WO2011012249A1 - Verfahren zum dekontaminieren von objekten - Google Patents

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Hermann Wolf Ibach
Martin Pracher
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    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/0064—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by temperature changes
    • B08B7/0071—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by temperature changes by heating

Definitions

  • the invention relates to a method for decontaminating objects such as art and cultural objects and materials to remove unwanted, especially toxic substances contained in the object.
  • the object of the invention is to provide a method for decontaminating objects such as art and cultural objects, which is easier and cost-effective handling the objects little burden and user and environment by especially toxic substances not endangered.
  • This object is achieved in that in a the or the object (s) surrounding the treatment room with respect to the
  • Such a method allows objects such as art and cultural objects in particular from wood, textiles, paper, leather, plastics and stone as well as all other natural and synthetic organic and inorganic art and materials from polluting in particular toxic substances largely and often even completely free, without attacking the material of the objects and chemically and / or physically changing them.
  • objects such as art and cultural objects in particular from wood, textiles, paper, leather, plastics and stone as well as all other natural and synthetic organic and inorganic art and materials from polluting in particular toxic substances largely and often even completely free, without attacking the material of the objects and chemically and / or physically changing them.
  • neither the users of the process nor the environment come into contact with the substances to be removed.
  • the elevated temperature is 25 to 90 degrees, preferably 30 to 60 degrees Celsius.
  • the lower pressure should be 900 to 100 mbar, preferably 500 to 200 mbar.
  • the low pressure should be performed fluctuating, in particular interrupted by normal and / or high pressure phases.
  • a release of the undesirable substances in the object is facilitated by the fact that in the treatment room on the one or more object (s) set relative humidity of 30 to 80%, preferably from 35 to 75%, is generated. It is particularly advantageous if the relative humidity during the vacuum, normal pressure and high pressure phases by direct humidification by spraying and / or indirect humidification and dehumidification
  • Moist absorbing salts and gels are kept constant. Also, the absolute humidity during the vacuum, normal pressure and
  • an absorber and / or an adsorber material is arranged, with which the emerging from the / the object (s) unwanted in particular toxic substances are collected.
  • the absorber and / or adsorber material can have activated carbon.
  • the treatment space is closed airtight to the atmosphere.
  • the method is particularly simple and technically safe feasible if the treatment room of a
  • the contaminated air of the treatment chamber is regularly sucked off, in particular continuously or discontinuously, by a circulating air system and cleaned by filters. It is also advantageously proposed that the air is circulated within the treatment room during the treatment.
  • the method can be controlled in a controlled manner, in particular automatically, in accordance with the measured values, so that, according to the measured values, the
  • Treatment duration is determined.
  • the decontamination process is based on a combination of
  • Vacuum for the increase in temperature and the residence time sufficiently long periods are to be scheduled. Often it is not the aim of the method to achieve the degradation of the toxic substances in a few minutes or hours, but to schedule days and weeks, possibly several months as dwell time, according to the values measured in the treatment room air, the circulating air and / or at the object ,
  • Treatment period / Autoclave worked with overpressure.
  • the overpressure is 1 to 20 bar, preferably 2 to 9 bar.
  • High-pressure phases kept constant by direct humidification by spraying and / or indirect humidification and dehumidification by moisture-absorbing salts and gels.
  • the absolute humidity fluctuates during the vacuum, normal pressure and high pressure phases both in the treatment room and in the object and it comes to a material movement, a solution and
  • the climatic conditions in the autoclave are adapted to the object to be treated. So z. B. in the treatment of wood produces a sufficiently humid climate of 30 to 65% relative humidity and continuously controlled.
  • the said relative humidities are kept constant even during the pressure or vacuum phases.
  • the relative humidity is maintained by direct (spray) or indirect (conditioning salts and silica gels) fogging.
  • the relative humidity is indirectly maintained by moisture-absorbing, conditioned salts.
  • the air flow is in each case discharged via suitable filter systems.
  • the inner lining of the autoclave can be used to increase the excretion rate of the "toxins" with exchangeable adsorbers and possibly absorbers, whose receptivity and absorption capacity are adapted to the means to be removed.
  • the used autoclave are with a recirculation system
  • the air within the autoclave is circulated by fan (s).

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  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Dekontaminieren von Objekten wie Kunst- und Kulturgegenständen und Werkmaterialien, um im Objekt enthaltene, unerwünschte insbesondere giftige Stoffe zu entfernen, wobei in einem das oder die Objekt(e) umgebenden Behandlungsraum eine gegenüber der Außentemperatur erhöhte Temperatur und/oder ein gegenüber dem Außendruck niedrigerer oder höherer Druck erzeugt wird.

Description

Verfahren zum Dekontaminieren von Objekten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Dekontaminieren von Objekten wie Kunst- und Kulturgegenständen und Werkmaterialien, um im Objekt enthaltene, unerwünschte insbesondere giftige Stoffe zu entfernen.
Zum Schutz von organischem Kunst- und Kulturgut wurden bis in die jüngste Vergangenheit Materialien eingesetzt, die sich später als
gesundheitsgefährdende Substanzen herausgestellt haben. Die eingebrachten Substanzen verdampfen im Laufe der Zeit und belasten die Umgebungsluft und benachbarte Objekte. Je nach zum Einsatz gekommenem Schutzstoff - DDT, PCP, Lindan oder Kombinationen hieraus (z. B. Hylotox), aber auch
Quecksilberverbindungen - ist die Ausgasungsrate sehr unterschiedlich. Die Mittel sind z. T. großzügig zum Einsatz gekommen. Die Mittelaufnahme und Eindringtiefe war, je nach Material und Erhaltungszustand, von Objekt zu Objekt unterschiedlich.
In den letzten Jahren ist nach Möglichkeiten zur Entfernung dieser schädlichen Substanzen gesucht worden. Die gefundenen Problemlösungen finden bis heute keine Anwendung, da sie einerseits eine sehr aufwändige Technik erfordern (z. B. Einsatz von superkritischem CO2) und andererseits als zu gefährlich anzusehen sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Dekontaminieren von Objekten wie Kunst- und Kulturgegenständen zur Verfügung zu stellen, das bei einfacher und kostengünstiger Handhabung die Objekte wenig belastet und Benutzer und Umwelt durch insbesondere giftige Substanzen nicht gefährdet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in einem das oder die Objekt(e) umgebenden Behandlungsraum eine gegenüber der
Außentemperatur erhöhte Temperatur und/oder ein gegenüber dem Außendruck niedrigerer oder höherer Druck erzeugt wird.
Ein solches Verfahren ermöglicht, Objekte wie Kunst- und Kulturgegenstände insbesondere aus Holz, Textilien, Papier, Leder, Kunststoffen und Stein sowie alle anderen natürlichen und synthetischen organischen und anorganischen Kunst- und Werkmaterialien von belastenden insbesondere giftigen Stoffen weitgehend und oft sogar vollständig zu befreien, ohne das Material der Objekte anzugreifen und chemisch und/oder physikalisch zu verändern. Darüber hinaus kommen hierbei weder die Anwender des Verfahrens noch die Umwelt mit den zu entfernenden Substanzen in Kontakt.
Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass die erhöhte Temperatur 25 bis 90 Grad, vorzugsweise 30 bis 60 Grad Celsius beträgt. Auch sollte der niedrigere Druck 900 bis 100 mbar, vorzugsweise 500 bis 200 mbar betragen. Durch den Einsatz von Unterdruck findet eine beschleunigte Ausgasung in objektschonenden niedrigen Temperaturen statt, die sonst nur bei materialschädlichen hohen Temperaturen stattfinden würde.
Eine Beschleunigung und wesentliche Verbesserung des Verfahrens wird aber auch erreicht, wenn alternativ im Behandlungsraum Überdruck erzeugt wird. Hierbei sollte der der niedrige Druck schwankend geführt werden, insbesondere unterbrochen durch Normal- und/oder Hochdruckphasen.
Ein Lösen der unerwünschten Substanzen im Objekt wird dadurch erleichtert, dass im Behandlungsraum eine auf das oder die Objekt(e) eingestellte relative Luftfeuchte von 30 bis 80 %, vorzugsweise von 35 bis 75 %, erzeugt wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die relative Luftfeuchtigkeit während der Unterdruck-, Normaldruck- und Hochdruckphasen durch direkte Befeuchtung durch Sprühung und/oder indirekte Befeuchtung und Entfeuchtung durch
Feuchte absorbierende Salze und Gele konstant gehalten wird. Auch kann die absolute Feuchtigkeit während der Unterdruck-, Normaldruck- und
Hochdruckphasen sowohl im Behandlungsraum als auch im Objekt schwanken und es zu einer Materialbewegung, einer Lösung und Mobilisierung von unerwünschten insbesondere giftigen Stoffen kommen. Ferner ist von Vorteil, wenn am oder im Objekt ein Unterdruck angelegt wird, während sich das Objekt im Autoclaven mit Überdruck befindet und somit ein kontinuierlicher Luftstrom durch das Substrat in eine Richtung stattfindet. Vorzugsweise wird
vorgeschlagen, dass am oder im Objekt ein Überdruck angelegt wird, während sich das Objekt im Autoclaven mit Unterdruck befindet und somit ein
kontinuierlicher Luftstrom durch das Substrat in einer Richtung stattfindet.
Eine Belastung der Umwelt und der Anwender wird vermieden, wenn im
Behandlungsraum ein Absorber- und/oder ein Adsorbermaterial angeordnet wird, mit dem die aus dem/den Objekt(en) austretenden unerwünschten insbesondere giftigen Stoffe aufgefangen werden. Hierbei kann das Absorber- und/oder Adsorbermaterial Aktivkohle aufweisen.
Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass der Behandlungsraum zur Atmosphäre hin luftdicht abgeschlossen ist. Auch ist das Verfahren besonders einfach und technisch sicher durchführbar, wenn der Behandlungsraum von einem
Autoclaven gebildet wird.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die belastete Luft des Behandlungsraums insbesondere durch ein Umluftsystem regelmäßig insbesondere kontinuierlich oder diskontinuierlich abgesaugt und durch Filter gereinigt wird. Auch wird vorteilhafterweise vorgeschlagen, dass die Luft innerhalb des Behandlungsraums während der Behandlung umgewälzt wird.
Vorzugsweise werden vor, während und/oder nach der Behandlung Werte der Luft innerhalb des Behandlungsraums und/oder der abgesaugten Luft und/oder des Objektes insbesondere des Dekontaminierungsgrades des Objektes und/oder des Absorber- und/oder Adsorbermaterials gemessen. Hierbei kann das Verfahren entsprechend der gemessenen Werte gesteuert insbesondere automatisch geregelt sein, so dass nach den gemessenen Werten die
Behandlungsdauer bestimmt wird.
Vorteilhafte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens werden im Folgenden näher beschrieben.
Das Verfahren zur Dekontaminierung beruht auf einer Kombination von
Verfahrensschritten, die in Verbindung mit einem geeigneten Messverfahren zu einer erheblichen Reduzierung - bis zur vollständigen Reinigung - des kontaminierten Kunst- und Kulturgutes führen, ohne die Objekte durch den Reinigungsprozess mehr als zwingend erforderlich zu belasten.
Dem zum Teil sehr geringen Dampfdruck der bei Objekten zum Einsatz gekommenen giftigen Stoffe wie z. B. Biozide wird unter anderem dadurch Rechnung getragen, dass die Objekte in einem entsprechend dimensionierten Autoclav einem Unterdruck von 900 mbar bis 100 mbar -schwerpunktmäßig 500 bis 200 mbar ausgesetzt werden und gleichzeitig eine Temperaturregelung in dem Autoclav erfolgt, die dem zu behandelnden Objekt ausreichend verträglich ist. (Die Temperaturspanne wird bei Holz von 30 bis 70 Grad, Stoff von 20 bis 70 Grad, Leder von 20 bis 60 Grad, Tierpräparate von 30 bis 70 Grad Celsius liegen). Zur schonenden Behandlung gehört, dass für den Aufbau des
Unterdrucks, für die Temperaturerhöhung und die Verweildauer ausreichend lange Zeiträume einzuplanen sind. Oft ist es nicht Ziel des Verfahrens, den Abbau der giftigen Substanzen in wenigen Minuten oder Stunden zu erreichen, sondern Tage und Wochen, ggf. mehrere Monate als Verweildauer einzuplanen, entsprechend den in der Behandlungsraumluft, der umgewälzten Luft und/oder beim Objekt gemessenen Werten.
Statt oder zusätzlich zu einem Unterdruck wird im
Behandlungszeitraum/Autoclaven mit Überdruck gearbeitet. Hierbei beträgt der Überdruck 1 bis 20 bar, vorzugsweise 2 bis 9 bar. Ferner wird vorzugsweise die relative Luftfeuchtigkeit während der Unterdruck-, Normaldruck- und
Hochdruckphasen durch direkte Befeuchtung durch Sprühung und/oder indirekte Befeuchtung und Entfeuchtung durch Feuchte absorbierende Salze und Gele konstant gehalten. Die absolute Feuchtigkeit schwankt während der Unterdruck-, Normaldruck- und Hochdruckphasen sowohl im Behandlungsraum als auch im Objekt und es kommt zu einer Materialbewegung, einer Lösung und
Mobilisierung von unerwünschten insbesondere giftigen Stoffen. Während sich das Objekt im Autoclaven mit Überdruck befindet und somit ein kontinuierlicher Luftstrom durch das Substrat in eine Richtung stattfindet, wird am oder im Objekt ein Unterdruck angelegt. Alternativ wird am oder im Objekt ein Überdruck angelegt, während sich das Objekt im Autoclaven mit Unterdruck befindet und somit ein kontinuierlicher Luftstrom durch das Substrat in einer Richtung stattfindet.
Die klimatischen Verhältnisse in dem Autoclav werden dem zu behandelnden Objekt angepasst. So wird z. B. bei der Behandlung von Holz ein ausreichend feuchtes Klima von 30 bis 65 % relative Luftfeuchte erzeugt und kontinuierlich kontrolliert.
Die genannten relativen Luftfeuchten werden auch während der Druck- oder Vakuumphasen konstant gehalten.
In der Unterdruckphase wird die relative Luftfeuchtigkeit durch direkte (Sprühung) oder indirekte (konditionierende Salze und Silikagele) Zufeuchtung gehalten. In der Druckphase wird die relative Luftfeuchtigkeit durch feuchteabsorbierende, konditionierte Salze indirekt gehalten.
Durch alternierende Druck- und Vakuumphasen findet eine kontinuierliche Veränderung der absoluten Feuchte im Kunst- und Werkmaterial statt. Weiterhin findet eine kontinuierliche Luftbewegung im Objekt statt, die zur zusätzlichen Mobilisierung und Abgasung der unerwünschten insbesondere giftigen Stoffe beiträgt. In einer Erweiterung des Verfahrens für Sonderfälle wird äußerlich am Objekt durch eine Glocke oder im Objekt durch Bohrung ein Vakuum gesetzt, während das Kunst- oder Werkmaterial im Autoclaven unter Druck gesetzt wird. Der so entstehende kontinuierliche Luftzug der Luftwäsche führt zur starken Erhöhung der Abgasungsrate. Andersherum kann am Objekt auch äußerlich durch eine Glocke oder innerlich durch Bohrung ein Überdruck angesetzt werden, während das Objekt im Autoclaven unter Unterdruck gesetzt wird.
Der Luftstrom wird jeweils über geeignete Filtersysteme abgeleitet.
Für bestimmte Objekte kann zur Erhöhung der Aufnahmekapazität der
Umgebungsluft im Autoclav eine zeitweise Druckerhöhung erfolgen.
Die Innenauskleidung des Autoclaven kann zur Erhöhung der Ausscheidungsrate der„Giftstoffe" mit austauschbaren Adsorbern und ggf. Absorbern erfolgen, deren Aufnahmebereitschaft und Aufnahmekapazität den herauszulösenden Mitteln angepasst werden.
Die zum Einsatz kommenden Autoclaven sind mit einem Umluftsystem
ausgestattet, um die an den zu dekontaminierenden Objekten vorbeigeführte Luftmenge zu erhöhen und eine permanente Luftzirkulation aufzubauen, die die Ausgasungsrate an der Objektoberfläche wiederum steigert. Zusätzlich oder alternativ wird die Luft innerhalb des Autoclaven durch Ventilator(en) umgewälzt.
Durch innerhalb oder aus den Autoclaven herausgeführten und wieder zugeführten Rohrleitungen, in denen ein Ventilator und ein Filtersystem installiert sind, wird die Umluft innerhalb des Autoclaven kontinuierlich von den aus den Objekten abgebauten Giftstoffen befreit.
Durch die genannten Adsorber- und/oder Absorbersysteme und durch die genannten Filter ist eine umweltgerechte Entsorgung der herausgelösten Stoffe möglich.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Dekontaminieren von Objekten wie Kunst- und
Kulturgegenständen und Werkmaterialien, um im Objekt enthaltene, unerwünschte insbesondere giftige Stoffe zu entfernen, dadurch gekennzeichnet, dass in einem das oder die Objekt(e) umgebenden Behandlungsraum eine gegenüber der Außentemperatur erhöhte Temperatur und/oder ein gegenüber dem Außendruck niedrigerer oder höherer Druck erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erhöhte Temperatur 25 bis 90 Grad, vorzugsweise 30 bis 60 Grad Celsius beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der niedrigere Druck 900 bis 100 mbar, vorzugsweise 500 bis 200 mbar beträgt.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der niedrige Druck schwankend geführt wird, insbesondere unterbrochen durch Normal- und/oder Hochdruckphasen.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Überdruck 1 - 20 bar, vorzugsweise 2 - 9 bar beträgt.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass im Behandlungsraum eine auf das oder die Objekt(e) eingestellte relative Luftfeuchte von 30 bis 80 %, vorzugsweise von 35 bis 75 %, erzeugt wird.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die relative Luftfeuchtigkeit während der Unterdruck-, Normaldruck- und Hochdruckphasen durch direkte Befeuchtung durch Sprühung und/oder indirekte Befeuchtung und Entfeuchtung durch Feuchte absorbierende Salze und Gele konstant gehalten wird.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die absolute Feuchtigkeit während der Unterdruck-, Normaldruck- und Hochdruckphasen sowohl im
Behandlungsraum als auch im Objekt schwankt und es zu einer
Materialbewegung, einer Lösung und Mobilisierung von unerwünschten insbesondere giftigen Stoffen kommt.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass am oder im Objekt ein Unterdruck angelegt wird, während sich das Objekt im Autoclaven mit Überdruck befindet und somit ein kontinuierlicher Luftstrom durch das Substrat in eine Richtung stattfindet.
10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass am oder im Objekt ein Überdruck angelegt wird, während sich das Objekt im Autoclaven mit Unterdruck befindet und somit ein kontinuierlicher Luftstrom durch das Substrat in einer Richtung stattfindet.
11. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekenn-zeichnet, dass im Behandlungsraum ein Absorber- und/oder ein Adsorbermaterial angeordnet wird, mit dem die aus dem/den Objekt(en) austretenden unerwünschten insbesondere giftigen Stoffe aufgefangen werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11, d ad u rch gekennzeichnet, dass das Absorber- und/oder Adsorbermaterial Aktivkohle aufweist.
13. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behandlungsraum zur Atmosphäre hin luftdicht abgeschlossen ist.
14. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Behandlungsraum von einem Autoclaven gebildet wird.
15. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die belastete Luft des Behandlungsraums insbesondere durch ein Umluftsystem regelmäßig insbesondere kontinuierlich oder diskontinuierlich abgesaugt und durch Filter gereinigt wird.
16. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dad urch
gekennzeichnet, dass die Luft innerhalb des Behandlungsraums während der Behandlung umgewälzt wird.
17. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass vor, während und/oder nach der Behandlung Werte der Luft innerhalb des Behandlungsraums und/oder der abgesaugten Luft und/oder des Objektes insbesondere des Dekontaminierungsgrades des Objektes und/oder des Absorber- und/oder Adsorbermaterials gemessen werden.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dad urch gekennzeichnet, dass das Verfahren entsprechend der gemessenen Werte gesteuert insbesondere automatisch geregelt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass nach den gemessenen Werten die Behandlungsdauer bestimmt wird.
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