CAYANCELA-MUNOZ, Andrea et al. Devolatilization as an alternative for energy valorization of bio-medical waste: kinetic study. []. , 35, 2, pp.49-58.   25--2023. ISSN 0120-100X.  https://doi.org/10.18273/revion.v35n2-2022004.

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Thermogravimetric analysis has established kinetics for the devolatilization of bio sanitary waste as a possible source of alternative fuels. In this study, the thermal degradation of materials was carried out at different heating rates: 5, 15, and 30 °C.min-1 with dynamic ramps and isothermal periods in the thermogravimetric analyzer. The data from the mass loss at different times and temperatures and the conversion of the thermal decomposition reaction were calculated. This information is used in three mathematical models that predict kinetic parameters such as activation energy, pre-exponential factor, and reaction order. A better fit model is proposed by minimizing the error between the calculated thermal degradation rate and the experimental one. It is concluded that the best kinetic model for contaminated clothes and gloves considered the Arrhenius equation and reaction order two, and includes reference temperatures of 450 and 367 °C for each material. The activation energy values for contaminated gowns and gloves are 553.62 and 154.06 kJ/mol, respectively. It is established that achieving a conversion of 0.98 in the thermal degradation of these materials converted them into products of interest as alternative fuels.

El análisis termogravimétrico ha establecido cinéticas para la desvolatilización de residuos biosanitarios como posibles fuentes de combustibles alternativos. En este estudio, se realizó la degradación térmica de los materiales a diferentes velocidades de calentamiento: 5, 15, 30 °C.min-1, con rampas dinámicas y periodos isotérmicos en el analizador termogravimétrico. Los datos de la pérdida de masa a diferentes tiempos y temperaturas, y la conversión de la reacción de descomposición térmica fueron calculados. Estos valores fueron usados en tres modelos matemáticos que permitieron predecir los parámetros cinéticos como energía de activación, factor pre-exponencial y orden de la reacción. Se propone un modelo de mejor ajuste minimizando el error entre la tasa de degradación térmica calculada y la experimental. Se concluye que el mejor modelo cinético para residuos bio-médicos se adapta al modelo de Arrhenius de segundo orden de reacción con temperaturas de descomposición entre 367 y 450 °C. Los valores de energía de activación para batas y guantes contaminados son 553,62 y 154,06 kJ/mol, respectivamente. Se establece que, al lograr una conversión de 0,98 en la degradación térmica de estos materiales, pueden convertirse en el material de interés como combustibles alternativos.

A análise termogravimétrica estabeleceu a cinética para a desvolatilização de resíduos biossanitários como potenciais fontes alternativas de combustível. Neste estudo, a degradação térmica dos materiais foi realizada em diferentes taxas de aquecimento: 5, 15, 30 °C.min-1 com rampas dinâmicas e períodos isotérmicos no analisador termogravimétrico. Os dados de perda de massa em diferentes momentos e temperaturas, e a conversão da reacção de decomposição térmica foram calculados. Estes valores são utilizados em três modelos matemáticos para prever os parâmetros cinéticos tais como energia de activação, factor pré-exponencial e ordem de reacção. Um modelo de melhor ajuste é proposto minimizando o erro entre a taxa de degradação térmica calculada e experimental. Conclui-se que o melhor modelo cinético para resíduos biomédicos se enquadra no modelo de reacção de segunda ordem Arrhenius com temperaturas de decomposição entre 367 e 450 °C. Os valores de energia de ativação para aventais e luvas contaminados são 553,62 e 154,06 kJ/mol, respectivamente. Fica estabelecido que, ao atingir uma conversão de 0,98 na degradação térmica desses materiais, eles podem se tornar o material de interesse como combustíveis alternativos.

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