濕度控制:抑制微生物生長的一種工具
有害微生物的生長一直困擾著許多行業(yè)領(lǐng)域,尤其是食品和藥品制造商。雖然嚴(yán)格的衛(wèi)生程序、環(huán)境控制和員工意識(shí)都有助于控制微生物生長,但濕度控制卻是另一種寶貴的潛在對(duì)策。
微生物無處不在
不論采取多少措施保持生產(chǎn)空間的潔凈度,微生物也會(huì)繼續(xù)頑強(qiáng)抵抗,這是不可避免的事實(shí)。雖然并不是所有的微生物都是有害的,但是它們卻會(huì)污染生產(chǎn)和存儲(chǔ)環(huán)境,從而獲得立足之地。
為了讓您切身感受它們存在的范圍之廣,您知道嗎?您現(xiàn)在呼吸的空氣中每立方米有1萬-100萬個(gè)真菌孢子。這些孢子可以在沒有水分的情況下保持休眠狀態(tài),休眠期甚至可以長達(dá)數(shù)十年。如果可以獲得水分和食物來源,孢子便會(huì)萌芽并迅速繁殖。它們不需要液態(tài)水也能繁殖,只需固體或潮濕的空氣中所含的水分即可。不受控制的霉菌滋生會(huì)迅速造成產(chǎn)品質(zhì)量下降,生產(chǎn)區(qū)域需要采取全面的清潔措施。例如,據(jù)聯(lián)合國糧食與農(nóng)業(yè)組織(FAO)預(yù)計(jì),全球有25%的糧食作物感染了霉菌毒素(霉菌分泌的有毒副產(chǎn)物),每年造成的糧食損失達(dá)10億噸。所以,任何能夠控制霉菌和其它微生物滋生的對(duì)策都會(huì)提高企業(yè)的利潤,減少應(yīng)對(duì)措施所耗費(fèi)的時(shí)間。
微生物與人類健康
對(duì)霉菌敏感的人,患有過敏癥、哮喘的人,或免疫系統(tǒng)受損并且居住在潮濕發(fā)霉的建筑中的人,更容易出現(xiàn)健康問題,比如因霉菌孢子、其副產(chǎn)物和其它揮發(fā)性有機(jī)成分造成的炎癥和毒性反應(yīng)。
人類對(duì)于霉菌的反應(yīng)取決于:
- 敏感性和其它健康狀況
- 空間中存在的霉菌量
- 霉菌或霉菌副產(chǎn)物的類型
- 接觸時(shí)間
最常見的健康問題是過敏反應(yīng),嚴(yán)重的過敏反應(yīng)雖很少見,但仍有可能發(fā)生。有些霉菌,比如葡萄穗霉,會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重威脅健康的霉菌毒素。接觸高濃度的霉菌毒素會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)受損,有時(shí)甚至?xí)?dǎo)致死亡。
濕度控制如何消除微生物?
任何生物的生長都離不開水分,但是霉菌不需要液態(tài)水也能生長——只要相對(duì)濕度達(dá)到80%以上即可。
圖1 相對(duì)濕度對(duì)霉菌生長的影響[1]。
一旦相對(duì)濕度低于65%,幾乎不可能滋生霉菌。如果室內(nèi)的相對(duì)濕度未得到控制,在一天中的不同時(shí)間段或者隨著季節(jié)變化,相對(duì)濕度會(huì)相應(yīng)改變,霉菌繁殖的風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)增加。
一旦形成有利的條件,有些霉菌可以將游離水運(yùn)輸?shù)礁稍锏膮^(qū)域。另外,霉菌的表面積較大,具有很高的吸濕性。因而它們能直接從空氣中濾吸水分子。一旦霉菌在冷壁上滋生,這一過程會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)。
圖2 溫度對(duì)霉菌生長的影響[1]。
降低相對(duì)濕度能夠顯著降低霉菌滋生的可能性,但溫度變化的影響卻相對(duì)較低,尤其是當(dāng)生產(chǎn)和存儲(chǔ)區(qū)域的操作工人的首選舒適溫度范圍是在20℃ / 68℉至25℃ / 77℉時(shí)。
之前的數(shù)據(jù)說明霉菌經(jīng)過多代繁殖才會(huì)顯現(xiàn)出一些潛在的問題。各種霉菌的具體特點(diǎn)也各不相同。具體示例請(qǐng)參見圖3和圖4。
圖3 局限曲霉生長速率和萌芽的等值線圖[1]。
圖4 赤曲霉和葡萄穗霉生長速率的等值線圖[1]。
雖然圖1和圖2展示了一般霉菌生長的可能性(最壞情況),但圖3和圖4卻顯示,所選的3種霉菌并沒有達(dá)到這些一般的生長和萌芽水平。因此,使用最壞情況的方法能夠確保,如果相對(duì)濕度足夠低,絕大多數(shù)霉菌的生長都會(huì)受到抑制。
建筑材料也在霉菌的生長和萌芽期起到重要的作用,一般而言,易潮的材料(比如壁紙、織物)是細(xì)菌滋生的良好基質(zhì)。
外界條件中的微生物
水分對(duì)于微生物的生長至關(guān)重要,所以要留意生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)任何可能產(chǎn)生水分的來源:
- 從空氣/水蒸氣中
- 侵入
- 建筑濕度
- 清洗過程
- 產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝
- 燃燒副產(chǎn)物(燃?xì)夤?、發(fā)動(dòng)機(jī))
- 包裝
- 原材料
- 生產(chǎn)人員
- 由于加熱和通風(fēng)不良造成濕度過高
- 隔熱差,尤其是在熱橋區(qū)
- 意外事故,比如溢漏
- 泄漏
- 極端氣候
只要有水分和食物來源,任何地方都會(huì)滋生霉菌,而且往往是在難以清潔的位置:
- 設(shè)備、柜子或隔板后面的冷水管
- 相對(duì)濕度達(dá)到70%以上或者因過冷形成水珠的空氣處理管道系統(tǒng)
- 裝置和存儲(chǔ)設(shè)備下方
- 在看不到的地方堆積的污垢、灰塵和廢棄物中
- 天花板中
- 外墻和門上
- 窗戶周圍
一般而言,環(huán)境空氣或處理后的空氣的相對(duì)濕度高于50%,就會(huì)滋生一定的微生物。冷表面上的冷凝也會(huì)促使微生物生長。
圖5 霉菌生長相對(duì)于相對(duì)濕度變化的概率[1]。
若濕度控制能將相對(duì)濕度控制在50%以下,那么所有微生物的生長都會(huì)停止生長。相對(duì)濕度升高(50%到70%)微生物會(huì)緩慢生長,但是也取決于當(dāng)?shù)丨h(huán)境、所生產(chǎn)的產(chǎn)品、清潔工藝等。只進(jìn)行溫度控制是不夠的,因?yàn)橛行┪⑸锬軌蛟跇O端溫度下存活。應(yīng)當(dāng)注意,除濕和正常的空氣處理不會(huì)去除環(huán)境中現(xiàn)有的細(xì)菌或孢子——細(xì)菌滋生問題將繼續(xù)存在。使用適當(dāng)?shù)倪^濾器將降低空氣處理系統(tǒng)中殘留的孢子量:
圖6 常見室外空氣顆粒的粒徑。
圖7:過濾器類型及其對(duì)于濾除不同粒徑顆粒的有效性。
冷藏(高于0℃/32℉)
尤其是在2至8℃/35至46℉的溫度范圍內(nèi)冷藏時(shí),會(huì)遇到微生物滋生的難題。如果沒有控制濕度,那么冷藏空間中的相對(duì)濕度會(huì)超過90%。冷表面會(huì)發(fā)生冷凝,如果置之不理,會(huì)引發(fā)其它的問題。比如,在冷藏空間中,照明裝置和制冷裝置風(fēng)扇出口附近的頂板以及制冷裝置上會(huì)形成水珠。這些水珠偶爾會(huì)滴下,而水滴可能會(huì)把頂板上滋生的任何霉菌、細(xì)菌或酵母菌攜帶至滴落表面上,從而導(dǎo)致交叉污染。慶幸的是,使用濕度控制可以很容易地解決這一問題。
總結(jié)
蒙特在濕度控制領(lǐng)域擁有60多年的豐富經(jīng)驗(yàn),已經(jīng)推出了一系列的解決方案,在任何規(guī)模的生產(chǎn)或存儲(chǔ)設(shè)施中,均可通過降低相對(duì)濕度抑制微生物的生長。濕度控制是保持無菌和非無菌工作區(qū)清潔的另一種有效的常用方法,應(yīng)當(dāng)在任何新設(shè)施的設(shè)計(jì)階段加以考慮。出現(xiàn)任何上述問題的現(xiàn)有設(shè)施也可以通過這種方法加以處理,當(dāng)生產(chǎn)增加、建筑通風(fēng)或外部環(huán)境發(fā)生變化,從而導(dǎo)致生產(chǎn)或存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)會(huì)發(fā)生濕度變化時(shí),也可以采用濕度控制。
參考文獻(xiàn)
蒙特集團(tuán)公司簡(jiǎn)介
瑞典蒙特集團(tuán)(Munters)是生產(chǎn)空氣處理機(jī)組設(shè)備和氣候環(huán)境控制系統(tǒng)的品牌廠家,可為農(nóng)業(yè)、工業(yè)、商業(yè)和實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)溫濕度控制、通風(fēng)換氣、超低排放和環(huán)境監(jiān)控,適用畜牧養(yǎng)殖、溫室種植、食品飲料、制藥工程、建筑廠房和數(shù)據(jù)中心等行業(yè)。特色空調(diào)系統(tǒng)有:工業(yè)轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)、濕簾風(fēng)機(jī)和降溫水簾等工業(yè)空氣加濕器、數(shù)據(jù)中心機(jī)房冷卻系統(tǒng)、VOCs沸石濃縮轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)和煙氣除霧器。
蒙特集團(tuán)在瑞典的斯德哥爾摩納斯達(dá)克證券交易所上市,事業(yè)部分為空氣處理、農(nóng)業(yè)、數(shù)據(jù)中心和除霧,全球員工3900名,遍布30多個(gè)國家地區(qū)。1970年代進(jìn)入中國市場(chǎng),1995年獨(dú)資成立蒙特空氣處理設(shè)備(北京)有限公司,現(xiàn)在北京、上海、廣州、武漢、江陰、東莞、香港設(shè)有工廠或機(jī)構(gòu)。
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