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Borzani, V. Biotecnologia Industrial Vol. 2  1ª Ed.

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bem mais elevadas (da ordem 
de 10 a 12 kg* I cm2), o que traria um encarecimento ex~essivo tanto do equipamen-
to, quanto no que se refere ao consumo de energia, não sendo portanto uma solu-
ção de interesse. 
PARIS et ai} efetuaram a determinação da concentração de microrganismos 
após a compressão e o resfriamento do ar, determinações estas efetuadas em uma 
instalação industrial dotada de um compressor helicoidal, operando, à vazão de 
145m3 lmin e pressão de descarga de 2,5 kg* I cm2, o que permitia atingir cerca de 
160°C. Esses autores obtiveram valores médios da ordem de 1 a 2 partículas/m3. 
Assim sendo, a redução observada . é extremamente significativa, quando 
comparada ao valor da concentração de microrganismos suspensos no ar (vide 
item 5.2), o que sugere que o ar, após a compressão em instalações de grande por-
te, deve ser manuseado com certos cuidados, tendo em vista sua razoável desin-
fecção, evitando~se que novamente venha a ser contaminado pelo ar atmosférico. 
Outra sugestão seria efetuar, quando possível, o resfriamento do ar ein local n\ais 
próximo de sua utilização final e não imediatamente após a compressão, aumen-
tando-se o tempo de residência a altas temperaturas. 
Existe, inclusive, menção na literatura a respeito da condução de processos 
fermentativos com sucesso, sem a presença de sistemas para a esterilização do ar, 
contando-se apenas com essa destruição de contaminantes durante a compres-
são.18 Isso, de forma alguma, deve significar que essa idéia deva ser generalizada e 
que seriam dispensáveis os sistemas adicionais para a esterilização do ar, especial-
mente quando se está diante de processos de longa duração e empregando condi-
ções e meios de cultivo pouco seletivos._ 
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Métodos para a esterilização de ar 79 
5.4.2 - Esterilização por radiações 
Teoricamente, muitos tipos de radiações podem ser utilizadas para a esteri-
lização do ar. Entretanto, o emprego de urna determinada radiação deve levar em 
conta urna série de importantes fatores, tais corno: a eficiência na destruição de 
microrganismos, o custo envolvido na obtenção da radiação, a periculosidade ou 
os efeitos colaterais de sua J.Itilização. Assim excluem-se para esse tipo de aplica-
ção as partículas a, prótons e nêutrons, por serem excessivamente dispendiosos 
quanto à sua obtenção e aplicação prática, o mesmo ocorrendo com as radiações y. 
Quando se visa a esterilização de ar, apenas as radiações ultravioleta encon-
tram aplicação prática. Em virtude de seu baixo poder de penetração, os raios ul-
travioleta necessitam de tempos de exposição relativamente longos, fato este que, 
novamente, impede o uso deste tipo de radiação para a esterilização de ar para um 
processo ferrnentativo. 
Em se tratando do fornecimento de ar esterilizado para câmaras assépticas, 
imaginou-se instalar lâmpadas ultravioleta em certos trechos do duto que leva o 
ar para a câmara. No entanto, mesmo para esse caso, dependendo das dimensões 
dessa câmara, as vazões de ar já podem ser muito elevadas, não permitindo tempo 
suficiente de exposição ao ultravioleta, havendo, assim, a necessidade da instala-
ção de sistemas adicionais (filtros) para a efetiva esterilização do ar. 
Com freqüência observa-se a i'nstalaçãode lâmpadas ultravioleta no interior 
de salas assépticas, especialmente sobre os locais de trabalho, visando a esteriliza-
ção do ar circundante e das superfícies das mesas e instrumentos empregados (por 
exemplo, no preenchimento asséptico de medicamentos). Corno o ar que se intro-
duz nessas câmaras é previamente esterilizado e corno se procl,lra manter o ar o 
menos movimentado possível, o emprego da radiação ultravioleta, para este caso, 
é mais efetivo. 
5.4.3 :...:: Esterilização por filtração 
A esterilização do ar por filtração é, sem dúvida, a solução mais adequada 
para a obtenção de altas vazões de ar esterilizado, em virtude dos baixos custos 
envolvidos nesta operação, além de se dispor, presentemente, de filtros bastante 
confiáveis. Por esses motivos, a filtração é encontrada em praticamente todas as 
instalações industriais, tendo também dominado as aplicações em instalações de 
pequeno porte, corno é o caso de instalações piloto ou de laboratório. 
Historicamente, muitos materiais filtrantes foram empregados, tais corno 
carvão, algodão ou papel. Posteriormente esses materiais foram substituídos por 
outros materiais fibrosos, corno é o caso de filtros de lã de vidro. Estes últimos en-
contraram enorme aplicação, constituindo-se na solução mais adequada até rnea-
dos .ou o final da década de 70. 
Mesmo no início dos anos 70 surgiram os filtros de materiais sinterizados, 
·corno o vidro, metais (bronze, aço ,inoxidável) e materiais cerâmicos, aparecendo 
também os filtros de membranas ou placas porosas de materiais polirnéricos, tais 
corno o náilon, o teflon ou ésteres de celulose. 
80 Esterilização de ar 
De fato, era possível prever, em meados da década de 70, que os filtros de 
membranas poliméricas porosas poderiam dominar essa operação/9 o que de fato 
acabou ocorrendo, havendo uma gradual substituição dos filtr.os de lã de vidro 
pelos filtros de membranas hidrofóbicas, especialmente a partir de meados da dé-
cada de 80. 
Mencionando-se o passado e o presente, poder-se-ia também imaginar que, 
no futuro, possivelmente se passe a empregar membranas seletivas, ou seja, mem-
branas que além de esterilizar o gás a ser introduzido no reator, também possam 
provocar um enriquecimento do gás em oxigênio.20 Na verdade, o principal objeti-
vo da aeração, em reatores aerados e agitados, consiste na transferência do oxigê-
nio da fase gasosa para a fase líquida, não tendo sentido a introdução no reator de 
enormes quantidades de nitrogênio. Assim, o uso de membranas poliméricas 
(como o polietileno ou o silicone), além do possível emprego de membranas líqui-
das, poderá significar um enorme avanço nesse campo, como já ocorre presente-
mente no cultivo de células animais. 
Antes de se passar ao detalhamento dos filtros disportíveis, convém alertar 
q'!Je, qualquer que seja o sistema de esterilização do ar que se pretenda empregar, 
deve-se prever um filtro para cada reator, não se devendo optar, no projeto da ins-
talação, por um sistema centralizado de esterilização, seguido da distribuição do 
ar para os vários reatores. Esse procedimento centralizado não é conveniente, in-
dependentemente das dimensões dos reatores e, portanto, das vazões de ar neces-
sárias, pois coloca-se em risco todo o conjunto de reatores, caso ocorra a falha do 
sistemâ de filtração. A eventual economia que se possa fazer, quanto ao investi-
mento inicial, não justifica o risco que se irá correr ao longo da operação da planta. 
5.4.3.1 - Filtros de materiais fibrosos 
Apesar de se observar uma aplicação industrial menos intensa, os filtros de 
materiais fibrosos, particularmente os filtros de lã de vidro, ainda são ,encontrados 
em algumas instalaçõesi razão pela qual serão descritos no presente item. 
Nesses filtros observa-se que os poros ou interstícios e~.1tre as firtras, através 
dos quais ocorre a passagem do ar, são de dimensões maiores do que o diâmetro 
das fibras, empregando-se normalmente fibras com diâmetro médio da ordem de 
3 f..tm, ou até mesmo fibras de 19 f.lm. 
Por esse motivo a retenção dos microrganismos suspensos no ar não ocorre 
apenas por impacto direto, ou retenção mecânica, havendo a participação de diver- · 
sos outros mecanismos para a observada eficiência global da camada fibrosa filtran-
te.19Também por essa razão a operação é designada como filtração em profundida-
de, pois as partículas são retidas ao longo de toda a altura da camada filtrante. 
Na Figura 5.8 encontra-se o desenho esquemático de um filtro de lã de vi-
dro, assim como alguns detalhes necessários para sua instalação. 
Como se observa, consiste