空氣除菌方法【薈萃精制】

1、1,第五章 第二節(jié) 空氣除菌,生物工藝學,2,531 發(fā)酵用無菌空氣的質(zhì)量標準,空氣中的微生物主要是細菌、酵母菌、霉菌和病毒，它們大多附著在空氣中的灰塵上。 離地面近的空氣中所含微生物也比離地面高的多。 工程設(shè)計中常以微生物濃度104個/m3作為空氣的污染指標。 一般按染菌機率為10-3來計算，即1000次發(fā)酵周期所用的無菌空氣只允許12次染菌。,3,發(fā)酵用的無菌空氣標準,連續(xù)提供一定流量的壓縮空氣。常以通氣比或VVM來計算空氣的用量。VVM的意義是單位時間(min)單位體積(m3)培養(yǎng)基中通入標準狀況下空氣的體積(m3)，一般為0.1-2.0。 空氣的壓強(表壓)為0.20.4 MPa。 進

2、入過濾器之前，空氣的相對濕度70。 進入發(fā)酵罐的空氣溫度可比培養(yǎng)溫度高10-30。 壓縮空氣的潔凈度，在設(shè)計空氣過濾器時，一般取失敗概率為10-3為指標。也可以把100級作為無菌空氣的潔凈指標。100級指每立方米空氣中，塵埃粒子數(shù)最大允許值0.5 m的為3500，5 m的為0；微生物最大允許數(shù)為5個浮游菌/ m3 ，1個沉降菌/ m3 。,4,中國藥品生產(chǎn)潔凈室（區(qū)）的空氣潔凈度標準,5,空氣除菌方法,一、輻射滅菌 射線、X射線、射線、射線、紫外線、超聲波等。 應(yīng)用較廣泛的還是紫外線，它在波長為22653287A時殺菌效力最強。一般要結(jié)合甲醛蒸汽等來保證無菌室的無菌程度。 二、加熱滅菌 太不經(jīng)

3、濟。 三、靜電除菌 利用靜電引力來吸附帶電粒子而達到除塵、除菌的目的。 近年來一些工廠使用靜電除塵器除去空氣中的水霧、油霧和塵埃，同時也除去了空氣中的微生物。對設(shè)備維護和安全技術(shù)措施要求較高。,6,空氣除菌方法,四、介質(zhì)過濾 介質(zhì)過濾是目前發(fā)酵工業(yè)上常使用的空氣除菌方法。它采用定期滅菌的干燥介質(zhì)來阻截流過的空氣中所含的微生物，從而制得無菌空氣。 常用的過濾介質(zhì)有棉花；活性炭或玻璃纖維、有機合成纖維、有機和無機燒結(jié)材料等。 過濾介質(zhì)逐漸由天然材料棉花過渡到玻璃纖維、超細玻璃纖維和石棉板、燒結(jié)材料(燒結(jié)金屬、燒結(jié)陶瓷、燒結(jié)塑料)、微孔超濾膜等。而且過濾器的形式也在不斷發(fā)生變化，出現(xiàn)了一些新的形式和

4、新的結(jié)構(gòu)，把發(fā)酵工業(yè)中的染菌控制在極小的范圍。,7,過濾除菌的機理,一、慣性捕集作用 二、攔截捕集作用 三、重力沉降作用 四、靜電吸附作用,8,532空氣過濾除菌的流程,(1)首先將進入空壓機的空氣粗濾，濾去灰塵、沙土等固體顆粒。這樣還有利于空壓機的正常運轉(zhuǎn)，提高空壓機的壽命。 (2)將經(jīng)壓縮后的熱空氣冷卻，并將析出的油、水盡可能地除掉。常采用油水分離器與去霧器相結(jié)合的裝置。 (3)為防止往復(fù)壓縮機產(chǎn)生脈動，和一般的空氣供給一樣，流程中需設(shè)置一個或數(shù)個貯氣罐。 (4)空氣過濾器一般采用二臺總過濾器(交叉使用)和每個發(fā)酵罐單獨配備分過濾器相結(jié)合的方法，以達到無菌。,9,空氣過濾除菌的流程,空氣過

5、濾除菌一般是把吸氣口吸入的空氣先進行壓縮前過濾，然后進入空氣壓縮機。 從空氣壓縮機出來的空氣(一般壓力在0.2MPa以上，溫度120160C)，先冷卻至適當溫度(2025C)除去油和水，再加熱至3035C，最后通過總空氣過濾器和分過濾器(有的不用分過濾器)除菌，從而獲得潔凈度、壓力、溫度和流量都符合工藝要求的滅菌空氣。,10,提高壓縮前空氣的質(zhì)量,主要措施是提高空氣吸氣口的位置和加強吸入空氣的壓縮前過濾。 (1)空氣吸氣口 提高空氣吸氣口的高度可以減少吸入空氣的微生物含量。吸氣口每提高3.05m，微生物數(shù)量減少一個數(shù)量級。一般以離地面510m為好。在吸氣口處需要設(shè)置防止顆粒及雜物吸入的篩網(wǎng)(也

6、可以裝在粗過濾器上)，以免損壞空氣壓縮機。 (2)粗過濾器 吸入的空氣在進入壓縮機前先通過粗過濾器過濾，可以減少進入空氣壓縮機的灰塵和微生物。常用的粗過濾器有油浸鐵絲網(wǎng)、油浸鐵環(huán)和泡沫塑料等。,11,去除壓縮空氣中所帶的油和水,（1）一級空氣冷卻器 用30左右的水，把從壓縮機出來的120 或150 的空氣冷卻到4050 左右。 （2）二級空氣冷卻器 用9 冷凍水或1518 地下水，把4050 的空氣冷卻到2025 。冷卻后，其相對濕度提高到100%，由于溫度處于露點以下，油、水即凝結(jié)為油滴和水滴。 （3）空氣貯罐 用以沉降大的油滴和水滴及穩(wěn)定壓力。 （4）旋風分離器 用以分離50m以上的液滴及

7、部分較小的液滴。 （5）絲網(wǎng)除沫器 用以分離5m以上的液滴。使用絲網(wǎng)除沫器需控制好空氣的流速，并不斷去掉凝結(jié)下來的油水。在空氣壓力為0.2Mpa（表壓）的情況下，最佳的空氣流速應(yīng)為12ms，在此操作條件下可以去掉較小的霧滴。 （6）空氣加熱器 空氣的相對濕度仍然為100，溫度稍微下降就會析出水來，使介質(zhì)受潮。因此，還必須使用加熱器來提高空氣溫度，降低空氣的相對濕度(要求在60以下) 。,12,5.4 無菌檢測及發(fā)酵廢氣廢物的安全處理,5.4.1 無菌檢測 發(fā)酵液無菌檢測 無菌試驗：無菌試驗有肉湯培養(yǎng)法、雙蝶法、斜面培養(yǎng)法等。 鏡檢：采用顯微鏡直接觀察取樣中有無雜菌，明顯的優(yōu)勢是快速，但染菌初期

8、或雜菌少時無法確定，一般與肉湯法配合使用。 試劑盒：近幾年出現(xiàn)的快速、高效檢測滅菌效果和染菌的新手段。,13,空氣系統(tǒng)的無菌檢測 主要考察過濾器是否失效。過濾器失效的檢測方法一是檢測過濾器兩側(cè)的壓降，壓降大說明過濾介質(zhì)被堵塞； 二是用粒子計數(shù)器測定空氣中的粒子數(shù)是否超標，有無達到潔凈度要求。,14,5.4.2 發(fā)酵廢氣廢物的安全處理,發(fā)酵廢氣: 排氣口接裝冷凝器回流部分發(fā)酵液，以避免發(fā)酵液體積的大幅下降。 大型發(fā)酵罐的排氣處理一般接到車間外經(jīng)沉積液體后從“煙囪”排出。 發(fā)生染菌事故后，尤其發(fā)生噬菌體污染后，國內(nèi)發(fā)酵行業(yè)普遍采用的方法是將排氣途經(jīng)堿液處理后排向大氣。 雖經(jīng)堿液處理，吸風口空氣中尚有噬菌體存在，這些噬菌體又難于籍過濾除去。利用噬菌