第五章

第二節(jié)空氣除菌生物工藝學(xué)1精選ppt5．3．1發(fā)酵用無菌空氣的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)空氣中的微生物主要是細(xì)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(jì)中常以微生物濃度104個(gè)/m3作為空氣的污染指標(biāo)。一般按染菌機(jī)率為10-3來計(jì)算，即1000次發(fā)酵周期所用的無菌空氣只允許1~2次染菌。2精選ppt發(fā)酵用的無菌空氣標(biāo)準(zhǔn)①連續(xù)提供一定流量的壓縮空氣。常以通氣比或VVM來計(jì)算空氣的用量。VVM的意義是單位時(shí)間(min)單位體積(m3)培養(yǎng)基中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣的體積(m3)，一般為0.1-2.0。②空氣的壓強(qiáng)(表壓)為0.2～0.4MPa。③進(jìn)入過濾器之前，空氣的相對(duì)濕度φ≤70％。④進(jìn)入發(fā)酵罐的空氣溫度可比培養(yǎng)溫度高10-30℃。⑤壓縮空氣的潔凈度，在設(shè)計(jì)空氣過濾器時(shí)，一般取失敗概率為10-3為指標(biāo)。也可以把100級(jí)作為無菌空氣的潔凈指標(biāo)。100級(jí)指每立方米空氣中，塵埃粒子數(shù)最大允許值≥0.5μm的為3500，≥5μm的為0；微生物最大允許數(shù)為5個(gè)浮游菌/m3，1個(gè)沉降菌/m3。3精選ppt中國(guó)藥品生產(chǎn)潔凈室〔區(qū)〕的空氣潔凈度標(biāo)準(zhǔn)潔凈度級(jí)別

塵埃最允許數(shù)/立方米微生物最大允許數(shù)≥0.5um≥5um浮游菌個(gè)/立方米沉降菌個(gè)/皿.30min100350005110000350,0002,00010031000003,500,00020,0005001030000010,500,00061,800NA154精選ppt空氣除菌方法一、輻射滅菌α射線、X射線、β射線、γ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(zhǎng)為2265~3287A時(shí)殺菌效力最強(qiáng)。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)濟(jì)。三、靜電除菌利用靜電引力來吸附帶電粒子而到達(dá)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(shí)也除去了空氣中的微生物。對(duì)設(shè)備維護(hù)和平安技術(shù)措施要求較高。5精選ppt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。它采用定期滅菌的枯燥介質(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(jī)合成纖維、有機(jī)和無機(jī)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(xì)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。6精選ppt過濾除菌的機(jī)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7精選ppt5．3．2空氣過濾除菌的流程(1)首先將進(jìn)入空壓機(jī)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(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，提高空壓機(jī)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。常采用油水別離器與去霧器相結(jié)合的裝置。(3)為防止往復(fù)壓縮機(jī)產(chǎn)生脈動(dòng)，和一般的空氣供給一樣，流程中需設(shè)置一個(gè)或數(shù)個(gè)貯氣罐。(4)空氣過濾器一般采用二臺(tái)總過濾器(交叉使用)和每個(gè)發(fā)酵罐單獨(dú)配備分過濾器相結(jié)合的方法，以到達(dá)無菌。8精選ppt空氣過濾除菌的流程空氣過濾除菌一般是把吸氣口吸入的空氣先進(jìn)行壓縮前過濾，然后進(jìn)入空氣壓縮機(jī)。從空氣壓縮機(jī)出來的空氣(一般壓力在0.2MPa以上，溫度120~160°C)，先冷卻至適當(dāng)溫度(20~25°C)除去油和水，再加熱至30~35°C，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。9精選ppt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(qiáng)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(gè)數(shù)量級(jí)。一般以離地面5~10m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)(也可以裝在粗過濾器上)，以免損壞空氣壓縮機(jī)。(2)粗過濾器吸入的空氣在進(jìn)入壓縮機(jī)前先通過粗過濾器過濾，可以減少進(jìn)入空氣壓縮機(jī)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。10精選ppt去除壓縮空氣中所帶的油和水〔1〕一級(jí)空氣冷卻器用30℃左右的水，把從壓縮機(jī)出來的120℃或150℃的空氣冷卻到40~50℃左右?！?〕二級(jí)空氣冷卻器用9℃冷凍水或15~18℃地下水，把40~50℃的空氣冷卻到20~25℃。冷卻后，其相對(duì)濕度提高到100%，由于溫度處于露點(diǎn)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(fēng)別離器用以別離50μm以上的液滴及局部較小的液滴?！?〕絲網(wǎng)除沫器用以別離5μm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，最正確的空氣流速應(yīng)為1~2m／s，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(duì)濕度仍然為100％，溫度稍微下降就會(huì)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(duì)濕度(要求在60％以下)。11精選ppt5.4無菌檢測(cè)及發(fā)酵廢氣廢物的平安處理5.4.1無菌檢測(cè)發(fā)酵液無菌檢測(cè)無菌試驗(yàn)：無菌試驗(yàn)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(shì)是快速，但染菌初期或雜菌少時(shí)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(cè)滅菌效果和染菌的新手段。12精選ppt空氣系統(tǒng)的無菌檢測(cè)主要考察過濾器是否失效。過濾器失效的檢測(cè)方法一是檢測(cè)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(jì)數(shù)器測(cè)定空氣中的粒子數(shù)是否超標(biāo)，有無到達(dá)潔凈度要求。13精選ppt5.4.2發(fā)酵廢氣廢物的平安處理發(fā)酵廢氣:排氣口接裝冷凝器回流局部發(fā)酵液，以防止發(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(guó)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(fēng)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