miniatura|Una bassa d'evaporació de lixiviats provinents d'un abocador de Cancún, Mèxic.
El lixiviat és el residu en forma de líquid, molt comú als abocadors, que s'origina a partir de residus sòlids, o bé degut a la descomposició, o bé a la filtració d'aigua que en passar a través dels sòlids n'absorbeix part dels components. Així, podem dir que s'anomena lixiviat al líquid resultant d'un procés de percolació d'un fluid a través d'un sòl. Al lixiviat generalment s'arreplega una gran quantitat dels compostos presents en el sòlid que travessa.Washington State Departmentof Ecology, Solid Waste Landfill Design Manual
El terme lixiviat es fa servir gairebé a totes les ciències ambientals, essent l'ús més general el que correspon al lixiviat dels dipòsits controlats . Així, els rebutjos dels residus que no poden valoritzar o reutilitzar-se, després de la gestió prèvia en una planta de tractament, tenen com a destinació final un dipòsit controlat, pel que generalment s'associa al terme lixiviat a tots els líquids que es gestionen als dipòsits controlats de residus.
La lixiviació d'un abocador varia molt en la seva composició en funció de l'edat de l'abocador i del tipus de residus que contingui.Henry, J.; Heinke, G. (1996) Environmental Science and Engineering, Prentice Hall, DoE Report CWM039A+B/92 Young, A. (1992)
Lixiviació d'abocador La lixiviació d'un abocador varia molt en la seva composició segons l'edat de l'abocador i el tipus de residus que conté. Normalment conté material dissolt i suspès. La generació de lixiviats es deu principalment a les precipitacions a través dels residus dipositats en un abocador. Un cop en contacte amb els residus sòlids en descomposició, l'aigua percoladora es contamina i, si després surt del material de rebuig, s'anomena lixiviat. Es produeix un volum addicional de lixiviats durant aquesta descomposició de material carbònic produint una àmplia gamma d'altres materials inclosos metà, diòxid de carboni i una barreja complexa d'àcids orgànics, aldehids, alcohols i sucres simples.
Els riscos de generació de lixiviats es poden mitigar mitjançant abocadors de disseny adequat i dissenyats adequadament, com els que estan construïts en materials impermeables geològicament o llocs que utilitzen revestiments impermeables fets de geomembranes o argila dissenyada. L'ús de revestiments és ara obligatori als Estats Units, Austràlia i la Unió Europea, excepte en què els residus es consideren inerts. A més, la majoria de materials tòxics i difícils ara estan expressament exclosos de l'abocament. Tot i això, malgrat els controls legals molt més estrictes, sovint els lixiviats dels llocs moderns contenen una gamma de contaminants derivats d'activitat il·legal o productes domèstics descartats legalment.
Composició de lixiviació a l'abocador Quan l'aigua es cola a través dels residus, afavoreix i ajuda a el procés de descomposició de bacteris i fongs. Aquests processos al seu torn alliberen subproductes de descomposició i utilitzen ràpidament qualsevol oxigen disponible, creant un entorn anòxic. En descompondre activament els residus, la temperatura puja i el pH baixa ràpidament amb el resultat que molts ions metàl·lics relativament insolubles a pH neutre es dissolen en el lixiviat en desenvolupament. Els processos de descomposició solen alliberar més aigua, cosa que se suma al volum de lixiviats. El lixiviat també reacciona amb materials que no són propensos a la seva descomposició, com ara cendres de foc, materials de construcció a base de ciment i materials a base de guix que canvien la composició química. En els llocs amb grans volums de residus de construcció, especialment els que contenen guix, la reacció del lixiviat amb el guix pot generar grans volums de sulfur d'hidrogen, que es poden alliberar al lixiviat i també poden formar un gran component del gas d'abocador.
En un abocador que rep una barreja de residus industrials municipals, comercials i mixtes, però que exclou quantitats significatives de residus químics concentrats, el lixiviat, en el abocador, es pot caracteritzar com una solució a base d'aigua de quatre grups de contaminants: matèria orgànica dissolta (alcohols, àcids, aldehids, sucres de cadena curta, etc.), components macro inorgànics (cations i anions comuns inclosos sulfat, clorur, ferro, alumini, zinc i amoníac), metalls pesants (Pb, Ni, Cu, Hg) i compostos orgànics xenobiòtics com ara halogenats orgànics (PCB, dioxines, etc.).Present and Long-Term Composition of MSW Landfill Leachate: A Review "Peter Kjeldsen, Morton A. Barlaz, Alix P. Rooker, Anders Baun, Anna Ledin, and Thomas H. Christensen"
L'aspecte físic de la lixiviació quan surt d'un abocador típic és un líquid tèrbol de color negre, groc o taronja fortament olorós. L'olor és àcida i ofensiva i pot ser molt profunda a causa d'espècies orgàniques riques en hidrogen, nitrogen i sofre com els mercaptans.
Gestió de lixiviacions En els abocadors més antics i en els que no hi ha membrana entre els residus i la geologia subjacent, el lixiviació pot deixar els residus i fluir directament a les aigües subterrànies. En aquests casos, sovint es troben concentracions elevades de lixiviats a les fonts i corrents propers. A mesura que surt el lixiviat, pot tenir un color negre, anòxic i, possiblement, efervescent, amb gasos dissolts i endreçats. En oxigenar-se, tendeix a tornar-se marró o groc per la presència de sals de ferro en solució i en suspensió. També desenvolupa ràpidament una flora bacteriana que sovint inclou creixements substancials de Sphaerotilus natans.
Història de la col·lecció de lixiviats en abocador Al Regne Unit, a finals dels anys seixanta, la política del Govern central consistia a assegurar que s'elegissin nous abocadors amb estrats geològics subjacents permeables per evitar la acumulació de lixiviats. Aquesta política es va anomenar "diluir i dispersar". Tanmateix, després d'alguns casos en què aquesta política s'estimava fallant i es va canviar a The Sunday Times un greu dany ambiental causat per l'eliminació inadequada de residus industrials, tant la política com la llei es van canviar. Llei de 1972 sobre el dipòsit de residus verinosos, juntament amb la Llei de govern local de 1974, van fer que el govern local fos responsable de la eliminació de residus i de l'aplicació de les normes mediambientals relatives a l'eliminació de residus.
Les ubicacions dels abocadors proposades també havien de ser justificades no només per la geografia, sinó també per la ciència. Molts països europeus van decidir seleccionar abocadors en condicions geològiques lliures d'argila sense aigües subterrànies o exigir que el lloc disposés d'un revestiment dissenyat. Després dels avenços europeus, els Estats Units van augmentar el desenvolupament de sistemes de recollida i recollida de lixiviats. Això va conduir ràpidament des del revestiment en principi a l'ús de múltiples capes de folre en tots els abocadors (excepte els veritablement inerts). http://www.leachate.co.uk/html/an_introduction.html >.
Objectius dels sistemes de recollida de lixiviats El principal criteri per dissenyar el sistema de lixiviats és que es recullin i es retiren tots els lixiviats de l'abocador a un ritme suficient per evitar que es produeixi cap capçal hidràulic inacceptable en qualsevol punt del sistema de revestiment.
Components dels sistemes de recollida de lixiviats Hi ha molts components d'un sistema de recollida que inclouen bombes, boixos, línies de descàrrega i monitors de nivell de líquid. Tot i això, hi ha quatre components principals que regeixen l'eficiència global del sistema. Aquests quatre elements són revestiments, filtres, bombes i bufades.
Revestiments Es poden fer servir revestiments naturals i sintètics com a dispositiu de recollida i com a mitjà per aïllar el lixiviat dins del farcit per protegir el sòl i les aigües subterrànies que hi ha a sota. La preocupació principal és la capacitat d'un transportista de mantenir la integritat i la impermeabilitat al llarg de la vida de l'abocador. El control de l'aigua subsuperficial, la recollida de lixiviats i els revestiments d'argila s'inclouen habitualment en el disseny i la construcció d'un abocador de residus. Per servir eficaçment el contingut del lixiviat en un abocador, un sistema de revestiment ha de tenir diverses propietats físiques. El revestiment ha de tenir una gran resistència a la tracció, flexibilitat i allargament sense fallades. També és important que el revestiment resisteixi a l'abrasió, la punció i la degradació química per lixiviació. Finalment, el revestiment ha de suportar la variació de la temperatura i ser negre (per resistir a la llum ultraviolada), fàcil d'instal·lar i econòmic.
Hi ha diversos tipus de revestiments utilitzats en el control i la recollida de lixiviats. Aquests tipus inclouen geomembranes, revestiments geosintètics d'argila, geotextils, geogrids, geonets i geocompostos. Cada estil de revestiment té usos i habilitats específiques. Les geomembranes s'utilitzen per proporcionar una barrera entre les substàncies contaminants mòbils alliberades de residus i les aigües subterrànies. En tancar abocadors, les geomembranes s'utilitzen per proporcionar una barrera de coberta de baixa permeabilitat per evitar l'intrusió d'aigua de pluja. Els revestiments geosintètics d'argila (GCLs) es fabriquen distribuint la bentonita de sodi en un gruix uniforme entre els geotextils no teixits. La bentonita de sodi té una baixa permeabilitat, cosa que fa que les GCL siguin una alternativa adequada a les revestiments d'argila en un sistema de revestiment compost. Els geotextils s'utilitzen com a separació entre dos tipus de sòls diferents per evitar la contaminació de la capa inferior per la capa superior. Els geotextils també actuen com un coixí per protegir les capes sintètiques contra la punció de subjecció i sobreposició de roques. Els geogrids són materials sintètics estructurals utilitzats en estabilitat de xapa per tal de crear estabilitat en sòls de cobertura sobre revestiments sintètics o com a reforç del sòl en pendents escarpades. Les geonets són materials sintètics de drenatge que s'utilitzen sovint en lloc de sorra i grava. Radz pot agafar 30 cm de sorra de drenatge, augmentant així l'espai d'abocament de residus. Els geocompostos són una combinació de materials sintètics que s'utilitzen habitualment de manera individual. Un tipus comú de geocompost és un geonet que està unit per calor a dues capes de geotèxtil, una a cada costat. El geocompost serveix de filtre i medi de drenatge.
Els revestiments de fang geosintètics són un tipus de revestiment combinat. Un avantatge d'utilitzar un revestiment geosintètic d'argila (GCL) és la capacitat d'ordenar quantitats exactes del revestiment. El fet de demanar quantitats precises al fabricant prevé excedents i despeses excessives. Un altre avantatge dels GCL és que el revestiment es pot utilitzar en zones sense una font d'argila adequada. D'altra banda, les GCL són pesades i feixugues, i la seva instal·lació requereix molta mà d'obra. A més de ser difícil en condicions normals, la instal·lació es pot cancel·lar en condicions d'humitat perquè la bentonita absorbiria la humitat, fent la feina encara més feixuga i tediosa.
Sistema de drenatge de lixiviats El sistema de drenatge dels lixiviats és responsable de la recollida i el transport del lixiviat recollit dins del revestiment. Les dimensions, tipus i disposició de les canonades s'han de planificar tot tenint en compte el pes i la pressió dels residus i els vehicles de transport. Les canonades es troben al terra de la cel·la. Per sobre de la xarxa hi ha una quantitat enorme de pes i pressió. Per suportar-ho, les canonades poden ser flexibles o rígides, però les juntes per connectar les canonades donen millors resultats si les connexions són flexibles. Una alternativa per situar el sistema de recollida a sota dels residus és situar els conductes en trinxeres o per sobre del grau.