【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(xì)菌孢子在 218 ℃ ， 24 s內(nèi) 可被殺死。 利用空氣壓縮時(shí)溫度升高來(lái)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(shí)際工藝所采用進(jìn)口空氣溫度 T1=6070 ℃, P2/P1=6,則出口溫度達(dá)到 200 ℃ 以上（ 203217℃ ），即可達(dá)到滅菌的目的。 該方法已成功地應(yīng)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(xué)滅菌法在發(fā)酵工業(yè)上大規(guī)模 的制備無(wú)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(chǎng)的作用下會(huì)被電離成帶電微粒，然后將其鋪集在電極上。對(duì) 1 181。的微粒去除率高達(dá) 99%，耗電量小 [處理 1000 m3空氣 /( kW)],氣體壓力損失小，但對(duì)很小的微粒，由于所帶電荷小，靜電引力接近于氣流對(duì)微粒的拖動(dòng)力或布朗擴(kuò)散動(dòng)量時(shí)，不能除去。同時(shí)設(shè)備龐大，一次性投資費(fèi)用高。 66 － 介質(zhì)過(guò)濾除菌法 工業(yè)上最常用的空氣除菌方法。是通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)阻截空氣中所含微生物，從而獲得無(wú)菌空氣。 過(guò)濾介質(zhì)孔隙 絕對(duì)過(guò)濾 :孔徑 ( 181。)小于微生物粒子（ 181。)的微孔過(guò)濾膜。 相對(duì)過(guò)濾：過(guò)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(guò)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(guò)一定厚度的過(guò)濾層時(shí)，濾層纖維所形成的網(wǎng)格對(duì)氣流進(jìn)行無(wú)數(shù)次的阻礙，從而無(wú)數(shù)次的改變氣流的運(yùn)動(dòng)速度和方向而繞流運(yùn)動(dòng)，這將引起微粒對(duì)濾層纖維產(chǎn)生慣性撞擊、重力沉降、攔截、布朗擴(kuò)散、靜電引力等作用，將微粒捕獲在纖維表面實(shí)現(xiàn)過(guò)濾。 67 ● 慣性撞擊截流作用機(jī)理 為空氣過(guò)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(zhǔn)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(shí)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(dāng)過(guò)濾器和空氣中的微粒一定時(shí)，影響鋪集率的參數(shù)為 ν0。 ν 0為某一臨界值， η1 =0，實(shí)驗(yàn)測(cè)得 φ=1/16時(shí)滿足此條件，求出 νc=(μdf)/ (Cρpd2p). 68 ● 攔截滯留作用機(jī)理 當(dāng)氣流速度小于慣性撞擊的臨界速度時(shí)， η顯著下降，若繼續(xù)下降時(shí)， 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(yàn)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(shí)與空氣流速成反比，即當(dāng)氣流速度低時(shí)截流才起作用， 當(dāng)微粒直徑為 1 μm,C=, μ= 105(), ρp=1000(kg/m3),則 vc= 104 df (m/s) 纖維細(xì) ,對(duì)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(kuò)散作用機(jī)理 布朗擴(kuò)散的運(yùn)動(dòng)距離很短，在流速和纖維間隙大的條件下不起作用，當(dāng)微粒擴(kuò)散的距離 x大于微粒離纖維表面的距離，則微粒會(huì)由于布朗擴(kuò)散作用的存在，增加了纖維的截流作用。 布朗擴(kuò)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(shí)，是介質(zhì)過(guò)濾除菌的重要作用機(jī)理之一。 70 71 ● 重力沉降作用機(jī)理 微粒受到兩種力 重力 氣流拖帶力，當(dāng)氣流速度很小時(shí)，才會(huì)表現(xiàn)出重力沉降的作用 ● 靜電吸附作用機(jī)理 微生物帶有與過(guò)濾介質(zhì)表面相反的電荷；或介質(zhì)表面有感應(yīng)電荷，使微生物被吸附。 72 過(guò)濾除菌機(jī)制隨著流速的不同，其中到作用的機(jī)制也不同。當(dāng)氣流速度較大時(shí)，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(dāng)氣流速度較小時(shí)，擴(kuò)散起主要作用，表現(xiàn)在隨速度的增加而降低。 當(dāng)氣流速度中等時(shí)，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(guò)濾時(shí)的對(duì)數(shù)穿透定律 當(dāng)空氣中的微粒穿過(guò)一定厚度的濾層時(shí)，不斷地被捕捉，含量逐漸減少，表現(xiàn)為類似一級(jí)衰減規(guī)律的形式即： dN/dl= － KN…………………………………………… ① 73 初始條件： N0,N, 進(jìn)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(jì)算 ⊿ p=cL(2 ρν02αm)/(πdf) L—過(guò)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(shí)驗(yàn)指數(shù) 74 生產(chǎn)對(duì)無(wú)菌空氣過(guò)濾流程的要求： 進(jìn)入發(fā)酵罐的無(wú)菌空氣應(yīng)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(zhǎng)過(guò)濾器的壽命（高空采風(fēng)）。 除 水和油 ，保證過(guò)濾器的除菌效率（冷卻，加熱和分離器）。 75 ● 兩級(jí)冷卻、加熱除菌流程 特點(diǎn)： 2次冷卻， 2次分離，適當(dāng)加熱。適用面廣。 76 ● 前置高效過(guò)濾除菌流程 特點(diǎn)：無(wú)菌程度高。 泡沫塑料 超細(xì)纖維 77 ● 空氣冷卻過(guò)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(guò)濾器； （ 3） 冷卻盤(pán)上的銷孔的污染； （ 4） 設(shè)計(jì)不合理的空氣排放系統(tǒng)； （ 5） 不恰當(dāng)?shù)丶尤肴揪挠秃拖輨? （ 6） 閥門(mén)的泄漏；密封設(shè)施不嚴(yán)密 。 79 提高過(guò)濾除菌效率的措施 減少進(jìn)口空氣的菌數(shù) 加強(qiáng)生產(chǎn)場(chǎng)地的衛(wèi)生管理 選擇壓縮空氣站為上風(fēng)口 提高采風(fēng)位置 加強(qiáng)空氣預(yù)處理 設(shè)計(jì)和安裝合理的空氣過(guò)濾器，選用除菌效率高的過(guò)濾介質(zhì) 設(shè)計(jì)合理的空氣預(yù)處理設(shè)備，達(dá)到除油、水和雜質(zhì)的目的 降低進(jìn)入空氣過(guò)濾器的空氣的相對(duì)濕度，保證過(guò)濾介質(zhì)在干燥的狀態(tài)下工作 使用無(wú)油壓縮機(jī) 加強(qiáng)冷卻和去油、水 提高空氣溫度，以降低相對(duì)濕度