АЭРАЦИЯ

Аэрация (греческий aer воздух) — процесс естественного поступления или механического введения атмосферного воздуха в жилые, общественные и производственные здания, воду, почву и другие среды. Аэрация находит широкое применение при осуществлении санитарно-технических мероприятий: улучшении качества воды путем обезжелезивания, Биологические фильтры),

Аэрация влияет на состояние воздушного бассейна населенного пункта, микроклимат жилищ и общественных помещений. При проектировании промышленных предприятий, зон санитарных разрывов и при расчетах аэрации территории жилой застройки пользуются данными о повторяемости и средних скоростях ветра по направлениям с учетом рельефа, озеленения. Характер жилой застройки оказывает влияние на состояние воздушного бассейна пространств между зданиями, так как аэрация зависит от их взаиморасположения и размещения по отношению к ветрам. Аэрация промышленных зданий — организованный управляемый естественный воздухообмен в цехах со значительными тепловыделениями с целью создания в них благоприятных микроклиматических условий — происходит под действием теплового или теплового и ветрового давлений. Естественный приток наружного воздуха осуществляется через проемы в продольных стенах здания, снабженные створками: в теплый период — через все проемы нижнего яруса, аэрационные и транспортные проемы непосредственно в рабочую зону; в холодный — через створки верхнего яруса, высота расположения которых определяется эффективностью нагрева поступающего воздуха за счет перемешивания с теплым воздухом цеха (не ниже 4 м от пола). Удаление загрязненного воздуха происходит через проемы аэрационных или аэрационно-световых фонарей незадуваемого типа. Аэрация требует специальных расчетов по автоматическому регулированию площади приточных отверстий с учетом температуры наружного воздуха, интенсивности тепловыделений и устройства воздушных завес и др. Для организованного управления аэрацией приточные и вытяжные проемы должны быть оборудованы механизмами с дистанционным управлением. Эффективность аэрации зависит от компоновки и размеров оборудования, генерирующего тепло и газы, архитектурно-строительного оформления здания. Расчет аэрации цехов с тепло- и газовыделениями производится с учетом теплового давления и достаточности естественного воздухообмена для разбавления газов до предельно допустимых концентраций. Расчет аэрации горячих цехов производится на максимальные тепловыделения.

Аэрация в микробиологии

Аэрация в микробиологии — процесс механического введения атмосферного воздуха в жидкие культуры микроорганизмов для усиленного снабжения их кислородом. Метод аэрации широко применяется при производстве бактериологических препаратов, антибиотиков, витаминов, ферментов, аминокислот и других биологически активных соединений, а также при синтезе белка и производстве бактериальных удобрений.

При росте в жидких средах потребность микробов в кислороде удовлетворяется сначала за счет кислорода, растворенного в питательной среде, а затем, по мере его использования, за счет кислорода, поступающего из атмосферы. В связи с малой растворимостью кислорода (0,2 мл на 1 л бульона при t° 25°) размножение бактерий, плесеней и актиномицетов прекращается вследствие дефицита кислорода еще при наличии в среде питательных веществ. Для обеспечения дальнейшего размножения микроорганизмов рекомендуется аэрация, которая лучше всего осуществляется продуванием стерильного воздуха через культуральную жидкость с одновременным ее перемешиванием.

Степень аэрации культуры считается равной единице, если через определенный объем среды за 1 минуту продувается такой же объем воздуха. Количество кислорода, потребляемого 1 мл культуры, равно произведению количества, потребляемого одной клеткой, на число клеток, содержащихся в 1 мл культуры. С ростом культуры потребность ее в кислороде возрастает и достигает максимума к концу логарифмической (экспоненциальной) фазы роста.

Под влиянием аэрации происходит ускорение размножения микробов и повышение урожая клеток (биомассы культуры). Одновременно отмечаются изменения в метаболизме бактерий, выражающиеся повышением интенсивности усвоения ими питательных веществ и накоплением продуктов обмена, поэтому при глубинном культивировании микробов необходимо подобрать в среде сбалансированное сочетание интенсивности аэрации и концентрации источников углерода и азота. Парциальное давление кислорода при аэрации должно соответствовать потребности в нем данной культуры. Уменьшение степени аэрации, так же как и ее чрезмерное увеличение, отрицательно сказывается на размножении микробов и выходе продуктов их жизнедеятельности. Короткие перерывы в аэрации культуры приводят к резкому снижению биосинтеза, к нарушению жизнедеятельности уксуснокислых бактерий.

При избыточной аэрации может наступить торможение и даже прекращение размножения аэробов. Небольшое повышение парциального давления кислорода по сравнению с оптимальным для данного вида микроба вызывает расстройства в его обмене. Промышленное культивирование микробов осуществляют в реакторах (ферментерах) различной емкости (до 100 000 л среды). Высокий экономический эффект культивирования микроорганизмов в ферментерах обеспечил современный прогресс промышленного производства вакцин, антибиотиков, ферментов, витаминов и других биологически активных и ценных органических соединений.

Библиогр.: Диденко С. Ю. К вопросу о «температурном перекрытии», Водоснаб. и сан. техн., № 6, с. 6, 1968; Штромберг Я. А. Аэрация горячих цехов с неравномерным расположением источников тепла, там же, № 2, с. 1; он же, Экранирование тепловых источников в горячих цехах, там же, № 2, с. 24, 1969.

Аэрация в микробиологии — Егоров Н. С. Основы учения об антибиотиках, с. 423, М., 1969, библиогр.; Жданов В. М. Количественные закономерности роста и размножения бактерий, Многотомн. руководство по микр., клин, и эпидем. инфеки. болезней, под ред. H. Н. Жукова-Вережникова, т. 1, с. 153, М., 1962, библиогр.; Мейнелл Дж. и Мейнелл Э. Экспериментальная микробиология, пер. с англ., с. 84, М., 1967; Федоров М. В. Обмен веществ бактерий, питание и дыхание, Многотомн. руководство по микр., клин, и эпидем. инфекц. болезней, под ред. H. Н. Жукова-Вережникова, т. 1, с. 203, М., 1962, библиогр.; Brown D. Е. Aeration in the submerged culture of microorganisms, в кн.: Methods in microbiol., ed. by J. R. Norris a. D. W. Ribbons, v. 2, p. 125, L.— N. Y., 1970, bibliogr.; Continuous cultivation of microorganisms, Proc. 4-th symposium, Prague, 1969; Gottlieb S. P. Effect of hyperbaric oxygen on microorganisms, Ann. Rev. Microbiol., v. 25, p. Ill, 1971 , bibliogr.

Л К. Квартовкина; A.B. Пономарев (микр.).