Sinh học đại cương - Chương 7: Thiết bị tiệt trùng không khí

nh. 
Bảng 7.2. Đặc tính các vật liệu lọc để làm sạch không khí 
bằng phương pháp sinh học 
Các vật liệu Đường 
kính 
lỗ, μm 
Tỷ 
trọng, 
kg/m3
Độ 
rỗng, 
% 
Độ bền 
nhiệt, 0C
Tốc độ 
lọc, 
m/s 
Sức cản 
thuỷ lực, 
Pa 
Hiệu 
suất, 
% 
Lọc thô 
I. Dạng sợi 
1. Xơ thuỷ tinh 
a) Bông thuỷ tinh (chiều cao 
của lớp 1 cm) 
b) Các mặt cắt thuỷ tinh 
(chiều cao của lớp 10cm) 
2. Sợi bazan dạng thô (chiều 
cao của lớp 10 cm) 
II. Phi vải 
21 
6 
26 
1 
0,5 
1 
90 
90 
90 
450 
450 
650 
0,01 
0,01 
0,01 
7 
7 
40 
76,5 
88,0 
60,0 
 121 
1. Sợi tổng hợp 
a) Lavcan 
b) Polypropilen 
c) Polyvinylclorua 
2. Sợi visco chống vi khuẩn 
a) Vật liệu lọc phi vải loại 
mềm 
b) Vật liệu lọc phi vải có thể 
tích lớn 
III. Vật liệu - sứ kim loại 
dạng rỗng 
a) Thép chống gỉ 
b) Titan 
14 
6÷8 
14÷17 
16,9 
16,9 
9÷10 
12÷16 
0,805 
0,195 
0,375 
1,025 
0,515 
- 
- 
- 
- 
- 
94 
 97 
30÷45 
40÷50 
130 
120 
80 
120 
120 
700 
500 
0,01 
0,01 
0,01 
0,01 
0,01 
0,01 
0,01 
100 
100 
80 
130 
100 
30000 
30000 
56,0 
71,8 
42,0 
35,8 
42,8 
90,0 
9÷95 
Lọc tinh 
I. Dạng sợi 
1. Sợi thuỷ tinh 
a) Sợi thuỷ tinh siêu mỏng 
b) Sợi thuỷ tinh siêu mỏng 
tẩm formaldehyt 
2. Sợi bazan 
a) Sợi bazan dạng siêu mỏng 
(chiều cao lớp 2,1 cm) 
b) Sợi bazan siêu mịn 
2,5÷3 
5 
1 
0,7 
0,4 
0,5 
0,560 
0.350 
95 
95 
95 
95 
400 
400 
600 
600 
0,01 
0,01 
0,01 
0.01 
100 
26 
1400 
2400 
98,56 
43,00 
99,92 
99,99 
Tiếp theo bảng 7.2 
Các vật liệu Đường
kính 
lỗ, μm 
Tỷ 
trọng,
kg/m3
Độ 
rỗng, 
% 
Độ bền 
nhiệt, 
0C 
Tốc độ 
lọc, 
m/s 
Sức cản 
thuỷ lực, 
Pa 
Hiệu 
suất, 
% 
3. Sợi tổng hợp 
a) Bộ lọc bằng chất trùng hợp 
1,4 
0,350 
0,025 
95 
97 
600 
60 
0,01 
0,035 
2400 
700 
99,99 
99,44 
 122 
b) Bộ lọc bằng chất trùng hợp 
có bổ sung chất sát trùng 
II. Cactông 
1. Cactông bazan (700g/m2) 
2. Hỗn hợp sợi trên cơ sở sợi 
thuỷ tinh siêu mỏng tẩm 
formaldehyt bổ sung 10% 
xenluloza 
III. Giấy khoáng vật 
1. Giấy bazan (2 lớp) 
2. Hỗn hợp sợi trên cơ sở sợi 
thuỷ tinh siêu mỏng tẩm 
formaldehyt bổ sung 25% 
xenluloza 
3. Giấy sát trùng làm từ sợi 
xenlulozơ 
4. Sợi tổng hợp, sợi làm từ 
rượu polyvinyl 
IV. Các vật liệu xốp bằng chất 
dẻo chứa flo (teflon) 
V. Màng xốp 
Các màng xenluloza axetat 
1,4 
- 
25 
- 
30 
20 
- 
25 
0,5 
0,028 
- 
0,3 
- 
0,025 
0,130 
0,1 
4,37 
- 
97 
- 
87 
- 
80 
78,5 
50 
50 
- 
60 
- 
150 
- 
150 
120 
51 
260 
- 
0,035 
0,1 
0,01 
0,1 
0,01 
0,01 
0,01 
0,01 
0,01 
780 
1500 
800 
1400 
500 
1000 
50 
3300 
264000 
98,10 
99,996 
99,93 
99,999 
87,24 
78,90 
25,00 
99,999 
99,85 
Tuy nhiên khi năng suất riêng 4000 m3/(m2/h) thì các bộ lọc sẽ hoạt động có hiệu 
quả cao. Với tải trọng trên, sức cản của quá trình lọc đạt 49 Pa. Khi bộ lọc hoạt động lâu 
dài, bụi sẽ tích luỹ trên bề mặt lọc làm tăng sức cản đến 78,5 Pa. 
Thời gian làm việc của các bộ lọc tẩm dầu phụ thuộc vào mức độ nhiễm bẩn của 
không khí và năng suất riêng của bộ lọc. Khi năng suất riêng 4000 m3/(m2.h) và hàm 
lượng bụi ban đầu trong không khí 5,0 mg/m3 thì thời gian làm việc của bộ lọc là 70 h, 
khi 0,5 mg/m3 - 80 h. 
Để tách bụi và khôi phục các tính chất lọc, các bộ lọc bị bẩn phải rửa bằng natri 
cacbonat nóng hay trong dung dịch 10% natri hydroxyt và sau khi sấy cần nhúng các bộ 
lọc vào dầu. 
Trong những năm gần đây, các bộ lọc tẩm dầu và các bộ lọc cuộn tự động thường 
được sử dụng rộng rãi. 
7.2.1. Các bộ lọc dạng ô mạng được thống nhất hoá 
Bộ lọc dạng ô mạng thống nhất hoá tác động tuần hoàn có các dạng ô mạng chứa 
xơ thuỷ tinh đàn hồi và ô mạng có polyuretan bọt xốp. Chúng được dùng để làm sạch 
 123 
bụi khỏi không khí bằng phương pháp khô khi độ bụi của không khí nhỏ hơn 5 ÷10 
mg/m3. 
Bộ lọc dạng có xơ thuỷ tinh không tái sinh được và khi đạt được một khối lượng 
bụi tới hạn thì thay lớp lọc mới. Sự tái sinh của các ô mạng lọc có polyuretan được thực 
hiện bằng phương pháp rửa trong nước lạnh khi bụi dạng khô hay trong nước ấm khi 
bụi ở dạng nhớt. Các bộ lọc cuộn tự động hoàn hảo hơn để làm sạch sơ bộ không khí 
trước khi cho vào các máy nén. 
7.2.2. Bộ lọc tẩm dầu để làm sạch 
Bộ lọc để làm sạch không khí có độ bụi dưới 10 mg/m3. Làm sạch bụi trong 
không khí được thực hiện trong quá trình không khí qua hai mạng lưới chuyển động liên 
tục có tẩm dầu. Tốc độ của mạng lưới đầu là 16, mạng thứ hai -7 cm/phút. 
Để cho bộ lọc hoạt động bình thường, không khí cần qua tiết diện của các tấm lọc 
với tốc độ nhỏ hơn 3 m/s. Các lưới được căng ra giữa các trục truyền động và trục kéo. 
Thông qua bộ truyền trục vít 2 cấp và bộ truyền bánh răng làm cho các trục của máy 
chuyển động quay. Bụi bám trên lưới được tách ra khi các mạng lưới chuyển động qua 
bể chứa dầu. Bộ lọc dầu tự làm sạch được sản xuất theo năng suất từ 20, 40, 60, 80 và 
120 ngàn m3/h. Các phần tử lọc của các bộ lọc này bao gồm các bản định hình có nhiều 
rãnh với kích thước 3,5 mm. 
Thời gian hoạt động của bộ lọc tẩm dầu có năng suất 4000 m3/(m2.h) phụ thuộc 
vào hàm lượng bụi ban đầu trong không khí khoảng từ 800 h đến 70 h khi hàm lượng 
bụi ban đầu tương ứng từ 0,5 ÷ 5 mg/m3. Hệ số làm sạch không khí 80 ÷ 90%. 
7.3. BỘ LỌC SẠCH KHÔNG KHÍ BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC 
Các bộ lọc tinh được phân loại theo sơ đồ trong hình 7.2. 
 124 
Bộ lọc sạch không khí 
bằng phương pháp tiệt trùng. 
Tác động tuần hoàn Tác động liên tục 
Lọc 
tinh 
Thiết 
bị lọc 
kiểu 
đĩa 
Thiết 
bị lọc 
phối 
hợp 
Thiết bị 
lọc có lõi 
ống bằng 
chất dẻo 
chứa flo 
Đối với 
không 
khí nạp 
Đối với 
không 
khí thải 
Tổ hợp lọc 
từ các phần 
tử kim loại 
để lọc thô 
Tổ hợp lọc 
từ các phần 
tử kim loại 
để lọc tinh 
Tổ hợp lọc 
từ các phần 
tử kim loại 
Hình 7.2 
7.3.1. Thiết bị lọc sâu 
Thiết bị lọc sâu được ứng dụng rộng rãi để làm sạch không khí bằng phương pháp 
sinh học. Nó có áo hơi bao phủ bên ngoài bộ chứa (hình 7.3), các mạng đột lỗ bên trong. 
Vật liệu sợi được đặt giữa các mạng. Phụ thuộc vào áp suất khí nén và tốc độ của nó 
(0,1 ÷ 0,3 m/s) mật độ sắp xếp xơ thuỷ tinh khoảng 100 ÷ 500 kg/m3. Ngoài vật liệu 
bằng xơ thuỷ tinh còn ứng dụng vật liệu từ bazan siêu mịn, với lớp có chiều cao 6 cm 
khi mật độ gói 100 kg/m3, sau đó đóng kín bộ lọc và tiệt trùng bằng hơi. Hiệu suất làm 
sạch không khí 99,999%. 
Ngoài ra còn ứng dụng những bộ lọc có kết cấu khác nhau: hộp (hìmh 7.4), mặt 
bích (hình 7.5) và bộ phận bên trong hình chữ nhật (hình 7.6). 
Ưu điểm của bộ lọc có sợi bazan siêu mịn là có độ bền nhiệt cao và có các tính 
chất lọc tốt. 
 125 
Nhược điểm là mật độ xếp của vật liệu lọc không thể khôi phục lại được, tạo rãnh, 
phải thay đổi vật liệu trong quá trình lọc. 
Hình 7.3. Bộ lọc có mạng đột lỗ 
bên trong: 
1- Nắp áo hơi; 2- Nắp thiết bị; 
3- Khớp nối để thải không khí;
4- Khớp nối để nạp hơi thứ; 5- Vỏ 
áo hơi; 6- Vỏ thiết bị; 7- Mạn
Hình 7.4. Bộ lọc dạng hộp 
để tiệt trùng không khí: 
1- Vít cấy; 2- Vỏ thiết bị; 
3- Mặt bích; 4- Tấm lọc; 
5- Gối tựa 
g
lưới; 
8- Lớp bông hay xơ thuỷ tinh; 
9- Khớp nối để nạp không khí 
 126 
Hình 7.5. Bộ lọc kiểu mặt bích để tiệt trùng không khí: 
1- Vật liệu lọc; 2- Mặt bích; 3- Chêm; 4- Vỏ; 5,7- Các đĩa đột lỗ; 6- Lớp đệm 
Hình 7.6. Bộ lọc để tiệt 
trùng không khí có phần 
tử lọc dạng hình chữ nhật: 
1- Lưới thép không gỉ; 
2- Khung kẹp; 
3,8- Khớp nối để nạp 
và thải không khí; 
4- Vỏ bộ lọc; 
5- Khung đột lỗ; 
6- Vít; 
7- Vật liệu lọc 
 127 
7.3.2. Bộlọc phối hợp 
Bộ lọc phối hợp gồm thân trụ bằng thép có đáy hình bán cầu hay phẳng và nắp 
tháo được. Giữa các mạng lưới ở bên trong có vật liệu lọc. 
Bộ lọc có áo hơi bên ngoài. Trong bộ lọc phối hợp đầu tiên có các lớp xơ thuỷ 
tinh còn bên trong có lớp xơ bông. Sức cản của xơ thuỷ tinh khi mật độ xếp 10 kg/m2, 
chiều cao của lớp 50 mm và tải trọng riêng của không khí 1500 m3/(h.m2) bằng 0,24 
kPa, còn khi bề dày của lớp lọc 500 mm - 2,4 kPa. 
Bông thuỷ tinh được sử dụng như là chất lọc sơ bộ. Khi đường kính của bộ lọc là 
500 mm thì bông thuỷ tinh chứa trong đó là 500 g và 10.000 g bông; năng suất của bộ 
lọc 500 m3 không khí /h. Nếu đường kính bộ lọc 220 mm thì cần một lượng bông thuỷ 
tinh là 100 g và 2000 g bông, năng suất 100 m3 không khí/h. Cho nên trong một thiết bị 
có thể tồn tại hai mức làm sạch khác nhau. 
Bộ lọc được tiệt trùng bằng hơi ở áp suất dư 0,4 MPa trong 2h. Sau khi tiệt trùng 
tiến hành sấy khô bộ lọc bằng không khí tiệt trùng. 
7.3.3. Bộ lọc bằng vải Petrianova 
Để loại trừ vi khuẩn trong không khí, người ta sử dụng bộ lọc bằng vải 
Petrianova. Vải Petrianova là loại vải mịn được bện một cách tự do ở dạng băng trên 
nền xốp từ các sợi peclovinyl (Φ-15 và Φ-25) xenluloza axetat (ΦĂ-15), polystirol (Φß-
15), polyftostirol (Φ) có chiều dày 1,5 và 2,5 μm. 
Loại trừ các sợi ΦĂ, các vật liệu tổng hợp này có độ bền nhiệt giới hạn và đòi hỏi 
tiệt trùng bằng hơi gián tiếp hay bằng khí formaldehyt. 
Vì độ bền cơ học của vật liệu không cao cho nên bộ lọc dùng vải Petrianova sẽ có 
hiệu quả hơn trong hệ lọc có không khí thổi qua với tốc độ chuyển động không lớn. 
Để làm sạch vi khuẩn trong dòng không khí có tốc độ cao người ta đã thiết kế ra 
những kết cấu lọc có nhiều lớp. 
Bộ lọc dùng vải Petrianova Φ-15 (hình 7.7) gồm xilanh bằng thép có nắp tháo 
được và đáy hình nón. Có 73 xilanh đột lỗ ở bên trong bộ lọc để hình thành nên mạng 
ống. Một số lớp vải bọc quanh các ống xilanh. Khi qua lớp vải Φ-15, vi sinh vật được 
loại khỏi không khí. Tiệt trùng bộ lọc bằng hơi với hợp chất formalin. 
 Hình 7.7. Bộ lọc bằng vải Petrianova: 
1- Nắp; 2- Vỏ thiết bị; 3- Ống lót; 4-Van 
để nạp hơi formalin; 5- Khớp nối để thải 
không khí; 6- Ống nối để nạp không khí 
 128 
Đặc tính kỹ thuật của bộ lọc bằng vải 
petriarova: 
Năng suất tính theo không khí, m3/h: 1000 
Tốc độ không khí, m/s: 
 bên trong bộ lọc: 0,016 
 khi vào và khi ra: 35,4 
 Bề mặt lọc, m2: 
 tổng: 17,5 
 của một xilanh: 0,24 
Số xilanh lọc: 73 
Trong công nghiệp vi sinh để phục vụ cho khâu lên men, người ta thường dùng 
những bộ lọc tinh (bảng 7.3). 
Bảng 7.3. Đặc tính kỹ thuật của các bộ lọc tinh 
Loại bộ lọc Năng suất tính theo 
không khí, m3/h 
Diện tích bề mặt lọc, m2 Sức cản dòng không khí, 
Pa 
ΦT0-60 
ΦT0-500 
ΦT0-750 
ΦT0-1000 
60 
500 
750 
1000 
1 
5 
10 
10 
470 ÷ 600 
800 
400 
800 
Thuộc loại này gồm các bộ lọc có bộ phận uốn sóng, giữa các nếp uốn của vật liệu 
lọc có các bản gợn sóng. Cố định vật liệu ở phần trên và dưới xilanh. Lọc không khí xảy 
ra từ bên ngoài bộ phận lọc vào khoang bên trong của nó, từ đây không khí tiệt trùng 
theo đường ống dẫn vào nồi lên men. Nhược điểm của loại này là không có khả năng 
tiệt trùng bộ lọc bằng hơi trực tiếp trong dây chuyền công nghệ, phức tạp hoá việc kiểm 
tra và tạo độ kín, độ bền cơ học của băng lọc quá kém. Ưu điểm: hiệu suất của vật liệu 
lọc cao (lớn hơn 99,999%), đối với các phần tử hạt 0,3 μm có sức cản của dòng không 
khí nhỏ (0,1 MPa), tốc độ lọc 0,05 m/s. 
Từ những số liệu đã nêu ở trên, ta thấy rằng hiệu suất lọc phụ thuộc vào các tính 
chất hoá lý của vật liệu lọc, vào độ bền, sức cản khí động, kích thước sợi, mật độ xếp, 
chiều dày lớp lọc, khả năng tái sinh, tốc độ dòng không khí và độ ẩm của nó. 
7.3.4. Bộ lọc dùng vật liệu teflon 
Mức độ cần thiết để làm sạch không khí bằng phương pháp sinh học có thể đạt 
được nhờ sử dụng vật liệu lọc ở dạng bảng, đĩa hay ống teflon có bề dày 4 mm từ bột 
bằng phương pháp thiêu kết. 
 129 
Hình 7.8. Bộ lọc để tiệt trùng 
không khí có đĩa teflon: 
1- Vỏ bộ lọc; 2, 4- Các van để nạp và 
tháo không khí; 3- Tuyến nạp hơi; 
5- Đĩa teflon; 6,7- Các van để thải 
nước ngưng 
Hình 7.9. Bộ lọc hai ống để 
tiệt trùng không khí: 
1- Nắp bộ lọc; 2- Vỏ; 3- Phần tử lọc 
bằng teflon; 4- Nắp của phần tử 
lọc; 5- Cơ cấu lèn chặt 
Hình 7.8 mô tả bộ lọc dùng đĩa teflon, còn hình 7.9 là bộ lọc dùng các xilanh bằng 
teflon. Số lượng xilanh trong bộ lọc có thể nhiều đáng kể. Ưu điểm của teflon là bền 
nhiệt và bền cơ. 
7.4. CÁC TỔ HỢP LỌC TỰ ĐỘNG 
7.4.1.Các phần tử kim loại lọc 
Các vật liệu nhận được bằng phương pháp luyện kim bột là vật liệu mới để lọc tiệt 
trùng. Khác với các vật liệu sợi và phi vải, các vật liệu dạng hạt đã thiêu kết có cấu trúc 
 130 
không đổi, trơ hoá, không gặp khó khăn khi tiến hành bất kỳ phương pháp tiệt trùng 
nào, độ bền cao, dễ dàng kiểm tra, rẻ tiền và đơn giản trong sản xuất. 
Cấu trúc dạng hạt của các vật liệu kim loại gốm, thứ tự xếp các lớp của hạt khi sản 
xuất các phần tử lọc xốp bằng phương pháp luyện kim bột gây ra sự co thắt tuần hoàn 
và giãn nở của các rãnh thông. Các phần tử kim loại lọc được sử dụng để lọc thô và lọc 
tinh không khí . Người ta đã khởi thảo được các phần tử lọc bằng kim loại gốm có hiệu 
quả để loại những vi sinh vật với đường kính 0,3 μm. Sự liên quan chặt chẽ giữa hình 
dạng các rãnh với sự thay đổi tuần hoàn đường kính của tiết diện và tốc độ chuyển động 
của dòng không khí lọc ở trong các rãnh là những đặc điểm lọc khi sử dụng các phần tử 
lọc trên. Khi không khí chuyển động qua 
vật liệu lọc (hình 7.10) với tần số siêu âm 
hay gần bằng xuất hiện sự co - giãn liên 
tục, có nghĩa là xảy ra sự tự kích hoạt của 
các dao động siêu âm. 
Vào khí quyển
Trong pha giãn nở của dòng không khí khi 
tăng tiết diện của rãnh xảy ra ngưng tụ hơi 
nước và khí, làm xuất hiện hoặc là gộp lại 
thành xon khí giọt vi lượng, còn trong pha 
co nén khi giảm tiết diện rãnh xảy ra sự va 
chạm và tích tụ các xon khí, dẫn đến làm 
lắng chúng trên tường của phần tử lọc. 
Tần số dao đông siêu âm có biên độ dao 
động 1 ÷ 5 μm và lớn hơn đủ để làm xuất 
hiện các lực thắng sức căng của nước (hay 
dầu) , do đó những giọt chất lỏng xuất 
hiện bị bắn ra thành những tia với kích 
 Từ thiết bị lên men 
thước một vài micron. Điều đó làm chuyển 
động các tế bào vi khuẩn ở trong dòng không 
khí và cuối cùng làm lắng chúng trên tường 
phần tử lọc ở dạng xon khí. 
Để sản xuất phần tử lọc, chọn bột hạt 
mịn nhất với tính toán sao cho số giãn nở và 
co thắt của dòng không khí cao hơn trị số 
16000 s−1 khi độ dài của tường lọc phù hợp. 
Các thí nghiệm đã chứng minh rằng các phần tử từ bột titan có kích thứớc hạt 0,3 μm sẽ 
thoả mãn với điều kiện trên. 
Hình 7.10. Sơ đồ lắng của xon khí vi 
sinh khi lọc không khí qua phần tử 
kim loại gồm: 
1- Tường phần tử lọc; 2- Các tia 
không khí; 3- Ẩm kết tụ; 4- Tế bào vi 
sinh vật 
Các phần tử kim loại làm bằng titan được sử dụng để loại vi khuẩn trong không 
khí. Chúng gồm có nền kim loại gốm xốp, vật liệu lọc dạng xơ bao phủ chất nền (thành 
hai hay nhiều lớp) và màng ống. Đối với các phần tử kim loại lọc dùng để lọc tinh 
không khí đầu tiên là ứng dụng vật liệu chịu thuỷ lực, duy trì được tiệt trùng bằng hơi 
trực tiếp đến 1500C trong vòng 40 ÷ 50 phút. Vật liệu kỵ nước, bền đối với sự tác động 
của axít, kiềm, các chất oxy hoá mạnh, các loại rượu, dầu có thể sử dụng để lọc không 
 131 
khí ở nhiệt độ từ - 250 đến + 2000C. Sức cản thuỷ lực của vật liệu với tốc độ của không 
khí 1 cm/s là 14,7 Pa. 
Các phần tử kim loại gốm dùng để lọc tinh không khí bằng phương pháp sinh học 
có những ưu điểm sau: trị số tiệt trùng bằng hơi trực tiếp lớn đáng kể, tái sinh đơn giản 
và thời gian hoạt động lâu (5 ÷10 năm). 
Bảo vệ môi trường xung quanh là nhiệm vụ bức thiết hiện nay, cho nên cần phải 
đảm bảo làm sạch không khí thải ra từ các thiết bị lên men. Không khí thải ra từ các 
thiết bị lên men chứa một lượng đáng kể tế bào vi sinh vật. Khi nuôi cấy các chủng 
enzim ở giai đoạn phát triển, trong 1 m3 không khí chứa từ 3,4.106 đến 1.1010 tế bào. 
Những yêu cầu cơ bản của phần tử lọc: sức cản thuỷ lực ban đầu không lớn hơn 30 ÷ 40 
kPa, giảm tốc độ lọc do tăng bề mặt lọc, khả năng tiệt trùng nhiệt liên tục, độ bền rỉ cao 
trong môi trường vi sinh, bền nhiệt và bền ẩm. 
Trên cơ sở các phần tử kim loại gốm lọc, người ta đã khởi thảo ra những tổ hợp 
lọc tự động bằng hơi để lọc vi khuẩn trong không khí khi đưa vào và thải ra khỏi thiết bị 
lên men. 
Những đặc điểm khác biệt của các tổ hợp lọc là độ tin cậy vi sinh được đảm bảo 
trong quá trình làm sạch và tự động hoá hoàn toàn hoạt động của chúng. 
Việc ứng dụng trong công nghệp những tổ hợp lọc tự động bằng hơi nước cho 
phép làm giảm chi phí khai thác, làm giảm số công đoạn khử trùng đến tối thiểu, làm 
tăng tuổi thọ hoạt động của thiết bị và hiệu suất các chất hoạt hoá sinh học, làm giảm 
thời gian chuẩn bị của thiết bị lên men và số lượng công nhân thao tác cũng như giải 
quyết được vấn đề bảo vệ môi trường xung quanh khỏi nhiễm bẩn vi sinh . 
Bộ lọc hợp quy cách có vỏ xilanh đứng (có thể có vỏ hơi), bên trong có các lõi 
ống lọc được xếp thành mạng ống. Mỗi lõi ống có đáy và mặt bích kim loại đặc. Khi 
cần thiết phải dừng gián đoạn hoạt động của bất kỳ lõi ống nào (kiểm tra, thử nghiệm, 
sửa chữa) thì đặt đĩa kín có kích thước tương ứng với kích thước mặt bích của ống lọc 
lên mạng ống. 
Các tổ hợp lọc và tiệt trùng được ghép lại bằng các phần tử kim loại để tiện lợi 
cho việc tiệt trùng không khí trong các công nghiệp vi sinh, bào chế thuốc, thực phẩm, y 
học cũng như để bảo vệ môi trường khỏi bị nhiễm vi sinh vật và các hạt bụi phóng xạ. 
Khi sử dụng các phần tử lọc kim loại gốm thường tiến hành làm sạch gián đoạn 
bằng phương pháp va đập không khí phản hồi. Để thực hiện điều đó trong hệ cần có bộ 
tích tụ. Khi cấp không khí bằng xung lượng từ bộ tích tụ có kèm theo sự cắt mạch các 
nhánh chính thì áp suất của dòng không khí cao hơn một ít so với áp suất làm việc 
nhưng hướng không khí thì ngược lại. 
7.4.2. Tổ hợp để làm sạch sơ bộ không khí 
Tổ hợp lọc tự động bằng hơi (hình 7.11) gồm hai bộ lọc kết hợp song song nhau 
bằng đường thông khí có các phần tử lọc biến đổi; bộ lọc bằng hơi dùng để lọc hơi trực 
tiếp khi tiệt trùng tổ hợp; các van; áp kế vi sai; nhiệt kế; thiết bị điện và các lò nung điện 
kiểu ống. Bộ lọc có thể hoạt động bằng điều khiển tự động hay thủ công. 
 132 
Bộ lọc gồm vỏ xilanh có kích thước 500×1200 mm, trong đó có 60 phần tử kim 
loai sứ với kích thước 40 × 35 × 500 mm, 2 lò nung điện công suất 2 kW. 
Việc bố trí lò nung điện kiểu ống từ phía các phần tử kim loại xốp sẽ đảm bảo khử 
nhiễm vi sinh vật, vì các vi sinh vật bị không khí vô trùng thổi từ phía trên của mạng 
ống và từ các phần khác của bộ lọc trong dòng ngược chịu sự va đập. Việc cung cấp và 
dẫn không khí ra được thực hiện theo các đường ống dẫn với đường kính 150 mm có 
các van khoá và van bảo hiểm. 
 Đường thông gió phía trước máy phân nhánh thành hai ống mềm tiếp tuyến với 
góc giữa các trục của các ống mềm 0 ÷ 900. Sự va đập của hai dòng ở bên trong máy lọc 
làm tăng sự kết hợp các cột xon khí và chúng bám trên các vách lọc, khi đó các hạt cứng 
sẽ trượt xuống dưới theo vách lọc. Do sự tác động lẫn nhau của các dòng không khí vào 
làm giảm nồng độ của các chất bẩn phân tán mịn chứa vi sinh vật. Khi qua các lỗ hổng 
của các phần tử kim loại lọc có độ rỗng 30 ÷50% các hạt có kích thước lớn hơn 1 μm sẽ 
được tách khỏi không khí. 
Chỉ một trong các bộ lọc hoạt động, còn bộ lọc thứ hai để dự trữ. Khi giảm áp suất 
lọc hơn 0,03 MPa van chính sẽ tắt tự động bộ lọc đang hoạt động và đổi dòng khí vào 
bộ lọc dự trữ. Bộ lọc ngừng hoạt động sẽ tích nhiệt và tiệt trùng nhờ lò nung điện hay 
bằng hơi trực tiếp ở nhiệt độ 130 ÷ 1500C trong vòng 40 phút, sau đó sức cản thuỷ lực 
của bộ lọc đạt được trị số ban đầu 4 kPa. Tiếp tục sức cản của bộ lọc tăng trung bình lên 
200 Pa. 
 133 
Hình 7.11. Tổ hợp tự động bằng hơi để làm sạch sơ bộ không khí: 
1- Khu bảo dưỡng; 2- Giàn; 3- Bộ lọc thô; 4- Đường ống; 5- Bộ chứa; 
6,8- Các van rôto; 7- Ống lọc; 9- Van bảo hiểm; 10- Ap kế vi sai; I- Cửa 
không khí vào bộ lọc; II- Cửa thoát không khí được làm sạch; III- Cửa 
vào của không khí từ bộ chứ