Análisis Termogravimétrico y Estudio Cinético de la Pirólisis de Residuos Sólidos Veterinarios

Thermogravimetric Analysis and Kinetic Study on Pyrolysis of Veteri-narian Solid Waste

  • Andrés Felipe Rojas González Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales
  • Laura María Aranzazu Río Empresa Químicos del Cauca, Cauca, Colombia
Palabras clave: kinetic triplet, pyrolysis index, Starink method, thermogravimetry, veterinary wastes (en_US)
Palabras clave: Índice de pirólisis, método de Starink, residuos veterinarios, termogravimetría, triplete cinético (es_ES)

Resumen (es_ES)

Contexto: Ente los residuos institucionales se encuentran los residuos hospitalarios, que a su vez se dividen en residuos procedentes de instituciones de salud para la atención humana y para la atención de animales, estas últimas instituciones son comúnmente llamadas veterinarias. En general estos residuos son peligrosos, por lo cual su disposición final es a través de la incineración. Dado que la mayoría son residuos son orgánicos, se puede aprovechar su poder energético en procesos de combustión o pirólisis.

Método: Se caracterizó y estudió la cinética de pirólisis, por análisis termogravimétrico, de 6 principales residuos veterinarios (gasas, hisopos, algodón, jeringas plásticas). La caracterización se realiza por análisis próximo, elemental y análisis termogravimétrico. Se establecen las características de reactividad y de capacidad de pirólisis. El estudio de la cinética de pirólisis se llevó a cabo mediante la determinación del triplete cinético por el método isoconversional de Starink.

Resultados: Se estableció que el índice de pirólisis aumenta con la velocidad de calentamiento y que la degradación térmica depende del tipo de material del residuo. De igual manera se encontró que la temperatura (ΔT = Tf - Ti) para la descomposición térmica de los residuos veterinarios es: ΔTuñas > ΔTpelo > ΔThisopo > ΔTgasa > ΔTalgodón > ΔTjeringa., la energía de activación es Euñas > Epelo > Ejeringa > Ehisopo > Egasa > Ealgodón, y el orden de reacción es: npelo > nuñas > nhisopo > nalgodón > ngasa > njeringa.

Conclusiones: Estos resultados sugiere la posibilidad de aprovechar los residuos veterinarios para la generación de energía, proporcionando un desarrollo energético sostenible a ciudades en continuo crecimiento, que buscan un avance rural sostenible desde el punto de vista energético y ambiental.

Resumen (en_US)

Context: Institutional waste from clinical centers can be classified as those coming from health institutions dedicated to human attention and those coming from centers for animal veterinary care. The latter are mainly hazardous wastes, hence their disposal requires incineration. Most of such waste is organic, and it is possible, therefore, to take advantage of their energetic power in combustion or pyrolysis processes. This work is motivated because no literature was found on the pyrolysis kinetics veterinary waste, as this kind of studies are mainly focused on hospital waste of human health care.

Method: The kinetics of pyrolysis is characterized and studied by means of thermogravimetric analysis of 6 major veterinary waste (gauze, cotton swabs, cotton, nails, hair, plastic syringes). The characterization is performed by proximate and elemental analysis, and thermogravimetric analysis. Reactivity characteristics and pyrolytic capability of wastes are established. The kinetics study on pyrolysis was carried out by determining the kinetic triplet by isoconversional Starink method.

Results: It was established that the pyrolysis index increases with the heating rate and that the thermal degradation depends on the material type of the waste. Similarly, it was found that the temperature (ΔT = Tf - Ti) for the thermal decomposition of veterinary waste is: ΔTnails> ΔThair > ΔTcotton swabs > ΔTgauze > ΔTcotton > ΔTplasticsyringes; the activation energy is Enails> E hair > Eplasticsyringes > Ecotton swabs > E gauze > Ecotton, and the reaction order is: n hair > nnails > ncotton swabs > ncotton > n gauze > n plastic syringes.

Conclusions: These results suggest the possibility of using veterinary wastes for power generation, providing an alternative for sustainable energy development to cities in continuous growth, from both, energetic and environmental points of view.

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Biografía del autor/a

Andrés Felipe Rojas González, Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales

Ingeniero Quimico

Magister en Ingeniería Química

Doctor en Ingeniería_Ingeniería Química

Profesor Asociado - Dedicación exclusiva

Coordinador Grupo de Investigación en Aprovechamiento de Residuos

Departamento de Ingeniería Química

Laura María Aranzazu Río, Empresa Químicos del Cauca, Cauca, Colombia

Ingeniera Quimica

Jefe de Control de Calidad en la Planta de Alcoholes Sulfatados 

Empresa Químicos del Cauca, Cauca, Colombia

Integrante del Grupo de Investigación en Aprovechamiento de Residuos- Universidad Nacional de Colombis Sede Manizales

Referencias

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Cómo citar
Rojas González, A. F., & Aranzazu Río, L. M. (2016). Análisis Termogravimétrico y Estudio Cinético de la Pirólisis de Residuos Sólidos Veterinarios. Ingeniería, 21(3), 276-289. https://doi.org/10.14483/udistrital.jour.reving.2016.3.a02
Publicado: 2016-10-09
Sección
Ingeniería Ambiental

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