介紹發(fā)酵無菌空氣過濾器消毒滅菌的原理
一，空氣消毒的方法
1.加熱殺菌：加熱殺菌是一種有效可靠的殺菌方法。雖然細菌孢子具有耐熱性，但它們可以在218℃高溫下在24秒內(nèi)被破壞和殺死。然而，使用蒸汽或電來加熱大量空氣用于消毒目的是不經(jīng)濟的，這需要大量的能量和大量的熱交換設備。
2.輻射滅菌：理論上，聲波，高能陰極射線，X射線，γ射線，β射線和紫外線可用于空氣消毒。消毒機制被認為有助于破壞微生物中蛋白質(zhì)的活性，但設備投資高，因此很少用于發(fā)酵工業(yè)
紫外線主要用于無菌室，醫(yī)院手術(shù)室等空氣對流環(huán)境，但滅菌效率較低，滅菌時間較長，一般需要結(jié)合甲醛蒸汽消毒或苯酚噴霧，以確保無菌室具有較高的無菌性。
3.化學滅菌：將少量殺真菌劑(如苯酚，環(huán)氧乙烷，重金屬鹽，釹等)溶解在水中，使空氣通過或噴入殺菌劑溶液中，以破壞空氣中的微生物。然而，滅菌后由空氣引入的滅菌劑也會殺死或抑制在發(fā)酵罐中生長的微生物，從而影響發(fā)酵效果。因此，在通過化學滅菌生產(chǎn)無菌空氣之后，必須除去由滅菌劑夾帶的水蒸氣和霧，因此它很少用于發(fā)酵工業(yè)。
4.靜電消毒：特點：能耗少，1000m3空氣的處理僅消耗0.4-0.8kW；氣頭損失約為400-2000Pa；對于1μm的集塵效率高達99%。缺點是設備體積大并且顆粒的效率小于1μm。活動起著重要作用，但設備投資很高，因此在發(fā)酵工業(yè)中很少使用。
5.過濾滅菌：介質(zhì)過濾滅菌廣泛用于發(fā)酵制備無菌空氣。通過使用定期滅菌的過濾介質(zhì)來阻擋流過空氣的微生物來獲得無菌空氣。紫外線主要用于無菌室，醫(yī)院手術(shù)室等空氣對流環(huán)境，但殺菌效率較低，殺菌時間較長，一般需要結(jié)合甲醛蒸汽消毒或苯酚噴霧，以確保無菌室具有較高的無菌性。常用的過濾介質(zhì)有：棉，活性炭，玻璃纖維，有機合成纖維，石棉過濾板等燒結(jié)材料(燒結(jié)金屬，燒結(jié)陶瓷，燒結(jié)塑料等)。初，棉花被用作過濾介質(zhì)，并逐漸被玻璃纖維取代。聚乙烯醇(PVA)過濾器正逐漸被傳統(tǒng)的過濾器取代。
二，過濾滅菌的機理
慣性碰撞保持
1.過濾器中的介質(zhì)過濾層與無數(shù)纖維交織，形成分層網(wǎng)格，交錯排列。隨著纖維直徑減小，填充密度增加，形成的網(wǎng)格緊密并且層數(shù)大，并且纖維 – 纖維間隙更小。當具有諸如微生物的顆粒的空氣通過過濾層時，它只能通過纖維和纖維之間的間隙。由于交錯纖維的阻礙，空氣被迫不斷改變流動方向和通過過濾器的運動速度。當顆粒以一定的速度垂直于纖維方向移動時，空氣被阻擋，即運動方向改變，纖維前進。由于顆粒運動的慣性，運動方向不能及時改變，并且引導氣流前進，使得顆粒直接沖到纖維表面，由于摩擦粘附，停留在表面上纖維。
2.攔截和保持當氣流速度低于臨界速度時，由于慣性碰撞，顆粒不能留在纖維上，這使得滅菌效率顯著下降。然而，隨著氣流速度持續(xù)降低，纖維對顆粒的滅菌效率進一步提高。微生物顆粒直徑特別小并且重量輕。當它們以低速氣流緩慢流向纖維時，顆粒所在的主要氣體流動線被纖維阻擋，改變流動方向，繞過纖維，并在纖維周圍形成邊界。停滯區(qū)。停滯區(qū)中的氣體流速較慢，并且進入保留區(qū)的顆粒慢慢接近并接觸待粘附和保留的纖維。
3.布朗擴散具有小直徑的粒子可以在具有小流速的氣流中產(chǎn)生不規(guī)則的線性運動，稱為布朗擴散。布朗擴散具有短的移動距離，并且在大的氣體速度和大的纖維間隙中是無效的。然而，在小的氣流速度和小的纖維間隙中，布朗擴散大大增加了顆粒尺寸。光纖接觸保持機器，從而提高光纖捕獲效率。
4.重力沉降
重力沉降是一種穩(wěn)定的分離。當顆粒的重力大于氣流的阻力時，顆粒易于沉降。在單重力沉降的情況下，大顆粒的作用明顯優(yōu)于小顆粒。它僅在氣流緩慢時起作用。通常，它與攔截效果相配合，即在纖維的邊界保留區(qū)域中，顆粒的沉降可以提高攔截和保持的捕獲效率。
5.靜電吸附當干燥空氣與非導體材料摩擦時，它會產(chǎn)生電荷，處理過的纖維和樹脂，特別是一些合成纖維，更加顯著。懸浮在空氣中的微生物顆粒大多帶有不同的電荷，這些帶電粒子被相反電荷的物體吸引沉淀。此外，表面吸附也屬于這一類。例如，活性炭的大部分過濾效率應該是表面吸附的影響。
三，空氣過濾滅菌過程
1.兩級冷卻和加熱滅菌過程這個過程是一個相對完整的空氣滅菌過程，它可以適應各種氣候條件，可以充分分離油水，并讓空氣到達低相對濕度進入過濾器，以改善過濾。效力。特點：兩個冷卻，兩個分離，適當?shù)募訜帷Ｌ貏e適用于潮濕區(qū)域，其他區(qū)域可根據(jù)當?shù)厍闆r適當增加或減少設備。
2.冷熱空氣直接混合空氣滅菌過程壓縮空氣從儲罐后的兩部分，其中一部分進入冷卻器，冷卻到較低溫度，由水，油霧和另一部分未經(jīng)處理的高溫壓縮分開空氣混合。特點：二次冷卻后可以節(jié)省分離設備和空氣加熱設備。該過程相對簡單，在水分離后使用壓縮空氣加熱空氣，冷卻水量很小。適用于中等濕度區(qū)域，但不適用于空氣濕度較高的區(qū)域。
3.高效的預過濾空氣滅菌過程壓縮機的抽吸功能首先用于有效過濾空氣，然后進入空氣壓縮機，從而減少主過濾器的負荷和空氣壓縮機的磨損。特點：高效預過濾設備可以多次過濾空氣，從而實現(xiàn)更高的無菌程度，高達99.99%。高效預過濾器使用泡沫(靜電消毒)和微纖維紙串聯(lián)作為過濾介質(zhì)。
4.通過熱空氣加熱冷空氣的過程壓縮后的熱空氣與冷卻的冷空氣交換以升高冷空氣的溫度并降低相對濕度。這種方法使用渦輪空氣壓縮機或無油空氣壓縮機。效果很好。如果使用普通的空氣壓縮機，會導致油霧污染過濾器。此時，應安裝金屬絲網(wǎng)分離器以除去油霧然后進入過濾。