NL8102942A

NL8102942A - Soil sterilisation with methyl isothiocyanate - applied in molten form

Info

Publication number: NL8102942A
Application number: NL8102942A
Authority: NL
Original assignee: Nationale Cooeperatieve Aan En
Priority date: 1981-06-18
Filing date: 1981-06-18
Publication date: 1983-01-17

Abstract

Sterilisation of soil with methyl isothiocyanate (I) is effected by heating (I) to above its m.pt., metering it out in the liq. phase, and applying it to the ground. The process avoids use of organic solvents. The molten (I) may be applied directly to the soil or it may be injected into a (pref. warm) water stream for spraying onto the soil. Suitable appts. comprises a heated tank which dispenses molten (I) via a valve to a water conduit having one or more spray nozzles, pref. designed for subsurface operation. The treated soil may be covered with a plastics sheet.

Description

Μ- * -1- Μ Κοη/ΗΗ,32Μ- * -1- Μ Κοη / ΗΗ, 32

Werkwijze en inrichting voor het ontsmetten van grond.Method and device for soil disinfection.

De uitvinding betreft een werkwijze voor het ontsmetten van grond raiddels raethylisothiocyanaat.The invention relates to a method for the disinfection of raw materials of raethylisothiocyanate.

Bij de bekende werkwijze wordt grond ontsmet mid-dels methylisothiocyanaat, dat in de grond ontstaat uit een 5 chemische verbinding of dat opgelost is in een organisch op-losmiddel. Bekend is en veel toegepast wordt monara, bestaande uit een mengsel van ongeveer 50% water en ongeveer 50% methyldithiocarbonaatzout, waaruit na inbrenging m de grond circa 25% methylisothiocyanaat en circa 25% ongewenst residu-10zout ontstaat. Verder is het bekend een eenheid methyliso-thiocyanaat op te lossen in bijvoorbeeld vier eenheden D.D. of een ander in de bodem ongewenst oplosmiddel.In the known method, soil is disinfected by means of methyl isothiocyanate, which arises in the soil from a chemical compound or which is dissolved in an organic solvent. Monara is known and widely used, consisting of a mixture of about 50% water and about 50% methyl dithiocarbonate salt, from which, after introduction into the soil, about 25% methyl isothiocyanate and about 25% undesired residue salt are formed. It is further known to dissolve a unit of methylisothiocyanate in, for example, four units of D.D. or any other undesirable solvent in the soil.

De uitvinding verschaft een werkwijze, die de be-zwaren van ongewenste grondverontreiniging niet of althans 15 veel minder heeft. Daartoe wordt het methylisothiocyanaat tot boven zijn smeltpunt verwarmd, in vloeibare fase gedoseerd en dan aan de grond toegevoerd. Bij deze werkwijze zijn geen extra, de grond verontreinigende oplosmiddelen of hulpstoffen nodig. Het vloeibaar maken van het methylisothiocyanaat is 20 gemakkelijk, omdat het smeltpunt op ongeveer 35°C ligt.The invention provides a method which has no, or at least much less, objections to undesired soil contamination. To this end, the methyl isothiocyanate is heated to above its melting point, dosed in liquid phase and then fed to the soil. This method does not require additional soil-contaminating solvents or auxiliaries. Liquefaction of the methyl isothiocyanate is easy because the melting point is about 35 ° C.

De uitvinding betreft en verschaft tevens een inrichting voor het uitvoeren van de uitgevonden werkwijze.The invention also relates to and provides an apparatus for carrying out the invented method.

De uitvinding zal in de hierna volgende beschrij-ving aan de hand van een tekening worden verduidelijkt.The invention will be elucidated in the following description with reference to a drawing.

25 In de tekening stellen schematisch voor: figuren 1 en 2 een perspectivisch, respectievelijk een zijaanzicht van een inrichting voor het uitvoeren van een voorkeurswerkwijze volgens de uitvinding, figuur 3 detail III op grotere schaal, 30 figuur 4 een doorsnede over de lijn IV-IV van figuur 2, figuur 5 de doorsnede van figuur 4 bij een nog verder ontwikkelde werkwijze volgens de uitvinding, figuur 6 een zijaanzicht van een andere inrichting 35 voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding, 8102942 -2- ϊ * figuur 7 een doorsnede over de lijn VII-VII van figuur 6, en figuren 8 en 9 elk schematise!* een perspeetivisch aanzicht van telkens een andere inrichting volgens de uitvin-5 ding.In the drawing schematically represent: figures 1 and 2 a perspective and a side view of a device for carrying out a preferred method according to the invention, figure 3 detail III on a larger scale, figure 4 a section along the line IV-IV of figure 2, figure 5 the cross section of figure 4 in a still further developed method according to the invention, figure 6 a side view of another device 35 for carrying out the method according to the invention, 8102942 -2- ϊ * figure 7 a cross section along the line VII-VII of figure 6, and figures 8 and 9 each schematically show a perspective view of each different device according to the invention.

Bij de werkwijze volgens de figuren 1-4 wordt een wagen 1, bijvoorbeeld een trekker, met wielen 2 over de te ontsraetten grond 3 gereden, waaraan een gestel 4 met conven-tionele ophanginrichting 5 niveauinstelbaar is opgehangen. lOHet gestel 4 draagt een watertank 6, een op de watertank 6 aangesloten pomp 7, een op de drukzijde van de pomp 7 aangesloten, van op zich bekende verwarmingsmiddelen 8 voorzien verwarmingsapparaat 9, dat het uit de tank 6 gepompte water 10 opwarmt, een reservoirdrager 11 voor het opnemen van een 15methylisothiocyanaatreservoir 12, dat voorzien is van een electrische verwarmingsspiraal 13 of andere verwarmingsmiddelen voor het verwarmen van het methylisothiocyanaat tot boven 35°C, bijvoorbeeld 50°C, zodat dit vloeibaar wordt, en een of meerdere tot in de grond 3 te brengen, over de zijbreedte 20verdeelde ganzevoeten 14, waarvan telkens een achterwaarts gericht, in de grond 3 gehouden mondstuk 15 aangesloten is op een gemeenschappelijke leiding 16. De leiding 16 wordt door het verwarmingsapparaat 9 gevoed via een regelkraan 17, waar-mee het waterdebiet instelbaar is, terwijl de hoeveelheid 2Smethylisothiocyanaat, die vanuit het methylisothiocyanaatre-servoir 12 aan de door de gemeenschappelijke leiding 16 stro-mende waterstroom wordt toegevoerd, ingesteld wordt middels een regelkraan 18. Het methylisothiocyanaat-watermengsel - heeft een· eenheid methylisothiocyanaat tegen bijvoorbeeld 500 30eenheden water. Het mondstuk 15 versproeit het mengsel volgens stralen 54.In the method according to figures 1-4 a carriage 1, for instance a tractor, with wheels 2 is driven over the soil 3 to be decontaminated, from which a frame 4 with conventional suspension device 5 is suspended in a level-adjustable manner. The frame 4 carries a water tank 6, a pump 7 connected to the water tank 6, a heating device 9 connected to the pressure side of the pump 7 and provided with heating means 8 known per se, which heats the water 10 pumped out of the tank 6, a reservoir carrier 11 for receiving a 15-methyl isothiocyanate reservoir 12, which is provided with an electric heating coil 13 or other heating means for heating the methyl isothiocyanate above 35 ° C, for example 50 ° C, so that it liquefies, and one or more into the ground 3, goose feet 14 distributed over the side width 20, each of which a rearwardly directed nozzle 15 held in the ground 3 is connected to a common pipe 16. The pipe 16 is fed by the heating device 9 via a control valve 17, with which the water flow rate is adjustable, while the amount of 2Smethylisothiocyanate leaving from the methylisothiocyanate reservoir 12 to the common an appropriate line 16 flowing water stream is supplied, is adjusted by means of a control valve 18. The methylisothiocyanate-water mixture - has a unit of methylisothiocyanate against, for example, 500 units of water. The nozzle 15 sprays the mixture according to jets 54.

Ondertussen rijdt de wagen 1 in pijlrichting 19 over de grond 3, zodat op een diepte b banen 20 van methyl-isothiocyanaat-watermengsel aan de grond worden toegevoegd. 35Aangezien het methylisothiocyanaat de neiging heeft zich al verdampend ten dele opwaarts te verplaatsen en dan althans ten dele tot in de atmosfeer terecht te komen, verdient het de voorkeur volgens figuur 5 na het inbrengen of eventueel 8102942 -3- * * gelijkfcijdig, de grond 3 met zoveel spoelwater 21 te be-sproeien, bijvoorbeeld met een sproeibuis 22 van een statio-naire regeninstallatie in een warenhuis of van een rijdende tankwagen, dat het methylisothiocyanaat naar grotere diepte 5 zakt. Terwijl het zich bijvoorbeeld eerst tussen de diepte b = 20 cm en de diepte c = 35 cm bevindt, wordt het dan weer verspreid tussen de diepte b en een diepte d = 60 cmr althans iets minder diep dan de grondwaterdiepte of drainagediepte.In the meantime, the carriage 1 moves in the direction of arrow 19 over the ground 3, so that tracks 20 of methyl isothiocyanate-water mixture are added to the ground at a depth b. 35 Since the methyl isothiocyanate tends to evaporate partly upwards and then at least partly enter the atmosphere, it is preferable according to figure 5 after introduction or possibly 8102942 -3- * * simultaneously, the soil 3 spray with so much rinse water 21, for example with a spray pipe 22 from a stationary rain installation in a department store or from a moving tank truck, that the methyl isothiocyanate drops to a greater depth. For example, while it is first between the depth b = 20 cm and the depth c = 35 cm, it is then spread again between the depth b and a depth d = 60 cmr, at least slightly less deep than the groundwater depth or drainage depth.

Zoals figuur 3 toont, bestaat elk mondstuk 15 uit 10 een buisstuk 23 en een ten opzichte daarvan afgedicht en ver-draaibaar sproeistuk 24 met een uitlaatopening 25, waarvan de doortocht wordt beperkt middels een erin reikende conische pen 26, die onder veerbelasting van een drukveer 27 buiten-waarts wordt gedrongen. De spanning van die drukveer 27 is 15 regelbaar door het sproeistuk 24 ten opzichte van het buisstuk 23 te verdraaien, doordat dan een veersteun 28, die aan een schroefstuk 29 is bevestigd, dan meer of minder in een vast aan het buisstuk 23 bevestigde moer 31 wordt geschroefd.As shown in figure 3, each nozzle 15 consists of a tube piece 23 and a spray nozzle 24 sealed and rotatable thereto with an outlet opening 25, the passage of which is limited by means of a conical pin 26 extending therein, which under spring load of a compression spring 27 is pushed outward. The tension of said compression spring 27 is adjustable by rotating the spray piece 24 relative to the pipe piece 23, in that a spring support 28, which is attached to a screw piece 29, then more or less in a nut 31 fixedly fixed to the pipe piece 23. is screwed.

Bij voorkeur wordt het methylisothiocyanaat-water-20 mengsel met flinke druk uit het mondstuk 15 geperst, opdat dit mengsel fijn verdeeld daaruit treedt. Daartoe kan een krachtige pomp 7 worden toegepast. Nog meer bij voorkeur wordt het methylisothiocyanaat met grote druk uit het methyl-isothiocyanaatreservoir 12 door de regelkraan 18 heen middels 25 een sproeistuk 30 tot in de leiding 16 gesproeid, opdat een dispersie van water met daarin fijn verdeeld methylisothiocy-anaat ontstaat. Daartoe wordt dan het methylisothiocyanaatreservoir 12 onder druk gezet, bijvoorbeeld door gecomprimeerde lucht bovenin aan het methylisothiocyanaatreservoir 12 toe te 30 voeren. De verwarmingsmiddelen 9 verwarmen het water dermate, bijvoorbeeld tot 70°C, dat het methylisothiocyanaat-water-mengsel met een temperatuur van boven 35°C en liefst boven 40°C de mondstukken 15 verlaat. Indien het methylisothiocyanaat onzuiver is, ligt het smeltpunt daarvan wat lager dan ••3535°C, zodat de opwarmingstemperatuur dan dienovereenkomstig lager kan zijn.Preferably, the methyl isothiocyanate-water-20 mixture is squeezed out of the nozzle 15 with considerable pressure, so that this mixture exits in finely divided form. A powerful pump 7 can be used for this. Even more preferably, the methyl isothiocyanate is sprayed under high pressure from the methyl isothiocyanate reservoir 12 through the control valve 18 by means of a spray nozzle 30 into the line 16, so that a dispersion of water with finely divided methyl isothiocyanate is formed. To this end, the methyl isothiocyanate reservoir 12 is pressurized, for example, by supplying compressed air at the top to the methyl isothiocyanate reservoir 12. The heating means 9 heat the water to such an extent, for example up to 70 ° C, that the methyl isothiocyanate-water mixture with a temperature above 35 ° C and preferably above 40 ° C leaves the nozzles 15. If the methyl isothiocyanate is impure, its melting point is slightly below 3535 ° C, so that the warming temperature may be correspondingly lower.

Bij de werkwijze volgens de figuren 5 en 6 wordt bij voorkeur vanaf een stationaire pompinstallatie 32 door 81 02 9 4 2 ft -4- een slang 33 een warm methylisothiocyanaat-watermengsel toe-gevoerd aan een over de grond glijdend, in pijlrichting 34 getrokken freem 35, dat een aantal over de breedte van het freem 35 verdeelde mondstukken 15 heeft, die naar het opper-5 vlak 36 van de grond 3 zijn gericht. Het freem 35 is met be-vestigingsmiddelen 37 bevestigd aan een foliestrook 38 van kunststof, die voorzien is van zich in haar langsrichting uitstrekkende sproeislangen 39. Die sproeislangen hebben over hun gehele lengte verdeelde sproeiperforaties. De foliestrook 10 38 wordt van een haspel 40 afgerold. Nadat een met methyliso-thiocyanaat-watermengsel besproeide grondstrook zo door een foliestrook 38 is afgedekt, kan later spoelwater door de sproeislangen 39 aan de grond 3 worden toegevoegd voor het dieper tot in de grond 3 brengen van het methylisothiocya-15 naat. De stationaire pompinstallatie 32 bevat verwarmingsmid-delen 43, bestaande uit een warmwaterreservoir 44, waarin warm water 45 circuleert, dat opgewarmd wordt in een geiser 46 en dat middels een pomp 47 via een warmtewisselaar 48 ver-warmd aan het reservoir 44 wordt toegevoerd. Vanuit een 20 waterbron 49 wordt door een pomp 50 water via een leiding 51 door de warmtewisselaar 48, waar dit water wordt opgewarmd, heen gepompt. Een methylisothiocyanaatreservoir 52 is met zijn uitgang aan zijn onderzijde via een regelkraan 53 aange-sloten op de leiding 51, die met de slang 33 is gekoppeld.In the method according to figures 5 and 6, preferably a hose 33 is fed from a stationary pumping installation 32 through a hose 33 a warm methyl isothiocyanate-water mixture to a frame which slides over the ground, drawn in arrow direction 34 35, which has a plurality of nozzles 15 distributed across the width of the frame 35, which face the surface 36 of the ground 3. The frame 35 is fastened with fasteners 37 to a plastic film strip 38 which is provided with longitudinally extending spray hoses 39. These spray hoses have spray perforations distributed along their entire length. The foil strip 38 is unwound from a reel 40. After a soil strip sprayed with methylisothiocyanate-water mixture is thus covered by a foil strip 38, rinsing water can later be added through the spray hoses 39 to the soil 3 for deeper penetration into the soil 3 of the methylisothiocyanate. The stationary pumping installation 32 comprises heating means 43, consisting of a hot water reservoir 44, in which hot water 45 circulates, which is heated in a geyser 46 and which is supplied heated to the reservoir 44 via a heat exchanger 48 via a pump 47. Water is pumped from a water source 49 by a pump 50 via a pipe 51 through the heat exchanger 48, where this water is heated. A methyl isothiocyanate reservoir 52 is connected with its outlet at the bottom via a control valve 53 to the line 51, which is coupled to the hose 33.

25 Een reservereservoir 55 wordt in het reservoir 44 reeds voor-verwarmd. Het methylisothiocyanaat is in de voorkeursvoor-beelden telkens tezamen met water aan de grond 3 toegevoerd. Eventueel kan dit ook zonder water aan de grond 3 worden toegevoerd. De hoeveelheid aan de grond 3 toe te voeren methyl-30 isothiocyanaat is bijvoorbeeld 100 kg/ha. De ontsmetting is bedoeld bijvoorbeeld tegen onkruidzaadjes en/of hemathoden en/of schimmels.A reserve reservoir 55 is already preheated in the reservoir 44. In the preferred examples, the methyl isothiocyanate is supplied to soil 3 together with water. Optionally, this can also be supplied to the ground 3 without water. The amount of methyl 30 isothiocyanate to be supplied to the soil 3 is, for example, 100 kg / ha. The disinfection is intended, for example, against weed seeds and / or hemathodes and / or fungi.

De werkwijze volgens de uitvinding is toepasbaar in land-, tuin-, of bosbouw. Als voorbeeld voor een goede ont-smetting is te noemen 10 gr. methylisothiocyanaat/m , dat aan de grond wordt toegevoegd puur ©f bijvoorbeeld met 2 liter water. In het laatste geval ontvangt de grond 2 mm water, dat tot 5 cm diepte in de grond dringt bij een normale voch- 81 02 9 4 2 - 4 » -5— tigheid van de grond. Meestal is dieper ontsmetten gewenst, zodat dan bijvoorbeeld 10 gr. methylisothiocyanaat met 4 li-2 ter water/m grond in aanmerkxng komt. Zoals reeds opge-merkt, is het methylisothiocyanaat telkens door suppletie van 5 spoelwater dieper te brengen. Wanneer dit methylisothiocyanaat zo enige dagen op 5-15 cm in de grond zit, dan heeft het zich in dampvorm voldoende verspreid en zijn ontsmettende werking verricht.The method according to the invention is applicable in agriculture, horticulture or forestry. As an example for a good disinfection, 10 gr. methyl isothiocyanate / m, which is added to the soil pure © f for example with 2 liters of water. In the latter case, the soil receives 2 mm of water, which penetrates into the soil at a depth of 5 cm at a normal moisture level of the soil. Usually deeper disinfection is desired, so that, for example, 10 gr. methyl isothiocyanate with 4 µl-2 of water / m soil is eligible. As already noted, the methyl isothiocyanate can be deepened each time by supplementing with rinsing water. When this methylisothiocyanate is soaked in the soil at 5-15 cm for a few days, it has spread sufficiently in vapor form and has its disinfectant effect.

Volgens figuur 8 worden meerdere holle tanden 56, lOdie elk voorzien zijn van een mondstuk 15 bevestigd aan het over de grond 3 verplaatsbare gestel 4. De holle tanden 56 zijn aangesloten op een gemeenschappelijke leiding 57. In dit geval worden op regelmatige afstanden a lijnen methylisothiocyanaat op een diepte b onder de grond aangebracht. De lei-I5ding 57 en de tanden 56 zijn geisoleerd of eventueel door een warmwatermantel verwarmd en zijn verder via een persklep 58 aangesloten op een doseerpomp 59, waarvan de inlaatklep 60 de toevoer van methylisothiocyanaat uit een middels verwarmings-middelen verwarmd reservoir 12 toelaat. Voor het aandrijven 20van de pomp 59 is een conventioneel drijfwerk 61 aangebracht. Het ingestelde toerental, waarmede de pomp 59 wordt aangedre-ven, bepaalt de afgegeven methylisothiocyanaat hoeveelheid per minuut. Ook is een hoeveelheidsregeling mogelijk door instelling van de pompslag bij een bepaald toerental van het 25drijfwerk 61.According to Figure 8, a plurality of hollow teeth 56, 10 each having a nozzle 15 are attached to the frame 4 movable over the ground 3. The hollow teeth 56 are connected to a common conduit 57. In this case a lines of methyl isothiocyanate are regularly spaced placed at a depth b below the ground. The conduit 57 and the teeth 56 are insulated or optionally heated by a hot water jacket and are further connected via a discharge valve 58 to a metering pump 59, the inlet valve 60 of which allows the supply of methyl isothiocyanate from a reservoir 12 heated by heating means. A conventional gear 61 is provided for driving the pump 59. The set speed at which the pump 59 is driven determines the amount of methyl isothiocyanate released per minute. Volume control is also possible by setting the pump stroke at a specific speed of the gear 61.

Bij deze werkwijze wordt puur methylisothiocyanaat als straaltjes tot in de grond gebracht. Teneinde ontsnapping van methylisothiocyanaat te beperken, kan de grond 3 onmid-dellijk na het aan de grond 3 toevoeren van methylisothiocya-3Onaat met folie worden afgedekt. Eventueel is via een drieweg-kraan 62 in plaats van verwarmd methylisothiocyanaat water vanuit een reservoir 63 door de leiding 57, tanden 56 en mondstukken 15 te pompen, teneinde deze te spoelen.In this method, pure methyl isothiocyanate is introduced into the soil as jets. In order to limit escape of methyl isothiocyanate, the soil 3 can be covered with foil immediately after the addition of methyl isothiocyan-3ate to the soil 3. Optionally, through a three-way valve 62, instead of heated methyl isothiocyanate, water can be pumped from a reservoir 63 through the conduit 57, teeth 56, and nozzles 15 to rinse them.

Een dosering van meerdere tanden 65 met mondstukken 3564, waaruit het methylisothiocyanaat als stralen vrij kan uittreden, is mogelijk wanneer volgens figuur 9 elke tand 65 op een afzonderlijke pomp 66 is aangesloten, die elk verwarmd methylisothiocyanaat uit een gemeenschappelijk reservoir 12 verpompen en bijvoorbeeld een gemeenschappelijk drijfwerk 67 hebben.A dosage of several teeth 65 with nozzles 3564, from which the methyl isothiocyanate can radiate freely, is possible when, according to figure 9, each tooth 65 is connected to a separate pump 66, each of which pumps heated methyl isothiocyanate from a common reservoir 12 and, for example, a common have gear 67.

81 02 S 4 i.81 02 S 4 i.

* x -6-* x -6-

Eventueel kan een reservoir met tot boven het smeltpunt verwarmde vloeibare methylisothiocyanaat op een verplaatsbare inrichting worden geplaatst. In dit geval zijn er slechts middelen, bijvoorbeeld isolatiemiddelen, nodig 5 voor het boven het smeltpunt houden van het methylisothiocyanaat.Optionally, a reservoir of liquid methyl isothiocyanate heated to above melting point can be placed on a movable device. In this case, only means, for example insulating means, are required to keep the methyl isothiocyanate above the melting point.

81 02 9 4 281 02 9 4 2

Claims

Method for the disinfection of soil (3) by means of methyl isothiocyanate, characterized in that the methyl isothiocyanate is heated above its melting point, dosed in liquid phase and then supplied to the soil (3). 0

Method according to claim 1, characterized in that the soil (3) is sprayed with rinsing water (21) to bring the methyl isothiocyanate to a greater depth (d) by means of rinsing water (21).

Process according to claim 1 or 2, characterized in that the methyl isothiocyanate is supplied to the soil (3) in a liquid form without carrier liquid.

4. Process according to claim 1 or 2, characterized in that the methyl isothiocyanate is dosed in a water flow and this water flow is distributed over the soil (3) together with the methyl isothiocyanate then containing.

Process according to claim 4, characterized in that the methyl isothiocyanate is added to a hot water stream (45).

6. Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the methyl isothiocyanate is released by dosing agents as finely divided droplets or as thin jets.

Method according to one of the preceding claims. sies, characterized in that the ground (3) is covered with foil (38).

8. Apparatus clearly intended for disinfecting soil (3) using the method according to any one of the preceding claims.

Device according to claim 8, characterized by means (13, 45, 46) for bringing methyl isothiocyanate above the melting point or above the melting point.

Device according to claim 9, characterized by a container (52) for receiving methyl isothiocyanate, 81 02 9 42 -8 -> V which container (52) is provided with heating means. (45, 46. and, via dosing means (18), opens into a water pipe (51), which is provided with at least one base piece (15). 81 02 9 4 2