Tanques de lixiviado GFS: Por qué el lixiviado de los vertederos supera a la mayoría de los recubrimientos

El lixiviado de los vertederos no es un único líquido, y esa es la esencia del problema. Se trata de una mezcla variable y concentrada cuya composición cambia según la edad del vertedero, las condiciones climáticas y el flujo de residuos que lo genera. Un recubrimiento seleccionado en base a un análisis puntual de un lixiviado joven puede resultar totalmente inadecuado cinco años después; para entonces, el tanque ya estará lleno, la instalación estará en funcionamiento y sustituir el recipiente se convertirá en un proyecto de emergencia más que en una simple adquisición.

Por eso, el almacenamiento de lixiviado requiere un recubrimiento cuya resistencia no dependa de la química específica del mes en curso. Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel) suministra tanques de lixiviado de acero revestidos con esmalte vitrificado, incluida una instalación de 10.392 m³ para un proyecto de lixiviado en Pekín, entregada en 2023, diseñada para soportar toda la gama de condiciones que el emplazamiento enfrentará.

1. ¿Por qué el lixiviado es tan agresivo?

El lixiviado combina altas concentraciones de cloruro con elevadas cantidades de amoníaco, un pH amplio y variable, materia orgánica disuelta y temperaturas elevadas. Cada uno de estos factores ataca los recubrimientos y el acero de manera distinta, y su efecto combinado resulta aún más perjudicial que cualquiera de ellos analizado por separado.

Cloruros: Las altas concentraciones de cloruro provocan picaduras y corrosión bajo tensión en el acero inoxidable y degradan muchos recubrimientos orgánicos mediante el fenómeno de la formación de ampollas osmóticas.

Amoníaco: El amoníaco libre está presente en concentraciones tóxicas para la biología en una planta de tratamiento y agresivas para componentes de cobre y latón en instrumentos y accesorios.

pH variable: El lixiviado joven suele ser ácido; el lixiviado maduro tiende a ser neutro o ligeramente alcalino. Un recubrimiento tolerante únicamente a un extremo de ese rango fracasará en el otro.

Materia orgánica disuelta: High COD supports biological activity, which generates gas and sulphide and makes the vapour space corrosive in the same way a sludge tank’s is.

Temperatura: El lixiviado procedente de un vertedero activo en proceso de degradación puede presentar temperaturas elevadas, y dicha temperatura aumenta la velocidad de todos los mecanismos de ataque químico que actúan dentro del tanque.

2. ¿Cómo resiste el acero revestido con esmalte vitrificado?

A vitreous enamel layer fused to steel at 820-930 degrees Celsius is chemically inert glass, not an organic film. Its resistance does not depend on the coating being impermeable to a particular ion – it is impermeable and inert across the whole range leachate presents.

Inercia química: The fired glass surface is inert across a wide pH range, so a shift from acidic young leachate to alkaline mature leachate does not change the coating’s resistance.

Impermeabilidad: Debido a que la capa es de vidrio en lugar de una película de polímero, el cloruro y el amoníaco no pueden difundirse a través de ella para alcanzar el acero, lo que elimina el mecanismo del hinchamiento osmótico.

Resistencia de los enlaces: Una adhesión del orden de 3450 N por centímetro cuadrado significa que el recubrimiento permanece unido durante los ciclos térmicos y los movimientos de la estructura, en lugar de levantarse como ocurriría con una película.

Dureza y abrasión: Con una dureza de aproximadamente 6,0 en la escala de Mohs, la superficie resiste la suciedad y las incrustaciones que transporta el lixiviado, y puede limpiarse sin sufrir daños.

Suavidad: Una superficie lisa dificulta la deposición de incrustaciones, lo cual es importante porque el lixiviado precipita fácilmente estas incrustaciones y, bajo un recubrimiento, la formación de incrustaciones representa un fallo inminente.

3. ¿Qué debe incluir la especificación de un tanque de lixiviado?

La especificación debe abarcar tanto el espacio de vapor como las juntas con la misma atención que la pared sumergida, pues en servicio con lixiviado son precisamente esos puntos los que fallan primero. Asimismo, debe reconocer que el líquido cambiará a lo largo de la vida útil del sitio.

Grado del recubrimiento por zona: Los techos y las zonas superiores deben aplicarse con dos capas y dos fuegos, o tres capas y tres fuegos, ya que el espacio de vapor está expuesto a sulfuros y ácidos. Las zonas inferiores sumergidas podrían requerir menos protección.

Compatibilidad del sellador de juntas: Especifique un sellador certificado para resistir la exposición al cloruro, al amoníaco y al sulfuro. El recubrimiento protege la placa; el sellador protege la junta, y es precisamente en la junta donde suelen iniciarse las fugas.

Manejo de gases y control de olores: El lixiviado genera gases y olores. El diseño del techo, la canalización de los respiraderos y cualquier tratamiento con carbón deberían formar parte del alcance del proyecto del tanque, y no ser añadidos posteriormente.

Provisión de mezcla y aireación: Los tanques de equilibrado requieren agitación para mantener los sólidos en suspensión; los tanques de tratamiento quizá necesiten aireación. Las penetraciones y los soportes deben integrarse desde el diseño de la estructura del tanque.

Protección de zonas exteriores y de salpicaduras: El lixiviado salpica, y el agua de lavado escurre por el exterior del tanque. La protección externa debe estar a la altura del estándar interno en la zona de salpicaduras y a nivel de cimentación.

Desafío del lixiviado |
Efecto sobre un recubrimiento común o sobre el acero |
Respuesta del GFS |

Altos niveles de cloruros |
Piteo en acero inoxidable, hinchamiento osmótico bajo películas orgánicas |
La capa de vidrio es impermeable, por lo que los cloruros no pueden alcanzar el acero |

Alto contenido de amoníaco |
Agresivo para metales, instrumentos y muchos recubrimientos orgánicos |
La superficie vítrea inerte no se ve afectada en todo el rango de concentraciones |

Variación del pH con la edad del vertedero |
Los recubrimientos tolerantes a un rango de pH fallan en el otro |
La inercia se mantiene tanto en lixiviados ácidos jóvenes como en lixiviados alcalinos maduros |

Sulfuro en el espacio de vapor |
El ataque ácido se concentra en la cubierta y en las capas superiores |
Se aplica un grado superior de recubrimiento en las zonas donde ocurre el ataque |

Arena, escamas y temperatura elevada |
Abrasión y ataque químico acelerado |
Alrededor de 6,0 en la escala de Mohs y una superficie lisa que resiste la adhesión de incrustaciones |

Garantía de ingeniería y soporte de proyecto

Cada tanque suministrado por Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel) está diseñado conforme a AWWA D103-09 y EN 1090, con verificación mediante elementos finitos de las cargas sobre la estructura, la cubierta y las boquillas; se funde a 820–930 °C bajo control ISO 9001 e ISO 45001; se somete a pruebas de fallos eléctricos a 1500 V en el cien por cien de la superficie; y se ensambla con tornillos de grado 8.8 y sellador certificado por el fabricante. Los tanques para lixiviados están diseñados con un grado de recubrimiento seleccionado según la zona, probados eléctricamente a 1500 V en toda la superficie, fundidos a 820–930 °C, suministrados con selladores compatibles con cloruros, amoníaco y sulfuros, equipados con cubierta hermética y sistemas de control de olores, incorporando penetraciones para mezcla o aireación en la estructura, protección externa contra salpicaduras y completa documentación del recubrimiento y de las pruebas.

“Leachate is not a liquid with a specification – it is a moving target. Choose a coating whose resistance does not depend on hitting the target.”

Preguntas frecuentes (FAQ)

¿Qué rango de pH puede soportar un tanque para lixiviados de acero revestido con vidrio?

La superficie vítrea cocida es inerte en un amplio rango de pH, y ese es precisamente el punto: el lixiviado pasa de ser ácido en un vertedero joven a neutro o ligeramente alcalino a medida que el sitio madura. En lugar de especificar un rango de pH, lo útil es definir la calidad del recubrimiento por zona y la cobertura del ensayo de defectos, ambos aspectos que pueden verificarse al momento de la entrega.

¿Existe algún límite de cloruros para un tanque de lixiviados GFS?

The coating has no chloride limit in the way stainless steel does, because chloride cannot pass through a glass layer to reach the steel. The components that do need attention are the sealant, the flange gaskets and any metallic fittings in contact with the liquid, and those should be specified against the site’s actual chloride concentration.

¿Cómo se controla el olor en un tanque de lixiviados?

Odour comes from the vapour space, so control starts with a gas-tight roof and sealed penetrations, continues with a properly routed vent, and where the site is close to neighbours ends with carbon treatment or connection to the site’s odour control system.

Can a leachate tank be customized to our site’s analysis?

Yes. Volume, coating grade by zone, sealant selection, roof and gas handling, mixing or aeration provisions, penetrations, external protection and instrumentation are all configured to the leachate analysis, the landfill’s stage and the regulatory requirements, and documented before manufacture.

Puntos clave

La composición del lixiviado varía con la edad del vertedero; por ello, conviene especificar la inercia del recubrimiento en lugar de un rango de pH.

Chlorides cannot pass through glass – the vulnerable parts are the sealant, gaskets and metallic fittings.

El espacio de vapor y las juntas fallan antes que la pared sumergida: coloque allí la calidad más alta del recubrimiento y el sellador compatible.

El control del olor, la mezcla y la protección contra salpicaduras externas son aspectos incluidos en el alcance del tanque, no adiciones posteriores.