фильтр к пробоотборникам

Формула изобретения

ФИЛЬТР К ПРОБООТБОРНИКАМ для улавливания микроорганизмов из воздуха, содержащий пористую перегородку из волокнистого материала, расположенную в рамке, отличающийся тем, что волокнистый материал выполнен из резаной овечьей шерсти с рН 7,0 - 7,2 и влажностью 2 - 6%, а рамка выполнена из сдвоенных сеток с размером ячеек 30 - 40 мкм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к отбору и исследованию аэрозолей путем осаждения их на фильтр, а более конкретно к конструкции фильтра, и может быть использовано в области охраны окружающей среды, медицине и биотехнологии.

Известно, что фильтрация применяется при очистке газов от частиц самых разных размеров, в аспираторах при кондиционировании воздуха и т.п. В фильтрах используются различные волокнистые материалы: маты из равномерно распределенных волокон из стекловолокна, смеси шерсти с асбестом, спрессованная вата, а также шерсть импрегнированная порошками смол.

Известен также фильтр, в котором в качестве волокнистого материала используют шерсть, смешанную с порошкообразной резиной [1].

Известные волокнистые материалы не пригодны для отбора аэрозоля, т.к. имеют сравнительно крупные поры и крупные нити.

Помимо очистки воздуха, фильтры используются и для отбора проб аэрозоля [2].

Для этой цели применяются мембранные фильтры, где в качестве волокнистого материала используется бумага. Эти фильтры задерживают почти все частицы. Однако смыть их с поверхности фильтра затруднительно из-за значительной связи с поверхностью, поэтому невозможно получить после смыва представительную пробу для биологического анализа. Анализ частиц на этих фильтрах осуществляется непосредственно на поверхности методом микроскопии.

Цель изобретения - повышение эффективности улавливания и сохранения жизнеспособности микроорганизмов.

Указанная цель достигается тем, что в фильтре, пористая перегородка которого выполнена из волокнистого материала, помещенном в рамку, в качестве волокнистого материала используют резанную овечью шерсть с рН 7,0-7,2 и влажностью от 2 до 6%, а рамку выполняют из сдвоенных сеток с размером ячеек 30-40 мкм.

Резанная овечья шерсть (РОШ), используемая в фильтре в качестве волокнистого материала, является белковым веществом и обладает характеристика (нейтральная рН, незначительное содержание жира 0,4% и других вредных примесей), которые обеспечивают жизнеспособность микроорганизмов после их осаждения.

Кроме того, физическая сорбция частиц в процессе отбора не приводит к образованию прочных связей белок-белок (основные составляющие волокон овечьей шерсти и микроорганизмов), что позволяет легко смыть частицы аэрозоля в количестве, достаточном для биологического анализа.

Использование в фильтрах в качестве волокнистого материала резанной овечьей шерсти до сих пор не было известно. Этот волокнистый материал улавливает частицы аэрозоля и освобождается от них при смывании.

П р и м е р. Отбор пробы аэрозоля осуществляют через пробоотборник известной конструкции на фильтр, в котором в качестве волокнистого материала использована резанная овечья шерсть.

Для контроля берут второй пробоотборник той же конструкции и ведут отбор пробы непосредственно в жидкость, например фосфатно-буферный физиологический раствор. Пробоотборники подсоединяют к камере, в которой создают аэрозоль путем распыла материала с вакцинным штаммом бактерий или Венесуэльским энцефаломиелитом лошадей. Отобранную пробу в первом случае смывают с фильтра фосфатно-буферным физиологическим раствором, количество которого зависит от количества навески шерсти, например на навеску 4 г берут 36 мл раствора.

Были проведены исследования по оценке эффективности улавливания частиц на фильтр с резанной овечьей шерстью (РОШ) и сопоставлены с фильтрами различной природы [2] (см. табл.1).

Следует указать, что эффективность улавливания частиц аэрозоля с помощью РОШ зависит от количества используемой навески и толщины слоя. Результаты исследований сведены в табл.2.

Следовательно, по данным экспериментов (табл.1 и 2) следует сказать, что использование РОШ в качестве фильтра обеспечивает высокую эффективность улавливания частиц аэрозоля.

В последующем были проведены исследования по оценке возможности смыва частиц аэрозоля, уловленных с помощью РОШ. Критерием оценки являлась биологическая активность микроорганизмов (бактерий, вирусов) в сравнении с пробой, отобранной непосредственно в жидкость. Данные исследования сведены в табл.3.

Данные табл. 3 говорят о том, что фильтр с РОШ по сравнению с сорбирующей жидкостью наиболее эффективно улавливает частицы биологического аэрозоля, сохраняя их жизнеспособность после смыва.

В дальнейших исследованиях было установлено, что отобранные частицы аэрозоля на РОШ сохраняют свою жизнеспособность и при последующем хранении проб при различных температурах. Данные исследования сведены в табл.4 (хранение в течение суток).

Резистентность микроорганизмов, уловленных на РОШ, была установлена также в зависимости от изменяющихся параметров. Данные исследования сведены в табл.5 и 6.

Из табл. 5 видно, что оптимальным значением рН для РОШ является 7,0-7,2.

Из табл. 6 видно, что наибольшая выживаемость микроорганизмов имеет место при среднем значении влажности шерсти от 2 до 6%.

Предложенный фильтр к пробоотборникам в настоящее время проходит широкие испытания. По своим показателям он превосходит все ранее известные волокнистые материалы, из которых изготавливались фильтры для отбора аэрозоля. До настоящего времени не были известны фильтры почти со стопроцентной эффективностью улавливания. Но основное преимущество фильтра заключается в том, что с него можно смыть пробу с живыми микроорганизмами. Биологическая активность пробы при этом в 2 раза выше, чем в пробе, отобранной в жидкость.

Пробоотборники с фильтрами, у которых в качестве волокнистого материала используется резанная овечья шерсть, найдут широкое применение при исследовании аэрозоля воздуха, промышленных предприятий, медицинских учреждений и лабораторий и позволят качественно проводить экологические исследования.