Dezynsekcja młynów wysoką temperaturą

Dezynsekcja młynów wysoką temperaturą

Prof. dr hab. Stanisław Ignatowicz
SGGW 
Katedra Entomologii Stosowanej
Ul. Nowoursynowska 159
02-787 Warszawa

Temperatura jest najważniejszym czynnikiem otoczenia, który określa możliwości przeżycia i tempo rozmnażania się szkodników magazynowych, a w końcu - rozmiary szkód, jakie one powodują. Owady z łatwością przystosowują się do różnych warunków środowiskowych, ale zakres temperatur im sprzyjający jest raczej wąski (Tab. 1). Większość owadów szkodników produktów przechowywanych preferuje temperatury w zakresie 13 o C-35 o C. Powyżej i poniżej tego zakresu możliwości rozwoju populacji szkodników są znacznie ograniczone, a temperatury ekstremalne powodują śmierć owadów, dlatego wysoka temperatura może być stosowana w celu zwalczania owadów i roztoczy w wielu zakładach przemysłu spożywczego i paszowego, w młynach, a także w niektórych towarach (np. w ziarnie).

Tab. 1. Wpływ temperatury na szkodniki magazynowe

Strefa Zakres temperatur ( o C) Skutki
Letalna powyżej 62 Śmierć w ciągu <1 minuty
od 50 do 62 Śmierć w ciągu <1 godziny
od 45 do 50 Śmierć w ciągu <1 dnia
od 35 do 42 Populacja wymiera, owady wyszukują chłodnych miejsc
Suboptymalna 35 Maksymalna temperatura dla rozmnażania
od 32 do 35 Powolny wzrost liczebności populacji
Optymalna od 25 do 32 Maksymalny wzrost liczebności populacji
Suboptymalna od 13 do 25 Powolny wzrost liczebności populacj
Letalna od 5 do 13 Powolne wymieranie
od 3 do 5 Brak ruchliwości szkodników
od -10 do -5 Śmierć w ciągu tygodni lub miesięcy w zależności od aklimatyzacji
od -25 do -15 Śmierć w ciągu <1 godziny

Jeśli temperatura zostanie sztucznie podniesiona w wyniku ogrzewania powyżej 35 o C, wówczas szkodniki znajdą się w warunkach dla nich stresowych. Owady nie są odporne na ciepło, gdyż nie mają zdolności obniżania temperatury ciała. Po prostu, nie są zdolne do pocenia się i szybko giną, jeśli wystawione są na wysokie temperatury.

Letalne dla owadów temperatury są powyżej 45 o C (Tab. 2). W temperaturze 56-58 o C białkowe składniki ciała owadów, w tym enzymy, są nieodwracalnie niszczone w ciągu pół godziny, następnie ubywa wody i zmienia się pH płynów ustrojowych. Jaja i larwy są najbardziej wrażliwymi stadiami owadów, a dorosłe i poczwarki są najbardziej tolerancyjne, szczególnie wtedy, gdy stosowane są w zabiegu temperatury niższe niż 48 o C. Temperatury nie powinny przekroczyć poziomów powyżej 60 o C z powodu niebezpieczeństwa uszkodzenia konstrukcji budynku, maszyn i przedmiotów, które są wrażliwe na wysoką temperaturę. Należy dbać, aby osiągnąć temperaturę 48-50 o C i wyższą we wszystkich częściach budynku, aby szkodniki ukryte w szczelinach, szparach, towarach, pod drewnem i pod innymi przedmiotami zostały uśmiercone.

Zastosowanie wysokich temperatur w celu dezynsekcji pomieszczeń z produktami nie jest nową metodą zwalczania szkodników magazynowych. Ogrzewanie ziarna do temperatury 69 o C w celu zniszczenia skośnika zbożowiaczka ( Sitotroga cerealella ) po raz pierwszy zastosowano we Francji już w 1962 r. W Ohio w 1835 r. ogrzewano pomieszczenia z pszenicą do temperatury 57 o C, aby zniszczyć wołka ( Sitophilus ). Ogrzewanie młynów było w Stanach Zjednoczonych powszechną praktyką w latach 1910-1930. Popularność metody zmniejszyła się znacznie z wprowadzeniem szybko działających gazowych środków ochrony roślin.

Tab. 2. Temperatury maksymalne ( o C) powodujące 100% śmiertelności szkodników magazynowych po 48 godzinach lub 1 godzinie

Szkodnik Po 48 godzinach po 1 godzinie
Wołek zbożowy +43 +49
Wołek ryżowy +45 +51
Wołek kukurydzowy +47 +53
Spichrzel surynamski +42 +55
Rozpłaszczyk rdzawy +40 +50
Trojszyk ulec +40 +47
Ukrytek mauretański +41 +48
Żywiak chlebowiec +47 +57
Strąkowiec grochowy +44 +49

Obecnie stosowane są dwie technologie wykorzystania ogrzewania przeciwko szkodnikom magazynowym:

Pierwsza technologia (Temp-Air) polega na wykorzystaniu opalanych gazem ziemnym, propanem lub ropą pieców, które są umieszczane na zewnątrz budynku zabiegowego. Pobrane z zewnątrz i ogrzane powietrze jest wprowadzane do budynku za pomocą przewodów dystrybucyjnych zainstalowanych na stałe lub chwilowo. Temperatura w budynku wzrasta o 10 o C w ciągu jednej godziny. Gdy temperatura osiągnie poziom 60 o C, wówczas grzejniki wyłącza się i temperaturę utrzymuje się przez określony okres czasu. Temperatura wewnątrz pomieszczeń jest monitorowane, a każde chłodne miejsce, w którym mogą ukryć się szkodniki, jest likwidowane.

Początkowa temperatura musi być znacznie wyższa niż 50 o C, aby zapewnić, żeby ogrzewane do letalnej temperatury powietrze dotarło do wszystkich części budynku. Tak gorące powietrze jest niebezpieczne i może powodować szkodzenia poprzez przegrzanie części budynku i wrażliwych na wysoką temperaturę sprzętów. Utrzymanie wymaganej temperatury jest trudne, gdyż gorące powietrze z jednego źródła zewnętrznego musi być rozprowadzone po licznych piętrach i częściach budynku, gdzie temperatura może być różna. Inną wadą tej metody jest to, że gorące powietrze zwykle przemieszcza się do góry, pod sufit, a powinno być skierowane na podłogę, gdzie jest najbardziej potrzebne. Zapotrzebowanie na energię jest zwykle wysokie, gdyż pobrane z zewnątrz powietrze o temperaturze otoczenia musi być ogrzane do temperatury zabiegowej, zanim zostanie wprowadzone do budynku. Zaletą metody jest to, że w czasie ogrzewania powstaje wewnątrz budynku większe ciśnienie niż na zewnątrz, w wyniku czego chłód nie wnika do wewnątrz przez nieszczelności.

Druga technologia, zwana ThermoNox, polega na zastosowaniu małych, ruchomych i elektrycznych grzejników, które w celu przeprowadzenia zabiegu są umieszczane wewnątrz budynku. W tym przypadku dobrą i równomierną dystrybucję ciepła zapewnia się za pomocą wentylatorów, które są rozmieszczane w celu podtrzymania optymalnej cyrkulacji powietrza wewnątrz.

Technologia Thermonox została opracowana do zastosowań w przemyśle młynarskim. W młynach zwraca się szczególną uwagę na niebezpieczeństwo związane z wybuchowością pyłu. W Europie grzejniki muszą być zgodne z przepisami UE 94/9/EG (także znanymi jako ATEX 100 a ), dotyczącymi urządzeń używanych w wybuchowej atmosferze. Grzejniki są tak zbudowane, że spełniają wymagania klasyfikacji ex II 3 D zgodnie z 94/9/EG, co oznacza, że mogą pracować w Strefie 22 (strefa narażona na wybuchy pyłów).

Technologia ogrzewania nie wymaga gazoszczelności pomieszczeń, ale budynki muszą być odpowiednio przygotowane , aby nie tracić ciepła. Ze względów ekonomicznych należy najpierw zrobić wszystko, aby wykorzystać wewnętrzne ciepło obiektu (ciepło produkcji), które wytwarzane jest przez maszyny. W tym celu należy okna, drzwi, otwory wentylacyjne i inne większe otwory należy szczelnie zamknąć na 2-3 dni przed zabiegiem. W niektórych pomieszczeniach produkcyjnych jest dostępne ciepło z konwertorów ciepła i powinno być równomiernie rozmieszczone w pomieszczeniach, które będą ogrzewane, aby wspomóc proces.

Proces produkcyjny w zakładzie musi być zatrzymany. Linie produkcyjne, mieszalniki i inne maszyny, systemy transportu, silosy itp. muszą być wyłączone. Produkty takie jak zboże, mąka, opakowane towary i materiał opakowaniowy (np. palety drewniane) należy usunąć z pomieszczeń, które będą ogrzewane. Nic nie można pozostawić na podłodze, gdyż owady mogą tu znaleźć kryjówkę.

Wrażliwe na ciepło przedmioty (np. cylindry z gazem pod ciśnieniem, palne lub wybuchowe składniki płynne i podobne niebezpieczne przedmioty) należy usunąć z pomieszczeń, w tym również biurowych, jeśli będą ogrzewane. Należy jednak zwrócić tu uwagę na te przedmioty, które mogą być zasiedlone przez owady. W razie potrzeby te produkty i materiały mogą być dezynsekowane oddzielnie, aby zapobiec ponownemu porażeniu ogrzewanych pomieszczeń.

Cały budynek, włączając wszystkie maszyny, należy dokładnie wyczyścić odkurzaczem. Maszyny i transportery muszą być opróżnione na okres zabiegu. Kompresory powietrza należy wyłączyć, a zbiorniki sprężonego powietrza opróżnić. Urządzenia elektroniczne należy odłączyć od źródła energii. Mogą pozostać w ogrzewanym pomieszczeniu lub można je usunąć. System do gaszenia ognia (działający automatycznie w razie podniesionej temperatury) musi być również wyłączony.

Instalację grzejników, wentylatorów i innych urządzeń wykonuje wyspecjalizowana firma zwalczająca szkodniki, która zna zachowanie się owadów, plan pomieszczeń oraz zasady przepływu gorącego powietrza i jego równomierne rozmieszczania. Jeden grzejnik (Ryc. 1) wystarcza na ogrzanie od 250 do 500 m 3 w zależności od okoliczności. Wentylatory podłogowe zaopatrzone w specjalne ekrany powietrzne są pomocne w równomiernym rozmieszczeniu gorącego powietrza do różnych części pomieszczenia.

Grzejniki i wentylatory podłogowe są rozmieszczane zgodnie z daną sytuacją w budynku i pomieszczeniach zabiegowych i następnie podłączane do źródła prądu elektrycznego. Przedłużacze łączą się ze specjalną elektryczną tablicą rozdzielczą. Moc źródła energii elektrycznej musi być bardzo dokładnie wyliczona przed zabiegiem, aby zapewnić przebieg procesu ogrzewania bez przerw. Pobór energii elektrycznej podczas tego rodzaju zabiegu ogrzewania wynosi w normalnych warunkach około 2-4 kWh na każdy m 3 pomieszczenia.

W omawianej metodzie tylko powietrze wewnątrz budynku jest ogrzewane, a bardzo wysoka temperatura w czasie zabiegu nie jest konieczna, wystarcza 50-55 o C. Każdy grzejnik wywołuje cyrkulację powietrza wewnątrz budynku, co wiąże się z niskim zużyciem energii.

Grzejnik działa następująco: osiowy wentylator zasysa powietrze przy poziomie podłogi i przemieszcza nad elementami grzejnymi. Ogrzane powietrze opuszcza górną część grzejnika równolegle do podłogi. W czasie zabiegu ogrzewania temperatura jest bezpośrednio kontrolowana. Każdy grzejnik automatycznie monitoruje i kontroluje temperaturę ogrzanego powietrza i, w konsekwencji, powietrza danego piętra, pomieszczenia lub części budynku. Dwa grzejniki mogą być łatwo zainstalowane w taki sposób, że zmagają ogrzewanie. Jest to bardzo pomocne w przypadku zabiegu, na przykład, w zbiorniku na mąkę, który jest kilkupiętrowej wysokości.

Dzięki budowie grzejnika i jego deflektorom, ruch powietrza i ciepło są kierowane na podłogę. Jest to wielka zaleta urządzenia, gdyż ogrzane owady będą wychodzić z maszyn, krez, przewodów i w końcu spadną na podłogę i nie uciekną do chłodniejszych miejsc.

Temperatura krążącego powietrza jest kontrolowana termostatami, które znajdują się w każdym grzejniku. Gdy temperatura pomieszczenia osiągnie wartość 55 o C, termostat wyłącza elementy grzejne. Dystrybucja powietrza jest wspomagana przez dodatkowe wentylatory podłogowe. Czas trwania zabiegu powinien wynosić 24-48 godzin w zależności od miejscowej sytuacji. Jeśli tylko temperatura obniży się, elementy grzejne włączają się ponownie i podnoszą temperaturę w pomieszczeniu do wartości letalnej (50-55 o C). W przypadku awarii, jeśli temperatura powietrza w grzejniku przekroczy 140 o C, temperaturowy wyłącznik bezpieczeństwa automatycznie odłączy grzejnik od źródła energii.

Grzejnik jest zaopatrzony w dwa kółka i rączkę, co ułatwia łatwe jego przemieszczanie podczas procesu ogrzewania. Taka budowa grzejnika ułatwia nawiewanie gorącym powietrzem bezpośrednio na skupione wyposażenie o niskim przewodnictwie ciepła.

Identyfikacja obszarów krytycznych , w których owady mogą się ukryć i przeżyć, jest jednym z najważniejszych zadań podczas procesu ogrzewania. Trudne obszary mogą zostać określone poprzez stałe odczytywanie temperatury (co 2-4 godziny) we wszystkich traktowanych strefach. Monitoring jest wykonywany przy pomocy digitalnych termometrów na podczerwień. Przechodząc się po pomieszczeniach zabiegowych, następujące miejsca z niską temperaturą mogą być łatwo stwierdzone: okolice okien,przewody wodociągowe, ściany zewnętrzne, piwnica z wyposażeniem, itp.

Oprócz tych miejsc, owady próbują się także ukryć pod paletami drewnianymi stojącymi na podłodze, pod kawałkami materiału, szczotkami, szufelkami leżącymi na podłodze, w maszynach lub na parapetach okiennych. Próbują uciec pod lub do kubłów na śmieci, zbiorników na wodę lub w różne materiały izolujące (worki, kartony, itp.). Wszystkie te przedmioty muszą być usunięte, zanim rozpocznie się ogrzewanie. Jeśli pojedyncze przedmioty zostaną tak umieszczone, że zagwarantowana będzie dobra penetracja ciepła (np. pojedynczy pakunek na powierzchni metalowej), wtedy mogą pozostać w pomieszczeniu zabiegowym.

Podczas całego okresu ogrzewania, regularne inspekcje ogrzewanych pomieszczeń w celu stwierdzenia, czy dystrybucja ciepła jest równomierna, i w celu wykrycia zimnych stref, są obowiązkowe.

Powrót

Strona należy do DDD Green Clean. Copyright (c) 2008. Wszelkie prawa zastrzeżone.