Этапы обработки посуды

Утверждаю

Заместитель Министра

Минздрава России

А.И.ВЯЛКОВ

12 декабря 1999 года

Согласовано

Начальник Управления

организации обеспечения лекарствами

и медицинской техникой

А.В.КАТЛИНСКИЙ

5 ноября 1999 года

И.о. Начальника Управления

научно-исследовательских

медицинских учреждений

Н.Н.САМКО

2 декабря 1999 года

ОБРАБОТКА ПОСУДЫ И УКУПОРОЧНЫХ СРЕДСТВ,

ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ТЕХНОЛОГИИ СТЕРИЛЬНЫХ РАСТВОРОВ,

ИЗГОТОВЛЕННЫХ В АПТЕКАХ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

N 99/144

Методические указания разработаны как дополнение к действующей Инструкции по санитарному режиму аптек (Приказ Минздрава России от 21.10.97 N 309, приложение 10) с учетом запросов аптечных работников на основе анализа нормативной документации, собственных экспериментальных исследований и экспертной оценки НИИ дезинфектологии Минздрава России.

Методические указания предназначены для использования в аптеках, осуществляющих изготовление стерильных растворов, а также в учебном процессе для специалистов фармацевтического профиля.

В подготовке Методических указаний участвовали: ведущие научные сотрудники НИИФ Беседина И.В., Карчевская В.В., ст. науч. сотр. Зверева Т.Ю. Руководитель работы — зав. лабораторией технологии лекарственных средств проф. Валевко С.А.

Рецензенты:

д-р фарм. наук С.В. Шилова (ГНЦА),

д-р фарм. наук, доцент И.И. Краснюк (ММА им. И.М. Сеченова),

д-р фарм. наук, проф. Л.Г. Марченко (СП ХФА).

В настоящее время в аптеках изготавливается большое количество стерильных растворов. К ним относятся инъекционные растворы малого объема (100 мл и менее) и большого объема (100 мл и выше), глазные капли, офтальмологические растворы для орошений, отдельные растворы для наружного применения, растворы внутреннего и наружного применения для новорожденных детей.

Изготовление стерильных растворов в аптеках проводится в асептических условиях с использованием чистой стерильной посуды и укупорочных средств. К посуде относятся бутылки стеклянные для крови, трансфузионных и инфузионных препаратов и флаконы из дрота для лекарственных средств. К укупорочным средствам относятся резиновые и полиэтиленовые пробки и алюминиевые колпачки.

Стеклянная посуда и пробки непосредственно контактируют с растворами лекарственных средств и поэтому требуют специальной предварительной обработки с целью удаления различных загрязнений (волокна, механические частицы, органические загрязнения, микроорганизмы) и остатков лекарственных, моющих и дезинфицирующих средств.

МУ разработаны в развитие действующей Инструкции по санитарному режиму аптек с учетом специфики и требований к технологическому процессу изготовления стерильных растворов в аптеках, первой стадией которого является обработка посуды и укупорочных средств.

МУ содержат системное описание процессов моющей и дезинфицирующей обработки посуды и укупорочных средств, перечень и характеристики средств с указанием режимов обработки посуды в аптеках, а также основные меры предосторожности при работе с ними.

Описание метода

Формула метода — новизна заключается в том, что впервые предложены новые дезинфицирующие средства, разрешенные Госсанэпиднадзором России к использованию для обработки посуды в аптеках (20.12.98), и три новых моющих порошка, а для обработки резиновых пробок — тринатрийфосфат.

Материально-техническое обеспечение метода

1. В МУ введены дезинфицирующие и моющие средства:

— Гипохлорит натрия (ГПХН) — установка электрохимическая ЭЛМА-1 для получения непосредственно на месте потребления дезинфицирующего раствора ГПХН; ГосНИИхлорпроект 89/413-89;

— Клорсепт и Клорклин — фирма Медентек Лтд (Ирландия);

— Виркон — фирма KRKA (Словения);

— Луч, Зифа — АООТ «Сода» (Россия);

— Сарма — ОАО Ангарский завод бытовой химии (Россия).

2. Оборудование для обработки посуды и пробок:

— стерилизатор паровой ВК 75.01; АО Тюменский ЗМОИ 80/102-46;

— контейнеры с перфорированным поддоном для предстерилизационной очистки, химической дезинфекции и стерилизации медицинских изделий (биксы) КДС-КРОНТ; ГП «Кронт», г. Химки Московской обл., 95/311303;

— аквадистилляторы электрические ДЭ-4, ДЭ-10, ДЭ-25, ДЭ-60, Тюменский ЗМОИ. Приказ Минздрава России от 15.09.95 N 311.

Дезинфекция и моюще-дезинфицирующая обработка посуды

1.1. Посуду, бывшую в употреблении в инфекционных отделениях лечебно-профилактических учреждений, в обязательном порядке подвергают дезинфекции или моюще-дезинфицирующей обработке.

1.2. Для приготовления рабочих растворов нужной концентрации используют дезинфицирующие средства (1 — 4), или моюще-дезинфицирующие комплексные средства (5 — 8), или к растворам дезинфицирующих средств (1 — 4) добавляют синтетические моющие средства (9) из расчета 5 г на 1 л рабочего раствора (табл. 1 и 2).

1.3. Дезинфицирующие и моюще-дезинфицирующие растворы готовят в емкостях из стекла, пластмассы или покрытых эмалью (без повреждений) в количествах, необходимых для полного погружения обрабатываемой посуды. Приготовленные растворы используют в течение рабочей смены, но не позднее 24 ч. Повторное использование одного и того же раствора не допускается, если в МУ по применению средства нет специальных на то указаний.

1.4. Посуду полностью погружают в емкость с рабочим раствором, не допуская образования воздушных пробок. Емкость плотно закрывают крышкой на время дезинфекционной выдержки (табл. 2). В 10 л раствора одновременно можно обработать следующее количество единиц посуды различной емкости (ориентировочно):

10 мл — 80 шт.; 50 мл — 50 — 70 шт.; 250 мл — 25 шт.; 500 мл — 15 шт.

1.5. После дезинфекции посуду промывают проточной водопроводной водой до исчезновения запаха дезинфицирующего средства. Затем подвергают мойке с растворами моющих средств, как указано в разд. 2.

1.6. Если проводится моюще-дезинфицирующая обработка, то после соответствующей дезинфекционной выдержки в рабочем растворе посуду моют в этом же растворе с помощью ерша (или моечной машины, допускающей применение используемых средств), с последующим ополаскиванием, как указано в разд. 2.

Мойка и ополаскивание, контроль и стерилизация посуды

2.1. Для замачивания посуды используют раствор моющего средства (9 — 10, табл. 1) концентрацией 0,25 — 0,5% в зависимости от общей загрязненности посуды или других средств, разрешенных к применению для предстерилизационной очистки изделий медицинского назначения из стекла. Возможно применение моющих растворов с порошком горчицы (5%) или натрия гидрокарбоната с мыльной стружкой (по 0,5%). Повторное использование моющих растворов не допускается.

2.2. Моющее средство растворяют в воде, подогретой до 50 — 60 град. C. Посуду замачивают в растворе в течение 25 — 30 мин. при полном погружении (п. 1.4). Сильно загрязненную посуду замачивают более продолжительное время. В этом же растворе посуду моют с помощью ерша. При мойке посуды с горчицей ершевание должно производиться с горячей водой.

2.3. После мойки и моюще-дезинфицирующей обработки (п. 1.6) посуду (каждую единицу) ополаскивают проточной водопроводной водой 5 раз, водой очищенной 2 — 3 раза. В среднем на 10 л рабочего раствора расходуется 30 — 35 л водопроводной воды и 10 — 15 л воды очищенной. Последнее ополаскивание флаконов для парентеральных растворов проводят водой для инъекций, желательно профильтрованной через фильтр с размерами пор не более 5 мкм.

2.4. С учетом специфики обработки посуды в моечных машинах (аппаратах) выбор моющего средства и режима ополаскивания проводят в соответствии с инструкцией по эксплуатации аппарата с обязательным заключительным ополаскиванием водой очищенной или водой для инъекций. При отработке режима машинной мойки необходимо убедиться в качестве отмыва посуды от загрязнений и остатков моющих средств.

2.5. Контроль качества чистоты вымытой посуды проводят визуально (выборочно) по отсутствию посторонних включений, пятен, подтеков, по равномерности стекания воды со стенок флаконов после их ополаскивания. В смывах с внутренней поверхности посуды не должно быть видимых невооруженным глазом механических включений. Полноту отмыва синтетических моющих или моюще-дезинфицирующих средств определяют потенциометрически. Значение pH смыва после финишного ополаскивания посуды должно соответствовать pH воды очищенной, взятой для контроля. Ориентировочно наличие остатка моющих средств можно определить по розовому окрашиванию с раствором фенолфталеина.

2.6. Чистую посуду стерилизуют горячим воздухом при 180 град. C в течение 60 мин. После снижения температуры воздуха в стерилизаторе до 60 — 70 град. C посуду вынимают, закрывают стерильными пробками и сразу используют для розлива растворов. Допускается хранение посуды в течение 24 ч в условиях, исключающих ее загрязнение.

Обработка укупорочных средств

3.1. Резиновые пробки моют вручную или в стиральной машине в горячем (50 — 60 град. C) 0,25 — 0,5% растворе моющих средств в течение 3 мин. (соотношение веса пробок и раствора моющего средства 1:5). В качестве моющего средства используют синтетические порошки (9) (табл. 1) или другие, разрешенные к применению для предстерилизационной очистки изделий медицинского назначения из резин. Затем промывают 5 раз горячей водопроводной водой, каждый раз заменяя ее свежей, и 1 раз водой очищенной; кипятят в 1% растворе натрия гидрокарбоната или 1% растворе тринатрийфосфата в течение 30 мин., промывают 1 раз водопроводной водой и 2 раза водой очищенной. Затем помещают в стеклянные или эмалированные емкости, заливают водой очищенной, закрывают и выдерживают в паровом стерилизаторе при 120 град. C 60 мин. Воду после этого сливают и пробки еще раз промывают водой очищенной, а пробки для парентеральных растворов — водой для инъекций.

После обработки пробки должны быть чистыми, без пятен, механических загрязнений и повреждений. Затем их стерилизуют в биксах в паровом стерилизаторе при 120 град. C 45 мин. Стерильные пробки хранят в закрытых биксах не более 3 суток. После вскрытия биксов пробки должны быть использованы в течение 24 ч.

При заготовке впрок резиновые пробки после обработки сушат в воздушном стерилизаторе при температуре не выше 50 град. C в течение 2 ч и хранят не более одного года в закрытых биксах или банках в прохладном месте. Перед использованием резиновые пробки стерилизуют в паровом стерилизаторе при 120 град. C 45 мин.

3.2. Полиэтиленовые пробки несколько раз промывают водопроводной водой (50 — 60 град. C). В случае загрязнения пробок их предварительно моют с применением моющих средств. Затем пробки ополаскивают водой очищенной и стерилизуют погружением в свежий 6% раствор перекиси водорода на 6 ч. После чего пробки промывают водой очищенной, помещают в бикс и сушат в воздушном стерилизаторе при 50 град. C. Высушенные пробки хранят в течение 3 суток в условиях, исключающих их загрязнение. Все виды пробок используют однократно.

3.3. Алюминиевые колпачки выдерживают 15 мин. в 1 — 2% растворе моющих средств, подогретом до 50 — 60 град. C. Отношение массы колпачков к объему моющего раствора — 1:5. Затем раствор сливают и колпачки промывают проточной водопроводной водой, затем водой очищенной. Чистые колпачки помещают в биксы, сушат в воздушном стерилизаторе при температуре 50 — 60 град. C и хранят в закрытых емкостях (биксах, банках, коробках) в условиях, исключающих их загрязнение.

3.4. Укупорочные средства, поступившие вместе с посудой из инфекционных отделений ЛПУ, обрабатывают способом погружения в раствор дезинфицирующего средства (табл. 2).

Основные меры предосторожности при работе с моющими

4.1. Перед началом работы необходимо изучить нормативную документацию на используемое средство, учесть специальные указания по применению (табл. 2).

4.2. На стадии приготовления рабочих растворов нередко требуется применение средств индивидуальной защиты (фартуки, перчатки, очки и респираторы <*>), т.к. при работе дезинфицирующие средства или моющие порошки могут проникнуть в организм через дыхательные пути, иногда через кожу и слизистые, возможно, и через желудочно-кишечный тракт.

<*> Респираторы типа РПГ-67 или РУ-60М с патроном марки В.

4.3. Емкости для замачивания посуды должны быть плотно закрыты на все время экспозиции.

4.4. Во время работы нельзя курить, принимать пищу, пить воду. После окончания работ требуется вымыть с мылом лицо и руки, прополоскать рот.

4.5. Средства обработки следует хранить в специальных условиях в соответствии с требованиями НД.

4.6. При нарушении мер предосторожности возможно появление признаков отравления в виде раздражения слизистых оболочек глаз и органов дыхания (першение в горле, носу, слезотечение, насморк, кашель, зуд, головная боль).

4.7. В качестве первой помощи при появлении признаков отравления следует вывести пострадавшего на свежий воздух или в хорошо проветриваемое помещение. Далее снять загрязненную одежду, дать прополоскать рот, обеспечить покой и теплое питье. При необходимости обильно промыть глаза, в тяжелых случаях вызвать врача.

Эффективность метода

Введение новых средств для обработки посуды и пробок, используемых в технологии стерильных растворов, изготовленных в аптеках, расширяет номенклатуру моющих и дезинфицирующих средств и этим обеспечивает чередование их использования с целью предотвращения образования устойчивых форм микроорганизмов.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ОБРАБОТКИ ПОСУДЫ

————¬ ————¬

¦ I +————¬ —————+ II ¦

L——T—— ¦ ¦ L——T——

¦ —-+—————+—¬ ¦

¦ ¦ Моюще-дезинфицирующая ¦ ——-+—-¬

¦ ¦ обработка комплексными¦ ¦Дезинфекция¦

¦ ¦ средствами ¦ L——T——

¦ L————T———— ¦

¦ ¦ —————+—-¬

¦ ¦ ¦ Ополаскивание до ¦

¦ ¦ ¦исчезновения запаха¦

¦ ¦ ¦ дезинфицирующего ¦

¦ ¦ ¦ средства ¦

¦ ¦ L—————T——

——+————¬ ¦ —————+—-¬

¦Мойка: замачивание¦ ¦ ¦ Мойка: замачивание¦

¦ и ершевание или ¦ ¦ ¦ и ершевание или ¦

¦ в моечной машине ¦ ¦ ¦ в моечной машине ¦

L——T————- ¦ L—————T——

¦ ———+———¬ ¦

L—————-+ Ополаскивание +——————-

———+———¬

¦ Стерилизация ¦

———+———¬

¦Контроль качества¦

¦ обработки ¦

I — новая посуда; II — посуда, бывшая в употреблении.

Таблица 1

ПЕРЕЧЕНЬ И ХАРАКТЕРИСТИКА СРЕДСТВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОСУДЫ

Наименование средства

Агрегатное
состояние

Активные
вещества

Действие рабо-
чего раствора

Дезинфицирующие

1. Водорода пероксид
(Россия)

Жидкость

Водорода
пероксид

Бактерии,
микобактерии,
грибы, споры

2. Хлорамины Б, ХБ,
Д (Россия)

Порошок

Активный хлор

Бактерии,
микобактерии,
вирусы

3. Гипохлорит натрия
(ЭЛМА) (Россия)

Жидкость

Активный хлор

Бактерии,
вирусы, грибы

4. Клорсепт
(Ирландия)

Таблетки
белого
цвета 3,3
г

Натриевая соль
дихлоризоциану-
ровой кислоты

Бактерии,
вирусы, грибы,
споры

Моюще-дезинфицирующие

5. Хлорцин (Россия)

Порошок

Натриевая соль
(или калиевая)
дихлоризоциану-
ровой кислоты,
сульфанол

Бактерии,
дерматофиты,
вирусы, споры

6. ДП-2 (Россия)

Порошок

Трихлоризоциану-
ровая кислота,
сульфанол

Бактерии,
микобактерии,
вирусы, споры

7. Виркон (Словения)

Порошок

Персульфат ка-
лия, катионные
ПАВ

Бактерии,
кроме микобак-
терий, вирусы

8. Клорклин
(Ирландия)

Таблетки
оранжевого
цвета 4 г

Натриевая соль
дихлоризоциану-
ровой кислоты,
анионные ПАВ

Бактерии,
микобактерии,
вирусы, грибы

Моющие

9. Лотос, Астра, Луч,
Зифа, Сарма (Россия)

Порошки
гранули-
рованные

ПАВы, триполи-
фосфат натрия и
другие соли

Предстерилиза-
ционная очист-
ка изделий
медицинского
назначения

10. Прогресс,
Посудомой (Россия)

Жидкости

Алкилсульфаты,
соли

Таблица 2

ПРИГОТОВЛЕНИЕ И ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ РАБОЧИХ РАСТВОРОВ

————-T—————————T————————¬

¦Наименование¦ Режимы дезинфекции ¦ Особенности применения ¦

¦ средства ¦ (обеззараживание ¦ ¦

¦ ¦ погружением) ¦ ¦

¦ +——-T———T———+ ¦

¦ ¦концен-¦количе- ¦ время ¦ ¦

¦ ¦трация ¦ство ¦выдержки,¦ ¦

¦ ¦рабоче-¦средства¦ мин. ¦ ¦

¦ ¦го рас-¦на 1 л ¦ ¦ ¦

¦ ¦твора, ¦рабочего¦ ¦ ¦

¦ ¦в % ¦раствора¦ ¦ ¦

+————+——-+———+———+————————+

¦Водорода ¦3,0 ¦120 мл ¦ 80 ¦При приготовлении рабо- ¦

¦пероксид ¦3,0 ¦120 мл ¦ 180 ¦чих растворов для защиты¦

¦(из пергид- ¦ ¦ ¦ ¦от попадания брызг ис- ¦

¦роля) ¦ ¦ ¦ ¦пользовать резиновые ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦перчатки, очки и 4-слой-¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦ную марлевую повязку, ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦т.к. пергидроль добавля-¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦ют в воду ¦

+————+——-+———+———+————————+

¦Хлорамины Б,¦1,0 ¦10 г ¦ 30 ¦Рабочие растворы готовят¦

¦ХБ, Д ¦ ¦ ¦ ¦на воде, подогретой до ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦50 — 60 град. C. При ра-¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦боте защищать органы ды-¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦хания респираторами, ру-¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦ки — перчатками ¦

+————+——-+———+———+————————+

¦Гипохлорит ¦0,125 ¦0,2 л ¦ 60 ¦Рабочие растворы готовят¦

¦натрия ¦0,25 ¦0,4 ¦ 30 ¦путем разведения маточ- ¦

¦(ЭЛМА) ¦0,5 ¦0,8 ¦ 60 ¦ного и используют в день¦

¦маточный ¦ ¦ ¦ ¦приготовления. 0,5% ¦

¦раствор ¦ ¦ ¦ ¦растворы используют для ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦обеззараживания посуды с¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦органическими загрязне- ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦ниями. Работу на уста- ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦новке проводят без ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦средств защиты, а обра- ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦ботку посуды — в резино-¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦вых перчатках. При при- ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦менении 0,25 — 0,5% ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦растворов использовать ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦респираторы ¦

L————+——-+———+———+————————-

Ассоциация содействует в оказании услуги в продаже лесоматериалов: колотые дрова по выгодным ценам на постоянной основе. Лесопродукция отличного качества.

Скачать:

Скачать: Обработка посуды и укупорочных средств, используемых в технологии стерильных растворов, изготовленных в аптеках. Методические указания N 99/144
Скачать: Обработка посуды и укупорочных средств, используемых в технологии стерильных растворов, изготовленных в аптеках. Методические указания N 99/144

Методы очистки и стерилизации воздуха

Культивирование микроорганизмов — продуцентов биологически активных веществ в глубинных условиях помимо собственно биосинтеза включает ряд вспомогательных технологических операций. Прежде всего это получение сжатого стерильного воздуха, подаваемого на аэрацию, приготовление и стерилизация питательной среды, подготовка оборудования. Эти операции во многом определяют качественные и количественные показатели процесса биосинтеза, поэтому к их аппаратурному оформлению и режиму работы предъявляют повышенные требования.

При выращивании микроорганизмов в глубинных условиях требуется непрерывная подача стерильного воздуха в ферментаторы, на аэрацию культуральной жидкости. Воздух, подаваемый в ферментатор, не только снабжает растущую культуру кислородом, но и отводит газообразные продукты обмена и физиологическое тепло, выделяемое микроорганизмами в процессе развития, позволяет достигать однородности микробной суспензии, увеличивает скорость массопередачи и перемешивания жидкой питательной среды.

Очистка и стерилизация воздуха достигаются различными способами, предусматривающими прежде всего уничтожение микроорганизмов или их отделение. Используются методы газовой очистки или применение антисептиков (фенол- и ртуть-содержащих соединений), повышенные или пониженные температуры, ультрафиолетовые облучения, ионизирующие излучения. Примеры промышленного использования антисептиков, повышенных или пониженных температур и других факторов свидетельствуют о их ненадежности. Более того, эти сложные приемы мало экономичны из-за высокой устойчивости спор и конидий к высоким температурам и ионизирующим излучениям. В процессах микробиологического синтеза воздух, подаваемый на аэрацию, должен быть очищен на 99,9999999 % от примесей и микроорганизмов размером до 1 мкм. Это требование заставляет отказаться от многих методов газовой очистки (седиментация, механическая фильтрация, инерционные и центробежные методы, аппараты мокрой очистки) как неэффективных, обеспечивающих удаление только грубых частиц.

Применение электрофильтров дает возможность очистить воздух только на 85-99%.

Наибольшее распространение получил метод фильтрации воздуха через волокнистые (маты, бумага, картон), пористые (полимеры, металлокерамика) или зернистые материалы. Такие материалы недорогостоящи в изготовлении и обладают высокой эффективностью стерилизации. Несмотря на то что волокнистые фильтры имеют диаметр не менее 5 мкм и слабое уплотнение (промежутки не менее 50 мкм), они легко задерживают большинство микроорганизмов со средним размером около 1 мкм. Обработку технологического и вентиляционного воздуха необходимо рассматривать как элемент технологии, играющий существенную роль в обеспечении выпуска продукции высокого качества.

Системы стерилизации воздуха классифицируются по технологическим признакам:

1) подготовка и подача воздуха или смеси газов на аэрацию культуральной жидкости в ферментаторах при аэробном культивировании;

2) подготовка и подача инертных газов (диоксид углерода, азот или их смеси) для «отдувки» из культуральной жидкости газообразных продуктов, ингибирующих рост микроорганизмов при анаэробном культивировании;

3) подготовка и подача (транспортного) сжатого воздуха и обеспечение вакуума для передачи микробных суспензий и стерильных жидкостей из одной емкости в другую (ферментаторы, дозаторы, мерники и т. д.) или в аппараты для дальнейшей обработки (центрифуги, сепараторы, отстойники, испарители, флотаторы);

4) очистка воздуха или смеси газов, отводимых от всех видов технологического оборудования.

Каждая из этих систем имеет свои особенности, но процессы стерилизации связаны общей теоретической основой.

Технологическая схема очистки и стерилизации воздуха для аэрации

В настоящее время широко применяется технологическая схема получения, очистки и стерилизации сжатого воздуха, включающая следующие стадии: предварительную (грубую) очистку от механических примесей, сжатие, охлаждение, отделение сконденсированных паров влаги и масла (при поршневых компрессорах), стерилизацию (рис. 2.8). Для защиты компрессора атмосферный воздух предварительно очищают от крупных частиц пыли, а затем сжимают до требуемого давления. При сжатии воздух нагревается до температуры 100-200 °С, поэтому его необходимо охладить до оптимальной температуры культивирования микроорганизма-продуцента. Температура воздуха, подаваемого на аэрацию, оказывает существенное влияние на накопление конечного продукта. Например, микроорганизмы-продуценты антибиотиков снижают продуктивность при температуре воздуха, поступающего в аппарат, выше 40 °С. Оптимальная температура роста этих микроорганизмов 27-28°С.

Получение сжатого, очищенного от микроорганизмов воздуха определенной температуры и влажности — сложная технологическая задача, осуществляемая в специальной системе. Система состоит из трех частей, соединенных последовательно: в первой части происходят очистка атмосферного воздуха от пыли и его сжатие, во второй — подготовка и поддержание воздуха в оптимальном термодинамическом состоянии по влажности и температуре, в третьей — окончательная очистка воздуха (в фильтрах тонкой очистки) перед подачей в ферментаторы. Поддержание определенной температуры сжатого воздуха обусловливается не только самой культурой микроорганизма, но и высоким влагосодержанием атмосферного воздуха. При охлаждении сжатого воздуха выпадает 50-70 % исходной влаги, которая увлажняет волокна аэрозольных фильтров, и эффективность их действия резко снижается. Чтобы насадки аэрозольных фильтров не увлажнялись, воздух после компрессора охлаждают до 25-30 °С. После отделения влаги воздух нагревается до температуры культивирования. Окончательное подсушивание воздуха может проводиться в сушилке между головным и индивидуальными фильтрами.

На предприятиях микробиологической промышленности очистка и стерилизация воздуха осуществляется с помощью системы различных фильтров: предварительной очистки периодического или непрерывного действия, грубой и тонкой очистки.

Фильтры предварительной очистки

Фильтры такого типа устанавливают на всасывающей линии перед компрессором. Путем инерционного осаждения очищают воздух от крупных частиц размером более 5 мкм. В фильтрующих материалах предусматриваются большие промежутки между улавливающими элементами для максимального снижения сопротивления потоку при высокой скорости фильтрации воздуха — 1,5-3,0 м/с. Чтобы сухие частицы после осаждения при такой скорости потока не выносились из фильтра, слои его промасливают. Фильтры этого класса часто называют масляными, или висциновыми.

К фильтрам периодического действия относятся кассетные регенерируемые масляные фильтры и кассетные фильтры сухого типа.

Кассетные регенерируемые масляные фильтры различаются по размерам, форме и виду фильтрующей среды. Наибольшее распространение получили сеточные фильтры типа ФЯР. Такие фильтры просты, надежны в эксплуатации, улавливают микроорганизмы и частицы пыли размером более 5 мкм. Кассетные регенерируемые масляные фильтры работают с номинальной производительностью при запыленности воздуха не более о мг/м3. Такой фильтр задерживает на поверхности насадки 92-99 % воздушной пыли. Продолжительность его эксплуатации без регенерации зависит от степени загрязненности воздуха. Если содержание пыли возрастает от 0,5 до 5,0 мг/м3, то длительность работы фильтра сокращается с 800 до 80 ч.

Кассетные фильтры сухого типа состоят из 10-15 слоев перфорированных металлических и винипластовых листов. Площадь рабочего сечения 0,22 м2, производительность 0,43 м3/с, скорость фильтрации 117 м/мин, начальное сопротивление фильтра 49 Па, пылеемкость 400-450 г/м2, эффективность очистки 70 %, масса фильтра 5 кг. В кассетных сменных фильтрах сухого типа в качестве фильтрующего материала можно применять пенополиуретан, стеклянное или химическое волокно, маты из нетканых материалов. Эти фильтры свободны от недостатков, которые присущи масляным фильтрам, — запах, унос масла. Эффективность очистки воздуха в таких фильтрах составляет 70-85 %, пылеемкость 200-400 г/м2, производительность 0,43-0,610 м3/с.

Фильтры непрерывного действия существуют трех типов: самоочищающиеся масляные с непрерывной регенерацией фильтрующей поверхности в ванне с маслом; рулонные (катушечные), в которых чистый фильтрующий материал непрерывно поступает с одной катушки, а использованный наматывается на другую; волокнистые, промываемые водой из форсунок.

Масляные самоочищающиеся фильтры состоят из непрерывно движущейся в вертикальной плоскости фильтрующей бесконечной панели и масляной ванны (рис. 2.9). При прохождении через ванну загрязненные участки отмываются от пыли и вновь промасливаются, а пыль оседает на дне ванны в виде шлака. При начальной концентрации пыли 1-2 мг/м3 степень очистки составляет 90-98 %, пылеемкость фильтра исчерпывается через 300-500 ч работы. Производительность таких фильтров 100-400 тыс. м3/ч.

Рулонные автоматические фильтры имеют производительность 20, 40, 80 и 120 тыс. м3/ч. На рис. 2.10 приведена схема работы такого фильтра. Фильтрующим материалом служат упругие маты из стеклянных синтетических волокон, склеенных связывающими материалами. Срок непрерывной работы одного рулона 1 год.

В волокнистых фильтрах используются объемные маты из волокон полимеров. В результате электростатического притяжения на волокнах улавливаются субмикронные частицы. Фильтры получили широкое распространение для предварительной очистки и стерилизации приточного воздуха. Производительность волокнистого фильтра 555 м3/мин.

Фильтры грубой очистки

Предназначены для улавливания основной массы загрязнений, попавших в систему после прохождения фильтров предварительной очистки и компрессора, а также для удлинения срока службы фильтров тонкой очистки, выполняющих основной процесс стерилизации на стадии фильтрации. Как правило, это фильтры большой емкости. Они обслуживают несколько ферментаторов и называются головными. Головной фильтр дублирует работу индивидуальных фильтров и повышает степень очистки и стерилизации воздуха.

Головной фильтр (рис. 2.11) обычно представляет собой вертикальный сосуд с решеткой у днища. На решетку укладывают слой стекловаты, а затем слой гранулированного активного угля высотой 0,8-1,0 см и еще слой ваты. На микробиологических предприятиях применяют головные фильтры кассетного типа производительностью 110, 380 и 550 м3/мин. В качестве фильтрующего материала используют стекловолокно с волокнами диаметром 6, 12 и 21 мкм. Головные фильтры стерилизуют острым паром в течение 4 ч при давлении 0,12-0,15 кПа, а затем просушивают сухим воздухом. Головные фильтры обычно имеют низкое сопротивление (100-200 Па) и высокую пылеемкость.

Фильтры тонкой очистки

Фильтры тонкой очистки и стерилизации необходимы для улавливания загрязнений, пропущенных другими фильтрами, а также всех возможных загрязнений, попавших в систему по случайным причинам. Работа этих фильтров должна быть особенно надежной, так как это последняя ступень очистки и стерилизации воздуха на пути к ферментатору. Конструктивно фильтры тонкой очистки во многом похожи на фильтры грубой очистки, только они значительно меньше размерами и в них используются более эффективные фильтрующие материалы (табл. 2.2). В настоящее время разработано несколько конструкций фильтров тонкой очистки различной производительности.

На рис. 2.12 представлены схемы фильтров со сменными фильтрующими элементами из нетканых материалов. В конструкции фильтра тонкой очистки Ф1 и Ф2 используется готовый сменный фильтрующий элемент из базальтового супертонкого волокна. Наибольшее распространение для очистки и стерилизации воздуха находят конструкции, в которых используются быстро заменяемые готовые стандартные фильтрующие патроны (рис. 2.12, б).

В микробиологической промышленности для очистки и стерилизации воздуха применяют также фильтры марки ФТО. Эти фильтры набиваются особой устойчивой гидрофобной тканью, которая полностью очищает воздух от микроорганизмов. Фильтры выпускаются различных типов — от ФТО-60 до ФТО-1000. Цифры означают производительность по воздуху в м3/ч. Марку фильтра выбирают в зависимости от производительности ферментатора. Фильтрующий элемент фильтра ФТО-750 имеет диаметр 360 мм и высоту 600 мм. При нагрузке 750 м3/ч сопротивление фильтра составляет 274-294 Па. На рис. 2.13 представлена схема фильтра тонкой очистки ФТО-60. В патронных фильтрах могут быть использованы бумага из базальтовых супертонких волокон, гофрированный базальтовый картон и различные фторопластовые элементы. Фильтры тонкой очистки воздуха практически обеспечивают 100%-ную очистку и стерилизацию воздуха.

Они стерилизуются острым паром в технологической обвязке с ферментатором без извлечения фильтрующих элементов из корпуса фильтра. Фильтрующие элементы — пластины и цилиндрические патроны — служат 1,5-2 года.

Системы очистки и стерилизации воздуха

Для надежной работы всей технологической схемы очистки и стерилизации воздуха и ее отдельных узлов необходимы соблюдение определенных требований к технологической обвязке фильтров, поддержание определенного термодинамического режима воздуха в системе.

Принципиальная технологическая схема очистки и стерилизации воздуха представлена на рис. 2.8. Воздух из воздухоразборника поступает в фильтр предварительной очистки 1. Сжатие воздуха до 350-500 кПа осуществляется в компрессоре 2, охлаждение до температуры 30-40 °С в холодильнике 3 с последующим отделением образующегося аэрозоля во влагоотделителе 4. На входе и выходе из холодильника температура воздуха контролируется приборами. Относительная влажность воздуха и температура определяются после выхода из нагревателя 5 термодатчиком. Принцип действия автоматического контроля параметров воздуха заключается в следующем. Если приборы регистрируют отклонение температуры от заданной на входе в фильтр 6, то специальные регуляторы будут воздействовать на подачу пара в нагреватель таким образом, чтобы изменить температуру воздуха до величины, определяемой регламентом. Окончательная стерилизация воздуха осуществляется в индивидуальном фильтре тонкой очистки 7. Для оценки эффективности работы схемы очистки и стерилизации воздуха применяется метод улавливания искусственных аэрозолей. При этом используются аэрозоли жидкие — масляный туман (0,3 мкм) и твердые — бактериальный, бихромат калия (0,6-0,8мкм), красители метиленового синего (0,5 мкм).

Контроль эффективности действия фильтров, особенно индивидуальных, записывается анализатором запыленности очищенного воздуха типа АЗ-З и АЗ-5. Имея высокую чувствительность — 2-3 тыс. частиц размером 0,3 мкм в 1м3, прибор позволяет проводить контроль микробиологической обсемененности воздуха. Для стерилизации фильтров и воздушных линий применяют чаще всего острый пар. Этот метод создает очень жесткие условия для выбора фильтрующих материалов, так как через фильтр под давлением пропускается большое количество острого пара, часто загрязненного и с большим содержанием конденсата. Поэтому более рациональна двусторонняя стерилизация фильтров паром. При этом пар подают в воздушный трубопровод до и после фильтра одновременно. Для этого в фильтр прокладывают обводную линию для пара, которая соединяет вход и выход воздушного трубопровода. Пар должен поступать чистый и сухой температурой 120 °С при стабилизированном давлении. Длительность стерилизации колеблется от 30 до 60 мин в зависимости от вида фильтрующего материала.

Стерилизация воздуха, выходящего из ферментатора

Это одна из основных ступеней технологического процесса биосинтеза. Воздух, удаляемый из ферментатора, содержит большое количество микроорганизмов. Так, среднее количество клеток дрожжей в 1 м3 отработанного воздуха составляет 3,4-3,6х106. Выбрасываемый из ферментаторов воздух имеет высокую влажность. Для отделения влаги используют жалюзийные конструкции, отличающиеся низким гидравлическим сопротивлением. Весьма эффективны при этом вязаные и тканевые сетки из нержавеющего материала или термостойкого пластика. На них сепарируется около 99 % влаги.

В зарубежной практике для очистки и стерилизации воздуха, выходящего из ферментаторов, широко используют фильтрующие элементы из микроволокон боросиликатного стекла, связанных эпоксирезиной. Фильтр-патроны из такого материала имеют высокую стерилизующую способность (до 99,9999 %) и хорошо улавливают частицы размером более 0,6 мкм. Стерилизация таких фильтров осуществляется текучим паром. Большое распространение получили фильтры из пористой нержавеющей стали, никеля или бронзы. Эти элементы очень прочны и устойчивы к воздействию высоких температур и влаги. В начале эксплуатации их сопротивление не более 0,07 МПа, а в процессе фильтрования оно возрастает до 0,5 МПа.

Глубинное культивирование микроорганизмов проходит в аппаратах с давлением 0,02-0,06 МПа. Пористые материалы, как правило, имеют большое сопротивление, что затрудняет их применение в схеме очистки и стерилизации воздуха, выходящего из ферментатора. Специфичность этого процесса требует применения как минимум двухстадийной очистки воздуха на выходе из ферментатора. На первой стадии производится влагоотделение, на второй — доочистка воздуха.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *