【正文】 地區(qū)。 ◎ 塵埃數(shù)量與微生物量呈線性關(guān)系（ y=) 62 － 熱滅菌法 Decker等發(fā)現(xiàn)懸浮于空氣中的細菌孢子在 218 ℃ ， 24 s內(nèi) 可被殺死。 利用空氣壓縮時溫度升高來殺死微生物 —熱滅菌方法（屬于干熱滅菌 )。壓力與溫度的關(guān)系為 T2=T1(P2/P1)(m1)/m 式中 , T1, T2—分別是空氣壓縮前后的溫度 , K。 P1, P2 —分別是壓縮前后的的空氣壓力， Pa。 m —多變指數(shù)， 。 實際工藝所采用進口空氣溫度 T1=6070 ℃, P2/P1=6,則出口溫度達到 200 ℃ 以上（ 203217℃ ），即可達到滅菌的目的。 該方法已成功地應用在丙酮、丁醇、淀粉酶和 2， 3 —丁二醇的發(fā)酵生產(chǎn)。 其工藝流程為 63 64 － 輻射滅菌和化學滅菌法在發(fā)酵工業(yè)上大規(guī)模 的制備無菌空氣尚待經(jīng)一步研究 . － 靜電除菌法 使空氣中的微粒（水霧、油霧、塵埃和微生物）在靜電場的作用下會被電離成帶電微粒，然后將其鋪集在電極上。對 1 181。的微粒去除率高達 99%，耗電量小 [處理 1000 m3空氣 /( kW)],氣體壓力損失小，但對很小的微粒，由于所帶電荷小，靜電引力接近于氣流對微粒的拖動力或布朗擴散動量時，不能除去。同時設(shè)備龐大，一次性投資費用高。 66 － 介質(zhì)過濾除菌法 工業(yè)上最常用的空氣除菌方法。是通過過濾介質(zhì)阻截空氣中所含微生物，從而獲得無菌空氣。 過濾介質(zhì)孔隙 絕對過濾 :孔徑 ( 181。)小于微生物粒子（ 181。)的微孔過濾膜。 相對過濾：過濾介質(zhì)孔隙大于微生物直徑。如棉花、活性炭、玻璃纖維等 過濾介質(zhì)除菌的原理 棉花纖維直徑 1620 181。, 孔隙直徑 2050 181。,微生物直徑 181。. 微粒隨空氣流通過一定厚度的過濾層時，濾層纖維所形成的網(wǎng)格對氣流進行無數(shù)次的阻礙，從而無數(shù)次的改變氣流的運動速度和方向而繞流運動，這將引起微粒對濾層纖維產(chǎn)生慣性撞擊、重力沉降、攔截、布朗擴散、靜電引力等作用，將微粒捕獲在纖維表面實現(xiàn)過濾。 67 ● 慣性撞擊截流作用機理 為空氣過濾器的主要作用。滯留微粒的寬度區(qū)間 b與纖維 直徑的 df之比 —慣性撞擊捕集率 η1=b/df 其中 η1是慣性準數(shù) (φ） 的函數(shù)。 即， η1 =f(φ ) 與纖維直徑、 微粒的直徑和微粒的速度關(guān)系為 φ =(Cρpd2pν0)/(18μdf) 其中 :C,克寧漢修正系數(shù)； ν0， 空氣在纖維間的真實速度； ρp， dp為微粒的密度和直徑 ； μ為空氣的黏度； df為纖維直徑。 從公式可以看出：當過濾器和空氣中的微粒一定時，影響鋪集率的參數(shù)為 ν0。 ν 0為某一臨界值， η1 =0，實驗測得 φ=1/16時滿足此條件，求出 νc=(μdf)/ (Cρpd2p). 68 ● 攔截滯留作用機理 當氣流速度小于慣性撞擊的臨界速度時， η顯著下降，若繼續(xù)下降時， η不再繼續(xù)下降，反而有所回升，即為攔截滯留在起作用 。其經(jīng)驗公式為 從式中看出 η2與微粒直徑和纖維直徑之比有關(guān)，同時與空氣流速成反比，即當氣流速度低時截流才起作用， 當微粒直徑為 1 μm,C=, μ= 105(), ρp=1000(kg/m3),則 vc= 104 df (m/s) 纖維細 ,對捕集有利 . η 2=[2(1+R) ㏑ (1+R) － (1+R)+(1 － R)1]/2(2 － ㏑ Re) 式中微粒直徑與纖維直徑的比值 R=dp/df, 氣流雷諾數(shù) Re=df ν0 ρ/ μ 69 ● 布朗擴散作用機理 布朗擴散的運動距離很短，在流速和纖維間隙大的條件下不起作用，當微粒擴散的距離 x大于微粒離纖維表面的距離，則微粒會由于布朗擴散作用的存在，增加了纖維的截流作用。 布朗擴散作用于微粒和纖維直徑有關(guān)，并與流速成反比，在流速很小時，是介質(zhì)過濾除菌的重要作用機理之一。 70 71 ● 重力沉降作用機理 微粒受到兩種力 重力 氣流拖帶力，當氣流速度很小時，才會表現(xiàn)出重力沉降的作用 ● 靜電吸附作用機理 微生物帶有與過濾介質(zhì)表面相反的電荷；或介質(zhì)表面有感應電荷，使微生物被吸附。 72 過濾除菌機制隨著流速的不同，其中到作用的機制也不同。當氣流速度較大時，慣性撞擊起主要作用。表現(xiàn)在隨著流速的增加，除菌效率也增加。 當氣流速度較小時，擴散起主要作用，表現(xiàn)在隨速度的增加而降低。 當氣流速度中等時，截流起主要作用。表現(xiàn)在氣流速度增大，除菌效率下降。 空氣過濾時的對數(shù)穿透定律 當空氣中的微粒穿過一定厚度的濾層時，不斷地被捕捉，含量逐漸減少，表現(xiàn)為類似一級衰減規(guī)律的形式即： dN/dl= － KN…………………………………………… ① 73 初始條件： N0,N, 進出濾層微生物的濃度。濾層厚度： 0， L K,K’阻塞因素（ 1/m,1/cm),反映的是介質(zhì)阻止微生物穿透的能力， 由①式積分的㏑ N/ N0=KL 或㏒ (N0/N） =K’L ▼ 壓力降計算 ⊿ p=cL(2 ρν02αm)/(πdf) L—過濾層的厚度（ m) ρ —空氣密度（ kg/m3) α —介質(zhì)填充率 ν0 —空氣的流速（ m/s) df —纖維直徑（ m) m —實驗指數(shù) 74 生產(chǎn)對無菌空氣過濾流程的要求： 進入發(fā)酵罐的無菌空氣應保持一定的 正壓 ，需要供氣設(shè)備。 選取空氣塵埃小的空氣，延長過濾器的壽命（高空采風）。 除 水和油 ，保證過濾器的除菌效率（冷卻，加熱和分離器）。 75 ● 兩級冷卻、加熱除菌流程 特點： 2次冷卻， 2次分離，適當加熱。適用面廣。 76 ● 前置高效過濾除菌流程 特點：無菌程度高。 泡沫塑料 超細纖維 77 ● 空氣冷卻過濾除菌流程 78 引起染菌的主要途徑： （ 1） 缺少正規(guī)的操作流程方案； （ 2） 使用濕的滅菌過濾器； （ 3） 冷卻盤上的銷孔的污染； （ 4） 設(shè)計不合理的空氣排放系統(tǒng)； （ 5） 不恰當?shù)丶尤肴揪挠秃拖輨? （ 6） 閥門的泄漏；密封設(shè)施不嚴密 。 79 提高過濾除菌效率的措施 減少進口空氣的菌數(shù) 加強生產(chǎn)場地的衛(wèi)生管理 選擇壓縮空氣站為上風口 提高采風位置 加強空氣預處理 設(shè)計和安裝合理的空氣過濾器，選用除菌效率高的過濾介質(zhì) 設(shè)計合理的空氣預處理設(shè)備，達到除油、水和雜質(zhì)的目的 降低進入空氣過濾器的空氣的相對濕度，保證過濾介質(zhì)在干燥的狀態(tài)下工作 使用無油壓縮機 加強冷卻和去油、水 提高空氣溫度，以降低相對濕度