第三章_空气除菌汇总

4.空气除菌的意义（参见培养基灭菌）
1.生物反应的基质或产物，因杂菌的消耗而损失，造成生产能 力的下降。
2.杂菌也会产生代谢产物，这就使产物的提取更加困难，造成 得率降低，产品质量下降。
3.有些杂菌会分解产物，使生产失败。 4.杂菌大量繁殖后，会改变反应液的pH值，使反应异常。 5.如果发生噬菌体污染，生产菌细胞将被裂解，使生产失败。 附：据日本抗生素生产的统计资料，设备渗漏和空气除菌不彻
一个数量级。因此从高空取气 要比从低空取气有利得多。
(2)、粗过滤器
安装在空压机吸入口前，又称前置过滤器。
作用：拦截空气中较大的灰尘以保护空气压缩机，同时 也起到一定的除菌作用，减轻总过滤器的负担。
粗过滤器应具有阻力小、容尘量大的特点，否则会成 为阻力而影响压缩机吸气。过滤介质可采用泡沫塑料(平板 式)或者无纺布(折叠式)，设计流速为0.1—0.5 m/s。
第三章 空气过滤除菌
第一节 概 述
3. 发酵用无菌空气的质量标准 细菌、酵母菌、霉菌和病毒是空气中的主要微生物，它
们大多附着在空气中的灰尘上。 一般来说，凡是尘埃浓度高的地区，空气中所含微生物
的量也越多。城市市中心空气中的微生物含量也高于农村。 夏季的空气中所含微生物也比冬季多，离地面近的空气中所 含微生物也比离地面高的多。
VA为空压机每分钟排气量(20oC，1×l05Pa状况下)，m3
空气贮罐
•消除压缩机排出空 气量的脉冲，维持 稳定的空气压力。 •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。
(5)、冷却器 空压机出口气温一般在120℃左右，必须冷却。另外在
潮湿地域和季节，空气中含水量较高，为了避免过滤介质
受潮而失效，冷却还可以达到降湿的目的。 可采用列管式热交换器，空气走壳程，管内走冷却水。
为了增加冷却水的流速，提高传热系数，采用双程或四程 结构。为防止压缩空气走短路及提高传热效率，管间装有 4～5块圆缺挡板。空气冷却器的传热系数为105W／(m2·℃) 左右。
底是导致染菌的主要原因。
5.好气性发酵对空气除菌的要求
1.工业发酵对空气处理的要求随发酵产品和菌种不同而 异。
2.半固体制曲和酵母生产中无菌要求不十分严格，一般 无需复杂的空气净化处理。
3.密闭的深层通气发酵培养需氧微生物需严格的纯净培 养。进入发酵罐前空气必须进行冷却、脱水、脱油和 过滤除菌等处理，才能满足生物工程的要求。
它与培养基的加热灭菌相比，虽都是加热法把微生物杀死， 但两者的本质是有区别的。
鉴于空气在进入培养系统之前，一般均需用 压缩机压缩，提高压力，所以，空气热灭菌时 所需的温度，就不必用蒸汽或其他载热体加热， 而可直接利用空气压缩时的温度升高来实现。 空气经压缩后温度可升到200℃以上，保持 一定时间后，便可实现干热杀菌。 利用空气压缩时所产生的热量进行灭菌的原 理对制备大量无菌空气具有特别重要的意义。 在实际应用时，对培养装置与空气压缩机的 相对位置，连接压缩机与培养装置的管道灭菌 以及管道长度等问题都必须加以仔细考虑。
工程设计中常以微生物浓度104个／m3作为空气的污 染指标。
发酵用的无菌空气需要达到得标准：
①、连续提供一定流量的压缩空气。VVM一般为0.1～2.0 m3 。 ②、空气的压强(表压)为0.2～0.4 MPa。 ③、进入过滤器之前，空气的相对湿度￠≤70％。 ④、进入发酵罐的空气温度可比培养温度高10—30℃。 ⑤、压缩空气的洁净度，在设计空气过滤器时，一般取失败概率为 10-3为指标。
百度文库
5－11空是除菌设备流程图
(1)、采风塔 应建在工厂的上风头，远离烟囱。
采风塔可用灰铁皮或砼制成，采风塔越高越好，至少 10m，设计气流速度8 m／s左右。
为节省地方和利用空间，可把采风塔做成采风室，直接 构筑在空压机房的屋顶上。
高空取气管
为远离地面几十米的管子。 每升高10米，空气中杂菌降低
纤维、烧结材料（烧结金属、烧结陶瓷、烧结塑料）； ❖ 绝对过滤：介质的孔隙小于细菌，含细菌等微生物的空气通
过介质，微生物就被截留于介质上而实现过滤除菌，有时称
之为绝对过滤。绝对过滤在生物加工过程中的应用逐渐增多
，它可以除去0.2μm左右的粒子，故可以把生物全部过滤除 去。
1 6 化学药剂灭菌法
某些化学药剂能与微生物发生反应而具有杀菌的作用。 化学药剂适于生产车间环境的灭菌，接种操作前小型器
1.4 介质过滤除菌
1.概念：介质过滤除菌是使空气通过经无菌介质过滤层， 将空气中的微生物等颗粒阻截在介质层中，而达到除菌 目的。
2.介质过滤除菌的分类：根据介质间的孔隙分类。
❖ 常规介质过滤：是介质间孔隙大于微生物直径，故必须有一
定厚度的介质滤层才能达到过滤除菌的目的，称为常规介质 过滤。这类过滤介质有棉花、活性炭、玻璃纤维、有机合成
(3)、空气压缩机 作用：提供动力。 类型：往复式空压机、螺杆式和涡轮式空压机。 空压机的选用应根据空气用量，结合本地实际及空压
机的特点合理选用。 为保证连续供气，一般不提倡单台空压机。
(4)、空气贮罐 作用: 消除压缩空气的脉动. 这对往复式空压机尤为重要。涡轮式或螺杆式空压机，
由于排气是均匀而连续的，则贮罐可省去。 贮罐的H/D=2—2.5，其容积可按下式估算： VR=(0.1～0.2)VA m3
4.绝对无菌在目前是不可能的，也是不经济的。在工程 设计中一般要求1000次使用周期中只允许有一个菌 通过，即经过滤后空气的无菌程度为N=10-3。
5.发酵对无菌空气的要求是 ：无菌，无灰尘，无杂质， 无水，无油，正压等几项指标。
1. 2 加热灭菌法
基于加热后微生物体内的蛋白质（酶）热变性而得以实现。
具的灭菌等。 化学药品的灭菌使用方法，根据灭菌对象的不同有浸泡
、添加、擦拭、喷洒、气态熏蒸等。
180M3发酵罐车间
大型空气压缩机
发酵车间的空气过滤器
二、 空气预处理
空气净化系统流程图见图5—11。 习惯上把这一流程中过滤器以前的部分称为空气预处 理。主要包括采风塔、粗过滤器、空气压缩机、空气贮罐、 冷却器、空气加热设备等。 另外空气预处理流程也应根据当地空气情况作相应的 变化。