Không khí được sử dụng để duy trì sự hoạt động sống của vi sinh vật trong quá trình tổng hợp sinh học sinh khối, axit amin, enzim, các chất kháng sinh, các chất bảo vệ thực vật và các sản phẩm khác của tổng hợp vi sinh trong các điều kiện hiếu khí. Khi sản xuất các nấm men gia súc và làm sạch nước thải bằng phương pháp sinh học người ta thường ứng dụng không khí mà không cần làm sạch sơ bộ và tiệt trùng, trong sản xuất các sản phẩm khác không khí phải được làm sạch bụi và các vi sinh vật lạ bằng van một chiều.
Không khí là một hỗn hợp khí, ở điều kiện bình thường chiếm 78,08% nitơ; 20,9% oxy; 0,94% khí trơ và 0,03% cacbonic. Ngoài ra trong không khí còn chứa hơi nước và các phần tử phân tán nhỏ. Lượng các phần tử này ở nông thôn và các thành phố phi công nghiệp thường không vượt quá 0,15 mg/m3. Trên khu vực của các nhà máy có thải bụi nhiều thì lượng phân tán các phần tử nhỏ có thể vượt quá 3 mg/m3. Hơn 30% khối lượng của các phần tử này có kích thước 1 đến 2 Lim và gần 50% - nhỏ hơn 0,5 pm.
Đa số các phần tử có kích thước dao động trong giới hạn 0,5 đến1,0 pm.
Trong không khí có chứa đến 109 các phần tử lơ lửng, trong đó vi sinh vật có số lượng 0,8-103 104/1m3. Trong sinh vật nói chung có vi khuẩn và các bào tử của chúng, actinomixet và nấm men không sinh bào tử, virut... Vi khuẩn có đường kính 0,5 đến 2,1 Lim và chiều dài đến 26 Lim là loại có kích thước lớn nhất, loại trừ virut.
Trung bình lượng vi khuẩn và bụi của chúng khoảng 1000 + 1500/1m3 không khí. Nhiệt độ và độ ẩm của không khí, lượng bụi và vi sinh vật trong đó biến động và phụ thuộc vào thời gian trong năm, điều kiện khí hậu, vị trí địa lý của xí nghiệp, chiều cao lấy mẫu không khí và các yếu tố khác trong van cửa.
Tiệt trùng không khí có thể tiến hành bằng đun nóng, chiếu tia tử ngoại, siêu âm, phóng điện quần sáng, gia công bằng các chất độc, lọc qua các vật liệu dạng sợi, dạng hạt và xốp.
Trong công nghiệp, khi nuôi cấy vi sinh vật bằng phương pháp cấy chìm thường người ta sử dụng một số sơ đồ các quá trình tiệt trùng không khí.
Trên hình 7.1 giới thiệu một trong số những sơ đồ có thể cho phép các nhà máy sử dụng. Máy nén hay máy nén kiểu tuabin hút không khí qua ống gom có chiều cao 6 20 m. Để máy nén hoạt động tốt hơn có thể dùng quạt đẩy vào ống gom.
Để tăng thời gian làm việc của máy nén và bộ lọc đầu, không khí được làm sạch phần lớn các hạt dạng bụi bằng bộ lọc dầu mỡ hay bộ lọc khô. Phần không khí được làm nóng khi nén sau khi làm nguội đến nhiệt độ 35 + 400C trong thiết bị trao đổi nhiệt 3 cho vào bộ tách ẩm 4. Các nhà máy ở những vùng có nhiệt độ không khí cao cùng với bộ trao đổi nhiệt không khí còn cho phép sử dụng thêm bộ trao đổi nhiệt nước. Không khí đã được làm lạnh hoà lẫn với không khí tự nhiên và hỗn hợp có nhiệt độ 70 + 900C cho qua bình chứa 5 và bộ lọc đầu 7. Ở nhiệt độ này không xảy ra hiện tượng ngưng tụ hơi nước trong bộ lọc.
Bộ lọc ướt sẽ hạn chế quá trình giữ vi sinh vật lại, còn ẩm có khả năng làm phát triển hệ vi sinh vật trong bộ lọc. Khi cần thiết không khí được đun nóng đến nhiệt độ 65 + 700C trong bộ trao đổi nhiệt 6. Các hạt có đường kính 1 1,5 pm sẽ được giữ lại hơn 98% trong van bi.


Sau lọc đầu lượng các hạt có kích thước 0,5 pm còn lại nhỏ hơn 2-106 và lượng các tế bào vi sinh - dưới 10 trong 1 m3 không khí. Sau khi làm sạch hoàn toàn vi sinh vật trong bộ phận lọc riêng biệt 8, không khí có nhiệt độ 45 700C được đưa vào thiết bị lên men sản xuất.