1、高效過濾器對(duì)微生物的過濾效率
由于微生物的等價(jià)直徑遠(yuǎn)大于0.5um,所以高效過濾器的濾菌效率接近100%,高效過濾器出口菌濃皆可為0。用噴含菌溶液來實(shí)驗(yàn),由于溶液的最后滴液大小也都大于細(xì)菌自身大小,所以也獲得很高的效率。對(duì)于常用的高效過濾器,當(dāng)以每升細(xì)菌濃度為8.2*102~6*104個(gè)的含菌空氣通過它時(shí),對(duì)于不同大小菌種、不同濾速條件的過濾效率反映在下表中。對(duì)于自身大小約為0.1~0.5um的細(xì)菌,過濾效率和對(duì)0.3umDOP微粒的效率一致。
下表是各類過濾器過濾黏質(zhì)沙雷氏細(xì)菌的效率。
由于高效過濾器的阻力大,價(jià)格貴,對(duì)于要求不是很高的一般生物潔凈室,都用這種過濾器是不合適的。從上述細(xì)菌的等價(jià)直徑來看,使用亞高效過濾器甚至中效過濾器也是可行的。這一觀點(diǎn)也見于國外的一些研究報(bào)告。例如報(bào)道過末級(jí)過濾器是比色效率90%相當(dāng)于高中效過濾器的亂流潔凈手術(shù)室,換氣次數(shù)只有17~24次,在三年運(yùn)行中,手術(shù)期間的微生物濃度平均值只略高于0.35個(gè)/L。國內(nèi)用中效過濾器的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也證明其濾菌效率達(dá)到80%以上,用亞高效過濾器的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,對(duì)大腸桿菌的過濾效率達(dá)99.9%。
對(duì)于病毒,它雖然比細(xì)菌小得多,但由于它無完整的酶系統(tǒng),和細(xì)菌相比甚至不能單獨(dú)進(jìn)行物質(zhì)代謝,不能在無生命的培養(yǎng)基上生長,而必須寄生在某種活細(xì)胞內(nèi)才能繁殖。因此,它在空氣中也是有載體的,可以認(rèn)為它是以群體形式存在的,所以擔(dān)心高效過濾器過濾不了病毒是不必要的,只是載體可能小些,過濾器對(duì)它的過濾效率低些。實(shí)驗(yàn)證明,高效過濾器對(duì)0.1um以下的噬菌體或病毒的穿透率也遠(yuǎn)小于過濾器的額定穿透率(對(duì)0.3umDOP)。這說明高效過濾器對(duì)病毒的過濾效率遠(yuǎn)大于對(duì)0.3um微粒的效率,這從另一方面也說明病毒的等價(jià)直徑當(dāng)比0.3um大得多。
綜上所述,用過濾器清除細(xì)菌和病毒具有以下特點(diǎn):
(1)不論對(duì)于細(xì)菌還是病毒,過濾器過濾的效率都將提高這一點(diǎn),對(duì)于生物潔凈室采用什么樣的過濾器和其推廣應(yīng)用都有重要意義。
(2)塵、菌同時(shí)清除,方便應(yīng)用。
(3)拒塵、菌于系統(tǒng)之外、潔凈室之外,實(shí)現(xiàn)主動(dòng)污染控制,不是等細(xì)菌進(jìn)入后再進(jìn)行消毒殺滅,細(xì)菌留下的分泌物等仍然有害。
(4)不產(chǎn)生有害的副作用和物質(zhì)。
(5)可以在有人情況下全過程控制污染。
(6)有一定阻力,低阻力產(chǎn)品更有意義。
2、細(xì)菌對(duì)濾材的穿透
對(duì)于細(xì)菌和濾材特性缺乏了解的人,總是擔(dān)心活的細(xì)菌能否貫穿濾材的問題。實(shí)驗(yàn)從用過的高效過濾器上取下部分濾材,把它緊密置于培養(yǎng)基上面進(jìn)行培養(yǎng),結(jié)果如下:
迎風(fēng)面濾材表面:在過濾器上部取樣:17粒 在過濾器中部取樣:4粒
背風(fēng)面濾材表面:在過濾器上部取樣:0粒 在過濾器中部取樣:0粒
此外,培養(yǎng)結(jié)果還說明,在預(yù)過濾器迎風(fēng)面上部附著的細(xì)菌數(shù),達(dá)到整個(gè)氣流中的細(xì)菌數(shù)的90%,高效過濾器迎風(fēng)面上附著的細(xì)菌數(shù)僅占10%。這也說明,由于細(xì)菌等價(jià)直徑大,大部分已在預(yù)過濾器上被過濾下來了。
3、微生物在濾材上的繁殖
細(xì)菌的繁殖應(yīng)有合適的溫度、濕度和營養(yǎng)。對(duì)于以無機(jī)材料制成的濾材,由于缺乏必要的營養(yǎng),細(xì)菌在其上的生存是很困難的。把在手術(shù)室中使用了13000h以后的高效過濾器濾材取下一些作試樣,按照以下三種條件處理:
(1)把濾材的集塵面緊密置于培養(yǎng)基上。
(2)按照(1)的方法再向?yàn)V材上滴下無菌蒸餾水,使其充分濕潤。
(3)按照(1)的方法,并保持相對(duì)濕度為90%。
培養(yǎng)結(jié)果是:
在(1)的條件下,可見到濾材上形成枯草菌和真菌的菌落(2~3個(gè)/cm2);在(2)的條件下,僅有霉菌的小菌落形成;在(3)的高濕條件下,認(rèn)為細(xì)菌不能發(fā)育。
這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,多數(shù)細(xì)菌在被過濾器捕集下來以后,由于濕度、營養(yǎng)源不適合即趨于自然死亡,或者僅有一部分芽孢形成的菌落或者真菌一類生存下來。如果在高濕度下沒有營養(yǎng)源,細(xì)菌也生存不下來。反之,只要有營養(yǎng)源,即使在普通環(huán)境中細(xì)菌也得以生存并發(fā)育。蒸餾水本身雖無營養(yǎng),但可能有助于濾材上含營養(yǎng)微粒的溶解,而這一點(diǎn)可能比高濕度條件對(duì)細(xì)菌還有利。