334A1 DE 19792945334 DE19792945334 DE 19792945334 DE 2945334 A DE2945334 A DE 2945334A DE 2945334 A1 DE2945334 A1 DE 2945334A1
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    • A23B9/00—Preservation of edible seeds, e.g. cereals
    • A23B9/16—Preserving with chemicals
    • A23B9/18—Preserving with chemicals in the form of gases, e.g. fumigation; Compositions or apparatus therefor

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Description

JAMES S. COOK
Houston, Texas 77012 USA
Verfahren zur Behandlung von in einem Behälter gelagerten, landwirtschaftliche! Produkten
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Behandlung landwirtschaftlicher Produkte, wie z.B. Korn, und betrifft insbesondere ein Verfahren, bei dem ein gasförmiges, chemisches Mittel mittels Luft umgewälzt wird.
Landwirtschaftliche Produkte, wie z.B. Korn, werden häufig über eine bestimmte Zeitdauer gelagert, wie z.B. zwischen
der Ernte und der Weiterverarbeitung der Produkte. Diese
Zeitdauer kann beträchtlich sein. Dementsprechend wird zur Aufrechterhaltung der Qualität des gelagerten Produkts das
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Produkt gewissen Behandlungen unterworfen, um es in einem guten Zustand zu halten und ein Verderben zu verhindern.
So muß beispielsweise die Temperatur und Feuchtigkeit des gelagerten Produkts innerhalb gewisser Grenzen gehalten werden, um ein Verderben zu verhindern. Dieses Konditionieren wird in einigen Fällen mittels physikalischem Umwälzen des Korns in dem Lagerbehälter erreicht. Dabei wird die Temperatur und Feuchtigkeit mittels großer Ventilatoren zur Belüftung des Produkts durch ein in dem Lagerbehälter angeordnetes Belüftungssystem erreicht, das gewöhnlich aus einem unterhalb des gelagerten Produkts angeordneten Belüftungsverteiler und in dem Dach oder Oberteil des Lagerbehälters (gewöhnlich als "Deckel" bezeichnet) angeordnete Entlüftungsöffnungen besteht. Auf diese Weise strömt Umgebungsluft durch das Volumen des gelagerten Produkts nach oben oder nach unten.
Zusätzlich zu den Problemen, die von einer zu hohen Temperatur oder Feuchtigkeit verursacht werden, besteht die Gefahr, daß die gelagerten landwirtschaftlichen Produkte von Schädlingen, wie z.B. Insekten, beschädigt werden, die das Produkt fressen, Eier in das Produkt legen usw. D.h., man muß, sobald die Produkte gelagert sind, Maßnahmen ergreifen, um eine wesentliche Verschlechterung des Produkts zu verhindern, die auftreten kann. Es wurden verschiedene flüssige chemische Mittel verwendet, um Schädlinge in den gelagerten landwirtschaftlichen Produkten zu töten und zu verhindern, daß sie das Produkt zerstören. Derartige flüssige Beizmittel werden von oben auf das gelagerte Produkt aufgegeben, wodurch das chemische Mittel in dem Produkt und durch das Produkt nach unten fließt, um den Insektenbefall an allen Stellen zu erreichen. Derartige flüssige
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Behandlungsverfahren sind jedoch nur sehr aufwendig zu steuern und schwierig anzuwenden, so daß man eine gleichförmige Verteilung des chemischen Mittels innerhalb des gelagerten Produkts erreicht, die notwendig ist, einen annehmbar hohen Prozentsatz des Insektenbefalls zu tilgen.
Es wurden ebenfalls gasförmige Beizmittel zu diesem Zweck verwendet. Ein gasförmiges Beizmittel kann durch ein Belüftungssystem zugeführt werden, wodurch das Beizmittel in dem gelagerten Produkt umgewälzt und dann über ein Entlüftungssystem ausgegeben wird. Dieses Verfahren ist als "Einweg"-Verfahren zum Beizen bekannt. Um weiter den Wirkungsgrad des Beizverfahrens und die gleichförmige Verteilung eines gasförmigen Beizmittels zu erreichen, wurde ein Verfahren entwickelt, bei dem das Beizmittel mittels mehrmaliger Luftumwälzung zugeführt wird. Bei diesem Verfahren werden die in dem Lagerbehälter vorhandenen Entlüftungsöffnungen von der Umgebung abgedichtet. Ein Luftzuführkanal wird an dem Behälter oberhalb des Produkts (der "Dekke") angebracht und mit dem Innenraum und einem Ventilator oder Gebläse verbunden, der dem Belüftungssystem unterhalb des gelagerten Produkts Luft zuführt. Das gasförmige Beizmittel wird in den Luftzuführkanal oder in den Behälter eingegeben, woraufhin Luft mit dem Beizmittel durch das gelagerte Produkt von dem Gebläse gedrückt wird. Die Gasmischung aus Luft und Beizmittel wird dann der Eintrittsöffnung des Gebläses mittels des Luftzuführkanals zugeführt und erneut durch das Produkt geleitet, wobei man diesen Vorgang ausreichend lange wiederholt, um eine gleichförmig verteilte Konzentration des Beizmittels in dem Volumen des gelagerten Produktes zu erhalten.
Zur Durchführung derartiger Umwälzverfahren wird die ge-
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samte Menge des chemischen Beizmittels gewöhnlich innerhalb einer kurzen Zeit von etwa 10 - 40 min freigesetzt. Derartig kurze Freisetzzeiten erfordern die Verwendung von Strömungsgeschwindigkeiten der Luft in diesem Verfahren, die zur Erreichung einer gleichförmigen Verteilung des Beizmittels relativ hoch sind. Die Verteilung des Beizmittels wird weiter aufgrund der chemischen Eigenschaften der im einzelnen verwendeten Beizmittel beeinflußt. Derartige chemische Mittel sind der Sorbtion mittels des gelagerten Produkts ausgesetzt, d.h. das chemische Mittel kann von dem Korn oder der Oberfläche des Korns absorbiert werden. Weiter zerfallen einige chemische Beizmittel nach der Anwendung in andere Bestandteile. Hierdurch wird im allgemeinen eine unausgeglichene Konzentration des Beizmittels erreicht, wobei die höchsten Konzentrationen in der Nähe des Freigabepunktes des Beizmittels auftreten. Wenn derartige Bedingungen in Betrachtung gezogen werden, liegt bei Umwälz-Beizverfahren die erforderliche Strömungsgeschwindigkeit der Luft gewöhnlich zwischen 0,00848 m3/min m3 (m3/min/m3 gelagerten Produkts) und 0,1696 m3/min m3, wobei die Strömungsgeschwindigkeiten einen vollständigen Luftaustausch in dem gelagerten Produkt zwischen 2,5 und 50 min bewirken. Geringere Strömungsgeschwindigkeiten der Luft wurden nicht verwendet, da man herausgefunden hat, daß man bei geringeren Strömungsgeschwindigkeiten der Luft kein vollständiges Abtöten der Insekten erreicht.
Es ist daher erforderlich, bei den gewöhnlichen Verfahren große Strömungskanäle und Gebläse vorzusehen, wobei die Strömungskanäle gewöhnlich einen Durchmesser von 205 mm bis 915 mm und die Gebläse 5 - 100 PS aufweisen. Derartig große Strömungskanäle sind relativ teuer und die Größe der Gebläse erfordern eine relativ hohe Energie.
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Die oben erwähnte Strömungsgeschwindigkeit wird normalerweise in Kubikmetern pro Minute pro Kubikmeter gelagerten Produkts ausgedrückt. In dieser Terminologie können landwirtschaftliche Produkte, wie z.B. Korn, bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 0,424 m3/m:η m3 (was einen totalen Luftaustausch innerhalb 10 min entspricht) getrockenet werden, wohingegen ein Kühlen und Konditionieren bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 0,1696 - 0,0424 m3/min m3 (Luftaustausch innerhalb 2,5 - 10 min) und ein Beizen mittels dem Umwälz- oder dem Einwegverfahren bei Strömungsgeschwindigkeiten zwischen 0,00848 und 0,3392 m3/min m3, üblicherweise bei 0,0212 m3/min m3 (entsprechend einem Luftaustausch innerhalb 20 min) durchgeführt wird.
Ein spezielles Beizmittel, Aluminium-Phosphid, das man als festes Beizmittel bezeichnen kann, ist in der Form von Tabletten, Pellets oder verdichtetem Pulver erhältlich. Von dem festen Aluminium-Phosphid wird gasförmiges Hydrogen-Phosphid (Phosphin) in der Gegenwarwart von atmosphärischer Feuchtigkeit erzeugt. In der Vergangenheit wurde Hydrogen-Phosphid als Beizmittel bei statischer Anwendung verwendet, da die Fachwelt der Meinung war, daß es nicht in mit Luftströmung arbeitenden Verfahren verwendet werden sollte. Das Beizmittel wurde in seiner festen Form dem Korn zugegeben, wenn das Korn von einem Behälter in den anderen gefördert wurde, und oben oder oben und unten auf bzw. in dem Korn in dem Behälter als auch in verschiedenen Höhen im Korn verteilt. Dabei beruht jedes dieser Beizverfahren auf der Eindringfähigkeit des Phosphingases und auf der Konvektionsströmung innerhalb eines Lagerbehälters, um eine Verteilung in dem gelagerten Produkt zu erreichen. In einigen Fällen wurden Belüftungssysteme mit hohem Luftdurchsatz zur Unterstützung des Eindringens des Phosphins ver-
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wendet. Während andere Beizmittel in ungefähr 10-40 min austreten und eine Konzentrationsspitze erreichen, erfordert Aluminium-Phosphid eine sehr viel längere Zeit, 16 30 Stunden, zum Abgeben des darin enthaltenen Phosphingases, wobei man die Beziehung zwischen dieser Abgabezeit und dem geeigneten Luftdurchsatz bisher nicht erkannt hat.
Es besteht daher ein Bedürfnis für ein Behandlungsverfahren für Korn und andere landwirtschaftliche Produkte,mit dem eine gleichmäßige Verteilung chemischer Mittel in einer Luftströmung bezogen auf das abgegebene Gas und eine gleichförmige hohe Vertilgungsgeschwindigkeit erreicht wird, ohne daß große und teure Luftumwälzanlagen oder große Mengen des chemischen Mittels erforderlich sind.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Behandlung gelagerter landwirtschaftlicher Produkte zu schaffen, mit dem die Nachteile nach dem Stand der Technik vermieden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man
(a) ein gasförmiges, von dem Produkt minimal sorbiertes, chemisches Mittel in den Behälter einleitet und
(b) das Mittel und Luft mit einer sehr geringen Strömungsgeschwindigkeit in dem Behälter umwälzt.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung, die nachdem "Einweg"-Verfahren arbeitet, erreicht man die Behandlung dadurch, daß man
(a) das Produkt in einem geschlossenen Behälter anordnet,
(b) einen Luftzuführkanal an dem Behälter vorsieht,
(c) ein gasförmiges, von dem Produkt minimal sorbiertes, chemisches Mittel in den Behälter einleitet und
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(d) Luft durch den Zuführkanal mit einer sehr geringen Strömungsgeschwindigkeit ausreichend lange durch den Luftzuführkanal strömen läßt, um das chemische Mittel gleichförmig in dem Produkt zu verteilen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die mittels Umwälzen arbeitet, wird die Behandlung so durchgeführt, daß man
(a) ein Produkt innerhalb eines geschlossenen Behälters anordnet,
(b) einen Luftzuführkanal zwischen dem oberen und unteren Abschnitt des Behälters vorsieht,
(c) ein gasförmiges, von dem Produkt minimal sorbiertes chemisches Mittel in den Behälter einleitet und
(d) Luft mit einer sehr geringen Strömungsgeschwindigkeit durch den Luftzuführkanal strömen läßt, und die Luft und das chemische Mittel ausreichend lange umwälzt, um das chemische Mittel in dem Produkt zu verteilen.
In einer bevorzugten Ausführungsform arbeitet das Verfahren zum Beizen landwirtschaftlicher Produkte mit einem gasförmigen Beizmittel in Form von aus Aluminium-Phosphid erzeugten Phosphingas.
Um optimale Erfolge mit dem Verfahren zu erreichen, wird die Luft innerhalb des Behälters mit einer Strömungsgeschwindigkeit umgewälzt, die geringer als ungefähr 0,005 m3/min m3 (1 ,5-stündiger Luftaustausch). Optimale Ergebnisse wurden mit dem Verfahren erreicht, wenn die Strömungsgeschwindigkeit der Luft zwischen etwa 0,0127 m3/min m3 (6,5-stündiger Luftaustausch) und 0,0006 m3/min m3 (11-stündiger Luftaustausch) eingestellt wurde. Das Verfahren
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wurde mit Erfolg bei einer Strömungsgeschwindigkeit der Luft betrieben, die ausreichend niedrig war, um einen Luftaustausch in 3,5 Tagen zu bewirken.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders zum Beizen mehlartiger Produkte, wie z.B. Mehl, ganzen oder behandelten Korns geeignet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine Ansicht eines Speichers für landwirtschaftliche Produkte, der zur Durchführung des Verfahrens verwendet wird.
Fig. 1 zeigt schematisch den Umriß eines Speichersystems, das mit dem Verfahren arbeitet. Das landwirtschaftliche Produkt 10 ist in dem Behälter 12 gelagert. Mit dem unteren Abschnitt 12 ist über einen Luftzuführkanal 16 und einen Belüftungsverteiler 18 ein Gebläse oder Ventilator 14 verbunden, während eine Luftrückführleitung 20 mit dem Behälter 12 in der Nähe des oberen Abschnitts des Behälters verbunden ist und Luft aus dem Behälter zu dem Gebläse zur Umwälzung durch den Luftzuführkanal 16 und das gelagerte Produkt 10 leitet.
In dem bekannten "Einweg"-Behandlungsverfahren wird das chemische Mittel durch Verwendung des Gebläses 14 und entweder den Kanal 16 oder den Kanal 20 eingeführt, wodurch Luft und das chemische Mittel durch das Produkt nach oben bzw. nach unten geleitet und zur Atmosphäre ausgegeben werden.
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Arbeitet das Behandlungsverfahren mit Umwälzung, werden die Entlüftungsöffnungen des Behälters 12 zuerst abgedichtet. Das Umwälzsystem, bestehend aus dem Gebläse 14 und dem zugehörigen Zuführ- und Rückführkanälen 16 und 20 wird an dem Speicher angeordnet, um einen Umwälzweg für die Luft zu schaffen, die durch den Behälter und das gespeicherte Produkt 10 strömt. Das chemische Mittel zum Beizen wird dann in dem geschlossenen System zugegeben.
Gewöhnlich wird bei diesem Verfahren das chemische Mittel auf die obere Fläche des landwirtschaftlichen Produkts 10 aufgegeben, obwohl das Beiz- oder andere Behandlungsmittel irgendwo innerhalb des geschlossenen Systems, wie z.B. dem Zuführkanal 16 oder dem Rückführkanal 20 zugegeben werden kann, je nach dem welche Art und Weise in einem speziellen Anwendungsfall am geeignetsten erscheint. Das Gebläse 14 wird über eine geeignete Zeit zur Erreichung einer gleichförmigen Verteilung des gasförmigen Beizmittels innerhalb des Volumens des landwirtschaftlichen Produkts 10 betrieben. Wenn das Gebläse ausreichend lange zur Erreichung der gewünschten gleichförmigen Verteilung eingeschaltet war, wird es abgeschaltet. Es ist keine weitere Luftbewegung mehr notwendig, bis der Behälter zur Belüftung des landwirtschaftlichen Produkts und zur Entfernung des Beizgases entlüftet wird.
Derartige Umwälzverfahren zur Behandlung des landwirtschaftlichen Produkts sind allgemein zum Beizen von Korn oder anderen landwirtschaftlichen Produkten bekannt. Bisher wurde mittels Luftströmung arbeitende Behandlungsverfahren bei sehr viel höheren Luftdurchsätzen als erfindungsgemäß beschrieben.
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Das Gebläse 14, der Luftzuführkanal 16 und der Luftrückführkanal 20 sind größenmäßig schematisch dargestellt, um die relative Größe der Geräte zum Trocknen, Kühlen, Kondizionieren und Behandeln des Produkts 10 nach gewöhnlichen Verfahren zu zeigen. In Fig. 1 ist eine Rückführleitung 22 für geringen Durchsatz, ein Gebläse 24 für geringen Durchsatz und eine Zuführleitung 26 für geringen Durchsatz dargestellt, die eine relativ geringe Größe und Kapazität aufweisen, und die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann als "Einweg"-Verfahren mittels Aufbringen des Behandlungsmittels in der oberen Zone 28 des Behälters 12 arbeiten. Das Gas wird dabei nach unten durch das Produkt mittels des Gebläses 24 mit einer sehr niedrigen Strömungsgeschwindigkeit gezogen, wobei der Behälter 12 zur Atmosphäre hin belüftet ist. Dann wird das Gebläse abgeschaltet und die Belüftung abgedichtet. Alternativ kann das chemische Mittel im unteren Bereich des Behälters 12 eingegeben werden und das Gebläse 24 verwendet werden, um das Gas durch das Produkt 10 wiederum mit einer sehr geringen Strömungsgeschwindigkeit nach oben zu ziehen.
Das "Einweg"-Verfahren gemäß der Erfindung kann ebenfalls mit einer Umwälzeinrichtung großer Kapazität, wie z.B. dem Gebläse 14, dem Luftzuführkanal 16 und dem Luftrückführkanal 20, betrieben werden. Wenn die größere, gewöhnliche Ausrüstung verwendet wird, wird die erfindungsgemäße sehr geringe Luftströmung dadurch erreicht, daß das größere Gebläse, z.B. das Gebläse 14, in Abständen von 3-4 Stunden jeweils 1-5 min lang eingeschaltet wird. Wird das System hoher Kapazität verwendet, muß jedoch äußerste Sorgfalt aufgewendet werden, da dieses System mit viel höheren Drücken arbeitet, wodurch es erforderlich ist, alle Leckageöffnun-
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gen in dem System abzudichten.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann ähnlich mittels einem Umwälzverfahren durchgeführt werden, bei dem die Entlüftungen des Behälters 12 abgedichtet sind und das Gebläse 24, die Rückführleitung 22 und die Zuführleitung 26 zum Umwälzen des chemischen Mittels mit einer sehr geringen Strömungsgeschwindigkeit und einer ausreichenden Zeitdauer verwendet werden, um eine gleichförmige Verteilung zu bewirken. Wie bei dem "Einweg"-Verfahren kann das Umwälzverfahren gemäß der Erfindung mittels der gewöhnlichen Luftströmungseinrichtung hoher Kapazität betrieben werden, wenn das Gebläse in Abständen nur sehr kurz eingeschaltet wird und geeignete Vorkehrungen hinsichtlich der höheren verwendeten Drucke getroffen werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem das chemische Mittel mittels Umwälzen zugeführt wird, werden viel geringere Luftdurchsätze als bei den bekannten Verfahren verwendet. Die bekannten Verfahren arbeiten beispielsweise mit Luftdurchsätzen von 0,00848 m3/min m3 und gewöhnlich werden noch größere Durchsätze verwendet, so daß ein vollständiger Luftaustausch innerhalb des Produkts innerhalb 50 min oder weniger erreicht wird. Es wurde jedoch herausgefunden, daß wesentlich wirkungsvollere Ergebnisse bei langsamer Erzeugung oder langsamen Einführen chemischer Mittel geringer Sorbtion erzielt werden, wobei die verwendeten Strömungsgeschwindigkeiten mit dem geeignet ausgewählten Behandlungsmittel wesentlich niedriger sind.
Bei den bekannten Verfahren muß der Durchsatz relativ hoch sein, da man herausgefunden hat, daß bei geringeren Strömungsgeschwindigkeiten das Behandlungsmittel von dem Korn
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oder den anderen landwirtschaftlichen Produkten vorzugsweise an dem Punkt absorbiert wird, an dem das Gas dem Speicher zugeführt wird. Hydrocyansäure, Äthylendibromid und Äthylendichlorid sind beispielsweise chemische Mittel, die gewöhnlich als Beizmittel für landwirtschaftliche Produkte verwendet werden. Diese chemische Mittel werden von den landwirtschaftlichen Produkten in hohem Maße absorbiert. Diese hohe Sorption führt zu einer unausgeglichenen Verteilund des Beizmittels in dem Volumen des Produkts.
Dementsprechend verwenden die bekannten Verfahren zur wirksamen Vertilgung des Ungeziefers im ganzen gelagerten Produkt eine Luftströmungseinrichtung hoher Kapazität, wobei eine ausgedehnte Behandlungszeit notwendig ist, so daß alle Teile des gelagerten Produkts eine ausreichende Konzentration des Beizmittels erhalten, um die gewünschte Vertilgung zu erreichen, das sich in gesteigerten Kosten und in Schwierigkeiten beim darauffolgenden Lüften des gespeicherten Produkts zur Entfernung der Restkonzentrationen des Beizmittels niederschlägt. Eine weitere Begleiterscheinung der höheren Strömungsgeschwindigkeiten ist die größere Leckage des Beizgases aufgrund der höheren Druckdifferenzen, was weiter zu zusätzlichen Beizgasmengen führt, die bei den bekannten Verfahren verbunden mit den damit verbundenen Gefahren, erforderlich sind.
Wählt man jedoch ein gasförmiges chemisches Mittel, das nur bis zu einem geringen Maß von dem landwirtschaftlichen Produkt absorbiert wird, oder nicht vollständig absorbiert wird, und gibt man ein derartiges Mittel nur sehr langsam frei, kann die Strömungsgeschwindigkeit bzw. der Durchsatz der bei der Behandlung umgewälzten Luft entscheidend vermindert werden, wobei man bei geringeren Material- und Ener-
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giekosten bessere Ergebnisse erzielt. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Beizverfahrens werden beispielsweise Durchsätze von weniger als etwa 0,005 m3/min m3 verwendet. Vorzugsweise werden Durchsätze zwischen 0,012 m3/min m3 und 0,0006 m3/min m3 verwendet, wobei n.an eine ausgezeichnete Verteilung des gasförmigen Beizmittels erreichte. Diese Durchsätze entsprechen einem vollständigen Luftaustausch in dem gespeicherten Produkt innerhalb 6,5 - 11 Stunden.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird Phosphingas als gasförmiges Beizmittel verwendet. Das Phosphinbeizmittel wird von Aluminium-Phosphid erhalten, das in Form von Tabletten, Pellets oder in Säcken abgepackten Pulvers erhältlich ist. Das Aluminium-Phosphid kann innerhalb des Luftumwalzsystems an verschiedenen Punkten, je nach Wunsch und Anwendungsweise, zugegeben werden.
Das Verfahren wurde unter Verwendung von Aluminium-Phosphid zur Erzeugung des Phosphingases als Beizmittel durchgeführt. Es können jedoch ebenfalls andere gasförmige Beizmittel in dem Verfahren verwendet werden, vorausgesetzt, daß das Beizmittel so ausgewählt wird, daß es in bezug auf die landwirtschaftlichen Produkte relativ unsorptiv ist. Die Erfindung kann ebenfalls mit anderen chemischen Mittels relativ niedriger Sorption verwendet werden, um andere Behandlungen als das Beizen, wie z.B. Desodosierung, durchzuführen.
Die Merkmale und Vorteile der Erfindung sollen im folgenden anhand einiger Beispiele erläutert werden.
Beispiel 1
Es wurden drei gleiche stahlgeschweißte Kornspeicher mit
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einer Höhe von 12 m und einem Durchmesser von 35 m 11m hoch mit 10670 m3 Langkornreis beladen. Ein 2-PS-Gebläse mit einer Eintrittsöffnung mit einem Durchmesser von 152 mm und einer Austrittsöffnung mit einem Durchmesser von 86 mm wurde in Verbindung mit den letzten zwei Speichern verwendet. Auf dem oberen Teil jedes Speichers wurde eine Rückführleitung mit einem Durchmesser von 152 mm mit dem Gebläseeintritt verbunden. Der Gebläseaustritt war mittels eines 1,8 m langen Schlauchstücks mit einem Durchmesser von 100 mm mit dem mittleren Sammelsystem am Boden des Speichers verbunden. Es wurde ein Luftdurchsatz von 0,0011 m3/min m3 mit einem etwa 8-stündigen Luftaustausch innerhalb des Reis erreicht.
Als Vergleich wurde der erste Tank mit Aluminium-Phosphid (erhältlich unter dem Warenzeichen Phostoxin entsprechend der Gebrauchsanweisung ohne Luftumwälzung behandelt. Es wurden zwei Schachteln Phostoxin-Tabletten (etwa 40 Tabletten pro 33,35 m3 Reis) gleichmäßig über die Reisfläche verteilt. Nach 500 Stunden (21 Tagen) war der Beiztest abgeschlossen.
In dem ersten Tank erhielt man Spitzenkonzentrationen in der Größenordnung von 2400 ppm. Das Gas erforderte 5 Tage, um bis zum Boden des Speichers mit einer sublethalen Konzentration von 10 - 15 ppm durchzudringen. Nach 21 Tagen hatte die Bodenkonzentration 20 ppm nicht überschritten, obwohl eine minimale Konzentration von 50 ppm angestrebt wurde.
Der zweite Tank wurde mit dem Umwälzverfahren betrieben. Es wurden 40 Tabletten Phostoxin pro 33,35 m3 gleichmäßig über die Reisoberfläche verteilt. Nach ungefähr 3 Stunden,
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nachdem die Konzentration des Beizmittels im oberen Bereich 490 ppm erreichte, wurde das Gebläse angeschaltet und mit Ausnahme kurzer Unterbrechungen 13 Stunden lang betrieben. Nach 10 Stunden Stillstand wurde das Gebläse erneut etwa 8 Stunden lang angeschaltet, so daß es etwa insgesamt 21 Stunden lang in dem Versuch lief. Das Gebläse wurde dann abgeschaltet und der Versuch nach 201 Stunden (8,3 Tagen) beendet. Man erhielt im gesamten Speicher 8 Stunden nach der Behandlung eine vollständige Verteilung von 450 ppm. Eine gleichförmige und lethale Konzentration wurde innerhalb von 5,5 bis 8 Tagen mit dem Ergebnis einer vollständigen Schädlingsbekämpfung erreicht.
Der dritte Tank wurde mit dem Umwälzverfahren betrieben, wobei ungefähr 20 Tabletten pro 33,35 m3 Phostoxin verwendet wurden. Die Tabletten wurden pulverisiert und in den Raum oberhalb des Gutes von einer Stelle eingeblasen. Nach 1,5 Stunden, nachdem eine Konzentration von 650 ppm über dem Reis festgestellt wurde, wurde der Ventilator angeschaltet und kontinuierlich 18 1/2 Stunden betrieben. Nach 135 Stunden wurde das Beizverfahren als abgeschlossen angesehen. Mit der halben Dosierung wurde eine vollständige Verteilung des Gases innerhalb eines Zeitraums von 8 Stunden erreicht. Die gesamte Behandlung wurde innerhalb von 5,67 Tagen erreicht.
Beispiel 2
Ein ebenes Lagerhaus mit Stahlwänden mit einer Länge von 110 m, einer Breite von 27,5 m und einer Höhe von 12 m enthielt vier Behälter mit einer Länge von 2 7,5 m und einer Breite von 27,5 m mit einer Kapazität von 36850 m3. Jeder Behälter wurde etwa 10,8 m hoch beladen und enthielt 24120 m3 Rohreis. Es wurden 80 Tabletten pro 33,35 m3 AIu-
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minium-Phosphid in die oberen Abschnitte des Gehäuses über eine Rohrleitung mit einem Durchmesser von 32 mm, die mit einem 1,S-PS-Hochgeschwindigkeitsgebläse verbunden war, eingeblasen. Ein Gebläse war mit einem unteren Belüftungsverteiler unterhalb jedes Behälters verbunden. Die Durchsatzmenge der Luft wurde auf etwa 0,0012 m3/min m3 (6-stündiger gesamter Luftaustausch) berechnet. Ein natürlicher Insektenüberfall von Reisrüsselkäfern und kleineren Kornwürmern wurde ausgerottet und der Reis wurde nach etwa vier Monaten verladen, ohne daß irgendein Insektenbefall festgestellt werden konnte. Die vollständige Verteilung wurde innerhalb von 6 Stunden erreicht, wobei man Konzentrationen erhielt, die innerhalb der für das Produkt zulässigen Toleranzen lagen.
Beispiel 3
Zwei identische Kornspeicher aus Wellblech mit einem Durchmesser von 22 m, einem Dachvorsprung von 15,5 m und einer Höhe von 22 m, die eine zugemessene Kapazität von 6633 m3 aufwiesen, wurden mit 6578 m3 Nr. 2-gelb-Milo beladen. Auf dem Dach wurde 0,6 - O,9 m über dem Dachvorsprung eine PVC-Leitung mit einem Durchmesser von 152 mm angeordnet, die nach unten an der Außenwand bis etwa 1,52 m über Grund geleitet wurde. Ein Verteiler aus einem PVC-Rohr und ein biegsamer Schlauch verband die Rückführleitung mit einem 2-PS-Gebläse, wobei die Zuführung von dem Gebläse mit einem Belüftungssystem im Boden des Speichers unterhalb des Korns verbunden war. Es wurde ein Luftdurchsatz von etwa 0,021 m3/min m3 (3,5-stündiger Luftaustausch) berechnet. Beide Speicher wurden mit der gleichen Menge von ungefähr 80 Tabletten pro 33,35 m3 gebeizt, wobei zwei Schachteln (14400 Tabletten) Phostoxin-Tabletten pro Speicher verwendet wurden.
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In dem ersten Speicher wurde die gesamte Menge über die Kornoberfläche auf die der Luftruckführleitung gegenüberliegende Fläche aufgebracht. Sobald alle Tabletten eingebracht waren, wurde das Gebläse angeschaltet und blieb 12 Stunden lang eingeschaltet. Nach 7 Stunden wurde es erneut 5 1/2 Stunden eingeschaltet, wodurch man eine Gesamtlaufzeit von 17 1/2 Stunden oder eine 24-stündige Beizzeit erhielt. Nach 3,5 Stunden wurde eine gleichförmige vollständige Verteilung festgestellt.
In dem zweiten Speicher wurden 9600 Tabletten (2/3 der Menge) in die obere Zone eingebracht und die verbleibenden 4800 Tabletten wurden in die Belüftungskanäle am Boden des Speichers eingebracht. Es wurde keine Umwälzung verwendet. Unterschiedliche Konzentrationen des Beizmittels wurden an verschiedenen Stellen von der Oberseite bis zum Boden des Speichers festgestellt. Das Gas benötigte 2,5 Tage um bis zur Mitte des Speichers durchzudringen.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile können zusammengefaßt werden, indem man die verschiedenen Behandlungsparameter für einen typischen dichten Stahlspeicher mit einer Kapazität von 6700 m3 vergleicht. Die Belüftung und Konditionierung kann in einem derartigen Speicher bei einem Durchsatz von 0,0848 m3/min m3 erfolgen, wobei ein 20-PS-Gebläse mit einem Leitungsdurchmesser von 1220 mm einen Durchsatz von 34000 m3/h erreicht. Bekannte Beizverfahren mittels Umwälzen verwenden gewöhnlich einen Durchsatz von 0,0212 m3/min m3 , der mittels eines 3-5-PS-Gebläses und einer Leitung mit einem Durchmesser von 914 mm erreicht wird. Das erfindungsgemäße Beizverfahren kann in einem derartigen Tank demgegenüber mit einem Durchsatz von 0,000848 m3/min m3 betrieben werden, wodurch lediglich ein Gebläse mit einer Leistung von 1/3-PS und eine Leitung mit
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einem Durchmesser von 114 mm erforderlich ist. Das Verfahren kann wirkungsvoll sogar noch bei geringeren Durchsätzen von 0,0006 m3/min m3 mit einer noch kleineren Einrichtung betrieben werden.
Die Vorteile des Verfahrens treten aufgrund eines Vergleiches der erforderlichen Menge von Aluminium-Phosphid hervor. Die Gebrauchsanweisungen enpfehlen 180 Tabletten pro 33,5 m3, wobei sich eine allgemeine Verwendung von 40 80 Tabletten pro 33,5 m3 durchgesetzt hat, was zu wirksamen Behandlungszeiten von 8-10 und 8-21 Tagen führte. Gemäß der Erfindung sind nicht mehr als 20 - 40 Tabletten pro 33,5 m* zur Erzielung einer wirksamen Bahandlung innerhalb von 5,5-6 Tagen erforderlich.
Es wird ein Verfahren zur Behandlung landwirtschaftlicher Produkte beschrieben, bei dem man ein Produkt in einen Speicher einbringt, dem Speicher Luft zuführt, ein glasförmiges chemisches Mittel in den Speicher einbringt, das eine minimale Sorption in bezug auf das Produkt aufweist, und Luft und das chemische Mittel innerhalb des Behälters durch das Produkt mit einer geringen Strömungsgeschwindigkeit mittels der zugeführten Luft solange umwälzt, bis eine gleichförmige Verteilung des chemischen Mittels in dem gesamten Produkt erreicht wird. Die Geschwindigkeit, mit der die Luft umgewälzt wird, ist geringer als ungefähr 0,005 m3/min m3 und liegt vorzugsweise zwischen 0,0012 m3/min m3 und 0,0006 m3/min m3. Als chemisches Mittel wird bevorzugt Hydrogen-Phosphid (Phosphin) verwendet, das von Aluminium-Phosphid erzeugt wird, wenn das Verfahren als Beizverfahren verwendet wird. Es können jedoch auch andere gasförmige Beizmittel verwendet werden, die eine geringe Sorption in bezug auf das landwirtschaftliche Produkt aufweisen.
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Claims (20)

JAMES S. COOK Houston, Texas 77012 USA Verfahren zur Behandlung von in einem Behälter gelagerten, landwirtschaftlichen Produkten Patentansprüche
1. Verfahren zur Behandlung von in einem Behälter gelagerten, landwirtschaftlichen Produkten, dadurch gekennzeichnet , daß man
ein gasförmiges, von dem Produkt minimal sorbiertes, chemisches Mittel in den Behälter (12) einleitet und
das Mittel und Luft mit einer sehr geringen Strömungsgeschwindigkeit in dem Behälter (12) umwälzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
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ORIGINAL INSPECTED
daß das verwendete chemische Mittel Phosphingas ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet/ daß das Phosphingas von Aluminium-Phosphid gewonnen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das chemische Mittel und die Luft mit einer Strömungsgeschwindigkeit von weniger als ungefähr 0,005 m3/min m3 umgewälzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit zwischen ungefähr O,OO127 m3/min m3 und 0,0006 m3/min m3 gehalten wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit ausreichend niedrig gehalten wird, um einen vollständigen Austausch der Luft in dem Produkt in etwa 3,5 Tagen zu erreichen.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das behandelte landwirtschaftliche Produkt mehlartig ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das gebeizte Produkt Korn ist.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das behandelte Produkt ein behandeltes Korn ist.
10. Verfahren zur Behandlung landwirtschaftlicher Produkte, dadurch gekennzeichnet, daß man das Produkt in einem geschlossenen Behälter (12) anordnet,
einen Luftzuführkanal (16) an dem Behälter (12)
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vorsieht,
ein gasförmiges, von dem Produkt minimal sorbiertes, chemisches Mittel in den Behälter (12) einleitet und
Luft durch den Luftzuführkanal (16) mit einer sehr geringen Strömungsgeschwindigkeit ausreichend lange durch den Luftzuführkanal (16) strömen läßt, um das chemische Mittel gleichförmig in dem Produkt zu verteilen.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete gasförmige chemische Mittel von Aluminium-Phosphid erhaltenes Phosphin ist.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit der umgewälzten Luft unterhalb ungefähr 0,005 m3/min m3 gehalten wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit ungefähr zwischen 0,00127 m3/min m3 und 0,0006 m3/min m3 gehalten wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit ausreichend niedrig gehalten wird, um einen vollständigen Austausch der in dem Produkt enthaltenen Luft in ungefähr 3,5 Tagen zu erreichen.
15. Verfahren zur Behandlung landwirtschaftlicher Produkte, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Produkt innerhalb eines geschlossenen Behälters (12) anordnet,
- einen Luftzuführkanal (16) zwischen dem oberen und unteren Abschnitt des Behälters (12) vorsieht,
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-A-
ein gasförmiges, von dem Produkt minimal sorbiertes chemisches Mittel in den Behälter (12) einleitet und
Luft mit einer sehr geringen Strömungsgeschwindigkeit durch den Luftzuführkanal (16) strömen läßt, und die Luft und das chemische Mittel ausreichend lange umwälzt, um das chemische Mittel in dem Produkt zu verteilen.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit der umgewälzten Luft unterhalb ungefähr 0,005 mVmin m3 gehalten wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit ungefähr zwischen O,OO127 m3/min m3 und 0,0006 m3/min m3 gehalten wird.
18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft ausreichend lange umgewälzt wird, um die in dem Behälter (12) enthaltene Luft ein- bis zehnmal umzuwälzen.
19. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit ausreichend niedrig gehalten wird, um einen vollständigen Austausch der in dem Produkt enthaltenen Luft in ungefähr 3,5 Tagen zu erreichen.
20. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das landwirtschaftliche Produkt gebeizt wird und das verwendete chemische Mittel ein aus Aluminium-Phosphid erhaltenes Phosphingas ist.
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BE880871A (fr) 1980-06-24
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