Биоинженерия. Методическая разработка для студентов специальности 070100 "Биотехнология". Балдаев Н.С. - 13 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

нии всего количества пара и тумана из обработанного таким
образом воздуха перед его использованием[1].
3.2.5.Механическая фильтрация
Воздушные фильтры из волокнистого материала, кото-
рые сейчас широко применяются для производства сте-
рильного воздуха для ферментационных процессов, можно
условно назвать механическими фильтрами, однако меха-
низм их работы не так прост, чтобы назвать их просто «ме-
ханическими».
До второй мировой войны в качестве волокнистого ма-
териала для стерилизации воздуха в ферментационных про-
цессах применялась исключительно вата. Вата постепенно
заменялась стеклянными волокнами; стеклянные волокна
дают низкое падение давления воздуха, менее огнеопасны и
менее подвержены увлажнению. В настоящее время в Япо-
нии почти на всех ферментных заводах применяются
фильтры, изготовленные из стеклянных волокон диаметром
19 мкм. В США применяются подобные фильтры, однако
используются стеклянные волокна диаметром около 5 мкм.
Так как во время сжатия воздуха микробы подвергаются
воздействию относительно высокой температуры, приме-
няющаяся в настоящее время на практике стерилизация
воздуха является комбинацией тепловой стерилизации и
механической фильтрации.
Ниже будет рассмотрено несколько сообщений о фильт-
рации частиц из воздуха. Имеются данные о способности
ватных волокон задерживать Васillus cereus. Ряд исследова-
телей определяли распределение спор Васillus subtilis в
фильтре, состоящем из стеклянных, волокон (3 мм) и изу-
чили влияние скорости воздуха на задерживающую способ-
ность фильтра. Проводилось измерение распределения Ser-
ratia mercescens, меченных по Р
32
внутри слоя стеклянных
волокон толщиной 50 мм. Установлено, что распределение
организмов в фильтре заметно отклоняется от логарифми-
ческого закона по мере того, как толщина слоя увеличива-
ется. Математические анализы, проведенные рядом иссле-
дователей, позволяют определить распределение бактерий в
продольном сечении фильтров, применяемых на практике.
Кроме того, опубликован обзор теоретических основ
фильтрации взвешенных частиц. Появилось много сообще-
ний по теории и технике удаления радиоактивных частиц,
содержащихся в газе, отработанном в атомном реакторе.
Необходимо отметить, что почти все сообщения получе-
ны при анализе работы тонкослойных волокнистых мате-
риалов. Данные, полученные на фильтрах небольших раз-
меров, нельзя непосредственно применять для расчета про-
мышленных фильтров, которые обычно имеют длину 1-2 м.
Кроме того, количество частиц, которое должно быть от-
фильтровано из воздуха перед ферментацией, незначитель-
но по сравнению со степенью загрязнения воздуха, наблю-
даемой в других отраслях промышленности[1].
3.3. СТЕРИЛИЗАЦИЯ ВОЗДУХА ВОЛОКНИСТЫМИ
МАТЕРИАЛАМИ
Механизмы задерживания взвешенных частиц волокнистым
материалом можно разделить на следующие:
а) инерционное осаждение;
б) захват частиц;
в) диффузионное осаждение;
г) осаждение гравитационными силами;
д) осаждение электростатическими силами.
Что касается волокнистых фильтров, то фактор «г» мо-
жет быть исключен потому, что задерживаемые частицы
имеют диаметр порядка 1 мкм (см. механизмы для «г», «д»
и т.д., которые рассматривались выше). Был измерен элек-
тростатический заряд спор Васillus subtilis и установлено,
что около 70% спор имеют положительный заряд порядка
нии всего количества пара и тумана из обработанного таким    организмов в фильтре заметно отклоняется от логарифми-
образом воздуха перед его использованием[1].                 ческого закона по мере того, как толщина слоя увеличива-
                                                             ется. Математические анализы, проведенные рядом иссле-
3.2.5.Механическая фильтрация                                дователей, позволяют определить распределение бактерий в
    Воздушные фильтры из волокнистого материала, кото-       продольном сечении фильтров, применяемых на практике.
рые сейчас широко применяются для производства сте-          Кроме того, опубликован обзор теоретических основ
рильного воздуха для ферментационных процессов, можно        фильтрации взвешенных частиц. Появилось много сообще-
условно назвать механическими фильтрами, однако меха-        ний по теории и технике удаления радиоактивных частиц,
низм их работы не так прост, чтобы назвать их просто «ме-    содержащихся в газе, отработанном в атомном реакторе.
ханическими».                                                  Необходимо отметить, что почти все сообщения получе-
    До второй мировой войны в качестве волокнистого ма-      ны при анализе работы тонкослойных волокнистых мате-
териала для стерилизации воздуха в ферментационных про-      риалов. Данные, полученные на фильтрах небольших раз-
цессах применялась исключительно вата. Вата постепенно       меров, нельзя непосредственно применять для расчета про-
заменялась стеклянными волокнами; стеклянные волокна         мышленных фильтров, которые обычно имеют длину 1-2 м.
дают низкое падение давления воздуха, менее огнеопасны и     Кроме того, количество частиц, которое должно быть от-
менее подвержены увлажнению. В настоящее время в Япо-        фильтровано из воздуха перед ферментацией, незначитель-
нии почти на всех ферментных заводах применяются             но по сравнению со степенью загрязнения воздуха, наблю-
фильтры, изготовленные из стеклянных волокон диаметром       даемой в других отраслях промышленности[1].
19 мкм. В США применяются подобные фильтры, однако
                                                             3.3. СТЕРИЛИЗАЦИЯ ВОЗДУХА ВОЛОКНИСТЫМИ
используются стеклянные волокна диаметром около 5 мкм.
                                                             МАТЕРИАЛАМИ
    Так как во время сжатия воздуха микробы подвергаются
воздействию относительно высокой температуры, приме-         Механизмы задерживания взвешенных частиц волокнистым
няющаяся в настоящее время на практике стерилизация          материалом можно разделить на следующие:
воздуха является комбинацией тепловой стерилизации и             а) инерционное осаждение;
механической фильтрации.                                         б) захват частиц;
    Ниже будет рассмотрено несколько сообщений о фильт-          в) диффузионное осаждение;
рации частиц из воздуха. Имеются данные о способности            г) осаждение гравитационными силами;
ватных волокон задерживать Васillus cereus. Ряд исследова-      д) осаждение электростатическими силами.
телей определяли распределение спор Васillus subtilis в         Что касается волокнистых фильтров, то фактор «г» мо-
фильтре, состоящем из стеклянных, волокон (3 мм) и изу-      жет быть исключен потому, что задерживаемые частицы
чили влияние скорости воздуха на задерживающую способ-       имеют диаметр порядка 1 мкм (см. механизмы для «г», «д»
ность фильтра. Проводилось измерение распределения Ser-      и т.д., которые рассматривались выше). Был измерен элек-
ratia mercescens, меченных по Р32 внутри слоя стеклянных     тростатический заряд спор Васillus subtilis и установлено,
волокон толщиной 50 мм. Установлено, что распределение       что около 70% спор имеют положительный заряд порядка