安东尼·桑切斯化学工程(CE)已经证明是一个强大的工具来全面解决各种环境问题。古典学科CE被广泛应用于典型的和新兴的环保技术,如污水处理、厌氧消化、生物过滤,等。其中,重要的是要强调这些CE古典主题:化学反应器设计、动力学、仿真、控制、建模和特别,热量和质量平衡。
通过这些CE基本面,很多环境过程描述和设计。然而,环境科学与技术发展的太快,有些流程还需要一个CE的方法。
在我看来,垃圾生物处理是需要更多的CE方法的主题。从堆肥是一个健壮的和实现技术,和大多数的决定是基于“经验法则”标准,固体发酵,循环经济的新模式将废物转化为新的bioproducts,只有第一个方法使用CE范例。一些研究堆肥建模,甚至利用计算流体动力学(CFD)可以在文献中找到,但它不是一个一般规则。我真的想知道固态实验可以现实在使用一些克衬底和消毒实验室控制条件下(El-Bakry et al ., 2015)。
无论如何,一些最近的研究被提出当扩大固体废物的治疗方法。微生物学似乎是这些研究的缺点,但最近的论文现代技术适应复杂的固体矩阵,如堆肥和固态发酵。未来环境研究的重要组成部分是明确和巩固许多严格的研究是必要的。
水和废水处理是一个或两个步骤。复杂的模型被提出和分析,其中一些在全面实现。今天,研究人员正在这些新兴的研究没有关注这些废水的处理,但在经济复苏的化合物。词形变化的研究趋势是磷的复苏,重要的和相关的进展。在同样的趋势,废水的变换成生物塑料是另一个顶级的研究,虽然这些生物可降解塑料的行为需要进一步的研究。
考虑到三个主要污染物来源,气体排放,毫无疑问,许多研究的主题与CE工具的使用提供可靠的和一致的信息治理和转换。从化学过程(磨砂)到更复杂的生物过程(生物过滤和biotrickling过滤器,特别是),研究人员也提供大量的现实研究治疗和模型这个设备。微生物已经很容易把这些生物治疗,给模型开发的一致性。
另一个重要的新兴的趋势是使用纳米技术来解决环境问题。这种多学科的方法有很多问题发表:这是一个纳米技术或和环保纸吗?这个问题的答案是:两个都是,但似乎有些期刊并不准备。雷竞技电竞体育竞猜平台有责任的研究改变这种心态,和重要的努力。所有这些都是受欢迎的。CE是,根据定义,一个多学科的方法真正的问题(阿隆索et al ., 2017;Abo血型Markeb et al ., 2019)。
这些短暂的考虑之后的最先进的环境问题考虑的三个主要问题:液体、气体和固体,两个主要的主题作为主要问题出现在决定环境的治疗方法和技术包括所有的利益相关者(其中一些不熟悉的研究领域):生命周期评估(LCA)和循环经济。此外,循环经济等问题和food-energy-water-waste nexus可以使用LCA系统分析工具(归因和间接)。
LCA是典型的开发版本CE质量和热量平衡的技术或产品(甚至比这更多,“从摇篮到坟墓”)来定义通常表示为一些污染的环境影响类别。作为一个强大的工具,和决策建议,认为这样的科学论文分析,是一致的和可靠的,需要使用真实的数据(结肠et al ., 2012)。有时这并不会发生什么,这是科学家的作用扩大环境的数据库进程已经结束的结果。一个巨大的领域的研究正在等待(Komilis桑切斯,2017)。
第二个最横向是相对近期的“循环经济的术语。“让人感到奇怪的是,几乎每个人都知道什么是循环经济,但通常没有找到经济的研究关注于这一主题(桑切斯et al ., 2015;阿布Yazid et al ., 2017)。这个术语与其他名称)(最近,但之前所知有关关闭循环的需要,尤其是在处理能源和材料。作为一个时髦的词,人们不禁想知道,是否执行的堆肥和厌氧消化研究30年前不应该被认为是循环经济(Ruggieri et al ., 2009;亚伯拉罕et al ., 2014))。无论如何,这是循环经济,那么:为什么大多数发表的论文在这个问题没有一个简单的成本分析?需要实现这种差距,有争议的使用这个词。这一点不需要确认,任何CE课程或项目包括一个经济评估。经济分析并不总是得到科学期刊。雷竞技电竞体育竞猜平台如果他们是一致的和严格的,他们是任何环境解决方案的重要组成部分。多少次人员读一个好的技术解决方案,但他们认为它不能实现为经济方面是没有意义的?
在这个框架中,相对容易推导出一般地区CE原则可用于环境问题的完整的解决方案:
(1)申请CE统一范式:其中,质量和热量平衡应该是第一的。
(2)多学科:大多数环境问题没有一个独特的解决方案。生物治疗不丢弃其他物理化学治疗的帮助。
(3)不认为在处理,认为经济复苏:这个问题的一个典型的例子是使用吸附污染物从水中“删除”。然后,什么?你没有删除任何东西,它只是一种污染物运输。
(4)如果可能的话,试着做一个近似使用LCA的原则。如果用真实数据构建的,它会给你线索是否像你想的那么好你的建议。
(5)如果可能的话(不),估计你的方案的经济可行性。
总之,这个工具是一个功能强大的工具来解释,解释和模型的环境问题,从技术的观点更复杂的LCA和循环经济分析。
作者的贡献
是环境化学工程专业主编在化学工程的前沿。雷竞技rebat
资金
作者感谢西班牙语Ministerio德的经济我y Competitividad(项目的金融支持ctm2015 - 69513 r)。
的利益冲突
作者说,这项研究是在没有进行任何商业或金融关系可能被视为一个潜在的利益冲突。
引用
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关键词:化学工程、环境工程、垃圾处理、生命周期评估、循环经济、污水处理、循环经济(CE)
引用:桑切斯(2019)当前角色的化学工程在解决环境问题。前面。化学。Eng。1:1。doi: 10.3389 / fceng.2019.00001
收到:2019年8月16日;接受:2019年10月11日;
发表:2019年10月25日。
编辑和审核:Fengqi你美国康奈尔大学,
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