En este estudio, nuestro objetivo fue realizar un análisis superficial multifacético de las cenizas volantes de la incineración de residuos sólidos municipales (MSWI) tratadas con repelente al agua para determinar el mecanismo de supresión de la elución de ácidos grasos. La superficie de las cenizas volantes tratadas con repelente al agua se analizó utilizando microscopía electrónica de barrido, espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier y análisis de difracción de rayos X. La microscopía electrónica de barrido reveló la ausencia de cristales en forma de aguja, pero una aglomeración de partículas distinta en las cenizas volantes tratadas con repelente al agua. La espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier reveló que el tratamiento repelente al agua hizo que los ácidos grasos formaran ésteres con aluminosilicatos en las cenizas volantes de MSWI. El análisis de fase cristalina de las cenizas volantes tratadas con repelente al agua antes y después de la prueba de lixiviación mediante difracción de rayos X reveló la presencia de ácidos grasos en la superficie de las cenizas volantes y la retención del recubrimiento de ácidos grasos. En general, el análisis superficial multifacético reveló que el tratamiento repelente al agua suprimió la elución de metales pesados al cubrir la superficie de las cenizas volantes de MSWI con grupos hidrofóbicos.