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植物组培室的空气处理
发表时间:2018-8-1 13:02:06 阅读:3150

一、摘要:

在常规的组培实验室环境中空气中漂浮着大量的0.3-1μm的灰尘颗粒、飞沫、水滴等颗粒物,在这些大小不一的颗粒物上附着着大量的真菌、细菌等微生物。这些带有微生物的颗粒会随着室内的空气流动而四处飘落,进而会造成培养物的污染。同时实验室内由于酒精消毒、酒精灯燃烧、房间密闭等带来的空气污浊也在严重影响着工作人员的身体健康。我们通过借鉴净化、医疗等其他行业的先进经验,结合组培产业的行业特点,通过反复的试验验证,智科组培提出了几套可行的组培实验室空气处理方案供大家参考。

二、关键词: 组培室 空气处理 防尘控菌 通风

三、背景

组培室环境.png

       在植物组培生产过程中,由于组培培养基中含有大量的糖分同时组培苗生长发育的环境也适合于微生物的生长。因此在培养的过程中经常会出现培养基污染的现象。出现污染的原因有很多,其中组培室内空气质量是比较重要的因素之一。在常规的组培实验室环境中,空气中漂浮着大量的0.3-1μm的灰尘颗粒、飞沫、水滴等颗粒物,而在这些大小不一的颗粒物上附着着大量的真菌、细菌等微生物。这些带有微生物的颗粒会随着室内的空气流动而四处飘落。因此如果想要降低污染率,最根本的核心是要降低空气中各种颗粒的含量。在接种过程中用的超净工作台就是利用过滤的原理将这些颗粒物通过风机、初效、高效过滤器而过滤掉,营造一个小的、局部的洁净操作环境。但是在接种室中有时候超净工作台是远远不够的,特别是在一些老旧的、简易的组培实验室中更是如此。明明使用超净工作台(超净工作台本身没问题)接种,但是污染率仍然不低。有时候培养前期没有污染,到了后期出现大量的污染等等。这些情况往往都是因为室内空气中的颗粒物(微生物)过多而造成的。

       组培室内的空气质量与操作人员的健康也息息相关。在传统的实验室中,为了降低污染的几率,一般都是封闭房间禁止空气对流以减少微生物的飘散、定期使用甲醛+高锰酸钾等化学药剂(或臭氧)进行熏蒸消毒来降低空气中微生物的含量,而这些控制污染的措施恰恰会造成实验室内空气污浊,同时空气内还含有残余的化学消毒剂、臭氧、酒精和因酒精灯燃烧而带来的各种有害气体。更有甚者因使用的酒精纯度不够,造成接种室内操作人员泪流不止的程度,这些都严重的危害着实验室操作人员的健康。

      在传统的概念中防控污染是采取的密闭房间、减少室内空气流通、定期的对实验室进行消毒、使用酒精对操作台面及瓶口进行擦拭、使用酒精灯对器械及瓶口进行消毒等等一些列的措施。而对于室内操作人员来讲,需要正常的、无异味的、洁净的呼吸,他们对避免长时间在不良工作环境中工作有着比较大的需求。而且随着大家对健康的关注,这种需求也会越来越强烈。这两种看似矛盾的需求是否能够实现,答案是肯定的。但是想要实现污染率低和好的工作环境兼得,那就得好好规划一下实验室的空气处理了。

四、处理方案

      组培室空气环境的主要特点是含有各种大小的颗粒灰尘,有细菌、真菌等微生物,有残余的化学消毒剂,有酒精甲醛等异味。因此我们主要做的就是除尘控菌、去除异味、还原空气的新鲜度。我们通过借鉴净化及医疗等其他行业的先进经验,结合组培产业的行业特点,通过反复的试验验证,提出了几套可行的组培实验室空气处理方案供大家参考。

(一)、老旧实验室改造

       老旧实验室是指使用时间长,分割简单,布局简易,没有流程设计和空气处理理念的组培实验室。以早期的私营中小型实验室(当然也不排除近几年建成的一些实验室)、大中院校的教学实验室和部分科研机构的组培实验室为典型代表。这些组培实验室或者组培车间大多数建成时间比较早,当时并没有科学的流程设计,也没有空气处理的概念。但是随着时间的推进一些问题就已经暴露出来,针对此类组培实验室的空气处理,有两套方案可选。

1、根据实验室的面积、高度等参数选择合适处理风量专业的集成净化设备,为实验室安装即可。此方案简单易操作但成本稍高,适合于大中院校、小型科研机构的实验室改造。

组培新风净化机.png

详情请参阅ZK-AIR350组培新风净化机

2、根据自身情况,结合实验室的面积和高度等参数以及需处理空间的建筑情况,自行制作简易空气净化处理装置,此方案需要一定的动手能力和时间。比较适合于预算少,中小型非净化的实验室改造。在此方案中,主要原则是降低室内颗粒物的含量(主要通过空气净化单元等来实现)、减低活体微生物的含量(主要通过臭氧发生器对空气杀菌处理来实现)和引入室内新鲜的空气。

组培空气处理原则.jpg

详情请参阅《中小型组培实验室改造之空气处理》


(二)、新建实验室设计与施工

      随着组培行业的不断发展,近几年新建的组培室(特别是中大型的组培工厂)都非常重视净化的概念。整体净化、分体式净化、GMP净化、简易净化、局部净化等一系列的空气洁净概念也越来越多的应用到实际的生产中来。但是也有一些组培工厂的设计及施工存在盲目追求高大上的净化效果或者说是视觉及数字概念,其实过分的追求所谓的洁净度对于组培生产来讲是没有意义的。组培说白了就是一个在可控环境下生产种苗的技术性生产工具,对一个生产工具的过度包装往往会适得其反。因此笔者认为盲目的去追求万级净化、千级净化甚至百级净化是完全错误的,也是绝不可取的。另外植物组织培养是一个系统性的工作,空间空气质量提高了对于降低污染率确实是有很大帮助的。但是万不可认为解决了空气净化问题,就不会有污染了。因此超出需求的空气处理或者说过高的净化标准除了会增加组培工厂的建设成本外,没有什么实际的意义。

      对于新建组培实验室的空气处理,仍然是要解决颗粒物、微生物、通风换气这三个组培实验室的基本需求(部分地区的实验室,还要考虑空气湿度的调节等问题)。这是在实验室的设计阶段就要必须考虑的问题,同时也是在施工过程中需要严格把控的问题。关于新建组培室空气的处理方案也可以分为两大类。

1、小型组培实验室

       大部分的小型实验室(60-200㎡)都是在原有房间的基础上进行改造。对于这些组培实验室我们需要根据原有场地的结构形式,楼层高度、分割布局等设计合理的空气处理布局。一般来讲由于小型实验室的面积较小,我们建议直接采用空气净化机或者像老旧实验室中讲的那样布置合理的空气净化装置对室内的空气进行处理。

2、中大型组培实验室

       中大型的组培工厂(200-3000㎡),建设方一般都会建设专门的场地。对于中大型的组培工厂内的空气处理可以使用整体洁净处理、分体洁净处理、简易洁净处理。这三种空气处理方案。都能够适用于植物组织培养工厂的需求,大家可以根据预算、规模、品种等因素灵活的选择。

       整体洁净处理,其特点是对实验室洁净区域内的空气做整体的通盘考虑。并且将空气处理系统与空调系统相结合,通过多功能空调箱、通风管道、新风系统、静压箱、末端高效净化风口、回风窗等专用设备,对每个功能间的空气进行处理。且每个区域的通风量、换气次数、洁净度都是在设计阶段可以设定的。其此方案建设成本较高,适用于拥有成熟配方、生长周期长、附加值高的植物(如兰科植物等)进行规模化的组培生产。

       分体洁净处理,其特点是将空调系统与空气处理系统分开来设计施工。有时候因为场地等各种的原因,我们无法进行整体净化施工,为了能够达到相应的洁净度,可以采取此方案。此方案也可以满足每个区域的通风量、换气次数、洁净度等参数需求。此方案一般用于场地或者其他原因受限的规模化的组培生产。

       简易洁净处理,其特点也是空调系统与空气处理系统分开来设计施工,同时不追求过高的洁净度。按照场地合理的进行分割功能间,同时采用安装类似于前面所说的简易净化装置的方案来进行空气的洁净处理。此方案造价低廉,适用于拥有成熟配方、生长周期短、附加值相对较低的植物进行规模化的组培生产。

       以上三种空气处理方案都可用于组培工厂的设计和施工,也都能够适用于植物组织培养工厂的需求,大家可以根据品种、规模、预算等因素灵活的选择。

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