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Uso delle temperature elevate
per il controllo degli insetti nei molini

Esperienze tecniche ed efficacia del metodo

Introduzione

La necessità di sostituire il bromuro di metile quale fumigante per l'eliminazione delle infestazioni nelle strutture agro-alimentari ha permesso l'utilizzo delle elevate temperature (47-52 °C) quale metodo efficace ed economicamente sostenibile per l'eliminazione degli insetti infestanti. I principali elementi che portano il settore a ritenere l'innalzamento delle temperature un metodo particolarmente interessante sono i seguenti:

Il trattamento con calore (HT) ha l'obiettivo di portare le temperature a valori compresi fra 47-55 °C all'interno delle strutture. Questi valori, mantenuti per 36-48 ore, permettono di eliminare tutti gli stadi vitali degli insetti infestanti i locali e le pertinenze.
In questo modo gli insetti muoiono sia per disidratazione (che avviene a temperature inferiori) che per alterazioni irreversibili sulla composizione lipidica, sulla coagulazione proteica e, infine, sull'eliminazione degli enzimi corporei. Già temperature medio-alte (37-42 °C), oltre ad aumentare la mortalità, hanno effetti sulla diminuzione della fecondità (numero di uova deposte) e sulla minore fertilità (% di schiusura delle uova).
Ad esempio, per Sitophilus oryzae (L.) il massimo tasso di moltiplicazione si ottiene a 29,1 °C e si annulla a 35 °C; mentre per Rhyzopertha domenica (F.) il massimo si ha a 34 °C e si annulla a 38,6 °C. Le temperature per uno sviluppo ottimale degli insetti, se variate di alcuni gradi, possono provocare risposte molto diverse a seconda delle specie (Tab. 1).
Fra i vari trattamenti termici effettuati nel corso del 2007, viene descritto qui di seguito il sistema adottato e i risultati ottenuti all'interno di una volumetria di 11.500 m³ nella quale sono stati posizionati dei test biologici e adottati dei sistemi di monitoraggio e di misurazione delle temperature.

Letale Suboptimum Optimum Suboptimum Letale
-25/-15 -10/+4 +5/+19 +20/+24 +25 +33 +34/+38 +35/+44 +45/+58 +59/+60
Tabella 1 - Gradienti di temperatura e risposta degli insetti.
Morte in minuti Morte in giorni o settimane Arresto dello sviluppo Rallentamento dello sviluppo Massimo tasso di sviluppo Rallentamento dello sviluppo Arresto dello sviluppo Morte in ore Morte in minuti

Scopo del lavoro

Per quanto la letteratura scientifica inerente i trattamenti termici con elevate temperature ne abbia confermato l'efficacia già da tempo, di seguito viene descritto uno degli interventi svolti nel corso del 2007 avente i seguenti obiettivi:

Materiali e metodi

Grafico a torta delle destinazioni del calore durante il trattamento di un molino: legno 4,22% - aria 0,53% - macchine 6,06% - pareti e pavimenti 43,62% - perdite 45,57%.

La struttura molitoria interessata al trattamento termico si sviluppa su 8 piani calpestabili per un'altezza complessiva di circa 23 metri ed una volumetria vuoto per pieno di 11.500 m³. L'edificio può definirsi ordinario, con pareti e pavimenti in muratura e cemento, finestre in alluminio del tipo a vasistas con infissi a sufficiente tenuta e guarnizioni in gomma ancora salde. Alcune zone della struttura sono state escluse dal trattamento (tromba scale) e le porte interne di comunicazione sono di tipo taglia-fuoco. Le porte comunicanti con l'esterno sono in alluminio e vetro, da ritenersi a sufficiente tenuta. Su quattro muri perimetrali esterni della struttura, due si rivolgevano all'esterno e due erano invece rivolti verso la tromba delle scale, non sottoposta a trattamento termico, e verso le celle di stoccaggio sulle quali si è intervenuto solo al piano calpestabile superiore.
Per quanto riguarda la preparazione dei locali, non si sono ritenute necessarie particolari sigillature, che invece sono richieste per i trattamenti di fumigazione con gas.
Devono, invece, essere predisposti i locali affinché non vi siano cumuli di polveri e/o sfridi alimentari dove gli insetti possano crearsi un rifugio sufficientemente fresco e umido per superare il trattamento. Devono essere svuotati gli impianti e, soprattutto, le celle di stoccaggio dei prodotti e dei sottoprodotti. Utilizzando liste di riscontro ben dettagliate devono anche essere allontanati quei materiali (liquidi e in pressione) che potrebbero risultare sensibili alle elevate temperature.
Le attrezzature utilizzate sono costituite da termoventilatori a 18 kW che vengono distribuiti in numero sufficiente per ottenere un omogeneo e graduale innalzamento termico dell'intera volumetria (Fig. 1). Queste apparecchiature vengono collegate ad un distributore elettrico il quale, a sua volta, si collega ai quadri elettrici interni alla struttura che devono essere resi disponibili per il trattamento. È consigliabile integrare questi riscaldatori con altri ventilatori di tipo normale, per assicurare una corretta movimentazione dell'aria calda sviluppata in tutte le zone della struttura. Il numero e il posizionamento dei termoventilatori variano in relazione a diversi aspetti tecnici:

Il trattamento termico qui descritto prevede l'utilizzo di unità riscaldanti a 18 kW in grado di "coprire" volumetrie comprese fra 200 e 600 m³ ed alimentate con energia elettrica da rete.
Il mercato propone anche piccole o grandi unità riscaldanti alimentate a combustibile (propano, gasolio) rispettivamente utilizzabili all'interno dei locali oppure collocabili all'esterno. Queste ultime immettono l'aria calda all'interno delle strutture attraverso grandi tubazioni di materiale plastico o in tessuto. La metodologia qui descritta non ha preso a riferimento questo tipo di apparecchiature non tanto e non solo per valutazioni circa la sicurezza o i consumi, ma soprattutto per alcune perplessità dell'Autore circa l'omogenea e graduale distribuzione dell'aria calda all'interno dei locali sottoposti a trattamento. Aspetto, quest'ultimo, di fondamentale importanza per l'efficacia dell'intervento e che, per il momento, si ritiene possa trovare una risposta adeguata nella gestione di piccole e singole unità riscaldanti direzionate manualmente durante il trattamento.
Oltre alle osservazioni sulla mortalità degli insetti presenti all'interno della struttura, si è ritenuto opportuno collocare n. 10 test biologici + 1 testimone mantenuto all'esterno costituiti da vasetti in vetro (tipo Bormioli) con reticella superiore fissata al coperchio a vite. All'interno di ciascun barattolo sono stati introdotti:

Il substrato era costituito da grano e, considerando le ovodeposizioni avvenute in allevamento, si presume la presenza di stadi latenti e anche di larve all'interno delle cariossidi. Tali condizioni si ritengono di maggiore difficoltà rispetto alla predisposizione di test con substrati di farine o polveri e, pertanto, anche l'esito del trattamento si può valutare con maggiore considerazione. I test biologici sono stati posizionati ai vari piani della struttura e in diversi punti in altezza all'interno dei locali.
Il trattamento termico, avviato nel fine settimana, si è protratto per 48 ore durante le quali sono state effettuate letture termometriche ai vari piani ed alcuni spostamenti dei termoventilatori e dei ventilatori in quelle zone dove, ai rilievi, si leggevano temperature non favorevoli (< 47 °C). Differentemente dai trattamenti che prevedono l'uso di gas tossici o tecnici che impediscono l'ingresso nei locali, in questo caso vi è la possibilità di ispezionare i locali diverse volte nell'arco della giornata (con debite pause fra l'uno e l'altro ingresso) e con l'avvertenza di bere almeno 7-8 litri di acqua al giorno. Il rilievo delle temperature è stato effettuato in punti noti (3 per ogni piano della struttura) e sempre gli stessi per ridurre al minimo l'influenza del rilievo da parte del tecnico.

Specie Optimum e Suboptimum Temperature necessarie (desunte dalla letteratura)
Minima Massima Uovo Larva Pupa Adulto
Tabella 2 - Risposta di alcune specie di insetto alle variazioni termiche.
Plodia interpunctella 17,5 37 40 °C 2h 92% - 45 °C 2h 100% -
Ephestia kuehniella 10 33 - - - -
Ephestia cautella 14 31 - - - -
Tribolium castaneum 22,5 40 - 45 °C 30h 100% - -
Tribolium confusum 20 37,5 46 °C 3h 95% 46 °C 3h 95% 46 °C 3h 95% 46 °C 3h 95%
Sitophilus granarius 12 31 - 45 °C 9h 100% - 40 °C 12h 95%
Sitophilus oryzae 13 34 - - - -
Sitophilus zeamais 13 34 - 45 °C 11h 100% - 50 °C 1h 100%
Lasioderma serricone 15 32 50 °C 7h 100% 45 °C 40h 100% 50 °C 24h 100% 50 °C 24h 100%
Stegobium paniceum 10 35 - - - -
Oryzaephilus surinamensis 14 38 - - - 49 °C 1h 100%
Oryzaephilus mercator 20 38 - - - -
Rhyzopertha dominica 21 38 - 50 °C 7h 100% - -
Cryptolestes pusillus 20 42,5 - 45 °C 20h 100% - -

Risultati e discussione

Al raggiungimento della 48ª ora sono stati riaperti i locali e, mediante l'azionamento delle sole ventole (ovvero senza le unità riscaldanti), sono stati arieggiati i locali al fine di diminuire gradualmente le temperature e concludere il trattamento. Sono quindi state aperte le porte e le aperture in genere e prelevati i test biologici.
All'esame dei test, gli insetti sono risultati morti al 100% e ad un'ispezione all'interno dei locali si rilevavano diversi insetti morti sui pavimenti, sopra e dentro le macchine di lavorazione (Fig. 3).
I rilievi delle temperature, onde evitare variabili, sono stati effettuati ad ogni piano rivolgendo il rilevatore portatile sulle macchine e sempre in tre punti ben definiti (sul pavimento, sulle macchine e al soffitto). I dati sono stati mediati fra loro e l'andamento delle temperature è rappresentato in istogramma (Fig. 5).
I risultati possono ritenersi efficaci. I test biologici hanno dato esito positivo al trattamento e sul testimone, esaminato dopo il trattamento, gli insetti risultavano ancora vivi. L'efficacia è stata confermata anche dopo aver posto i test in termostato per 30 giorni a 30°C. Fra le numerose osservazioni effettuate durante il trattamento, si è rilevata la capacità degli insetti di spostarsi e cercare punti della struttura dove si mantengano temperature inferiori e umidità favorevoli al punto da fargli superare il trattamento (Fig. 4). Per tale motivo è importante il mantenimento di condizioni strutturali che impediscano la formazione di simili rifugi durante il trattamento, ma soprattutto la stratificazione di polveri e sfridi alimentari e l'annidamento di insetti per i mesi successivi.
L'efficacia di questo metodo, riscontrata anche sulle forme latenti degli insetti a seguito di un'esposizione di almeno 30 ore a temperature comprese fra 50° e 59°C (Fig. 6), pone il trattamento termico con elevate temperature come un valido sostituto del bromuro di metile e una concreta alternativa al difluoruro di solforile.
I costi, pur maggiori rispetto ai vecchi sistemi di fumigazione con il bromuro di metile, possono essere confrontabili con i nuovi sistemi di trattamento che si fondano sull'utilizzo del difluoruro di solforile. Le elevate temperature si ritengono pertanto una tecnica perseguibile ed applicabile alle strutture del nostro Paese, nonché indispensabile per stabilimenti e opifici che presentino problemi di tenuta al gas o distanze di sicurezza non accettabili per trattamenti con prodotti gassosi.

Grafico a barre dell'andamento delle temperature ai vari piani della struttura. Grafico a linee dell'andamento delle temperature al piano terra.

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Ultimo aggiornamento: 10-11-2009