当今，生物技术的飞速发展，对与之相配套的生物产品分离纯化的方法以及生化过程控制技术提出了更高的要求。由于膜分离过程具有防止杂菌污染和热敏性物质失活等特点，在生化领域的应用越来越受到关注，在生物化工的下游和上游过程中的作用日益增大。在下游过程中，膜分离主要用于整细胞的回收、发酵液的澄清，酶和蛋白质的浓缩和纯化。在上游过程中，膜与传统的发酵结合在一起，组成的酶膜反应器可以提高发酵的产率；等等。 　　绝大多数生化物质来源于微生物发酵液或动植物细胞的培养液。在生产过程中，提取物的分离纯化直接关系到产品的性能和经济性。传统的分离纯化方法有转鼓真空过滤、离心、吸附树脂、交换树脂、萃取以及蒸发等，这些分离浓缩的方法一般存在目标产物浓缩低、能耗大、试剂消耗量大、加温过程又极易使目标产物变形失活等。因此，在这一领域普遍采用膜分离技术进行纯化、浓缩。

膜分离技术在生化产品生产中应用有以下特点： 　　1、分离浓缩时不加热，同时在闭合回路中运转，减少了空气中氧的影响，而热和氧对生化产品的活性影响很大。 　　2、膜分离过程只是简单的加压输送，反复进行，工艺简单。 　　3、在分离水分时，由于无相变，所以能耗低，操作便利。其费用大约为蒸发浓缩所需费用的1/2—1/5。另外，设备装置结构简单。 　　4、对稀溶液中微量成分的回收，低浓度溶液的浓缩等，目前，其他方法很难实现，而膜技术可以较容易解决。 　　5、由于目标产物仅通过约几微米厚的膜，因此，目标产物在通过膜迁移中不会发生性质的改变。 6、膜分离可使“浓缩—脱盐”同时完成。

目前膜技术已工业应用的情况 　　1、医药用水的制备（无菌水、无热原水），水处理是膜技术比较成熟的领域。 　　2、发酵液澄清和整细胞的收集，膜技术在这方面应用最广泛、最成功。

应用膜技术对有机酸（如柠檬、乳酸、衣康酸等）、抗生素（如青霉素、红霉素等）、维生素（如维生素B1、维生素B12 等）、氨基酸等发酵液的处理,去除其中菌丝体、大分子蛋白、酵母细菌壁碎片、细胞纤维等,大大降低了下游处理工艺如树脂交换\活性炭吸附等的处理成本,同时也可以使废水处理负荷降低,另外也可以从发酵液中回收大部分的蛋白外卖作为动物饲料.如:①山东某抗生素厂 利用膜技术使链霉素浓缩由50,000Ч/ml提高到330,000Ч/ml,并且质量(透光度)、收率和脱色率都有提高,活性炭耗量降低,特别是节冷、节汽效果显著,为企业带来了巨大的经济效益.②石家庄某药厂利用膜技术对头孢菌素C澄清,与原工艺相比,回收率提高2%,操作费用下降75%.④广东某生物制药厂 利用膜技术对肌苷发酵液进行处理,处理量16t/h,使用膜面积100m2,交换树脂用量减少75%,肌苷得率由原来的78%提高到89%,同时,操作费用也大大降低,另外膜技术处理得到的发酵液中所含蛋白质可达到25%,经干燥脱水,可得到级好的动物饲料出售,使企业的经济效益和社会效益都得到极大的提高,据说该厂由此带来的效益1000多万元/年.

3、酶、蛋白质等大分子物质的浓缩和精致 　 采用膜技术处理粗酶液,低分子物质如盐类可以和水一起透过膜除去,而酶得到浓缩和精制。目前应用于细菌蛋白酶、葡萄糖苷酶、凝乳酶、葡萄糖氧化酶、肝素、β—半乳糖苷酶等的分离,与原工艺相比,采用膜技术提高了酶的收率,防止酶的失活,而且简化的提取工艺降低了操作成本.

4、低分子量发酵液产品的分离与浓缩 　　 由于发酵液中产品的浓度很低,脱水是生化操作中的关键步骤,利用膜技术取代真空蒸发,可以节省能耗,产品质量也得到保证.

5、膜技术在血液制品的应用 膜法与其他方法相比:①改善产品质量.②增加产品收率,提高工作效率,事实 上,膜法与传统方法不仅可以一对一的替换,甚至可以取代沉淀、离心、透析到冷 干一整套浓缩工艺。

6、制药工业中除热原 膜法正在取代蒸馏法和吸附法.

7、膜技术制备发酵用无菌空气 空气中的细菌和杂质可以用膜分离去除，制备无菌空气。 总之,应用膜技术,可以生产出高质量、低成本的生化产品.现在,有关药厂应用膜技术的报道或资料越来越多,尤其南方许多药厂都已应用了膜技术,在北方也有一些,如长春某药厂、沈阳某药厂用膜技术对“疫苗的浓缩与纯制”;吉林某药厂利用膜技术代替传统醇法精制灵芝多糖;沈阳某药厂利用膜技术提取纯化“胸腺肽”……

在果汁澄清方面的应用是无机膜最为成功的例子。陶瓷膜用于果汁澄清主要是除去其中很容易引起果汁变质的细菌、果胶、粗蛋白质，得到的果汁品质优良，比传统的过滤加巴氏灭菌生产的果汁更具芳香味。传统的果汁澄清方法需经过多步的过滤，并需要助滤剂等。膜技术的应用对于提高果汁质量、降低操作成本是十分有意义的，无机膜在果汁过滤中逐渐显示出其优越性。 　　传统的苹果汁生产工艺要求加工、过滤和巴氏灭菌分开操作。巴氏灭菌的高温度和果汁过滤过程会降低果汁风味。而膜工艺则利用载在微孔载体（陶瓷）上的无机膜将压榨和果汁澄清组合在单一单元操作中，产出的果汁无菌，具有比其他过程产品优胜的风味和芳香。常用的苹果汁加工方法全过程约需8小时，而用膜工艺自苹果磨碎至果汁的澄清只要2小时便能完成。其产品充满果香，果汁清澈。国外有使用膜面积达160㎡，已经连续运转4年而没有进行膜更换的工业生产厂。 　　无机陶瓷膜的无机膜层渗透通量较高，因此具有蛋白质吸附少和完全的截去特性。无机膜过滤器还能在线蒸汽杀菌、高压反冲洗，此外还具有不受限制的高压釜蒸灭菌消毒的特色。

膜分离技术应用于大豆深加工

豆乳蛋白的浓缩 　　超滤膜应用于豆乳蛋白浓缩的工业装置已经建成，该装置相对于传统的蒸发工艺相比，超滤可以得到更高的固形物含量，同时可以节约能源，并可作到清洁生产。关于陶瓷膜超滤应用于豆奶的浓缩也已有先例，该装置固形物含量从4%提高到了23%，采用的陶瓷膜的切割分子量为20000，操作温度在40~50度之间。工业现在广泛应用的无机陶瓷膜，其切割分子量最小可达1000，目前已对浓缩豆奶蛋白作了较丰富的研究，并取得了较好的效果。

酒业应用膜分离技术概述

现代膜分离技术是一种仿生技术。分离的根本原理在于膜具有选择透过性。膜分离法是用天然或人工合成的高分子薄膜，以外界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法，可用于液相和气相。对于液相分离，可用于水溶液体系、非水溶液体系、水溶胶体系以及含有其他微粒的水溶液体系。 　　1、 膜分离技术的分类: 根据膜的种类可分为微滤、超滤、反渗透和纳滤、透析、电渗析、渗透气化、气体分离。 　　2、膜分离技术的特点:（1）膜分离过程不发生相变化，与有相变化的分离法和其他分离法相比，能耗要低。因此膜分离技术又称省能技术。（2） 膜分离过程是在常温下进行，因而特别适用于对热敏感的物质，如果汁、酶、药品等的分离、分级、浓缩与富集。（3） 膜分离技术不仅适用于有机物和无机物，从病毒、细菌到微粒的广泛分离的范围，而且还适用于许多特殊溶液体系的分离，如溶液中大分子与无机盐的分离、一些共沸物或近沸点物系的分离等。（4） 由于只是用压力作为膜分离的推动力，因此分离装置简单，操作容易，易自控、维修。 　　3、 膜分离技术在酒和酒精饮料生产工艺过程中的应用 　　（1） 微滤除菌:用微滤膜可对发酵工业中的用水和产品实现无菌化。目前各酒业公司已广泛使用0.45 um滤芯对成品酒进行终端过滤替代原有的热杀菌技术，节省能耗，避免高温给产品带来的煮熟味。另外，生产设备在间歇清洗的过程中需要无菌化的清洗水，微滤技术是一种节能、高效的选择。 　　（2）超滤精制:用超过滤膜能除去酒及究竟饮料中引起沉淀浑浊的物质，如残存的酵母菌、杂菌及胶体等，从而使酒的澄清性得到改善，并获得良好的保存性。除此以外，还能使生就具有成熟味，因而缩短了酒的保存期，对一些酒经超过滤处理，酒的风味有所改善，变得清爽而又醇香延绵。因此，采用超过滤对酒和酒精饮料的精制已在美国、意大利、日本等国得到应用，所处理的酒类有葡萄酒、威士忌、果子酒、烧酒、清酒等。用超过滤法对酒和酒精饮料的精制，避免了酒的热杀菌而易形成的浑浊成分的析出，而这些浑浊成分通常是用硅藻土或纸板、棉饼过滤机除去的。近年美国提出了硅藻土的毒性问题，而采用膜过滤可避免，同时简化了过滤设备。但是用超过滤膜对酒和酒精饮料的处理需要注意两个问题：一是膜材料的选择，由于酒是醇类，所以膜材料要有对醇的稳定性；二是膜要有适宜的孔径和孔分布，以便使酒的有效成分能通过膜，而有害成分被膜截留。 　　（3）低醇/无醇果酒制作:目前低醇/无醇果酒的开发在国外业已成功，产品很受欢迎。其生产方式主要有3种：三效蒸发、离心分子膜蒸发和常温膜分离技术。三效蒸发的方法由于高能耗和影响产品品质的劣势而逐渐被膜技术所部分以至全部取代。在美国，科技工作者以葡萄作原料，进行完全发酵，过滤后，送入旋转蒸气加热槽内，由离心分子膜蒸发器进行处理，从而使发酵后的葡萄酒在酒槽内做旋转运动，使酒精在热空气的作用下蒸发。用此工艺制成的“雷金思”葡萄酒，色香味与白葡萄酒一样，酒精的最高含量仅0.49%。但酒精有防腐作用，“雷金思”由于含酒精极少，因而容易变质。故瓶装需用食品罐头制造法，即在20分钟内通过140℉的设备，进行巴氏灭菌消毒。此外，科学家还发明了一种可透过乙醇而不透过水和其他成分的分离膜，只需在膜的透过侧抽取真空，几乎在常温下进行，能耗极低。透过膜的乙醇可以经冷凝后再回收。这种方法称为渗透汽化。用目前普遍应用在制备纯净水方面的反渗透膜也可以达到脱除乙醇、截取酒体中有益成分的作用。需要注意的是，在乙醇与水共同透过膜之后酒体会被浓缩，有必要向其中补充适当的纯水，以保持酒体的平衡。 　　（4）控制酒的甜度为了提高葡萄酒的甜度:日本酿酒业已应用反渗透膜设备生产葡萄酒，用于分离溶液成分中的水，使酒浓缩而达到所需的甜度，生产出优质天然葡萄酒。其优点是：不需加热，因而不会产生煮熟味，不发生色素分解和褐色现象；不经过蒸发过程，不损失营养成分,可保持良好的酒质和香气；耗能低。 　　（5） 生产过程中调整酒中成分，提高酿酒效率和品质:用任何工艺酿制成的葡萄酒，都会或多或少地含有酚类、无机盐类、氧化酶等有害物质及不稳定成分。因此在酿制过程中和包装之前，必须提高并且稳定葡萄酒的质量，其新技术有：分离无机盐类。应用半透膜过滤装置，透过酒液成分中的水和无机盐类等较小分子，但不透过胶态分子和高分子物质，可大大缩短酿造时间并减少工序，不但节省能源，还能提高酒的质量。

1.事件

2010年3月10日，国家环保部副部长张力军在接受记者采访时表示：“凡是符合排放标准的垃圾焚烧厂，我们的态度还是支持的，二噁英问题还是可以通过办法加以解决的。”

2.我们的分析与判断

(1)固废处理是环保行业未来的主力增长点

环保行业主要涉及到污水处理、固体废弃物处理和大气污染治理等相关的子行业，其产业链包括环保设备的设计和生产、环保工程的建设、以及环保设施的运营等。环保行业属于市政公用事业(2280.107,-32.44,-1.40%)范畴，其投入主要来源于国家政策性的基建投资，环保项目资金需求量巨大。我们认为固废处理产业是环保行业未来发展的主力军，主要基于以下分析：

污水处理产业主要包括生活污水市场和工业污水市场。目前大中城镇生活污水市场的原始高速发展期基本完成，今后相对于10年前将保持年均15%的增长率，A股市场中需要重点关注的生活污水处理公司有创业环保(7.89,-0.11,-1.38%)(600874)、首创股份(7.58,-0.02,-0.26%)(600008)以及即将上市的重庆水务(601158)；工业污水市场还处于发展的初期，其产业主要涉及大型工业尾水的处理项目，例如石油化工、煤化工、电厂及其造纸厂等特种废水的处理，工业废水处理市场会受到国家是否对其执行严格的环保排放标准以及宏观经济发展状况的影响，A股市场中可以关注的工业污水处理公司有万邦达(95.000,-3.88,-3.92%)(300055)和正在申请上市的碧水源(A10064)。

固体废弃物处理产业主要包括生活垃圾市场和危险废弃物市场。目前我国垃圾处理基础设施严重不足，“垃圾围城”日益严峻，垃圾问题已经成为制约城镇化发展的主要原因之一。固体废弃物是浓缩态最高的污染物，但由于固废污染特征的迟缓性和曲折性，固废处理产业发展迟于水污染和空气污染治理3-5年。未来2-3年垃圾处理产业将进入建设高峰期，生活垃圾收费政策将逐步落实，征收方式类似生活污水处理费，垃圾处理将是下一个“污水处理产业”，产业年均增长率将至少达到30%，应该在产业高速成长的起点上投资，A股市场中需要重点关注的固废处理公司有合加资源(16.33,-0.06,-0.37%)(000826)和南海发展(12.79,-0.29,-2.22%)(600323)。

大气污染处理产业主要包括脱硫、脱氮、除尘市场。脱硫技术和工艺基本成熟，其产业的发展在于外延式的扩张，脱氮将会发展成下一个“脱硫产业”，而除尘产业发展依赖于执行严格的烟尘排放标准。基于我国节能减排政策和低碳经济发展战略，我们估计脱硫、脱氮和除尘等大气污染处理产业的年增长率约为10%，A股市场中需要重点关注的大气污染处理公司有龙净环保(32.45,-0.05,-0.15%)(600388)和菲达环保(16.83,-0.05,-0.30%)(600526)。

(2)垃圾焚烧是固废处理产业未来发展的重点。

固废处理的方式主要有填埋、堆肥和焚烧，到目前为止最常用的处理方式是填埋，这三种方法各有其优缺点。目前公众普遍反对的处理方式是焚烧，担心焚烧垃圾所产生的二噁英将严重污染环境，且二噁英是剧毒致癌物，公众对垃圾焚烧造成的环境问题及可能对人体健康造成的影响十分关注，我们认为出现这种担心是可以理解的，但是焚烧处理并没有想象的那么可怕，从我国未来城镇化进程的角度来看，采用焚烧处理方式是一种符合自身发展状况的方法。

从污染状况来看，不管是填埋还是焚烧都会对环境造成污染。垃圾填埋过程很难做到绝对地防渗，而垃圾渗滤液是一种污染性极大的剧毒物质，其中还会包含重金属离子，到目前为止如何对其进行有效处理还是一个世界性的难题。垃圾渗滤液流到地下水中造成的危害将是难以想象的，因为地下水的流动性和自净能力远远低于地表水，而在我国北方很多地方自来水来源于地下水或其水源跟地下水密切联系。可见，填埋会污染水体，焚烧会污染空气，地下水体的污染具有更强的隐蔽性和持久性。

从人权的角度看，不管垃圾处理厂建在哪里、以各种方式建设，都会遭到当地居民的反对。没有人愿意垃圾厂建在自家门口，这种想法是可以理解的，但是这也反映出了问题的症结所在，即人们更关注的是垃圾厂是否与自己有关，至于处理方式则是一个学术性的争议性问题。我们认为垃圾的运输收集难度远远大于污水处理，这给其处理会带来很大的麻烦，建议今后生活垃圾采取就近集中焚烧处理，这种方法可以平衡民众各自的利益。

3.投资建议

主要风险因素：宏观经济形势下滑，国家政策变化延缓环保投资的落实力度，可能导致行业发展低于我们的预期，从而影响我们对行业发展的判断。

垃圾焚烧处理的发展对合加资源(000826)是一个利好消息，这将加快其西安垃圾焚烧项目的进展，该项目总投资7亿多元，建成后将成为亚洲最大的垃圾焚烧发电厂，这将为公司在固废处理行业进一步做大做强打下基础。

我们预测合加资源2010年、2011年的营业收入分别为8.9亿元、12.9亿元，EPS分别为0.52元和0.70元。我们认为2010年经济发展形势非常复杂，资本市场会存在较大的波动性，公司合理的相对估值PE区间为30-40倍。

虽然现阶段合加资源内生性增长价值已经反映在了股价之中，但是固废行业的高速发展将为其带来超预期的业绩增长和股东回报率，继续维持“推荐”的投资评级。

财华社深圳新闻中心 　　银河证券今日发布投资报告，继续环保行业维持推荐评级。基于昨日国家环保部副部长张力军表示：“凡是符合排放标准的垃圾焚烧厂，我们的态度还是支持的，二噁英问题还是可以通过办法加以解决的。”报告称，环保行业主要涉及到污水处理、固体废弃物处理和大气污染治理等相关的子行业，其产业链包括环保设备的设计和生产、环保工程的建设、以及环保设施的运营等。环保行业属于市政公用事业范畴，其投入主要来源于国家政策性的基建投资，环保项目资金需求量巨大。认为固废处理产业是环保行业未来发展的主力军。 　　报告指出，宏观经济形势下滑，国家政策变化延缓环保投资的落实力度，可能导致行业发展低于之前的预期，从而影响对行业发展的判断。垃圾焚烧处理的发展对合加资源(000826-CN)是一个利好消息，这将加快其西安垃圾焚烧项目的进展，该项目总投资7亿多元，建成后将成为亚洲最大的垃圾焚烧发电厂，这将为公司在固废处理行业进一步做大做强打下基础。 预测合加资源2010年、2011年的营业收入分别为8.9亿元、12.9亿元，EPS分别为 0.52元和0.70元。认为2010年经济发展形势非常复杂，资本市场会存在较大的波动性，公司合理的相对估值PE区间为30-40倍。 虽然现阶段合加资源内生性增长价值已经反映在了股价之中，但是固废行业的高速发展将为其带来超预期的业绩增长和股东回报率。环保股涨跌各半，菲达环保(600526-CN)上涨1.42%；中原环保(000544-CN)上涨1.04%。

　环保行业主要涉及污水处理、固体废弃物处理和大气污染治理等相关子行业，其产业链包括环保设备设计和生产、环保工程建设以及环保设施运营等。环保行业属于市政公用事业(2280.107,-32.44,-1.40%)范畴，其投入主要来源于国家政策性的基建投资，环保项目资金需求量巨大。我们认为固废处理产业是环保行业未来发展的主力军，主要基于以下分析：

　　污水处理产业主要包括生活污水市场和工业污水市场。目前大中城镇生活污水市场的原始高速发展期基本完成，今后相对于10年前将保持年均15%的增长率；工业污水市场还处于发展初期，其产业主要涉及大型工业尾水的处理项目，例如石油化工、煤化工、电厂及其造纸厂等特种废水的处理，工业废水处理市场会受国家是否对其执行严格的环保排放标准以及宏观经济发展状况的影响。

　　固体废弃物处理产业主要包括生活垃圾市场和危险废弃物市场。目前我国垃圾处理基础设施严重不足，“垃圾围城”日益严峻，垃圾问题已经成为制约城镇化发展的主要原因之一。未来2-3年垃圾处理产业将进入建设高峰期，生活垃圾收费政策将逐步落实。征收方式类似生活污水处理费，垃圾处理将是下一个“污水处理产业”，产业年均增长率将至少达到30%。

　　大气污染处理产业主要包括脱硫、脱氮、除尘市场。基于我国节能减排政策和低碳经济发展战略，我们估计脱硫、脱氮和除尘等大气污染处理产业的年增长率约为10%。

　　综合来看，垃圾焚烧是固废处理产业未来发展的重点。固废处理的方式主要有填埋、堆肥和焚烧，到目前为止最常用的处理方式是填埋，而这三种方法各有其优缺点。垃圾焚烧处理的发展对合加资源(16.33,-0.06,-0.37%)是一个利好消息，这将加快其西安垃圾焚烧项目的进展。该项目总投资7亿多元，建成后将成为亚洲最大的垃圾焚烧发电厂，这将为公司在固废处理行业进一步做大做强打下基础。（银河证券）