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EVALUACIÓN SOCIAL DE UN HUMEDAL, PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA COMUNIDAD DE PUERTO VALLARTA; DEL MUNICIPIO DE CHAPANTONGO HIDALGO.
PRESENTAN: EVELIA ROJAS ALARCÓN DARIO IBARRA ZAVALA (COORDINADOR)
MÉXICO, JUNIO 2007
Laboratorio de Análisis Económico y Social, A. C.
CONTENIDO RESUMEN EJECUTIVO CAPÍTULO 1. CARACTERÍSTICAS DE LA COLONIA PUERTO VALLARTA 1.1 UBICACIÓN GEOGRÁFICA 1.2 DESCRIPCIÓN DE LA COLONIA .PUERTO VALLARTA CAPÍTULO 2. SITUACIÓN SIN PROYECTO 2.1 AGUAS RESIDUALES 2.2 DESALOJO DE AGUAS RESIDUALES 2.3 PROBLEMAS MÁS FRECUENTES CAPÍTULO 3. SITUACIÓN CON PROYECTO 3.1 OBJETIVO DEL PROYECTO 3.2 CARACTERISTICAS DEL HUMEDAL 3.3 PROCESO CONSTRUCTIVO 3.4 RECOMENDACIONES PARA EL BUEN USO DEL HUMEDAL CAPÍTULO 4. METODOLOGÍA DE EVALUACIÓN 4.1 COSTOS 4.2 CUADRO COMPARATIVO CAPÍTULO 5. EVALUACIÓN SOCIAL 5.1 ANÁLISIS ECONÓMICO DEL COSTO-BENEFICIO 5.2 CÁLCULO DEL VALOR ACTUAL NETO (VAN) 5.3 CÁLCULO DE LA TASA INTERNA DE RETORNO (TIR) CAPÍTULO 6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
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RESUMEN EJECUTIVO 1.- Origen y descripción del proyecto El presente proyecto responde a la necesidad de estudiar la factibilidad técnica y económica de construir un humedal artificial, como alternativa ecotecnológica para el tratamiento de aguas residuales con el fin de disminuir la contaminación del agua, beneficiar a la salud de la población y, en consecuencia, reducir el costo social asociado a enfermedades causadas por la contaminación. La colonia Puerto Vallarta ubicada en este municipio, cuenta con aproximadamente 1500 habitantes que representan alrededor del 13% de la población municipal. Dicha colonia tuvo su origen con la lotificación de terrenos ejidales que se dedicaban a la agricultura y que de áreas de cultivo, pasaron a ser terrenos de uso habitacional, lo que obligó al municipio a dotar de infraestructura urbana y servicios para cumplir con los requerimientos derivados del nuevo uso del suelo. El lugar se encuentra ubicado en una ladera que termina en una hondonada en la cual se encuentra una presa que sirve para captar el agua pluvial. El agua recolectada se emplea en riego para los cultivos de las zonas aledañas. La colonia no cuenta con drenaje, por lo que cada lote de manera provisional realiza sus descargas de aguas residuales directamente hacia la presa, ocasionando el deterioro ambiental, así como el perjuicio a la fauna y la flora del lugar. La Norma Técnica Ecológica emitida por el gobierno federa que establece las condiciones para el uso de aguas residuales de origen urbano y municipal en el riego agrícola es el ordenamiento para la utilización del agua con base en los límites máximos permisibles establecidos por los criterios ecológicos de la calidad de este líquido. La técnica del Humedal Artificial es una alternativa natural para realizar el tratamiento de aguas negras. Consiste en construir una fosa rectangular impermeabilizada que se rellena con uno o varios materiales de empaque, como arena y grava, para cumplir las funciones de filtro, además de que proporciona el soporte para las plantas que son sembradas en él y que van a procesar el agua en forma natural. El material de relleno que se utiliza en la fosa, alberga gran cantidad y diversidad de microorganismos que se desarrollan sobre el mismo material de relleno y también sobre las raíces de las plantas. Esta es la manera natural de cómo se provoca la degradación de la materia orgánica biodegradable, con lo que se obtiene el agua libre de elementos indeseables para su uso en la agricultura.
2. La evaluación social El objetivo de la evaluación social es comprobar que los beneficios de poner en marcha el proyecto de un Humedal Artificial en la colonia señalada, sean mayores que la suma de todas las inversiones y de todos los costos de operación. Tejocotes 178-405│Actipan│Álvaro Obregón│CP 03230│México, D F│Tel. 55 75 10 86
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Los beneficios sociales se obtienen de la disminución de los riesgos de enfermedades gastrointestinales a causa de disponer de agua limpia para la ingesta humana y de mejorar las condiciones de riego agrícola y de bebederos para animales. El agua purificada que toman los habitantes de esta zona es más cara por el costo del traslado de la misma, por lo que a través del sistema de humedales, se obtendrá una reducción en el pago por este servicio.
3.- Metodología y procedimiento de evaluación La metodología tradicional para evaluar proyectos de instalación de humedales artificiales consiste en identificar, cuantificar y valorar los beneficios por ahorro en el uso de agua y de la disminución esperada de los costos sociales por enfermedades gastrointestinales como consecuencia del uso de aguas sin tratamiento en el riego agrícola. Con el proyecto del humedal, puede recuperarse el 63.3% de las aguas residuales. De esta manera, las familias pueden maximizar su utilidad combinando el consumo del agua tratada en el humedal más el diferencial que se cubriría con agua potable para completar su consumo promedio de 150 lt. día por persona, haciendo un costo total combinado de $266.25/mes. Para calcular el beneficio social del proyecto, se investigaron las consecuencias de que la población del municipio de Chapantongo, Hgo. continúe autilizando las aguas, sin tratamiento, en los cultivos agrícolas. Así, durante un año se registraron 902 casos de enfermedades gastrointestinales, de los cuales 240 fueron amibiasis y 662 de gastroenteritis. Estas enfermedades implican que los enfermos dejen de realizar sus actividades cotidianas, lo que significa un impacto social negativo, además de los costos por las consultas del servicio médico y por los precios de las medicinas. Debe tomarse en cuenta que las enfermedades gastrointestinales han ido en aumento año con año, por lo que en caso de no llevar a cabo el proyecto del humedal, el costo social de regar con aguas residuales se irá incrementando a lo largo de los años. Este costo social no significaría sólo un incremento en enfermedades de la población, sino lo más grave, que la comunidad no pueda incorporarse a otros niveles de vida más sanos y modernos. Para los fines de la evaluación social de este proyecto, se tomó la vida útil de diez años, a pesar de que en la realidad los beneficios se mantendrán durante décadas. 4.- Evaluación social Se considera como criterio de evaluación, el valor actual neto social (VANS) incorporando los beneficios sociales y costos de inversión, operación y mantenimiento ocasionados en un horizonte de evaluación de 10 años, que corresponde al promedio de vida útil de los equipos del sistema. Tejocotes 178-405│Actipan│Álvaro Obregón│CP 03230│México, D F│Tel. 55 75 10 86
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La tasa social de descuento (TSD) utilizada es la que aplica BANOBRAS, del 18%, bajo el supuesto de que este proyecto se realice con recursos financieros provenientes de esa institución financiera del gobierno. El cálculo de la TIR considera como ingresos los ahorros generados por el uso combinado de agua potable y aguas tratadas, más los ahorros provenientes de la disminución de enfermedades y por lo tanto de la compra de medicinas. El valor de la TIR así obtenido es de 21.06% el cual es mayor que la tasa de descuento social de 18%, por lo que se comprueba la rentabilidad del proyecto, más allá del valor exigido de una inversión social (18%).
5.- Conclusiones, limitaciones y recomendaciones Los resultados de la evaluación social indican que la inversión en un proyecto tecnoecológico como el del humedal artificial, aquí estudiado, es conveniente para el municipio de Chapantongo, Hidalgo, y en particular para la colonia Puerto Vallarta. •
El tratamiento con humedales puede ser relativamente más barato que otras opciones, pero requiere de terreno disponible y accesible.
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Los componentes biológicos son sensibles a sustancias como el amoniaco y los pesticidas, que llegan a ser tóxicos.
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CAPÍTULO 1. ANTECEDENTES GENERALES
1.1
UBICACIÓN GEOGRÁFICA
El estado de Hidalgo se encuentra en la meseta central de los Estados Unidos Mexicanos: colinda al norte con los estados de Querétaro, San Luís Potosí y Veracruz; al este con Veracruz y Puebla, al sur con Puebla, Tlaxcala y México y al oeste con México y Querétaro. Reúne 84 municipios y su capital es Pachuca de Soto. Mapa 1. Localización del Municipio de Chapantongo, en el estado de Hidalgo
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Localización Chapantongo se localiza entre los paralelos 20° 17’ de latitud norte, 99° 24’ longitud oeste, con una altitud de 2,120mt sobre el nivel del mar. Con una población de 11,389 habitantes.
Glifo El nombre de Chapantongo proviene de las raíces Nahoas, Chia nombre propio muy conocido “Apatli” caño o zanja “Tzontli” diminutivo despectivo y “Co” en, que traducido significa “En el riachuelo de la chia”. El municipio tiene una superficie de 298.10 km2 y cuenta con dos manantiales, una presa, tres bordos y dos arroyos, lo cual es de suma importancia para el consumo humano y para las siembras o el ganado. El clima es templado-semifrío con una temperatura media anual de 16°C y una precipitación total anual de 545 milímetros. La flora en el municipio es principalmente nopal tunero, garambullo, durazno y una variedad de plantas características del territorio semidesértico; además cuenta con árboles como el encino prieto y el oyamel. La fauna está conformada por víboras de diferentes especies, gato montés, liebre, conejo, coyotes y ratón de campo. Su suelo es principalmente de uso agrícola, la tenencia de la tierra en su mayoría es ejidal. (INEGI, 2000) 1.2 DESCRIPCIÓN DE LA COLONIA PUERTO VALLARTA La colonia Puerto Vallarta ubicada en el municipio de Chapantongo, Hidalgo, se originó con la lotificación de terrenos ejidales antes dedicados a la agricultura. Al pasar a ser terrenos de uso habitacional, obligó a las autoridades a dotar de infraestructura urbana y servicios para que cumpla con los requerimientos derivados del nuevo uso que se da a estos terrenos.
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Este lugar se encuentra ubicado en una ladera que termina en una hondonada en la cual se encuentra una presa que sirve para captar el agua pluvial. El agua así recolectada se emplea en riego para los cultivos de las zonas aledañas. El dotar de drenaje, agua, luz, pavimentación, mobiliario urbano, iluminación, etc. requiere de planes de desarrollo que aún no son elaborados, por lo que, conforme se va poblando esta colonia y de acuerdo a como van creciendo las necesidades, se va dotando de servicios para cada caso particular.
CAPÍTULO 2. SITUACIÓN ACTUAL SIN PROYECTO En la colonia Puerto Vallarta no existe drenaje, lo que obliga a que cada lote, de manera provisional, desaloje sus aguas residuales de manera irregular hacia la presa, ocasionando con esto perjuicios de tipo social como el deterioro en la calidad de vida, impacto ambiental negativo, así como efectos nocivos sobre la fauna y la flora del lugar. 2.1 AGUAS RESIDUALES Se denominan aguas residuales aquellas que resultan del uso doméstico o industrial. También se les conoce como aguas negras o aguas cloacales, pues, habiendo sido usadas, constituyen un residuo; algo no deseado por el usuario directo y son negras por el color que habitualmente tienen. Según la Comisión Nacional de Aguas, se calcula que, en esa región, cada persona utiliza 150 litros diarios para satisfacer sus necesidades 1. El uso del agua, además de satisfacer la sed, se utiliza mezclándola con diversos materiales, también residuales, que son materia principalmente orgánica, la cual entra en un proceso de oxidación. Entre estos residuos se encuentra la materia fecal, los restos de alimentos, aceites y grasas; otra parte son detergentes, sales, sedimentos, material orgánico no biodegradable y también microorganismos patógenos. 2 Estas sustancias se vierten en los sistemas de alcantarillado cuando se cuenta con ellos, pero no es así cuando estos servicios no están instalados, como en la colonia Puerto Vallarta. 2.2 DESALOJO DE AGUAS RESIDUALES Debido a que no existe un sistema de drenaje adecuado, las aguas residuales domésticas se desalojan en una presa contigua a la colonia, ocasionando la contaminación del agua de lluvia que se almacena para el riego y para el consumo animal. Considerando que las aguas residuales pudieran ser tratadas con el fin de darles usos alternativos, su desalojo irregular y sin aprovechamiento debe ser considerado como un desperdicio. 1
Según datos de la misma fuente, en el Distrito Federal se consumen más de 250 litros por persona día Información proporcionada por investigadores del Departamento de Biotecnología y Bioingeniería del Cinvestav, IPN. Sistemas de Tratamiento de Aguas Residuales por aplicación al Suelo.
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Con los datos oficiales de la Comisión Nacional de Aguas, es posible aprovechar un promedio de 110 litros/persona/día de esta agua ya usada. Este promedio de 110 litros/persona/día, puede aumentarse si se aplica un tratamiento a nivel domiciliario mediante la observancia de algunos principios básicos tales como la separación de las aguas grises y negras, el consumo racional y limitado de detergentes y la exclusión de productos químicos agresivos en la limpieza cotidiana. No obstante esta ventaja, el tratamiento a nivel casero está en relación directa con la cultura de consumo. FIGURA 1. Estado actual de la presa que recibe aguas negras.
FUENTE: Fotografía obtenida en la visita de campo.
2.3 PROBLEMAS MÁS FRECUENTES Los aspectos de salud pública que están relacionados con el uso del agua residual involucran la supervivencia de bacterias patógenas y virus en las pequeñas gotas de aerosol pulverizadas sobre y en el interior del suelo. La Organización Mundial de la Salud establece que para el riego, sobre cualquier tipo de cultivo, el agua no debe tener más de 100 coliformes fecales/100 ml. La caracterización bacterológica de los suelos demuestra que el agua aporta patógenos como la Salmonella spp, que es capaz de reproducirse. La caracterización microbiológica de alimentos muestra que la mayor contaminación se debe a bacterias y quistes de protozoarios, aunque tanto en suelos como en alimentos no fue posible evaluar la viabilidad de los parásitos presentes. De acuerdo con las rutas principales de entrada de los diferentes patógenos al humano, los de mayor riesgo potencial son las bacterias y protozoarios y para los agricultores los nematodos.
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La calidad físico-química del agua para riego se determina con base en los límites máximos permisibles de los criterios ecológicos de la calidad del agua para riego, según la Norma Técnica Ecológica que establece las condiciones para el uso de aguas residuales de origen urbano y municipal, en el riego agrícola. La calidad del agua empleada por los humanos directamente para su consumo ejerce un efecto sobre la salud. La mayoría de las infecciones de origen hídrico pueden transmitirse ingiriendo agua o alimentos contaminados por bacterias o virus entéricos o por contacto directo con aguas contaminadas. (Seoanez, 2000) Entre las principales enfermedades hídricas se tienen: gastroenteritis infecciosa Amibiasis Parasitosis intestinal Conjuntivitis
Hepatitis viral Salmonelosis Tifoidea
Considerando que en la Colonia Puerto Vallarta habitan 1500 personas, la capacidad de atención médica es reducida. En la capital del municipio de Chapantongo se cuentan 11,389 habitantes y solamente hay un médico general para atenderlos, más una clínica del sector salud; ésta no cuenta con equipo ni personal adecuado, las personas que llegan con enfermedades graves se canalizan a Ixmiquilpan, Actopan, Zimapán Pachuca, Querétaro o el Distrito Federal; De acuerdo con una entrevista realizada al médico de la localidad, el Dr.Juan Manuel Luna Vergara, el número de habitantes atendidos por enfermedades gastrointestinales, en promedio, es de 3 a 5 personas al día en tiempos de calor intenso. Considerando el costo por consulta de 150 pesos, más los datos obtenidos en el centro de salud del municipio de Chapantongo, los trabajadores agrícolas y sus familias presentan mayor riesgo de contraer infecciones microbianas y parasitosis debido al riego agrícola con agua residual no tratada. A pesar de las campañas masivas de higiene, existe una gran ignorancia y subestimación del riesgo sanitario, por parte de trabajadores y consumidores (ver cuadros 1 y 2). CUADRO 1. Incidencia de enfermedades gastrointestinales Año\enfermedad Amibiasis Ascariasis Gastroenteritis
2001 77 46 158
2002 88 57 133
2003 210 55 341
2004 176 0 643
2005 212 0 620
2006 240 0 662
Total 281 278 606 819 832 902 Fuente: Elaboración propia con los datos proporcionados por el médico de la localidad
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El cuadro 1 muestra que la incidencia de enfermedades gastrointestinales crece de manera exponencial, ya que aumentaron 621 casos entre los años 2001 y 2006, representando una tasa media de crecimiento anual de 32.4%, una cifra muy alta que refleja la necesidad social de poner en marcha este proyecto. Para la evaluación del costo social se toma en cuenta el año en el que se registraron más casos de enfermedad (2006), esto con el fin de validar con seguridad la alza que se da en el costo social, al seguir regando con aguas negras. CUADRO 2. Presupuesto para el tratamiento de enfermedades gastrointestinales Pesos ASCARIASIS 1 frasco $57.00
AMIBIASIS GASTROENTERITIS TRATAMIENTO 2 frascos 2 frascos Precios de $14.00 c/u $27.00 c/u Farmacias Similares $28.00 $54.00 Precios de Marca $97.50 c/u $123.00 c/u $46.50 Libre $195.00 $246.00 Fuente: Elaboración propia con base en investigación de campo. De los 902 casos de enfermedades gastrointestinales en el municipio de Chapantongo, Hgo., 240 fueron amibiasis, ninguno de ascariasis y 662 de gastroenteritis. Como el proyecto es de tipo social se toman los precios más bajos de las farmacias similares. Haciendo los cálculos: Amibiasis = Gastroenteritis =
($28.00) (240) =
$6,720.00 pesos / año
($54.00) (662) = $35,748.00 pesos / año En total:
$42,468.00 pesos / año
Para incorporar los costos indirectos, se aplica un factor de 1.10 que engloba: las pérdidas económicas por no laborar; así como los medios de transporte que se utilizarán para llevar al enfermo a una clínica; el tiempo utilizado por terceras personas para la recuperación del enfermo; entre otros. Este índice de 1.10 es un estimado que se realizó entrevistando a habitantes de la comunidad, por lo que aquí se aplica con el fin de dar sustento técnico a esta evaluación social. Costo Total = ($42,468.00) (1.10) = $46,714.8 Anual Debe tomarse en cuenta que las enfermedades gastrointestinales han ido en aumento año con año, por lo que en caso de no llevar a cabo el proyecto del humedal, el costo social de regar con aguas residuales se irá incrementando a lo largo de los años, como se demostró líneas arriba. Este costo social no significaría sólo un incremento en enfermedades de la población, sino lo más grave, que la comunidad no pueda incorporarse a otros niveles de vida más sanos y modernos. Por lo anterior, Tejocotes 178-405│Actipan│Álvaro Obregón│CP 03230│México, D F│Tel. 55 75 10 86
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con fines de la evaluación social, se tomará la información arriba descrita como constante durante diez años de la vida útil del proyecto.
CAPÍTULO 3. SITUACIÓN CON PROYECTO 3.1 OBJETIVO DEL PROYECTO El objetivo de este trabajo de investigación es realizar la evaluación social de dar tratamiento a las aguas residuales domiciliarias para su aprovechamiento en el riego y/o usos comunes, maximizando así la utilidad de los habitantes de la colonia en estudio. Con base en los datos sobre el impacto ambiental de la descarga de aguas negras a la presa aledaña en la colonia Puerto Vallarta, el objetivo es evaluar socialmente la construcción de un humedal artificial para el tratamiento de las aguas residuales. Al estudiar la factibilidad económica para la construcción del humedal se considera el crecimiento de la población de esta colonia en un plazo de 10 años, que es la vida útil estimada para la evaluación del humedal. Se espera que la población no crezca a tasas significativas durante los próximos años, debido a que la zona habitacional ya está cubierta y los jóvenes salen de la colonia para buscar empleos en otros municipios o estados de la República. 3.2 CARACTERÍSTICAS DEL HUMEDAL Los humedales artificiales son una alternativa de tratamiento de aguas que está siendo cada vez más conocida por sus bajos costos de instalación y operación. Este tipo de sistemas es usado en un 5.8 por ciento del total de las plantas de tratamiento, según datos de la Comisión Nacional de Aguas (ver anexo 1) Los humedales artificiales, en general, son cuerpos de agua de baja profundidad que retienen temporalmente el agua y que pueden ser diseñados con diferentes fines, por ejemplo generar jardines acuáticos decorativos, o bien funcionar como sistemas depuradores de aguas pluviales, entre otros. Los humedales pueden ser construidos superficiales, de tal forma que el agua se ve en la superficie, o bien que el líquido se encuentre por debajo de un lecho de piedras y donde prácticamente el agua no se ve (subsuperficiales). 3 Con la finalidad de eliminar muchos de los inconvenientes que tienen los humedales artificiales, investigadores del Cinvestav, IPN, desarrollaron una tecnología, en proceso de patente, para tratar aguas 3
Comisión Nacional de Aguas (CNA) Superficie, Producción y Valor de las Cosechas de los Distritos de Riego. Año Agrícola 2000-2001 Tejocotes 178-405│Actipan│Álvaro Obregón│CP 03230│México, D F│Tel. 55 75 10 86
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residuales domésticas, que incluyen el agua de los sanitarios, de las regaderas y del servicio de lavado, haciendo uso de un humedal del tipo superficial con un alto nivel de eficiencia, en donde se hace compatible el tratamiento de las aguas con la producción de plantas ornamentales y estéticas. En comunidades grandes ésta sería una opción para generar un sistema para la producción de flor ornamental con fines comerciales, lo cual permitiría una retribución adicional a la inversión destinada al sistema. La superficie de campo es aquella parte de la zona en que tiene lugar el proceso de tratamiento y se calcula en base a las cargas aceptables para cada parámetro diferente (hidráulico, nitrógeno, fósforo, materia orgánica u otros), seleccionando así la superficie mayor (ver Figura 2) En la Figura 2 se aprecia el terreno propuesto como parte del capital del proyecto del humedal artificial FIGURA 2. Terreno propuesto para el humedal en la colonia Puerto Vallarta.
FUENTE: Investigación propia con datos de la Presidencia Municipal.
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Figura3. Fotografía de un Humedal Artificial ya en operación.
FUENTE: Metcalf y Hedí, Op. Cit.
3.3 PROCESO CONSTRUCTIVO En el sistema de construcción de un humedal es necesario instalar un tanque séptico para recibir las aguas a tratar. El tanque séptico tiene la función de recibir las aguas residuales de las casas y sedimentar los sólidos gruesos y finos de tal forma que éstos ya no aparezcan en la descarga del tanque. Posteriormente se pasa el agua por un filtro anaerobio de flujo ascendente con la finalidad de remover una gran parte de la materia orgánica aun contenida en el agua residual y finalmente se pasa por gravedad, a un humedal artificial superficial cuya finalidad es terminar con el proceso de degradación con bacterias aerobias y anaerobia, oxigenar el sistema y remover la mayor parte de los patógenos (ver cuadro 3). a) La comunidad debe contar con canalización del drenaje a fin de conducirlo a un punto a partir del cual se iniciará el proceso de tratamiento. b) El proyecto elegible debe contar con una superficie destinada a jardín o área verde de al menos 1.5 m2 por usuario para el humedal. c) El interesado deberá cubrir los costos directos de materiales y mano de obra para la construcción del sistema en el sitio donde éste vaya a operar. d) El municipio ofrece asesorar la construcción y operación del sistema para pequeñas y medianas comunidades cobrando una cuota mínima de recuperación por la asesoría en el diseño, supervisión de la construcción y capacitación a los usuarios (ver anexo 2) Tejocotes 178-405│Actipan│Álvaro Obregón│CP 03230│México, D F│Tel. 55 75 10 86
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CUADRO 3. Corte transversal del Humedal
FUENTE: Metcalf y Hedí. Op. Cit. 3.4 RECOMENDACIONES PARA EL USO DEL HUMEDAL Para que el humedal se encuentre en buenas condiciones de operación y evitar que las plantas sufran daños en su desarrollo, es importante tomar en cuenta las siguientes recomendaciones: a) Evitar en todo momento el derrame de sustancias peligrosas a la salud y al medio ambiente en las alcantarillas y registros de las casas que conducen sus aguas residuales al humedal. Algunas sustancias que comúnmente se derraman intencionalmente o por desconocimiento son: solventes (thiner, aguarrás, alcohol, etc.), limpiadores domésticos (cloro activo, grasas líquidas para calzado, amoniaco, hipocloritos, etc.), insecticidas o sustancias para control de plagas de jardinería en estado líquido, sustancias líquidas automotrices, entre otras. b) Controlar el crecimiento de las plantas de tal forma que su altura se encuentre entre los 0.80 a 1.20 metros de altura. Dejar que las plantas crezcan por arriba de esta altura daña la estructura del humedal y requerirá posteriormente reparaciones ya que las raíces de las plantas podrían destruir parte de la estructura del mismo. c) Mantener siempre sano el crecimiento de las plantas y evitar que se formen plagas a fin de que éstas mantengan una buena condición decrecimiento. d) Evitar el uso de compuestos químicos agresivos en el humedal, tales como herbicidas, nematicidas, o plaguicidas dado que éstos se infiltrarán hasta el interior del humedal causando daños a las bacterias aerobias y anaerobias que están trabajando para depurar el agua residual.
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CAPÍTULO 4. METODOLOGÍA DE EVALUACIÓN 4.1 COSTOS Para el cálculo de los costos del tratamiento de aguas por el método del humedal artificial, se consideran los pagos que los usuarios deberán hacer por utilizar en forma combinada agua potable para el consumo humano y agua reciclada para usos alternativos. En general, se calculan simultáneamente las tres variables fundamentales de la evaluación; los costos de operación del proyecto, la utilidad o beneficio del mismo y las inversiones iniciales necesarias para ponerlo en operación. En el cuadro 4 se presentan las variables arriba señaladas, cuyas fuentes de cálculo se encuentran en los anexos. CUADRO 4. Cálculo del Flujo Neto de Efectivo CONCEPTO
AÑO 0
INVERSIÓN
- 6,452,000
AÑOS 1 - 10
INGRESOS
1,792,116
COSTOS
- 197,607
INGRESO ANUAL
NETO
1,594,509
FUENTE: Elaboración propia con base en datos cotizados. Los costos indirectos que complementan el precio del agua hacen referencia a los materiales extra e imprevistos de la operación del humedal (ver cuadro 5) Como costos indirectos se considera el 10% ($437.28) de costo total del mantenimiento ($3,644). El costo de mano de obra no se incluye debido a que no hay contacto humano en el proceso de depuración del agua, ya que este trabajo lo realizan las plantas. La utilidad del humedal se calcula tomando como base el ahorro de $71.25 mensual por las 300 familias habitantes de la colonia.
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Para los costos de mantenimiento anual se consideran dos días de salario por semana durante las 52 semanas del año y con un salario mínimo de $44.05 (según datos del INEGI). Así: (104 días) ($44.05 diarios) = $4,581 al año (ver anexos 3, 4,5 y 6) CUADRO 5. Inversión total CONCEPTO
COSTOS
Previos (Fosa séptica, tuberías, etc.) Movimiento de tierras Impermeabilización Relleno y acondicionamiento Plantación Mantenimiento Terreno Equipamiento INVERSIÓN TOTAL :
$ 2,250,000.00 $ 450,000.00 $ 675,000.00 $ 785,000.00 $ 650,000.00 $ 1,312,000.00 $ 150,000.00 $ 180,000.00 $ 6,452,000.00
Fuente: Elaboración propia con datos de la presidencia municipal
4.2 CUADRO COMPARATIVO El costo por m3 de agua potable es de $15 pesos diarios por familia de 5 integrantes, considerando que cada persona gasta 150 lt da un total de 337.50 al mes. Por su parte el desalojo de aguas residuales al día es de 110 litros por persona. En una situación con humedal artificial la recuperación de aguas residuales por persona es de 95 litros a un costo de $15 pesos es de 234 pesos mensuales con un costo de recuperación de 103.50 pesos al mes (ver cuadro 6) CUADRO 6. Comparativo de costos en el uso de agua: Sin Proyecto y Con Proyecto Sin Proyecto Costo por m3 de agua potable $15.00
Gasto diario por familia (5 personas; 150 lt /persona)
Con Proyecto Costo por m3 de agua tratada en el humedal
0.750
Costo diario por familia (0.75 m3 x $15.00 ) Costo mensual: $11.25 x 30 días =
$10.00
Recuperación diaria por familia (5 personas; 95 lt /persona) 0.475
$11.25
Costo dia/familia .475 m3 x $10.00)
$337.50
Costo mensual $4.75x 30 días =
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( $4.75 $142.50
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Consumo de agua Potable Consumo de agua potable (0.750 - 0.475) Gasto total mensual agua potable: 0.275x15x30 Gasto mensual por familia combinado de agua potable + agua reciclada: Beneficio:
Consumo de agua reciclada Consumo de agua reciclada 0.275 m3 $123.75
0.475 m3
Gasto total mensual agua reciclada 0.475x10x30
(123.75
Ahorro
+
142.50 ) =
($337.5 - $266.25)
$142.50
$266.25 $71.25
Fuente: Elaboración propia con datos del municipio
CAPÍTULO 5. EVALUACIÓN SOCIAL 5.1 ANÁLISIS ECONÓMICO DEL COSTO-BENEFICIO Esta evaluación se realizó de manera convencional, es decir, bajo la consideración de que las personas que habitan la colonia en estudio deciden resolver su problema con un enfoque social. La legislación nacional vigente en materia ambiental establece la obligatoriedad en el tratamiento de las aguas residuales domesticas generadas por las diferentes comunidades, aplicando para ello un calendario en donde se estipula la fecha de vencimiento en la que deben cumplir con la calidad indicada (NOM-001ECOL 1996). Es decir; la disyuntiva no es si se tratan o no las aguas residuales, sino encontrar el sistema más adecuado para ello, desde el punto de vista técnico-económico. Además de los beneficios económicos que traería un proyecto de esta naturaleza, también se contribuiría en materia ecológica a la conservación de los recursos naturales en dicho municipio teniendo así un impacto en sus habitantes creando un estímulo a la cultura ecológica.
5.2 CÁLCULO DEL VALOR ACTUAL NETO (VAN) Se considera como criterio de evaluación del proyecto para la optimización, el valor actual neto social (VANS) considerando los beneficios sociales y costos de inversión, operación y mantenimiento 4
4
En las inversiones y costos de operación, se utilizaron precios de mercado.
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ocasionados en un horizonte de evaluación de 10 años (promedio de vida útil de los equipos del sistema). La tasa social de descuento utilizada fue del 18% (ver cuadro 7).
(Bt − Ct ) t t =1 (1 + r ) n
VANS = − I 0 + ∑
donde: inversión en el año cero I0 Bt beneficios sociales durante t años Ct costos durante t años r tasa de descuento social CUADRO 7. Cálculo del Valor Actual Neto y de la Tasa Interna de Retorno TSD :
18.00%
CORRIENTES
FACTOR
AÑO
INVERSIÓN
1.0000 0.8475 0.7182 0.6086 0.5158
0 1 2 3 4
6,452,000.00
0.4371 0.3704 0.3139 0.2660 0.2255 0.1911
5 6 7 8 9 10
FLUJO NETO
COSTOS
INGRESOS
CORRIENTE
VAN
197,607.00 197,607.00 197,607.00 197,607.00
1,792,116.00 1,792,116.00 1,792,116.00 1,792,116.00
-6,452,000.00 1,594,509.00 1,594,509.00 1,594,509.00 1,594,509.00
- 6,452,000.00 1,351,278.81 1,145,151.54 970,467.40 822,430.00
197,607.00 197,607.00 197,607.00 197,607.00 197,607.00 197,607.00
1,792,116.00 1,792,116.00 1,792,116.00 1,792,116.00 1,792,116.00 1,792,116.00
1,594,509.00 1,594,509.00 1,594,509.00 1,594,509.00 1,594,509.00 1,594,509.00
696,974.58 590,656.42 500,556.29 424,200.25 359,491.73 304,654.01
VALOR ACTUAL NETO : TASA INTERNA DE RETORNO :
713,861.04 21.06%
Fuente: Elaboración propia con datos del municipio
5.3 CÁLCULO DE LA TASA INTERNA DE RETORNO La tasa interna de retorno, es la tasa de descuento que iguala el valor de todos los costos con todos los ingresos. La corriente de beneficios y costos suma cero y su relación es igual a uno.
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El cálculo de la TIR se realiza mediante la determinación del ahorro generado al combinar el uso de agua potable por su precio más el agua tratada por su precio. Es decir la resta de los costos generados al regar con agua negra y con agua tratada; Se calcula la TIR con las fórmulas financieras del programa EXCEL y se obtiene como resultado una TIR = 21.1% (ver cuadro 7)
CAPÍTULO 6. CONCLUSIONES, LIMITACIONES Y RECOMENDACIONES De acuerdo con los datos obtenidos y ya analizados en el estudio económico: el VANHUMEDAL = $713,861.04, que incluye una tasa de descuento social de 18% por uso del humedal artificial. En la tasa interna de retorno se contrastan los ahorros anuales contra la inversión, por lo que resulta de 21%. Estos resultados obtenidos no consideran otro tipo de costos que se eliminarían con el proyecto, como los sociales, el ecológico, erosión de los suelos, pecuaria, estética y turística, por lo que concluimos que el proyecto de implantar un Humedal Artificial en la col. Puerto Vallarta del municipio de Chapantongo Hidalgo ES RENTABLE, por lo tanto se sugiere su instalación y puesta en marcha. Al haber evaluado el costo de regar con agua tratada mediante el sistema de humedal, se observa una reducción en los costos, lo que significan ahorros que finalmente son los beneficios considerados en el proyecto. La introducción del riego mediante aguas residuales y el consecuente aumento de la producción agrícola dieron lugar al desarrollo económico y bienestar social de la región, pero trajo aparejados algunos problemas como el deterioro ecológico, el de la salud e incluso el cultural. Ante el grave impacto ambiental al suelo y subsuelo, provocado por la descarga de aguas residuales de asentamientos humanos, se hace indispensable el empleo de sistemas alternos que reduzcan estas descargas contaminantes. En el trabajo se aborda esta problemática, planteando la posibilidad de emplear humedales artificiales como sistemas de tratamiento de aguas residuales en asentamientos irregulares. La metodología desarrollada para la selección y diseño de humedales artificiales, es aplicable en asentamientos rurales, semiurbanos y urbanos en los cuales sea necesario o se desee, dar tratamiento al agua residual antes de su descarga. El tratamiento propuesto remueve, principalmente, materia orgánica, nitrógeno y fósforo pudiendo llegar a los valores por debajo de las normas de descarga. Para la instalación de humedales artificiales, se establece como condicionante que el sitio de instalación posea topografía uniforme horizontal o en ligera pendiente, exista terreno disponible y la población beneficiada cumpla con el programa de mantenimiento. Tejocotes 178-405│Actipan│Álvaro Obregón│CP 03230│México, D F│Tel. 55 75 10 86
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Algunas limitaciones respecto al uso de humedales artificiales: •
• •
Generalmente requieren grandes extensiones de terreno, comparado con los tratamientos convencionales. El tratamiento con humedales puede ser relativamente más barato que otras opciones, solo en caso de tener terreno disponible y accesible. Los componentes biológicos son sensibles a sustancias como el amoniaco y los pesticidas, que llegan a ser tóxicos. Se requiere una mínima cantidad de agua para que sobrevivan, pero no soportan estar completamente secos.
En términos generales, se puede apreciar que las bondades que ofrece un humedal artificial como sistema de tratamiento de aguas residuales de origen doméstico son bastante aceptables, ya que ofrecen reducir problemas de contaminación de los cuerpos receptores y permite el incremento de biodiversidad, tanto dentro del humedal artificial como en los alrededores del mismo. Por lo que se recomienda: •
Definir las funciones en las dependencias de Gobierno; Uno de los puntos observados durante el desarrollo del proyecto es que las autoridades no tienen totalmente claro el alcance de sus responsabilidades y hasta dónde pueden ejercer influencia sobre proyectos, de modo que es conveniente que tomen en cuenta estos factores para una mejor coordinación entre las dependencias y organismos encargados de la ecología en el Estado.
•
Incrementar los estudios del medio ambiente: Debido a que una de las principales limitantes de este estudio fue no disponer de estudios elaborados con el fin de determinar las repercusiones de la contaminación sobre la sociedad, se recomienda que se destinen recursos para realizar investigaciones sobre el medio ambiente y para hacer públicos los resultados de éstas, de modo que sirvan como elementos de apoyo a nuevos proyectos.
•
Atender el programa de manejo del Area Natural Protegida, donde se establecen las actividades permitidas y/o compatibles con las vocaciones del área al momento de la planeación de obras, actividades o proyectos que se vayan a ejecutar en la zona.
•
Las obras o actividades públicas o privadas que se pretendan desarrollar en el área deberán realizar un estudio de impacto ambiental para determinar la viabilidad ecológica del proyecto
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