IT9022042A1

IT9022042A1 - DISINFESTATION PROCEDURE OF PRODUCTS WITH CARBON DIOXIDE AND EQUIPMENT FOR SUCH PROCEDURE

Info

Publication number: IT9022042A1
Application number: IT022042A
Authority: IT
Inventors: Franco Gariboldi; Pietro Zucchelli
Original assignee: Gariboldi Engineering Company S P A; Sio Srl
Priority date: 1990-11-14
Filing date: 1990-11-14
Publication date: 1992-05-14
Also published as: IT9022042A0; IT1245732B

Description

Descrizione dell'invenzione avente per titolo: Description of the invention entitled:

"PROCEDIMENTO DI DISINFESTAZIONE DI PRODOTTI CON ANIDRIDE CARBONICA E APPARECCHIATURA PER TALE PROCEDIMENTO" "PROCEDURE FOR DISINFESTATION OF PRODUCTS WITH CARBON DIOXIDE AND EQUIPMENT FOR THIS PROCEDURE"

RIASSUNTO SUMMARY

Si effettua un trattamento di disinfestazione in un serbatoio con concentrazioni di CO superiori al 90% e portando sia il prodotto da disinfestare che la miscela gassosa a temperatura controllata: si mantiene una pressione inferiore all 'atmosferica e la temperatura livello predeterminato . A disinfestation treatment is carried out in a tank with CO concentrations higher than 90% and bringing both the product to be disinfested and the gaseous mixture at a controlled temperature: a pressure lower than atmospheric and the temperature is maintained at a predetermined level.

Il serbatoio comprende un sistema di riscaldamento e circolazione forzata della miscela gassosa aria-CO2· The tank includes a heating system and forced circulation of the air-CO2 gaseous mixture

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Con "disinfestazione" si indica la distruzione degli insetti o parassiti che inquinano i prodotti agricoli e le merci conservate, sopprimendo tutte le forme del ciclo vitale, come uova, larve, pupe e forme adulte ecc. The term "disinfestation" indicates the destruction of insects or parasites that pollute agricultural products and stored goods, eliminating all forms of the life cycle, such as eggs, larvae, pupae and adult forms, etc.

Sono attualmente utilizzati vari sistemi per la distruzione dei parassiti . Alcuni impiegano mezzi fisici {freddo, calore di convezione e conduzione, radiazione infrarossa, ultravioletta, onde herziane a elevata frequenza, vuoto d'aria ecc.) altri impiegano mezzi chimici (gas, e/o vapori tossici, atmosfere composte, anidride carbonica ecc.). Various systems are currently used for the destruction of parasites. Some employ physical means (cold, convection and conduction heat, infrared, ultraviolet radiation, high frequency Herzian waves, vacuum, etc.) others employ chemical means (toxic gases and / or vapors, compound atmospheres, carbon dioxide, etc. .).

I metodi per operare la disinfestazione chimica possono essere diversi; attualmente usato è il trattamento con un gas tossico sotto tende impermeabili o entro celle metalliche, a pressione ambiente o superiore . The methods for operating chemical disinfestation can be different; currently used is the treatment with a toxic gas under waterproof curtains or inside metal cells, at ambient or higher pressure.

I sistemi fisici di disinfestazione comportano numerose difficoltà connesse con il deterioramento del prodotto: quelli chimici, che sono i più utilizzati e i più diffusi, pongono grosse problematiche quali: la sicurezza del personale durante l'applicazione, i residui tossici o indesiderabili lasciati nel prodotto, le reazioni chimiche fra prodotto e disinfestante, la protezione dell'ambiente contro le scariche dei vapori tossici ecc. Physical disinfestation systems involve numerous difficulties connected with product deterioration: chemical ones, which are the most used and most widespread, pose major problems such as: the safety of personnel during application, toxic or undesirable residues left in the product, chemical reactions between product and pesticide, environmental protection against toxic vapor discharges, etc.

Sono anche utilizzati con successo sistemi di conservazione che possono operare anche la disinfestazione, noti con il nome di conservazione in atmosfera controllata. Tali sistemi utilizzano azoto o anidride carbonica in miscela con l'aria e presentano il vantaggio di non lasciare residui tossici. Conservation systems that can also operate disinfestation, known as controlled atmosphere conservation, are also successfully used. These systems use nitrogen or carbon dioxide mixed with air and have the advantage of leaving no toxic residues.

La presente invenzione si riferisce al campo dei sistemi di disinfestazione in atmosfera controllata con l 'impiego di anidride carbonica. The present invention refers to the field of disinfestation systems in controlled atmosphere with the use of carbon dioxide.

Sono noti vari procedimenti per disinfestare mediante anidride carbonica. Various processes are known for disinfesting by means of carbon dioxide.

Vengono generalmente utilizzate concentrazioni di CO2 in aria pari al 40—60% fino all'80% mentre non si interviene su temperatura e pressione che restano ai valori ambiente o prossime a tali valori. Questi sistemi risultano efficaci soltanto se praticati con temperature ambiente comprese fra i 18°C e i 36°C.,L1anidride carbonica viene solitamente immessa in un silo contenente il prodotto sfuso e l'aria è continuamente scaricata dalla parte alta del silo, mantenendo così all'interno una miscela gas-aria a pressione atmosferica o di poco superiore. CO2 concentrations in the air equal to 40-60% up to 80% are generally used, while no action is taken on temperature and pressure that remain at ambient values or close to these values. These systems are effective only if practiced with ambient temperatures between 18 ° C and 36 ° C., carbon dioxide is usually introduced into a silo containing the bulk product and the air is continuously discharged from the upper part of the silo, thus keeping the inside a gas-air mixture at atmospheric pressure or slightly higher.

In altri procedimenti noti, la pressione mantenuta all'interno del silo o serbatoio è di gran lunga superiore a quella atmosferica. In other known processes, the pressure maintained inside the silo or tank is much higher than the atmospheric one.

Nell'intento di migliorare ulteriormente i risultati della disinfestazione riducendo inoltre i tempi di trattamento è stato ideato il procedimento di questa invenzione, secondo il quale i prodotti allo stato sfuso o confezionato vergono immessi in un serbatoio o autoclave entro il quale vengono portati a temperatura determinata e mantenuti in atmosfera ad alta concentrazione di CO^ in condizioni di pressione inferiore all'atmosferica. Queste condizioni vengono controllate durante tutto il tempo di processo. In order to further improve the results of the disinfestation by also reducing the treatment times, the process of this invention was devised, according to which the products in bulk or packaged state are placed in a tank or autoclave within which they are brought to a determined temperature. and maintained in an atmosphere with a high concentration of CO2 under conditions of pressure below atmospheric. These conditions are monitored throughout the process time.

Forma anche oggetto della presente invenzione un serbatoio o autoclave per il trattamento disinfestante di prodotti, caratterizzato dal fatto che comprende mezzi di riscaldamento e circolazione dell'atmosfera installati o all’interno o all'esterno del serbatoio e preferibilmente mezzi di supporto del prodotto da disinfestare, posti a distanza dalla parete del serbatoio. The present invention also relates to a tank or autoclave for the disinfesting treatment of products, characterized in that it comprises means for heating and circulating the atmosphere installed either inside or outside the tank and preferably means for supporting the product to be disinfected. , placed at a distance from the tank wall.

Il nuovo procedimento e il nuovo serbatoio presentano i vantaggi tipici dell'uso di anidride carbonica, vale a dire atossicità, nessun pericolo di incendi o di esplosioni, costo contenuto; inoltre consentono una drastica riduzione dei tempi di trattamento (12 - 24 ore) e risultati eccezionalmente migliori rispetto ai procedimenti tradizionali con anidride carbonica a pressione atmosferica (8 - 12 giorni). The new process and the new tank have the typical advantages of the use of carbon dioxide, namely non-toxicity, no fire or explosion hazard, low cost; furthermore, they allow a drastic reduction in treatment times (12 - 24 hours) and exceptionally better results compared to traditional procedures with carbon dioxide at atmospheric pressure (8 - 12 days).

Il procedimento e il serbatoio saranno descritti in seguito con riferimento ai disegni allegati, riportati a titolo esemplificativo soltanto e non limitativo, nei quali: The process and the tank will be described below with reference to the attached drawings, given by way of example only and not limiting, in which:

Fig. 1 è una illustrazione schematica, in parte in vista laterale e in parte in sezione longitudinale, di un primo esempio di serbatoio secondo l'invenzione, illustrato chiuso; Fig. 1 is a schematic illustration, partly in side view and partly in longitudinal section, of a first example of tank according to the invention, shown closed;

Fig. 2 è una vista da sinistra del serbatoio, aperto; Fig. 2 is a left view of the tank, open;

Fig. 3 è una illustrazione schematica, in parte in vista laterale, di un secondo esempio di serbatoio ; Fig. 3 is a schematic illustration, partly in side view, of a second example of a tank;

Fig. 4 illustra il serbatoio della Fig. 3 con un diverso schema di circolazione del fluido, (aria o miscela gassosa aria CO^); Fig. 4 illustrates the tank of Fig. 3 with a different fluid circulation scheme (air or gaseous mixture of air CO ^);

Fig. 5 è una vista prospettica di una diversa forma di serbatoio. Un serbatoio 10 comprende, in modo per sè noto, una parete 12 e un fondo apribile 14, resistenti a differenze di pressione, che delimitano una camera interna. Fig. 5 is a perspective view of a different tank shape. A tank 10 comprises, in a per se known manner, a wall 12 and an opening bottom 14, resistant to pressure differences, which delimit an internal chamber.

Il secondo fondo 15 comprende un complesso 16, di supporto e collegamento di un mezzo erogatore di calore, che per esempio, è un aerotermo 22 (ventilatore e scambiatore di calore), posto all'interno della camera. The second bottom 15 comprises an assembly 16, for supporting and connecting a heat dispensing means, which for example is an air heater 22 (fan and heat exchanger), placed inside the chamber.

All'interno del serbatoio è fissata una struttura in lamiera forata 24, di qualsivoglia forma, destinata a servire da supporto per il materiale da trattare. Tale struttura delimita, fra essa e la parete 12 del serbatoio, uno o più vani di passaggio in comunicazione con 1'aerotermo. Fixed inside the tank is a perforated sheet metal structure 24, of any shape, intended to serve as a support for the material to be treated. This structure defines, between it and the wall 12 of the tank, one or more passageways in communication with the air heater.

11 serbatoio a pressione 10 viene aperto ruotando il fondo 14 mediante un braccio 26 montato all'esterno. The pressure tank 10 is opened by rotating the bottom 14 by means of an arm 26 mounted externally.

Il materiale da disinfestare viene introdotto e deposto o accatastato sopra e dentro la struttura di lamiera forata; il serbatoio è poi richiuso in modo da assicurare una completa ermeticità e resistenza alla formazione di una forte depressione interna. The material to be disinfected is introduced and deposited or stacked on and inside the perforated sheet metal structure; the tank is then closed in order to ensure complete hermetic sealing and resistance to the formation of a strong internal depression.

Prima di procedere alla formazione del vuoto il materiale viene riscaldato alla temperatura desiderata (da 20° a 50°C, preferibilmente 25°-35°C) facendo circolare l'aria per mezzo dell'aerotermo. La temperatura dell'aria di riscaldamento è controllata mediante il termometro 29. La temperatura all'interno del prodotto è segnalata da una termocoppia (non illustrata). Before proceeding with the formation of the vacuum, the material is heated to the desired temperature (from 20 ° to 50 ° C, preferably 25 ° -35 ° C) by circulating the air through the air heater. The temperature of the heating air is controlled by the thermometer 29. The temperature inside the product is indicated by a thermocouple (not shown).

Raggiunta la temperatura ottimale per la disinfestazione si mette in funzione la pompa 30 dell'autoclave per far uscire l'aria attraverso la valvola 32 fino al grado di depressione che si desidera raggiungere (generalmente tra 60 e 360 mm Hg assoluti, pari a circa 7,99-48 kPa preferibilmente 310 mm Hg - pari a 41,3 kPa). Once the optimal temperature for disinfestation has been reached, the pump 30 of the autoclave is activated to let the air out through the valve 32 up to the degree of depression that is desired to be reached (generally between 60 and 360 mm Hg absolute, equal to about 7 , 99-48 kPa preferably 310 mm Hg - equal to 41.3 kPa).

A depressione raggiunta, viene chiusa la valvola 32 e aperta la valvola 34, che immette nell'autoclave l'anidride carbonica proveniente dal serbatoio 36. La valvola viene aperta e chiusa fino a raggiungere la concentrazione desiderata. When the depression is reached, the valve 32 is closed and the valve 34 is opened, which introduces the carbon dioxide coming from the tank 36 into the autoclave. The valve is opened and closed until the desired concentration is reached.

Prima di raggiungere 1'autoclave 1'anidride carbonica viene preriscaldata nello scambiatore di calore 38, fino a completa vaporizzazione. Before reaching the autoclave, the carbon dioxide is preheated in the heat exchanger 38, until it is completely vaporized.

L'aerotermo 22 comandato da un termostato 40, riprende a funzionare dopo l'immissione di C0^ per riportare la temperatura dell'atmosfera all'interno del serbatoio ai valori prefissati. The air heater 22, controlled by a thermostat 40, resumes operation after the introduction of C0 ^ to bring the temperature of the atmosphere inside the tank back to the predetermined values.

Nelle figure 3 e 4 è illustrata una diversa forma di realizzazione dell'autoclave o serbatoio, indicato con IOa. Gli elementi di esso che sono identici ai corrispondenti del serbatoio 10, portano gli stessi riferimenti e non saranno descritti in particolare. Il serbatoio IOa presenta un aerotermo 22 disposto esternamente alla camera e collegato ad essa da tubi o canali di comunicazione 18 e 20. Figures 3 and 4 show a different embodiment of the autoclave or tank, indicated with 10a. The elements thereof which are identical to the correspondents of the tank 10 bear the same references and will not be described in particular. The tank 10a has an air heater 22 disposed externally to the chamber and connected to it by pipes or communication channels 18 and 20.

La circolazione forzata del fluido all'interno del serbatoio può avvenire in diversi modi. The forced circulation of the fluid inside the tank can take place in different ways.

Ad esempio, secondo le frecce segnate nella Fig. 3, 1 'elettroventilatore dell'aerotermo aspira l'aria dal centro della camera del serbatoio e la invia, dopo averla riscaldata, verso l'esterno della catasta di materiale da disinfestare, cioè nel vano o nei vani delimitati fra la parete 12 e la struttura 24. For example, according to the arrows marked in Fig. 3, the electric fan of the unit heater sucks in the air from the center of the tank chamber and sends it, after having heated it, towards the outside of the pile of material to be disinfected, that is, into the compartment or in the compartments delimited between the wall 12 and the structure 24.

Nelle Fig. 1 e 4, l'elettroventilatore dell'aerotermo aspira invece l'aria dai vani delimitati fra parete 12 e struttura 24 e la invia, dopo il riscaldamento, verso il centro della catasta di materiale . In Figs. 1 and 4, the electric fan of the unit heater instead sucks the air from the compartments delimited between the wall 12 and the structure 24 and sends it, after heating, towards the center of the stack of material.

I due sistemi di circolazione della miscela anidride carbonica-aria residua possono essere combinati fra loro, invertendo a comando la rotazione dell'elettroventilatore. The two circulation systems of the residual carbon dioxide-air mixture can be combined with each other, reversing the rotation of the electric fan on command.

Dopo il tempo di trattamento previsto (generalmente da 6 a 60 ore, preferibilmente 12-24 ore), attraverso l'apertura della valvola 37 si fa affluire aria fresca all'interno del serbatoio, eliminando l'eventuale depressione prima dell 'apertura del fondo asportabile 14 per lo svuotamento del materiale. After the expected treatment time (generally from 6 to 60 hours, preferably 12-24 hours), through the opening of valve 37, fresh air is allowed to flow into the tank, eliminating any vacuum before opening the bottom. removable 14 for emptying the material.

La forma e le dimensioni del serbatoio entro il quale viene depositato il materiale ovviamente possono essere diverse. Le Figg.,1 e 2 e 3 rappresentano un serbatoio cilindrico orizzontale con all'interno un elemento parallelepipedo in lamiera forata entro il quale il materiale viene depositato accatastato. La Fig. 4 rappresenta invece un serbatoio 60 di forma parallelepipeda, nel quale il materiale viene depositato sul fondo del serbatoio o autoclave possibilmente su pallets per favorire la circolazione del fluido. Il serbatoio può essere anche disposto con asse verticale. The shape and dimensions of the tank in which the material is deposited can obviously be different. Figs., 1 and 2 and 3 show a horizontal cylindrical tank with inside a parallelepiped element in perforated sheet in which the material is deposited stacked. Fig. 4 instead represents a parallelepiped-shaped tank 60, in which the material is deposited on the bottom of the tank or autoclave possibly on pallets to favor the circulation of the fluid. The tank can also be arranged with a vertical axis.

Si dà in seguito, a titolo esemplificativo, un esempio di una prova condotta secondo il procedimento. An example of a test conducted according to the procedure is given below by way of example.

ESEMPIO EXAMPLE

Sono stati utilizzati campioni biologici nei vari stadi di sviluppo, su substrato alimentare, in appositi sacchetti di carta a maglie tali da non permettere la fuoriuscita di nessun individuo. Sono state sottoposte ad esperimento le seguenti specie di coleotteri: Sitophilus Oryzae; Rhyzopertha Dominica; Orizaephilus Surinamensis; Tribolimi Castaneum; e di lepidotteri: Ephestia Cautella; Piodia Interpunctella . Biological samples were used in the various stages of development, on a food substrate, in special paper bags with meshes that do not allow any individual to escape. The following beetle species were tested: Sitophilus Oryzae; Rhyzopertha Dominica; Orizaephilus Surinamensis; Tribolimi Castaneum; and of moths: Ephestia Cautella; Piodia Interpunctella.

Le prove sono state fatte sia con un serbatoio pieno di prodotto da trattare, nel quale veniva posto il campione biologico, sia con il serbatoio vuoto, contenente il solo campione biologico. Il serbatoio veniva richiuso e portato in temperatura unitamente al campione. The tests were carried out both with a tank full of product to be treated, in which the biological sample was placed, and with an empty tank, containing only the biological sample. The tank was closed and brought to temperature together with the sample.

Al raggiungimento della temperatura di 35°C, veniva fatto il vuoto all'interno del sebatoio e si provvedeva ad ottenere la composizione 95% CO^ con la pressione di 310 mraHg (41,3 KPa). Al raggiungimento di dette condizioni, si sospendeva l'erogazione della CO2 e si arrestava la pompa per il vuoto, mentre il sistema riscaldante restava in funzione, per mantenere il serbatoio alla temperatura desiderata. When the temperature of 35 ° C was reached, a vacuum was made inside the tank and the composition 95% CO ^ was obtained with a pressure of 310 mraHg (41.3 KPa). When these conditions were reached, the supply of CO2 was suspended and the vacuum pump stopped, while the heating system remained in operation, to keep the tank at the desired temperature.

Trascorso il tempo di 18 ore, si riportava la pressione atmosferica all'interno del serbatoio, e si estraevano i campioni biologici. Detti controlli davano i seguenti risultati: decesso di tutte le specie sottoposte a prova, a qualunque stadio vitale fossero state sottoposte a prova. After the time of 18 hours, the atmospheric pressure inside the tank was reported, and the biological samples were extracted. These checks gave the following results: death of all species tested, at whatever life stage they were tested.

Claims

CLAIMS 1. Process for the disinfestation of products by means of gaseous carbon dioxide characterized in that - the concentration of carbon dioxide on the product is kept high at values higher than 90% throughout the treatment, - the temperature of the environment in which the process takes place and of the treated product is kept substantially constant at a value between 20 and 50 ° C, - the pressure is kept at subatmospheric values.

2. Process according to claim 1, characterized in that the absolute pressure is expected between 60 and 360 mmHg (7.99 ÷ 48 kPa).

3. Process according to claim 1, characterized in that the pressure is about 41.3 kPa.

4. Process according to claim 1, characterized in that it comprises the following operations: a) the food product is introduced into a tank; b) the product is heated inside the tank; c) the air is extracted from the tank until a depression is obtained; d) preheated gaseous CO2 is introduced, furthermore determining a pressure lower than atmospheric.

5. Process according to claim 1, characterized in that a moving air current is caused on the product to be treated, this movement being towards a heat dispensing device in correspondence in the central area within the product to be disinfected and in the reverse direction around now.

6. Process according to claim 1, characterized in that an air current is determined through the product, the current being towards a heat dispensing device at the periphery of the product to be disinfected and in the reverse direction in the center thereof.

7. Tank assembly for pest control treatment of products comprising an internal chamber delimited by the tank wall, characterized in that it comprises: a means for heating and circulating a fluid mixture or air in communication with said chamber; means for generating a vacuum in said chamber; means for CO2 injection

8. Assembly according to claim 7, characterized in that said heating means is an air heater.

9. An assembly according to claim 7, wherein the heating and circulating medium is inside the chamber.

10. Assembly according to claim 7, characterized in that said air heater or heating and circulation means is external to said chamber and is connected with the interior through channels.

11. Assembly according to claim 7, characterized in that it further comprises a means for preheating the carbon dioxide.