《滅菌及空氣除菌》課件

第五章發(fā)酵工業(yè)的滅菌及

空氣除菌目的要求：了解滅菌對發(fā)酵工業(yè)的意義，滅菌的原理及常用的方法。掌握培養(yǎng)基及發(fā)酵設備的滅菌方法。了解生產中空氣除菌的根本方法、原理及設備。理解空氣凈化流程。幾個問題1、滅菌對發(fā)酵的意義2、滅菌的原理3、滅菌的方法4、滅菌的對象5、空氣的滅菌滅菌的目的及內容第一節(jié)消毒與滅菌一、控制有害微生物的主要措施

二、幾個概念〔一〕滅菌〔二〕消毒〔三〕防腐〔四〕化療〔一〕滅菌〔sterilization〕滅菌：〔p128〕采用理化因素使任何物體內外部的一切微生物永遠喪失其生長繁殖能力的措施，稱為滅菌。Sterilization就是失去繁殖力。例如各種高溫滅菌措施等。滅菌實質上可分殺菌和溶菌兩種，前者指菌體雖死，但形體尚存，后者那么指菌體殺死后，其細胞發(fā)生溶化、消失的現(xiàn)象?！捕诚緩淖至x上來看，消毒就是消除毒害，這里的“毒害〞就是指傳染源或致病菌的意思。消毒:是一種采用較溫和的理化因素，僅殺死物體外表或內部一局部對人體有害的病原菌，而對被消毒的物體根本無害的措施?！踩撤栏瞐ntisepsis〕防腐:就是利用某種理化因素完全抑制霉腐微生物的生長繁殖，從而到達防止食品等發(fā)生霉腐的措施?！?〕低溫〔2〕缺氧〔3〕枯燥〔4〕高滲〔5〕高酸度〔6〕防腐劑〔四〕化療〔chemotherapy〕一、高溫殺菌〔一〕高溫致死原理〔二〕高溫滅菌的方法〔三〕高溫對培養(yǎng)基成分的有害影響及其防止〔四〕滅菌設備〔一〕高溫致死原理高溫使微生物的蛋白質和核酸等重要生物高分子發(fā)生變性、破壞。例如它可使核酸發(fā)生脫氨、脫嘌呤或降解，以及破壞細胞膜上的類脂質成分等?！捕掣邷販缇姆椒?．干熱滅菌法干熱滅菌法：將金屬制品或清潔玻璃器皿放入電熱枯燥箱內，在160～170℃下維持1～2h后，即可到達徹底滅菌的目的。原因：在這種條件下，可使細胞膜破壞、蛋白質變性、原生質枯燥，以及各種細胞成分發(fā)生氧化。適用對象：玻璃器皿、金屬材料、耐高溫物品。灼燒：是一種最徹底的干熱滅菌方法，但它只能用于接種環(huán)、接種針等少數(shù)對象的滅菌。2．濕熱滅菌法濕熱滅菌法：利用飽和蒸汽進行滅菌的方法。濕熱滅菌法與干熱滅菌法的比較：濕熱滅菌法比干熱滅菌法更有效，這一方面是由于濕熱易于傳遞熱量，另一方面是由于濕熱更易破壞保持蛋白質穩(wěn)定性的氫鍵等結構，從而加速其變性。方法：常壓和高壓。微生物的耐熱情況：多數(shù)細菌和真菌的營養(yǎng)細胞在60℃左右處理5～10min后即可殺死；酵母菌和真菌的孢子稍耐熱些，要用80℃以上的溫度處理才能殺死；細菌的芽孢最耐熱，一般要在121℃下處理15min才能殺死。〔1〕常壓法巴氏消毒法：用于牛奶、啤酒、果酒和醬油等不能進行高溫滅菌的液體的一種消毒方法，其主要目的是殺死其中無芽孢的病原菌〔如牛奶中的結核桿菌或沙門氏菌〕，而又不影響它們的風味。它是一種低溫消毒法。低溫維持法：在63℃下保持30min可進行牛奶消毒；高溫瞬時法：用于牛奶消毒時只要在72℃下保持15秒鐘即可。間歇滅菌法：又稱丁達爾滅菌法或分段滅菌法。方法：將待滅菌的培養(yǎng)基在80～100℃下蒸煮15～60min，以殺死其中所有微生物的營養(yǎng)細胞，然后置室溫或37℃下保溫過夜，誘導殘留的芽孢發(fā)芽，第二天再以同法蒸煮和保溫過夜，如此連續(xù)重復3天，即可在較低溫度下到達徹底滅菌的效果。用途：適用于不耐熱培養(yǎng)基的滅菌?！?〕加壓法常規(guī)加壓滅菌法:將盛有適量水的加壓蒸汽滅菌鍋加熱煮沸，徹底驅盡氣體后將鍋密閉。分為兩種具體的方法：①再繼續(xù)加熱至121℃〔壓力為1kg／cm2或15磅／英寸2〕，時間維持15～20min；②或采用在較低的溫度115℃，〔即壓力為0.7kg／cm2或10磅／英寸2〕下維持35min。用途：一切微生物學實驗室、醫(yī)療保健機構或發(fā)酵工廠中對培養(yǎng)基及多種器材、物料的滅菌。

連續(xù)加壓滅菌法——“連消法〞連續(xù)加壓滅菌法優(yōu)點：

影響加壓蒸汽滅菌效果的因素

〔1〕滅菌物體含菌量的影響〔2〕滅菌鍋內空氣排除程度的影響〔3〕滅菌對象pH的影響〔4〕滅菌對象的體積〔5〕加熱與散熱速度〔1〕滅菌物體含菌量的影響天然原料尤其是麩皮等植物性原料配成的培養(yǎng)基，一般含菌量較高，而用純粹化學試劑配制成的組合培養(yǎng)基，含菌量低?！?〕滅菌鍋內空氣排除程度的影響檢驗滅菌鍋內空氣排除度，可采用多種方法。最好的方法是滅菌鍋上同時裝有壓力表和溫度計，其次是將待測氣體通過橡膠管引入深層冷水中，如只聽到“撲撲〞聲而未見有氣泡冒出，也可證明鍋內已是純蒸汽了?！踩掣邷貙ε囵B(yǎng)基成分的有害影響及其防止消除高溫有害影響的措施：〔1〕采用特殊加熱滅菌法〔2〕對易破壞的含糖培養(yǎng)基進行滅菌時，應先將糖液與其他成分分別滅菌后再合并?！?〕對含Ca2+或Fe3+的培養(yǎng)基與磷酸鹽先作分別滅菌，然后再混合，就不易形成磷酸鹽沉淀?！?〕對含有在高溫下易破壞成分的培養(yǎng)基〔如含糖組合培養(yǎng)基〕可進行低壓滅菌〔在112℃即0.57kg／cm2或8磅／英寸2下滅菌15min〕或間歇滅菌?！?〕在大規(guī)模發(fā)酵工業(yè)中，可采用連續(xù)加壓滅菌法進行培養(yǎng)基的滅菌。1.高壓蒸汽滅菌設備

2．常壓蒸汽滅菌鍋〔四〕滅菌設備

1.高壓蒸汽滅菌設備

2．常壓蒸汽滅菌鍋

常壓蒸汽滅菌鍋是用鐵鍋、磚、水泥砌成的，造價低，適于一般生產單位和專業(yè)戶使用。大小可根據(jù)需要而定，但最大的鍋每次裝料也最好不超過500Kg。

3．烘箱

烘箱主要是用于玻璃器皿的枯燥和滅菌，也可用于其它物品烘干。二、射線滅菌射線滅菌：是用紫外線、高能電磁波或放射性物質產生的高能粒子進行滅菌的方法。常用的方法：波長為2537A°的紫外線，多用于外表及空氣消毒。0.06～1.4A°的X射線。C060產生的γ射線。微波滅菌等。三、化學殺菌劑或制菌劑〔一〕外表消毒劑外表消毒劑：是指對一切活細胞都有毒性，不能用作活細胞內的化學治療用的化學藥劑。常用消毒劑的種類很多，它們的殺菌強度各不相同。但幾乎都有一個共同規(guī)律，即當其在極低濃度時，常常會對微生物的生命活動起刺激作用，隨著濃度逐漸增高，就相繼出現(xiàn)制菌和殺菌作用，因而形成一個連續(xù)的作用譜。適用：環(huán)境以及物體外表的消毒．〔二〕石炭酸系數(shù)為比較各種外表消毒劑的相對殺菌強度，常采用在臨床上最早使用的消毒劑——石炭酸作為比較的標準，并提出了石炭酸系數(shù)這一指標。石炭酸系數(shù)：指在一定時間內被試藥劑能殺死全部供試菌的最高稀釋度與到達同效的石炭酸的最高稀釋度的比率。一般規(guī)定處理時間為10min，而供試菌定為Salmonellatyphi〔傷寒沙門氏菌〕。四、過濾除菌過濾除菌：將液體或氣體用微孔薄膜過濾，使大于孔徑的細菌等微生物顆粒阻留，從而到達除菌目的。適用：澄清流體〔如氣體和液體〕的除菌熱敏性培養(yǎng)基的除菌工業(yè)生產中用于制備無菌空氣產品提取過程中處理料液而獲得無菌產品〔尤其適合對熱不穩(wěn)定的物質〕。在實際生產中，以上幾種方法有時根據(jù)情況可結合使用。如制備培養(yǎng)基時，其中一些成分對熱敏感〔如氨基酸、維生素等〕就要用過濾方法除菌。而其它物質可用蒸汽滅菌，最后合并使用。目前，大多實驗室采用微孔濾膜濾器除菌。關鍵步驟是安裝濾膜及無菌過濾過程。濾膜過濾裝置:燒結玻璃濾板過濾器、石棉板過濾器〔Seitz濾器〕、素燒瓷過濾器以及硅藻土過濾器等。過濾除菌的缺點：是無法去除其中的病毒和噬菌體。常見的過濾器濾膜孔徑：0.22、0.45μm?？梢詳r截的微生物：細菌、放線菌、酵母菌、霉菌。除病毒需要的濾膜孔徑：0.04μm。醋酸纖維素膜過濾器攔截的

大腸桿菌圖片板式膜別離器〔實驗室用〕中空纖維膜別離器〔實驗室用〕中空纖維膜別離器〔工業(yè)用〕第三節(jié)

培養(yǎng)基與發(fā)酵設備的滅菌

培養(yǎng)基與設備滅菌的方法〔p129-137〕——高壓蒸汽濕熱滅菌法一、濕熱滅菌的根本原理二、影響培養(yǎng)基滅菌的因素三、滅菌的實際操作原理：濕熱滅菌是直接用蒸汽滅菌。蒸汽冷凝時釋放大量潛熱，并具有強大的穿透力，在高溫和水存在時，微生物細胞中的蛋白質極易發(fā)生不可逆的凝固性變性，致使微生物在短時間內死亡。致死溫度：殺死微生物的極限溫度。致死時間：殺死全部微生物所需的時間。由于濕熱滅菌有經濟和快速等特點，因此被廣泛用于工業(yè)生產。一、濕熱滅菌的根本原理用蒸汽加熱的方法對培養(yǎng)基滅菌的要求:既要到達一定的滅菌程度。又要盡量減少營養(yǎng)成分的破壞?！惨弧忱碚摐缇鷷r間某些分子的分解和分子內部的重新排列的反響屬于單分子反響。雜菌雖然是一個復雜的高分子體系，但其受熱被殺死，主要原因是高溫能使蛋白質變性，這種反響屬于單分子反響，因此，雜菌在一定溫度下受熱死亡也遵循單分子反響方程。微生物受熱死亡的定律——

對數(shù)殘留定律：計算滅菌時間的根本公式——對數(shù)殘留方程：t=(2.303/k)·log(No/Nt)t---滅菌時間〔s〕k---滅菌反響速度常數(shù)，與菌的種類和滅菌溫度有關〔s－１〕No---滅菌開始時，培養(yǎng)基中雜菌個數(shù)〔個／ml〕---經過滅菌時間t后，殘存活菌個數(shù)〔個／ml〕滅菌時間與污染程度〔No〕、滅菌程度〔Nt〕和滅菌反響速度常數(shù)〔k〕有關。滅菌時間和溫度呈反比關系。〔p130〕〔二〕滅菌溫度與滅菌反響速度常數(shù)的關系滅菌溫度與滅菌反響速度常數(shù)的關系——阿侖烏斯定律：k=Ae-E/RTK——滅菌反響速度常數(shù)〔s-1〕A——阿侖烏斯常數(shù)〔s-1〕E——活化能〔J／mol〕R——氣體常數(shù)4.1868×1.98J／〔mol·K〕T——絕對溫度〔K〕滅菌溫度越低，K值越小，滅菌時間越長；反之，滅菌溫度越高，K值越大，那么滅菌時間越短?！瞤130-131〕殺死細菌和芽孢的溫度和時間：一般根據(jù)試驗確定?；蛘吒鶕?jù)推算確定。p131二、影響培養(yǎng)基滅菌的因素

(p134-135)

1、培養(yǎng)基成分2、培養(yǎng)基的物理狀態(tài)3、培養(yǎng)基pH值的影響4、微生物細胞含水量5、培養(yǎng)基中微生物的性質與數(shù)量6、冷空氣排除情況7、泡沫8、攪拌1、培養(yǎng)基成分培養(yǎng)基的成分中，油脂、糖類、蛋白質都是傳熱的不良介質，會增加微生物的耐熱性，使滅菌困難。濃度較高的培養(yǎng)基相對需要較高溫度和較長時間滅菌。高濃度的鹽類，色素那么削弱其耐熱性，故較易滅菌。天然培養(yǎng)基不易滅菌，而化學合成培養(yǎng)基較易滅菌。2、培養(yǎng)基的物理狀態(tài)培養(yǎng)基中的顆粒物質大，滅菌困難，反之，滅菌容易。一般說來，含有小于1mm顆粒的培養(yǎng)基對滅菌影響不大。但在培養(yǎng)基混有較大顆粒，特別是存在凝結成團的膠體時，會影響滅菌效果，必須過濾除去。3、培養(yǎng)基的pH值pH值對微生物的耐熱性影響很大：pH為6.0～8.0時微生物最不易死亡pH＜6.0時，氫離子易滲入微生物的細胞內，促使其死亡，縮短滅菌時間。培養(yǎng)基pH與滅菌時間的關系見p134表5-4。4、微生物細胞含水量微生物細胞含水量越少，越耐熱，滅菌時間越長。孢子、芽孢的含水量少，要長時間，高溫才能將其殺死。5、微生物性質與數(shù)量微生物的種類不同，耐熱情況不同。因此，采用的滅菌溫度不同。細菌、酵母菌的營養(yǎng)體、霉菌的菌絲體對熱敏感；放線菌、酵母菌、霉菌的孢子，細菌的芽孢等，對熱的抵抗力強。處于不同生長時期的微生物耐熱不同，采用的溫度不同。數(shù)量多滅菌的時間長，含芽孢滅菌的時間長。6、冷空氣排除情況高壓蒸汽滅菌鍋中的冷空氣對滅菌效果影響很大。原因：冷空氣導熱性能差。降低高壓鍋內的蒸汽分壓使之不能到達應有的溫度。因此，滅菌器內的冷空氣一定要排除徹底，否那么高壓鍋內的實際溫度要低于壓力表所對應的溫度，達不到滅菌效果?？諝馀懦潭扰c溫度的關系，見p135表5-6。7、泡沫泡沫中的空氣形成隔熱層，使傳熱困難，所以要消泡。8、攪拌攪拌的作用：不至于造成局部過熱或滅菌死角的情況，在保證不過多的破壞培養(yǎng)基營養(yǎng)成分的前提下，到達徹底滅菌的目的。三、滅菌的實際操作

〔p131-137〕3、連續(xù)滅菌〔連消〕p132-133連續(xù)滅菌的特點：〔p132-133〕

培養(yǎng)基連續(xù)滅菌的主要設備：幾種加熱器：培養(yǎng)基連消工藝流程圖：〔p133〕噴射加熱連續(xù)滅菌流程：

特點:蒸汽直接噴入生的培養(yǎng)液，溫度幾乎直接上升到預定殺菌溫度，由保溫段管子的長度來保證必要的殺菌時間。薄板換熱器連續(xù)滅菌流程：

特點：效率高，利用冷的培養(yǎng)液作冷卻劑。既冷卻了熱的培養(yǎng)基又預熱了冷的培養(yǎng)液，節(jié)約用水和蒸汽。并且可在20S內到達殺菌溫度，經保溫段保持必要的殺菌時間，然后在板式熱交換器另一段，20S內冷卻到發(fā)酵溫度。

熱交換器水20℃31℃進料35℃120℃120℃147℃120℃55℃出料35℃100℃〔二〕固體培養(yǎng)基的滅菌〔p133〕1、方法：采用旋轉蒸煮鍋也稱轉鼓式滅菌器〔滅菌蒸汽壓力0.098MPa，維持20～30min〕進行滅菌。2、用途：固體曲、固體發(fā)酵原料的滅菌。3、固體培養(yǎng)基的特點：呈片狀或粒狀，不易翻動，吸水后加熱易成團，熱傳遞性能差，冷卻困難。4、旋轉蒸煮鍋結構有單頭〔出口〕和雙頭兩種，由鋼板焊制能承受一定壓力。鍋中心有帶孔空心橫軸，蒸汽沿軸中心通入鍋內加熱；滅菌結束后用真空泵抽氣，以降壓和降溫。軸裝在支架兩端的軸承中，借齒輪轉動〔0.5～1r/min〕。〔三〕其他設備及物品的滅菌〔p137〕1、玻璃器皿及用具的滅菌：

壓力為0.098MPa，維持30～60min。2、空氣總過濾器和分過濾器滅菌：壓力為0.174MPa，維持2h，滅菌完畢，通入壓縮空氣吹干。3、消泡劑滅菌：

121℃，保溫30min。4、尿素溶液滅菌：

105℃，保溫5min。淀粉料液的滅菌：121℃，保溫30min。5、各管路的滅菌：0.3～0.45MPa，保溫1h。第四節(jié)空氣的除菌

〔p137-148〕一、空氣除菌的原因二、空氣除菌的方法三、介質過濾除菌四、空氣介質過濾除菌設備五、發(fā)酵生產中空氣凈化的工藝流程一、空氣除菌的原因〔一〕空氣中微生物的分布空氣中微生物的含量和種類，隨地區(qū)，季節(jié)和空氣中灰塵粒子多少，以及人們的活動情況而異。北方氣候枯燥，寒冷，空氣中的含菌量較多，離地面越高，含菌量越少；一般每升高10m，空氣中的含菌量就降低一個數(shù)量級；城市的空氣中含菌量較多，農村的空氣中含菌量較少，一般城市空氣中雜菌數(shù)為103～104個／m3?？諝庵械奈⑸锓N類:以細菌和細菌芽胞較多，也有酵母，霉菌和病毒。這些微生物大小不一，一般附著在空氣中的灰塵上或霧滴上。灰塵粒子的平均大小約0.6μm左右，所以空氣除菌主要是去除空氣中的微粒(0.6～1μm〕〔二〕空氣除菌的原因1.空氣中存在有大量的各種各樣的微生物〔工業(yè)設計中常以微生物濃度104個/m3作為空氣的污染指標?！?.空氣中存在著潤滑油、灰塵顆粒、水蒸汽等?！灿捎谏顚影l(fā)酵所用空氣需一定壓力，空氣經壓縮機壓縮后，將夾帶大量的油滴和水霧。如它們進入過濾介質的纖維間，將阻塞通道，甚至使過濾介質結塊，完全喪失其除菌作用，所以要除去這些物質?！扯?、空氣除菌的方法

〔二〕發(fā)酵對空氣無菌程度的要求好氣性發(fā)酵過程中需要大量的無菌空氣，空氣要作到絕對無菌在目前是不可能的，也是不經濟的。無菌空氣：通過除菌處理使空氣中含菌量降到零或者極低從而使污染的可能性降至極小。發(fā)酵對無菌空氣的要求：無菌，無灰塵，無雜質，無水，無油，正壓等幾項指標。發(fā)酵對無菌空氣的無菌程度要求：只要在發(fā)酵過程中不因無菌空氣染菌，而造成損失即可。一般按染菌率計算，在工程設計中一般要求染菌率為10-3

即1000次發(fā)酵無菌空氣使用周期中只允許一次染菌。一般空氣無菌程度是用空氣潔凈度表示?？諝鉂崈舳龋簼崈舡h(huán)境中空氣含塵量多少的程度?？諝鉂崈舳鹊纳舷率怯每諝鉂崈舳燃墑e來區(qū)分的?？諝鉂崈舳燃墑e是用操作時間內空氣的計數(shù)含塵量表示。環(huán)境空氣的潔凈程度：p138〔三〕空氣除菌的方法〔p141-146〕空氣除菌：就是除去或殺死空氣中的微生物。常用的方法：加熱殺菌輻射殺菌

靜電除菌過濾除菌

1、加熱滅菌原理：基于加熱后微生物體內的蛋白〔酶〕熱變性而得以實現(xiàn)。熱空氣進入培養(yǎng)系統(tǒng)之前，一般均需用壓縮機壓縮，提高壓力?？諝鈮嚎s后溫度能到達200℃以上，保持一定時間后，便可實行干熱殺菌。熱殺菌：利用空氣壓縮時所產生的熱量進行滅菌的原理對制備大量無菌空氣有特別意義。實際應用中需考慮培養(yǎng)裝置與空氣壓縮機的相對位置，連接壓縮機與培養(yǎng)裝置的管道的滅菌以及管道長度等。熱殺菌流程見p141。2．輻射滅菌法

原理：2537?波長的紫外線具有極強烈的殺菌效力，它的主要作用是使微生物的DNA分子產生的胸腺嘧啶的二聚體，導致細胞死亡。應用：外表滅菌、無菌室滅菌。無菌室常用的紫外燈功率為30W，安裝在操作臺上方一米左右高處，每次照射15～30min既可。特點：紫外線有很強的殺菌力，但穿透力很弱，一張薄紙即可完全擋住紫外線，因此待滅菌物品必須置于紫外光直接照射下，而且在一定范圍內作用強度與距離平方成反比。超凈工作臺本卷須知：此外，紫外線對人體組織有一定刺激作用，眼睛、皮膚受照射后會產生某些病癥，所以工作人員在無菌室操作時應關閉紫外燈。注意3、靜電除菌靜電除塵器可除去空氣中的水霧、油霧、塵埃，同時也除去微生物。原理：利用靜電引力來吸附帶電粒子而到達除塵滅菌目的。對于一些直徑小的微粒，所帶電荷小，不能被吸附而沉降。應用：潔凈工作臺。電

除

塵

電

源

靜電除塵器裝置圖：4、介質過濾除菌

介質過濾除菌：是使空氣通過經高溫滅菌的介質過濾層，將空氣中的微生物等顆粒阻截在介質層中，而到達除菌的目的。特點：從可靠性、經濟適用與便于控制等方面考慮，目前仍以介質過濾法較好，也是大多數(shù)發(fā)酵廠廣泛采用的方法。三、介質過濾除菌〔p143-146〕〔一〕介質過濾除菌的材料〔二〕介質過濾除菌的原理〔三〕影響介質過濾效率的因素〔四〕提高過濾除菌效率的措施〔一〕介質過濾除菌的材料

〔p143-145〕１、棉花：纖維細長，16～20μm，填充150～200kg/m3。２、玻璃纖維：直徑8～19μm，直徑越小越好，但小易斷。缺點：更換時碎末飛揚，過敏。３、活性炭：大外表，物理吸附，空氣阻力小，常夾帶在二層棉花中降低阻力，為整個過濾器的1/3～1/2。４、超細玻璃纖維紙:以攔截為主，直徑1～1.5μm，有較高過濾效率。缺點為強度差，受溫后纖維松散。只用于分過濾器?？蓞⒓幽緷{纖維或其他纖維或采用樹脂并加疏松劑。５、石棉濾板：藍石棉20％加80％紙將混合打漿。溫強度大，過濾效率低，耐蒸氣反復殺菌。６、燒結材料過濾介質：聚乙烯醇過濾板。７、新型過濾介質：微孔濾膜?！捕辰橘|過濾除菌的原理〔p145〕1、概述目前發(fā)酵工廠采用的空氣過濾設備大多數(shù)是傳統(tǒng)的深層過濾設備，濾層厚度一般為1～2米，所用的過濾介質一般是棉花、活性炭，也有采用玻璃纖維、焦炭等。對不同的材料，材料的不同規(guī)格，材料的填充情況不同，都會得到不同的過濾效果。為了制取適合要求的無菌空氣，就得深入研究深層過濾的各種關系。

2、深層過濾原理深層過濾所用的過濾介質——棉花的纖維直徑一般為16～20μm。充填系數(shù)為8%時，棉花纖維所形成網(wǎng)格的孔隙為20～50μm，微粒大小為(0.5～2μm)。過濾除菌原理:深層過濾所用介質的間隙，一般大于固體顆粒〔微生物細胞〕，但空氣中的菌體還能夠除去的原因是：微粒隨氣流通過濾層時，濾層纖維所形成的網(wǎng)格阻礙氣流前進，使氣流出現(xiàn)無數(shù)次改變運動速度和運動方向，繞過纖維前進。這些改變引起微粒以對濾層纖維產生慣性沖擊、阻攔、重力沉降、布朗擴散、靜電吸引等作用而把微粒滯留在纖維外表上?！?〕布朗擴散截留作用布朗擴散：直徑很小的微粒在很慢的氣流中產生的不規(guī)那么的直線運轉稱為布朗擴散。作用的條件：氣流速度很慢、纖維間隙較小。作用的結果：增加了微粒與纖維的接觸滯留時機，被截留在纖維上。〔2〕攔截截留作用在慣性截留作用為零的氣流速度以下〔臨界氣流速度〕，當微生物等微粒隨氣流慢慢靠近纖維時，受纖維所阻改變氣流方向，繞過纖維前進，在纖維周邊形成一層邊界滯留區(qū)。滯留區(qū)的速度更慢。進入滯留區(qū)的微粒就容易被纖維黏附截留。〔3〕慣性撞擊截留作用微粒隨氣流通過濾層時，濾層纖維縱橫交錯所形成的網(wǎng)格阻礙氣流前進，使氣流不斷改變運動速度和運動方向。由于微生物顆粒的慣性大于空氣，所以當空氣流遇阻而繞道前進時，微生物顆粒由于不能及時的改變它的運動方向，結果就撞擊纖維并被截留在纖維的外表?！?〕重力沉降作用機理：重力沉降是一個穩(wěn)定的別離作用，當微粒所受的重力大于氣流對它的拖帶力時，微粒就容易沉降。就單一的重力沉降情況下，大顆粒比小顆粒作用顯著，對于小顆粒只有在氣流速度很慢時才起作用。一般它是與攔截作用相配合的，即在纖維的邊界滯留區(qū)內，微粒的沉降作用提高了攔截滯留的捕集效率?！?〕靜電吸附作用機理：干空氣對非導體的物質相對運動磨擦時，會產生誘導電荷，纖維和樹脂處理過的纖維，尤其是一些合成纖維更為顯著。這些帶電的微粒會受帶異性電荷的物體所吸引而沉降。懸浮在空氣中的微生物微粒大多帶有不同的電荷。如枯草桿菌孢子20%帶正電荷，20%帶負電荷，15%中性，這些帶電的微粒會受帶異性電荷的物體所吸引而沉降。此外，外表吸附也歸屬于這個范疇，如活性炭的大局部過濾效能應是外表吸附的作用?！踩秤绊懡橘|過濾效率的因素1、介質纖維直徑介質過濾效率與介質纖維直徑關系很大，在其他條件相同時，介質纖維直徑越小，過濾效率越高。2、對于相同介質，過濾效率與介質濾層厚度、介質填充密度和空氣流量有關?！菜摹程岣哌^濾除菌效率的措施鑒于目前所采用的過濾介質均需要枯燥條件下才能進行除菌，因此需要圍繞介質來提高除菌效率?！?〕設計合理的空氣預處理設備，選擇適宜的空氣凈化流程，以到達除油、水和雜質的目的?！?〕設計和安裝合理的空氣過濾器，選用除菌效率高的過濾介質?！?〕保證進口空氣清潔度，如加強生產場地衛(wèi)生管理，正確選擇進風口，加強空氣壓縮前的預處理?！?〕降低進入空氣過濾器的空氣相對濕度，如使用無油潤滑的空氣壓縮機，加強空氣冷卻和去油，提高進入過濾器的空氣溫度?！参濉尺^濾器失效四、空氣介質過濾除菌設備高空取氣管：高空取氣管是遠離地面幾十米的管子。一般而言，地面附近空氣中所含的微生物和灰塵等均比高空空氣中含的多，據(jù)資料介紹，每升高10m，空氣中雜菌可降低一個數(shù)量級，因此從高空取氣要比從低空取氣有利得多。粗過濾器油浴洗滌空氣裝置水霧除塵裝置纖維介質深層過濾器：

深層纖維介質空氣過濾器進氣口壓緊架出氣口纖維介質換熱夾套活性炭作用：消除壓縮機排出空氣量的脈沖，維持穩(wěn)定的空氣壓力，同時也可以利用重力沉降作用別離局部油霧。安全閥壓力表排氣管人孔進氣管空氣冷卻器常用的類型有：立式列管式熱交換器、沉浸式熱交換器、噴淋式熱交換器和板翹式熱交換器等。氣液別離器作用：將空氣中被冷凝成霧狀的水霧和油霧粒子除去的設備。一般常用的有旋風式和填料式。氣液別離器填料式別離器是利用各種填料如焦炭、活性炭、磁環(huán)、金屬絲網(wǎng)、塑料絲網(wǎng)等的慣性攔截作用別離空氣中水霧或油霧。油水別離器：原理：其內部同時采用直接攔截，慣性碰撞，布朗擴散及凝聚等機理。功能：能有效地去除空氣中的水、油霧、塵埃。特點：內部不銹鋼絲網(wǎng)可清洗，使用壽命長。平板式過濾器(絲網(wǎng)別離器)

出口

過濾介質

金屬