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Dokumentenidentifikation DE19804508A1 12.08.1999
Titel Verfahren zum Begasen mit Nitroalkanen
Anmelder Binker Materialschutz GmbH, 90571 Schwaig, DE
Erfinder Binker, Gerhard, Dr., 90607 Rückersdorf, DE;
Binker, Joachim, 90518 Altdorf, DE
Vertreter Gaiser, H., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 90489 Nürnberg
DE-Anmeldedatum 05.02.1998
DE-Aktenzeichen 19804508
Offenlegungstag 12.08.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.08.1999
IPC-Hauptklasse A01N 33/18
Zusammenfassung Bei einem Verfahren zum Begasen gegen Schädlinge wird ein Nitroalkan als Begasungsmittel verwendet. Zur Wirksamkeitserhöhung wird die Temperatur erhöht und/oder ein Hilfsgas, wie Kohlendioxid, zusätzlich eingeleitet. Bei Bedarf wird das Nitroalkan vor dem Eintritt in den Behandlungsraum von Verunreinigungen befreit und am Ende der Einwirkzeit bei der Lüftung aus der Behandlungsatmosphäre so entfernt, daß es nicht in die Umwelt gelangt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Begasung von Schädlingen mit Nitroalkanen.

Die DE 33 26 927 A1 stellt ein Verfahren zum Begasen gegen Schädlinge mit Phosphorwasserstoff vor. Phosphorwasserstoff riecht jedoch unangenehm und im Rahmen von Begasungen kommt es sehr häufig zu problematischen Geruchsbelästigungen. Außerdem ist Phosphorwasserstoff korrosiv und so können Räume mit insbesondere elektrischen Anlagen, Computern, Steuerungseinheiten etc. nur mit Folgeschäden begast werden.

Auch Methylbromid (Brommethan) wird als Begasungsmittel eingesetzt (siehe Bausubstanz 7/92, S. 50 ff). Methylbromid ist jedoch als krebserzeugend und stark Ozonschicht-schädigend eingestuft und sein weiterer Einsatz weltweit unerwünscht. Weiterhin wurde Cyanwasserstoff und Acrylnitril gegen Schadinsekten eingesetzt (siehe z. B. DRP 700 469). Cyanwasserstoff weist jedoch eine zu hohe akute Toxizität für einen sicheren Transport zum Einsatzort unter heutigen Gesichtspunkten auf und desorbiert bei der Lüftung nur sehr schlecht, insbesondere aus feuchten Wänden. Acrylnitril ist kanzerogen.

Chlorierte Nitroverbindungen wurden in den 30-40iger Jahren gegen Tribolium confusum-Käfer-Adulte getestet. Nicht nachgewiesen wurde die Wirksamkeit gegen Eier, Larven und Puppen. Die Nitroverbindungen töteten (bei Einwirkzeiten von 5 Stunden) nachteiligerweise nur 95% der Käfer-Adulte ab (siehe H.H. Richardson, J. Econ. Ent, 35, 1942, S. 664 ff.). Trichlornitromethan (Chlorpikrin) wurde als Boden- und Raumbegasungsmittel bzw. als Warnstoff in Begasungsmitteln eingesetzt. Es ist in Deutschland zur Anwendung in der Schädlingsbekämpfung verboten.

Aufgabe der Erfindung war es deshalb, ein Begasungsverfahren mit Nitroverbindungen vorzuschlagen, welches 100%ig wirksam gegen alle Stadien von Schädlingen in Behandlungsräumen ist.

Die Aufgabe der Erfindung konnte dadurch gelöst werden, daß Nitroalkane (RNO2) als Begasungsmittel eingesetzt werden.

Die 100%ige Wirksamkeit wird insbesondere dann erreicht, wenn ct-Produkte von mehr als 50 g/m3 × h erreicht werden, insbesondere mehr als 275 g/m3 × h.

Um die Wirksamkeit der Nitroalkane noch zu steigern, kann der Behandlungsraum oder die Atmosphäre des Behandlungsraums bzw. das Behandlungsgut selbst noch zusätzlich erwärmt werden und/oder Kohlendioxid zugegeben werden. Als effektiv und wirtschaftlich haben sich Kohlendioxid-Beimischungen von ca. 0,1 bis ca. 35 Vol.-% erwiesen. Das Kohlendioxid setzt zu dem vorteilhafterweise auch die Brennbarkeit, Explosivität und Reaktivität des Nitroalkans herab. Wirkungssteigernd und wirtschaftlich sind bei der Nitroalkan-Begasung Temperaturerhöhungen der Begasungsatmosphäre oder deren Wände oder der zu begasenden Güter bis ca. 60°C, bevorzugt bis 42°C, insbesondere auf 25 bis 37°C. Erwärmt werden die Nitroalkane und/oder zugemischtes Kohlendioxid oder die Behandlungsraumluft, die Behandlungsraumwände und/oder sonstige im Behandlungsraum eingelagerte oder vorhandene Materialien oder Güter, jedoch nur so hoch, daß sich die Nitroalkane nicht zersetzen, verpuffen oder explodieren.

Um Wasserverlust beim Erwärmen, insbesondere bei der Begasung von Hölzern, Kunstwerken etc. bzw. Vorratsgütern auszuschließen, kann gleichzeitig noch geregelt befeuchtet werden. Bei der Begasung von Hölzern in Gegenständen wird bevorzugt bei der Temperaturerhöhung die relative Luftfeuchte gemäß den Keylwerth'schen Diagrammen erhöht.

Nitroalkane wirken vorteilhafterweise gegen alle Schädlinge, insbesondere gegen Insekten, Pilze und Bakterien. Besonders hervorzuheben ist die Wirksamkeit gegen Insekten, besonders gegen Vorratsschädlinge und Holzschädlinge, ganz besonders gegen Motten, Museumskäfer, Bockkäfer und Nagekäfer, außerordentlich gegen Hausbockkäfer (Hylotrupes bajulus L.) und Gewöhnlicher Nagekäfer (Anobium punctatum De Geer).

Vor dem Einleiten in den Behandlungsraum können die Nitroalkane noch entsprechend von Verunreinigungen befreit bzw. gereinigt werden, damit in den Behandlungsraum tatsächlich nur reines Nitroalkan eingeleitet wird. Das Reinigen kann mit z. B. Filtern auf Adsorbens-Basis erfolgen, z. B. mit Aktivkohle, Aluminiumoxid, Silikate, Molekularsiebe etc. oder mit Lösungen, wie leicht alkalische, z. T. wäßrige, Lösungen.

Nitroalkane stellen bei Normaltemperatur meist eine Flüssigkeit dar und müssen um als Schädlingsbekämpfungsgas wirksam zu werden, im Behandlungsraum gasförmig vorliegen. Es kann durch Erwärmen verdampft oder mittels Trägergase verdunstet werden. Als Trägergase eignen sich Stickstoff, Kohlendioxid, Edelgase oder sonstige Treibgase. Auch Luft ist geeignet.

Besonders bevorzugt werden die Nitroalkane von außerhalb in den Begasungsraum eingeleitet, wobei es bevorzugt in oder mittels Wärmetauschern verdampft wird und in Ausgestaltung der Erfindung auch gleich mit Kohlendioxid-Gas vermischt wird. Es kann über Schlauchleitungen, Rohre oder sonstige Zuführungen in den Behandlungsraum eingeleitet oder verteilt werden, so daß das Begasungspersonal nicht mit ihm in Berührung kommt. Zur räumlichen Verteilung im Behandlungsraum eignen sich auch Ventilatoren oder sonstige Fördereinheiten.

Üblicherweise bewegen sich die Konzentrationen von Nitroalkanen von 10 ppm bis 600 g/cbm. Insbesondere gegen Pilze müssen höhere Konzentrationen eingesetzt werden, bevorzugt ab 20 g/cbm bis ca. 600 g/cbm. Gegen die meisten Käfer und ihre Stadien sowie Milben und ihre Stadien bzw. Motten und ihre Entwicklungsstadien sind Konzentrationen von 0,1 g/cbm bis 100 g/cbm für eine vollständige Abtötung innerhalb 2 bis 200 Stunden ausreichend. Diese Konzentrationen lassen sich entsprechend durch Zumischen von anderen Begasungsmitteln, wie Kohlendioxid oder von Acetaten oder Sulfurylfluorid sowie durch Erhöhung der Behandlungsraumtemperatur senken.

Als Nitroalkane können kettige oder verzweigte Nitroalkane verwendet werden: RNO2, wobei R=Alkyl, organischer Rest. Ein Wasserstoffatom oder Wasserstoffatome des organischen Restes kann/können substituiert sein, z. B. durch CN-Gruppen oder sonstige funktionelle Gruppen (wie O-R', wobei R' ebenfalls ein organischer Rest sein kann), jedoch nicht durch Halogene.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend aufgeführten Beispielen und den Unteransprüchen.

Beispiel 1

In einem Lager für Tabakballen liegt Befall durch den Tabakkäfer (Lasioderma serricorne) vor. Das Lager wird gegen Gasverlust hinreichend abgedichtet und Nitroethan eingeleitet. Die Temperaturen im Tabaklager tags und nachts schwanken zwischen 15 bis 18°C. Das Nitroethan wirkt mit einer Anfangsgaskonzentration von 15 g/cbm innerhalb von 72 Stunden ein. Nach dieser Einwirkzeit wird das Tabaklager gelüftet, restliches Nitroethan in der Lagerluft entfernt. Eine Überprüfung zeigt, daß alle Tabakkäfer inkl. ihrer Entwicklungsstadien abgestorben sind.

Beispiel 2

In einer Getreidemühle liegt Befall durch Kornkäfer (Sitophilus granarius) sowie durch Motten (Ephestia cautella, Plodia interpunctella) vor. Die Raumluft sowie die Wände der Mühle werden mit Wärmetauschern erwärmt und beim Erreichen des Temperaturbereichs von 32 bis 37°C, insbesondere an den Wänden, Ritzen und Spalten, wird Kohlendioxid aus einem Tank verdampft und gasförmig, ggfs. erwärmt, in die Getreidemühle eingeleitet. Beim Erreichen einer Kohlendioxid-Gaskonzentration von 2 bis 4 Vol.-% wird das Kohlendioxid-Einleiten unterbrochen und Nitromethan eingeleitet, bis die Gaskonzentration des Nitroalkans in der Behandlungsgasatmosphäre bei ca. 90 g/cbm liegt. Nach einer Einwirkzeit von 24 bis 48 Stunden, je nach Gasverlust durch Wind etc., wird dann die Getreidemühle gelüftet und alle Kornkäfer und Motten inkl. ihrer Entwicklungsstadien sind tot. Die Mühle ist von Schädlingen befreit.

Beispiel 3

In einem Kircheninnenraum liegt Befall durch Anobium punctatum De Geer vor. Der Kirchenraum wird abgedichtet und Nitrobutan eingeleitet. Das Nitrobutan wird über einen Wärmetauscher verdampft, bevor es gastörinig in die Kirche strömt. Zwischen Wärmetauscher und Kircheninnenraum ist noch ein Gasfilter eingebaut, in dem das Nitrobutan nochmals gereinigt wird und von Verunreinigungen befreit wird. Bevorzugt wird als Filtermedium ein Molekularsieb verwendet. Sobald die Nitroalkan-Gaskonzentration 6 g/cbm erreicht hat, wird kein weiteres Nitrobutan mehr eingeleitet und nach einer Einwirkzeit von 60 Stunden wird die Kirche gelüftet. Dabei wird das Nitrobutan/Luft-Gemisch durch eine Lösungsmittelrückgewinnungsanlage geleitet. Das Nitrobutan wird dabei entweder kryogen verflüssigt oder verfestigt bzw. auf einem Adsorbens aufgebracht. Das verflüssigte oder adsorbierte Nitrobutan kann erneut für eine Begasung verwendet werden und falls es auf einem Adsorbens aufgebracht wurde, kann es z. B. durch Aufheizen des Adsorbens wieder freigesetzt werden und so ebenso erneut für eine Begasung verwendet werden. Nach vollständiger Lüftung der Kirche sind alle Holzschädlinge inkl. ihrer Entwicklungsstadien, also Adulte und auch Eier, Puppen und Larven, tot.

Beispiel 4

In einem Folienzelt sind von Kleidermotten und Pelz- sowie Teppichkäfer befallene Textilien eingebracht. Das Folienzelt ist hinreichend gasdicht. Es wird 1-Nitropropan eingeleitet, bis dessen Gaskonzentration bei ca. 18 g/cbm liegt. Nach einer Einwirkzeit von 62 Stunden wird dann das Folienzelt gelüftet und alle Kleidermotten und Pelz- sowie Teppichkäfer inkl. ihrer Entwicklungsstadien sind tot und die Textilien desinsektiert.

Beispiel 5

In einer Kirche liegt im Innenraum Befall durch Anobium punctatum De Geer vor und im Dachraum incl. Turm herrscht Hausbockbefall vor. Die Kirche wird abgedichtet und Nitropentan eingeleitet. Das Nitropentan wird über einen Wärmetauscher verdampft, bevor es gasförmig in die Kirche strömt. Zwischen Wärmetauscher und Kircheninnenraum ist noch ein Gasfilter eingebaut, um das Nitropentan nochmals zu reinigen und von Verunreinigungen zu befreien. Sobald die Nitroalkan-Gaskonzentration 25 g/cbm erreicht hat, wird kein weiteres Nitropentan mehr eingeleitet und nach einer Einwirkzeit von 64 Stunden wird die Kirche gelüftet. Dabei wird das Nitropentan/Luft-Gemisch durch eine Lösungsmittelrückgewinnungsanlage geleitet. Das Nitropentan wird dabei kryogen verflüssigt oder verfestigt und so kann es erneut für eine Begasung verwendet werden. Nach vollständiger Lüftung der Kirche sind alle Holzschädlinge inkl. ihrer Entwicklungsstadien, also Adulte und auch Eier, Puppen und Larven, tot.

Beispiel 6

In einem Kirchenraum ist ein Hochaltar von Holzschädlingen, insbesondere Anobium punctatum, befallen. Der Hochaltar wird in Folie eingekleidet und Nitroethan eingeleitet, bis dessen Konzentration sich bei ca. 65 g/cbm einpendelt. Nach 49 Stunden Einwirkzeit wird das Nitroalkan/Luft-Gemisch abgesaugt und der Nitroalkan-Anteil thermisch oder oxidativ oder thermokatalytisch oder katalytisch in einem Apparat zersetzt.

Beispiel 7

Kaffeebohnen sind von Motten, insbesondere Sitotroga cerealella, befallen. Die Bohnen werden in eine Druckkammer verbracht und Nitromethan eingeleitet, wobei ein Überdruck von 5 bar und eine Nitroalkan-Konzentration (Nitromethan-Konzentration) von 2 g/cbm eingestellt wird. Nach einer Einwirkzeit von 4 Stunden wird der Druck entspannt, die Druckkammer geöffnet und die Bohnen entnommen. Sie sind schädlingsfrei und weisen nur einen Rückstand von 0,002 mg Nitromethan/kg auf.

Beispiel 8

In einem Wohngebäude findet sich Befall durch Kugelkäfer (Gibbium psylloides) sowie durch den Messingkäfer (Niptus hololeucus), insbesondere in den Zwischendecken der einzelnen Geschosse. In die Zwischendecken werden von oben oder unten oder seitlich Löcher gebohrt und über Schlauchleitungen ein heißes Gemisch von Nitrobutan/Kohlendioxid eingeleitet. Es stellt sich ein Gasgemisch im Deckenbereich mit ca. 5 Vol.-% Kohlendioxid und 5 g Nitroalkan pro cbm ein. Nach einer Einwirkzeit von 48 Stunden wird gelüftet und Preßluft in den Deckenhohlraum eingeblasen. Das Wohngebäude ist vom Hausungeziefer befreit.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Begasen gegen Schädlinge, insbesondere gegen Vorrats-, Textil-, Gesundheits-, Erd- und Holzschädlinge, wie Pilze, Insekten und Nager, durch Einleiten eines Begasungsmittels in einen hinreichend abgedichteten Raum, wie Gebäude, Mühle, Lager, Kammer, Folienzelt, Sackstapel, Silozelle, Container, abgeplanter Boden, Museums- oder Kirchenraum sowie in andere zu entwesende Hohlräume und Räumlichkeiten, wie Zwischendecken, Schiffe, Flugzeuge, Kraftfahrzeuge und Waggons, dadurch gekennzeichnet, daß als Begasungsmittel ein Nitroalkan oder ein Gemisch von Nitroalkanen verwendet wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich die Temperatur im Behandlungsraum vor und/oder während des Verfahrens erhöht und/oder ein weiteres Hilfsgas eingeleitet wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfsgas Kohlendioxid und/oder Stickstoff und/oder ein Acetat und/oder Edelgas und/oder Sulfurylfluorid eingeleitet werden.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nitroalkan-Konzentrationen zwischen 10 ppm und 600 g/cbm, bevorzugt zwischen 0,1 g/cbm und 100 g/cbm liegen und bevorzugt ct-Produkte von mehr als 50 g/m3 × h erreicht werden, insbesondere mehr als 275 g/m3 × h.
  5. 5. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Raumtemperatur auf 25 bis 60°C, bevorzugt auf 25 bis 37°C erhöht wird.
  6. 6. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das/die Nitroalkan/e vor dem Einleiten in den Behandlungsraum von Verunreinigungen oder Nebenprodukten befreit wird/werden, so daß nur reines/e Nitroalkan/e in den Behandlungsraum strömt/en.
  7. 7. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der Einwirkzeit des Nitroalkans/der Nitroalkane der Behandlungsraum so gelüftet wird, daß kein Nitroalkan/keine Nitroalkane in die Umwelt gelangt/en, insbesondere das Nitroalkan oder Nitroalkangemisch aus dem Behandlungsgas/Luft-Gemisch herausgefiltert oder zurückgewonnen wird.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Nitroalkan/die Nitroalkane aus dem Behandlungsgas/Luft-Gemisch auskondensiert oder ausgefroren wird/werden, insbesondere mittels tiefkaltem Stickstoff- und so zurückgewonnen wird/werden.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterung/das Zurückgewinnen adsorbtiv, thermisch, katalytisch, thermokatalytisch oder cryogen erfolgt.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das/die Nitroalkan/e vor dem Einleiten in den Behandlungsraum von Verunreinigungen oder Nebenprodukten durch Adsorbentien, wie Aktivkohle, Aluminiumoxide, Silikate, Molekularsiebe, oder leicht alkalische, insbesondere wäßrige, Lösungen befreit wird/werden.






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