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Un lixiviado es cualquier líquido que atraviesa una materia y extrae sólidos solubles o en suspensión , o cualquier otro componente del material por el que pasa.
El término lixiviado se utiliza ampliamente en las ciencias ambientales para referirse a un líquido que contiene sustancias nocivas para el medio ambiente y que puede contaminarlo. Se emplea comúnmente en el contexto del vertido de residuos biodegradables o industriales.
En el contexto medioambiental estricto, el lixiviado es cualquier líquido que drena de la tierra o de materiales almacenados y que contiene concentraciones significativamente elevadas de materiales indeseables procedentes de aquello por lo que ha pasado.
lixiviado de vertedero
El lixiviado de vertedero es un líquido contaminado que se forma cuando la lluvia u otra fuente de agua entra en un vertedero y entra en contacto con los residuos, pudiendo luego fluir hacia las aguas subterráneas locales y contaminarlas si no se gestiona adecuadamente. La composición del lixiviado de vertedero varía ampliamente dependiendo de la antigüedad del vertedero y del tipo de residuos que contiene. [ 1 ] [ 2 ] Generalmente contiene tanto material disuelto como en suspensión. La generación de lixiviado se debe principalmente a la precipitación que se filtra a través de los residuos depositados en un vertedero. Una vez en contacto con los residuos sólidos en descomposición, el agua de filtración se contamina, y si luego fluye fuera del material de desecho, se denomina lixiviado. [ 3 ] Se produce un volumen adicional de lixiviado durante esta descomposición del material carbonáceo , produciendo una amplia gama de otros materiales, incluidos metano , dióxido de carbono y una mezcla compleja de ácidos orgánicos , aldehídos , alcoholes y azúcares simples.
Los riesgos de generación de lixiviados pueden mitigarse mediante vertederos diseñados y construidos adecuadamente, como aquellos construidos sobre materiales geológicamente impermeables o que utilizan revestimientos impermeables de geomembranas o arcilla procesada . El uso de estos revestimientos es ahora obligatorio en Estados Unidos , Australia y la Unión Europea , salvo cuando los residuos se consideran inertes. Además, la mayoría de los materiales tóxicos y difíciles de tratar están específicamente excluidos de los vertederos. Sin embargo, a pesar de los controles legales mucho más estrictos, los lixiviados de los vertederos modernos suelen contener diversos contaminantes derivados de actividades ilegales o de productos domésticos desechados legalmente.
En un estudio realizado en el estado de Nueva York en 2012, todas las celdas de vertedero de doble revestimiento analizadas presentaron tasas de fuga inferiores a 500 litros por hectárea por día. Las tasas de fuga promedio fueron mucho menores que las de los vertederos construidos según normas anteriores a 1992. [ 4 ]
Uso en minería
Lixiviación en pilas
La lixiviación en pilas es un proceso minero industrial utilizado para extraer metales preciosos , cobre , uranio y otros compuestos del mineral mediante una serie de reacciones químicas que absorben minerales específicos y los separan nuevamente tras su separación de otros materiales terrestres. Si bien es similar a la minería in situ , la lixiviación en pilas se diferencia en que coloca el mineral sobre un revestimiento y luego agrega los productos químicos mediante sistemas de goteo, mientras que la minería in situ carece de estos revestimientos y extrae la solución rica en minerales para obtenerlos. La lixiviación en pilas se utiliza ampliamente en las operaciones mineras modernas a gran escala, ya que produce los concentrados deseados a un menor costo en comparación con los métodos de procesamiento convencionales como la flotación, la agitación y la lixiviación en tanques. [ 5 ]
Además, la lixiviación de vertederos es una parte esencial de la mayoría de las operaciones de extracción de cobre y determina el grado de calidad del material producido junto con otros factores.
Debido a la rentabilidad que la lixiviación de los vertederos tiene en el proceso minero, es decir, puede contribuir sustancialmente a la viabilidad económica del proceso minero, es ventajoso incluir los resultados de la operación de lixiviación en la evaluación económica general del proyecto. [ 6 ]
El proceso tiene orígenes antiguos; uno de los métodos clásicos para la fabricación de sulfato de hierro (sulfato de hierro) consistía en amontonar pirita de hierro y recoger el lixiviado del montón, que luego se hervía con hierro para producir sulfato de hierro(II) . [ 7 ]
lixiviación in situ
La lixiviación in situ (LIS), también llamada recuperación in situ (RIS) o minería por disolución, es un proceso minero que se utiliza para recuperar minerales como el cobre y el uranio mediante perforaciones realizadas en un yacimiento, in situ . La lixiviación in situ funciona disolviendo artificialmente los minerales que se encuentran de forma natural en estado sólido .
El proceso comienza con la perforación de pozos en el yacimiento mineral . Se puede utilizar la fracturación hidráulica o explosiva para crear vías de acceso en el yacimiento que permitan la penetración de la solución. La solución de lixiviación se bombea al yacimiento, donde entra en contacto con el mineral. La solución, que contiene el mineral disuelto, se bombea a la superficie y se procesa. Este proceso permite la extracción de metales y sales de un cuerpo mineral sin necesidad de la minería convencional, que incluye perforación y voladura , minería a cielo abierto o subterránea .
Otros tipos
Los lixiviados también pueden producirse a partir de terrenos contaminados por productos químicos o materiales tóxicos utilizados en actividades industriales como fábricas , minas o depósitos.
Los sitios de compostaje ubicados en áreas o durante períodos de fuertes lluvias también generan lixiviados. Esto se debe a la composición del compost, que a menudo consiste en materiales que se degradan con relativa facilidad en comparación con la composición de otros sitios de recolección de residuos, la exposición prolongada a la humedad y la ocurrencia de digestión anaeróbica , que puede ocurrir debido al colapso de las pilas de compost. La parte crítica entonces implica la exposición a la precipitación, que hace que la materia descompuesta fluya, convirtiéndose en escorrentía y, por lo tanto, en lixiviados. [ 8 ]
El lixiviado está asociado con el carbón almacenado y con los materiales de desecho de la minería de minerales metálicos y otros procesos de extracción de rocas, especialmente aquellos en los que los materiales que contienen sulfuro se exponen al aire produciendo ácido sulfúrico , a menudo con elevadas concentraciones de metales.
En el contexto de la ingeniería civil (más específicamente en el diseño de hormigón armado), el lixiviado se refiere al efluente del lavado del pavimento (que puede incluir nieve y hielo derretidos con sal) que se filtra a través de la pasta de cemento hasta la superficie del refuerzo de acero, catalizando así su oxidación y degradación . Los lixiviados pueden ser genotóxicos . [ 9 ]
En estudios recientes también se ha informado de un posible riesgo para el medio ambiente acuático debido a la presencia de microcontaminantes orgánicos en los lixiviados de vertederos, tanto crudos como tratados. [ 10 ]
Referencias
- ↑ Henry, J.; Heinke, G. (1996). Environmental Science and Engineering . Prentice Hall. ISBN 0-13-120650-8.
- ↑ Young, A. (1992). Informe del Departamento de Energía CWM039A+B/92 (Informe).
- ↑ "Manual de diseño de vertederos de residuos sólidos" (PDF) . Departamento de Ecología del Estado de Washington. Archivado del original (PDF) el 7 de febrero de 2012.
- ↑ Jensen, Heidi (15 de agosto de 2014). "¿Cuánta filtración tiene mi vertedero?" .
- ↑ Petersen, J., & Dixon, DG (2002). Lixiviación termófila en pilas de un concentrado de calcopirita. Ingeniería de minerales , 15 (11), 777-785.
- ↑ Bouffard, Sylvie C., y David G. Dixon. "Estudio de investigación sobre la hidrodinámica de los procesos de lixiviación en pilas". Metallurgical and Materials Transactions B 32.5 (2001): 763-776.
- ↑ La Inglaterra industrial a mediados del siglo XVIII, Nature , vol. 83, n.º 2113, jueves 28 de abril de 1910; página 267.
- ↑ Pare, Monique; C. Paulitz, Timothy; S. Stewart, Katrine. Compostaje en el sureste (PDF) . pág. 1.
- ↑ Singh, A; Chandra, S; Kumar Gupta, S; Chauhan, LK; Kumar Rath, S (febrero de 2007). "Mutagenicidad de lixiviados de residuos sólidos industriales mediante ensayo de mutación inversa de Salmonella". Ecotoxicol Environ Saf . 66 (2): 210– 6. Bibcode : 2007EcoES..66..210S . doi : 10.1016/j.ecoenv.2006.02.009 . PMID 16620981. S2CID 39747962 .
- ↑ Włodarczyk-Makuła, Maria (2024). "Microcontaminantes orgánicos seleccionados en el medio acuático" . Desalinización y tratamiento de agua . 317 (100061). doi : 10.1016/j.dwt.2024.100061 . ISSN 1944-3986 .
- Separación líquido-sólido