CC BY
43
УДК: 619: 614.94: 613.155: 619.616-097
Устройство для контроля воздушной среды по микробиологическим показателям
В.Ю. Морозов, А.Ф. Дмитриев ФГБОУ ВПО Ставропольский государственный аграрный университет
Аннотация: В статье предложен и рассмотрен прибор для улавливания микроорганизмов, обеспечивающий улавливание всех фракций бактериального и вирусного аэрозоля в зависимости от характеристик
Ключевые слова: воздушная среда, микрофлора, улавливание микроорганизмов
Для обеспечения гигиены и санитарии, определения количественного и качественного состава микроорганизмов воздуха помещений, в которых, по условиям технологии, требуется определенная степень чистоты, а также на предприятиях биологической промышленности, предприятиях по переработке сельскохозяйственной продукции, медицинских учреждениях и животноводческих помещениях с целью своевременного обнаружения микроорганизмов, представляющих опасность для человека и животных, нами разработан прибор для улавливания микроорганизмов (см. рис.).
1 - емкость конусообразная, 2 -жидкость улавливающая, 3 -сетка, 4 - блок фильтров, 5 -кольцо уплотнительное, 6 -крышка верхняя, 7 - отверстие малого диаметра, 8 - насадка съемная, 9 - фильтр вспомогательный, 10 - кольцо уплотнительное, 11 - крышка нижняя
Рисунок - Схема и общий вид прибора для улавливания микроорганизмов
Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого прибора, сводится к повышению количества выделенных микроорганизмов из воздуха, дифференциации их по морфологическим свойствам и степени его очистки.
Данный прибор снабжен блоком фильтров. Фильтры задерживают аэрозольные частицы благодаря малым размерам своих пор (1 - 0,005 мкм). Размер пор выполняет определенную роль в механизме фильтрации. Однако результаты фильтрации определяются не только
размерами пор. Все мельчайшие частицы, находящиеся в воздушной среде, а также бактерии и вирусы, несут на своей поверхности электрический заряд, причем частицы, заряженные сильнее,
перемещаются быстрее, чем частицы, несущие малый заряд. Большинство микроорганизмов несут на своей поверхности
отрицательный электрический заряд, и благодаря электростатическим свойствам на стенках фильтров происходит адсорбция.
Таким образом, фильтры обеспечивают не только механическую задержку аэрозольных частиц, но и за счет электростатических сил, их адсорбцию на поверхности, т.е. в сфере действия электрического заряда стенок. При использовании блока фильтров значительно увеличивается удельная (адсорбционная) способность фильтров и, естественно, повышается эффективность улавливания. Расстояние между фильтрами препятствует их соприкосновению и нейтрализации электрических зарядов. Блок фильтров позволяет повысить
эффективность улавливания микроорганизмов в воздухе закрытых помещений. В известном устройстве улавливание микроорганизмов осуществляется с использованием инерционного осаждения, седиментации и фильтрации воздуха, а в предлагаемом, в отличие от известного, для улавливания микроорганизмов используется еще и адсорбция (поглощение) биологического аэрозоля фильтрами с использованием электростатических свойств.
Прибор функционирует следующим образом. Для проведения исследований конусообразная емкость 1 заполняется улавливающей жидкостью 2 до уровня отверстия 7. Блок 4 фильтров устанавливают в верхней части емкости 1 с помощью сетки 3, уплотнительного резинового кольца 5, который прижимается к корпусу емкости 1 крышкой 6. Электроаспиратор подсоединяют к крышке 6 с помощью гибкого резинового шланга. Включение электроаспиратора в режиме 3 л/мин создает разрежение воздуха в емкости 1, что обеспечивает поступление в конусообразную емкость 1 исследуемого воздуха через отверстие 7. Благодаря тому что отверстие 7 имеет малый диаметр, скорость воздушного потока в соответствии с уравнением Бернулли о неразрывности среды значительно увеличивается по сравнению со скоростью движения воздуха на отдельных участках траектории движения воздуха. Увеличенная скорость воздушного потока и направление этого потока, задаваемое положением оси отверстия 7, создают условия, при которых с поверхности улавливающей жидкости 2 происходит отделение аэрозольных частиц, к которым прилипают пылевые части и микроорганизмы, находящиеся во всасываемом воздухе. Микроорганизмы, не отделившиеся от воздуха, осаждаются на стенках конусообразной емкости 1 и на нижних поверхностях фильтров (блока 4 фильтров). Во время прохождения воздуха через блок фильтров 4 происходит адсорбция микроорганизмов за счет электростатических сил.
После пропускания через прибор определенного количества воздуха, что соответствует заданному времени работы электроаспиратора, к конусообразной емкости 1 с помощью резьбового соединения прикрепляется съемная насадка 8, оснащенная вспомогательным фильтром 9, который фиксируется в съемной насадке 8 с помощью уплотнительного резинового кольца 10 и крышки 11. Прибор переворачивают, вследствие чего внутренняя поверхность конусообразной емкости 1 омывается улавливающей жидкостью 2. После чего производят фильтрацию улавливающей жидкости 2 через блок 4 фильтров путем откачивания улавливающей жидкости 2 электроаспиратором. В результате фильтрации улавливающей жидкости 2 микрофлора концентрируется на поверхностях фильтров блока 4. Благодаря наличию съемной насадки 8, оснащенной вспомогательным фильтром 9, появляется возможность выполнения процессов фильтрации улавливающей жидкости 2 и концентрирования микроорганизмов, в соответствии с их размерами, на рабочих поверхностях фильтров блока 4 фильтров без использования стерильного бокса во внелабораторных условиях, так как вспомогательный фильтр 9 выполняет функцию преграды для микроорганизмов, содержащихся в воздухе, поступающем в конусообразную емкость 1 в течение времени проведения процесса фильтрации улавливающей жидкости 2 через блок 4 фильтров. Затем крышка 6 откручивается, блок 4 фильтров с соблюдением правил асептики извлекается из прибора и окрашивается. Дальнейший подсчет микроорганизмов производится с помощью микроскопа и окулярной сетки в лабораторных условиях.
Предлагаемый прибор имеет следующие преимущества:
- устройство обеспечивает улавливание всех фракций бактериального и вирусного аэрозоля в зависимости от характеристик используемых фильтров;
- устройство обладает повышенной эффективностью улавливания микроорганизмов, так как позволяет осуществлять поэтапную фильтрацию воздуха: на входе через жидкость и на выходе через блок фильтров;
- предлагаемый улавливатель легко стерилизуется всеми общепринятыми способами;
- данный прибор дешев и прост в изготовлении и эксплуатации.
Литература:
1. Пат. 2250257 Российская Федерация С 12 М 1/00, С 12 N 1/00. Прибор для улавливания микроорганизмов / А.Ф. Дмитриев, В.Ю. Морозов, С. В. Труфанов; заявитель и патентообладатель -Ставропольский ГАУ. - Заявл. 04.08.2003; опубл. 20.04.2005, Бюл. №11. Морозов В.Ю. Индикация микрофлоры воздуха закрытых помещений и ее влияние на чувствительность организма.: Автореферат диссертации
на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук / Ставропольский государственный аграрный университет. Ставрополь, 2005
