无菌空气的制备
发酵工程 第四章 无菌空气的制备精讲
旋风分离器
利用气流从切线方向 进入容器，在容器内形 成旋转运动时产生的离 心力场来分离重度较大 的微粒。
丝网分离器
利用填料的惯性拦截
三、空气过滤除菌工艺流程
两级冷却、加热除菌流程 冷热空气直接混合式空气除菌流程 高效前置过滤空气除菌流程 将空气冷却至露点以上的流程 利用热空气加热冷空气的流程 一次冷却和析水的空气过滤流程
4）超细玻璃纤维丝：利用高质量的无碱玻璃采用喷 制法制成的 1 – 1.5 m的细丝；
二、空气过滤除菌的介质
5）纸类过滤介质：玻璃纤维纸，多层使用 ； 6）微孔滤膜类过滤介质：直径小于0.5 m，甚至小 于0.1 m，能将空气中的细菌真正滤去，也是绝对 过滤。
常见过滤介质
三、介质过滤效率
常数K值与气流速度、纤维直径、介质填充密度 以及空气中颗粒大小等有关。K值可通过实验测得， 也可通过计算求得。
若令Ns=0，则 L = ∞，事实上也不可能；一般取 Ns = 0.001
过滤效率随滤层厚度的增加而增加。
四、影响过滤除菌效果的因素
在其他条件相同时，介质纤维直径越小， 1. 纤维直径 形成的网格越细密、层数越多，过滤效
一般设计时以含量为103~104个／m3进行计算。 空气中尘埃数（x/m3）与细菌数（y/m3）的关系：
y=0.003x-2.6
二、空气除菌的方法和要求
发酵工业应用的“无菌空气”是指通过除菌处理 使空气中含菌量降低在一个极低的百分数，从而 能控制发酵污染至极小机会。
无菌空气的标准一般是99.99% 热灭菌法
15.1 s 5.1 s 2.1 s 1.05 s
2. 辐射灭菌法
α射线、X射线、β射线、γ射线、紫外线、超声 波照射
无菌空气的制备
如用棉花、玻璃纤维和颗粒活性炭填充的过滤器。
5
一、空气过滤除菌的原理
介质过滤是以大空隙的介质过滤层除去较小颗粒，这显然不是 面积过滤（即不是绝对过滤），而是一种滞留（截留）现象。这种 滞留现象是由多种作用机制构成的，主要有惯性碰撞、拦截、布朗 运动、重力沉降和静电吸引等。
4、介质过滤 ◇ 使空气通过能透过空气的多孔介质（如棉花、活性 炭、烧结玻璃、超细纤维丝等）将空气所携带的尘、 菌截阻 ◇ 这是目前发酵工业中最广泛使用的方法
4
第二节 空气的过滤除菌原理和过滤介质
一、空气过滤除菌的原理
1.过滤除菌的种类 绝对过滤：过滤介质的滤孔小于细胞和孢子。
如聚乙烯醇缩甲醛树脂（PVF）制成的0.3 m的微孔滤膜。
本章内容
一、空气中的微生物和除菌方法 二、空气的过滤除菌原理和过滤介质 三、空气过滤除菌的工艺技术
1
第一节 空气中的微生物和除菌方法
无菌空气的标准----百分数：99.99％ 美国联邦宇航局等级标准： 100级（直径小于0.5微米粒子数少于3.5个/L） 温度：25 ℃—40℃ 湿度：30%—45%
2
（一）无菌空气获得方法
1、辐射灭菌：利用Uv、X-ray、超声波杀菌 目前尚不能用于大量无菌空气的制备；一般用于静止空
间的灭菌。 2、热灭菌法
电热（218℃，24s, 效果可达99.9999%）， 目前大量处理空气技术上还有困难
3
3、静电除尘、除菌 此法效果仅达99. 9%, 不符合发酵用气要求， 并需高压电 （一般用于超静台）
高空取气管
21
2.空气压缩和压缩空气的冷却
（1）空气压缩：克服输送过程中过滤介质的阻力并维持 一定的气流速度。
无菌空气制备工艺流程介绍
无菌空气制备工艺流程介绍下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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无菌空气制备实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解无菌空气制备的原理和方法。
2. 掌握无菌空气制备过程中的操作步骤。
3. 评估无菌空气制备的效果。
二、实验原理无菌空气制备是通过过滤、灭菌等手段，将空气中的微生物含量降低到极低水平，以防止微生物对实验样品、培养基等产生污染。
常用的无菌空气制备方法包括：空气过滤器、紫外线照射、高压蒸汽灭菌等。
三、实验材料1. 空气过滤器2. 紫外线照射装置3. 高压蒸汽灭菌器4. 实验室无菌操作台5. 实验室无菌操作器材6. 实验样品7. 计时器四、实验步骤1. 准备实验器材：将空气过滤器、紫外线照射装置、高压蒸汽灭菌器等实验器材准备齐全。
2. 空气过滤：将空气过滤器安装在实验室无菌操作台上，打开空气过滤器，使空气通过过滤器。
计时器开始计时，记录过滤时间。
3. 紫外线照射：将紫外线照射装置打开，对空气进行照射。
照射时间根据实验要求设定。
4. 高压蒸汽灭菌：将高压蒸汽灭菌器打开，将实验样品放入灭菌器内，进行灭菌处理。
灭菌时间根据实验要求设定。
5. 无菌操作：在无菌操作台上，穿戴无菌操作服、手套等，进行无菌操作。
将经过灭菌处理的实验样品取出，放入无菌容器中。
6. 无菌空气制备效果评估：将制备的无菌空气通过无菌操作台上的空气过滤器，观察过滤器是否出现污染现象。
若过滤器未出现污染，则说明无菌空气制备效果良好。
五、实验结果与分析1. 空气过滤：实验过程中，空气过滤器未出现污染现象，说明空气过滤效果良好。
2. 紫外线照射：实验过程中，紫外线照射装置对空气进行照射，未出现明显污染现象，说明紫外线照射效果良好。
3. 高压蒸汽灭菌：实验过程中，高压蒸汽灭菌器对实验样品进行灭菌处理，未出现污染现象，说明高压蒸汽灭菌效果良好。
4. 无菌空气制备效果评估：实验过程中，制备的无菌空气通过空气过滤器，过滤器未出现污染现象，说明无菌空气制备效果良好。
六、实验结论本次实验通过空气过滤、紫外线照射、高压蒸汽灭菌等方法，成功制备了无菌空气。
无菌空气的制备
3、布朗扩散作用
• 直径很小的微粒在流速很小的气流中能产生一种不规则的
直线运动，称为布朗扩散
• 布朗扩散除菌作用在较大的气速或较大的纤维间隙中是不
• 0.1—常数，其量纲为μ m。
3、空气含菌量的测定
• 培养法
– 平皿落菌法（沉降－平板法）
– 撞击法（有缝隙采样器、筛板采样器和针孔采样器）
– 过滤法
• 光学法
– 粒子计数器 • 利用微粒对光线散射作用来测量粒子的大小和 含量。
• 测量时使试样空气以一定速度通过检测区，仪
器内的聚光透镜将光源来的光线聚成强烈光束 射入测检区，在测检区内，空气试样受到光线 强烈照射，空气中的微粒把光线散射出去，由 聚光透镜将散射光聚集投入光电倍增管，将光
维、有机和无机烧结材料等。由于被过滤的气溶胶中微生
物的粒子很小，一般只有0.5~2μ m，而过滤介质的材料 一般孔径都大于微粒直径几倍到几十倍，因此过滤机理比 较复杂。 • 随着工业的发展，过滤介质逐渐由天然材料棉花过渡到玻
璃纤维、超细玻璃纤维和石棉板、烧结材料(烧结金属、
烧结陶瓷、烧结塑料)、微孔超滤膜等。而且过滤器的形 式也在不断发生变化，出现了一些新的形式和新的结构， 把发酵工业中的染菌控制在极小的范围。
的蒙乃尔合金板(钛锰合金)。
• 特点：强度高，不须经常更换，使用寿命长，能耐受高 温反复杀菌，且受潮后影响不大，不易损坏，使用方便， 故对空气前处理除水除油要求不很严格，但价格贵。
6）新型介质
• 膜过滤器主要有聚丙烯过滤器作为预过滤器，聚四氟乙
烯（PTFE）膜和聚偏氟乙烯（PVDF）膜作为终过滤器， 膜孔径0.1-0.22um，对细菌做到绝对过滤。 • 如微孔直径小于菌体粒子的所谓绝对过滤。如德国 Sartorius公司生产的Sartofluor GA滤芯就是一种代表
无菌空气的制备专题知识
第31页
无菌空气的制备专题知识
空气贮罐 •消除压缩机排出空 气量脉冲，维持稳 定空气压力。 •利用重力沉降作用 除去部分油雾。 •紧接空压机安装。 •有些装有冷却管。
第32页
压缩空气除油除水
旋风分离器——利用离心力进行沉降，对于10μm以上微粒分
离效率较高
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第33页
丝网分离器
机。 ❖ 精简设备流程，降低成本和动力消耗。 ❖ 依据厂区位置制订工艺流程。
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第25页
二、空气预处理
❖ 目标: 提升压缩前空气洁净度 去除压缩后空气中油和水
无菌空气的制备专题知识
第26页
无菌空气的制备专题知识
第27页
高空取气管 远离地面几十米管子。 每升高10米，空气中杂菌降低 一个数量级。所以从高空取气 要比从低空取气有利得多。
金黄色小球菌 酵母菌
0.5-1.0 3.0-5.0
0.5-1.0 5.0-19.0
病毒
0.0015-0.225
0.0015-0.28
霉状分枝杆菌
0.6-1.6
1.6-13.6
无菌空气的制备专题知识
第4页
二、空气除菌要求和方法
❖ 要求：10-3染菌概率，1000次培养过程中， 只允许一次是因为空气灭菌不彻底而造成 染菌失败。
N1
N1
N1，N2——过滤前、后空气中尘埃颗粒数； η——过滤效率，％； P——穿透率，即过滤后空气中残留颗粒数与原有颗粒数之比。
无菌空气的制备专题知识
第21页
虑层厚度计算（对数穿透定律）：
L
1 K
ln
N0 Ns
L——虑床厚度； N0，Ns——进口空气、过虑后空气中尘埃颗粒数； K——常数，cm。
无菌空气制备
第六章空气除菌的工艺及设备在发酵工业中，绝大多数是利用好气性微生物进行纯种培养，空气则是微生物生长和代谢必不可少的条件。
但空气中含有各种各样的微生物，这些微生物随着空气进入培养液，在适宜的条件下，它们会迅速大量繁殖，消耗大量的营养物质并产生各种代谢产物；干扰甚至破坏预定发酵的正常进行，使发酵产率下降，甚至彻底失败。
因此，无菌空气的制备就成为发酵工程中的一个重要环节。
空气净化的方法很多，但各种方法的除菌效果、设备条件和经济指标各不相同。
实际生产中所需的除菌程度根据发酵工艺要求而定，、既要避免染茵，又要尽量简化除菌流程，以减少设备投资和正常运转的动力消耗。
本章将讨论合理选择除菌方法，决定除菌流程以及选用和设计满足生产需要的除菌设备等。
第一节空气中微生物的分布和发酵工业对空气无菌程度的要求一、无菌空气的概念发酵工业应用的“无菌空气”是指通过除菌处理使空气中含菌量降低在一个极低的百分数，从而能控制发酵污染至极小机会。
此种空气称为“无菌空气”。
二、空气中微生物的分布通常微生物在固体或液体培养基中繁殖后，很多细小而轻的菌体、芽孢或孢子会随水分的蒸发、物料的转移被气流带入空气中或粘附于灰尘上随风飘浮，所以空气中的含菌量随环境不同而有很大差异。
一般干燥寒冷的北方空气中的含菌量较少，而潮湿温暖的南方则含菌量较多；人口稠密的城市比人口少的农村含菌量多；地面又比高空的空气含菌量多。
因此，研究空气中的含菌情况，选择良好的采风位置和提高空气系统的除菌效率是保证正常生产的重要内容。
各地空气中所悬浮的微生物种类及比例各不相同，数量也随条件的变化而异，一般设计时以含量为103~104个／m3进行计算。
三、发酵对空气无菌程度的要求各种不同的发酵过程，由于所用菌种的生长能力、生长速度、产物性质、发酵周期、基质成分及pH值的差异，对空气无菌程度的要求也不同。
如酵母培养过程，其培养基以糖源为主，能利用无机氮，要求的pH值较低，一般细菌较难繁殖，而酵母的繁殖速度又较快，能抵抗少量的杂菌影响，因此对无菌空气的要求不如氨基酸、抗生素发酵那样严格。
发酵工程第四章无菌空气的制备
一． 空气过滤除菌的原理
二． 空气过滤除菌的介质
三． 介质过滤的效率 四． 影响过滤除菌效果的因素
五． 提高过滤除菌效率的措施
李 先 磊
化学化工系
三、介质过滤效率
发 酵 工 程
Fermentation Engineering
滤层所滤去的微粒数与原有微粒数之比称为过滤效率， 用表示 ，是衡量过滤设备过滤能力的指标。
dN / dL = －KN0
dN / dL — 单位滤层所除去的微粒数（个/cm）；
李 先 磊
L — 滤床厚度 （cm）；
K — 过滤常数或除菌常数 （cm－1）
化学化工系
上式整理并积分，可得：
发 酵 工 程
Fermentation Engineering
ln
Ns N0
= － KL
L=
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1 K
ln
N0 Ns
化学化工系
4、重力沉降作用
发 酵 工 程
Fermentation Engineering
再小的微粒也有重力；
当微粒所受的重力大于气流对它的拖带力时，微粒就会 沉降。
对于小颗粒而言，只有在气流速度很慢时才起作用。
李 先 磊
一般它是与拦截作用相配合的，即在纤维的边界滞留区 内，微粒的沉降作用提高了拦截滞留的捕获效率。
李 先 磊
化学化工系
空气的过滤除菌原理和过滤介质
发 酵 工 程
Fermentation Engineering
一． 空气过滤除菌的原理
二． 空气过滤除菌的介质
三． 介质过滤的效率 四． 影响过滤除菌效果的因素
五． 提高过滤除菌效率的措施
灭菌及无菌空气的制备
温度 （℃）
120 115 110 100
孢子数 （个/mL) pH6.1
10000
8
10000
25
10000
70
10000
740
灭菌时间（min）
pH5.3
pH5.0
pH4.7
7
5
3
25
12
13
65
35
30
720
180
150
pH4.5
3 13 24 150
影响灭菌效果的因素
升温
4、冷却保压：把培养基降低到接种的温度
分批灭菌过程包括：升温、保温和冷 却等三个阶段。各阶段对灭菌的贡献： 20%、75%、5%。应当避免长时间的 升温加热阶段，因为加热时间过长， 不仅破坏营养物质，而且也有可能引 起培养液中某些有害物质的生成，从 而影响培养过程的顺利进行。
0
80 120 160
分批灭菌的时间计算
若不计升温阶段所杀灭的菌数，把培养基中所有的菌均看成在保 温阶段被杀死，可粗略计算灭菌所需时间。
例：发酵罐内装40m3培养基，在温度121℃下进行实罐灭菌。原 污染程度为每毫升2×105感染耐热细菌芽孢， 121℃时灭菌速率常数 为-1，求灭菌失败概率为时所需要的灭菌时间。
解：N0=40 ×106 × 2×105（个） Nt（个）
连续灭菌时间的计算：
连续灭菌的时间的计算，含菌数应改为每毫升培养基的含菌数。
例：发酵罐内装40m3培养基，在温度131℃下进行连续灭菌。 原污染程度为每毫升2×105感染耐热细菌芽孢， 131℃时灭菌速 率常数为15min-1，求所需要的灭菌时间。
解：c0= 2×105（个/ml） ct=1 /40 ×106 ×103 =2.5 ×10-11 （个/ml） k=15min-1
发酵工程 第4章 无菌空气的制备
空气流速大时，惯性冲击就起主导作用。
3、拦截滞留作用
气流速度降到临界速度以下，微粒不能因惯性 碰撞而滞留于纤维上，捕集效率下降。
乙烯醇、聚四氟乙烯等为介质
一、过滤除菌的原理
常见的悬浮于空气中的微生物直径在0.5-2微米 之间，深层过滤所用的过滤介质-棉花的纤维直 径约为20微米，棉花纤维所形成网格的孔隙为 20-50微米。
微粒随气流通过滤层时，滤层纤维所形成的网 格阻碍气流前进，使气流出现无数次改变运动 速度和运动方向，绕过纤维前进，这些改变引 起微粒以对滤层纤维产生布朗扩散、惯性冲击、 拦截、重力沉降、静电吸引等作用大多带有不同 的电荷，没有带电荷的微粒在进入高压静电场时都 会被电离变成带电微粒。
但对于一些直径很小的微粒，它所带的电荷很小， 当产生的引力等于或小于气流对微粒的拖带力或 微粒布朗扩散运动的动量时，则微粒就不能被吸附 而沉降所以静电除菌对很小的微粒效率很低。
一般只能作为初步除菌。
本节小结
空气除菌即除去或杀灭空气中的微生物。
灭菌方法： 1、介质过滤除菌法 2、加热灭菌 3、静电除菌 4、辐射灭菌等
第2节 空气的过滤除菌原理和过滤介质
过滤除菌是发酵工业中广泛使用的空气除菌法。
按除菌的机制不同分为： 绝对过滤和深层介质过滤
绝对过滤：
采用很细小的纤维介质制成，介质空隙小于0.5μm， 多限于实验室使用。
第一篇 工业微生物和发酵工业原料
Why？
第四章 无菌空气的制备How？
第一节 空气中的微生物和除菌方法
第二节 空气的过滤除菌原理和过滤介质
第三节 空气过滤除菌的工艺技术
第1节 空气中的微生物和除菌方法
发酵工业生产菌株大多数为好氧菌。 工业生产上均采用空气作为氧气来源。 然而，空气中有各种各样的微生物，为保
微生物发酵制药技术-无菌空气的制备
（三）空气压缩机 供给发酵用的无菌空气需要克服过滤介质的阻力， 管道、弯头的阻力和发酵液的液柱压力，同时，还要 维持 发酵罐正压，因此在生产中通过压缩机将空气压 力提高到3.5~4.0公斤（表压）。图为压缩机平面图：
（四）空气贮罐
（五）空气冷却器
常用的类型有：立式列管 式热交换器、 沉浸式热交换器 、 喷淋式热交换器等等。 目前采 用的冷却器多为列管式换热器。 热空气中夹带的油、 水蒸汽经 冷凝，由器底的油水排出阀排 除。
（六）气液分离器
气液分离器是将空气中被冷凝成雾状的水 雾和油雾粒子除去的设备。 1、旋风分离器 是利用气流从切线方向进入容 器时在容器内形成旋转运动时 产生的离心力场来分离重度较 大的微粒，10μm以上的微粒。 特点：结构简单、制造方便。
总的要求
直径不要太大： 进口气流速度要适当。
旋风分离器
2、丝网分离器 是利用各种填料如焦 炭、瓷环、金属丝网、 塑料丝网等的惯性拦截 作用分离空气中的水雾 和油雾。 可分离小至5μm的微粒
除滤介质 • 1）棉花
• 2）玻璃纤维
• 3）活性炭
• 4）超细玻璃纤维纸
• 5）石棉滤板
• 第三节 无菌空气的制备过程 • 一、制备工艺： • 两级冷却，加热除菌流程：1-粗过滤器 2-压缩机 3-贮罐 4， 6-冷却器 5-旋风分离器 7-丝网分离器 8-加热器 9-过滤器 这个流程的特点是，空气经过两次冷却，两次油水分离， 再适当加热后再过滤。两次冷却和分离的好处是能够提高 传热系数，节约冷却用水，油水的分离比较完全。经过冷 凝器4第一次冷却后，大部分油、水被冷凝成雾滴，而且 雾滴达，浓度高，从而适宜用旋风分离器分离。第二次冷 凝下来的雾滴小而少，要用丝网分离器才能捕集。冷却可 采用地下水或冰水，第一次冷却到35℃以下，第二级冷却 到20℃左右。这样除去油、水后，空气的湿度仍为100%， 再通过加热的办法，使之降到50%左右再进行过滤除菌。 通常加热到35℃即可达到目的。
无菌空气的制备医学知识
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
对数穿透定律：
空气通过滤层，其微粒数随着滤层的厚度逐渐 降低，即：
dN KN dL
ln N2 KL N1
N2
过滤介质 N1
L
N－滤层中空气的微粒浓度，个/m3. L– 过滤介质的厚度，m。 dN/dL-----单位滤层除去的微粒数，个/m3. K---过滤常数
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对数穿透定律公式揭示了深层介质过滤除
菌时进入滤层的空气微粒浓度与穿过滤层的微
粒浓度之比的对数是滤层厚度的函数。
常数K值与多个因素有关，如纤维种类、纤
维直径、填充密度、空气流速、空气中微粒的
直径等，通常可选择特定的条件通过实验方法
求得。
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如果气速过大η又会下降，可能是已扑集的微粒又被卷起
的原因。
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2.空气除菌效率（衡量过滤设备的过滤效能的指标）：
滤层所滤去的微粒与原来微粒数的比值。
N1N2 1N2
N1
N1
N1 — _过滤前空气的微粒数；
N2 — 过滤后空气的微粒数
2.穿透率
' N2
N1
影响过滤效率的因素很多：微粒的大小、过滤介 质的种类和规格、介质的填充密度、过滤介质厚 度及所通过的空气气流速度有关。
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气速与除菌效率的关系：
当气流速度较小时，除菌 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
效率随气流速度的增加而降低，扩散起主要作用；当气流
速度中等时，可能截流起主要作用；当气流速度较大时，
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一、对空气过滤除菌流程的要求
流程主要设备：空气压缩机 、空气过滤器 附属设备：粗过滤器、气液分离器、空气贮罐、空气冷却器
流程的制订应考虑： 地理、气候环境 设备条件
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二、空气预处理 目的:
•提高压缩前空气的洁净度 •去除压缩后空气中的油和水
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发酵生产中制备无菌空气的大致过程
空气 空压机 贮气罐 冷却 除油水 加热
空气预处理
总过滤器 分过滤器 无菌空气
空气过滤
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1.提高外源空气的洁净度
提高空气吸气口的位置 在空气入口处设置粗过滤器
——捕集较大的灰尘颗粒，并保护空压机。
当流体改变运动方向时，惯性使颗粒撞 击到滤材表面并由于吸附力而停留
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2）拦截截留作用
当气流速度在临界速度以下，颗粒仍然随气流运动， 在纤维周边形成一层边界滞留区，在滞流区内气流速度 更慢，进入滞留区的颗粒缓慢接近纤维，并与之接触， 由于摩擦、粘附作用而被滞留。
9
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3）布朗运动
直径小于1m的微粒在很慢的气流中能产生一种不规
则的直线运动，即布朗运动。
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4）重力沉降作用
一般它是与拦截作用相配合的，即在纤维的边界滞 留区内，微粒的沉降作用提高了拦截滞留的捕获效率。
5）静电吸引作用
具有一定速度的气流通过介质滤层时，由于摩擦 作用而产生诱导电荷 当菌体所带电荷与介质电荷相反时，即发生静电 吸附作用
一、空气过滤除菌的原理
1.过滤除菌的种类 绝对过滤：过滤介质的滤孔小于细胞和孢子。
如聚乙烯醇缩甲醛树脂（PVF）制成的0.3 m的微孔滤膜。
深层介质过滤：介质的孔隙一般大于微生物细胞。5
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
一、空气过滤除菌的原理
介质过滤是以大空隙的介质过滤层除去较小颗粒，这显然不是 面积过滤（即不是绝对过滤），而是一种滞留（截留）现象。这种 滞留现象是由多种作用机制构成的，主要有惯性碰撞、拦截、布朗 运动、重力沉降和静电吸引等。
用表示 ，是衡量过滤设备过滤能力的指标。
= N1 －N2 = 1－ N = 1－P
N1
N0
N1 — 过滤前空气中的微粒含量 （个）； N2 — 过滤后空气中微粒含量 （个）；
N2/N1 — 过滤后过滤前空气中微粒数的比值，称为穿透率 P
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资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
四、影响介质过滤效率的因素
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
本章内容
一、空气中的微生物和除菌方法 二、空气的过滤除菌原理和过滤介质 三、空气过滤除菌的工艺技术
1
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
第一节 空气中的微生物和除菌方法
无菌空气的标准----百分数：99.99％ 美国联邦宇航局等级标准： 100级（直径小于0.5微米粒子数少于3.5个/L） 温度：25 ℃—40℃ 湿度：30%—45%
3、静电除尘、除菌 此法效果仅达99. 9%, 不符合发酵用气要求， 并需高压电 （一般用于超静台）
4、介质过滤 ◇ 使空气通过能透过空气的多孔介质（如棉花、活性 炭、烧结玻璃、超细纤维丝等）将空气所携带的尘、 菌截阻 ◇ 这是目前发酵工业中最广泛使用的方法
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第二节 空气的过滤除菌原理和过滤介质
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过滤机理总结
拦截截留 惯性撞击 布朗拦截
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二、常用的过滤介质：
纤维状物或颗粒状物 1）棉花
宜选用纤维细长、 疏松的新棉花 2) 活性炭 圆柱状，有较大的表面积， 通过物理吸附作用而吸附微 生物。
3）玻璃纤维 8 – 19 m
五、提高过滤除菌效率的措施
减少进口空气的含菌数量 设计和安装合理的空气过滤器，选用除菌效率高的过滤
介质。 合理的空气预处理工艺流程，以达到除油、水和杂质的
目的 。 降低进入空气过滤器的空气相对湿度，保证过滤介质能
在干燥状态下工作 稳定压缩空气的压力，采用合适容量的贮气罐。
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活性炭
玻璃纤维
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纸类过滤 超细玻璃纤维纸，利用高质量的无碱玻璃采用喷制法
制成的 1 – 1.5 m 微孔滤膜类过滤
绝对过滤 膜的孔径小于0. 5微米，大于这一孔径的微生物能绝 对截留。
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三、介质过滤效率
滤层所滤去的微粒数与原有微粒数之比称为过滤效率，
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（一）无菌空气获得方法
1、辐射灭菌：利用Uv、X-ray、超声波杀菌 目前尚不能用于大量无菌空气的制备；一般用于静止空
间的灭菌。 2、热灭菌法
电热（218℃，24s, 效果可达99.9999%）， 目前大量处理空气技术上还有困难
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为远离地面几十米的管子。
每升高10米，空气中杂菌降低一个 数量级。因此从高空取气要比从低
空取气有利得多。
高空取气管
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2.空气压缩和压缩空气的冷却
（1）空气压缩：克服输送过程中过滤介质的阻力并维持 一定的气流速度。
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小颗粒的相对尺寸
铅笔墨点 (40 m)
大硅胶颗粒 (20 m)
红细胞(7m)
典型细菌 (0.2m)
酵母细胞 (3 m)
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1）惯性冲击截留作用
颗粒被机械拦截 或被吸附拦截；
惯性与气流流速 成正比；
对大于 0.5 - 1.0 微 米的颗粒很有效。
1）纤维直径 介质过滤效率与介质纤维直径关系很大，在其他条 件相同时，介质纤维直径越小，过滤效率越高。
2）介质填充厚度
3）介质填充密度 增加填充密度，可提高过滤效率 4）空气流速
在空气流速很低时，过滤效率随气流速度增加而降低； 当气流速度增加到临界值后，过滤效率随气流速度增 加而提高。
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