Download - Reutilizacion Aguas Edar
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE CATALUÑA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA AGROALIMENTARIA Y BIOTECNOLOGÍA.
DOCTORADO EN BIOTECNOLOGÍA AGROALIMENTARIA Y SOSTENIBILIDAD
TESIS DOCTORAL
Sistemas de Regeneración y Reutilización de Aguas Residuales.
Metodología para el Análisis Técnico-Económico y Casos.
QUE COMO REQUISITO PARA OBTENER EL GRADO DE
DOCTOR EN BIOTECNOLOGÍA AGROALIMENTARIA Y SOSTENIBILIDAD
PRESENTA: LUIS ALBERTO SEGUÍ AMÓRTEGUI
BARCELONA, ESPAÑA
MARZO DE 2004
AGRADECIMIENTOS
Este trabajo de investigación no hubiera sido posible realizarlo sin el apoyo de las siguientes instituciones:
El Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT) de México, del cual recibí la financiación para
cursar mis estudios de doctorado. Particularmente mi reconocimiento a su labor y agradecimiento a la
M.C. Guadalupe Intriago y al Lic. Victoriano Pagoaga quienes me brindaron su respaldo y me enseñaron
que el valor de una institución esta dado por la calidad humana de sus integrantes.
Al personal de la Escuela Superior de Agricultura de Barcelona (ESAB) por el respaldo recibido durante la
elaboración de esta tesis. Especialmente mi más sincera gratitud al Lic. Josep Villareal por haber confiado
en mí y proporcionarme toda su ayuda para la culminación de esta tesis. Gracias Pep. Asimismo, a María
Teresa Pardo por su estupendo don de gente y su valioso apoyo.
Al Departamento de Ingeniería Ambiental de la Escuela Superior Técnica de Ingenieros de Caminos,
Canales y Puertos de Barcelona (ESTECCPB), en especial al Dr. Rafael Mujeriego por su orientación en
los inicios de esta investigación.
Al Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA) por la información proporcionada. Especialmente mi
más sincero agradecimiento a la Dra. Gabriela Moeller y M.Sc. Jorge Hidalgo Toledo.
Al Consorci de la Costa Brava (CCB) por proporcionarme la información necesaria para esta
investigación. Particularmente al Biólogo Lluís Sala y al Lic. Manel Serra por sus valiosos comentarios y
sugerencias.
Al Centre d'informació i oficina: “El Cortalet” del Parc Natural dels Aiguamolls de l'Empordà y a la
empresa Castillo Pereleda por la información proporcionada.
Durante estos 4 años que duró este trabajo de investigación han sido muchas las personas, tanto aquí en
Cataluña como en México, que me han brindado su apoyo y cariño. A todas ellas muchas gracias, en
especial mí agradecimiento:
A mi familia por el cariño y confianza que me brindan en todo momento, pero sobre todo por estar, cada
uno a su manera, respaldándome para alcanzar mis objetivos.
Al Dr. Oscar Alfranca Burriel, director de esta tesis, mi más sincera gratitud por su confianza, paciencia y
disposición en todo momento. Oscar mi mayor agradecimiento por aceptar el reto de dirigir mi trabajo de
investigación y enseñarme a disfrutar de él, pero sobre todo gracias por tu amistad.
A Rocío Peralta por su cariño e inigualable afecto. Gracias por tu soporte en todo momento y permitirme
seguir construyendo juntos ese sueño que iniciamos hace ya 12 años. Este trabajo no hubiera sido
posible realizarlo sin tu valioso apoyo.
A Ponciano Medina por su gran amistad y respaldo durante todos estos años fuera de mí país.
AGRADECIMIENTOS A Hilda Guerrero por su entrañable amistad, es todo un placer ser cómplices de esta aventura doctoral
que nos permitió darnos cuenta de lo importante que es crecer como profesionales, pero ante todo como
personas. Gracias por tu valioso apoyo, comentarios y sugerencias.
A Alfred Margalef por todos los gratos momentos que hemos compartido, su enorme apoyo y su
inigualable amistad. A Jana por su cariño y abrirme las puertas de su casa como uno más de su nueva
familia. Asimismo, a Olga Griño y Josep Lajara por su amistad y cariño.
A mis dos grandes amigos Toni Piriz y Julián García, por su invaluable afecto, cariño y respaldo, pero
sobre todo por esos inolvidables momentos, viajes y vida en Barcelona que comparto a su lado.
A mi niña de oro, por su cariño y amistad. Mary Chuy gracias por permitirme compartir estos años de tu
vida, es maravilloso acompañar contigo tantos momentos llenos de alegrías, haciéndome sentir a cada
instante tu presencia y cercanía. Sin tu estimulo y apoyo este trabajo no podría haberlo concluirlo. Un
besapa molt fort ILYCh.
A la familia González Servín porque a pesar de la distancia han estado a mi lado en todo momento.
Gracias por su cariño y permitirme compartir, como un miembro más, el amor de su familia.
A Juliana, Enrique y Rosario por su afecto y enorme apoyo en los momentos difíciles.
A Jorge Palacio Broto por su amistad y enriquecedoras charlas.
A Darío Escobar Moreno por tantos momentos de reflexión y apoyo para encontrar juntos la razón por la
que intentamos alcanzar este objetivo. Gracias por tu amistad.
A mis compañeros de doctorado Meherez, Dora, Fatima y Rohia por permitirme compartir su cultura y
aprecio.
A Luis David Patiño y Víctor Barrera del Instituto Tecnológico de Celaya por su amistad de tantos años y
sus palabras de aliento en los momentos difíciles.
A Myriam Velasco, Bárbara Aguilera y Jaqueline Ambríz por sus valiosos y emotivos correos durante
todos estos años, gracias por su cariño y líneas de ánimo en los momentos claves.
Como escribió un buen amigo alguna vez “Tal como ocurre en otras ciudades del mundo, incluso las del
país natal, una persona al visitar un lugar siempre se lleva consigo algo de ese sitio; como un acto
majestuoso de comunión (común-unión), donde se deja un poco de lo que se tiene y se toma algo para
sustituirlo. La magia estaba hecha. El contacto se había establecido. Nadie era ya el mismo. El
encantamiento había surtido efecto”. Gracias a todos por permitirme disfrutar de esta magia.
AGRADECIMIENTOS
El presente trabajo de investigación se desarrollo dentro del Doctorado en Biotecnología Agroalimentaria y Sostenibilidad del Departamento de Ingeniería Agroalimentaria y Biotecnología de la Universidad Politécnica de Cataluña, bajo la dirección del Dr. Oscar Alfranca Burriel.
C O N T E N I D O RESUMEN..............................................................................................................................................1
Capítulo 1 Introducción y objetivos......................................................................................................5
1.1INTRODUCCIÓN.................................................................................................................................5
1.2 OBJETIVO........................................................................................................................................7
Capítulo 2 Introducción a la Regeneración y Reutilización de las Aguas Residuales......................13
2.1 INTRODUCCIÓN..............................................................................................................................13
2.2 CONCEPTOS FUNDAMENTALES........................................................................................................14
2.3 LA GESTIÓN DEL AGUA. FUNDAMENTOS...........................................................................................19
2.4 EXPERIENCIAS INTERNACIONALES SOBRE LA REGENERACIÓN Y REUTILIZACIÓN DE LAS
AGUAS RESISDUALES............................................................... ............................................................24
2.4.1 América.................................................................................................. .................................32
2.4.1.1 Estados Unidos de América.................................................. ...............................................32
2.4.1.2 México...................................................................................................................................37
2.4.2 Europa......................................................................................................................................42
2.4.2.1 Reino Unido...........................................................................................................................44
2.4.2.2 Malta......................................................................................................................................44
2.4.2.3 Grecia....................................................................................................................................45
2.4.2.4 Francia...................................................................................................................................45
2.4.2.5 Italia.......................................................................................................................................46
2.4.2.6 España..................................................................................................................................47
2.4.3 África........................................................................................................................................49
2.4.3.1 Túnez....................................................................................................................................50
2.4.3.2 Egipto....................................................................................................................................51
2.4.3.3 Zimbabwe..............................................................................................................................51
2.4.3.4 República de Sudáfrica.........................................................................................................52
2.4.3.5 Namibia.................................................................................................................................52
2.4.4 Asia..........................................................................................................................................53
2.4.4.1 Japón....................................................................................................................................54
2.4.4.2 Chipre...................................................................................................................................56
2.4.4.3 China....................................................................................................................................56
2.4.4.4 Kazajstán..............................................................................................................................57
2.4.4.5 Israel.....................................................................................................................................57
2.4.4.6 Jordania................................................................................................................................59
2.4.4.7 Kuwait...................................................................................................................................59
2.4.4.8 Emiratos Árabes Unidos.......................................................................................................60
2.4.4.9 Arabia Saudita......................................................................................................................61
CONTENIDO
2.4.5 Oceanía..................................................................................................................................61
2.4.5.1 Australia.............................................................................................................................. 61
2.5 CONCLUSIONES...........................................................................................................................63
REFERENCIAS....................................................................................................................................65
Capítulo 3 La Planificación de Sistemas de Regeneración
y Reutilización de Aguas Residuales..............................................................................................69
3.1 INTRODUCCIÓN............................................................................................................................69
3.2 METODOLOGÍAS PARA LA PLANIFICACIÓN DE PROYECTOS EN REGENERACIÓN Y REUTILIZACIÓN DE
LAS AGUAS RESIDUALES.....................................................................................................................70
3.2.1 Una perspectiva desde la ingeniería. Takashi Asano y Colaboradores.................................71
3.2.2 Una perspectiva multidiciplinaria. Banco Mundial..................................................................73
3.2.3 Una perspectiva social. Perri Standish-Lee..............................................................………...76
3.3 ASPECTOS SOBRE LA PLANIFICACIÓN DE LOS SRRAR......................................................................80
3.3.1 Aspectos legales................................................................ ...................................................80
3.3.1.1 Legislación................................................................ .........................................................81
3.3.1.2 Criterios de la Calidad del Agua Regenerada....................................................................82
3.3.2 Aspectos técnicos ................................................................ ................................................85
3.3.2.1 Los Indicadores y riesgos microbiológicos.........................................................................86
3.3.2.2 Humedales y sistemas naturales.......................................................................................87
3.3.2.3 Filtración y desinfección................................................................ ....................................88
3.3.3 Aspectos sociales................................................................ ................................................91
3.3.4 Aspectos ambientales................................................................ ..........................................92
3.3.5 Aspectos económicos................................................................ ..........................................93
3.3.5.1 La oferta y demanda del agua regenerada........................................................................94
3.3.5.2 Los costes de los SRRAR................................................................ .................................96
3.3.5.3 Los precios del agua regenerada.....................................................................................101
3.3.5.4 Análisis financiero.............................................................................................................102
3.3.5.5 Análisis económico...........................................................................................................104
3.4 CONCLUSIONES................................................................ .......................................................107
REFERENCIAS................................................................ ................................................................110
Capítulo 4 Metodología para el Análisis Técnico-Económico de los
Sistemas de Regeneración y Reutilización de las Aguas Residuales..........................................117
4.1INTRODUCCIÓN................................................................ ..........................................................117
4.2 DESCRIPCIÓN DE LA METODOLOGÍA................................................................ ............................119
4.2.1 Definición de objetivos................................................................ .........................................120
4.2.2 Definición del ámbito de estudio................................................................ ..........................122
4.2.3 Los impactos del proyecto................................................................ ...................................122
4.2.3.1 La identificación de los impactos................................................................ ......................123
CONTENIDO
4.2.3.1.1 Infraestructura hidráulica................................................................ ...............................125
4.2.3.1.2 Acondicionamiento y reutilización de contaminantes.....................................................129
4.2.3.1.3 Uso del recurso................................................................ .............................................134
4.2.3.1.4 Salud pública................................................................ .................................................137
4.2.3.1.5 Medio ambiente................................................................ .............................................141
4.2.3.1.6 Educación................................................................ ......................................................145
4.2.3.2 Periodicidad de los impactos................................................................ ............................148
4.2.3.3 Cuantificación de los impactos................................................................ .........................148
4.2.3.4 Valoración de los impactos................................................................ ...............................148
4.2.4 Identificación de los agentes implicados..............................................................................151
4.2.5 Estudio de las necesidades y posibilidades financieras.......................................................151
4.2.6 Agregación de costes e ingresos..........................................................................................151
4.2.7 Análisis de sensibilidad.........................................................................................................157
4.3 CONCLUSIONES.........................................................................................................................159
ANEXO 4.A. ................................................................... .................................................................160
REFERENCIAS................................................................ .................................................................161
Capítulo 5 Caso de estudio. El saneamiento de la cuenca del río Apatlaco, Morelos, México.....167
5.1 INTRODUCCIÓN.............. ................................................................ ..........................................167
5.1.1 Objetivo de la reutilización................................................................ ...................................169
5.1.2 Descripción técnica................................................................ ..............................................171
5.2 MATERIALES Y MÉTODOS................................................................ ............................................175
5.2.1 Materiales................................................................ .............................................................175
5.2.2 Métodos................................................................ ................................................................176
5.2.2.1 Definición de objetivos................................................................ .......................................176
5.2.2.2 Definición del ámbito de estudio................................................................ ........................177
5.2.2.3 Los impactos del proyecto................................................................ .................................177
5.2.2.4 Identificación de los agentes implicados.............................................................................180
5.2.2.5 Estudio de las necesidades financieras................................................................ .............180
5.2.2.6 Agregación de costes e ingresos........................................................................................181
5.2.2.7 Análisis de sensibilidad................................................................ ......................................187
5.3 RESULTADOS Y DISCUSIÓN................................................................ ..........................................188
5.4 CONCLUSIONES................................................................. .........................................................191
ANEXO 5.A. ................................................................ .....................................................................195
ANEXO 5.B................................................................ .......................................................................197
REFERENCIAS................................................................ ...................................................................198
Capítulo 6 Caso de estudio. La reutilización de agua regenerada para el riego agrícola
de las viñas del Garbet, Colera, Girona, España............................. ..............................................199
6.1 INTRODUCCIÓN................................................................ ..........................................................199
CONTENIDO
6.1.1 Objetivo de la reutilización................................................................ .. ..................................201
6.1.2 Funcionamiento del sistema................................................................ ..................................201
6.2 MATERIALES Y MÉTODOS................................................................ .............................................203
6.2.1 Materiales................................................................ ........................ .....................................203
6.2.2 Métodos................................................................ ........................ ........................................204
6.2.2.1 Definición de objetivos................................................................ ........................................204
6.2.2.2 Definición del ámbito de estudio................................................................ .........................205
6.2.2.3 Los impactos del proyecto................................................................ ..................................205
6.2.2.4 Identificación de los agentes implicados................................................................ ............207
6.2.2.5 Estudio de las necesidades financieras................................................................ .............207
6.2.2.6 Agregación de costes e ingresos................................................................ .......................208
6.2.2.7 Análisis de sensibilidad................................................................ ......................................213
6.3 RESULTADOS Y DISCUSIÓN................................................................ ..........................................215
6.4 CONCLUSIONES................................................................. .........................................................220
ANEXO 6.A. ................................................................ .....................................................................222
REFERENCIAS................................................................ ...................................................................223
Capítulo 7 Caso de estudio. La reutilización de agua regenerada en usos ambientales para los
humedales de l’Empordà, Girona, España................................................................ .....................225
7.1 INTRODUCCIÓN................................................................ ..........................................................225
7.1.1 Objetivo de la reutilización................................................................ ....................................225
7.1.2 Descripción Técnica................................................................ ..............................................227
7.2 MATERIALES Y MÉTODOS................................................................ .............................................232
7.2.1 Materiales................................................................ .................... .........................................232
7.2.2 Métodos................................................................ .................... ............................................232
7.2.2.1 Definición de objetivos................................................................ ........................................232
7.2.2.2 Definición del ámbito de estudio................................................................ .........................233
7.2.2.3 Los impactos del proyecto................................................................ ..................................233
7.2.2.4 Identificación de los agentes implicados................................................................. ...........236
7.2.2.5 Estudio de las necesidades financieras................................................................. ............236
7.2.2.6 Agregación de costes e ingresos................................................................ .......................237
7.2.2.7 Análisis de sensibilidad................................................................ ......................................244
7.3 RESULTADOS Y DISCUSIÓN................................................................ .........................................246
7.4 CONCLUSIONES................................................................. ........................................................250
ANEXO 7.A. ................................................................ ....................................................................251
REFERENCIAS................................................................ ..................................................................252
Capítulo 8 Conclusiones................................................................ ................................................253
REFERENCIAS................................................................ ..................................................................256
Seguí Amórtegui Luis Alberto. 2004. Sistemas de Regeneración y Reutilización de Aguas Residuales. Metodología para el Análisis Técnico-Económico y Casos. Departamento de Ingeniería Agroalimentaria y Biotecnología. Universidad Politécnica de Cataluña.
RESUMEN El objetivo principal de esta tesis es el desarrollo de una metodología para el análisis técnico-económico de los Sistemas de Regeneración y Reutilización de Aguas Residuales (SRRAR). La metodología se fundamenta en la aplicación de técnicas para la evaluación de proyectos, adaptadas particularmente a los SRRAR. Para lograr esta adaptación ha sido necesario buscar un nuevo paradigma que interrelacione el área tecnológica con el área económica, y cristalizarlo en una herramienta, que permita a los responsables de la toma de decisión en el ámbito del sector hidráulico, emitir un juicio soportado tecnológica y económicamente para invertir o no en estos sistemas. La metodología propuesta determina la maximización de los beneficios del SRRAR, tomando como base económica las técnicas del Valor Actual Neto (VAN) y el Análisis Coste-Beneficio (ACB). Entre las aportaciones a destacar en esta metodología está la recolección y discusión de los impactos que se pueden presentar al implantar y explotar un SRRAR. Con base en la información científica reciente, la consulta a expertos y la experiencia profesional, se han identificado y descrito los impactos, (tanto privados como externos), más relevantes. Este proceso es fundamental para la periodicificación y cuantificación de las variables que se utilizan en el análisis de la viabilidad económica de los SRRAR. Esta tesis constituye un intento por modificar el actual paradigma en el análisis técnico-económico de los SRRAR y evaluar los SRRAR mediante una visión multidisciplinaria e interdisciplinaria. Este análisis técnico-económico no solo considera los impactos privados, (que tradicionalmente se han identificado estrictamente con los aspectos técnicos), sino que se han tratado de incorporar en el modelo de evaluación todos aquellos impactos externos, (ambientales, sociales y económicos), que derivan de la implantación y explotación de un SRRAR. La tesis está compuesta por 8 capítulos e incluye: una introducción, un análisis sobre la situación actual de la regeneración y reutilización de aguas residuales en el ámbito internacional, una discusión sobre las principales metodologías en la planificación de los SRRAR, una propuesta metodológica para el análisis técnico-económico de estos sistemas y la aplicación de esta metodología a tres casos de estudio, (en escenarios diversos), y finalmente las principales conclusiones de la investigación realizada. La conclusión fundamental de esta tesis es la viabilidad técnico-económica de regenerar y reutilizar las aguas residuales, particularmente en aquellas zonas donde la disponibilidad de agua es escasa. Este trabajo aporta un mecanismo estandarizado para la evaluación técnico-económica de los SRRAR, que incorpora los impactos privados, externos y el coste de oportunidad del agua. El considerar en la evaluación el coste de oportunidad del agua y las externalidades de la implantación y explotación de los SRRAR, (tanto positivas como negativas), ha permitido observar que estos sistemas aportan un beneficio económico significativo. Asimismo este trabajo de investigación contribuye a soportar la incorporación de las fuentes alternativas de suministro de agua dentro de una gestión integral de los recursos hídricos. Los resultados obtenidos indican que, a diferencia de lo que podría considerarse “a priori”, los SRRAR no deben percibirse como una carga económica, sino como una actividad generadora de riqueza. Las ventajas que se obtienen por la implantación de estos sistemas, al ser expresadas en un valor económico, superan con creces los costes que conlleva su implantación y explotación. El reto que se debe vencer es la creación de los mecanismos para la internalización de estas ventajas. De esta manera el sistema las recogerá para posteriormente reflejarlas en el precio del agua regenerada, que a su vez contribuirá a fundamentar un precio del agua más eficiente, tanto si procede de fuentes convencionales o de fuentes alternativas.
1
RESUMEN
RESUM
L’objectiu principal d’aquesta tesi és el desenvolupament d’una metodologia per a l’anàlisi tècnica i econòmica dels Sistemes de Regeneració i Reutilització d’Aigües Residuals (SRRAR). La metodologia es fonamenta en l’aplicació de tècniques per a l’avaluació de projectes adaptades particularment als SRRAR. Per a aconseguir aquesta adaptació ha estat necessari buscar un nou paradigma que interrelacioni l’àrea tecnològica amb l’àrea econòmica i cristal·litzar-ho en una eina que permeti als responsables de la presa de decisió en l’àmbit del sector hidràulic emetre un judici suportat tecnològica i econòmicament per a invertir o no en aquests sistemes. La metodologia proposta determina la maximització dels beneficis dels SRRAR, prenent com a base econòmica les tècniques del Valor Actual Net (VAN) i l’Anàlisi Cost-Benefici (ACB). Entre les aportacions a destacar en aquesta metodologia està la recol·lecció i discussió dels impactes que es poden presentar al implantar i explotar un SRRAR. Basant-se en la informació científica recent, la consulta a experts i l’experiència professional s’han identificat i descrit els impactes (tant privats com externs) més rellevants. Aquest procés és fonamental per a la periodicificació i la quantificació de les variables que s’utilitzen en l’anàlisi de la viabilitat econòmica dels SRRAR. Aquesta tesi constitueix un intent per a modificar l’actual paradigma en l’anàlisi tècnico-econòmica dels SRRAR i avaluar els SRRAR mitjançant una visió multidisciplinària i interdisciplinària. Aquesta anàlisi tècnica i econòmica no només considera els impactes privats (que tradicionalment s’han identificat estrictament amb els aspectes tècnics) si no que s’ha tractat d’incorporar en el model d’avaluació tots aquells impactes externs (ambientals, socials i econòmics) que deriven de la implantació i explotació d’un SRRAR. La tesi està composta per 8 capítols i inclou: una introducció, una anàlisi sobre la situació actual de la regeneració i reutilització d’aigües residuals en l’àmbit internacional, una discussió sobre les principals metodologies en la planificació dels SRRAR, una proposta metodològica per a l’anàlisi tècnica i econòmica d’aquests sistemes i l’aplicació d’aquesta metodologia tres casos d’estudi (en escenaris diversos) i, finalment, les principals conclusions de la investigació realitzada. La conclusió fonamental d’aquesta tesi és la viabilitat tècnica i econòmica de regenerar i reutilitzar les aigües residuals, particularment en aquelles zones on la disponibilitat d’aigua és escassa. Aquest treball aporta un mecanisme estandaritzat per a l’avaluació tècnica i econòmica dels SRRAR que incorpora els impactes privats, externs i el cost d’oportunitat de l’aigua. Considerar en la avaluació el cost d’oportunitat de l’aigua i les externalitats de la implantació i explotació dels SRRAR (tant positives com negatives) ha permès observar que aquests sistemes aporten un benefici econòmic significatiu. Així mateix, aquest treball d’investigació contribueix a suportar la incorporació de les fonts alternatives de subministrament d’aigua dintre d’una gestió integral dels recursos hídrics. Els resultats obtinguts indiquen que, a diferència del que podria considerar-se a priori, els SRRAR no s’han de percebre com una càrrega econòmica, si no com una activitat generadora de riquesa. Els avantatges que s’obtenen per la implantació d’aquests sistemes, en ésser expressades en un valor econòmic, superen amb creus els costos que comporta la seva implantació i explotació. El repte que s’ha de vèncer és la creació dels mecanismes per a la internalització d’aquests avantatges. D’aquesta manera el sistema les recollirà per a posteriorment reflexar-les en el preu de l’aigua regenerada, que, a la seva vegada, contribuirà a fonamentar un preu de l’aigua més eficient, tant si procedeix de fonts convencionals o de fonts alternatives.
2
RESUMEN
SUMMARY The present thesis has had as an objective to develop a methodology for a technical-economical analysis of a Wastewater Reclamation and Reuse Systems (WWRRS). The methodology is based on the project evaluation technique, adapted particularly to a WWRRS. In order to obtain this, it has been necessary to look for a new paradigm which correlates the technological area with the economical one, and to crystallize it in a tool that will allow, to the people in charge of the decision making in the hydraulic sector, to emit a judgment, supported technologically and economically, on the viability to invest in these sort of systems. The methodology here proposed has the objective to maximize the benefits of a WWRRS, using the Net Present Value (NVP) and Analysis Cost - Benefit (ACB) techniques. One of the contributions to emphasize in this methodology is the analysis of the impacts that can occur when a WWRRS is in process of being implanted and operate. Taking into account the recent scientific information, the experts advice and the professional experience, it has been identified and described the most important impacts (privates and externals). This process is fundamental for the periodicity and quantification of the variables that are used in the economic viability analysis of the WWRRS. This thesis represents an attempt to modify the present paradigm in the technical-economical analysis of a WWRRS and to evaluate them since a multidisciplinary and interdisciplinary vision. This technical-economical analysis takes into account no just those private impacts, that traditionally have been identified strictly with the technical aspects, but also it takes account, and incorporates in the evaluation model, all those external impacts (environmental, social and economical), that derives from the implantation and operation of a WWRRS. The thesis is composed by 8 chapters: introduction, analysis of the present situation in the regeneration and residual water reusability in the international scope, a discussion on the main methodologies in the planning of a WWRRS, a methodology proposal for the technical-economical analysis of these systems and its application, under different scenarios, for three study cases; and finally, with the main conclusions of the research. The fundamental conclusion of this thesis is the technical-economical viability to regenerate and reuse wastewater, particularly in those zones where the water availability is low. This work offers a standardized mechanism for the technical-economical evaluation of a WWRRS, which incorporates both private and external impacts, as well as the water opportunity cost. Considering in the evaluation the water opportunity cost plus the externalities of the implantation and operation of the WWRRS, (as much positive as negative), has allowed to observe that these kind of systems provide a significantly economical benefit. Furthermore, this research work contributes to support the incorporation of alternatives water sources within an integral water management concept. The results here getting indicate that, unlike which could be considered "a priori", a WWRRS do not have to be perceived like an economic weight, but like a generating activity of riches. The advantages that are obtained by the implantation of these systems, when they are expressed in an economic value, fully surpass the costs that entail their implantation and operation. The challenge that is due to win is the creation of the mechanisms for the internalization of these advantages. In this way, the system will gather them to reflect them, later, in the price of the reclamation water, which will contributes to stand a water price in a most efficient way, no matter if it comes from conventional or alternative sources.
3
Capítulo 1 Introducción y objetivos
1.1 Introducción
A pesar de los avances científicos en áreas como la biotecnología, la ingeniería o la ciencia de
los materiales, la reutilización de las aguas regeneradas no es todavía una práctica común.
Hasta el momento las soluciones a los problemas de suministro de agua dentro del sector
hidráulico han recaído básicamente en áreas del conocimiento como la ingeniería civil o la
ingeniería agrícola, donde las soluciones están enfocadas hacia la explotación de fuentes
convencionales. La participación de otras corrientes del conocimiento permitirán, mediante un
trabajo multidisciplinario e interdisciplinario, un cambio en los paradigmas para incorporar la
práctica de regenerar y reutilizar las aguas residuales dentro de la gestión integral del agua.
Por su parte, los modelos económicos presentan a menudo dificultades para incorporar en
modelos formales, necesariamente simplificadores de la realidad, toda la complejidad
tecnológica, social y ambiental asociada a la regeneración y reutilización de las aguas
residuales.
Esta tesis constituye un intento por modificar el actual paradigma en el análisis técnico-
económico de los Sistemas de Regeneración y Reutilización de Aguas Residuales (SRRAR).
Se pretende mediante una visión multidisciplinaria e interdisciplinaria evaluar económicamente
los SRRAR. Este análisis técnico-económico no solo considera los impactos privados, que
básicamente tienen que ver con el aspecto técnico. Se busca ir más allá, incorporando al
modelo de evaluación todos aquello impactos externos (ambientales, sociales y económicos)
que se obtienen al realizar la implantación y explotación de un SRRAR.
La práctica de reutilizar las aguas residuales tiene un origen ancestral que data desde la época
Minoica (Asano, 2001). Se identifican tres períodos claves en el terreno de la regeneración y
reutilización de las aguas residuales. En la primera época surgen los sistemas de suministro de
agua e infraestructuras para el saneamiento, comprendiendo este periodo desde el 3,000 a.C.
hasta 1850. En un principio las aguas residuales eran reutilizadas sin ningún tratamiento,
vertiéndose directamente sobre campos agrícolas en las antiguas granjas de Alemania e
Inglaterra, lo que originó graves problemas de salud pública.
El segundo periodo comprendido entre 1850 a 1950 se presenta el gran avance sanitario. El
control de la epidemia del cólera en Londres; el desarrollo de la teoría sobre la prevención de la
fiebre tifoidea; así como los avances de la microbiología, el uso del cloro como desinfectante y
el conocimiento de la cinética de la desinfección, marca un punto de inflexión en la ingeniería
sanitaria. En esta época se desarrollan en Inglaterra los primeros procesos biológicos para la
5
CAPÍTULO 1
depuración de las aguas residuales, mientras que en California surgen las primeras
regulaciones para el uso de las aguas residuales en la agricultura.
La tercera etapa que corresponde desde 1960 hasta nuestros días es considerada como la
época de la regeneración, reciclaje y reutilización de las aguas residuales. La reutilización
planificada de las aguas regeneradas empezó a principios de los años 20 en los Estados
Unidos de Norteamérica. Actualmente la experiencia internacional sobre la regeneración y
reutilización de aguas residuales es muy amplia; existe una veintena de países que realizan de
alguna manera esta práctica. Existen evidencias en la literatura que documentan el uso del
agua regenerada en todos los usos para los cuales se destina el recurso hídrico, incluido el
suministro de agua potable.
Es importante resaltar que esta evolución se ha dado particularmente en los países
desarrollados, pues en la actualidad muchos países en vías de desarrollo, como por ejemplo la
India, China, así como muchos de los países latinoamericanos y africanos, siguen reutilizando
las aguas residuales sin ningún tratamiento.
En este momento, la regeneración y reutilización de las aguas residuales cobran un papel de
gran importancia, pues además de solucionar el problema de contaminación, permiten
aumentar la disponibilidad del recurso sin necesidad de seguir explotando las fuentes
convencionales para el suministro de agua. En concreto, la reutilización de agua regenerada
dentro de una cuenca hidrográfica es una de las prácticas que mejor concuerda con los
preceptos de un desarrollo sostenible.
Actualmente existen tecnologías que permiten alcanzar el nivel de calidad de agua adecuado
para cualquier uso al que se piense destinar el agua regenerada. La literatura demuestra que a
medida que los requisitos de calidad del agua son más exigentes, el proceso de tratamiento se
hace más complejo y costoso. Así mismo, es importante considerar que cualquier proceso de
regeneración requiere tener en cuenta también la línea de tratamiento y estabilización de los
subproductos obtenidos.
En la literatura especializada con el campo de la regeneración y reutilización de las aguas
residuales existen muy pocos trabajos económicos. En general la mayoría de los estudios
solamente enuncian y justifican técnicamente las ventajas e inconvenientes de la implantación
del SRRAR. Las metodologías consultadas sobre la planificación de los SRRAR reconocen la
necesidad de efectuar un análisis económico. Sin embargo, ninguna detalla como debe
realizarse.
6
CAPÍTULO 1
Las escasas evaluaciones económicas realizadas a los SRRAR se centran en su gran mayoría,
en determinar los costes privados del sistema. Los expertos aplican en general un análisis
coste eficiencia con el fin de justificar la selección de una determinada tecnología.
En las metodologías para la planificación de los SRRAR consultadas, las variables económicas
se comportan de una forma exógena al sistema. Es decir, las variables económicas inciden de
manera significativa en el modelo de planificación, pero el modelo no incide sobre estas
variables.
Los expertos en los SRRAR tienen muy claras las ventajas e inconvenientes del sistema, pero
con frecuencia en los análisis técnicos es difícil encontrar una valoración económica de los
impactos del sistema.
De manera análoga, los expertos en el área de la economía tienen un amplio dominio sobre las
técnicas económicas que pueden ser utilizadas para convertir los impactos biofísicos en
unidades monetarias. Sin embargo, los modelos económicos adolecen, casi siempre por falta
de la información necesaria, de una base empírico-técnica más sólida.
En la actualidad, y en el ámbito de la regeneración y reutilización de las aguas residuales,
todavía no se ha llevado a cabo desde un punto de vista metodológico una identificación,
cuantificación y valoración económica de los impactos relacionados con la implantación y
explotación de un SRRAR.
Esta tesis persigue aportar al campo de la regeneración y reutilización de las aguas residuales,
una metodología para el análisis técnico-económico para los SRRAR, basado en un trabajo
multidisciplinario e interdisciplinario. Esta metodología permitirá a los expertos en esta área del
conocimiento tener una herramienta con la cual evaluar económicamente los SRRAR
considerando los principales impactos, tanto privados como externos del sistema.
1.2 Objetivo
El objetivo general de esta tesis es desarrollar una metodología para el análisis técnico-
económico de los SRRAR. La metodología se fundamenta en la aplicación de técnicas para la
evaluación de proyectos, adaptadas particularmente a los SRRAR. Para lograr esta adaptación
ha sido necesario buscar un nuevo paradigma que permita relacionar el área tecnológica con el
área económica. La metodología propuesta pretende ser una herramienta para los tomadores
de decisión en el sector hidráulico, soportada tecnológica y económicamente, que permita
decidir sobre las políticas necesarias en la implantación y/o el buen funcionamiento de los
SRRAR.
7
CAPÍTULO 1
Los objetivos específicos de esta investigación son:
a) Revisar y documentar el estado actual de los avances internacionales en materia de
regeneración y reutilización de aguas residuales.
b) Identificar, documentar y discutir las diversas metodologías para la planificación de los
sistemas de regeneración y reutilización de aguas residuales.
c) Desarrollar una metodología para el análisis técnico-económico que considere todos los
impactos relevantes relacionados con la práctica de la regeneración y reutilización de las aguas
residuales, con el fin de que profesionales vinculados con el sector hidráulico cuenten con una
herramienta que, de manera sencilla, les permita evaluar la viabilidad económica de la
implantación de este tipo de proyectos.
d) Aplicar y documentar la metodología propuesta a varios casos de estudio donde se
considera la regeneración y reutilización de las aguas residuales como una fuente alternativa
de suministro.
Esta tesis se compone de 8 capítulos recoge la situación actual en el ámbito internacional de la
práctica de regenerar y reutilizar aguas residuales, las principales metodologías para la
planificación de los SRRAR, una propuesta metodológica para el análisis técnico-económico de
estos sistemas y finalmente, la aplicación de esta metodología a varios casos de estudio.
En el capítulo 2 de esta tesis se presenta una revisión bibliográfica sobre las experiencias
internacionales en la regeneración y reutilización de aguas residuales. En este capítulo se
reflexiona sobre las bases teóricas que sustentan la actual gestión integral del agua. Asimismo
se presenta una discusión sobre las diferentes definiciones relacionadas con la regeneración,
la reutilización y el reciclaje de aguas residuales.
De este capítulo se concluye que el término aguas regeneradas, que cada día cobra mayor
fuerza, tiene que ver simplemente con la búsqueda de la aceptación social de estas aguas,
pues desde el punto de vista técnico, y siempre desde el ámbito de las aguas residuales,
efluente tratado, aguas tratadas y aguas regeneradas son sinónimos. Además, producto de la
investigación realizada se deduce que existen básicamente dos zonas donde se realiza esta
práctica: 1) aquellas zonas continentales donde la precipitación es escasa y 2) las islas, donde
debido a la falta de infraestructura para la captación, la práctica de reutilización se convierte en
una opción para el suministro de agua. El único caso documentado donde se realiza la
reutilización potable directa es en Namibia; para todos los demás usos existen evidencias de la
reutilización de las aguas regeneradas por varias partes del mundo.
Las metodologías para la planificación de los SRRAR son abordadas en el capítulo 3, en el
cual se revisan las principales aportaciones sobre el tema de la planificación en los SRRAR en
el contexto internacional. El análisis comprende la revisión de las diferentes metodologías 8
CAPÍTULO 1
aplicadas en la planificación de estos sistemas. Así mismo, se realiza una disertación más
detallada de los avances desarrollados en los últimos años sobre 5 aspectos básicos para la
planificación de los SRRAR: 1) legales, 2) técnicos, 3) sociales, 4) ambientales y 5)
económicos.
Del análisis del capítulo 3 se concluye que los aspectos técnicos y legales gozan de un
desarrollo importante y de una metodología generalmente bien estructurada. Mientras que, los
aspectos ambientales, sociales y económicos presentan un enorme rezago por lo que es
necesario reforzarlos metodológicamente. Particularmente, el análisis económico actualmente
se centra en un análisis coste-eficiencia con el cual se selecciona el SRRAR de menor coste.
La dificultad de realizar un análisis coste-beneficio obedece a la falta metodológica para
identificar, cuantificar y valorar monetariamente los impactos privados y externos, producto de
la regeneración y reutilización de las aguas residuales.
En el capítulo 4 se expone la propuesta metodológica para el análisis técnico-económico de los
SRRAR. Actualmente en el ámbito de la regeneración y reutilización de las aguas residuales no
existe un procedimiento metodológico que permita evaluar económicamente los SRRAR. La
finalidad de este capítulo es generar una herramienta que permita a los responsables de la
toma de decisión, en el ámbito del sector hidráulico, emitir un juicio soportado tecnológica y
económicamente para invertir o no en estos sistemas. Esta metodología evalúa los SRRAR,
desde una perspectiva multidisciplinaria e interdisciplinaria.
El objetivo principal es determinar la maximización de los beneficios del SRRAR, tomando
como base económica las técnicas del Valor Actual Neto (VAN) y el Análisis Coste-Beneficio
(ACB). Entre las aportaciones a destacar en esta metodología está la recolección y discusión
de los impactos que se pueden presentar al implantar y explotar un SRRAR. Con base en la
experiencia profesional, la consulta a expertos y la información científica reciente se han
identificado y descrito los impactos más relevantes. El identificar, periodificar, cuantificar y
valorar económicamente los distintos impactos, tanto privados como externos, que pueden
existir al implantar y explotar un SRRAR, es fundamental para determinar la viabilidad
económica de los SRRAR.
La propuesta metodológica esta conformada por 7 etapas que deberán realizarse para su
aplicación, las cuales son: 1) Definición de objetivos, 2) Definición del ámbito de estudio, 3) los
impactos del proyecto, 4) Identificación de los agentes implicados, 5) Estudio de las
necesidades y posibilidades financieras, 6) Agregación de costes e ingresos y 7) Análisis de
sensibilidad.
Una de las aportaciones más importantes de esta metodología es lo referente a la Identificación
de los impactos del proyecto, pues en este punto se describen a detalle los impactos, tanto 9
CAPÍTULO 1
positivos como negativos, relacionados con los SRRAR. Otra contribución importante es la
concerniente a la agregación de los costes e ingresos, pues en este punto se establece que la
maximización de los beneficios estará dada por la sumatoria de los beneficios privados y los
beneficios de las externalidades. Esto permite visualizar por separado dos situaciones: 1) que
el SRRAR sea viable económica y financieramente para su funcionamiento, lo cual esta
definido por la determinación del beneficio privado (situación que normalmente interesa a los
técnicos y políticos); y 2) que el SRRAR sea viable económica, financiera y ambientalmente (lo
cual interesa a los economistas y la sociedad).
El capítulo 5 se aplica la metodología propuesta al caso de estudio de la cuenca del río
Apatlaco en el estado mexicano de Morelos. El objetivo de este análisis ex-ante es determinar
la factibilidad técnico-económica de implantar diferentes SRRAR’s que contribuyan al
saneamiento de la cuenca. El estudio considera la regeneración y reutilización de las aguas
provenientes de las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR’s) de “La
Gachupina” y “Puente Blanco”, ubicadas en la localidad de Jiutepec, así como, las EDAR’s de
las ciudades de Zacatepec y Emiliano Zapata. Los usos potenciales de reutilización de las
aguas regeneradas son: 1) agrícola (tanto de terrenos de cultivo, como de riego de jardines,
zonas ornamentales y viveros), 2) recreativo (balnearios y actividades acuáticas), 3) acuícola y
4) industriales (sector textil y azucarero).
Los impactos identificados, cuantificados y valorados económicamente en este caso de estudio
son los relacionados con los grupos de: 1) la infraestructura hidráulica, 2) el acondicionamiento
y reutilización de contaminantes, 3) el uso del recurso (incluido el coste de oportunidad) y 4) el
medio ambiente. Los impactos valorados son agregados a una evaluación que combina el
análisis coste-eficiencia (ACE), el análisis coste-beneficio (ACB) y la técnica del Valor Actual
Neto (VAN) con el fin de establecer la viabilidad económica de las 57 alternativas propuestas
técnicamente, así como determinar las alternativas que proporcionen el máximo beneficio.
De este caso de estudio se concluye que las alternativas más rentables son la reutilización
industrial con un beneficio máximo de 0.4591 USD/m3, la reutilización del agua regenerada en
usos agrícola-recreativo que aporta un beneficio máximo de 0.5363 USD/m3 y la reutilización
agrícola donde el beneficio máximo al que se puede llegar es de 0.3925 USD/m3. Además, con
la finalidad de recobrar todos los costes correspondientes al SRRAR, el precio mínimo de
venta del agua regenerada que garantizará su recuperación es de 0.2751 USD/m3 para la
alternativa de reutilización industrial de Jiutepec, 0.1146 USD/m3 para la alternativa agrícola-
recreativo de Zacatepec y de 0.1269 USD/m3 para la alternativa agrícola de Emiliano Zapata.
El capítulo 6 recoge el caso de estudio ex-post sobre la reutilización del agua regenerada con
fines de producción vinícola en la finca Garbet de Colera, Girona España. En este caso se
analiza el beneficio económico de una empresa vitivinícola que requiere de agua para poder 10
CAPÍTULO 1
llevar a cabo su producción. Actualmente han realizado inversiones para captar y distribuir,
mediante riego por goteo el agua regenerada en una superficie de 10 ha. Esta empresa cuenta
con el suministro de agua regenerada por parte de la EDAR de Colera, siendo la única fuente
de abastecimiento de agua.
Los impactos identificados y cuantificados en este capítulo son los relacionados con los grupos
de: 1) la infraestructura hidráulica y 2) el uso del recurso (incluida la oportunidad de disponer de
agua). Los impactos fueron valorados económicamente mediante los precios de mercado y la
aproximación a la función de producción del viñedo. Una vez valorados estos impactos son
agregados a una evaluación que combina el análisis coste-beneficio (ACB) y la técnica del
Valor Actual Neto (VAN) con el fin de determinar el máximo beneficio que se puede obtener del
sistema.
En este capítulo se concluye que el SRRAR de Colera es viable técnicamente y la calidad del
agua producida cumple con los criterios para los usos a que se destina, así mismo es el
sistema ha demostrado la confiabilidad a lo largo de los años en funcionamiento.
Por lo que a la viabilidad económica se refiere, el SRRAR de Colera es altamente rentable,
incluso en un escenario pesimista, el aumentar el número de clientes que demanden agua
regenerada hará que el sistema sea aun más rentable. Con el fin de recuperar todos los costes
del SRRAR el agua regenerada debería venderse a un precio mínimo de 3.0136 €/m3 si el
sistema se explota al 13% de su capacidad, y a un precio de 0.7033 €/m3 si el sistema funciona
al 100% de su capacidad. Esta situación no debería generar ningún inconveniente para la
empresa Castillo Perelada pues le reporta un margen de beneficio de 6.6322 €/m3, el cual es
altamente rentable.
En el capítulo 7 se presenta un caso de estudio sobre la reutilización del agua regenerada para
el mantenimiento de los humedales de l’Empordà. Este trabajo determina la viabilidad
económica de la regeneración de las aguas residuales del municipio de Empuriabrava, y su
posterior reutilización para el mantenimiento hidráulico de los humedales de l’Empordà.
La regeneración y reutilización de las aguas residuales de la localidad de Empuriabrava,
generan una serie de impactos en los grupos de: 1) la infraestructura hidráulica, 2) el
acondicionamiento y reutilización de contaminantes, 3) el uso del recurso (incluido el coste de
oportunidad), 4) la salud pública, 5) el medio ambiente y 6) la educación. Estos impactos han
sido identificados y cuantificados.
Los impactos correspondientes a los grupos de la infraestructura hidráulica, el uso del recurso y
el medio ambiente son valorados económicamente, utilizando los precios de mercado y la
técnica del coste de viaje, estas valoraciones son agregadas al modelo de maximización con el 11
CAPÍTULO 1
fin de determinar el beneficio que se obtiene con la producción de agua regenerada y su
reutilización en el mantenimiento de los humedales de l’Empordà.
Las conclusiones de este capítulo son que el SRRAR cumple técnicamente con los objetivos
para los cuales fue diseñado y puesto en operación. El SRRAR es viable económicamente,
inclusive al no valorarse económicamente todos los impactos del sistema, pues los impactos no
evaluados solo aumentaran la rentabilidad del sistema.
La recuperación y preservación de los humedales de l’Empordà mediante el suministro de agua
regenerada produce un beneficio total de 0.1445 €/m3. Asimismo, con el fin de rescatar los
costes totales del SRRAR de Empuriabrava el Precio Mínimo de Venta del agua regenerada
que garantizará la recuperación es de 0.3596 €/m3.
Finalmente en el capítulo 8 se presentan las conclusiones de esta tesis.
Esta investigación presenta una evidencia empírica sobre la viabilidad técnico-económica de
regenerar y reutilizar las aguas residuales, sobre todo en aquellas zonas donde la
disponibilidad de agua es escasa. Una aportación metodológica es la incorporación y
evaluación de externalidades en el análisis técnico-económico de los SRRAR. Los resultados
son robustos y confirman la viabilidad de la implantación y explotación de los SRRAR, incluso
en situaciones de escasez de agua y entornos ambientales críticos.
De lo anterior, los SRRAR no deben ser considerados una carga económica, al contrario, estos
sistemas son generadores de riqueza. Las ventajas que se obtienen por la implantación de
estos sistemas, al ser expresadas en un valor económico, superan con creces los costes que
conlleva su implantación y explotación. El problema que se debe vencer es la búsqueda de los
mecanismos para la internalización de estas ventajas. De esta manera el sistema recogerá
estas ventajas, para posteriormente reflejarlas en el precio del agua regenerada, que a su vez
contribuirá a fundamentar un precio más real del agua, ya sea de fuentes convencionales o
alternativas.
En resumen, esta tesis intenta aportar una nueva visión para el análisis técnico-económico de
los SRRAR. El objetivo fundamental ha sido que la metodología propuesta, soportada en un
cambio del paradigma que incorpora un enfoque multidisciplinario e interdisciplinario, pueda
servir a los especialistas en el ámbito de la regeneración y reutilización de las aguas residuales
como herramienta para la toma de decisión. Además, los casos de estudio aquí presentados,
exponen la aplicación de la metodología y dejan palpable que el considerar todos los impactos
del sistema, tanto privados como externos, favorece la viabilidad económica de los SRRAR.
12
Capítulo 2 Introducción a la Regeneración y Reutilización de las Aguas Residuales
2.1 Introducción
El propósito del presente capítulo es ofrecer una revisión de la literatura sobre las experiencias
internacionales en la regeneración y reutilización de aguas residuales. Primeramente se
analizan las diferentes definiciones relacionadas con la regeneración, la reutilización y el
reciclaje de aguas residuales realizadas por diversos expertos, tanto en el ámbito técnico como
en el legal, asimismo se discuten las bases teóricas que sustentan la actual gestión integral del
agua.
Respecto a la experiencia internacional, se realiza una breve reseña histórica de la evolución
del saneamiento, la regeneración y la reutilización de las aguas residuales, se analizan las
experiencias de algunos países de obligada referencia en el campo de la regeneración y
reutilización de las aguas residuales y, finalmente se estudian los avances más recientes, que
con respecto a las diferentes reutilizaciones se han llevado a cabo en distintas partes del
mundo.
En la antigüedad, y antes del advenimiento de las grandes civilizaciones, la relación del hombre
con el agua era simple y directa. No se necesitaban bases para dicha relación. El hombre la
tomaba de la fuente en la cantidad requerida, o la utilizaba para transportarse o como energía
motriz, estando únicamente limitado por los aspectos tecnológicos, por su capacidad de trabajo
y por los recursos disponibles.
Esta visión ha cambiado en la actualidad. Los problemas técnicos para obtener agua están
básicamente solucionados, desde la perforación de un pozo profundo o la obra de toma de un
río, hasta la desalación de agua de mar o el transporte y descongelamiento de masas de agua
congelada. Sin embargo, el problema al que seguimos enfrentándonos es el relativo a la
administración del recurso, dado que el agua es limitada tanto en cantidad como en calidad
dentro de una zona determinada.
Por ejemplo, Biswas (1994) menciona que la gestión del agua se ha ignorado en el ámbito
internacional y que la percepción, entre el norte y el sur, por la importancia del agua difiere
sustancialmente. Además, el tema del agua está sujeto a macro problemas globales que
tendrán un gran impacto sobre los proyectos de desarrollo hidráulico en el mundo, directa o
indirectamente, esta situación puede provocar que el agua sea uno de los principales limitantes
del desarrollo en el siglo XXI.
13
CAPÍTULO 2
Biswas comenta que en el mundo se puede generar una crisis en términos de disponibilidad de
agua, la cual ya se ha manifestado en varios países, y no obstante esta realidad, se le ha dado
más importancia a la crisis energética, la alimenticia, la ambiental, el cambio climático, la
deforestación y la destrucción de la capa de ozono, sin que la problemática del agua haya
logrado atraer la atención internacional, como lo muestra su ausencia en la agenda de diversos
foros internacionales.
2.2 Conceptos fundamentales.
La mayoría de las naciones, con mayor o menor grado de industrialización, tienen grandes
problemas para garantizar un adecuado suministro de agua, así como para asegurar la
protección de las fuentes de suministro frente a la creciente contaminación de las aguas. Estos
problemas en su conjunto han servido como catalizadores al concepto de regeneración y
reutilización del agua y lo han elevado a un plano de primordial importancia, considerándolo
como una prioridad en el ámbito internacional.
El ciclo hidrológico incluye toda una serie de fenómenos físicos, químicos y biológicos que de
manera natural permiten mantener las cantidades de agua dulce en la biosfera. Así mismo,
este ciclo regenera de forma natural la calidad del agua mediante los fenómenos de dilución,
asimilación, dispersión, evaporación y condensación, de tal forma que, mientras la capacidad
del sistema no sea sobrepasada, la naturaleza lleva a cabo la regeneración del agua hasta los
niveles de calidad necesarios para mantener el equilibrio de los ecosistemas. El proceso de
regeneración natural no sólo mejora la calidad del agua sino que, además, promueve la
utilización de los componentes eliminados de la misma, así como su reubicación en lugares
donde causen menos daño, como por ejemplo en las zonas arenosas y limosas de los ríos, o
en los sedimentos de los mares y los océanos.
Las primeras evidencias de la reutilización de aguas residuales corresponden a la Grecia
antigua. Estas evidencias históricas han sido recogidas y documentadas por Angelakis y
Spyridakis (1996), Barty-King (1992), Asano y Levine (1996) y Asano (2001). Se han
identificado tres etapas fundamentales en el desarrollo de la regeneración y reutilización de
aguas residuales, las cuales son: 1) la época inicial de los sistemas de agua y saneamiento,
que comprende el periodo del 3000 a.C. hasta 1850; 2) la época del gran avance sanitario,
correspondiente al tiempo entre 1850 y 1950; 3) la época de la regeneración, la reutilización y
el reciclaje de aguas residuales, de 1960 hasta nuestros días. La figura 2.1 presenta un
cronograma de los principales eventos durantes las épocas mencionadas, de las cuales
podemos destacar:
14
CAPÍTULO 2
Figura 2. 1 Evolución de la regeneración y reutilización
de las aguas residuales (Asano y Levine, 1996).
15
CAPÍTULO 2
1. Época inicial de los sistemas de agua y saneamiento (3,000 a.C. a 1850). Vestigios
de éstos sistemas, que datan de 3,000 a.C., se pueden encontrar en la Civilización
Minoica en la Grecia Antigua. En el 97 d.C. existen evidencias de la comisión para
el abastecimiento de agua a la ciudad de Roma por Sextus Julius Frontius. La
disposición de las aguas residuales directamente sobre campos agrícolas se
extiende como una solución de tratamiento en las antiguas granjas de Alemania e
Inglaterra, entre 1550 y 1700.
A partir de 1800 se considera el uso legal del alcantarillado para el desalojo de los
desechos en ciudades como Londres, Boston y París. Después de la epidemia de
cólera en Londres entre 1848 y 1854 se publica el código sanitario en Gran
Bretaña donde se establece “La lluvia al río y las aguas residuales al suelo”.
2. Época del gran avance sanitario (1850 - 1950). Acontecimientos importantes en
esta época son el control de la epidemia del cólera en Londres por John Snow en
1850; el desarrollo de la teoría de la prevención de la fiebre tifoidea por Budd en
Inglaterra; el avance de la microbiología con Koch en Alemania y Pasteur en
Francia; el uso del cloro como desinfectante y el conocimiento de la cinética de la
desinfección (Chick) y el uso de los procesos biológicos para el tratamiento de las
aguas residuales en el año de 1904 por Ardem y Lockett en Inglaterra. En
California surgen las primeras regulaciones para el uso de las aguas residuales en
la agricultura.
3. Era de la regeneración, reciclaje y reutilización de las aguas residuales (A partir de
1960). La reutilización planificada de las aguas regeneradas empezó a principios
de los años 20 en Estados Unidos, concretamente en los estados de Arizona y
California, destinando el agua a usos agrícolas. En Colorado y Florida se
desarrollaron sistemas para la reutilización en usos urbanos. La normativa para la
regeneración y reutilización se inicia en California en la misma época. A partir de
1965, esta normativa impulsa de manera decisiva la regeneración, el reciclaje y la
reutilización de las aguas residuales.
En la actualidad, se entiende por “agua regenerada” aquel agua residual que después de ser
sometida a un proceso de tratamiento, su calidad es satisfactoria para un uso en particular
(Asano, 1998). Es decir, el agua regenerada no es otra que “agua residual tratada” o “efluente
tratado”, que satisface los criterios para poder ser usada nuevamente. Sin embargo, se prefiere
el término agua regenerada por las siguientes razones (Grobicki, 1999): 1) Conlleva una
connotación ambiental positiva y evita las connotaciones sociales negativas que los términos
"reutilización de las aguas residuales" o "reutilización del efluente tratado de las aguas
residuales" provocan en mucha gente y, 2) es un término cada vez más usado en la literatura. 16
CAPÍTULO 2
El desarrollo actual en el campo de la tecnología de regeneración permite obtener efluentes de
agua regenerada de diversas calidades, incluso hasta un nivel tan alto como la del agua
potable, la finalidad es conseguir un producto que sea adecuado para ser empleado en
diferentes tipos de reutilización (industrial, agrícola, recreativo, municipal, etc.).
Ahora bien con respecto a la utilización de residuos, en el área de los residuos sólidos las
definiciones son bastante claras y lógicas. Para los expertos en la fabricación y transformación
de los materiales “la reutilización” se conceptualiza como la recuperación de piezas y
componentes durante el desmontaje para después utilizarlos como recambio o para darles una
nueva función sin cambiar su constitución física, en resumen el material no es “regenerado”
para su reutilización y guarda concordancia con la raíz de la palabra, es decir se le vuelve a dar
un uso al material original. Por otro lado, “el reciclaje” es la recuperación de los materiales al fin
de la vida de los productos para volver a utilizarlos como materia prima en nuevos procesos de
fabricación, es decir para reciclar un material este sufre un proceso de acondicionamiento (es
regenerado) para volver a ser utilizado como materia prima (Riba y Pagès, 1998).
Mientras que en el ámbito hidráulico, la “reutilización de agua” es la aplicación del agua
residual o regenerada en un uso beneficioso, destaca que indistintamente se puede reutilizar
agua ya usada o regenerada. El “reciclaje de agua”, en contraste con la reutilización,
normalmente involucra a un usuario, para lo cual el efluente es captado y reconducido para ser
nuevamente empleado en el uso original (Asano, 1991). En este contexto, el reciclaje de agua
es predominantemente una practica del sector industrial, por ejemplo la industria del papel. No
obstante se denomina reutilización de agua en usos publico-urbanos siendo el municipio el
usuario (único usuario) y no se le denomina reciclaje de agua en usos público-urbanos. Estas
diferencias provocan confusiones y en concordancia con el área de materiales lo correcto seria
hablar de “reutilización de aguas residuales” y de “reciclaje de aguas regeneradas”.
Ahora bien debido a la propiedad de las aguas los expertos consideran que la reutilización se
puede dar de manera directa o indirecta. La reutilización “directa”, “planificada” (Asano, 1998) o
“artificial” (Embid, 2000) requiere de la existencia de tuberías u otros medios de conducción
para distribuir el agua regenerada que garantice el control de la propiedad del agua. Mientras
que la reutilización “indirecta” (Asano, 1998) o “natural” (Embid, 2000) sucede cuando el vertido
de un efluente, con o sin tratamiento, es depositado en una masa de agua y ésta es extraída
aguas abajo.
Este concepto de reutilización planificada tiene su razón de existir en países como EE.UU.
debido a su tipo de régimen jurídico donde la propiedad de las aguas es en general de
particulares y por lo tanto para mantener el derecho de propiedad la conducción del agua debe
hacerse por conducciones privadas. Mientras que en países como México donde el agua es
considerada un recurso de propiedad nacional, para lo cual la Comisión Nacional del Agua es 17
CAPÍTULO 2
el organismo a escala nacional que administra y controla las aguas del país, puede utilizar los
cauces naturales para conducir aguas regeneradas y ceder derechos de concesión aguas
abajo del punto de vertido sin con ello general un conflicto jurídico.
Todas estas reflexiones no solamente son un problema de tipo semántico, sino que esta falta
de homogeneidad en las definiciones origina en el ámbito internacional discrepancias en la
información provocando dificultad para la comparación de cifras. Estas matizaciones ponen de
manifiesto que en el ámbito del estudio del medio ambiente el sector hidráulico va totalmente
desligado de los demás sectores de esta área del conocimiento.
La figura 2.2 muestra el ciclo que sigue el agua tanto superficial como subterránea a través de
los diferentes usos a los que se destina, con el consecuente deterioro del medio ambiente, sin
embargo, al integrar las tecnologías de regeneración, reciclaje y reutilización como parte del
ciclo hidrológico se puede lograr mantener la calidad del agua que permita el equilibrio de los
ecosistemas y el suministro del recurso, dentro de un concepto de sostenibilidad.
Figura 2. 2 Ciclo hidrológico y su relación con el tratamiento, la regeneración
y la reutilización de las aguas residuales (Asano, 1998).
El concepto de sostenibilidad involucra un desarrollo económico que satisfaga las necesidades
del presente, sin comprometer las de generaciones futuras. Aunque la definición de desarrollo
sostenible es poco precisa respecto a como se alcanza operativamente, no cabe duda que
debe existir implícitamente una planificación que permita obtener soluciones inmediatas a un
problema de corto plazo que no sea más costoso a largo plazo.
La reutilización del agua regenerada no ha sido una tarea fácil, pues se deben cumplir
técnicamente con varios requisitos: (1) que satisfaga la calidad de agua para el uso que se le
intenta dar, (2) que no deteriore o afecte los ambientes a los que llega, (3) que no cause
problemas de salud a los seres que están en contacto con la actividad a la que se le destine, y
18
CAPÍTULO 2
(4) que satisfaga el concepto de sostenibilidad. La regeneración y reutilización de las aguas
residuales tienen un enorme potencial para la recuperación de recursos hídricos y la
disminución de la contaminación.
La reutilización de las aguas residuales, ya sean sin tratar o regeneradas, ha sido una práctica
muy común en la gran mayoría de los países. Sin embargo, a lo largo de estos últimos años la
reutilización planificada de aguas regeneradas ha cobrado un significativo auge, debido
básicamente a la escasez del recurso hídrico; la importancia primordial de esta reutilización
planificada es la de no perder el control y propiedad sobre estas aguas.
2.3 La gestión del agua. Fundamentos
La gestión del agua, de acuerdo con la Red Internacional de Organismos de Cuenca (RIOC),
permite adoptar los siguientes puntos de vista (Mestre, 1999):
1. Gestión Integral. Se relaciona con los criterios físicos (integrar la gestión de las aguas
subterráneas con las superficiales, la calidad con la cantidad del agua, los distintos
puntos de una cuenca que están vinculados entre sí y las estaciones del año), con los
criterios institucionales (debe existir un marco institucional que armonice y coordine en
aras de una mejor gestión del agua en beneficio de la sociedad y la economía), y con
los criterios de participación pública (es necesario fomentar soluciones consensuadas
cuando existan conflictos entre usuarios y entre instituciones).
2. Gestión Sostenible. Corresponde al discurso de agua suficiente, de calidad adecuada
y de disponibilidad en forma oportuna para satisfacer las actividades sociales y
económicas del hombre de hoy y mañana.
3. Gestión Eficiente. Es el resultado de la búsqueda de soluciones a la escasez del
agua; el objetivo es obtener una mayor productividad o beneficio social por unidad de
volumen en los distintos usos y regiones.
4. Gestión Equitativa. No busca un trato igualitario para las partes, los usos y los
usuarios, sino establecer pactos sostenibles entre usuarios, regiones y aún naciones.
Se basa en el principio de buena voluntad y no-beligerancia, en el que la negociación
entre las partes les lleva a ceder para también ganar.
5. Gestión por Cuenca.- Reconoce las rutas que el agua sigue según su ciclo hidrológico
y medio geográfico, que define regiones, humedad, cubierta vegetal y fauna, y
determina potencialidades y restricciones. Reconoce que los actores de una cuenca
forman una colectividad que debe realizar una gestión armónica del agua.
La figura 2.3 resume y esquematiza las diversas perspectivas con que debe ser abordada la
gestión integral del agua. De acuerdo con estos conceptos, la RIOC establece como los
objetivos básicos de la gestión del agua (Mestre, 1999): 19
CAPÍTULO 2
1. El agua tiene un valor económico en todos sus usos competitivos y debe reconocerse
como un bien económico.
2. Para gestionar este recurso en términos sostenibles es necesario reconciliar los intereses
en competencia.
3. El acuerdo de intereses sólo se logra si las partes dialogan y acuerdan civilizadamente
coordinar sus demandas de agua.
Figura 2. 3 La gestión del agua (elaboración propia).
Ahora bien, para alcanzar estos objetivos, es importante comprender la forma en que se
encuentra el sector hidráulico y su vinculación con las instituciones del agua. Ariel Dinar y sus
colaboradores han realizado varios estudios con la finalidad de evaluar el funcionamiento de
estas instituciones (Saleth y Dinar 1999, Saleth y Dinar 2000, Dinar y Subramanian 1998 y
Dinar 1998). Estos investigadores consideran que el sector del agua está formado por todos los
agentes involucrados con el recurso hídrico, en primer término, por los usuarios tanto de usos
consuntivos (agricultura, industria, domestico) como de usos no-consuntivos (generación de
energía, navegación, recreación, ecológicos), en segundo término por los poderes de gobierno
en sus diferentes niveles (federal, estatal, municipal, local) y finalmente por la sociedad
representada básicamente por organizaciones no gubernamentales (ONG’s), organizaciones
del sector privado y los medios académicos.
Por otro lado, una institución se concibe en un sentido mucho más amplio que una simple
organización. Las instituciones fijan las reglas del juego y las definen, de tal modo, que en un
20
CAPÍTULO 2
contexto dado, se establece lo que los individuos pueden y no pueden hacer, es decir, delinean
los sistemas de acción para la toma de decisión individual y colectiva.
Una variedad de factores tales como: antecedentes históricos, negociaciones políticas,
condiciones demográficas, disponibilidad de recursos, y desarrollo económico, entre otros,
afectan a las instituciones. De tal forma, y debido a la influencia de estos factores, la institución
puede ser calificada como una entidad, definida por tres componentes principales: 1) ley, 2)
política, y 3) administración.
Estableciendo una noción tan general de la institución al contexto particular del sector del agua,
la institución del agua puede ser caracterizada en términos de la legislación del agua, de la
política del agua, y de la administración del agua (Saleth y Dinar 1999). La figura 2.4 presenta
estos tres componentes y los principales aspectos de cada componente.
Figura 2. 4 La institución del agua, componentes y principales aspectos (Saleth y Dinar 1999).
21
Sin embargo, la eficacia total de cada uno de los tres componentes institucionales depende no
solamente de la eficacia de sus aspectos institucionales constitutivos, sino también de la fuerza
de interacción con otros componentes institucionales. De igual manera, la eficacia de la
CAPÍTULO 2
institución del agua dependerá de los efectos individuales y de interacción de los niveles de
funcionamiento de los tres componentes institucionales. Además, el funcionamiento de la
institución del agua también se ve afectado por la situación socioeconómica general, la política,
y los recursos relacionados con el medio ambiente.
Para mantener la eficacia, la institución del agua debe evolucionar continuamente en relación
con cuatro factores; 1) la capacidad de adaptación, 2) la eficacia para la innovación, 3) la
capacidad para el cambio, y 4) la capacidad de solución a nuevos problemas.
Mientras que la capacidad de adaptación es indicativa de la naturaleza flexible de la institución
del agua para cambiar en el tiempo y el espacio, la eficacia para la innovación permite que
adquiera nuevas estructuras institucionales más apropiadas. De forma semejante, la capacidad
para el cambio sugiere la ausencia de la rigidez institucional y, la capacidad de solución a
nuevos problemas indica su eficacia de funcionamiento a los cambios dentro del sector del
agua.
Inspirados en los criterios establecidos por Saleth y Dinar (1999) para la institución del agua,
consideramos que para el caso particular de la reutilización de aguas regeneradas estos tres
aspectos institucionales estarían dados principalmente por:
1. Leyes del agua
• Vinculaciones entre fuentes.- El reconocimiento jurídico de la existencia de fuentes
alternativas de agua, sus características y su incorporación dentro del balance hidráulico.
• Vinculación entre recursos.- El reconocimiento de niveles de calidad en el recurso, un
balance hidráulico que represente estos niveles, y el posible intercambio de volúmenes de
agua entre usuarios que requieran la misma calidad dentro de una misma unidad de
gestión.
• Derechos del agua.- La creación expresa de títulos de propiedad de aguas
regeneradas, distintas obviamente a los títulos de propiedad de aguas o aguas residuales.
• Resolución de conflictos.- Marcar una nueva reasignación de aguas, partiendo del
supuesto de respetar los derechos adquiridos hasta el momento, pero creando un horizonte
de planificación a partir del cual no sean comprometidas las aguas residuales generadas,
pues en un futuro serán la materia prima para la producción y posterior reutilización de las
aguas regeneradas.
• Responsabilidades.- Establecer las entidades responsables de la producción de agua
regenerada, así como los mecanismos para la verificación y control de la calidad en la
producción.
22
CAPÍTULO 2
2. Políticas del agua
• Usos prioritarios.- Establecer la definición de usos prioritarios con base en las calidades
de agua y fomentar la utilización prioritaria de agua regenerada sobre las fuentes
convencionales de suministro.
• Selección de proyectos.- Incorporar en los lineamientos de selección de proyectos la
comparación de proyectos de abastecimiento y depuración versus proyectos de
regeneración y reutilización.
• Recuperación de costes.- Diseñar los estudios de mercado adecuados para evaluar la
solvencia de los usuarios de aguas regeneradas que garanticen el pago de las cuotas
establecidas para el buen funcionamiento del sistema.
• Transferencias de agua.- Fomentar la transferencia e intercambio de aguas
regeneradas por aguas de fuentes convencionales.
• Política tecnológica.- Fomentar la investigación, desarrollo y trasferencia tecnológica
de sistemas de regeneración y reutilización del agua residual.
3. Gestión del agua
• Financiamiento / Modelos financieros.- Crear y fomentar esquemas de financiamiento
que permitan hacer de los proyectos de regeneración y reutilización del agua residual,
empresas atractivas para la inversión privada y pública.
• Fijación de precios / Recaudación.- Establecer políticas de tarifación adecuadas que
permitan la recuperación de los costes, o en su defecto los subsidios pertinentes que
permitan al agua regenerada ser competitiva.
• Capacidad de información.- Fomentar la difusión de las características, ventajas en su
uso y al medio ambiente y los niveles de confianza en la utilización del agua regenerada,
que permitan al usuario estar plenamente informado para la elección entre la utilización de
agua convencional o agua regenerada.
• Capacidad técnica.- Contar con una red de especialistas que permitan dar soporte a los
sistemas de regeneración y reutilización de aguas residuales.
La regeneración y reutilización de aguas residuales tienen un papel cada vez más importante
dentro de la administración y manejo del agua, especialmente en aquellos países donde
existen problemas de escasez, o bien en los que las fuentes convencionales de suministro han
sido contaminadas. En los países industrializados se han desarrollado muchos proyectos e
investigaciones para la regeneración de las aguas residuales, obteniendo además de la
reutilización del agua regenerada para satisfacer demandas, los beneficios adicionales de
protección al ambiente y prevención de riesgos a la salud. En los países en desarrollo también
23
CAPÍTULO 2
es necesario cubrir estos aspectos, solo que, debido a las carencias económicas y
tecnológicas, se requiere utilizar sistemas de menor coste y tecnificación.
La práctica de regenerar y reutilizar aguas residuales esta surgiendo como una nueva fuente
de suministro técnicamente viable. Esto conlleva que esta práctica debe ser incluida dentro de
la gestión integral del agua y asumida dentro de la estructura de las instituciones del sector
hidráulico.
2.4 Experiencias internacionales sobre la regeneración y reutilización de las aguas residuales
En la actualidad ya son muchos los países en donde se realizan diferentes tipos de
regeneración y reutilización de aguas residuales. Existen muchos estudios que justifican y
apoyan esta práctica.
Dentro de esta investigación, se consideró que las experiencias internacionales sobre la
regeneración y reutilización de aguas residuales estarían claramente documentada en la
literatura especializada. Por lo cual se realizó una búsqueda exhaustiva, con el fin de conocer
la situación que guarda esta práctica a escala internacional en los últimos 10 años, sobre las
bases de datos de la Asociación Internacional del Agua (IWA, 2003).
De esta búsqueda bibliográfica solamente 7 países exponen, de manera general, la situación
sobre la regeneración y reutilización de sus aguas residuales. Cuestión muy sorprendente si
reflexionamos que este foro es considerado el más importante en materia de agua desde el
punto de vista científico. Las exposiciones que recogen experiencias internacionales,
resumidas pero que abordan el tema de manera global, han sido expuestas básicamente por
Asano (2001), Lazarova et al (2001) y Anderson (2001). Particularmente este último trabajo
resume la experiencia internacional de 6 países.
Inspirados en el trabajo de Anderson se inició, en esta tesis, una investigación más extensa
partiendo del siguiente supuesto: “La reutilización de las aguas residuales debe darse
primordialmente en aquellos lugares donde la disponibilidad de agua es baja”, desde esta
premisa se identificaron en el ámbito mundial aquellas zonas donde la precipitación fuese
menor a los 200 mm de lluvia. La figura 2.5 presenta la distribución de precipitaciones anuales
en el mundo y la ubicación de aquellos lugares donde existe alguna evidencia documental
sobre la reutilización de aguas regeneradas. Es importante destacar, que en los 5 continentes
existen lugares donde la regeneración y reutilización de las aguas residuales se lleva a cabo.
24
CAPÍTULO 2
Figura 2. 5 Países donde existe evidencia documental sobre la práctica de regenerar y reutilizar
aguas residuales (Elaboración propia, mapa base: UNEP, 2002).
Ubicando los países con una precipitación menor a los 200 mm, se realizó una exploración
general soportada en los buscadores habituales de Internet, hallándose información muy
variada e interesante de diversas fuentes. En general esta información procedía de organismos
internacionales como la ONU, la UNESCO o la FAO. Asimismo, se localizó información en
congresos internacionales sobre recursos hídricos y en páginas web sobre Sistemas de
Regeneración y Reutilización de Aguas Residuales (SRRAR) específicos.
Producto de esta investigación, a continuación se resumen los principales resultados y
posteriormente se detalla país por país la información más destacada. Cabe mencionar que ha
sido complicado estandarizar un formato único para la presentación de la información obtenida
debido a la diversidad de las fuentes consultadas.
En la actualidad, la experiencia internacional sobre la regeneración y reutilización de aguas
residuales es muy amplia; existe una veintena de países que realizan de alguna manera esta
práctica. La tabla 2.1 presenta algunas de las características de los 87 SRRAR que han sido
identificados mediante esta investigación. Se observa que las prácticas de reutilización en la
irrigación agrícola y jardinería son mayoritarias, seguidas por la reutilización ambiental e
industrial. Del total, 20 SRRAR reutilizan cada uno más de 100,000 m3/día de agua regenerada.
25
Tabla 2. 1 Algunos ejemplos de Sistemas de Regeneración y Reutilización de Aguas Residuales en el mundo. (Elaboración Propia)
Reutilización Irrigación Usos Urbanos Ambiental
No. Sistemas de Regeneración y Reutilización de Aguas Residuales País Caudal
(m3/día) Agrícola (1)
Jardinería (2)
Industrial (3)
No Potables
(4) Potables
(5)
Recarga de Acuíferos
(6)
Aguas superficiales
(7)
Referencia
1 Pretoria-Witwatersrand-Vereeniging Sudáfrica 641,200 Odendaal, P y Van Vuuren L. 1991 2 Emilia Romagna Italia 450,000 Barbagallo et al, 2001 3 Noirmoutier Francia 350,000 Lazarova et al, 2001 4 Dan, Tel Aviv Israel 330,000 Friedler, 1999 5 Gaobeidian China 300,000 Yue y Xingcan 2001 6 Palermo Italia 280,000 Barbagallo et al, 2001 7 Central eléctrica De Palo Verde, Arizona EE.UU. 250,000 Agua Fria Linear Recharge Proj, 2003 8 Abu Dhabi EAU 200,000 UNEP, 2003 9 Harare Zimbabwe 190,000 Lewin et al, 2002 10 Amman Jordania 170,750 Barhi, 2001 11 Cagliari Italia 165,000 Barbagallo et al, 2001 12 Cerro de la Estrella México 160,108 DGCOH, 2003 13 St. Petersburg Florida EE.UU. 150,000 Dep. of Env. Protec. of Florida, 2003 14 Riad Arabia Saudita 130,000 Lewin et al, 2002 15 Alicante España 120,500 Olcinas, 2002 16 Virginia Australia 120,000 Marks, 1998 17 Tianjin China 115,000 Yanbo, 2001 18 Almaty Kazajstán 110,000 Karajeh et al, 2000 19 Sharjah EAU 100,000 Water Technology, 2003 20 Water Conserv II, Orange, Florida EE.UU. 100,000 Water Conserv II, 2003 21 Almeria España 87,500 Olcinas, 2002 22 Valencia España 85,000 Olcinas, 200223 Termoeléctrica de Tula México 73,440 CNA, 2002a24 Haifar Israel 68,500 Friedler, 200125 Sta. Clara, California EE.UU. 60,000 South Bay Water Recycling, 2003 26 Irvine, California EE.UU. 57,000 IRWD, 2003 27 Water Factory 21, California EE.UU. 57,000 OCWD, 200328 Vitoria España 55,000 Olcinas, 2002 29 Monterey California EE.UU. 54,780 MRWPCA, 200330 Limagne Francia 50,000 AEMA, 2001
Continua tabla 2.1. Algunos ejemplos de Sistemas de Regeneración y Reutilización de Aguas Residuales en el mundo. (Elaboración Propia)
Reutilización Irrigación Usos Urbanos Ambiental
No. Sistemas de Regeneración y Reutilización de Aguas Residuales País Caudal
(m3/día) Agrícola (1)
Jardinería (2)
Industrial (3)
No Potables
(4) Potables
(5)
Recarga de Acuíferos
(6)
Aguas superficiales
(7)
Referencia
31 St. Cristophe-Aosta-Quart Italia 32,600 Barbagallo et al, 2001 32 Essex and Suffolk Water (ESW) Inglaterra 30,000 Lazarova et al, 2001 33 La china Madrid España 25,500 Olcinas, 2002 34 PEMEX Salamanca México 21,600 Experiencia Profesional35 San Juan de Aragón México 20,547 DGCOH, 2003 36 Refinería de Petróleo de Chevron, Cal. EE.UU. 20,450 EBMUD, 200337 Coyoacán México 17,590 DGCOH, 2003 38 Aguas Inds. de Monterrey México 17,280 CNA, 2002a39 Crisoba México 17,280 CNA, 2002a40 Tenerife España 16,500 Olcinas, 200241 Gran Canaria España 16,500 Olcinas, 200242 Lecheria México 12,960 CNA, 2002a43 Ciudad Deportiva México 12,857 DGCOH, 200344 Prato Italia 10,500 Barbagallo et al, 2001 45 Piombino Italia 10,000 Barbagallo et al, 2001 46 San Luis Tlaxialtemalco México 8,546 DGCOH, 2003 47 Chapultepec México 7,940 DGCOH, 2003 48 Vallejo México 7,344 CNA, 2002a49 Bahía de Homebush, Australia Australia 7,000 Andeson, 200150 Acueducto de Guadalupe México 6,596 DGCOH, 200351 Rouse Hill Australia 6,300 Sydney Water, 2003 52 Port Elizabeth Sudáfrica 5,000 Lewin et al, 2002 53 Ciudad de Fukuoka. Japón 4,500 Ogoshi et al, 2001 54 Sn Juan Ixhuatepec México 4,320 CNA, 2002a 55 Chiba Pref. Nuevo Centro de Makahari Japón 4,120 Ogoshi et al, 2001 56 San Pedro Atocpan México 3,024 DGCOH, 2003 57 Central eléctrica de Eraring Australia 2,750 Cole, 199458 San Andrés Mixquic México 2,592 DGCOH, 200359 Campo Militar No 1 México 2,160 DGCOH, 200360 Ciudad de Kobe en la Isla de Rokko. Japón 2,100 Ogoshi et al, 2001
Continua tabla 2.1 Algunos ejemplos de Sistemas de Regeneración y Reutilización de Aguas Residuales en el mundo. (Elaboración Propia)
Reutilización Irrigación Usos Urbanos Ambiental
No. Sistemas de Regeneración y
Reutilización de Aguas Residuales
País Caudal (m3/día) Agrícola
(1) Jardinería
(2) Industrial
(3)
No Potables
(4) Potables
(5)
Recarga de Acuíferos
(6)
Aguas superficiales
(7)
Referencia
61 Reclusorio Sur México 1,607 DGCOH, 2003 62 Tlatelolco México 1,534 DGCOH, 200363 Grammichele Italia 1,500 Barbagallo et al, 200164 Bosque de las Lomas México 1,480 DGCOH, 2003 65 El Rosario México 1,396 DGCOH, 2003 66 Empuriabrava España 1,100 Sala y Serra, 1998 67 Iztacalco México 886 DGCOH, 2003 68 PEMEX México 786 DGCOH, 200369 Castell-Platja de Aro España 660 Sala y Serra, 199870 Abasolo México 594 DGCOH, 2003 71 Pals España 550 Sala y Serra, 199872 Sta. Cristina de Aro España 550 Sala y Serra, 199873 San Miguel Xicalco México 340 DGCOH, 2003 74 Lloret de Mar España 280 Sala y Serra, 199875 Parres México 138 DGCOH, 2003 76 Tossa de Mar España 110 Sala y Serra, 1998 77 Colera España 82 Sala y Serra, 199878 Namibia Namibia 58 Van der Merwe y Harhoff, 1996 79 Port Bou España 55 Sala y Serra, 1998 80 Port de la Selva España 55 Sala y Serra, 1998 81 Cadaqués España 55 Sala y Serra, 1998 82 Roses España 55 Sala y Serra, 1998 83 H. Colegio Militar México N.D. DGCOH, 2003 84 Tetelco México N.D. DGCOH, 2003 85 La Lupita México N.D. DGCOH, 2003 86 Santa Fe México N.D. DGCOH, 200387 San Lorenzo México N.D. DGCOH, 2003
TOTAL 5,451,106 33 36 23 17 1 5 20 Categorías de la reutilización de aguas residuales municipales: 1) Irrigación agrícola: Irrigación en cultivos, Viveros comerciales, 2) Irrigación en jardinería: Parques, Jardines escolares, Jardines en calles y vías públicas, Campos de golf, Cementerios, Zonas verdes, Jardines residenciales, 3) Industrial: Enfriamiento, Calderas, Agua para el proceso industrial, Construcción, 4) Usos urbanos no potables: Protección contra incendios, Aire acondicionado, Agua para sanitarios, 5) Reutilización potable: Mezcla en el abastecimiento de agua, conexión directa a la conducción del suministro de agua, 6) Ambiental, Recarga de acuíferos: Recarga de acuíferos, Intrusión salina, Control de hundimientos, 7) Ambiental, Aguas Superficiales: Lagos y lagunas, Mejoramiento de humedales, Aumento del caudal ecológico, Acuacultura, Nieve artificial.
CAPÍTULO 2
Existen básicamente dos zonas donde se resalta la práctica de regenerar y reutilizar las aguas
residuales: 1) aquellas zonas continentales donde la precipitación es escasa. Excepto una
pequeña fracción de Brasil, Chile y Argentina donde no se ha encontrado documentación que
soporte esta práctica y 2) las islas donde debido posiblemente a la falta de infraestructura para
la captación, la práctica de reutilización se convierte en una opción para el suministro de agua.
El único caso documentado donde se realiza la reutilización potable directa es en Namibia,
para todos los demás usos existen evidencias de la reutilización de las aguas regeneradas por
varias partes del mundo. La tabla 2.2 resume los usos a los que se destinan las aguas
regeneradas en los países analizados.
Tabla 2. 2 Reutilización de Aguas Residuales en el mundo (Elaboración Propia).
Reutilización Irrigación Usos Urbanos Ambiental
País Agrícola
(1) Jardinería
(2) Industrial
(3)
No Potables
(4) Potables
(5)
Recarga de Acuíferos
(6)
Aguas superficiales
(7) Arabia Saudita Australia China EAU EE.UU. España Francia Inglaterra Israel Italia Japón Jordania Kazajstán México Namibia Sudáfrica Zimbabwe Categorías de la reutilización de aguas residuales municipales: 1) Irrigación agrícola: Irrigación en cultivos, Viveros comerciales, 2) Irrigación en jardinería: Parques, Jardines escolares, Jardines en calles y vías públicas, Campos de golf, Cementerios, Zonas verdes, Jardines residenciales, 3) Industrial: Enfriamiento, Calderas, Agua para el proceso industrial, Construcción, 4) Usos urbanos no potables: Protección contra incendios, Aire acondicionado, Agua para sanitarios, 5) Reutilización potable: Mezcla en el abastecimiento de agua, conexión directa a la conducción del suministro de agua, 6) Ambiental, Recarga de acuíferos: Recarga de acuíferos, Intrusión salina, Control de hundimientos, 7) Ambiental, Aguas Superficiales: Lagos y lagunas, Mejora de humedales, Aumento del caudal ecológico, Acuacultura, Nieve artificial.
De los 23 países donde se encontró alguna referencia sobre la práctica de la regeneración y
reutilización de las aguas residuales, solamente 15 de ellos presentan los datos suficientes
para poder realizar un análisis en el ámbito nacional. La tabla 2.3 presenta los volúmenes
extraídos y reutilizados de 15 países estudiados. Con relación exclusivamente al volumen
reutilizado de agua regenerada, en el ámbito internacional los países con mayor porcentaje
(respecto al universo de estos 15), son México, EE.UU. y Jordania con 31% (1,290 Mm3/año),
30% (1,264 Mm3/año) y 6% (232 Mm3/año), respectivamente (ver figura 2.6).
Sin embargo, estas cifras cambian considerablemente si se analiza el volumen de agua
regenerada y reutilizada contra volumen extraído de las fuentes convencionales. La figura 2.7
29
CAPÍTULO 2
muestra que Kuwait, Qatar, Jordania e Israel son los países donde la reutilización de aguas
residuales es una fuente importante de suministro, ya que llegan a reutilizar con respecto a su
extracción total, el 28.9%, 21.2%, 19.5% y 9.6% respectivamente. Estas aguas regeneradas
son una fuente de suministro para los diferentes usos demandados en el país. Por esto, y al
nivel de nuestro análisis, se podría concluir que a medida que el recurso presenta problemas
de disponibilidad, la regeneración y reutilización de las aguas residuales pasa a ser
considerada como una fuente alternativa significativa en el suministro de agua.
Tabla 2. 3 Volúmenes extraídos y reutilizados de aguas regeneradas en el mundo (Elaboración propia).
Volumen Extraído Volumen Reutilizado País (Mm3/año) Referencia (Mm3/año) Referencia México 94,400 UNESCO, 2003 1,290 CNA, 2002a EEUU 512,000 UNESCO, 2003 1,264 USGS, 1995 Jordania 1,190 UNESCO, 2003 232 Bahri, 2001 España 44,100 UNESCO, 2003 230 Olcinas, 2002 Japón 88,600 UNESCO, 2003 206 Ogoshi et al, 2001 Israel 2,030 UNESCO, 2003 194 Grobicki y Cohen, 1999 Arabia Saudita 23,100 UNESCO, 2003 150 Al-Zubari, 1997 Sudáfrica 14,500 UNESCO, 2003 150 Grobicki y Cohen, 1999 Túnez 3,140 UNESCO, 2003 140 Bahri, 2001 Kuwait 412 Al-Zubari, 1997 119 Bahri, 2001 Qatar 439 Al-Zubari, 1997 93 Al-Zubari, 1997 Emiratos Árabes Unidos 2,062 Al-Zubari, 1997 62 Al-Zubari, 1997 Omar 783 Al-Zubari, 1997 22 Al-Zubari, 1997 Australia 24,900 UNESCO, 2003 18 Grobicki y Cohen, 1999 Bahrain 287 Al-Zubari, 1997 13 Al-Zubari, 1997
Figura 2. 6 Distribución de la reutilización de aguas regeneradas en el mundo (Elaboración
propia).
30
CAPÍTULO 2
Figura 2. 7 Porcentaje de aguas regeneradas reutilizadas con respecto al volumen total de
aguas extraídas (Elaboración propia).
Queda de manifiesto que la regeneración y reutilización de las aguas residuales es cada vez
más relevante, sobre todo en aquellas zonas donde la posibilidad de acceder a otras fuentes
de suministro es cada vez más complicada.
Una buena gestión del agua, donde el intercambio de usos permita sustituir aguas regeneradas
por aguas de fuentes convencionales, permitirá liberar volúmenes de agua para usos
prioritarios como el suministro de agua para el consumo humano, ya que la reutilización de
aguas regeneradas de manera directa o indirecta para el consumo humano sigue incipiente
debido a motivos sanitarios y a la percepción negativa de los consumidores.
Los avances tecnológicos y el abaratamiento de la tecnología permite cada vez más el impulso
de SRRAR; existen indicios de que los costes de regeneración y reutilización, en algunas
zonas, empiezan a ser inferiores a los del transporte de agua procedente de fuentes
convencionales que se encuentran a grandes distancias.
31
CAPÍTULO 2
La regeneración y reutilización de las aguas residuales han encontrado un espacio en los
países con recursos hídricos escasos. En algunos países de África, Oriente Medio y Asia han
pasado a ser una fuente de suministro de gran relevancia, y se percibe un aumento
exponencial, sobre todo con la aplicación de nuevas tecnologías como la ósmosis inversa.
Países como Australia, Sudáfrica, México y los EE.UU. tienen previsto desarrollar, o
incrementar, la reutilización del agua a largo plazo.
A continuación se detalla la información recopilada, analizada y sintetizada para cada uno de
los países que fueron estudiados.
2.4.1 América.
Las experiencias en este continente son básicamente las realizadas en los Estados Unidos de
Norteamérica y en México. Esto probablemente es debido a que tanto el sur de los EE.UU.
como la parte central y norte de México son zonas áridas o semiáridas, lo que favorece el
interés por regenerar y reutilizar las aguas residuales. A continuación se exponen los casos de
estos dos países.
2.4.1.1 Estados Unidos de América.
Es el país con más sistemas de regeneración y reutilización implantados a gran escala, su
incursión en la regeneración y reutilización planificada del agua residual data de 1912, siendo
California el estado pionero en la materia. Según el estudio publicado por el U.S. Geological
Suvey (USGS) en EE.UU. existen 16,428 EDAR’s públicas y 23,700 administradas por otras
entidades, que en conjunto generan 52,652 Mm3/año de aguas regeneradas. (USGS, 1995).
La regeneración y reutilización de aguas residuales se han llevado a cabo para cubrir las
necesidades en todos los usos posibles. De los 53 estados que conforman la Unión Americana,
la reutilización de las aguas regeneradas se practica en 17 estados. En 1995 se reutilizaban, a
escala nacional, 1,264 Mm3/año de aguas regeneradas; este volumen corresponde al 0.23%
del agua extraída para satisfacer las demandas de los diferentes usos. En 5 años este
porcentaje se ha incrementado al 1.5% (Kamizoulis et al. 2003). La tabla 2.4 presenta para
estos 17 estados los volúmenes de agua regenerados y extraídos en 1995. En la figura 2.8 se
puede observar el porcentaje de aguas reutilizadas en cada estado, destacando los estados de
Florida (28%), California (22%), Arizona (21%), Texas (10%) y Maryland (7%).
La figura 2.9 presenta un análisis del porcentaje de reutilización de aguas regeneradas versus
aguas extraídas, como se puede observar, Arizona (2.94%), Florida (1.49%), Nevada (1.04%),
Maryland (0.91%) y Utah (0.87%), son los estados donde existe un mayor uso de aguas
regeneradas con respecto al total de las aguas demandas. 32
CAPÍTULO 2
Cabe señalar que el alto desarrollo económico y tecnológico de este país les ha permitido
convertirse en un referente internacional de los sistemas de regeneración y reutilización de
aguas residuales.
Tabla 2. 4 Estados de los EE.UU. donde se realiza la
reutilización del agua regenerada (USGS, 1995).
Estado Extraído (Mm3/año)
Reutilizado (Mm3/año)
Arizona 9,120 268 California 58,956 277 Colorado 17,725 14 Florida 23,377 348 Georgia 7,475 5 Hawaii 2,479 8 Kansas 6,730 10 Maryland 9,929 90 Nebraska 13,487 1 Nevada 2,954 31 Nuevo México 4,508 7 Carolina del Norte 11,932 2 Pensilvania 12,433 1 Carolina del Sur 7,964 28 Tenesse 12,973 0.1 Texas 38,019 123 Utah 5,729 50
Total en EE.UU. 55,5165 1,264
Figura 2. 8 Distribución de la reutilización de aguas regeneradas en los EE.UU. (USGS, 1995).
33
CAPÍTULO 2
Figura 2. 9 Porcentaje de aguas regeneradas reutilizadas con respecto al volumen total de
aguas extraídas (A partir de información del USGS, 1995).
La tabla 2.5 resume la evolución que ha seguido la regeneración y reutilización de las aguas
residuales en los EE.UU. desde 1912 hasta la fecha. Actualmente la tendencia de sus
investigaciones en este campo se centra en lo relacionado con los usos del agua regenerada y
la salud pública, particularmente con las repercusiones de algunos constituyentes del agua
regenerada como lo son: 1) virus entéricos y otros patógenos, 2) substancias orgánicas
procedentes del vertido de industrias químicas y farmacéuticas, 3) los residuos órgano-
sintéticos no biodegradables producto de la limpieza de las casas, y 4) sales y metales pesados
(Asano, 2002).
Algunos de los SRRAR más significativos se describen a continuación:
Monterey, California. La agencia regional para el control de la contaminación del agua en
Monterey (MRWPCA, por sus siglas en inglés), construyó un SRRAR para regenerar hasta 20
Mm3/año del agua residual de la ciudad de Monterey y las ciudades colindantes. El agua
regenerada es reutilizada para irrigar 5,000 hectáreas de hortalizas del valle de la región. Con
anterioridad a la implantación del sistema, el uso excesivo del acuífero local provocó la
intrusión de agua de mar, originando que los agricultores de la zona se enfrentaran a serios 34
CAPÍTULO 2
problemas de salinidad en el agua extraída del acuífero, que provocaba el deterioro de sus
cosechas (MRWPCA, 2003).
Tabla 2. 5 Ejemplos del desarrollo histórico de la reutilización de agua en los EE.UU. (Asano, 2001). Año Lugar Ejemplo de la reutilización del agua
1912 - 1985 Parque de Golden Gate, San Francisco, California.
Riego de céspedes y abastecimiento de los lagos ornamentales del parque
1926 Parque Nacional del Gran Cañón, Arizona.
En el suministro de agua a los retretes, riego por aspersión de las áreas verdes, agua de enfriamiento y agua para calderas.
1929 Ciudad de Pomona, California. Riego de céspedes y jardines.
1942 Ciudad de Baltimore, Maryland. Reutilización industrial para el enfriamiento de metales en la empresa Acero Bethlehem.
1960 Ciudad de Colorado Springs, Colorado.
Riego de áreas verdes en campos de golf, parques, cementerios y carreteras
1961 Distrito de Agua del rancho Irvine, California.
Irrigación, usos industriales y domésticos, posteriormente se incluyeron el suministro de agua para los retretes en edificios
1962 Distrito sanitario del condado de Los Angeles, California.
Recarga de acuíferos por cuencas de infiltración en el Montebello Forebay
1976 Distrito de agua del condado de Orange, California.
Recarga de acuíferos por inyección directa
1977 Ciudad de San Petersburg, Florida. Riego de parques, jardines escolares y residenciales, campos de golf y en sistemas de aire acondicionado.
1985
Agencia Regional para el Control de la contaminación del Agua de Monterey, California.
Realización del estudio para la reutilización de agua regenerada en agricultura en Monterey. Esta reutilización contempla el riego de cultivos que se consumen en crudo, incluidos alcachofa, apio, brócoli, lechuga, coliflor.
2003
Departamento de Recursos Hídricos de California.
Grupo de trabajo “Recycled Water Task Force”, cuyo objetivo es el de identificar las limitaciones, los impedimentos, y las oportunidades para aumentar el uso de agua regenerada en California.
St Petersburg, La Florida. En esta ciudad funciona desde 1977 un SRRAR para usos publico-
urbanos. La reutilización del agua suministra aproximadamente a 10,000 usuarios incluyendo
9,300 usuarios residenciales. Las aplicaciones incluyen la sustitución del agua potable por
agua regenerada en usos público-urbano como el riego de jardines, como fuente de reserva
para la extinción de incendios, aplicaciones industriales donde el agua regenerada se reutiliza
como agua de enfriamiento de los equipos de aire acondicionado. El SRRAR provee un
promedio aproximado de 80,000 m3/día de agua regenerada. La cantidad utilizada depende de
condiciones climatológicas; por ejemplo en 1993, que fue considerado un año sumamente
seco, se suministraron más que 100,000 m3/día del agua regenerada. El caudal no reutilizado
en usos público-urbanos, aproximadamente unos 70,000 m3/día es utilizado para recargar el
acuífero con el fin de evitar la intrusión salina del agua de mar (Department of Environmental
Protection of Florida, 2003).
Rancho de Irvine, California. El distrito del agua del rancho de Irvine (IRWD) implantó desde
1977 un SRRAR, el cual contempló un sistema de distribución dual. El agua regenerada se
reutiliza para el riego de parques y jardines residenciales (2,000 hectáreas), el riego de cultivos
alimenticios (400 hectáreas), en el suministro para lagos ornamentales, en el abastecimiento de
empresas para el lavado de coches y en usos industriales. IRWD ha establecido, en los nuevos
edificios de oficinas de la ciudad, el uso de agua regenerada para ser reutilizada en el
suministro de retretes. El sistema de conducción dual de IRWD suministra 57,000 m3/día a los
35
CAPÍTULO 2
1,750 clientes, entregando más de 15 millones de m3 del agua regenerada al año (IRWD,
2003).
Santa Clara, California. Las autoridades de la ciudad de San José y del condado de Santa
Clara decidieron suspender el vertido de aguas residuales, aproximadamente 450,000 m3/día, a
los estuarios de la bahía sur de San Francisco para reducir el daño ambiental por el cambio en
la salinidad del ecosistema. Antes de la construcción de un emisario submarino, se ha
construido en el condado de Santa Clara al sur de la bahía de San Francisco un SRRAR para
suministrar agua regenerada a los usuarios urbanos, industriales y agrícolas. En 1998 se puso
en marcha la primera etapa del proyecto con una producción de agua regenerada de 60,000
m3/día (South Bay Water Recycling, 2003).
Central eléctrica De Palo Verde, Arizona. El agua regenerada de la ciudad de Phoenix es
reutilizada para resolver las demandas de agua para el enfriamiento de la central eléctrica de
Palo Verde, localizada a 55 Km al oeste de Phoenix, en el desierto de Sonora. Esta zona
presenta una precipitación media de 175 mm/año por lo que la disponibilidad de agua es
escasa. La central eléctrica tiene una capacidad instalada de producción de 3,810 megavatios.
El SRRAR tiene una capacidad aproximada de 250,000 m3/día para ser utilizados en el sistema
de enfriamiento (Agua Fria Linear Recharge Project, 2003).
Refinería de Petróleo de Chevron, California. El SRRAR de Richmond fue el primer proyecto
importante del distrito municipal de aguas de la bahía este de California (EBMUD's) para la
regeneración y reutilización de aguas residuales en usos industriales. Actualmente el sistema
tiene una capacidad de diseño de 20,450 m3/día, colocando a este SRRAR como uno de los
proyectos de reutilización industrial de mayor envergadura de los EE.UU. La refinería de
petróleo Chevron reutiliza el 63% (unos 12,870 m3/día) en sus torres de enfriamiento (EBMUD,
2003).
Los Ángeles, California. Desde 1962, el distrito de saneamiento del condado de Los Ángeles
ha estado reutilizando el agua regenerada para recargar el acuífero que abastece de agua
potable a la ciudad, mediante la recarga indirecta por diseminación en la superficie. El agua
regenerada era inicialmente el efluente secundario desinfectado; a partir de 1978 se aumentó
la línea de tratamiento mediante la adición de unidades de filtración. La cantidad de agua
regenerada que se infiltra al acuífero representa en promedio el 16% del volumen que
anualmente se recarga en la cuenca. Después de la obtención y análisis de la calidad de las
aguas subterráneas, un comité científico independiente del estado de California, concluyó que
la recarga con agua regenerada del acuífero de Whittier Narrows era tan seguro como el
abastecimiento con agua superficial (LACSD, 2003).
36
CAPÍTULO 2
Condado de Orange, California. Desde 1976, el condado de Orange en California tiene en
funcionamiento el SRRAR conocido como “Water Factory 21”. Este sistema regenera 57,000
m3/día, produciendo un agua regenerada con el estándar de calidad del agua potable, la cual
es inyectada bajo presión al acuífero usado para el suministro de agua potable con el fin de
prevenir la intrusión de agua salada. Después de más de 15 años de controles en la calidad del
agua del acuífero, el condado Orange no ha observado ningún cambio en la calidad del agua
subterránea que ponga en riesgo la salud pública. El sistema se está ampliando actualmente e
incorpora un proceso dual de membranas, la capacidad instalada una vez realizada la
ampliación será de 200,000 m3/día (OCWD, 2003).
Las actuaciones desempeñadas actualmente por el Estado de California sobre las prácticas de
la regeneración y reutilización de aguas residuales, presentan un modelo de gestión más
participativo, donde se ha logrado involucrar a las diferentes partes, es decir, usuarios,
técnicos, especialistas sanitarios, economistas, académicos y a la sociedad. El Gobierno de
California (asamblea de legisladores y poder ejecutivo) aprobaron la creación de un grupo
multidisciplinario denominado “Recycled Water Task Force”, cuyo objetivo es el de identificar
las limitaciones, los impedimentos y las oportunidades para aumentar el uso de agua
regenerada (Katz et al, 2003).
Este grupo está conformado por representantes del gobierno federal, estatal, agencias locales,
entidades privadas, organizaciones ambientales, universidades, con aproximadamente 40
miembros. El grupo incluye a expertos técnicos en la regeneración y reutilización de aguas
residuales, especialistas en salud pública, investigadores de reconocido prestigio internacional,
así como organizaciones ambientales y la comunidad. Este grupo de trabajo ha identificado y
propuesto 26 programas con sus respectivas recomendaciones para lograr aumentar la
regeneración y reutilización de las aguas residuales en California. Estas recomendaciones
tienen que ver con 6 aspectos: 1) técnicos y de salud publica, 2) planeación y distribución de
agua, 3) información publica y educación, 4) regulaciones y permisos, 5) la financiación y 6) los
aspectos económicos.
2.4.1.2 México
Según la Organización Panamericana de la Salud (OPS) en su evaluación de los servicios de
agua potable y saneamiento, América Latina y el Caribe cuentan con aproximadamente 479
millones de habitantes, de los cuales 130 millones (27%) aproximadamente carecen de
conexiones domiciliarias de agua potable, 255 millones (53%) carecen de conexiones al
alcantarillado sanitario y solamente alrededor de 86 millones (18%) están conectados a
sistemas de saneamiento en buen estado (OPS, 2001).
37
CAPÍTULO 2
Se estima que en América latina se vierten anualmente más de 100 millones de metros cúbicos
de aguas residuales domésticas a los cauces receptores. Alrededor de 400 m3/s de aguas
residuales sin tratamiento se vierten a los ríos y lagos, para posteriormente ser reutilizadas
para el riego de 500,000 hectáreas aproximadamente (México 350,000, Chile 16,000, Perú
5,500 y Argentina 3,700) (Peasey et al, 2000). A continuación se hace un análisis de la
situación de la regeneración y reutilización en México.
México está lleno de contrastes, siendo un país con una riqueza en recursos naturales
extraordinaria presenta una grave y enorme desigualdad en la distribución de la riqueza
económica. Tiene una población aproximada de 97 millones de habitantes (INEGI, 2003), 71%
de los cuales se concentran en centros urbanos, ubicados sobre el 2% del territorio nacional
(por ejemplo, la densidad demográfica del distrito federal es de 5,660 personas/km2). El resto
de la población vive en pequeñas comunidades rurales (15 personas/km2). Estas situaciones
provocan la existencia de varios Méxicos; el urbano, que en algunos casos esta altamente
desarrollado y goza de todos los adelantos tecnológicos y el rural, donde ni siquiera las
necesidades básicas han sido satisfechas.
El país cuenta con un volumen promedio anual de 5,125 m3 de agua por habitante, cifra que lo
ubica como un país sin problemas de agua; sin embargo, al efectuar el balance regional
aparecen zonas con marcados déficit. La tabla 2.6 contiene los datos de la extracción bruta
para los diversos usos. Se observa que la agricultura y la industria tienen la demanda suficiente
para absorber el agua regenerada que generan los vertidos municipales.
Tabla 2. 6 Extracción bruta del agua para los diferentes usos en México en el año 2001 (CNA, 2003).
Origen Uso Superficial
(km3) Subterráneo
(km3)
Volumen Total (km3)
Porcentaje de extracción
Agropecuario 36.8 19.6 56.4 78% Abastecimiento público 3.3 6.2 9.5 13% Industria autoabastecida 5.0 1.6 6.6 9% Total 45.1 27.4 72.5 100%
El empleo de acuíferos representa el 38% de la extracción total y es importante mencionar que
el sector que más la emplea es el riego (72% de agua subterránea). Normalmente, este tipo de
agua es considerado de calidad muy alta, y se prefiere preservar para el consumo humano.
Aquí surge un cuestionamiento en relación con el uso de agua de muy buena calidad para
riego con eficiencias tan bajas (del orden del 50%), pudiendo ésta ser sustituida en algunas
zonas por aguas regeneradas. En esta sustitución no sólo se obtiene el beneficio del agua, sino
que además, resulta útil para los cultivos el empleo de aguas regeneradas de origen
domésticos al aportarles materia orgánica, nitrógeno y fósforo. A pesar del agua consumida en
el riego mediante fuentes de abastecimiento convencionales, la irrigación con aguas residuales
es extensa en México; hay cerca de 40 distritos de riego que utilizan aguas residuales, con los
38
CAPÍTULO 2
cuales son irrigadas aproximadamente 280,000 hectáreas (CNA, 2002a). Es importante
destacar que la normativa mexicana permite el riego de cultivos de tallo alto con aguas
residuales (criterio establecido por la OMS) al cual se denomina “riego de cultivos restringidos”;
los responsables de los distritos de riego vigilan que estas prácticas de irrigación con aguas
residuales sin tratamiento, cumplan con solo irrigar aquellos cultivos de tallo alto, como por
ejemplo, el maíz, el trigo o la cebada.
Se estima que en México se producen 200 m3/s de aguas residuales urbanas de las cuales se
tratan actualmente antes del vertido el 23%. La infraestructura de tratamiento a escala nacional
corresponde a 1,018 EDAR’s. De estas solamente funcionan 793 produciendo un caudal de
45.9 m3/s de aguas regeneradas susceptible de ser reutilizado. Los procesos de tratamiento
para los efluentes municipales son diversos, aunque predominan las lagunas de estabilización
y los sistemas de fangos activos (CNA, 2002b).
Con este escenario es posible comprender cómo en México pueden coexistir SRRAR que son
comparables con la vanguardia mundial y, al mismo tiempo, presentar rezagos considerables
en las coberturas de agua potable, alcantarillado y saneamiento.
Ciudad de México. La Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM) con una población de
16.8 millones de habitantes (1.6 millones más de los residentes registrados en 1990) en 1995,
se ubicó como la segunda ciudad más poblada del mundo, siendo superada sólo por Tokio
Japón (INEGI, 2003). La Ciudad requiere de aproximadamente 35 metros cúbicos de agua por
segundo para cubrir las demandas de agua potable. En la tabla 2.7 se presentan las diferentes
fuentes de abastecimiento que suministran agua a la Ciudad de México; el 50% del suministro
procede de fuentes subterráneas basadas en manantiales y pozos profundos ubicados en
puntos estratégicos de la ciudad, los cuales alcanzan ya una profundidad de hasta 450 metros,
mientras que el otro 50% es trasvasado de las cuencas vecinas. Una vez utilizadas, las aguas
residuales son vertidas al sistema de alcantarillado unitario conformado por 2,033 kilómetros de
red primaria y 10,237 kilómetros de red secundaria. El 90% de las aguas residuales
municipales de la ZMVM permanece sin tratamiento y se envía al exterior de la Cuenca del
Valle de México a través del sistema general de drenaje (Pérez, 2003).
Tabla 2. 7 Fuentes de suministro para la Ciudad de México (DGCOH, 2003).
Fuente Porcentaje Caudal
suministrado (m3/s)
Pozos del Valle de México (fuentes Propias) 50% 17.48 Pozos del Valle de México (Fuente Gerencia de Aguas del Valle de México) 8% 2.82 Manantiales 3% 1.0 Sistema Lerma 12% 4.3 Sistema Cutzamala 27% 9.6
T o t a l 100% 35.2
39
CAPÍTULO 2
Las aguas residuales sin tratar se utilizan para irrigar 90,000 hectáreas de cultivos en el Valle
del Mezquital, en el Estado de Hidalgo. La escorrentía que regresa de la irrigación se drena
hacia ríos afluentes del río Pánuco, el cual desemboca en el Golfo de México.
Aproximadamente el 10% de las aguas residuales de la ZMVM son regeneradas y se reutilizan
a escala local en distintos proyectos, tales como la recarga de agua subterránea y la irrigación
del paisaje urbano en la ciudad (Jiménez et al., 2001). El uso de agua residual para riego
agrícola tiene sus orígenes en la construcción de una salida para las aguas residuales del Valle
de México. En el año 1890 se comenzaron a aprovechar estas aguas en la región del Valle del
Mezquital en Tula, Hidalgo, para el riego por anegación de cereales, hortalizas y alfalfa.
Posteriormente, esta región se estableció como el Distrito de Riego 03, ampliándose en la
actualidad al Valle de Alfajayucan en el Distrito de Riego 100, también en Hidalgo. (Arango,
1990)
La Ciudad de México genera 22 m3/s de aguas residuales de los cuales 15 provienen del uso
domestico, 3.5 del sector industrial y 3.5 de los sectores de servicios y comercios. Hay
actualmente 24 plantas de tratamiento, 20 con tratamiento secundario y 4 con tratamiento
terciario, la capacidad instalada es de 6.8 m3/s, sin embargo, actualmente solo se producen 3.0
m3/s de aguas regeneradas (la capacidad instalada de los sistemas de regeneración de la
ciudad de México corresponde al 31% de las aguas residuales que se producen en la ciudad).
El tratamiento secundario de todas estas plantas se realiza mediante líneas de tratamiento
formadas por procesos de sedimentación primaria y tratamiento biológico de fangos activos.
Los tratamientos terciarios están conformados por los procesos de coagulación-floculación,
sedimentación, filtración con arena y desinfección. La tabla 2.8 presenta la descripción de los
sistemas de regeneración de la ciudad de México (DGCOH, 2003).
La infraestructura que se utiliza para suministrar a los usuarios el agua regenerada se ha
desarrollado siguiendo la tendencia natural que la propia demanda ha establecido. La red de
distribución tiene una longitud total de 838 Km; esta red de distribución no esta integrada, en
realidad son subsistemas aislados que surgieron y se extendieron en la zona de influencia de
los SRRAR. Además de esta red se cuenta con 37 tomas llamadas “garzas”, donde se surten
camiones cisterna. La tabla 2.9 describe las características de la infraestructura para la
regeneración y reutilización de las aguas residuales de la ciudad de México.
La reutilización de las aguas regeneradas se realiza principalmente en el riego de parques,
jardines, carreteras y el llenado de los lagos recreativos como el de Chapultepec, Aragón y los
canales de Xochimilco, así como en algunos procesos industriales de enfriamiento y de
limpieza, lavado de automóviles, autobuses de transporte público, los trenes del Metro y la
recarga artificial de los mantos acuíferos. Los porcentajes son los siguientes (Pérez, 2003): 40
CAPÍTULO 2
67% riego de áreas verdes, 16% recarga artificial del acuífero, 10% sector industrial, 5% riego
agrícola y 2% sector comercial (aquí se incluye el lavado de los vehículos de transporte).
Tabla 2. 8 Sistemas de regeneración de las aguas residuales de la Ciudad de México (DGCOH, 2003).
Capacidad en l/s Nombre Instalada Operación Reutilización Inicio de operación
Chapultepec 160 91.9 Ambiental (lago de Chapultepec) y riego de áreas verdes. 1956 Coyoacán 800 203.59 Ambiental (canales de Xochimilco) y riego de áreas verdes. 1958
Ciudad deportiva 230 148.81 Riego de áreas verdes. 1959
San Juan de Aragón 500 237.81 Ambiental (lago de Aragón) y riego de áreas verdes. 1964
Tlatelolco 22 17.75 Riego de áreas verdes. 1965 Cerro de la
Estrella 4000 1,853.1 Riego Agrícola, Ambiental (lago y canales de Xochimilco), riego de áreas verdes, industrial y recarga de acuífero. 1971
Iztacalco 13 10.25 Riego de áreas verdes, Ambiental (lago). 1971 Bosque de las
Lomas 55 17.13 Riego de áreas verdes. 1973
Acueducto de Guadalupe 87 76.34 Riego de áreas verdes e Industrial 1975
H. Colegio Militar 30 N.D. Ambiental (canales de Xochimilco) y riego de áreas verdes. 1981
El Rosario 25 16.16 Ambiental (lago Tezozomoc) y el riego de áreas verdes. 1981 Reclusorio Sur 30 18.6 Ambiental (canales de Xochimilco) y riego de áreas verdes. 1981
San Luis Tlaxialtemalco 150 98.91 Ambiental (canales de Xochimilco). 1989
Abasolo 15 6.88 Ambiental (cacauces de la zona sur – oriente) y agrícola. 1993
Parres 7.5 1.6 Ambiental (cauces de la zona oriente), uso agrícola e industrial. N.D.
Tetelco 15 N.D. Ambiental (cauces de la zona oriente) 1994 San Miguel
Xicalco 7.5 3.94 Ambiental (cauces de la zona oriente) 1994
La Lupita 15 N.D. Ambiental (río Ameca) y uso agrícola. 1994 PEMEX 13 9.10 Riego de las áreas verdes. 1994
Campo Militar No 1 30 25 Riego de áreas verdes. 1994
San Andrés Mixquic 30 30 Riego Agrícola. 1997
San Pedro Atocpan 60 35 Riego Agrícola. 1997
Santa Fe 280 N.D. Riego de áreas verdes y recarga de acuíferos. N.D. San Lorenzo 225 N.D. Riego Agrícola y áreas verdes. N.D.
TOTAL 6,800 2,902 N.D.- No Definido
Tabla 2. 9 Infraestructura para la regeneración y reutilización de
las aguas residuales de la Ciudad de México (DGCOH, 2003). Cantidad Descripción
24 Plantas de Tratamiento 838 Kilómetros de red de distribución. 18 Tanques de almacenamiento con capacidad conjunta de 41,600 metros cúbicos. 22 Plantas de bombeo de agua residual con capacidad conjunta de 2,800 l/s.
Reutilización Industrial. México cuenta con varios ejemplos de reutilización industrial de
aguas regeneradas de origen urbano. La tabla 2.10 presenta algunos de los casos más
exitosos de regeneración de aguas residuales urbanas para su posterior reutilización en la
industria.
41
CAPÍTULO 2
La reutilización en Monterrey data de 1955 y fue la primera experiencia de este tipo en el país.
La empresa Agua Industrial de Monterrey explota un SRRAR que produce 200 l/s y distribuye el
agua a varias industrias. En el estado de México la planta de San Juan Ixhuatepec, S.A.
abastece a los socios industriales con 150 l/s de agua regenerada que capta del Río de Los
Remedios. La termoeléctrica de Tula cuenta con un SRRAR que produce de 850 a 1300 l/s de
agua regenerada, para emplearla en enfriamiento, a partir de las aguas residuales de la ciudad
de México que fluyen por el Gran Canal.
Tabla 2. 10 Sistemas de Regeneración y Reutilización de Aguas Residuales
Urbanas para usos industriales (CNA, 2002a). Caudal m3/s Nombre del
SRRAR Suministro
de agua residual diseño explotación Nivel de
tratamiento Usos del
agua regenerada Precio venta o Recuperación
(pesos/m3) Aguas Inds.
de Monterrey Colector
combinado 0.3 0.2 Secundario Industria siderurgia, papelera y manufactura $4.20
Sn Juan Ixhuatepec
Río de los Remedios 0.15 0.05 Secundario
Industria química, manufactura y metal-mecánica
$7.00
Lechería Emisor Poniente 0.4 0.15 Terciario Energía, sector textil y de manufactura $10.27
Vallejo
Unidad Habitacional Acueducto Guadalupe
0.1 0.085 Secundario Industria papelera, textil y riego áreas verdes $26.23
Crisoba Gran Canal 0.2 0.2 Terciario Industria papelera $5.00 Termoeléctrica
de Tula Gran Canal 1.3 0.85 Terciario Enfriamiento N.D.
PEMEX Salamanca
Descargas al río Lerma 0.75 0.25 Terciario Enfriamiento N.D.
2.4.2 Europa.
El parlamento Europeo y el Consejo de la Unión europea consideran que el agua no es un bien
comercial como los demás, si no un patrimonio que hay proteger, defender y tratar como tal. La
Directiva 2000/60/CE establece un marco de actuación en el ámbito de la política de aguas. El
objetivo de esta directiva es establecer un marco para la protección de las aguas superficiales
continentales, las aguas de transición, las aguas costeras y las aguas subterráneas.
Los objetivos ambientales descritos en el artículo 4 de esta directiva, establecen que los
Estados miembros habrán de proteger, mejorar y restaurar todas las masas de agua superficial
y subterránea. Se establecen una serie de “medidas básicas” y “medidas complementarias”
dentro de las que destaca la eficacia y la reutilización, el fomento de tecnologías de eficiencia
hidráulica en la industria y de técnicas de riego economizadoras de agua, así como una serie
de “estrategias para combatir la contaminación de las aguas”. La Agencia Europea para el
Medio Ambiente (AEMA, 2003) reconoce que durante los últimos 17 años se ha logrado un
avance significativo en materia de saneamiento. Sin embargo, este avance ha sido desigual en
42
CAPÍTULO 2
las distintas zonas que conforman la Unión Europea; la figura 2.10 presenta la evolución en
estos 17 años.
Así pues, el aumento en la capacidad de depuración es significativo para todos los Estados
miembros excepto Suecia, Finlandia y los Países Bajos donde está capacidad ya era alta. El
aumento más significativo está en los países meridionales tales como España y Grecia.
Región Norte: Islandia, Noruega, Suecia, Finlandia. Región Occidental: Austria, Irlanda, Reino Unido, Luxemburgo, Países Bajos, Alemania, Dinamarca. Región Meridional: Grecia, España. Sin información: Liechtenstein, Bélgica, Italia, Francia, Portugal. Figura 2. 10 Evolución de los sistemas de tratamiento de aguas residuales en Europa (AEMA,
2003).
El porcentaje de población con tratamiento terciario ha aumentado desde 1980 en todas las
regiones europeas. En Austria y España, durante los últimos 17 años se ha duplicado la
proporción de cobertura conectada al alcantarillado y saneamiento de las aguas residuales. Sin
embargo, en España solamente alrededor de la mitad de la población trataba sus aguas
residuales antes de 1995.
En los años 80 muchos países occidentales, como los Países Bajos y Austria, trataban la
mayoría de las aguas residuales mediante sistemas de tratamiento secundario. Mientras que,
en países como Finlandia y Suecia el tratamiento de las aguas residuales era hasta un nivel
terciario. Al final de la década de los 80 y durante los años 90, muchos de los países
occidentales construyeron sistemas de tratamiento para la eliminación de nutrientes.
La región mediterránea es la zona que debido a sus condiciones hidroclimatológicas, necesita
incorporar la reutilización del agua dentro del balance de sus recursos hídricos como estrategia 43
CAPÍTULO 2
para la próxima década. No obstante, muy pocos países han explotado el valor del agua
regenerada hasta la fecha (Marecos do Monte et al., 1996, Angelakis et al., 1997). A
continuación se detallan algunos de los proyectos de regeneración y reutilización más
significativos de la Unión Europea.
2.4.2.1 Reino Unido.
La reutilización del agua en el Reino Unido no se aplica a una escala similar a la de los países
mediterráneos; sin embargo, debido a situaciones de escasez en la isla se han iniciado muchos
estudios con la participación de las compañías del agua, la agencia del ambiente, las
universidades y las organizaciones de investigación. Un ejemplo es el proyecto de reutilización
de las aguas residuales para el mantenimiento del caudal del río Chelmer. Una combinación de
circunstancias condujo al condado de Essex, en el sudeste de Inglaterra, a reutilizar las aguas
regeneradas en el uso potable-indirecto: 1) los recursos hídricos limitados, 2) las sequías de
1990 y 1996 en una de las regiones más secas de Inglaterra, y 3) un crecimiento demográfico
debido principalmente a la proximidad del área metropolitana de Londres (Lazarova et al,
2001).
Las fuentes locales (los ríos Chelmer, Blackwater y Stour) y las importaciones de otros
condados, son los recursos utilizados para satisfacer los 410,000 m3/día de agua que el
condado de Essex demanda para abastecer a 1.7 millones de habitantes. Se estima que para
el año 2025 la demanda será de 480,000 m3/año aproximadamente. Para cubrir la demanda a
corto plazo, Essex and Suffolk Water (ESW), con el visto bueno de las Autoridades, desvía
30,000 m3/día de aguas regeneradas del SRRAR de Chelmsford al río Chelmer, que abastece
al embalse de Hanningfield, de donde se extrae agua potable (Lewin et al, 2002).
Actualmente el sistema de regeneración consta de un proceso terciario (reducción de nitratos y
fosfatos) y desinfección con UV antes de verterse al río Chelmer. En condiciones climáticas
normales, las aguas regeneradas se reutilizan entre abril y octubre, aunque, en épocas de
sequía, podría extenderse a todo el año. El éxito del proyecto se debe en buena parte a los
estudios realizados sobre la calidad de las aguas regeneradas y los posibles efectos a medio y
largo plazo sobre la salud de las personas. El proyecto también proporciona información muy
importante para comprender la percepción de la población sobre el uso de agua regenerada
(Lewin et al, 2002).
2.4.2.2 Malta.
Este país Cuenta con 4 SRRAR, tres en Malta y uno en Gozo, con una capacidad total de
90,000 m3/día para regenerar todas las aguas residuales producidas en el país por el año 2000.
La máxima demanda del agua para riego se estima en 60 m3/ha/día (meses de julio y agosto), 44
CAPÍTULO 2
por lo que el área potencial para riego con aguas regeneradas es de 1,500 ha si todas las
aguas regeneradas se reutilizaran para la irrigación. Se consideró el almacenar el agua
regenerada en la época de invierno con el fin de poder aumentar hasta 2,500 has la superficie
irrigada, sin embargo, esta solución es financieramente prohibitiva. Así que, la superficie total
de riego se estima en 2,000 has, de las cuales 500 has son irrigadas con aguas subterráneas y
1,500 has se riegan con aguas regeneradas (AEMA, 2001).
2.4.2.3 Grecia.
Aún siendo un país típicamente mediterráneo, muchas de las tecnologías que se han
implantando en Grecia tienen la influencia tecnológica de los países del norte de la Unión
Europea (UE). Como consecuencia de la Directiva Europea de 1991, referente al saneamiento
de los vertidos municipales, Grecia experimenta un aumento significativo en su cobertura de
saneamiento, a través de varios programas de la UE que han dado soporte financiero para la
construcción de las EDAR’s. Actualmente el país cuenta con 270 EDAR’s de nivel secundario y
con las cuales da servicio al 60% de la población (Tsagarakis et al, 2001).
Se estima que el caudal de aguas regeneradas en Grecia es de 1.65 Mm3/día, de los cuales
0.75 Mm3/día (45%) son producidos por la EDAR de la isla de Psitalia, la cual cubre la mayor
área metropolitana de Atenas. Sin embargo, no se realiza ninguna reutilización planificada de
estas aguas. En 1996, se estimaba llegar a reutilizar del 30 al 60% de las aguas regeneradas
en el año 1999, que proporcionaría el agua necesaria para la irrigación de 20,000 a 60,000
ha/año de cultivos en Grecia (Tchobanoglous y Angelakis, 1996).
2.4.2.4 Francia.
Es un país cuyos recursos hídricos son usualmente abundantes y bien distribuidos, este hecho
hace que la reutilización planificada de las aguas residuales no sea una prioridad nacional. No
obstante, la reutilización de las aguas residuales en el riego es una vieja práctica, cuya
justificación tenía que ver con resolver el vertido de las aguas residuales. Actualmente, el sur
de Francia experimenta cambios en las condiciones locales. Un aumento en las áreas
turísticas, mayor demanda de agua para cubrir los nuevos desarrollos en campos de golf y
urbanizaciones con jardines, así como el desarrollo de varias empresas agrícolas, como la del
maíz, hacen que esta zona empiece puntualmente a presentar déficit de agua (Bontoux y
Courtois, 1996).
Limagne. En esta región los pequeños ríos están en riesgo de secarse debido a las elevadas
demandas de agua para el riego agrícola. Para solucionar este problema, se implantó un
SRRAR en la ciudad de Clermont-Ferrant, con el cual se reutilizan las aguas regeneradas para
45
CAPÍTULO 2
la irrigación de 700 has de maíz, remolacha y alfalfa. Con estas acciones se evita el vertido de
aguas residuales a los ríos de la región evitando de esta manera su eutrofización.
El sistema regenera 50,000 m3/día, mientras que el sistema de reutilización planificada para 51
usuarios agrícolas se estima entre los 18,000 a 24,000 m3/día. De esta manera, las demandas
para el riego en la zona, quedan totalmente cubiertas con el suministro de agua regenerada,
liberándose un volumen de agua que oscila entre los 2.16 y 2.88 millones de m3 durante un año
normal. En el caso de un año seco, el ahorro de agua puede llegar a ser de entre 3.24 y 4.32
millones de m3. Se realiza un estricto control sobre la calidad del agua reutilizada, debido al
riesgo potencial para la salud de los trabajadores que tienen contacto con el agua regenerada
durante el riego. El proyecto fue financiado entre el gobierno, los agricultores y las agencias del
agua, siendo el coste de inversión de 4.7 millones de € aproximadamente (AEMA, 2001).
La Isla de Noirmoutier. La demanda agrícola de la zona, 350,000 m3/año, es cubierta al 100%
con aguas regeneradas. De esta manera, la reutilización de las aguas regeneradas no solo
incrementa la disponibilidad de agua, sino que también previene la contaminación de las zonas
costeras, al lograrse “el vertido cero”. La evaluación técnico-económica demostró que la
reutilización del agua residual en el riego agrícola y de jardinería es la solución más atractiva y
económica para solucionar la escasez de agua y mejorar la calidad ambiental de la isla. La
reutilización potable-indirecta y la desalación por sus altos costes se consideran como
alternativas a largo plazo (Xu et al, 2001 y Lazarova et al, 2001).
2.4.2.5 Italia. La reutilización del agua regenerada en Italia está básicamente enfocada a usos agrícolas; sin
embargo, existen algunos sistemas para la reutilización de aguas regeneradas en la industria y
en el riego de jardines. En los últimos años se ha incrementado la reutilización en las zonas
áridas y semiáridas del sur de Italia, mientras que en el norte (Emilia Romagna, Valle d’Aosta y
Veneto) la reutilización se ha realizado para prevenir la contaminación de los cuerpos
receptores. Algunos de los SRRAR más importantes de Italia son (Barbagallo et al, 2001):
St. Cristophe-Aosta-Quart. Este SRRAR atiende una población de 148,000 habitantes,
produciendo un caudal de 32,600 m3/día de agua regenerada, la cual es reutilizada en el riego
de jardines y en la protección contra incendios.
Emilia Romagna. En la zona costera. Se ha implantado un SRRAR cuyos objetivos son la
reutilización agrícola y el cuidado del medio ambiente, este sistema produce 450,000 m3/día de
agua regenerada que se destina para el riego de 400 ha de huertos, evitando la posible
eutrofización de la masa de agua por el vertido de las aguas regeneradas.
46
CAPÍTULO 2
Toscana. En esta región existen dos importantes SRRAR para cubrir las demandas de agua en
la industria. El SRRAR de Piombino produce 10,000 m3/día de agua regenerada que son
reutilizados en el enfriamiento de una industria del acero, mientras que, en Prato se reutilizan
aproximadamente 3.9 Mm3/año procedentes del SRRAR del municipio, para cubrir las
demandas del distrito industrial textil; la reutilización de las aguas regeneradas es para
satisfacer las demandas de agua en el proceso de producción.
Cagliari. En la región de la Cerdeña. Es una zona que ha experimentado en los últimos años
serios problemas por la falta de agua, sobre todo después de la sequía de 1990 a 1995, año en
el que el gobierno italiano declaró la emergencia por sequía e inició un programa para
solucionar el problema. Dentro de las acciones emprendidas se implantó un SRRAR para
regenerar las aguas residuales de Cagliari y sus suburbios. La capacidad instalada del sistema
es de 165,000 m3/día e incluye el almacenamiento en pequeños embalses para disponer del
agua regenerada cuando ésta sea demandada por el ciclo agrícola.
Sicilia. En esta región es muy común la reutilización de las aguas regeneradas sin ninguna
planificación. Desde hace varios años el agua regenerada de la pequeña ciudad de
Grammichele produce 1,500 m3/día que reutiliza para la irrigación de huertas de cítricos. Varios
municipios cercanos a Grammichele, como Caltagirone, Mineo, S. Michele y di Ganzaria, tienen
planes para la reutilización de aguas regeneradas municipales en usos agrícolas.
Recientemente el gobierno de Sicilia ha autorizado y financiado, con el soporte de la Unión
Europea, el proyecto de reutilización de las aguas residuales de Palermo, que produce 280,000
m3/día de agua regenerada, y el de la ciudad de Gela, que cuenta con dos SRRAR que
abastecen un depósito cuya capacidad es de 5 millones de m3. Con todos estos casos el
gobierno siciliano pretende irrigar varios miles de hectáreas agrícolas.
2.4.2.6 España
El trabajo realizado por Olcina (2002), recoge un análisis de la gestión de los recursos hídricos
en España, y en particular los recursos no convencionales, el autor realiza un profundo y
minucioso análisis de las condiciones que actualmente existen en España sobre la
regeneración y reutilización de las aguas residuales.
Este autor considera que el consumo efectivo de agua en España es de 20,783 Hm3/año de los
cuales 14,559 Hm3/año retornan a los cauces receptores. Por otra parte se depuran 2,500
Hm3/año de los cuales se reutilizan planificadamente 230 Hm3/año.
La figura 2.11 presenta la ubicación los municipios donde se llevan a cabo acciones de
regeneración y reutilización planificada de las aguas. Existen en la actualidad identificadas más
de 100 actuaciones de reutilización directa. La reutilización agrícola es el aprovechamiento más 47
CAPÍTULO 2
extendido (89% del volumen total, frente al 6% de usos recreativos y campos de golf, 2% de
usos municipales, 2% para requerimientos ambientales y 1% de usos industriales). Las
instalaciones están ubicadas, sobre todo, en las islas y zonas costeras mediterráneas con
escasez de recursos hídricos; fundamentalmente las confederaciones hidrológicas del Júcar y
el Segura, tal y como muestra la figura 2.12. Estas zonas son, además, las que parecen
presentar mayores potencialidades para su desarrollo futuro (MMA, 2000).
La tabla 2.11 describe las principales acciones que en materia de regeneración y reutilización
de las aguas residuales se efectúan en España, una mención especial merece la regeneración
y reutilización de las aguas residuales de la ciudad de Vitoria.
Figura 2. 11 Municipios con instalaciones de regeneración y reutilización
planificada de las aguas residuales (MMA, 2000).
Figura 2. 12 Volúmenes de reutilización directa en cada
confederación hidrográfica (MMA, 2000). 48
CAPÍTULO 2
Tabla 2. 11 Actuaciones destacadas de reutilización de las aguas regeneradas en España (Olcina, 2002).
Lugar Descripción Vitoria-Gasteiz
- Plan de recuperación y reutilización integral de las aguas residuales (EDAR Crispijana) por las comunidades de regantes de Arrato (12.4 Hm3/año) y Noreste (12.4 Hm3/año)
Almería - Depura 32 Hm3, previsto para el 2010, 40 Hm3. - Plan de reutilización del Bajo Andarax (15 Hm3/año). Riego de 3,281 ha. Aguas depuradas de
Almería. - Plan de ordenación del territorio de la comarca de Poniente (9.6 Hm3/año), riego de 23,382 ha. 11
estaciones depuradoras (4 sistemas de desalación) Tenerife - Plan director para la reutilización de las aguas de Santa Cruz en el valle de San Lorenzo, valle de
Güimar y valle Guerra. - Se utilizaran 6 Hm3/año para el riego de 750 ha. (80% plataneras) - Conducción de 60 km.
Gran Canaria - Reutilización de 6 Hm3/año para uso agrícola a partir de efluentes depurados en la depuradora del sureste.
Madrid - Riego de los parques de Madrid a partir del empleo de aguas residuales depuradas de la EDAR La China (terciario)
- 25,498 m3/día (9.3 Hm3año) para el riego de 295 ha. Costa Brava - El Consorci de la Costa Brava lleva a cabo actuaciones de reutilización (2,4 Hm3/año) en varios
frentes: o 3 Campos de Golf (0.5 Hm3/año) o Riego de huertas de los alrededores de Platja d’Aro y Lloret de Mar y de la explotación
de cavas de Castillo de Perelada. o Restauración de la laguna de Cortalet en el Parque Nacional de Aiguamolls de
l’Empordà (0.7 Hm3/año) Tarragona - Reutilización de aguas depuradas en el Parque recreativo Port Aventura (6 Hm3/año). Valencia - Reutilización de aguas para riego agrícola de la EDAR de Pinedo (terciario)
o 31 Hm3/año para riego de 1,650 ha de l’Horta Sud o 100 Hm3/año para la restauración del Parque de la Albufera de Valencia (previsión)
Alicante - 66 Hm3 (régimen de concesión) - Volumen medio reutilizado: 44 Hm3/año - Potencialmente reutilizable sin concesión: 54 Hm3/año - Entidades beneficiadas:
o Comunidad de regantes de Alicante (3 Hm3/año) o Comunidad general de regantes ARALVI (7 Hm3/año) o Canal del Bajo Algar (4.6 Hm3/año) o Comunidad general de Usuarios del Alto Vinalopó (0.8 Hm3/año)
El plan de Reutilización Integral de las aguas residuales de la ciudad de Vitoria-Gasteiz
persigue la reutilización de 20 Hm3 anuales. Los usos a los cuales se aplica la reutilización son:
1) el riego de 10,000 ha de cultivos sin ninguna restricción (8 Hm3) y 2) la sustitución de
caudales ecológicos en los ríos (12 Hm3). Esta reutilización alternativa de caudales, permitirá a
Vitoria-Gasteiz resolver sus problemas de abastecimiento de agua pues con estas acciones ha
duplicado su disponibilidad, a la vez que podría producirse un incremento de energía eléctrica
de 1,200,000 € al año (López et al. 1998).
Otros importantes proyectos en los últimos años son los realizados en Tenerife para destinar
las aguas regeneradas en el riego agrícola (Aguiar, 1999), en la Costa Brava (Sala y Serra,
1998), en la Costa del Sol (Marzo, 1998), en Tarragona (Aragonès, 1988), en Andalucía para
reutilizar el agua residual municipal (Blancas et al., 1997) y en Málaga para el riego agrícola
como en la zona del Campo de Dalias (Iglesias, 1997).
2.4.3 África.
En muchos países de este continente, como Marruecos y Argelia, más de la mitad de las
estaciones de tratamiento de aguas residuales no están funcionando correctamente debido a la
49
CAPÍTULO 2
carencia de mantenimiento. Esta situación tiene como consecuencia efectos negativos en el
medio ambiente y riesgos a la salud pública por la reutilización de estas aguas residuales sin
tratamiento en usos agrícolas. Las experiencias se presentan en los países del Norte y Sur de
África, coincidiendo con las zonas de menor precipitación. A continuación se presentan los
casos de Túnez, Egipto, Zimbabwe, Sudáfrica y Namibia.
2.4.3.1 Túnez.
La mayoría de los habitantes de los grandes centros urbanos en Túnez tienen acceso a un
adecuado sistema de saneamiento. La cobertura del alcantarillado urbano es del 78%,
vertiéndose 240 Mm3 de aguas residuales al año, de los cuales 140 Mm3 (58%) son
regenerados en 61 EDAR’s; de éstas, alrededor de 41 tienen una capacidad menor a los 3,500
m3/día y 10 sobrepasan los 10,000 m3/día. Cinco SRRAR están situados en el área de Túnez,
produciendo cerca de 62 Mm3/año que corresponde al 44% del efluente regenerado del país.
Varios de los SRRAR están situados a lo largo de la costa para prevenir la contaminación del
mar. Las aguas residuales municipales son principalmente domésticas, alrededor del 88%, y
los SRRAR son básicamente hasta un nivel secundario. Los planes de saneamiento consideran
regenerar 290 Mm3 en el año 2020, que será aproximadamente igual al 18% de los recursos
disponibles de agua subterránea (Pescod 1992, Bahri 2001).
La práctica de la regeneración y reutilización de las aguas residuales en Túnez, que se realiza
desde la década de los 60, está considerada como una parte integral del control de la
contaminación, pues se protegen las áreas costeras y cuerpos receptores sensibles, y como
fuente potencial de agua y fertilizantes para la agricultura. Se reconocen tres fases evolutivas
de la regeneración y reutilización de las aguas residuales en Túnez. Estas fases son (Bahri,
2001):
En una primera etapa el agua regenerada se reutilizó para el riego de fruta cítrica. Ejemplo de
ello son los huertos cítricos de Soukra (600 ha). El motivo de la reutilización de las aguas
regeneradas era el de reducir el impacto de la intrusión del agua salada debido al bombeo
excesivo de las aguas subterráneas.
Como segunda fase en los años 80’s, la reutilización de del agua regenerada se implemento
para el riego agrícola y paisajístico, proyectos experimentales para la recarga de acuíferos y el
desarrollo de humedales. Durante esta fase se regeneran aproximadamente 35 Mm3 al año
para ser reutilizados en el riego.
La tercera etapa, se inició en 1997 tiene como finalidad diversificar la reutilización del agua
regenerada en otros usos distintos al agrícola, tales como aplicaciones municipales,
industriales, y ambientales. 50
CAPÍTULO 2
El uso del agua regenerada en Túnez para regar está restringido, por lo que se prohíbe el riego
de cultivos que se consumen en crudo. Los principales cultivos regados con agua regenerada
son: forrajes (alfalfa, sorgo, bersín, etc.) (45.3%), árboles frutales (frutos cítricos, uvas,
aceitunas, melocotones, peras, manzanas, granadas, etc.) (28.5%), cereales (22.4%), y
cosechas industriales (remolacha) (3.8%). El 57% del riego con agua regenerada esta
tecnificado. Se tiene el objetivo de irrigar con agua regenerada entre 20,000 y 30,000 ha., es
decir, entre el 7 y 10% de la superficie total de riego del país, de los cuales 14,500 has
corresponden a los alrededores de la capital. Se tiene proyectado un nuevo SRRAR para la
ciudad de Túnez "el proyecto de Tunis-West" con una capacidad de diseño en el año 2026 de
224,200 m3/día (82 Mm3/año).
2.4.3.2 Egipto.
En Egipto la producción de aguas residuales se estima en 4,930 Mm3/año. Existen 22 EDAR’s
y se encuentran en construcción 150 EDAR’s. Este país prohíbe el uso del agua regenerada,
sin importar su nivel de calidad, para el riego de cultivos que se consumen en crudo; es por
este motivo que el agua regenerada se utiliza para el riego de cultivos que no puedan ser
contaminados, como por ejemplo la producción de madera. Algunas comunidades en Egipto
utilizan las aguas residuales crudas o regeneradas para irrigar los bosques. Con esta
producción se cubren los consumos locales de leña y madera. Los SRRAR de El-Gabal, El-
Asfar y El-Berka en el Cairo producen aguas regeneradas de nivel terciario que pueden ser
reutilizadas con seguridad en el riego de árboles, para la producción de madera, así como para
otras plantaciones. Desde 1994 el gobierno egipcio impulsó un programa de replantación de
árboles en las áreas urbanas con el riego de aguas regeneradas (FAO, 2002).
2.4.3.3 Zimbabwe.
La ciudad de Harare cuenta con tres SRRAR de filtros biológicos convencionales y cinco
SRRAR tipo lagunar, donde se regeneran las aguas residuales de la ciudad. Las aguas
regeneradas de los sistemas lagunares son reutilizadas para el riego de parques y jardines.
Cada día se destinan 100,000 m3 de agua regenerada para el riego de céspedes y 90,000
m3/día se vierten en los ríos para mantener los caudales ecológicos. Las aguas regeneradas
que se vierten en el río para su posterior reutilización, llegan a los embalses antes de la
extracción para someterlas nuevamente al tratamiento de potabilización, de tal forma que se
realiza una reutilización indirecta en usos potables. Menos del 5% del suministro de la ciudad
es agua regenerada. No obstante, la regeneración y reutilización de las aguas residuales es
una de las prioridades de la ciudad; por esta razón se están retirando progresivamente los
filtros biológicos convencionales y sustituyendo por un tratamiento biológico de eliminación de
nutrientes. Los fangos estabilizados se destinan a usos agrícolas (Lewin et al, 2002).
51
CAPÍTULO 2
2.4.3.4 República de Sudáfrica.
Sudáfrica es un país relativamente seco con una precipitación promedio anual de 483 mm,
comparados con los 735 mm de los EE.UU., o con el promedio mundial que se encuentra en
los 860 mm de lluvia. Además debe tenerse en cuenta que en Sudáfrica la precipitación es muy
irregular a lo largo de todo el territorio; por ejemplo, en la costa Este la precipitación se
encuentra en torno a los 50 mm contra los 2,500 mm de lluvia que se presentan en las
montañas de las regiones del Sureste y Suroeste del país. Estas condiciones favorecen el
interés por implantar SRRAR (Odendaal, 1991).
Las 33 ciudades más grandes de este país producen en su conjunto 1.23 millones de metros
cúbicos al día de aguas residuales, de los cuales se regeneran y reutilizan en la agricultura el
16.1% (198,600 m3/día), en la generación de energía el 8.7% (107,700 m3/día) y en el uso
industrial 7.1%. (87,200 m3/día); de estas ciudades destacan por su importancia:
Pretoria. Capital administrativa de Sudáfrica, es la ciudad con mayor población e
industrialización del país, produciendo el 50% del Producto Interior Bruto. El SRRAR
denominado Complejo Pretoria-Witwatersrand-Vereeniging (PWV-Complex) regenera 641,200
m3/día que corresponde al 52% del volumen producido por las 33 ciudades. La reutilización del
agua regenerada se lleva a cabo en usos agrícolas, industriales y para la producción de
energía (Odendaal y Van Vuuren, 1991).
Port Elizabeth. El 86% de las viviendas cuentan con conexión al alcantarillado y el agua
residual es conducida hasta el SRRAR, estimándose que diariamente se producen 92,880 m3
de aguas regeneradas, cuyo tratamiento es de fangos activados convencionales.
Aproximadamente 4,644 m3/día (5%) de las aguas regeneradas se reutilizan con fines
industriales y para riego. Se tiene planeado que en el año 2020 este porcentaje llegue hasta el
40%. Aunque actualmente el agua regenerada no se destina al consumo, se estima que para el
año 2020 el 30% del agua potable de la ciudad se obtendrá a partir de aguas regeneradas. Es
importante destacar que el 97% de los biosólidos producidos por el SRRAR (aproximadamente
15,000 toneladas al año) se utilizan para fabricar ladrillos, mientras que el 3% restante se vierte
controladamente (Lewin et al, 2002).
2.4.3.5 Namibia.
Namibia es referente internacional por ser un país pionero en la reutilización directa para el uso
potable de las aguas regeneradas. Windhoek, la capital de Namibia, se sitúa en las montañas
centrales del país, colindando al Este con el desierto de Kalahari y al Oeste con el desierto de
Namib. La fuente superficial más cercana es el río de Kavango a 750 Km de distancia. En
1968, y como resultado de las fuertes sequías, fue construido con una capacidad inicial de 52
CAPÍTULO 2
4,800 m3/día el primer SRRAR para usos potables directos del mundo. El SRRAR de Windhoek
en Namibia es un caso de estudio desde hace casi 30 años. Originalmente dicho sistema no
fue diseñado para la reutilización potable directa, pero las condiciones áridas que imperan en la
zona han forzado a realizar modificaciones al diseño original con el fin de producir agua
regenerada que pueda servir de suministro de agua potable, siendo económicamente más
viable regenerar que trasportar agua de fuentes convencionales de lugares más lejanos
(Odedaal, 1991).
Este SRRAR ha producido constantemente agua de calidad potable durante los últimos 30
años. El sistema ha sido ampliado en varias ocasiones, contando en la actualidad con una
tecnología de doble membrana y una capacidad instalada de 21,000 m3/año. Dependiendo de
la situación climatológica, la aportación de agua regenerada al sistema de abastecimiento de la
ciudad ha variado desde un 4% hasta un 31% del total suministrado. El agua regenerada se
mezcla con agua potable producida por la Estación Potabilizadora de Goreangab antes de la
distribución; en épocas de extrema sequía la mezcla máxima es de 1:1. En promedio desde
1968 la proporción de la mezcla ha sido de 1:3.5 (Van der Merwe y Haarhoff, 1996).
Aunque el SRRAR de Windhoek ha demostrado que la reutilización potable directa es factible,
el efecto a largo plazo de la reutilización potable directa en la salud humana sigue siendo un
interrogante y una preocupación. El efecto de varios productos químicos presentes en el agua
regenerada deberá ser evaluado para verificar que no existe riesgo a la salud pública. Otra
preocupación importante es la posible presencia de trazas de compuestos orgánicos presentes
en las aguas residuales y que no pueden ser eliminados por las tecnologías actuales. Por estas
razones y quizás otras, como por ejemplo la dificultad de la aceptación pública, la reutilización
potable directa de las aguas regeneradas municipales debe tomarse con cautela y
consecuentemente, se debe considerar como la última opción deseable para solucionar los
problemas de suministro para el consumo humano (Odendaal y Hattingh, 1991).
2.4.4 Asia
La reutilización planificada de las aguas regeneradas en este continente se lleva a cabo
básicamente en las islas y las zonas áridas y semiáridas, identificándose 4 zonas principales:
1) las islas como Japón y Chipre, 2) la zona central de Asia (parte de China y los países del
Cáucaso), 3) los países cercanos al mediterráneo y, 4) los países de la península árabe, Arabia
Saudita, Kuwait, Bahrein, Qatar, los Emiratos Árabes Unidos, Omán, y la república de Yemen.
Estos países, excepto la república de Yemen, constituyen el Consejo de Cooperación del Golfo
(GCC). A continuación se presentan las experiencias de Japón, Chipre, China, Kazajstán,
Israel, Jordania, Kuwait, Emiratos Árabes Unidos y Arabia Saudita.
53
CAPÍTULO 2
2.4.4.1 Japón.
Tras la 2ª guerra mundial, Japón realiza grandes inversiones para la reconstrucción de sus
redes de alcantarillado y la construcción de sus sistemas de saneamiento de aguas residuales,.
En 1951 implanta un programa de regeneración y reutilización de aguas residuales con el fin de
abastecer a la industria papelera de Tokio. De acuerdo con las estadísticas de 1997, se
destinaron aproximadamente 28 billones de dólares para la planificación y construcción de
2,585 sistemas de alcantarillado y SRRAR, lo cual representó aproximadamente el 0.7% del
Producto Interior Bruto de Japón (Ogoshi et al, 2001).
En 1997, 163 SRRAR públicos en Japón suministraron agua en 192 zonas. Adicionalmente uno
de los mayores logros que Japón ha realizado en la regeneración y reutilización de aguas
residuales ha sido la creación de sistemas in-situ, es decir, individualmente en 1,475 edificios
se han instalado SRRAR para el suministro de agua en retretes, así como para el riego de
jardines. El volumen anual reutilizado es aproximadamente de 206 Mm3. La tabla 2.12 describe
la situación actual de los sistemas de regeneración y reutilización de aguas residuales en el
Japón.
Tabla 2. 12 Estado actual de la reutilización del agua en Japón (Ogoshi et al, 2001).
Uso Aplicación Objetivos y motivación Número
de SRRAR
Volumen anual
(x 106 m3) Conservación de agua y reducción de flujos de aguas residuales, permitiendo una capacidad de expansión en áreas densamente pobladas de SRRAR 36 3
Suministro de agua para retretes
De SRRAR in-situ 1475 71 Derretido de nieve Para la limpieza de nieve en calles y carreteras 24 15.3
Publico-Urbano
Limpieza Depende, cuando es menos costoso que el suministro de agua de primer uso 49 11.2
Ambiental Uso ambiental
Para cubrir las necesidades de flujos en los cauces dentro de las zonas urbanas “un uso estético del agua”, publicidad del uso de los SRRAR en la protección ambiental. 55 63.9
Proceso Depende, cuando es menos costoso que el suministro de agua de primer uso 6 12.6 Industrial
Enfriamiento Depende, cuando es menos costoso que el suministro de agua de primer uso, protección ambiental 33 8.9
Riego de cultivos Depende del agua de abastecimiento 16 15.9 Agrícola Siembra de árboles Depende, cuando es menos costoso que el suministro de
agua de primer uso 90 0.5
otros Por ejemplo, para la eliminación de polvo en la construcción de obras. 47 3.6
SRRAR 192 135 Sub-total SRRAR in-situ 1,475 71 TOTAL 1,667 206
54
La figura 2.13 representa la distribución de los diferentes usos a los que se destina el agua
regenerada. De esta información se destaca que en Japón se reutiliza el 49% del total de sus
aguas regeneradas para el uso público-urbano (riego de plantas de ornato, jardines, parques,
áreas de golf y en algunas localidades para las evacuaciones en los retretes), un 31% en usos
ambientales (aumento de caudal en los ríos), 10% para la reutilización industrial (proceso y
CAPÍTULO 2
enfriamiento) y solamente un 8% en la reutilización agrícola, presentándose una situación
contraria al resto de los países donde la reutilización mayoritaria es el uso agrícola e industrial.
Figura 2. 13 Distribución de la reutilización del agua regenerada en Japón (Ogoshi et al, 2001).
La tabla 2.13 presenta tres ejemplos de los SRRAR de mayor envergadura implantados en el
Japón se describen las líneas de tratamiento, la calidad del agua obtenida, la capacidad
instalada y las longitudes de conducción, así como el precio de venta. Como se puede apreciar,
la reutilización del agua en Japón no es barata; el 80% del precio del agua potable es el criterio
generalmente aplicado para establecer el precio del agua regenerada. Los costes de
producción del agua regenerada en la ciudad de Fukuoka son de 2.01 USD/m3 superior a los
1.88 USD/m3 que cuesta el agua potable, pero en promedio el precio del agua regenerada es
de 2.99 USD/m3, 20% menor que el del agua potable que se sitúa en los 3.73 USD/m3.
Tabla 2. 13 Ejemplos de SRRAR a gran escala en Japón (Ogoshi et al, 2001).
Localidad
Año de arranque
Tratamiento
Calidad de agua regenerada, mg/l
excepto coliformes UFC/ml
Capacidad de suministro, m3/d, y
longitud de conducción
Principales reutilizaciones
del agua regenerada
Precio del agua
regenerada1, $/m3
Chiba Prefecture Proyecto del reciclaje de agua en el Nuevo Centro de Makahari. Octubre 1989.
Fangos Activados, coagulación química, filtración, ozonificación y cloración
Coliformes ND.2, Cloro residual 1.4, DBO 1, DQO 4.8, SS 1, color 5, N-total 15, P-total 0.06
Máxima 4,120 Prom. 2,372 Tuberías de acero 100-300 mm de diámetro. Longitud de la tubería 2.76 Km.
Suministro de agua para retretes, limpieza, usos ambientales y ornamentales
1.75 para usos comerciales, y 0.88 para usos públicos.
Ciudad de Kobe Proyecto del reciclaje de agua en la Isla de Rokko. Abril 1986.
Fangos Activados, filtración, ozonificación y cloración
Coliformes ND., Cloro residual 0.04, DBO 5, DQO 10.1, N-total 31.8, P-total 0.58
Máxima 2,100 Tuberías de PVC y acero 5-300 mm de diámetro. Longitud de la tubería 6 Km.
Suministro de agua para retretes, riego de parques, limpieza,
1.67 para usos comerciales y 1.00 para clientes particulares.
Ciudad de Fukuoka. Proyecto de reciclaje de agua. Junio 1980
Fangos Activados, filtración, ozonificación y cloración
Coliformes ≤ 10, Cloro residual 3.1, DBO 3, DQO 7.1, SS ≤ 2, turbidez 1, color 4, olor ND, pH 7.5, N-total 20, P-total 0.97
Máxima 4,500 Tuberías de Hormigón o resina epóxica 75-300 mm de diámetro. Longitud de la tubería 48 Km.
Suministro de agua para retretes, riego de parques.
2.97 en 1997, y 2.99 en 1998.
(1) Tasa de conversión 120 Yen equivale a 1 dólar, (2) ND = No Detectado.
55
CAPÍTULO 2
2.4.4.2 Chipre.
Actualmente se producen al año alrededor de 40 millones de m3 de aguas residuales en toda la
isla de Chipre. De este volumen, solamente 16 millones de m3 se están regenerando,
principalmente en la provincia de Lefkosia donde se encuentra la ciudad de Nicosia capital de
Chipre. Las demandas domésticas e industriales van en aumento y son prioritarias frente al uso
agrícola; este hecho ha motivado la reutilización de aproximadamente 11 millones de m3 al año
de aguas regeneradas para el riego agrícola, con el fin de liberar volúmenes de agua de
fuentes convencionales para cubrir las demandas domésticas e industriales que requieren de
un agua de mejor calidad. Lo que ubica al agua regenerada como la principal fuente de
suministro para la agricultura en el futuro (AEMA, 2001).
2.4.4.3 China.
Desde los años 80 China ha realizado esfuerzos para regenerar y reutilizar sus aguas
residuales. En 1999 China generaba 12,800 Mm3/año de aguas residuales, de este caudal se
regeneraban 4,081 Mm3/año (el 31%) en 398 EDAR’s; de éstas 272 son sistemas biológicos.
Actualmente las aguas regeneradas se reutilizan principalmente en la agricultura, la industria,
usos público-urbanos y ornamentales, así como en usos ambientales. Un gran número de
ciudades regenera y reutiliza sus aguas residuales. Por ejemplo, las aguas regeneradas de
Gaobeidian son la segunda fuente de suministro de la ciudad; el agua es reutilizada en los
procesos industriales, para el riego de jardines y para el lavado de calles, lográndose un ahorro
de 100 Mm3/año. El SRRAR tiene una capacidad de 470,000 m3/día, la producción actual es de
300,000 m3/día de los cuales 200,000 m3/día son destinados a usos ambientales en el
mantenimiento del lago Gaobeidian; además se suministra agua para el enfriamiento de la
central eléctrica. Los 100,000 m3/día restantes son sometidos a un tratamiento avanzado y
reutilizados en procesos industriales, usos ornamentales y agua para usos urbanos no potables
(Yue y Xingcan, 2001).
En el año 2001 se amplió la capacidad de reutilización en usos público-urbanos no potables de
las aguas regeneradas de la ciudad de Tianjin. Seis sistemas de reutilización han sido puestos
en operación, reutilizando un total de 115,000 m3/día; los sistemas de reutilización son: 1) en el
distrito residencial de Meijiang (para retretes y riego de jardines), 2) en el riego agrícola del
condado de Jinghai, 3) para el sistema de enfriamiento de la central eléctrica de
Chentangzhuang 4) el mantenimiento del caudal ecológico del río del weijinhe, 5). En el parque
Chenglin (usos público-urbanos no potables y ornamentales) y 6) para el sistema de lavado de
vehículos (Yanbo, 2001).
56
CAPÍTULO 2
2.4.4.4 Kazajstán.
En este país se están implementado SRRAR, ejemplo de ello es el proyecto desarrollado por el
Instituto de Gestión del Agua de Kazajstán que contempla la reutilización de las aguas
regeneradas de la ciudad de Almaty. El agua residual de esta ciudad, 40 Mm3/año
aproximadamente que tienen una composición 80% doméstica y 20% industrial, es regenerada
mediante un tratamiento biológico. El efluente es conducido hasta el lago de Sorbulak, cuya
capacidad es de 1,022 Mm3 y su superficie de 62 km2, siendo uno de los mayores de Asia
Central. Con el agua almacenada se estima que se pueden regar 45,000 ha de zonas
altamente secas. En los últimos años el área cultivada ha disminuido en un 51%; esta
tendencia podría cambiarse utilizando las aguas regeneradas para el riego de forrajes (Karajeh
et al, 2000).
2.4.4.5 Israel.
En Israel, la normativa permite a partir de 1965 el uso de efluentes procedentes de tratamientos
secundarios para el riego de cosechas (con excepción de las que se consumen crudas).
(Shelef et al., 1994). La tabla 2.14 resume las diferentes fuentes de suministro disponibles y las
demandas por sectores en Israel. En el año 1995 el 35% del agua demandada se empleaba
para el suministro de los usos urbanos e industriales, mientras que el 65% restante era utilizado
por la agricultura.
Tabla 2. 14 Disponibilidad y demandas de agua por sectores (Friedler, 2001).
Recursos de agua 1995 (x 106 m3) Demanda de agua 1995
(x 106 m3) Agua fresca 1,600 Urbano e industrial 700 Irrigación con agua fresca 900 Agua salobre 180 Agua residual 220 Irrigación con agua salubre y residual 400
Total 2,000 Total 2,000
La proyección de la disponibilidad y demandas para el año 2010, que se presenta en la tabla
2.15, contempla el significativo aumento en la reutilización de aguas residuales que será
destinado con fines agrícolas. Aumenta también el porcentaje de demandas para usos urbanos
e industriales hasta un 44%, mientras que las demandas en el uso agrícola disminuyen un
10%, situándose en el 56%.
La concepción que el gobierno israelí ha tenido para desarrollar el balance hidráulico dentro su
Plan de Aguas es muy interesante pues, a diferencia de otros balances hídricos donde sólo se
proporciona la información relativa a las cantidades disponibles, el balance de las aguas en
Israel es novedoso al conjugar la cantidad disponible con la calidad de las aguas, lo que da una
mayor realidad de la disponibilidad que existe dependiendo del uso al que se destine el agua
(Shelef y Azov, 1996). 57
CAPÍTULO 2
Tabla 2. 15 Proyección de la disponibilidad y demanda por sectores para el año 2010 (Shelef, 1991).
(x 106 m3) (x 106 m3) Grado de Calidad * Grado de Calidad * Recursos de agua
1 2 3 Total Demanda de agua
1 2 3 Total
Agua subterránea 950 160 - 1,110 Municipal y doméstico 770 - - 770 Agua superficial 700 - 60 660 Industrial 155 40 25 220 Agua residual - - 420 420 Agrícola 675 120 455 1250 Total disponible 1,650 160 480 2,290 Perdidas - 50 - - - 50
Total suministrado 1,600 160 480 2,240 Total demandado 1,600 160 480 2,240 (*) Grado de calidad: 1 para todos los usos incluido el consumo humano, 2 aguas salobres, 3 calidad solamente para el riego.
La tabla 2.16 presenta algunos ejemplos de SRRAR con diferentes alcances implantados en
Israel, de los cuales destacan de manera significativa los proyectos inter-regionales de Haifa y
Tel Aviv. El SRRAR de Haifar conlleva la conducción a lo largo de 28 Km desde la depuradora
hasta el punto de reutilización en terrenos de cultivo del Valle de Jeezrael.
El SRRAR de Dan es el mayor sistema de regeneración de Israel. Produce diariamente
330,000 m3 de aguas regeneradas a partir de las aguas residuales generadas por ocho
aglomeraciones (una población aproximada de 2 millones de personas), incluida la región de
Tel Aviv-Jaffa. El agua se regenera mediante un sistema de fangos activos convencionales, un
proceso de nitrificación-desnitrificación y la conducción a las cuencas de recarga. El agua
regenerada se envía a cuatro zonas de infiltración para recargar capas freáticas de la costa
(sistema SAT, Tratamiento Suelo-Acuífero). Mediante este sistema, el agua se filtra lentamente
en la arena, favoreciendo así la adsorción, la degradación biológica de nutrientes y los
intercambios de iones. En promedio, el agua permanece dos meses en el acuífero; después es
extraída por bombeo y conducida por tubería hasta el desierto de Negev, 87 km al sur de Tel
Aviv, donde se almacena en seis depósitos con una capacidad total de 510,000 m3 antes de
reutilizarla para el riego agrícola (15,000 ha). El proyecto, operativo desde 1989, requirió una
inversión de 227 millones de euros en concepto de unos costes de tratamiento y de distribución
de 0.12 y 0.4 €/m3 respectivamente (Friedler, 1999).
Tabla 2. 16 Ejemplos de SRRAR implantados en Israel (Friedler, 2001).
Región / Localidad Capacidad (x 106 m3/año) Alcance
Getaot Kibbutz ∼ 0.14 Local Gedera Council ∼ 1.5 Local Jeezrael Valley ∼ 8 Regional Ciudad de Greater Haifa ∼ 25 Inter-Regional Ciudad de Greater Tel Aviv City ∼ 130 Inter-Regional
El tratamiento de aguas residuales ha sido considerado por este país como una “nueva” fuente
de agua y ha sido incorporado al balance hidráulico de la región. Este “nuevo” recurso puede
sustituir a las fuentes convencionales de suministro y ser usado para la agricultura u otros usos
donde no se requiere de agua de alta calidad. Israel actualmente reutiliza mas del 65% del total 58
CAPÍTULO 2
de las aguas residuales municipales producidas en el país, y tiene planeado reutilizar en la
próxima década más del 90% (Juanico y Friedler, 1999).
2.4.4.6 Jordania.
Las aguas residuales producidas en Jordania son del orden de los 232 Mm3/año. En el año
2000 este país contaba con 50 SRRAR que en su conjunto regeneraban 72 Mm3/año. El 85%
de esta agua regenerada es reutilizada para el riego de 10,700 ha, lo que corresponde al
18.5% de la superficie total de riego de Jordania (Saghir, et al, 2000).
La mayor parte del agua regenerada es vertida y almacenada para ser reutilizada en el riego y
la recarga de acuíferos. Sin embargo, en algunos lugares como King Talal, Wadi Shueib y
Kafrein, utilizan estos almacenamientos para el suministro de agua, por lo que se realiza en
una pequeña proporción la reutilización indirecta para usos potables. Por otra parte, la
reutilización planificada directa para usos potables se ha incrementado desde 1985, aunque es
muy limitada reutilizándose actualmente alrededor del 2%. El gobierno Jordano considera la
regeneración y reutilización de las aguas residuales una prioridad, motivo por el cual ha
establecido por ley que cualquier proyecto para la implantación de una EDAR debe ir
acompañado de estudio de factibilidad técnico-económica de reutilización de las aguas
regeneradas (Barhi, 2001).
Por ejemplo, el SRRAR de Amman, compuesto por un sistema lagunar cuya capacidad es de
170,750 m3/día, provee de aguas regeneradas al Valle del río de Jordania para su reutilización
agrícola. Las aguas regeneradas son mezcladas con aguas superficiales en el embalse de King
Talal para irrigar terrenos de cultivo aguas abajo. Las aportaciones de agua regenerada al
embalse constituyen entre el 15 y el 80% de la capacidad de almacenamiento; estas acciones
permiten la siembra en invierno y el riego de cultivos perennes (Barhi, 2001).
2.4.4.7 Kuwait.
Su principal fuente de suministro es el agua de mar, desalando anualmente un volumen de 240
Mm3, esencialmente para satisfacer las demandas de agua potable (el 95% del agua para
consumo humano es derivada de la desalación). Las extracciones de aguas subterráneas
suponen un volumen de 120 Mm3/año y la regeneración y reutilización de aguas residuales
unos 52 Mm3/año (Al-Zubari, 1997).
Kuwait cuenta con un total de tres SRRAR, cuyas líneas de tratamiento comprenden los
procesos de fangos activos, filtración en arena y desinfección con cloro. Estos tres sistemas
llevan a cabo la regeneración de las aguas residuales del país, entre el 65 al 80% del agua
59
CAPÍTULO 2
potable abastecida, que corresponde a un volumen anual aproximado de 103 Mm3/año. Se
estima que se reutiliza el 10% del total de agua regenerada en el riego de 1,700 ha de cultivos,
equivalentes aproximadamente al 25% de la superficie total irrigada de Kuwait (Barhi, 2001).
2.4.4.8 Emiratos Árabes Unidos.
Los Emiratos Árabes satisfacen sus demandas de agua principalmente de fuentes
subterráneas, de los cuales se extraen 1,615 Mm3/año de agua, que corresponden al 78% de
los recursos hídricos demandados. Además se desalan 385 Mm3/año y se regeneran y
reutilizan 62 Mm3/año de aguas residuales lo que supone el 3% del agua utilizada (Al-Zubari,
1997). A continuación se presentan los casos de las ciudades de Abu Dhabi y Sharjah.
Abu Dhabi. Esta ciudad ha crecido rápidamente pasando de menos de 5,000 personas en los
años 50 a más de 650,000 personas al día de hoy. Abu Dhabi y las ciudades colindantes
consumen más de 350,000 m3/día de agua de mar desalada. Todas las aguas residuales de la
ciudad son bombeadas a un único SRRAR en Mafraq, a 40 Km del centro de la ciudad. Los
responsables del municipio de Abu Dhabi han desarrollado una estrategia para regenerar el
100% de todas las aguas residuales; el objetivo es obtener una calidad de agua tal que permita
su reutilización para el riego de parques, jardines y terrenos agrícolas dedicados al cultivo de
forrajes. Esto ha permitido que la ciudad de Abu Dhabi presente importantes zonas verdes a
pesar de las altas temperaturas y una escasa precipitación anual. El agua regenerada
contempla el tratamiento secundario, la filtración con arena y la desinfección con cloro.
Aproximadamente se producen 200,000 m3/día de agua regenerada para ser utilizada en el
riego de los espacios verdes de la ciudad. El crecimiento de las zonas verdes ha sido tal que en
la época de verano existe escasez de agua regenerada; esta situación ha llevado a los
responsables del municipio a implementar métodos más eficientes de irrigación y a sustituir la
vegetación por plantas de baja demanda de agua (UNEP, 2003).
Sharjah. Como Abu Dhabi, Sharjah en los Emiratos Árabes Unidos confía en la desalación del
agua de mar como su fuente primaria para el abastecimiento de agua. La estación para la
desalación se ubica en la central eléctrica de Al-Layyah y produce aproximadamente 95,000
m3/día. Sharjah ha emprendido un programa de regeneración del agua residual que le permita
ampliar sus espacios verdes. El municipio contempla la creación de 500 hectáreas de zonas
verdes, de las cuales ya se han plantado 150. El SRRAR tiene una capacidad actualmente de
100,000 m3/día y está integrado por un proceso de fangos activos, filtración con arena por
gravedad y desinfección con cloro. El agua regenerada es bombeada y conducida por 3 Km de
tubería hasta unos tanques de almacenamiento elevados en Samnan. A partir de este punto el
sistema de distribución para el riego de las zonas verdes de la ciudad funciona por gravedad
(Water Technology, 2003).
60
CAPÍTULO 2
2.4.4.9 Arabia Saudita
Este país se abastece de agua mediante fuentes convencionales y alternativas. La principal
fuente de abastecimiento es el agua subterránea, con un total de 17,000 Mm3/día, que
corresponde al 95% del suministro. Mediante la desalación se producen 795 Mm3/día (el 4%
del suministro) y finalmente se reutilizan 150 Mm3/día de aguas regeneradas, que
corresponden al 1% del total de recursos abastecidos. Las aplicaciones del agua regenerada
son el riego agrícola y forestal, los usos recreativos, el riego de jardines y parques, la recarga
en cuencas de infiltración y la inyección directa para la recarga del acuífero (Al-Zubari, 1997).
Ejemplos de estos SRRAR son los implantados en las ciudades de Riad y Medina que a
continuación se describen.
Riad. Ciudad ubicada en el centro de Arabia Saudita, en una región sumamente árida, alberga
a 3.8 millones de habitantes. Debido a la escasa precipitación, esta ciudad se abastece con la
desalinización del agua de mar (65%) y la extracción de aguas subterráneas (35%). La
cobertura del alcantarillado es del 35% aproximadamente y el SRRAR es de nivel terciario con
una producción de agua regenerada aproximada de 370,307 m3/día. En la actualidad se
reutilizan 129,607 m3/día, de las cuales el 91% se destinan al riego y el 7% a sistemas de
refrigeración. Sin embargo, la estrategia metropolitana de desarrollo de Riad propone reutilizar
hasta el 50% de las aguas regeneradas en usos público-urbanos en el año 2021 (Lewin et al,
2002).
Medina. Esta ciudad recibe cada año a millones de peregrinos musulmanes durante el “Haj”.
En 1985 el riego con agua regenerada, pero no desinfectada, de cultivos cercanos a la ciudad
fue prohibido para evitar el riesgo de transmisión de enfermedades gastrointestinales, debido al
consumo en crudo de vegetales y hortalizas. En la actualidad está restringido el riego con
aguas regeneradas de cultivos que se consumen crudos. Desde 1988 se mejoro el SRRAR de
Medina y actualmente cuenta con un proceso de fangos activos, filtración con arena y
desinfección con cloro; la reutilización del agua regenerada se efectúa en usos público-urbanos
(Pescod 1992).
2.4.5 Oceanía 2.4.5.1 Australia. Este país, debido a sus condiciones climatológicas y de escasez de agua, ha emprendido en
los últimos años acciones muy importantes para la regeneración y reutilización de aguas
residuales. Entre estas acciones destaca el ambicioso plan estratégico para la regeneración y
reutilización de aguas residuales de Queensland (QWRS). En este plan se enfatizan las
61
CAPÍTULO 2
ventajas económicas, ambientales y sociales de invertir en los SRRAR, tanto por el sector
público, como el privado (QWRS, 2001).
Los objetivos del plan estratégico incluyen reformas legislativas, desarrollar normas que
establezcan los criterios de calidad del agua regenerada para su posterior reutilización,
estimular la participación de la comunidad en este tipo de proyectos, fomentar la investigación,
establecer proyectos de demostración, y crear centros de capacitación e información para los
responsables de los SRRAR.
El QWRS se desarrolla dando primordial importancia a la participación social, pues considera
esta participación como una de las piezas claves para el éxito del plan. Se busca consultar a
los representantes de la comunidad, a las asociaciones industriales, a las instituciones
educativas, y a las agencias de agua locales y estatales. Actualmente, se encuentran
implantados y en funcionamiento varios SRRAR en Australia, entre los que destacan:
Virginia. La ciudad de Adelaide al sur de Australia, cuenta con un SRRAR que produce hasta
30 millones de m3/año de agua regenerada; esta agua es reutilizada en los terrenos de cultivo
de Virginia, al norte de la ciudad, con el fin de regar cosechas hortícolas. El SRRAR cuenta con
un proceso de separación por aire disuelto (DAF) y tiene una capacidad instalada de 120,000
m3/día (Marks, 1998).
Rouse Hill. Una de las aplicaciones más destacadas en Australia es la reutilización de agua
regenerada en usos público-urbanos; un ejemplo de ello es el proyecto de Rouse Hill, al
Nordeste de Sydney. Este proyecto contempla un sistema de distribución dual de agua
regenerada, en una primera fase suministrará agua a 100,000 personas en 35,000 casas. Este
proyecto vislumbra dar servicio a 300,000 personas. Este SRRAR permite abastecer a esta
zona residencial agua que sustituye el uso de agua potable en la evacuación de retretes y el
riego de jardines privados (Sydney Water, 2003).
Bahía de Homebush. En esta bahía sede de los Juegos Olímpicos de Sydney, se encuentra
instalado un SRRAR que suministra hasta 7,000 m3/día de agua regenerada para cubrir las
demandas de agua en usos no potables, como por ejemplo el suministro de retretes, y el riego
de jardines públicos y privados (200 casas residenciales). El sistema cuenta con un proceso de
microfiltración y ósmosis inversa, con lo cual se obtiene un agua de alta calidad. Este sistema
reduce en aproximadamente unos 850,000 m3/año la extracción de agua dulce de las fuentes
convencionales de abastecimiento (Anderson, 2001).
Central eléctrica de Eraring. Desde el SRRAR de Dora Creek, las aguas regeneradas son
bombeadas hasta la Central Eléctrica de Eraring en los lagos de Macquarie, aproximadamente
a 100 Km al norte de Sydney. La central da un tratamiento de acondicionamiento al agua
62
CAPÍTULO 2
regenerada mediante microfiltración, ósmosis inversa y desmineralización, con lo cual se
obtiene una alta calidad (agua purificada). Esta agua regenerada es reutilizada para abastecer
la caldera que genera el vapor para las turbinas de la central eléctrica. Substituyendo
aproximadamente un millón de m3/año de agua potable (Cole, 1994).
2.5 Conclusiones.
En aquellas regiones donde los recursos hídricos son abundantes, la reutilización de las aguas
residuales, ya sean sin tratamiento previo o regeneradas, se da de una manera habitual.
Debido a los fenómenos de dilución, asimilación y dispersión en las masas de agua, los
contaminantes son minimizados o estabilizados, a tal grado que cuando las aguas son
extraídas para algún uso, éstas cumplen con la calidad necesaria para ser utilizadas.
La situación se complica en aquellos lugares donde la disponibilidad de agua es baja, pues ello
conlleva que los fenómenos antes mencionados no logren alcanzar una calidad del agua
aceptable, y por lo tanto, los usos del agua empiecen a restringirse. Es en estas condiciones
que la gestión del agua, entendida esta como una gestión integral, sostenible, eficiente,
equitativa y por cuenca, cobra importancia para el buen uso del recurso. Es en esta gestión
integral del agua, donde debe considerarse tanto la cantidad disponible, como la calidad que
presenta el agua para poder ser utilizada.
El término aguas regeneradas, que cada día cobra mayor fuerza, tiene que ver simplemente
con la búsqueda de la aceptación social de estas aguas, pues desde el punto de vista técnico,
y siempre desde el ámbito de las aguas residuales, efluente tratado, aguas tratadas y aguas
regeneradas son sinónimos.
Actualmente, la regeneración y reutilización planificada de las aguas residuales son entendidas
como un plan general, científicamente organizado y con frecuencia de gran amplitud, cuya
finalidad es la utilización del agua regenerada en uno o varios usos específicos. Tanto la
regeneración como la reutilización pueden ser desarrolladas desde el responsable del vertido,
en un ámbito meramente local, hasta establecerse lineamientos, programas y estrategias de
ámbito nacional.
La evidencia internacional sobre la práctica de la regeneración y reutilización de aguas
residuales es muy extensa, sin embargo, esta información se encuentra muy dispersa.
Asimismo destaca la falta de información documental sobre la regeneración y/o reutilización de
las aguas residuales en los países en vías de desarrollo.
Es significativo la existencia de varias corrientes que investigan sobre este tema sin que
confluyan en un foro u organización común. Se perciben dos grupos de profesionales muy 63
CAPÍTULO 2
definidos, por un lado una corriente de la ingeniería civil, particularmente de la sub-disciplina de
la ingeniería sanitaria y por otro lado la ingeniera agrícola, esta ultima relacionada con la
reutilización para ese uso en particular.
Por otro lado, la información reciente en el ámbito de la regeneración y reutilización de las
aguas residuales es muy diversa, tanto en la forma como en el fondo. Esto provoca
distorsiones en la información que suelen ser a priori engañosas.
Por ejemplo, a pesar de la existencia de un Sistema Internacional de Unidades, en el terreno
de la regeneración y reutilización de las aguas residuales este sistema no es utilizado pro todos
los expertos. La primera complicación que existe al revisar la literatura especializada es la
diversidad de las unidades en que son expresados los caudales regenerados y/o reutilizados.
Así pues nos podemos encontrar con caudales expresados en litros por segundo, metros
cúbicos por año o galones por día, hasta unidades tan localistas y particulares como las
utilizadas en California, el acre-pie por año.
Por otra parte, es muy común expresar el beneficio de regenerar y reutilizar las aguas
residuales como un porcentaje del total de las aguas residuales producidas. Sin embargo, esto
es correcto bajo una visión de saneamiento, pero no cuando se habla de considerar a la
regeneración y reutilización de aguas residuales como una fuente alternativa de
abastecimiento.
Es decir, lo adecuado sería comparar el agua regenerada y reutiliza con respecto al total de los
recursos hídricos utilizados en una determinada unidad de gestión. De esta manera se podrá
observar la repercusión que tiene la regeneración y reutilización de aguas residuales como una
fuente alternativa de abastecimiento.
Finalmente la investigación realizada demuestra que existen dos zonas donde la práctica de la
regeneración y reutilización de las aguas residuales es evidente: 1) aquellas zonas
continentales donde la precipitación es escasa y 2) las islas, donde debido posiblemente a la
falta de infraestructura para la captación la reutilización se convierte en una opción para el
suministro de agua. Así pues para estas dos regiones, existe una gran cantidad de literatura
reciente que expone casos de estudio sobre la práctica de regenerar las aguas residuales y su
posterior reutilización en todos los usos en los que se utiliza en agua, incluido el uso para
consumo humano de forma directa.
64
CAPÍTULO 2
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68
Capítulo 3 La Planificación de Sistemas de
Regeneración y Reutilización de Aguas Residuales.
3.1 Introducción
La planificación prospectiva nos ofrece una alternativa para la gestión organizada de proyectos
cuyo análisis puede ser aplicado a todo tipo de proyectos o situaciones (Ackoff, 1983). La figura
3.1 muestra las etapas a seguir en este tipo de planificación.
En la primera etapa, correspondiente a la presentación de la realidad, se debe realizar un
diagnóstico de la situación tal cual es, y de ser posible con la mayor información en relación
con la historia o antecedentes existentes respecto al objeto de estudio; esto nos permite
visualizar un futuro deseado (etapa 4). Para alcanzar este estado, es necesario hacer un
análisis de los recursos materiales, económicos y humanos con los que se cuenta. Esta
situación normalmente corresponde al “estado ideal” que en general no puede ser fácilmente
alcanzable, por lo que es necesario visualizar un futuro factible (etapa 3) y de acuerdo con los
medios con los que se cuente para alcanzarlo, poder seleccionar el futuro (etapa 5).
Trabajando con estas etapas, en forma sucesiva y en algunas ocasiones paralelamente, se
llega a la definición y estructuración del proyecto, cuya evaluación nos permite llegar a la etapa
de decisión o acción (etapa 6).
Figura. 3. 1 Paradigma de la planificación prospectiva ( Ackoff, 1983).
69
CAPÍTULO 3
La planificación para la concepción e implementación de los Sistemas de Regeneración y
Reutilización de Aguas Residuales (SRRAR) debe combinar los pasos que normalmente se
asocian tanto para el abastecimiento de agua, como para el saneamiento (Asano, 1998).
Dentro de la planificación de los SRRAR existen varias corrientes que proponen diversas
metodologías para realizar esta planificación.
No obstante todas ellas coinciden en que debe existir una estrategia organizada que permita
gestionar este tipo de sistemas, donde desde un principio se plantee con objetividad las metas
a alcanzar, los medios disponibles para obtenerlas y que permita evaluar exhaustivamente
todas las opciones disponibles para seleccionar la alternativa más adecuada.
En el presente capítulo se analizan las publicaciones que sobre la planificación de los SRRAR,
son consideradas como un referente en el contexto internacional. El análisis comprende la
revisión de las diferentes metodologías aplicadas en la planificación de estos sistemas.
Las metodologías técnicas para la planificación de proyectos enfocados a la regeneración y
reutilización del agua son analizadas a detalle y comparadas con una metodología para la
evaluación de proyectos genérica, pero a su vez, que considera un enfoque económico del
mismo, donde el objetivo es determinar el beneficio social o privado de realizar proyectos de
regeneración y reutilización de aguas.
Así mismo, se realiza un examen más minucioso de los avances realizados en los últimos años
de la información existente, para lo cual, hemos decidido agrupar el análisis de las
metodologías para la planificación de proyectos en cinco aspectos: 1) legales, 2) técnicos, 3)
sociales, 4) ambientales y 5) económicos.
3.2 Metodologías para la planificación de proyectos en regeneración y reutilización de las aguas residuales.
En la literatura las metodologías para la planificación de SRRAR son escasas. Básicamente
existen tres corrientes que desarrollan el tema a profundidad:
1) Takashi Asano y colaboradores, quienes han desarrollado una metodología basada en
su gran mayoría bajo una perspectiva de la ingeniería y visualizada para ser aplicada
en países desarrollados.
2) Banco Mundial, quienes desarrollan una metodología con visión multidisciplinaria e
interdisciplinaria, dirigida básicamente a países en vías de desarrollo, y
3) Perri Standish-Lee quien continúa la escuela de Takashi Asano pero dando mayor
importancia a los aspectos sociales, legales y de mercado.
70
CAPÍTULO 3
A continuación se analizan con detalle cada una de estas metodologías.
3.2.1 Una perspectiva desde la ingeniería. Takashi Asano y Colaboradores
La metodología para la planificación e implantación de proyectos de reutilización de agua
residual ha sido descrita y documentada por este investigador durante la última década, siendo
sus principales trabajos: Asano y Mills (1990), Asano (1991), Asano y Levine (1996), Asano
(1998) y Asano (2001). A continuación se presenta una síntesis de estos trabajos.
Desde el punto de vista de la ingeniería, un proyecto de regeneración y reutilización de aguas
residuales ideal es aquel que contempla integrar las necesidades del tratamiento de agua
residual así como las del suministro de agua. Para lo cual, es necesario planificar la
regeneración de aguas residuales y su reutilización en los siguientes aspectos:
• Evaluar las necesidades del tratamiento de aguas residuales y su disposición.
• Conocer el suministro de agua y la evaluación de la demanda
• Desarrollar un análisis minucioso de mercado del agua regenerada
• Elaborar un análisis técnico y económico de las alternativas, y
• Desarrollar un plan de implantación, apoyado en un análisis financiero
En los Estados Unidos de Norteamérica, se dan dos tendencias que fomentan el cambio en la
visión de abordar los proyectos de regeneración de aguas residuales y su reutilización:
1. Estándares cada vez más estrictos para el vertido de las aguas residuales, y
2. La disminución de la disponibilidad de los recursos hídricos por la competencia
creciente de las demandas de agua.
Típicamente la planificación de la regeneración y reutilización de agua se desarrolla a través de
tres estrategias: (1) la planificación a escala conceptual, (2) La investigación preliminar de
viabilidad, y (3) la planificación a detalle.
Inicialmente para realizar la planificación a un nivel conceptual, es preciso visualizar el grado
de regeneración al que se desea llegar, para lo cual, se han identificado 7 categorías para la
reutilización de aguas regeneradas, las cuales se resumen en la tabla 3.1.
Si la concepción parece ser válida, una investigación preliminar de viabilidad consistirá en
(Asano, 1991):
71
CAPÍTULO 3
Tabla 3. 1 Categorías de la reutilización de aguas regeneradas y sus restricciones. (Asano, 1991) Categorías de la reutilización de aguas
residuales municipales Restricciones potenciales
Irrigación agrícola
Irrigación en cultivos Viveros comerciales
Efectos por la calidad del agua, particularmente, sales, sólidos y cultivos. Comercialidad de cultivos y aceptación pública.
Irrigación en jardinería
Parques Jardines escolares Jardines en calles y vías públicas Campos de golf Cementerios Zonas verdes Jardines residenciales
Concernientes a la salud pública, relativo a microorganismos patógenos (bacterias, virus y parásitos). Contaminación de aguas superficiales y subterráneas si no se gestiona correctamente el agua regenerada. Aceptación pública.
Reutilización industrial
Enfriamiento Calderas Agua para el proceso industrial Construcción
Constituyentes del agua regenerada relativos a la corrosión, crecimiento biológico y residuos. Concernientes a la salud pública, particularmente la transmisión por el aerosol de microorganismos patógenos en el agua de enfriamiento y microorganismos patógenos en varios procesos de agua.
Recarga de acuíferos
Recarga de acuíferos Intrusión salina Control de hundimientos
Trazas de compuestos orgánicos en el agua regenerada y sus efectos tóxicos. Sólidos disueltos totales, metales y microorganismos patógenos en el agua regenerada.
Usos recreativos / ambientales
Lagos y lagunas Mejoramiento de humedales Aumento del caudal ecológico Acuacultura Nieve artificial
Concernientes a los riesgos en la salud pública por bacterias y virus. Eutrofización por nitrógeno y fósforo. Estéticos incluido el olor.
Usos urbanos no potables
Protección contra incendios Aire acondicionado Agua para sanitarios
Concernientes a la salud pública debido a la trasmisión de microorganismos patógenos por aerosoles. Efectos de la calidad del agua en la corrosión, crecimiento biológico y residuos. Potencial riesgo en el cruce de conexiones con los sistemas de agua potable.
Reutilización potable Mezcla en el abastecimiento de agua
Conexión directa a la conducción del
suministro de agua.
Trazas de compuestos orgánicos en el agua regenerada y sus efectos tóxicos. Estéticos y de aceptación pública. Concernientes a la salud pública en la transmisión de microorganismos patógenos incluidos los virus.
1. Desempeñar una evaluación de mercado, como por ejemplo, identificar un mercado
para el agua regenerada y determinar las condiciones más apropiadas para el
mercado.
2. Evaluar la existencia de los abastecimientos de agua y los vertidos de aguas
residuales, los medios y posibilidad de desarrollo de algunas alternativas preliminares
que puedan dar servicio a una parte o a todo el mercado y las necesidades técnicas,
así como los requerimientos de calidad.
3. Desarrollar o identificar las alternativas no relacionadas con la facilidad para regenerar,
tal como el tratamiento de las aguas residuales para verterlas en la masa de agua o la
construcción de depósitos de almacenamiento para el suministro de agua, con los
72
CAPÍTULO 3
cuales pueda compararse contra la opción de la regeneración y reutilización del agua
residual; y
4. Desempeñar una selección preliminar de las alternativas de regeneración del agua,
que consideren los requerimientos técnicos, económicos, las ventajas financieras,
comerciabilidad del agua regenerada, y otras restricciones, como la protección a la
salud pública.
Muchos proyectos se proponen originalmente con un sólo propósito teniendo inevitablemente
más ventajas de las preconcebidas. Si los múltiples beneficios y beneficiarios se reconocen al
principio, los planificadores podrían aprovecharse de opciones disponibles adicionales tales
como compartir la responsabilidad y los costes de los proyectos, y de esta forma alcanzar el
balance de beneficios óptimo (es decir, la obtención del máximo beneficio).
La clave en la tarea de la planificación de proyectos en regeneración y reutilización de aguas
residuales, es encontrar los clientes potenciales que desean y saben del uso de agua
regenerada. La aproximación a esta tarea, se basa en la comercialización del agua regenerada
que depende de dos factores (Asano y Mills 1990):
1. La finalidad del proyecto: El proyecto puede tener como objetivo solamente el
tratamiento y disposición de las aguas residuales, o el objetivo se centra en la
obtención de una fuente alternativa de suministro de agua.
2. Opciones del usuario: El usuario decide libre y voluntariamente consumir el agua
regenerada, o el usuario debido a ciertas condiciones se ve obligado al consumo de
agua regenerada.
Finalmente, si la investigación preliminar es positiva, se realiza una última fase que consiste en
desarrollar una planificación mas detallada que arroje todos los elementos de decisión, la tabla
3.2 reseña las necesidades que deberán ser cubiertas para el desarrollo de un plan de
regeneración y reutilización de aguas residuales.
3.2.2 Una perspectiva multidiciplinaria. Banco Mundial
Por otro lado, el Banco Mundial (Kalbermatten y colaboradores, 1982, Khouri, y colaboradores,
1994 y Marinio y Boland 1999) en sus publicaciones para la reconstrucción y el desarrollo,
propone una metodología para la planificación en proyectos de reutilización del agua residual,
la figura 3.2 muestra el esquema conceptual de esta metodología.
Estos autores establecen una estrategia multidisciplinaria para la planificación de proyectos en
reutilización, y cómo los técnicos, especialistas en salud, sociólogos, y economistas deben
coordinarse.
73
CAPÍTULO 3
Tabla 3. 2 Descripción de las necesidades de un plan para la regeneración
de aguas residuales y su reutilización. (Asano, 1991) 1. Características de la zona de estudio: geografía, geología, climatología, situación de los acuíferos y
las aguas superficiales, usos de la tierra, crecimiento poblacional.
2. Características y necesidades del suministro de agua: jurisdicción de las agencias del agua, cantidad y calidad de los abastecimientos, descripción de las mejores alternativas, tendencias de los usos del agua, necesidades futuras, administración y problemas del agua subterránea, costes actuales y futuros del agua potable, subsidios y precios a los clientes.
3. Características y necesidades del agua residual: jurisdicción de las agencias del agua, descripción
de las mejores alternativas, cantidad y calidad de los efluentes tratados, variaciones estacionales y horarias del flujo y calidad del agua residual, necesidades futuras, necesidades de tratamiento para controlar los constituyentes que afecten la reutilización, descripción y existencias de reutilización (usuarios, cantidades, convenios contractuales de precio).
4. Requerimientos de tratamiento: para el vertido y reutilización, otras restricciones: requerimientos
relativos a la salud pública y calidad del agua, requerimientos de calidad del agua para usos específicos, controles de uso en el área.
5. Clientes potenciales de reutilización del agua: descripción del procedimiento para el análisis de
mercado, inventario de los usuarios potenciales para la reutilización y resultados de usuarios encuestados.
6. Análisis de las alternativas de proyecto: costes de capital, explotación y mantenimiento, viabilidad
técnica, análisis económico, análisis financiero, análisis energético, impactos en la calidad del agua, aceptación pública y de mercado, impactos en los derechos a terceros, impactos sociales y ambientales, comparación de alternativas y selección.
a. Alternativas de tratamiento b. Alternativas de mercado: basado en los diferentes niveles de tratamiento y zonas de
servicio c. Alternativas de trazado en la conducción d. Alternativas en la localización de almacenamientos del agua regenerada y sus opciones e. Alternativas de suministros de agua fresca f. Alternativas para el control de la contaminación del agua g. Alternativa de mantener el estado actual (no realizar proyecto)
7. Plan recomendado: descripción de las necesidades propuestas, criterios de diseño preliminar,
proyección de costes, descripción de los potenciales usuarios y compromisos, cantidad y variabilidad de la demanda de agua regenerada en relación con la suministrada, confiabilidad de los abastecimientos y necesidades para respaldar el suministro de agua, implantación del plan, operatividad del plan.
8. Plan de construcción y financiamiento y el programa de ingresos: recursos y tiempos de
financiamiento para el diseño y construcción, política de precios del agua regenerada, costes de asignación y beneficios entre suministro de agua y las propuestas para el control de la contaminación, proyección de futuros usos del agua regenerada, precios del agua fresca, costes del proyecto de regeneración, costes unitarios, precios unitarios, financiamiento total, subsidios, costes a fondo perdido y, análisis de sensibilidad al cambio de condiciones.
Los autores de esta metodología argumentan que una tecnología puede fallar técnicamente si
las preferencias sociales de los usuarios actúan contra su implantación o mantenimiento, o que
el coste económico de un sistema depende fuertemente de los factores económicos de la
población donde se implanta (Kalbermatten y colaboradores, 1982). Como consecuencia de
estas relaciones debe haber una asociación de trabajo cercana entre los diversos agentes
participantes en el proceso de la planificación.
Los especialistas del Banco Mundial asumen que, los individuos o los grupos de especialistas
que participan en el proyecto son responsables de cada parte, aunque las responsabilidades
pueden traslaparse en la práctica. En la fase 1 de la figura 3.2, cada especialista recoge la
información necesaria para hacer su evaluación respectiva. Para la recopilación de la
74
CAPÍTULO 3
información el ingeniero, el especialista en salud, el economista y el sociólogo deberán
interactuar estrechamente con la comunidad en la que se pretende implantar el sistema de
regeneración y reutilización de agua residuales.
El economista hablará con las autoridades de gobierno y los funcionarios municipales para
obtener la información necesaria que le permita calcular las posibles tarifas, así como
investigará sobre la disponibilidad de los fondos de concesión o de otros medios de subsidio.
Figura. 3. 2 Estructura para los estudios de factibilidad para la planificación de sistemas de
regeneración y reutilización del agua residual. (Kalbermatten y colaboradores, 1982)
El ingeniero, el especialista de la salud y el sociólogo aplicarán la información que han
recopilado para llegar a definir las listas preliminares de las posibles alternativas técnicas,
medicas y sociales viables. En la tercera fase el economista prepara las valoraciones de costes
para esas tecnologías que han sido aprobadas tanto técnica como socialmente, y seleccionará
la alternativa de menor coste para cada uno.
En el cuarto paso, el ingeniero prepara los diseños y los costos unitarios finales para estas
opciones. Así mismo, con la información social recopilada, el sociólogo debe concertar el
proyecto propuesto con la comunidad, a fin de involucrarlos en la toma de decisión.
75
CAPÍTULO 3
Los diseños finales se utilizan en la quinta fase para determinar los costes financieros (basados
en la disponibilidad del financiamiento nacional y municipal), incluyendo cuánto tendrá el
usuario que pagar para la construcción y el mantenimiento de cada alternativa. La fase final
está para que el sociólogo presente y explique a la comunidad las alternativas y sus costes
para la selección final.
Los estudios de viabilidad convencionales se desarrollan básicamente con equipos formados
en su mayoría por ingenieros. Pueden contar con un analista financiero, pero raramente con un
economista, y casi nunca con un sociólogo. Las soluciones que se obtienen son generalmente
el resultado del subconjunto individual del grupo técnico, y en muchos casos los términos de la
referencia para el alcance del estudio (escrito por otros ingenieros) se basan solamente en
aspectos técnicos. Kalbermatten y colaboradores consideran que si alguno de los grupos
domina sobre los otros, el proceso de planificación fallará. Esto repercutirá como consecuencia
en que el SRRAR no se implante o que su funcionamiento sea deficiente.
En los estudios de viabilidad convencional, tradicionalmente no se efectúa la interacción con la
comunidad con el fin de asegurarse que la solución técnica diseñada y presupuestada es
socialmente aceptada. Excluyendo la comparación económica entre alternativas, el método
tradicional no garantiza que la solución ofrecida es la económicamente viable. Los
responsables en la toma de decisión dictaminan sin considerar las prioridades económicas o la
capacidad de pago de los usuarios, que finalmente son los últimos beneficiarios.
En una evaluación realizada a las instituciones y sectores del agua en 11 países (México,
Chile, Brasil, España, Marruecos, Israel, Sudáfrica, Sri Lanka, Australia, China e India),
efectuada por Saleth y Dinar (2000), concluyeron que en lo relativo a los criterios de selección
de proyectos, en promedio los expertos deciden sobre factores de justicia, sin llegar a criterios
de decisión como: factores ecológicos, análisis beneficio-coste, tasa interna de retorno, y
criterios múltiples. Así mismo, en lo que al criterio de la recuperación de costes se refiere, en
promedio se considera una recuperación parcial de los costes invertidos.
3.2.3 Una perspectiva social. Perri Standish-Lee
Por su parte, Standish-Lee (1997) ha publicado un trabajo sobre la planificación de proyectos
de reutilización de agua que considera los siguientes elementos:
• El mercado del agua regenerada.
• La aceptación social al programa de reutilización.
• La calidad de agua requerida.
• Las restricciones legales y ambientales.
• Los derechos jurídicos del recurso y la administración del sistema. 76
CAPÍTULO 3
• El análisis económico y financiero.
Este autor incorpora en la metodología de planificación dos aspectos de gran interés, (1) los
sociales y (2) los legales.
En referencia a los aspectos sociales, argumenta que la aceptación social es esencial para
iniciar, implantar y sostener por largo tiempo un programa de reutilización. Varios estudios
resumen la actitud que el público tiene hacia varias alternativas en la reutilización del agua
regenerada, y cuyos resultados han arrojado constantemente que la aceptación pública de una
alternativa depende del nivel de contacto que el ser humano tenga con el agua. Por ejemplo, el
uso de agua residual regenerada para aumentar el agua de abastecimiento o para la
preparación de alimentos en conserva no fue favorecido (54% al 56% de oposición), mientras
que, la aceptación para usos como el riego de jardines públicos y campos de golf es extensa
(solamente entre el 1% y 2% se oponen).
Además de ser necesario legislar y reglamentar los usos y calidades que el agua regenerada
deberá cumplir, en los aspectos legales también se debe contemplar: los derechos de
propiedad del agua producida, la reducción de los flujos de agua en las masas de agua, la
obligación de otros marcos legales (leyes estatales), acuerdo entre usuarios y estructuras
institucionales.
Respecto a los derechos de propiedad del agua regenerada, concluye que tradicionalmente la
ley sobre derechos del agua (en los EE.UU.) apoya el concepto de que el dueño de una
estación depuradora de aguas residuales tiene el derecho de propiedad de las aguas
regeneradas, sobre cualquier persona que ha vertido el agua residual en un sistema de
alcantarillado, o sobre cualquier usuario aguas abajo del vertido.
La tabla 3.3 presenta un análisis de las metodologías descritas. Se observa que los diferentes
aspectos que componen estas metodologías muestran una enorme descompensación en su
desarrollo.
La principal diferencia entre estas metodologías es básicamente el ámbito de aplicación, las
metodologías de Asano y Standish-Lee están orientadas hacia países desarrollados, donde la
responsabilidad de la gestión del agua está bien definida y existen instituciones que realizan
esta administración, mientras que la metodología del Banco Mundial está desarrollada para
países donde la gestión del agua es incipiente y las instituciones del agua no están
consolidadas, lo que conlleva la necesidad de buscar la participación de la comunidad para el
éxito de los proyectos hidráulicos. De manera específica las particularidades para cada aspecto
son:
77
CAPÍTULO 3
Tabla 3. 3
Análisis crítico de las metodologías técnicas para la planificación de proyectos en regeneración y reutilización de aguas residuales. (Elaboración propia)
Metodología Aspecto de la Planificación Asano y Colaboradores Banco Mundial Perri Standish-Lee
Legal
Una amplia aportación en relación con los criterios que deberá cumplir el agua regenerada para su reutilización, sobre todo en lo que a la protección de la salud pública se refiere.
Hace importantes reflexiones sobre la importancia de tener presente el marco legal donde se piensa implantar el proyecto, sobre todo lo relacionado al daño a terceros.
Reflexiona sobre los derechos a terceros y la interacción entre los marcos legales.
Técnico
Es la mayor aportación, sus análisis y pasos para la planificación técnica son exhaustivos y con un amplio soporte de experiencias.
Da una importancia relevante a las alternativas de baja tecnificación, y donde no es necesario personal con una alta capacitación técnica.
Hace un breve análisis de las tecnologías disponibles, apoyándose en los trabajos desarrollados por Asano y colaboradores.
Social
Realiza algunas reflexiones, pero basa su aprobación social con el estudio de mercado.
Es una de las mayores aportaciones, de manera explícita detalla la forma de intervención social y su retroalimentación para la aceptación y participación social.
Reflexiona sobre la necesidad de involucrar a los interesados en el proyecto en la toma de decisiones.
Financiero Cita la necesidad de un análisis financiero pero de manera muy somera.
Cita la necesidad de un análisis financiero pero no da más detalles.
Cita la necesidad de un análisis financiero pero no da más detalles.
Económico
Reflexiona profundamente en la necesidad de la existencia de un mercado del agua regenerada para poder soportar el proyecto, hace referencia al análisis coste-beneficio, definiendo con claridad lo que se refiere a los costes de inversión, explotación y mantenimiento, pero no incorpora al análisis los costes ambientales y de oportunidad. No valora los beneficios obtenidos de la regeneración y reutilización del agua.
Basa su análisis única y exclusivamente en los costes de inversión y explotación del sistema de regeneración y reutilización. No incorpora los costes ambientales y de oportunidad. No hace referencias a los beneficios y su valoración.
Solo hace referencia a la necesidad de realizar un análisis económico, profundizando en la necesidad del estudio de mercado del agua regenerada. No hace explícito los componentes y forma de realizar dicho análisis. No hace referencia alguna a los costes ambientales y de oportunidad No hace referencias a los beneficios y su valoración.
Ambiental
Se contemplan dos componentes básicamente dentro de este aspecto: a) La eliminación de vertidos
a los cuerpos de agua b) La utilización del agua
regenerada con fines ambientales.
Se contempla básicamente como una mejora al entorno ambiental, en busca de solucionar los problemas de salud pública debido a la relación que existe entre la falta de saneamiento y las enfermedades gastrointestinales de origen hídrico
No hace referencias directas a este aspecto.
1. Aspecto Legal. La tendencia básica es la creación y homogenización de criterios de
calidad del agua regenerada que normen su reutilización, así como la protección de los
derechos al uso del agua por los usuarios que se ven afectados por la reutilización de
las aguas regeneradas.
2. Aspecto Técnico. Es el aspecto más desarrollado, existe un consenso general en
cuanto a los SRRAR viables, asimismo se tiene una amplia experiencia para
pronosticar con un mínimo de información los requerimientos técnicos necesarios para
alcanzar los objetivos de reutilización que se plantean en un proyecto. 78
CAPÍTULO 3
3. Aspecto Social. Las metodologías del Banco Mundial y Standish-Lee reconocen la
necesidad de la participación social para este tipo de proyectos, mientras que Asano
delega esta participación o aceptación social al estudio de mercado.
4. Aspecto Financiero. Las tres corrientes reconocen la necesidad de un análisis
financiero, pero no detallan la forma en que éste deberá realizarse.
5. Aspecto Económico. Se establece la necesidad de realizar un análisis de mercado,
pero en realidad lo que se plantea es un análisis potencial de la demanda de agua
regenerada, en ningún caso se establece la idea de un verdadero mercado del agua
cuyo objetivo central sea el establecimiento del precio mediante el estudio de la oferta y
la demanda.
No se explica con detalle la forma en que se realizará el análisis económico, si bien es
cierto que se establece como técnica genérica el Análisis Coste - Beneficio (ACB) sin
mayor profundización. Sólo son considerados los costes privados (es decir, los costes
de inversión, explotación y mantenimiento del SRRAR) por lo que en la gran mayoría
de los proyectos, no se realiza un ACB, sino un Análisis Coste – Eficiencia (ACE).
Los beneficios de la reutilización de aguas regeneradas entre los que se pueden citar a
manera de ejemplo: 1) la disminución de los costes de tratamiento y de vertido del
agua residual, 2) la reducción del aporte de contaminantes a los cuerpos de agua, 3) el
aplazamiento, la reducción o incluso la supresión de instalaciones adicionales de
tratamiento de agua de abastecimiento, 4) ahorros energéticos y 5) mayor fiabilidad y
regularidad del caudal de agua disponible, entre otros. Estos beneficios son en el mejor
de los casos solamente son identificados, pero en general no se plantea su
cuantificación y valoración en términos monetarios.
6. Aspecto Ambiental. Este aspecto si bien no se reconoce explícitamente, es abordado
en la metodología de Takashi Asano y sus colaboradores como parte de un uso más
dentro de las posibilidades de reutilización del agua regenerada. Así pues, en esta
metodología considera que la regeneración y reutilización de aguas residuales puede
tener, entre otros, los siguientes efectos en el medio ambiente: 1) la disminución de los
vertidos contaminantes a cuerpos de agua sensibles, 2) la creación o mantenimiento de
habitas en humedales y ríos, 4) reducir y evitar la contaminación.
La metodología desarrollada por el Banco Mundial aborda el aspecto ambiental al
relacionarlo con la salud pública, esta metodología argumenta que la eliminación de los
vertidos de agua residuales conllevan un efecto en la salud pública, ya que la 79
CAPÍTULO 3
reutilización adecuada del agua regenerada elimina los contaminantes, particularmente
los biológicos que tienen que ver con las enfermedades gastrointestinales típicas de los
países en vías de desarrollo.
Hasta aquí hemos realizado un análisis de las principales metodologías para la planificación de
los sistemas de regeneración y reutilización de las aguas residuales descritos en la literatura,
como se ha podido apreciar, la planificación de este tipo de proyectos tiene múltiples aspectos
que son necesarios afrontar para el buen desarrollo de los mismos. En los siguientes apartados
abordaremos estos aspectos y los últimos trabajos realizados al respecto.
3.3 Aspectos sobre la planificación de los SRRAR
Con la finalidad de realizar un examen más minucioso de los avances realizados en los últimos
años de la información existente, hemos decidido agrupar el análisis de la planificación de
proyectos en cinco aspectos: 1) legales 2) técnicos, 3) sociales, 4) ambientales y 5)
económicos.
3.3.1 Aspectos legales
Una ley sobre recursos hídricos debe servir para fijar temas que deben ser considerados en
cada región del país, algo así como una ayuda, memoria o punteo de cuestiones consideradas
como esenciales, para cumplir con las políticas del gobierno sobre la actividad pública y
privada destinadas a conseguir metas de desarrollo sostenible según la región o cuenca donde
se aplique. No debe constituir una camisa de fuerza para la inversión ni una puerta de salida
que impida poner freno a una explotación irracional del agua que concluya en un atentado a la
sociedad, una degradación al medio ambiente, del recurso o de la población local que a veces
ni siquiera se beneficia de los recursos que posee en su territorio (Dourojeanni, 1999).
Uno de los tres componentes fundamentales dentro de la institución del agua, es el relativo a
la legislación (Dinar 1998, Dinar y Xepapadeas 1998, Saleth y Dinar 1999 y 2000), donde se
busca legislar básicamente con relación a los siguientes aspectos:
a) El tratamiento legal del agua y de los recursos relacionados.
b) La conformación para los derechos del agua.
c) Las facilidades para la resolución de conflictos.
d) Las descripciones para el establecimiento de responsabilidades.
e) La definición del alcance para la participación del sector privado.
f) La definición de la tendencia a la centralización.
80
CAPÍTULO 3
3.3.1.1 Legislación.
El parlamento Europeo y el Consejo de la Unión Europea consideran que el agua no es un bien
comercial como los demás, si no un patrimonio que hay proteger, defender y tratar como tal. La
Directiva 2000/60/CE establece un marco de actuación en el ámbito de la política de aguas. El
objetivo de esta directiva es establecer un marco para la protección de las aguas superficiales
continentales, las aguas de transición, las aguas costeras y las aguas subterráneas. Este
marco debe contribuir a:
1. Garantizar el suministro suficiente de agua superficial o subterránea en buen estado,
tal como requiere un uso del agua sostenible, equilibrado y equitativo.
2. Reducir de forma significativa la contaminación de las aguas subterráneas.
3. Proteger las aguas territoriales y marinas.
4. Lograr los acuerdos internacionales mínimos para la prevención y control de la
contaminación del medio ambiente.
Esta directiva marco establece la cuenca hidrográfica como unidad de gestión de los recursos
hídricos, por lo que las diferentes fuentes de suministro de agua superficiales, subterráneas y
alternativas deben gestionarse de una manera integral. Si bien es cierto que en muchas
cuencas hidrológicas existe un balance de recursos positivo, la circunstancia de que esto sólo
sea generalmente aplicable a la cantidad y no a la calidad hace que dichos excedentes sean
limitados, creando verdaderos espejismos de disponibilidad.
Este instrumento normativo, claramente clasificable dentro del grupo de las denominadas
“Directivas de nuevo enfoque”, intenta ofrecer a los estados miembros de la Unión Europea las
herramientas necesarias –mediante una perspectiva integradora de las diversas políticas y
aspectos relacionados con el agua y exigiendo un planteamiento combinado de medidas a
adoptar- para la consecución de los objetivos pretendidos, consciente de la importancia de los
ecosistemas acuáticos y de la vinculación entre éstos y los ecosistemas terrestres y
humedales debido a sus necesidades de agua marcadamente medioambientales y tendentes
a garantizar el suministro suficiente y en buen estado (Arteaga, 2001).
El artículo 149, fracción 1, apartado 22 de la Constitución Española reserva al Estado la
competencia exclusiva en materia de legislación, ordenación y concesión de recursos y
aprovechamientos hídricos cuando las aguas discurran por más de una Comunidad Autónoma.
El 2 de agosto de 1985 se publicó en España la Ley de Aguas, que fue modificada en 1999, y
cuyo objetivo es regular el dominio público hidráulico, el uso del agua y el ejercicio de las
competencias atribuidas al Estado en las materias relacionadas con dicho dominio en el marco
de las competencias delimitadas en el artículo 149 de la Constitución. Esta ley detalla los 81
CAPÍTULO 3
bienes que integran el dominio público hidráulico, la administración pública del agua, la
planificación hidráulica, la utilización y protección del dominio público hidráulico y el régimen
económico-financiero del mismo.
Los siguientes artículos son de particular interés:
• El artículo 13 establece la cuenca hidrográfica como unidad de gestión, e indica que la
administración pública del agua corresponde al estado.
• El artículo 16 indica que la comunidad autonómica tiene las mismas facultades que el
estado cuando la totalidad de dicha cuenca se encuentre en su territorio.
• El capítulo III versa sobre los organismos de cuenca, su configuración y funciones, los
órganos de gobierno y administración, y su hacienda y patrimonio.
• El título V trata sobre la protección del dominio público hidráulico y de la calidad de las
aguas continentales; el capitulo III versa particularmente sobre la reutilización de
aguas depuradas y en él se resaltan básicamente dos aspectos: el primero es que el
Gobierno establecerá las condiciones para la reutilización, y el segundo, es el
establecimiento de las condiciones jurídicas de propiedad de este bien público.
Finalmente, en el ámbito de la comunidad autonómica y a manera de ejemplo, el Gobierno de
Cataluña creó el 31 de diciembre de 1998 la Agencia Catalana del Agua, órgano responsable
de administrar los recursos hídricos en el ámbito de competencia que corresponde a la
Generalitat de Catalunya, y el 11 de junio de 1999 se decretó la aprobación de los estatutos de
dicha agencia.
El 12 de julio de 1999 el Parlamento de Cataluña aprueba la Ley de ordenación, gestión y
tributación del agua, cuyos objetivos son: 1) ordenar las competencias de la Generalitat y la de
los entes locales en materia de aguas y obras hidráulicas, 2) regular, en el ámbito de estas
competencias, la organización y el funcionamiento de la administración hidráulica de Cataluña,
3) mejorar la actuación descentralizadora, coordinadora e integradora que ha de comprender
la preservación, la protección y la mejora del medio y 4) establecer un nuevo régimen de
planificación económico-financiero del ciclo hidrológico.
Soler (2003) presenta un trabajo reciente sobre la evolución y la situación actual de la gestión
del agua en España. Este autor describe la manera en que están organizadas las instituciones
del agua en el estado español, y realiza un análisis detallado de la creación de la Agencia
Catalana del Agua.
3.3.1.2 Criterios de la Calidad del Agua Regenerada.
82
CAPÍTULO 3
El progreso de la regeneración y reutilización planificada de las aguas residuales no depende
únicamente de los avances tecnológicos, sino también de la existencia de un marco legal
sólido que marque las directrices para que la reutilización no comporte riesgos para los
beneficiarios. La legislación de reutilización de aguas residuales a escala mundial es un tema
complicado, pues existen países con normativas de carácter legal, otros disponen sólo de
recomendaciones y cada una con sus propios parámetros e indicadores. Asano et al (1998)
presentan un resumen histórico de las normativas de reutilización en los EE.UU. y una
discusión sobre la aplicación de los criterios de calidad del agua. En el caso de la Unión
Europea, muy pocos estados disponen de una normativa clara, lo que podría generar
dificultades en el libre comercio de frutas y vegetales (Bontoux, 1997), sin embargo,
autoridades y científicos en la UE trabajan en conjunto con el fin de establecer unos criterios
mínimos, en el ámbito europeo y particularmente mediterráneo, que regulen el uso de aguas
regeneradas (Lazarova et al, 2001 y Marecos do Monte et al 1996).
De esta forma, una de las primeras acciones para permitir la reutilización de aguas
regeneradas, será el establecer los criterios necesarios que estas aguas deberán cumplir para
ser reutilizadas en las múltiples aplicaciones dependiendo del nivel de tratamiento realizado.
Existen básicamente dos tendencias en relación con los criterios para la reutilización del agua
residual. Una es la establecida por la Organización Mundial de la Salud (OMS) y la segunda, la
formulada por el Estado de California de los EE.UU.
El Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas (CEDEX, 1999) ha utilizado los
criterios establecidos por la OMS para desarrollar una propuesta de calidades mínimas
exigidas para la reutilización directa de efluentes depurados según los distintos usos posibles,
aplicables en todo el estado español. Por su parte, el estado de California publicó en junio de
2001 el “Libro Morado” donde se recogen los criterios de calidad mínima exigida y los usos a
que puede ser destinada el agua regenerada dentro de este territorio estadounidense.
(California Health Laws, 2001)
La tabla 3.4 presenta estos criterios, en los cuales se establecen los parámetros físico-
químicos y bacteriológicos que el agua regenerada deberá cumplir para su posterior
reutilización.
Los criterios físico-químicos establecidos por la OMS parecen más rigurosos. Sin embargo, el
estado de California, donde la práctica del saneamiento y el control de calidad del agua están
muy desarrolladas, opta por establecer el nivel mínimo de tratamiento al que deberá someterse
el agua residual para poder ser reutilizada, de tal forma que las eficiencias de los sistemas de
tratamiento exigidos resultan en aguas de calidad igual o mayor que las establecidas por los
criterios físico-químicos de la OMS. 83
Tabla 3. 4 Criterios de calidad de agua regenerada para diversos usos (elaboración propia).
Usos (*) Criterios
Parámetros1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Sólidos en suspensión (mg/l) < 10 < 20 < 20 < 20 < 35 < 35 < 35 < 35 < 35 < 35 < 35 < 35 < 35 < 10
Turbidez (UTN) < 2 < 5 < 5 < 5 No se fija
límite No se fija
límite No se fija
límite No se fija
límite No se fija
límite No se fija
límite No se fija
límite No se fija
límite No se fija
límite < 2Físico-químico
Nitrógeno Total (mg/l) No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite < 50 < 15
Huevos de Nemátodos intestinales (huevo/l) < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1
No se fija límite < 1
No se fija límite < 1 < 1 < 1
Escherichia coli (ufc/100 ml) 0 < 200 < 200 < 200 < 1,000 < 1,000 < 10,000 No se fija
límite < 10,000 < 200 No se fija
límite < 1,000 < 1,000 0 Legionella Pneumophila (ufc/100 ml)
No se fija límite
No se fija límite 0
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite 0
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite
Bacteriológico
Taenia Saginata y solium (huevo/l)
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite < 1
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite
CED
EX
Nivel de Tratamiento No se establece
Físico-químico Turbidez (UTN) 2 2
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite
Bacteriológico Bacterias Coliformes Totales (NMP/100 ml)
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite 23
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite
No se fija límite 23 2.2
CAL
IFO
RN
IA
Nivel de Tratamiento A A C A B C C C A A B B(*) Clasificación de los usos:
1. Domiciliarios: riego de jardines privados, descargas de aparatos sanitarios, sistemas de calefacción y refrigeración de aire doméstico y lavado de vehículos. 2. Servicios urbanos: riego de zonas verdes de acceso público (campos deportivos, campos de golf, parques públicos), limpieza de calles, sistemas contra incendios, fuentes y estanques ornamentales. 3. Cultivos de invernadero. 4. Riego de cultivos para consumo humano en crudo. Frutales regados por aspersión. 5. Riego de pasto para consumo de animales productores de leche y carne. 6. Riego de cultivos destinados a industrias conserveras y productos que no se consuman crudos. Riego de frutales excepto por aspersión. 7. Riego de cultivos industriales, viveros, forrajes, ensilados y semillas oleaginosas. 8. Riego de bosques, industria maderera, zonas verdes y de otro tipo no accesibles al público. 9. Refrigeración industrial, excepto industrial alimentaría. 10. Estanques, masas de agua y caudales circulantes, de uso recreativo en las que está permitido el contacto del público con agua (excepto el baño). 11. Estanques, masas de agua y caudales circulantes ornamentales, en los que está impedido el contacto del público con el agua. 12. Acuicultura (biomasa vegetal o animal). 13. Recarga de acuíferos por percolación localizada a través del terreno. 14. Recarga de acuíferos por inyección directa.
A = Tratamiento terciario con desinfección B = Tratamiento secundario con desinfección C = Tratamiento secundario sin desinfección Fuentes: CEDEX, 1999 y California Health Law, 2001
CAPÍTULO 3
Por lo que respecta a los criterios microbiológicos, el estado de California se muestra más
conservador al utilizar los coliformes totales como indicador de contaminación microbiológica.
La identificación y cuantificación de este grupo de bacterias heterogéneo permite reducir
significativamente el riesgo de una contaminación bacteriana.
La OMS, al ser un organismo internacional, presenta criterios de calidad microbiológica más
diversos, como la determinación de parásitos intestinales, microorganismos relacionados con la
contaminación en países en vías de desarrollo, así como la identificación de bacterias
relacionadas exclusivamente con enfermedades gastrointestinales de origen hídrico.
El avance tecnológico tanto en el desarrollo de los sistemas de tratamiento, como en la mejora
de los métodos de análisis para la determinación de la calidad de las aguas, ha permitido
avanzar en la definición precisa de los criterios físico-químicos y bacteriológicos que un agua
regenerada deberá cumplir para poder ser reutilizada, quedando ahora por establecer los
criterios microbiológicos relacionados con los virus.
Cabe destacar que estos criterios se han establecido partiendo del supuesto de que el agua
que se piensa regenerar es un agua de origen urbano, por lo que la determinación de las
substancias tóxicas, radioactivas o de otro tipo no tienen especial razón de ser identificadas y
cuantificadas, partiendo del supuesto de que los vertidos industriales al alcantarillado municipal
están controlados.
3.3.2 Aspectos técnicos
Actualmente el desarrollo tecnológico permite la obtención de agua regenerada de la más alta
calidad, incluida la calidad para consumo humano, a partir de las aguas residuales municipales.
Como se aprecia en la figura 3.3, existen tecnologías que permiten alcanzar el nivel de calidad
de agua adecuado al uso del que se trate; obviamente a medida que los requisitos de calidad
del agua son más exigentes, el proceso de tratamiento se hace más complejo. Así mismo, es
importante tener presente que cualquier proceso de regeneración requiere considerar también
la línea de los subproductos obtenidos. Gracias a los avances tecnológicos se dispone
actualmente de un amplio espectro de sistemas de tratamiento que permiten obtener calidades
adecuadas para cualquier tipo de reutilización. Arora y Voutchkov (1997) resumen varios
procesos para el tratamiento de las aguas residuales que permiten alcanzar diferentes
calidades del efluente en función de su posterior requerimiento.
Las investigaciones sobre tecnologías para la regeneración y reutilización de agua en el ámbito
internacional se han incrementado en los últimos años. Entre los múltiples temas técnicos que
en materia de regeneración y reutilización de aguas residuales han sido documentados, nos 85
CAPÍTULO 3
hemos concretado en las principales líneas de investigación de los últimos 10 años y que
tienen que ver con: 1) los indicadores y riesgos microbiológicos, 2) los humedales y sistemas
naturales y 3) la filtración y desinfección.
3.3.2.1 Los Indicadores y riesgos microbiológicos
En la actualidad, ya no solamente es necesario satisfacer la calidad físico-química del agua,
sino también es necesario también satisfacer una calidad microbiológica, de tal forma que, la
reutilización de las aguas regeneradas no conlleve riesgos para la salud pública.
Figura. 3. 3 Nivel de tratamiento, tipo de reutilización y procesos unitarios (IMTA, 1997).
Rose et al. (1996) propone el control de indicadores (de bacterias, protozoos y virus) para
evaluar la capacidad de los procesos de tratamiento de un sistema de regeneración para
eliminar microorganismos.
El riesgo asociado al contacto público con agua regenerada depende del escenario de
exposición (Eisenberg et al, 1996) y del tipo de tratamiento a que se somete el agua,
compensando un aumento del coste de tratamiento con una disminución del riesgo para la
salud humana (Lee y Jones-Lee, 1996). El tratamiento avanzado del agua residual en San
Diego permite obtener efluentes libres de organismos patógenos (Danielson et al., 1996).
La aplicación de un modelo de estimación de riesgo microbiológico presentado por Olivieri et al
(1997) concluye que la reutilización no aumenta el riesgo sobre la salud pública. Olivieri, et al.
86
CAPÍTULO 3
(1998) resumen una serie de estudios microbiológicos realizados en San Diego, California, y
proporcionan un modelo matemático para estimar la efectividad de trenes de tratamiento
completos en la inactivación de agentes microbiológicos cuando los controles estándar del
efluente final obtienen resultados indetectables.
Tanaka et al. (1998) investigan la fiabilidad de la reutilización de agua residual regenerada
dado un riesgo anual de infección considerando la concentración de virus entéricos para
reutilización en campos de golf, regadío, instalaciones recreativas y recarga de acuíferos. Aun
así, antes de proceder a evaluar los posibles riesgos sobre la salud debe analizarse la fiabilidad
de la planta de tratamiento, tanto en la calidad del producto obtenido, como en todo el
instrumental mecánico que la compone (Eisenberg et al., 1998).
Reconociendo la existencia de lagunas informativas referentes a los efectos sobre la salud en
la reutilización de usos potables, el National Research Council Committee concluye que el uso
de agua regenerada como fuente de agua de abastecimiento sólo puede ser considerado
después de todas las alternativas de reutilización en usos no potables y cuando la gestión de la
demanda esté agotada (NRC, 1998, y Crook, 1998).
3.3.2.2 Humedales y sistemas naturales
Rink et al (1996) presenta los beneficios potenciales de utilizar humedales construidos para
mejorar la calidad del agua regenerada para su posterior reutilización.
Se considera que las tecnologías de tratamiento convencionales son demasiado caras para
comunidades rurales o países en vías de desarrollo (Freire, 1997), por lo que el uso de
sistemas de tratamiento naturales es una alternativa potencial para la depuración de sus aguas
residuales de cara a una posterior reutilización. Los humedales diseñados en Egipto producen
un efluente que supera los criterios de la OMS para su reutilización restringida en regadío (Stott
et al., 1997). También el tratamiento del agua residual de Amman, Jordania, en humedales
produce un efluente apto para su uso restringido en regadío (Ismail, 1997).
En la ciudad de West Palm Beach (Florida, EE.UU.) se ha desarrollado un programa para la
reutilización de agua regenerada en usos potables que incluye sistemas de humedales que
permitirá aumentar las provisiones de agua de consumo humano (Schwartz et al., 1996).
McPherson et al. (1997) encuentran que el tratamiento mediante humedales es efectivo para
reducir el nitrógeno inorgánico, y en Kingman, Arizona, se obtiene una eficacia del 70% en la
eliminación de nitrógeno (Gerke et al., 1998).
87
CAPÍTULO 3
3.3.2.3 Filtración y desinfección
Jolis et al. (1996) estudian la capacidad de la filtración monocapa seguido de una desinfección
mediante radiación ultravioleta (UV) del agua residual para satisfacer los criterios
microbiológicos de la normativa del estado de California.
Kuo et al. (1997) presentan los resultados del estudio en planta piloto de tres sistemas de
filtración que tratan el efluente secundario de una depuradora de fangos activados para su
posterior reutilización en la misma planta depuradora. Aunque los tres tipos de filtro alcanzan el
criterio del estado de California para reutilización en lo que se refiere a turbiedad ninguno
supera el criterio de calidad microbiológica y se requiere una posterior desinfección, bien
mediante UV (con dosis de 300 mJ/cm2) o cloración (con 5 mg/l de cloro residual con un tiempo
de contacto de 120 minutos).
Hirano y Kubick (1996) comparan la Microfiltración con la filtración en línea y aunque la primera
es más efectiva en la eliminación de turbiedad y patógenos su baja fiabilidad en la eliminación
de virus obliga a que en ambos casos sea necesario un posterior tratamiento de desinfección
para alcanzar el criterio del Título 22 del estado de California.
Leslie et al. (1996) estudian el uso de la Microfiltración o de la Ultrafiltración como módulo
previo a la Ósmosis Inversa para el plan de recarga de acuíferos de Orange County.
Geselbracht (1996) estudia en plantas piloto la Microfiltración y la Ósmosis Inversa para el
diseño de una planta de regeneración en Livermore (California, EE.UU.). Freeman et al. (1996)
estudian en una planta piloto de regeneración a gran escala en Scottsdale (Arizona, EE.UU.)
en la que los procesos de tratamiento de membrana son la Microfiltración seguida de Ósmosis
Inversa o Nanofiltración.
Moreland et al. (1996) estudian la desinfección mediante UV en la inactivación de 6 indicadores
(Coliformes fecales, Escherichia coli, enterococos, Clostridium perfringens, bacteriófagos F-
RNA y bacterias heterotróficas).
En Bélgica se están llevando a cabo pruebas piloto de tratamiento de un efluente secundario
mediante microfiltración seguida de ósmosis inversa para recarga de acuíferos. El proceso
genera un efluente de gran calidad a pesar de los problemas de obstrucción biológica
(biofouling) aparecidos (Van Houtte et al., 1998). Leslie et al. (1998) consideran que el
problema de la obstrucción de membranas en microfiltración y ultrafiltración como
pretratamiento a la ósmosis inversa debe estudiarse caracterizando las partículas de pequeño
tamaño de los afluentes tratados.
88
CAPÍTULO 3
Rinck-Pfeiffer et al. (1998) usan experimentos de columna en laboratorio para predecir la
colmatación y las transformaciones biogeoquímicas resultantes de la inyección continua de
efluentes terciarios a un acuífero.
En Georgia se realizan ensayos a escala piloto de ultrafiltración y nanofiltración para tratar
efluentes secundarios. (Levesque et al., 1998) En Livermore, California, se presentaron los
resultados del primer año de explotación de una planta que trata un efluente secundario filtrado
mediante microfiltración y ósmosis inversa con capacidad para 2,840 m3/día (Geselbracht,
1998).
En West Palm Beach, Florida, se realizó un estudio comparativo entre una planta piloto
operada con microfiltración seguida de ósmosis inversa y una planta piloto consistente en un
tren de tratamiento convencional (coagulación con cal, decantación, recarbonatación y
filtración) obteniendo que el tratamiento mediante membranas era mucho más caro que el tren
de tratamiento convencional (Thompson et al, 1998).
Respecto al uso de tecnologías de membrana se están realizando experimentos en
biorreactores con membranas sumergidas que combinan efectividad en el tratamiento con
simplicidad y menor superficie al eliminar la unidad de sedimentación (Buisson et al., 1998).
Se ha experimentado con un sistema de ultrafiltración en efluentes primarios, secundarios y
secundarios filtrados observándose que es una barrera eficaz contra los indicadores
bacterianos (Bourgeous y Tchobanoglous, 1998). En San Diego se demostró que tanto la
microfiltración, como la ultrafiltración y la ósmosis inversa consiguen efluentes con niveles
indetectables de parásitos, con rendimientos de eliminación superiores al 99.998% (Olivieri, et
al., 1998, y Adham et al., 1998). Sin embargo, sólo dos de los cuatro equipos de ósmosis
inversa instalados consiguieron retener 4 ulog de indicadores víricos (Gagliardo, 1998a y
1998b). Los ensayos piloto realizados por el Departamento de Agua y Energía de Los Ángeles,
mostraron que la Microfiltración retenía menos de 1 ulog del bacteriófago MS-2 pero que la
ósmosis inversa reducía la carga vírica por debajo de los niveles de detección (Iranpour, 1998).
Basándose en la extensa campaña de experimentación llevada a cabo sobre los procesos de
tratamiento de membranas para las aplicaciones en la reutilización, el Departamento de Salud
de California dejó de considerar en 1998 estos procesos como sistemas de tratamiento
alternativos (Sakaji, 1998). No obstante, los ensayos realizados en Los Ángeles muestran que
debido a la variabilidad en la eliminación de virus mediante procesos de Microfiltración, es
necesario el uso de un posterior sistema de desinfección (Iranpour et al., 1998).
89
CAPÍTULO 3
Kuo et al. (1998) informan de su trabajo experimental, donde presentan los buenos resultados
del doble uso de los filtros de carbón activado granular: 1) como filtro terciario y 2) como
adsorbedor de compuesto orgánicos.
Ensayos de desinfección en plantas piloto en Italia mediante radiación UV a dosis de 160
mJ/cm2 consiguen obtener efluentes que cumplen los límites microbiológicos italianos para la
reutilización de agua sin restricciones en riego agrícola (Liberti et al., 1998).
En el norte de California se utiliza la tecnología de membranas para producir efluentes de gran
calidad que son inyectados al subsuelo (Geselbracht et al., 1998). Entre este y dos proyectos
más en el norte de California se reutiliza un total de 37 Mm3/año en la recarga de acuíferos
(Rosenblum y Sheik, 1998).
En algunos sectores se empieza a pensar en la gestión de sistemas de distribución de agua
duales, uno para agua potable y otro para agua regenerada que llegue a todos los usuarios.
Aunque los objetivos de tal sistema han sido discutidos por Young et al. (1997) algunos autores
lo consideran apropiado y económicamente efectivo (Okun, 1997). Se conocen algunas
experiencias, como el caso de Florida, que ha desarrollado un sistema de distribución de agua
dual (una potable y otra regenerada no potable) que abastece a todas las viviendas (Goldman y
Kuyk, 1997). Doba y Pellatz (1996) presentan la experiencia del primer año de funcionamiento
de la planta de regeneración y del sistema de distribución dual de la pequeña ciudad de
Flagstaff (Arizona, EE.UU.). La ciudad de Avalon, California, está considerando suministrar
agua regenerada a todas las residencias para la descarga de las cisternas de los retretes
(Richardson, 1998) y también la ciudad de Vernon (British Columbia) está considerando
disponer de un sistema de distribución dual (Berzins et al. 1998).
Bastian (2001) de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA), reconoce
que los científicos han realizado extensos estudios para mitigar las preocupaciones técnicas
por la reutilización del agua, como por ejemplo:
• Evaluaciones de manera exhaustiva sobre el crecimiento de los cultivos con agua
regenerada.
• Comparaciones químicas y microbiológicas detalladas entre el agua regenerada y la
de abastecimientos.
• Realización de estudios epidemiológicos en poblaciones que utilizan agua regenerada.
• Realización de pruebas en animales para evaluar efectos carcinógenos, teratogénicos
y mutagénicos potenciales.
Estos estudios han demostrado que generalmente con el agua regenerada se pueden producir
alimentos de la alta calidad, así como ser una fuente de suministro tan buena como la de los 90
CAPÍTULO 3
abastecimientos de agua fresca locales. Sin embargo, las preocupaciones por la reutilización
potable indirecta continúan, y se han editado más publicaciones mejorando los métodos de
supervisión y de análisis. Las actuales preocupaciones son:
• Los posibles efectos de patógenos emergentes.
• Las implicaciones de varios subproductos de la cloración y de trazas importantes de
compuestos farmacéuticos, nitrosodimetilaminas (NDMAs), y hormonas, que se han
detectado en muchos efluentes regenerados. 3.3.3 Aspectos sociales
Este aspecto, cobra relevancia en los últimos años, debido básicamente a la inquietud y
reticencia social que conlleva la reutilización de las aguas regeneradas. Por esta razón, es
cada vez más notable la incorporación de especialistas relacionados con las áreas de las
ciencias sociales, que antes no estaban vinculados con el sector del agua.
Varias razones son motivo de resistencia en el uso de agua regenerada (Asano, 1991): (1) los
usuarios pueden estar preocupados acerca de los efectos perjudiciales del agua regenerada en
procesos industriales, jardinería o cultivos, (2) los usuarios pueden poseer su propio
abastecimiento de agua lo que puede representar un menor coste que la conexión a la red
municipal o el precio ofertado por el uso de agua regenerada, (3) puede existir desacuerdo en
la aceptación del precio del agua regenerada, (4) los usuarios pueden estar renuentes a pagar
por los costes adicionales en conducciones o transporte del agua regenerada para ser puesta
en el punto de reutilización, (5) los usuarios pueden estar fuera de los límites propuestos por el
proyecto, requiriéndose la negociación con otras jurisdicciones, y (6) los departamentos de
salud locales o estatales pueden desaprobar su uso por riesgos a la salud pública.
Para que la implantación de proyectos de reutilización pueda tener éxito se requiere que la
comunidad se involucre en el proyecto, que sea informada sobre los orígenes de esta fuente de
agua y se le muestre la seguridad de su manejo (Tennyson, 1998). La educación pública es por
tanto esencial (Wegner-Gwidt y Ash, 1998).
Cinco elementos son la clave del programa de educación pública sobre agua regenerada
usado en Largo, Florida, EE.UU. (Andrade, 1996): 1) definición precisa de la terminología, 2)
demostración de la calidad del agua regenerada, 3) promoción de las ventajas con respecto
otras fuentes, 4) fomento de los beneficios ambientales y 5) educación en la seguridad de su
uso.
Existen diferentes estrategias, dependiendo del universo social que se desea sensibilizar, para
promover el uso de la reutilización en una comunidad. En San José, California, EE.UU. los 91
CAPÍTULO 3
programas de educación se han extendido a los colegios con el objetivo de informar a los
estudiantes sobre carreras relacionadas con la regeneración y reutilización de las aguas
residuales (Humphreys, 1996). En el distrito sanitario de Napa se produjo un vídeo para educar
a los trabajadores y el público general sobre la reutilización (Clinton, 1998). La Water Reuse
Association y la University of California se han unido para desarrollar un programa que
promociona y financia estudios en muchos de los aspectos que componen la reutilización de
agua regenerada (Whitley et al., 1998).
En respuesta a la preocupación de la comunidad, los resultados del estudio de Lindsey et al.
(1996) muestran diferencias poco significativas en el crecimiento de las plantas regadas con
agua residual regenerada respecto al riego con agua potable en Marin County, California,
EE.UU. Por su parte, Filice (1996) presentó los resultados de opinión sobre reutilización de
agua regenerada en San Francisco, encontrando un fuerte respaldo para los usos de regadío.
3.3.4 Aspectos ambientales
En sus inicios, la depuración del agua residual apareció como respuesta al problema del vertido
de los residuos humanos en las incipientes ciudades. A lo largo del siglo XX, la tendencia sobre
la depuración cambió, debido básicamente al explosivo crecimiento de las ciudades. La visión
actual del saneamiento de las aguas residuales en las grandes ciudades es la construcción, a
gran escala y de forma centralizada, de sistemas de regeneración. Algunos autores creen que
el futuro de la gestión se encuentra en los sistemas de tratamiento a pequeña escala que
descentralizan el problema del tratamiento del agua residual y que comportan muchas ventajas
en núcleos urbanos de poca densidad de población (Jantrania, 2000). Ryder (1998) consideró
el coste de instalaciones de regeneración satélites y obtuvo como conclusión que su coste era
mucho mayor que el de una única instalación de tratamiento centralizada.
La ciudad de San Francisco (EE.UU.), ha iniciado una coalición regional para explorar el
concepto de exportar sus excesos de agua regenerada hacia otras regiones californianas para
su reutilización en la agricultura o en otros puntos que generen un beneficio ambiental (Iwata et
al., 1996). El Plan Maestro sobre agua regenerada desarrollado en esta ciudad permitirá
satisfacer una demanda pico de agua regenerada de 0.68 m3/s a la vez que proveer de una
fuente de agua fiable a la red antiincendio de la ciudad (Kubick et al., 1996). Entre los
proyectos de regeneración en funcionamiento en esta ciudad se incluye la reutilización en el
zoológico de San Francisco (Neal et al., 1996), que ha servido de ejemplo para desarrollar el
estudio de un sistema similar en el zoológico de Los Ángeles (Stillwell et al., 1996) que
permitirá conservar el agua potable para otros usos sin perjudicar la salud de los animales.
92
CAPÍTULO 3
En la ciudad de Burbank, California, EE.UU. se suple el 8% de la demanda total de agua de la
ciudad con agua residual regenerada (Lu et al., 1996), y en Australia se esperaba que para el
año 2000 se reutilizasen 200 Mm3/año de aguas regeneradas (Williams, 1998).
Por su parte la Agencia de Protección Ambiental de los EE.UU. (EPA), argumenta que la
utilización de agua regenerada proporciona los siguientes beneficios ambientales (EPA, 1998):
1. Disminuye el desvío de agua dulce de los ecosistemas sensibles. Plantas, fauna y
peces dependen de unos flujos de agua suficientes para su hábitat, su vida y su
reproducción. La falta de un flujo adecuado de agua, resultado del desvió de agua para
usos agrícolas, urbanos e industriales, puede causar el deterioro de la calidad del agua
y el buen estado del ecosistema. Los diferentes usuarios del agua pueden suplir sus
demandas mediante el uso de agua regenerada, posibilitando la liberación de
volúmenes de agua para el medio ambiente e incrementando los flujos vitales para los
ecosistemas.
2. Disminuye las descargas contaminantes a masas de agua sensibles. Aunque el ímpetu
de reutilizar agua regenerada no pueda suplir en algunos casos, total o parcialmente,
las necesidades de abastecimiento de agua, puede eliminar o disminuir la necesidad
de verter aguas residuales al océano, estuarios o ríos.
3. Permite la utilización del agua para la creación o mantenimiento de hábitat en
humedales y ríos. Los humedales aportan muchos beneficios, incluidos hábitat de flora
y fauna, así como de aves de caza, mejora de la calidad del agua, disminución de las
inundaciones y favorece las condiciones para el desarrollo de la industria pesquera.
Para los ríos que tienen problemas por pérdidas de caudal debido al desvío de agua, el
agua regenerada puede aumentar los caudales circulantes preservando y manteniendo
el hábitat acuático.
4. Permite reducir y prevenir la contaminación. Cuando los vertidos contaminantes a
océanos, ríos y otras masas de agua se restringen, la carga contaminante en estos
cuerpos decrece. Sin embargo, determinadas sustancias que pueden ser
contaminantes al ser vertidas a una masa de agua pueden ser útiles si se reutilizan en
la agricultura. Por ejemplo, el agua regenerada contiene altos niveles de nutrientes,
como el nitrógeno. La aplicación del agua regenerada en el riego agrícola y de
jardinería puede servir de fuente de nutrientes y reducir la necesidad de aplicar
fertilizantes sintéticos.
3.3.5 Aspectos económicos
En la actualidad, existen pocos trabajos del análisis económico sobre los SRRAR. Si bien es
cierto que está presente en la planificación de los proyectos, este es mas bien a un nivel
descriptivo. A continuación se analiza este aspecto, particularmente se presentan las 93
CAPÍTULO 3
reflexiones de los expertos en torno a: 1) la oferta y demanda del agua regenerada, 2) los
costes de los SRRAR, 3) el precio del agua regenerada y reutilizada y 4) el análisis financiero y
económico de los SRRAR.
3.3.5.1 La oferta y demanda del agua regenerada
La oferta del agua regenerada está determinada esencialmente por la capacidad de producción
del SRRAR, donde la materia prima principal para la producción es el agua residual. Partiendo
de este principio la oferta de agua regenerada puede ser considerada, una vez alcanzada la
capacidad máxima del SRRAR, como constante y garantizada (siempre y cuando no existan
restricciones en el suministro de agua potable a la población que genera el agua residual).
De tal forma que la oferta de agua regenerada esta bien definida y es un factor totalmente
controlable. Sin embargo, no sucede lo mismo con la demanda de agua regenerada.
En la literatura reciente sobre la ingeniería de los modelos de regeneración y reutilización
(Asano, 1991; Mujeriego, 1996 y Standish-Lee, 1997), la demanda de agua regenerada la
determinan los potenciales clientes que necesiten y acepten consumir este tipo de agua. De tal
manera que el éxito en la implantación de un SRRAR radica en motivar y satisfacer las
exigencias de los usuarios, tanto en cantidad como en la calidad adecuada.
La estructura de mercado, entendido este como el conjunto de demandantes y oferentes que
sé interrelacionan para el intercambio de agua, puede ser considerara de dos maneras (Seguí,
1998):
a) Como una demanda insatisfecha o potencial. Cuando la disponibilidad de agua de las
fuentes convencionales es escasa y existe una alta demanda, puede presentarse un
mercado insatisfecho. Por lo cual no resulta complejo pensar en la potencialidad para
ampliar dicho mercado. La clasificación de la demanda bajo este rubro, sin contar con
la información suficiente, puede conducir a inversiones ruinosas, por lo que su análisis
debe ser detallado y cuidadoso.
b) Como un Mercado cautivo o integrado. Debido al agotamiento de las fuentes
convencionales o a la exigencia legal por el consumo de agua regenerada, se creara
un mercado cautivo. De tal manera que las condiciones antes mencionadas aseguran
la compra del producto producido (agua regenerada). En atención a los grados de
certeza, este tipo de demanda es la que mayor confianza.
Lo expuesto hasta ahora esta enfocado desde una óptica esencialmente técnica. Sin embargo,
desde una perspectiva económica, el mercado del agua se define como el marco institucional 94
CAPÍTULO 3
en virtud del cual los titulares de derechos sobre el agua están autorizados, respetando reglas
previamente establecidas, a cederlos voluntariamente a otro(s) usuario(s) a cambio de una
compensación económica, generalmente reflejada esta a través de un precio (Sumpsi y
colaboradores, 1998; Dinar y Xepapadeas, 1998; Dinar y Subramanian, 1998; Saleth y Dinar,
2000; Johansson et al., 2002).
Sin embargo, es necesario recordar que la introducción de un mercado del agua no constituye
en modo alguno la solución universal de los conflictos que debe enfrentar la gestión del agua.
El mercado del agua es un medio que facilita la asignación del uso del agua en función de su
rentabilidad, pero que sólo funciona si existe un buen sistema de gestión, conocimiento del
balance hidráulico y regulaciones para no afectar a terceros, ni al medio ambiente, entre varias
condiciones (Dourojeanni y Jouravlev, 2000).
En España el problema de los mercados del agua ha sido parcialmente resuelto mediante la
creación de los “contratos de cesión de derechos de agua”. De esta forma se crea una nueva
forma de asignación de derechos de agua por mera voluntad de particulares, frente a las
formas tradicionales del otorgamiento por medio de concesión o por título legal, que eran hasta
ahora las únicas reflejadas en el derecho español (Embid, 2000 y 2001). La Ley abre así la
posibilidad de un “mercado” de derechos de agua que presupone contratos entre particulares.
Es importante resaltar la diferencia entre mercados de aguas y mercados de derechos sobre la
propiedad de las aguas. Los mercados de agua son el intercambio del acceso al recurso,
mientras que, los mercados de derechos, son la transferencia completa de la propiedad del
agua (Sumpsi y colaboradores 1998).
Ahora bien, el paradigma tradicional de la asignación de los volúmenes de agua, se soporta en
la disponibilidad en términos de la cantidad del recurso, y los retornos de las aguas residuales
se consideran dentro de este balance. Esta situación tiene como consecuencia, sin el cambio
del paradigma, que el concepto de un mercado de agua regenerada sea inoperante.
Israel es un ejemplo en el cambio del paradigma actual, ya que realiza su análisis de
disponibilidad no únicamente considerando la cantidad de agua existente, sino también,
involucrando los conceptos de calidad. De esta forma clasifica su disponibilidad de agua en tres
niveles de calidad: 1) agua para todos los usos, 2) aguas salobres y 3) solamente calidad para
la irrigación (Shelef, 1991).
Esta nueva visión de analizar la disponibilidad del agua permite crear una nueva forma de
asignación del recurso, basando la demanda de agua, en la cantidad y calidad del agua
requerida por el usuario en un ámbito geográfico determinado.
95
CAPÍTULO 3
3.3.5.2 Los costes de los SRRAR
El coste total de un SRRAR incluye todos los costes internos o privados de la producción y
distribución del agua regenerada además de todos los costes externos, tales como los costes
ambientales y sociales. (Louis y Siriwadana, 2001 y Renzetti 2003) Ver figura 3.4.
Tradicionalmente los proyectos de regeneración y reutilización del agua han considerado
solamente los costes privados y que actualmente son la base de información para el estudio del
ciclo de vida de los SRRAR.
Figura. 3. 4 El coste de los SRRAR y sus componentes (Louis y Siriwadana, 2001).
Los costes privados de un SRRAR están conformados por:
Los costes de inversión que corresponden a todos aquellos bienes que es necesario
adquirir inicialmente y durante la vida útil del proyecto para cumplir con las funciones de
regeneración y reutilización del agua residual. Los principales componentes del coste
de inversión para un SRRAR son: 1) Terreno, 2) Obra Civil, 3) Maquinaria y Equipo
principal y 4) Instalaciones y Obras de conexión.
•
•
•
Los costes financieros que corresponden a los intereses monetarios que deberán
pagarse por el financiamiento de capitales para poder realizar la implantación del
SRRAR.
Los costes de explotación y mantenimiento son todas aquellas partidas directamente
relacionadas con el funcionamiento del SRRAR, se dividen en costes fijos y variables.
Los costes fijos de explotación son aquellos que se generan como consecuencia de la
operación del sistema, independientemente del volumen de agua regenerada. Los
costes variables de explotación son aquellos que están directamente asociados con la
producción del agua regenerada, varían en proporción directa al volumen producido.
96
CAPÍTULO 3
El Dr. Takashi Asano en su libro “Wastewater reclamation and reuse” recopila los costes de
inversión y explotación para varios sistemas de tratamiento en los EE.UU. La tabla 3.5 recoge
estos costes para el año 1996.
Tabla 3. 5 Resumen de los costes para las instalaciones de regeneración en EE.UU.(Asano, 1998).
Ciclo de Vida de los Costes (€/m3)a Sistema de tratamiento de aguas residuales 37,000
m3/día 19,000 m3/día
3,800 m3/día
Tratamiento primario Capital 0.19 0.07 0.05 explotación y mantenimiento 0.08 0.06 0.05 Total 0.27 0.13 0.10 Fangos activados convencionales y desinfección con cloro capital 0.40 0.19 0.16 explotación y mantenimiento 0.15 0.10 0.10 Total 0.55 0.29 0.26 Biofiltro combinado con fangos activados y desinfección con cloro capital 0.43 0.20 0.17 explotación y mantenimiento 0.17 0.12 0.11 total 0.60 0.32 0.28 Aireación prolongada y desinfección con cloro capital 0.37 0.17 0.16 explotación y mantenimiento 0.17 0.11 0.11 Total 0.54 0.28 0.27 Aireación prolongada, coagulación-floculación, filtración y desinfección con cloro capital 0.55 0.24 0.23 explotación y mantenimiento 0.29 0.22 0.22 Total 0.84 0.46 0.45 Aireación prolongada, coagulación-floculación, filtración directa y desinfección con cloro capital 0.45 0.20 0.20 explotación y mantenimiento 0.20 0.13 0.13 Total 0.65 0.33 0.33 Aireación prolongada, mezclador en línea, filtración directa y desinfección con cloro capital 0.46 0.22 0.20 explotación y mantenimiento 0.19 0.13 0.13 Total 0.65 0.35 0.33 Aireación prolongada con remoción de fósforo, mezclador en línea, filtración directa y desinfección con cloro capital 0.47 0.24 0.23 explotación y mantenimiento 0.37 0.31 0.30 Total 0.84 0.55 0.53 Proceso Bardenpho capital 0.50 0.28 0.25 explotación y mantenimiento 0.15 0.11 0.11 Total 0.66 0.39 0.36 Aireación prolongada, mezclador en línea, filtración directa, contacto con carbón activado y desinfección con cloro capital 0.60 0.34 0.33 explotación y mantenimiento 0.46 0.38 0.37 Total 1.06 0.72 0.70 Aireación prolongada, mezclador en línea, filtración directa, contacto con carbón activado, osmosis inversa y desinfección con cloro capital 0.88 0.58 0.55 explotación y mantenimiento 0.69 0.55 0.53 Total 1.57 1.13 1.08 Fangos activados, coagulación-floculación con cal, filtración, recarbonización, osmosis inversa y desinfección con cloro capital 0.79 0.46 0.43 explotación y mantenimiento 0.59 0.47 0.45 Total 1.38 0.93 0.88 a
Los costes de capital son amortizados con base en un ciclo de vida de las instalaciones de 20 años y una tasa de descuento del 10%. Tipo de cambio: 1 dólar = 0.7705 € en 1996
97
CAPÍTULO 3
La figura 3.5 presenta un resumen de los rangos de fluctuación de los costes totales de
diversas alternativas de reutilización (conforme con los criterios de calidad establecidos en
California, EE.UU. para la reutilización de agua regenerada). Estos valores han sido obtenidos
durante los 20 años de experiencia en la implantación de proyectos de regeneración y
reutilización de agua en el estado de California (Asano, 1998). Como se puede apreciar, las
reutilizaciones industriales y de recarga en inyección directa presentan fluctuaciones
significativas, esto se debe a la variedad de tecnologías existentes que permiten obtener una
calidad de agua aceptable para estos usos. Es importante hacer notar la diferencia tan grande
que existe en el coste de la reutilización del agua regenerada para la recarga de acuíferos
según el método empleado. En promedio llega a ser 12 veces más cara la recarga directa a la
recarga indirecta o por infiltración.
Figura. 3. 5 Costes totales de agua regenerada según su reutilización en EE.UU.(Asano, 1998).
98
CAPÍTULO 3
Según Asano (2001), los costes en los sistemas de regeneración biológicos en los EE.UU.
tienen la siguiente distribución: 24% del coste corresponde al tratamiento primario, 40% al
tratamiento secundario, 22% al tratamiento de los fangos y 14% a la infraestructura
administrativa y de control.
La figura 3.6 presenta los costes totales, en diferentes países, para sistemas de regeneración
de nivel secundario y terciario. La variabilidad de los costes es significativa, sin embargo, se
aprecia que en los países más tecnificados el coste del agua regenerada es mayor que en los
países en vías de desarrollo.
Fuente: Túnez.- Bahri (2001), Bharain.- Al-Zubari (1997), España.- INE (2001) y Olcina (2002), EE.UU.- Asano (1998), México.- IMTA (1997)
Figura. 3. 6 El coste de los sistemas de regeneración en diferentes países del mundo (Elaboración propia).
Es importante llegados a este punto establecer la siguiente reflexión. Hasta ahora se ha
definido, el agua regenerada como el resultado de someter el agua residual cruda a una serie
de procesos que conllevan al cambio de sus características iniciales y que permiten la
reutilización de la misma. Estos procesos tienen unos costes de inversión, explotación y
mantenimiento, sin embargo, el pago de estos costes estará dado por dos entes: 1) el
responsable de la generación del agua residual y, por tanto, responsable de su
descontaminación y 2) el sujeto interesado en la reutilización del agua con cierta calidad para
satisfacer sus necesidades. La figura 3.7 representa esta distribución equitativa de costes entre
quien genera la contaminación y quien pretende reutilizar el agua regenerada.
99
CAPÍTULO 3
Friedler (2001) considera que el tratamiento y la disposición de las aguas residuales han sido
pagados tradicionalmente por la ciudad que produce las aguas residuales. La irrigación con
aguas residuales introduce un nuevo componente económico en la fórmula: los agricultores
que se beneficiarán de las aguas residuales regeneradas. Los agricultores pueden comprar las
aguas regeneradas del sector urbano, o invertir en el SRRAR, o cubrir los costes operacionales
y de mantenimiento. Hay diversos esquemas potenciales entre los sectores urbanos y rurales.
Esto significa que los costes totales para la regeneración y reutilización de las aguas residuales
son compartidos de alguna manera por ambos sectores:
Para el sector urbano esto significa una reducción de los costes del tratamiento de las
aguas residuales.
•
• Para el sector rural esto significa un acceso a una fuente confiable del agua para la
irrigación en un coste más bajo que el coste de importar el agua convencional de
fuentes distantes.
Figura. 3. 7 Distribución equitativa de los costes de regeneración y reutilización de las aguas
residuales (Elaboración propia).
Actualmente los sistemas de regeneración experimentan cambios tecnológicos muy
importantes, por ejemplo, desde el desarrollo e implantación de la tecnología de membranas, la
regeneración de aguas residuales ha modificado procesos de manera significativa como por
ejemplo, la sustitución de la sedimentación secundaria por membranas sumergidas en el
biorreactor (Buisson et al., 1998). Esto tiene como ventaja ahorros de inversión y la disminución
del tamaño del terreno, y en contraposición mayores consumos de energía y renovación
periódica de las membranas.
100
Este hecho tiene un impacto importante en la determinación de la vida útil de los proyectos,
pues si bien en lo que respecta a la obra civil se considera un tiempo de vida útil entre los 45 y
CAPÍTULO 3
50 años, los equipos son de tan solo 15 años (Bahri, 2001). Esto es una situación que deberá
tenerse en cuenta en el momento de anualizar los costes de inversión.
3.3.5.3 Los precios del agua regenerada
El estudio publicado por Cuthbert y Hajnosz (1999) resume los resultados de una investigación
sobre las proporciones y las estrategias de tarifado utilizadas por 23 empresas de
abastecimiento de agua de los Estados Unidos que explotan sistemas de agua regenerada.
Las 23 empresas estudiadas corresponden a 5 estados de la unión americana: Arizona (5),
California (7), Florida (10), Hawai (1) y Texas (3). La mayoría de las empresas estudiadas
coinciden en que los mayores usuarios de agua regenerada son clientes de los llamados usos
recreativos cómo campos de golf y parques, así como el riego en áreas verdes en escuelas.
Otros usos incluyen plantas de producción de energía, lavado de coches y algunas
aplicaciones comerciales. Cuatro de las empresas muestran un uso significativo de agua para
riego en zonas residenciales. El número medio de usuarios de agua regenerada atendido por
las empresas se sitúa en el rango de 1,000 a 2,500.
Once de las 23 empresas indican que su tarifa de agua regenerada se obtiene como un
porcentaje de su tarifa de agua potable. El porcentaje varió entre el 50 y 100%, con una media
próxima al 75%. Esto es consistente con la filosofía de tarifado del agua regenerada en la que
la tarifa 1) se basa en una opción competitiva comparada (por ejemplo, la tarifa para agua
potable); 2) es más baja que la tarifa de agua potable siendo así una alternativa viable y
atractiva para ciertos consumidores y 3) ofrece un incentivo económico para el uso de agua
regenerada, permitiendo potencialmente a una empresa retrasar expansiones costosas o el
desarrollo de nuevas fuentes.
La recuperación del coste oscila desde una pequeña proporción hasta el 100% del coste total
de regenerar y reutilizar el agua residual. La mayoría de empresas aparentemente recuperan el
75% del coste del agua regenerada, recuperando en casi todos los casos los costes de
explotación. Sólo seis de las 23 empresas afirman basar las tarifas del agua regenerada en un
estudio de costes del servicio. Los resultados del estudio indican que la mayoría de las
empresas no recuperan sus costes, por lo que es necesario que los sistemas de agua
regenerada sean subsidiados por otros clientes o por otros medios, dando lugar a subsidios
cruzados difíciles de compensar. Las subvenciones de los costes de agua regenerada pueden
ser justificadas por distintas razones, basándose en los beneficios que los clientes tienen al
recibir agua regenerada, entre los que podemos mencionar: un agua de mejor calidad, el
reducir los vertidos de agua residual, una mayor disponibilidad de abastecimiento con agua
potable y menores restricciones de riego durante periodos de sequía.
101
CAPÍTULO 3
Las conclusiones de los autores sostienen que actualmente muchas empresas han elegido
basar sus tarifas de agua regenerada como un porcentaje de la tarifa de agua potable. Aunque
esta estrategia puede ser efectiva para promocionar el uso de agua regenerada, el éxito de un
programa de agua regenerada reside en el grado en que sea capaz de recuperar sus costes
totales. Los autores consideran que para que un sistema de agua regenerada sea competitivo
con los sistemas de agua potable, estos deben ser siempre evaluados en igualdad de
condiciones, es decir, contemplando en ambos casos la distribución del agua, ya que de lo
contrario los sistemas de regeneración se encontraran siempre en gran desventaja.
Por su parte, Ogoshi y Asano (2001) reconoce que en Japón el precio del agua regenerada
está en función de un porcentaje del agua potable, siendo este inferior al 100%. A escala
nacional el agua regenerada tiene un precio de 2.99 USD/m3, mientras que el agua potable es
de 3.73 USD/m3.
Sin embargo desde un punto de vista económico, parece razonable que los costes deberían
ser, cuando menos, la base del bien ofertado. Si, además, consideramos que tal bien puede
resultar escaso en términos económicos, es decir, la demanda del bien a ese precio fuera
superior a la oferta, la lógica de mercado llevaría a valorar el bien sobre la base de su valor de
escasez, por encima del citado valor de coste (Arrojo, 1999). Este hecho no hace más que
reflejar la existencia de externalidades asociadas al consumo y a la producción de agua. Por
tanto, el precio del agua no debería formarse exclusivamente a partir de los costes asociados
con su producción, sino que debería considerar igualmente el precio de la propia agua, los
efectos ambientales o externalidades asociadas con su producción y consumo y su coste de
oportunidad. Es decir, el precio debería calcularse de manera que al menos todos los costes
relacionados (incluyendo los ambientales que no presentan un reflejo en el mercado, por
causas diversas) puedan ser recuperados.
3.3.5.4 Análisis financiero.
El problema de la financiación de las infraestructuras hidráulicas ha dado lugar a frecuentes
controversias ideológicas, al haberse interpretado en ciertos casos como una renuncia de los
poderes públicos al ejercicio de sus potestades, que desemboca en una privatización de las
mismas. (PHN, 2000)
El análisis financiero da respuesta a la posibilidad de implantar un SRRAR y puede ser
determinante para la viabilidad económica del proyecto. Los costes de inversión en este tipo de
proyectos oscilan entre el 45% y el 75% del coste total (Asano, 1998), lo que en muchos casos
puede ser la limitante para el desarrollo del proyecto. Obtener las cantidades de dinero que
cubran la inversión inicial de los SRRAR puede conducir a un coste de intereses que ponga en
riesgo la viabilidad económica del proyecto y por ende su ejecución. 102
CAPÍTULO 3
Los SRRAR han sido tradicionalmente financiados por el estado, sin embargo, en la actualidad
existen muchos esquemas de financiamiento donde se busca la participación pública y privada
para el desarrollo de estos proyectos. Ejemplo de ello lo encontramos en varias publicaciones
de la Corporación Internacional de Financiamiento (IFC, 2003), organización que es miembro
del Banco Mundial. El IFC tiene entre sus objetivos el promover la participación del sector
privado en la inversión de SRRAR. Otro ejemplo es el programa de financiamiento al
medioambiente desarrollado por la Agencia de Protección Ambiental de los EE.UU. (EPA,
2003).
El encarecimiento que la participación privada puede introducir en la ejecución del proyecto
puede verse sin duda compensado por la mayor celeridad de su desarrollo y puesta en servicio.
Por otra parte, las aportaciones del sector público pueden revestir muy diversas formas:
subsidios a la inversión o la explotación, anticipos reintegrables, transferencias de activos,
participaciones de capital, fórmulas de sociedades mixtas o entes públicos específicos,
bonificaciones de interés, préstamos a largo plazo y garantías sobre riesgos. Estas
contribuciones deben ser las mínimas necesarias para atraer al capital privado, de forma que
éste asuma un riesgo proporcionado a su posible beneficio (PHN, 2000).
Sancho (1999) recoge para el ámbito español una descripción de los posibles esquemas
financieros que pueden utilizarse para el financiamiento de los SRRAR que son aplicables en
cualquier otro país, variando simplemente las condiciones de participación.
1. Financiación Pública
Existen básicamente tres modelos de financiación pública. El primero es aquel en que los
beneficiarios se comprometen a la devolución de una parte del coste a lo largo del periodo de
amortización de las obras, que pueden cifrarse entre 25 y 50 años. En el segundo modelo,
llamado “modelo alemán”, la iniciativa privada financia la obra y al final de su ejecución el
estado resarce los costes devengados. Finalmente el tercero, llamado “peaje a la sombra”,
acepta la financiación de la construcción y explotación de una determinada obra por parte del
sector privado, a cambio de una concesión estatal de dicha obra durante un tiempo
determinado para la recuperación de la inversión realizada.
Este ultimo modelo ha sido utilizado con éxito en algunos países, como el Reino Unido con el
llamado Private Finance Initiative (PFI), para financiar básicamente plantas de tratamiento de
agua.
2. Financiación mixta
103
CAPÍTULO 3
Este esquema de financiación trata de transferir los recursos a otros entes, con el fin de no
computarlos en el cálculo del déficit publico. Entre estos entes podemos mencionar las nuevas
sociedades estatales, cuya característica es que tienen ingresos por la venta de sus servicios,
considerándose que estas ventas deben generar al menos el 50% de sus ingresos para no
computar en déficit.
La diferencia sustancial entre el modelo tradicional y la Sociedad Estatal reside en el proceso
de toma de decisiones y en la distribución de responsabilidades, ya que el modelo de Sociedad
Estatal produce una descentralización y permite que la toma de decisiones sobre las obras la
realicen los usuarios de manera clara y real. A cambio, se exige a los usuarios que estén
dispuestos a impulsar y a financiar las obras que ellos mismos consideren perentorio realizar.
La otra gran ventaja es que los recursos aumentan debido a que la aportación es por partes
iguales, de tal forma que si el estado aporta 100, en el global se dispondrá de 200, 100 por
parte del estado y 100 por parte del usuario.
3. Financiación Privada
Esta fórmula habrá de tener un gran desarrollo en el futuro para la ejecución de determinadas
obras hidráulicas, como podrían ser el caso de los grandes abastecimientos de agua y la
depuración de aguas residuales.
3.3.5.5 Análisis económico.
El aspecto económico es tal vez el menos abordado en las investigaciones sobre la
regeneración y reutilización de las aguas residuales, debido a que en general sólo se considera
uno de sus componentes, “los costes privados”, mientras que otros componentes, como los
efectos externos (positivos y negativos) o el propio coste de oportunidad del agua se relega a
una serie de pronunciamientos sobre las ventajas de realizar la regeneración y reutilización,
hecho que tiene como consecuencia que en muchos casos sólo se realice un análisis coste-
eficiencia. Esto se puede deber, muy probablemente, a que los expertos en el ámbito de la
regeneración y reutilización de las aguas residuales consideren difícil valorar los efectos
externos, ya sean positivos o negativos, y expresarlos en unidades monetarias, ocasionado en
gran parte a la falta de interacción con especialistas de otras áreas del conocimiento. Aunque
los factores técnicos, ambientales y sociales son considerados en la planificación de los
proyectos, usualmente los factores monetarios o técnicos dominan sobre los otros factores,
como los ambientales, sociales y culturales, cuando se realiza la toma de decisión para la
implantación de estos proyectos.
104
CAPÍTULO 3
Los técnicos han definido al análisis económico como la herramienta que facilita las bases para
justificar un SRRAR en términos monetarios (Asano y Mills 1990, Standish-Lee 1997). Un
proyecto se considera justificado si el total de beneficios excede el total de los costes.
Otro aspecto del análisis económico es que considera solamente los flujos de recursos
invertidos en el futuro o derivados del proyecto. Las inversiones realizadas en el pasado son
consideradas como costes a fondo perdido y son irrelevantes para la decisión de futuras
inversiones. A través de ello, los intereses generados por las deudas en inversiones pasadas
no son incluidos en un análisis económico. Un error muy común a este respecto es la confusión
entre el precio del agua con el coste de agua.
Un concepto erróneo en el análisis económico es suponer inicialmente que la reutilización de
las aguas regeneradas representa un coste más bajo que el de un nuevo suministro de agua.
Esta suposición es generalmente cierta, solamente cuando las instalaciones del sistema de
regeneración del agua residual están localizadas cerca del usuario potencial como lo son las
grandes superficies agrícolas o instalaciones industriales, evitando así el transporte del agua.
Los sistemas de conducción y distribución para el agua regenerada pueden representar el
mayor coste en un proyecto de reutilización, y ser la limitante de la viabilidad económica de un
SRRAR.
Así mismo, el saneamiento de las aguas residuales ha obedecido a cuestiones de interés
político, motivadas básicamente por una demanda social. Esto ha propiciado la implantación de
planes y programas de saneamiento, sin requerir por ello una evaluación económica de las
acciones que representaban.
El proceso de toma de decisiones para implantar los sistemas de regeneración ha consistido en
desarrollar una serie de alternativas y realizar su elección, conforme el criterio de la alternativa
de menor coste, en lugar de un criterio de viabilidad económica, es decir, una evaluación que
refleje que los beneficios de realizar las acciones justifican la inversión, la explotación y el
mantenimiento de estos sistemas. En este contexto, cabe señalar que la reutilización
planificada es una opción más dentro de la gestión integral del agua, que puedes ser en
algunas ocasiones una alternativa viable económicamente.
Por su parte, Pasqual (1999) plantea una metodología para la evaluación económica de
proyectos más general, donde el objetivo es determinar el beneficio social o privado que
conlleva la realización de un proyecto.
En esta metodología se plantean 16 fases que deberían ser abordadas para lograr evaluar el
proyecto. La tabla 3.6 resume las fases planteadas y una breve descripción de cada una de
ellas (sin implicar que el orden aquí presentado obedece al orden estricto de ejecución). A 105
CAPÍTULO 3
pesar de ser una metodología general de la evaluación de proyectos, ésta aporta elementos
esenciales que no han sido considerados en el ámbito técnico de la regeneración y reutilización
de las aguas residuales.
Tabla 3. 6 Análisis de la metodología de planificación general (Pascual, 1999).
Fases Descripción
Definición de objetivos
Un proyecto será más o menos deseable en función de sí contribuye a disminuir más o menos la distancia que separa la situación actual o statu quo de una situación ideal predefinida o de un punto que se ha tomado como objetivo para la sociedad en su conjunto. Por defecto, se entiende que el objetivo es maximizar la diferencia entre la valoración total de los consumidores y el coste total.
Definición del ámbito de estudio
Se considera como ámbito de estudio al espacio físico, la duración temporal y el conjunto de agentes a tener en consideración. Los impactos que se producen dentro de este ámbito se consideran internos y, por tanto, computables, en tanto que los demás tienen el carácter de externos y, típicamente, no se toman en cuenta. Un proyecto puede plantearse de forma que sea de interés general o resulte muy especializado, con un alcance extremadamente limitado.
Detección de los impactos del proyecto
La complejidad y dificultad de esta tarea depende del tipo de proyecto del que se trate y de los objetivos que se persigan. Por regla general, se requerirá de un equipo de expertos en diversas disciplinas que sean capaces de identificar estos impactos.
Identificación de los agentes implicados
Determinar los impactos del proyecto, permitirá identificar los agentes que resultan afectados de una u otra forma, incluyendo aquellos que participen en la financiación. En una clasificación mínima, los agentes se distinguirán según sean consumidores o productores, agentes privados o gubernamentales y pertenezcan a una generación determinada, presente o futura.
Periodicidad de los impactos
Cada uno de los agentes involucrados en el proyecto recibe unos impactos que es preciso ubicar en el tiempo. Dado que cuanto antes se produzca un beneficio y cuanto más tarde se incurra en un coste, mejor. Aquí es importante indicar la fecha que corresponde a cada impacto.
Ámbito de influencia real del proyecto
El ámbito real queda delimitado por la unión de los ámbitos detectados para cada tipo de agente con una característica determinada. Analizar el ámbito real teniendo en consideración los propósitos del proyecto, es un ejercicio poco costoso que, en ocasiones, proporciona sorprendentes resultados.
Caracterización de los impactos
Caracterizar cada uno de los impactos como bienes económicos específicos y diferenciados, con un doble objeto, poner a prueba los resultados obtenidos hasta ahora y facilitar el análisis posterior por otra.
Delimitación de un ámbito compromiso
En esta fase se constituye el ámbito definitivo en el que se enmarcará el estudio, tomando como punto de partida los diversos ámbitos que se han configurado. Se tienen en consideración, además, las restricciones que son relevantes en la práctica, restricciones que pueden ser de tipo cultural, administrativo o político, entre otras.
Cuantificación de los impactos
Los datos obtenidos hasta ahora son abstractos o cualitativos. Interesa saber lo que ocurre pero también en qué medida, de manera que habrá que tomar la relación de impactos periodificados por agente y cuantificarlos.
Valoración de los impactos
A partir del detalle de cantidades para cada impacto, agente y periodo, sólo falta una indicación de valor relativo, para obtener una relación de costes y beneficios periodificados junto con información acerca de cómo se distribuyen entre los distintos tipos de agentes. Cabe recordar la existencia de multitud de técnicas de valoración de entre las que se escogerá la más adecuada a cada problema específico.
Estudio de las necesidades y posibilidades financieras
De poco sirve el proyecto más rentable que pueda imaginarse si no se puede financiar. Por otra parte, el coste de financiación acaso dependa, por alguna razón, del proyecto concreto que se pretenda ejecutar, de manera que el mejor proyecto sin tener en cuenta financiación tal vez deje de serlo al incorporar los costes financieros.
Agregación de costes y beneficios
Los métodos clásicos para calcular la rentabilidad, el Valor Actual Neto (VAN) y la Tasa Interna de Retorno (TIR) son muy útiles, máxime cuando se deben analizar muchos proyectos relativamente pequeños y la tasa de inversión es aproximadamente igual a la tasa de reinversión.
Comprobación de la eficiencia del proyecto
La eficiencia de un proyecto está siempre en cuestión y, como mínimo, se examinará una vez antes de tomar una decisión definitiva. Conviene preguntarse siempre si no fuese posible disminuir alguno de los costes sin merma de beneficio y, visto el problema desde la vertiente opuesta, si no podría obtenerse un mayor beneficio del tipo que sea sin aumentar el coste.
Valoración del entorno en el que se enmarca el proyecto
Es necesario tener en consideración los parámetros y variables más importantes del entorno en el que debe desarrollarse el proyecto. Con todo, conviene tener presente un aspecto que puede pasar desapercibido, el grado de eficiencia en suministros de bienes y servicios que, de alguna forma, están relacionados con los que genera el proyecto.
Análisis de sensibilidad Con el análisis de sensibilidad se mide la importancia de cada uno de los parámetros que intervienen en el cálculo de la rentabilidad.
Retroalimentación (feed-back)
La evaluación de un proyecto cuando éste ya está en funcionamiento es extremadamente útil, tanto para mejorar futuros proyectos como para afinar los procesos de evaluación.
106
CAPÍTULO 3
La comparación entre las Metodologías en el Ámbito Técnico (MAT) y la propuesta por Joan
Pasqual arroja los siguientes puntos de divergencia:
• En las MAT el objetivo central es meramente físico, es decir, la necesidad de producir un
bien, agua regenerada y su distribución, perdiendo de vista el sentido de maximizar los
beneficios, tanto privados como sociales.
• Los apartados relativos al análisis económico y financiero en la MAT en ningún momento
detallan la forma en que deberán realizarse, lo que deja una gama de lagunas de información
para el desarrollo de dichos análisis.
• Y finalmente las MAT no establecen cuestiones de suma importancia como son: la
definición del ámbito de estudio, la detección de los impactos del proyecto, la identificación de
los agentes implicados, la caracterización de los impactos, la cuantificación de los impactos, la
valoración de los impactos, la agregación de costes y beneficios, la comprobación de la
eficiencia del proyecto, la valoración del entorno en el que se enmarca el proyecto y el análisis
de sensibilidad.
• Por otro lado, la metodología planteada por Pascual esta desarrollada para cualquier tipo
de proyectos por lo que existen algunos puntos de ésta que no son necesarios considerar para
los SRRAR.
3.4 Conclusiones
Las diferentes metodologías desarrolladas muestran un sesgo importante hacia el ámbito
técnico, debido básicamente a que la ingeniería ha sido tradicionalmente la encargada de
resolver los problemas relativos al sector hidráulico.
Sin embargo, esta visión empieza a cambiar y la incursión de otras áreas del conocimiento es
cada vez más significativa, lo cual esta permitiendo visualizar y conocer alternativas de
solución desde otras perspectivas, proporcionando de esta manera mayor información que
disminuye el riesgo para el tomador de decisiones. Esto queda de manifiesto en el marco
sugerido por el Banco Mundial para la planificación de proyectos en regeneración y reutilización
de aguas residuales, es probablemente más complejo y extenso que el del análisis tradicional
de viabilidad. Así mismo, requiere del reclutamiento de personal adicional, sin embargo, el
crear y desarrollar proyectos con la participación multidisciplinaria permitirá obtener resultados
más fiables para la implantación del mismo, que permitan una disminución de los riesgos de
inversión y una mayor garantía del éxito y buen funcionamiento del proyecto propuesto.
A pesar de esto, se ha podido apreciar que los aspectos técnicos y legales gozan de un
desarrollo importante y de una metodología generalmente bien estructurada. Mientras que, los
aspectos ambientales, sociales y económicos presentan un enorme rezago por lo que es
necesario reforzarlos metodológicamente. 107
CAPÍTULO 3
Actualmente, los aspectos técnicos discurren sobre dos líneas básicamente: 1) el desarrollo y
mejora de la tecnología para la eliminación de microorganismos patógenos, con el fin de
garantizar el manejo y reutilización del agua regenerada sin que conlleve un riesgo de salud
pública y, 2) el desarrollo, para pequeñas comunidades, de tecnologías de bajo coste que
permitan solucionar los problemas de saneamiento y de escasez de agua, mediante la
alternativa de la reutilización del agua regenerada.
Respecto a los aspectos legales, se busca estandarizar, y en algunos casos establecer, las
normas que definan los criterios de calidad del agua regenerada para su posterior reutilización,
estas normas deberán ser flexibles a las investigaciones y nuevos avances técnicos que
aporten nuevos indicios sobre las ventajas o riegos de la reutilización del agua regenerada.
Los argumentos ambientales son cada día más sólidos para justificar la implantación de
SRRAR, pues contribuyen, por una parte, al control de la contaminación de las masas de agua,
y por otra, al aumento en la disponibilidad de agua, sobre todo en aquellas zonas de baja
disponibilidad. Creándose la posibilidad de recuperar y/o mantener los caudales ecológicos o la
recarga de acuíferos. No obstante, es necesario desarrollar una metodología que permita la
visualización y evaluación de los aspectos ambientales.
Los aspectos sociales cobran cada día mayor importancia, los usuarios quieren conocer y estar
informados de las características, ventajas y desventajas que conlleva el uso del agua
regenerada, las actuales investigaciones se centran en las preferencias que los usuarios tienen
por el uso del agua regenerada, así como, el desarrollar mecanismos de difusión que permitan
dar a conocer las ventajas de la reutilización del agua regenerada.
Por lo que respecta a los aspectos económicos existen atrasos metodológicos importantes,
pues si bien es cierto, se reconoce la necesidad de realizar una evaluación económica, en la
práctica simplemente se desarrolla un análisis de costes como soporte para la toma de
decisión.
Por lo que respecta a los costes de los SRRAR, los costes privados han sido documentados y
analizados, sirviendo tradicionalmente como base para la toma de decisión económica. Sin
embargo, por lo que respecta a los costes externos, estos no son cuantificados y considerados
actualmente. Es importante destacar que en los SRRAR los costes pueden ser cubiertos por
dos entes distintos 1) el que genera el agua residual y 2) el usuario interesado en la
reutilización.
108
CAPÍTULO 3
Los precios del agua regenerada no son establecidos por políticas de mercado, sino por un
porcentaje del precio del agua de primer uso, con la finalidad de facilitar la entrada del agua
regenerada en la oferta de agua en una región.
El análisis financiero en los SRRAR consiste en establecer el esquema óptimo que permitirá la
implantación del sistema. En consecuencia se producirán una serie de costes financieros que
deberán ser cubiertos, ya sea por la incorporación de estos en el cobro del agua reutilizada o
bien por subsidios.
El análisis económico actualmente se centra en un análisis coste-eficiencia con el cual se
selecciona el SRRAR de menor coste. La dificultad de realizar un análisis coste-beneficio
obedece a la falta metodológica para identificar, cuantificar y valorar monetariamente los
impactos privados y externos, producto de la regeneración y reutilización de las aguas
residuales.
Con base en esta evaluación, las metodologías para la planeación de proyectos en sistemas de
regeneración y reutilización de las aguas residuales muestran carencias significativas,
particularmente en lo que al aspecto económico se refiere.
109
CAPÍTULO 3
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115
Capítulo 4 Metodología para el Análisis Técnico-Económico de los Sistemas de
Regeneración y Reutilización de las Aguas Residuales.
4.1 Introducción
Establecer el coste y el precio del agua regenerada es importante en el diseño y explotación de
un Sistema de Regeneración y Reutilización de Aguas Residuales (SRRAR). Si bien es cierto,
que se puede tener una aproximación detallada del coste de un SRRAR, no sucede lo mismo
con el precio del agua regenerada. Esto se debe básicamente a que no existe un mercado de
agua regenerada que permita determinarlo y, por tanto, el único valor de referencia es el precio
del agua de las fuentes convencionales. Sin embargo, este precio no refleja todos los impactos
que conlleva la regeneración y reutilización de las aguas residuales.
En la literatura relacionada con la regeneración y reutilización de las aguas residuales no se
encuentra una metodología para el análisis económico de los SRRAR, tal y como quedo
expuesto en el capítulo 3.
Las metodologías generales para la planificación de los SRRAR solamente indican la
necesidad de realizar un análisis económico, y centran su atención en los costes privados de
los SRRAR.
Asimismo en la literatura especializada se mencionan y describen impactos, tanto positivos
como negativos por la implantación de los SRRAR. Sin embargo no se hallan documentos que
recojan y agrupen, de una manera metodológica, la identificación y descripción de los impactos
más relevantes a ser considerados cuando se implanta y explota un SRRAR.
De tal forma que en el terreno de la regeneración y reutilización de las aguas residuales no
existe una metodología que relacione los impactos biofísicos de un SRRAR y sus
repercusiones económicas.
Por ejemplo esta afirmación es respaldada por las recomendaciones realizadas por el grupo
multidisciplinario denominado “Recycled Water Task Force”, cuyo objetivo es el de identificar
las limitaciones, los impedimentos y las oportunidades para aumentar el uso de agua
regenerada en el estado de California, EE.UU. (Katz et al, 2003).
Este grupo reconoce la necesidad de crear un marco metodológico sobre el análisis de la
viabilidad económica de los SRRAR. Dentro de las tareas que estos especialistas consideran
necesarias para la creación de este marco metodológico están (Katz et al, 2003):
117
CAPÍTULO 4
1. Identificar los impactos que deberán ser considerados en el análisis de la viabilidad
económica, basados en las ventajas y costes reales de los SRRAR en California.
2. La revisión de los impactos ya existentes con base en el punto anterior y la agregación
de nuevos impactos que consideren los expertos deben ser tomados en cuenta.
3. Desarrollar un procedimiento práctico y viable para valorar económicamente las
ventajas y costes de aquellos impactos que no tienen valor de mercado.
4. Desarrollar los mecanismos que permitan favorecer los esquemas equitativos del
financiamiento basados en las ventajas y los costes.
5. Desarrollar una guía metodológica para el análisis de la viabilidad económica de los
SRRAR.
6. Desarrollar los mecanismos de información del análisis de la viabilidad económica que
soporten el posterior el análisis financiero y la toma de decisión.
7. Desarrollar las metodologías apropiadas para comparar los costes marginales de
producir agua reciclada versus el coste de obtener una cantidad equivalente de agua
proveniente de otras fuentes de suministro.
El objetivo de este capítulo es desarrollar una metodología para el análisis técnico-económico
de los SRRAR. Esta metodología considera incorporar los impactos privados, así como los
impactos externos del sistema.
El interés de este capítulo se basa en establecer una metodología para el análisis técnico-
económico de los SRRAR, que permita facilitar a los tomadores de decisión resolver sobre la
incertidumbre de implantar y explotar un SRRAR. En la literatura reciente relacionada con los
SRRAR no existe un procedimiento metodológico que vincule los aspectos técnicos con los
económicos. Las metodologías relacionadas con los SRRAR reconocen que las variables
económicas inciden de manera significativa en el modelo de planificación, pero el modelo no
incide sobre estas variables, por lo que actualmente existe un problema de exógeno para la
toma de decisión.
Una parte fundamental de esta propuesta metodológica es la relativa a los impactos generados
por los SRRAR. La práctica de regenerar y reutilizar aguas residuales conlleva una serie de
impactos privados y externos, que no son valorados. Por ejemplo, impactos externos negativos
como la afectación a terceros por la reutilización de aguas regeneradas o impactos externos
positivos como la reducción de la contaminación de las masas de agua, la recuperación de
materiales y energía, y/o el aumento de la disponibilidad de agua. Estos impactos en conjunto
pueden provocar que regenerar y reutilizar las aguas residuales sea una actividad rentable
desde el punto de vista económico.
Esta metodología basa una de sus principales aportaciones en la identificación y discusión de
estos impactos. En la actualidad, los impactos más relevantes de los SRRAR han sido 118
CAPÍTULO 4
documentados de manera aislada, generalmente como un reflejo a soluciones puntuales de
casos de estudio específicos. Apoyados en la información bibliográfica reciente, la consulta a
expertos y la experiencia profesional, se busca conjuntar los principales impactos y su
descripción con el fin de considerarlos dentro de la evaluación económica para la implantación
y explotación de un SRRAR.
Es importante dejar claro que en este capítulo no persigue una revisión bibliográfica a
profundidad de los impactos, ya que cada impacto por si solo justifica una disertación que
conllevaría un trabajo de investigación por si mismo. El objetivo es más bien una identificación
y discutir los elementos fundamentales de estos impactos, es decir una búsqueda de
información que permita concentrar y describir el mayor número de impactos, soportado en las
más recientes investigaciones.
De esta manera, el presente capítulo muestra una metodología para el análisis técnico-
económico de los SRRAR. La finalidad es generar una herramienta que permita a los
responsables de la toma de decisión, en el ámbito del sector hidráulico, emitir un juicio
soportado tecnológica y económicamente para invertir o no en estos sistemas. Esta
metodología evalúa los SRRAR, desde una perspectiva multidisciplinaria e interdisciplinaria. El
objetivo principal es determinar la maximización de los beneficios del proyecto. Para lo cual se
identifican y documentan una gran cantidad de impactos, tanto privados como externos que
tienen efectos significativos sobre la viabilidad económica de los SRRAR.
Es importante destacar que la presente metodología se fundamenta en una estrecha
vinculación entre el área técnica y económica, cuya finalidad es visualizar el análisis desde una
perspectiva interdisciplinaria. Con esta óptica se busca solventar el problema exógeno que
presentan las metodologías para la planificación de los SRRAR.
4.2 Descripción de la metodología
La metodología que a continuación se presentará, persigue avanzar en el soporte metodológico
que permita disminuir la incertidumbre y el riesgo de invertir en los SRRAR. Asimismo, esta
metodología puede ser aplicada en todas las fases de la vida útil del proyecto, de acuerdo con
las etapas descritas en la figura 4.1.
Hasta ahora las evaluaciones económico–financieras realizadas a los SRRAR se han centrado
en el proceso de una firma privada. Esta inversión se fundamenta en los siguientes puntos
(Brent, 1996):
1. Solo los ingresos y costes privados que pueden ser medidos en términos financieros se
incluyen. 119
CAPÍTULO 4
2. La tasa de interés de mercado es la que se usa para el descuento del beneficio anual.
3. La restricción principal es la disponibilidad de fondos.
Figura. 4. 1 Nivel de análisis para los proyectos en regeneración y
reutilización de aguas residuales (Nacional Financiera,1997).
La propuesta metodológica aquí desarrollada, además de considerar los impactos privados,
incorpora las externalidades del SRRAR a través del análisis de los impactos externos tanto
positivos como negativos que afectan al mismo. Esto es, asumimos el ACB desde un punto de
vista social.
Consideramos que para la evaluación de un SRRAR es el ACB social el que debe aplicarse, ya
que la ejecución de un proyecto de este tipo conlleva efectos mas allá de los circunscritos en
los de una firma privada.
Esta metodología de ACB social ha sido adaptada a las características y particularidades de los
SRRAR, con el fin de proporcionar al tomador de decisiones una herramienta “a la medida”,
que le permita emitir un juicio sobre la conveniencia o no de implementar este tipo de
proyectos.
La figura 4.2 describe esquemáticamente los pasos que deberán realizarse para la aplicación
de esta metodología y que son descritos detalladamente en el presente capítulo.
4.2.1 Definición de objetivos
El objetivo del análisis técnico-económico es evaluar el SRRAR, mediante la maximización de
la diferencia entre los ingresos y los costes asociados con la producción de agua regenerada.
120
CAPÍTULO 4
Figura. 4. 2 Etapas para el análisis económico de los proyectos
de regeneración y reutilización de aguas residuales (Elaboración propia).
Esta maximización considera tanto los impactos privados como los impactos externos, tal y
como se aprecia en la ecuación 1.
Este criterio de optimización económica fue seleccionado debido a su intuitiva interpretación,
así como a su aplicabilidad en el tipo de problemas que se desean evaluar.
121
CAPÍTULO 4
La función objetivo a optimizar es:
[ ]∑=
−−++++−=n
nnnnnnnnnnT COENEPIMPCFinCEMCIPVVARBMAX
0)()()*( (1)
De donde:
BT = Beneficio Total
VAR = Volumen anual de Agua Regenerada
PV = Precio de Venta del Agua Regenerada
CI = Costes de Inversión
CEM = Costes de Explotación y Mantenimiento
CFin = Costes Financieros
IMP = Impuestos
EP = Externalidades Positivas del impacto epj
EN = Externalidades Negativas del impacto enj
CO = Coste de Oportunidad
n = Año
En el apartado 4.2.6 se detalla cada uno de los componentes de esta ecuación, así como la
deducción de la misma.
4.2.2 Definición del ámbito de estudio
La cuenca hidrológica deberá ser el ámbito inicial y más general de análisis (Dourojeanni A.,
1999, Directiva CE, 2000). A partir de aquí, y dependiendo el nivel del proyecto, el ámbito
podrá reducirse a unidades de gestión menores, como sub-cuenca, microcuenca o acuífero. La
figura 4.3 representa estos ámbitos.
Definir el ámbito de estudio es fundamental para poder delimitar la influencia del proyecto y así
poder determinar los impactos que se producen dentro de este ámbito.
4.2.3 Los impactos del proyecto
Definiremos como impacto a cualquier consecuencia producto de la implantación de un
SRRAR, deseada o no, promovida o casual, generalmente susceptible de medición, en un área
concreta de la unidad de gestión hidráulica. Distinguiremos en una primera instancia entre
impactos internos y externos.
122
CAPÍTULO 4
Figura. 4. 3 Unidades de gestión hidráulica (CNA, 2003).
Los impactos internos o privados son aquellos que están directamente ligados al proceso de
producción del agua regenerada y su posterior reutilización. Corresponden básicamente a los
ingresos (impactos privados positivos) por la venta del agua regenerada o algún subproducto, o
por los costes de inversión, explotación y mantenimiento del SRRAR (impactos privados
negativos).
Los impactos externos, (por ejemplo la afectación a terceros, el control de la contaminación, el
aumento en la disponibilidad del agua o la garantía en el suministro), si bien pueden ser mas
difícilmente computables, no por ello son de menor importancia, pues un impacto de estas
características puede prácticamente provocar la censura del proyecto o la viabilidad económica
del mismo.
4.2.3.1 La identificación de los impactos.
La identificación de los impactos que provoca el SRRAR es la tarea de mayor complejidad y
dificultad para la evaluación. La detección de los impactos varia dependiendo del SRRAR del
que se trate y los objetivos que este persiga. En muchas ocasiones es necesaria la
participación de un equipo multidisciplinario de especialistas que sean capaces de identificar
estos impactos.
La presente metodología establece como una de sus mayores aportaciones, la recopilación e
inventario de los impactos relacionados con los SRRAR. Esta recopilación de fuerte base
empírica, se soporta en tres fuentes de información: 1) bibliográfica, 2) consulta a expertos y 3)
experiencia profesional.
123
CAPÍTULO 4
1. La revisión bibliográfica se realizó a partir de las fuentes especializadas en materia de
agua, entre ellas destacan las bases de información de la International Water
Association (IWA), Banco Mundial, UNESCO, FAO, Econlit y ScienceDirect entre las
más importantes. De estas bases de datos se obtuvieron los diversos artículos
científicos, a partir de los cuales se identificaron y analizaron los diversos impactos
relativos a los SRRAR, posteriormente se clasificó y sintetizó la información recopilada.
2. La consulta a expertos se centró en la revisión de la información recopilada, analizada
y sintetizada de estos impactos por parte de especialistas en el ámbito de la
regeneración y reutilización del agua residual. Los expertos pertenecen a centros de
investigación como el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA), la
Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) y la Universidad Politécnica de
Cataluña (UPC), así como a entidades promotoras de la regeneración y reutilización
como el Consorcio de la Costa Brava (CCB). Estos especialistas realizaron
observaciones y aportaciones sobre la identificación y clasificación de los impactos
identificados.
3. La experiencia profesional obtenida a través de 13 años en trabajos relacionados con
el sector hidráulico, particularmente en lo relacionado con los SRRAR.
Es importante volver a resaltar en este apartado, que el análisis de los impactos que se
presentará a continuación no persigue una revisión formal de la literatura. Pues cada impacto
aquí descrito esta soportado por una gran cantidad de información que conllevaría por si solo
un trabajo de investigación específico.
El objetivo de este apartado es proporcionar al responsable de aplicar la metodología una
visión global de los impactos más relevantes. De tal manera que se cuente con todos los
elementos necesarios que deberá considerar al aplicar la metodología en un caso de estudio
especifico. Así pues, los impactos aquí identificados pretenden solamente proporcionar los
elementos fundamentales para su conceptualización.
La descripción de los impactos identificados busca abarcar la mayor cantidad de ellos, de tal
forma que esta metodología cumpla con un principio de generalidad y pueda ser aplicada en
cualquier parte. Así, se presentan los elementos fundamentales de un impacto tan fehaciente
como el relacionado con la disminución de la contaminación a las masas de agua, hasta
impactos tan novedosos, como la recuperación de la energía contenida en el agua residual,
para ser utilizada en el deshielo de calles.
A partir de las fuentes de información citadas y con el fin de facilitar la identificación y análisis
de los impactos relacionados con los SRRAR, se han definido 6 grandes grupos (ver tabla 4.1): 124
CAPÍTULO 4
1) infraestructura, 2) acondicionamiento y reutilización de contaminantes, 3) uso del recurso, 4)
salud pública, 5) medio ambiente y 6) educación.
Tabla 4. 1 Resumen de los impactos de la regeneración y reutilización de las aguas residuales.
Grupo de Impactos Descripción de los impactos La captación y almacenamiento de agua La potabilización de agua de abastecimiento La conducción y transporte de agua potable La rehabilitación y ampliación de las redes de alcantarillado El tratamiento y/o vertido del agua residual
La infraestructura
La regeneración y reutilización del agua residual El nitrógeno El fósforo Los fangos
El acondicionamiento y reutilización de contaminantes
La energía La cantidad de agua Las garantías de suministro El uso del recurso La calidad del agua Los riesgos biológicos La salud pública Los riesgos físico-químicos El agua superficial El agua subterránea La contaminación de las masas de agua El medio ambiente
El hábitat de humedales y ríos Técnica La educación Cultura del agua
A continuación se definirán y explicarán los 6 grupos en los se agrupan los diferentes impactos
que pueden presentarse al implantar un SRRAR.
4.2.3.1.1 Infraestructura hidráulica.
Bajo los impactos de la infraestructura hidráulica se consideran todos los costes privados
(costes de inversión, explotación y mantenimiento) relacionados con las instalaciones
hidráulicas involucradas en la gestión del agua (captación-almacenamiento-potabilización-
distribución-recolección-depuración-vertido y/o regeneración-reutilización, ver figura 4.4) de una
determinada región, idealmente esta región debería coincidir con la unidad de gestión.
Este grupo de impactos es el que habitualmente más se ha estudiado y descrito dentro del
sector hidráulico. En este grupo se pretende resaltar solamente los elementos fundamentales
entre la infraestructura hidráulica y los SRRAR.
Esencialmente se busca evaluar los costes privados de las diversas opciones de solución
dentro de una zona de estudio. Las posibilidades convencionales de suministro como son: la
explotación de acuíferos, los transvases de agua, la potabilización con tratamientos avanzados,
son evaluadas considerando la incorporación de las fuentes alternativas de abastecimiento: la
regeneración y reutilización de las aguas residuales y la desalación.
125
CAPÍTULO 4
Figura. 4. 4 Gestión de la infraestructura hidráulica (Katz et al, 2003).
Los impactos a ser analizados dentro de este grupo son: a) la captación y almacenamiento de
agua b) la potabilización de agua, c) la conducción y distribución de agua potable, d) la
rehabilitación y ampliación de las redes de alcantarillado, e) la depuración y/o el vertido de
agua residual, y f) la regeneración y reutilización del agua residual.
a) La captación y almacenamiento de agua
La primera fase de la gestión del agua es la captación y almacenamiento del agua, ya sea de
fuente subterránea o superficial, el agua debe ser captada y en algunos casos almacenada
para su posterior acondicionamiento para el uso al que se destine.
Conforme se agotan los recursos más cercanos, es necesario la búsqueda de nuevas fuentes
de suministro, lo que muchas veces implica nuevas obras de captación y almacenaje con altos
costes de inversión y por ende costes de oportunidad.
Actualmente las fuentes de suministro no convencionales, como la regeneración y reutilización
de aguas residuales, permite aumentar el recurso hídrico disponible. La producción de agua
regenerada y su posterior reutilización, en algunas ocasiones, proporcionará ventajas
importantes al momento de evaluar esta práctica contra las alternativas de fuentes
convencionales, sobre todo cuanto más alejadas se encuentren estas. En el peor de los casos
126
CAPÍTULO 4
se requiere regular la producción de agua regenerada mediante infraestructuras de
almacenamiento.
b) La potabilización del agua
La sustitución de agua de primer uso por agua regenerada ofrece la posibilidad de reducir el
consumo de agua potable. La reutilización de agua regenerada en usos público-urbanos como:
limpieza de calles y contenedores, jardinería, fuentes ornamentales y bocas de agua contra
incendios, puede sustituir al agua potable procedente de fuentes convencionales.
Esta sustitución permite alargar la utilidad de la Estación Potabilizadora sin la necesidad de
ampliaciones. En el caso del diseño de una nueva estación potabilizadora, la consideración de
reutilizar aguas regeneradas favorecerá una menor dimensión de la estación.
Además, estas acciones redundan de manera significativa en el aumento de la garantía en el
suministro de agua, pues se mantienen en reserva volúmenes de agua que han sido
sustituidos. El aplazamiento, la reducción o incluso la eliminación de instalaciones adicionales
de tratamiento de agua para el suministro repercute directamente en los costes de inversión,
explotación y mantenimiento de la estación potabilizadora.
c) La conducción y distribución del agua potable
La reutilización de agua regenerada disminuye los volúmenes de agua de abastecimiento
provenientes de fuentes convencionales. Esto permite evitar inversiones y consumos de
energía relacionados con la conducción del agua, especialmente cuando las zonas de
abastecimiento de agua de primer uso se encuentran más alejadas que los puntos de
regeneración. En resumen, la posibilidad de reutilizar agua regenerada evita tener que “pasear”
el agua, con todos los costes que esto comporta. Esto cobra especial relevancia cuando la
reutilización se lleva a cabo a escala local y la fuente de abastecimiento convencional está
situada lejos del lugar de consumo.
d) Rehabilitación y Ampliación de las Redes de Alcantarillado
El crecimiento urbano obliga a la rehabilitación periódica de las redes de alcantarillado, ya que
los diámetros de las tuberías adoptados inicialmente han quedado pequeños para las
demandas actuales. Esto es especialmente aplicable en poblaciones con crecimiento radial,
como las zonas costeras.
La rehabilitación de las redes provoca una serie de inconvenientes, sobre todo de cara a la
apertura de vialidades y a la afectación de servicios. Una forma de evitar estos costes es la 127
CAPÍTULO 4
implantación de pequeñas plantas regeneradoras (plantas satélites) que den servicio a las
zonas que van surgiendo con el crecimiento urbano, obviamente esto dentro de un contexto de
crecimiento urbano planificado.
e) Tratamiento y/o Vertido de Agua Residual
Las acciones de saneamiento y/o vertido de aguas residuales se derivan básicamente de dos
situaciones; 1) un marco legal de vertidos y 2) el uso más sensible al que se destina la masa de
agua que recibe el vertido.
En algunas ocasiones las exigencias de calidad del agua de una alternativa de reutilización son
menos restrictivas que las definidas para el vertido del agua residual. En estos casos la
reutilización del agua regenerada es una solución que puede ofrecer ventajas técnicas,
ambientales y económicas.
Por ejemplo, el verter agua residual a una masa de agua sensible, usada con fines recreativos
de contacto directo y ecológicos, requerirá de un nivel de tratamiento avanzado. Sin embargo,
si se plantea una regeneración y reutilización del agua residual en usos menos estrictos
(agrícolas, industriales, urbanos no potables), existirá un abanico de alternativas con un nivel
de tratamiento menos complejo. Este cambio no sólo presenta ventajas técnicas significativas,
como es la adopción de proyectos más sencillos o la necesidad de personal con una menor
capacitación, sino que también refleja una ventaja económica por la reducción de costes, así
como una ventaja ambiental al suprimir el vertido de agua depurada a una masa de agua
sensible.
f) Regeneración y Reutilización de Agua Residual
Los costes de inversión de un sistema de regeneración vienen determinados por el conjunto de
asignaciones, que es necesario realizar para conformar la infraestructura física de la estación
regeneradora (equipamiento, terreno, edificios, instalaciones, etc.). Los costes de inversión en
la reutilización del agua regenerada vienen establecidos por las inversiones en los
almacenamientos y conducción (terrenos, depósitos, estaciones de bombeo y tuberías).
Además de la inversión inicial, se requiere de un flujo de dinero que permita la explotación y
mantenimiento tanto del sistema de regeneración como del sistema de reutilización.
Es importante destacar que la regeneración y la reutilización de agua residual está considerada
como una fuente alternativa de suministro, y por lo tanto, debería contemplarse como cualquier
otro sistema de abastecimiento (Asano y Mills, 1990). Por este motivo un sistema de
reutilización deberá incluir no solamente el sistema de regeneración y distribución, sino también
128
CAPÍTULO 4
los sistemas necesarios para su regulación y almacenaje, así como los sistemas necesarios
para su vertido cuando el agua no sea necesaria.
Debido a que ni la producción, ni el consumo de agua regenerada es constante, (como por
ejemplo en el riego), es importante considerar el almacenamiento y la regulación del agua, por
lo cual los sistemas de reutilización pueden implicar inversiones significativas para el
almacenamiento del agua regenerada.
La descripción de estos impactos en el contexto de la infraestructura hidráulica ha sido
ampliamente documentado por Young, et al (1987), Lambert y Nebeker (1996) y Jones, et al
(1998). Cabe resaltar los notables trabajos de Aguilera (1992), Mills y Asano (1996); Fields, et
al (1997); Richardson y Gross (1999) y Platt, et al. (2001).
Particularmente, Richardson y Gross (1999) reconocen que el valor económico de los
proyectos de regeneración y reutilización de aguas residuales esta en función de las ventajas
potenciales del proyecto y su valor asociado. Estos autores, analizan un SRRAR comparando
el coste de producir y de transportar el agua regenerada al coste de otras nuevas opciones de
abastecimiento de agua. Para ello consideran la reducción de costes en la infraestructura,
garantía en el suministro, ahorros en los costes del tratamiento y ventajas ambientales.
Considerando los proyectos bajo esta perspectiva, el SRRAR es una alternativa de suministro
de agua viable económicamente.
Richardson y Gross presentan como ejemplo el análisis económico aplicado al proyecto de
reutilización de aguas del valle del Este (EVWRP) en la ciudad de los Ángeles California. En la
primera fase se considera que el coste total del SRRAR es de 0.39 USD/m3, mientras que el
Departamento de Agua y Energía (DWP) de la ciudad considera que el coste neto es de 0.16
USD/m3, después de restar los subsidios por parte de financiamiento estatal y federal.
Sin embargo, aun sin considerar estos apoyos el EVWRP proporcionaría una fuente alternativa
de agua a un coste menor que otras fuentes de suministro. Según el DWP considera que
desalar con nuevas tecnologías le costará 0.65 USD/m3, mientras que con la tecnología actual
el coste es de 1.62 USD/m3. Además, el EVWRP considera que tiene otras ventajas que no ha
cuantificando en este caso, como son los costes (económicos-ambientales) por la reducción del
agua importada de las cuencas cercanas o la garantía de suministro resultando de contar con
una nueva fuente local de agua.
4.2.3.1.2 Acondicionamiento y reutilización de contaminantes.
129
CAPÍTULO 4
La acción de depurar o regenerar aguas residuales es en síntesis la separación y/o eliminación
de componentes no deseados en el agua, con el fin de que el agua regenerada cumpla unas
condiciones de calidad que permitan que ésta pueda ser nuevamente reutilizada.
Existen contaminantes, tanto orgánicos como inorgánicos, que para algún uso en particular
pueden ser aprovechados convirtiéndolos en substancias nuevamente útiles y con un valor
comercial. Así pues, el acondicionamiento y reutilización de contaminantes, como el nitrógeno,
el fósforo, los fangos y la energía, puede ser una opción interesante para evitar la disposición
y/o confinamiento. En la actualidad, existen diversas tecnologías que permiten el
acondicionamiento y reutilización de contaminantes, por lo que se puede decir que no hay
limitación técnica para desarrollar este tipo de prácticas.
Los impactos a considerar de cara al acondicionamiento y reutilización de contaminantes son:
a) el nitrógeno, b) el fósforo, c) los fangos y d) la energía.
a) Nitrógeno
La reutilización con fines agrícolas del nitrógeno proveniente de las aguas residuales
domesticas es una de las prácticas más antiguas y documentadas en la literatura (Mujeriego,
1990 y Sala y Millet, 1995, Asano, 2001) El destino final del nitrógeno aportado por las aguas
residuales, depende principalmente de la proporción de nitratos presentes en la disolución que
percola a través de las capas del suelo, donde éstos son interceptados y absorbidos por las
plantas.
Las especies químicas del nitrógeno normalmente presentes en un agua residual son: el
nitrógeno orgánico, el amoniaco y el nitrato; así mismo, un agua residual puede contener
pequeñas concentraciones de nitritos. La proporción relativa de estas diversas formas varía
según el origen del agua residual, y de la serie de tratamientos a que ésta ha sido sometida. El
amoniaco es la especie predominante en la mayoría de los casos, con concentraciones que
oscilan entre 5 y 40 mg N/l. Cuando el agua residual es sometida a un tratamiento aerobio, y
dependiendo del grado de oxidación, el amoniaco presente en el agua será convertido
normalmente en nitratos por acción de las bacterias nitrificantes, está forma química del
nitrógeno es la asimilada por las plantas. En general, la asimilación de nitrógeno aportado tiene
una eficiencia que no supera normalmente al 50%, siendo con frecuencia inferior a dicho valor.
b) Fósforo
El fósforo es el undécimo elemento más abundante de la litosfera, localizándose principalmente
en las rocas sedimentarias (apatitos). Una parte importante de él va a parar al mar, donde se
deposita y está inmovilizado durante largos periodos. La importancia de este elemento es por la 130
CAPÍTULO 4
función que tiene en el metabolismo biológico y por su relativa escasez en la hidrosfera. Los
compuestos que tienen fósforo desempeñan un papel importante en todas las fases del
metabolismo de los seres vivos, en particular en la transformación energética asociada con las
reacciones de fosforilación en la fotosíntesis. El fósforo es requerido para la síntesis de
nucleótidos, fosfátidos, fosfoglucidos y otros compuestos fosforilados intermedios.
En comparación con la abundancia natural de otros componentes nutritivos y estructurales de
la materia viva (C, H, N, O, S) el fósforo es el más escaso y normalmente actúa como limitante
de la productividad biológica. Proyecciones realizadas por la asociación internacional de la
industria de los fertilizantes (IFA, 2003), estiman que para garantizar la producción de alimentos
en el ámbito mundial, los consumos de fertilizante pueden aumentar entre el 1% y el 3% anual.
Las proyecciones realizadas y comparadas con las reservas mundiales de fósforo que oscilan
en torno a los 700 millones de toneladas. Esta organización visualiza que para un escenario
pesimista, con un incremento anual en el consumo del 3%, las reservas se agotaran en el año
2045, mientras que para un escenario optimista las reservas duraran hasta el año 2060.
De este análisis se desprende la necesidad de regenerar y reutilizar al máximo posible el
fósforo extraído de sus fuentes originales. La recuperación del fósforo que se encuentra en las
aguas residuales provenientes de las ciudades e industrias es una posibilidad interesante de
cara al agotamiento de las reservas mundiales, misma que puede lograrse mediante procesos
tecnológicamente viables y que económicamente serán cada vez más factibles, debido a las
condiciones de oferta y demanda que el mercado del fósforo experimentará en los próximos
años. (Zhao y Sengupta, 1996).
Los fosfatos añadidos al suelo pueden ser absorbidos por el cultivo, acumulados en la fase
sólida del suelo, mediante reacciones de absorción y precipitación, o escaparse del sistema
con el agua de percolación, el agua de escorrentía y la erosión. El fósforo retenido mediante las
reacciones con el suelo y la absorción por parte de las plantas, representa la fracción más
importante de todo el fósforo añadido. Las cantidades de fósforo que se han podido detectar en
las aguas de drenaje son pequeñas inferiores generalmente al 3% de la cantidad añadida
anualmente.
El acondicionamiento y reutilización del nitrógeno y fósforo es uno de los impactos más citados
en la literatura, ejemplo de ello son los trabajos de Oswald (1989), Teltsch, et al (1989),
Ouazzani (1996), Lambert y Nebeker (1996), Mujeriego, et al (1996), Hamouri, et al (1996),
Boyden y Rababah (1996), Vázquez, et al (1996), Bahri (1999), Randall (2003). Destaca de
manera significativa el trabajo económico de Haruvy (1998), quien realiza un excelente análisis
económico incorporando el valor de los fertilizantes como parte de los beneficios de la
reutilización de aguas residuales. Este investigador realiza un análisis coste-beneficio del riego
con aguas regeneradas en huertos cítricos del área central de Israel. Mediante un modelo de 131
CAPÍTULO 4
optimización determina la combinación óptima de cultivos con el fin de maximizar los beneficios
netos. Este modelo es una herramienta útil para la toma de decisión en la gestión de las aguas
residuales e incorpora el posible ahorro económico de fertilizantes por los nutrientes
provenientes de las aguas residuales. Así mismo, considera el riesgo que existe en el medio
ambiente por la lixiviación de nitrógeno al agua subterránea y lo incorpora al modelo
matemático como una restricción.
Haruvy concluye que la trasferencia de las aguas regeneradas del centro hacia el sur del país
puede favorecer el aumento de huertas en la región, con un incremento en la producción de
fruta cítrica. El modelo desarrollado favorece la toma de decisión para la disposición de las
aguas regeneradas, permitiendo la planificación de las inversiones agrícolas. Respecto a la
gestión de las aguas regeneradas para el riego, este investigador, considera que estas aguas
deben ser evaluadas regularmente y su aplicación debe realizarse con cautela, de acuerdo con
políticas óptimas de fertilización para disminuir los riesgos de lixiviación, salinidad y de otros
agentes contaminantes.
c) Los fangos
Los componentes que son separados en el proceso de regeneración del agua quedan
básicamente conjuntados en lo que definimos como “lodos o fangos”, y que son el subproducto
de someter a un tratamiento determinado las aguas residuales.
En el proceso de regeneración de las aguas residuales municipales, además de obtenerse
agua regenerada de posible reutilización, se generan enormes cantidades de residuos
orgánicos (aproximadamente 70 –100 g de materia seca /persona /día).
En función del grado de estabilización se distingue principalmente dos tipos de fangos: frescos
y digeridos. Los lodos frescos, son aquellos que no han recibido ningún tratamiento de
fermentación, se caracterizan por un olor muy desagradable y por su alto grado de
contaminación por gérmenes patógenos. Los lodos digeridos, se originan al someter los lodos
frescos a un proceso de digestión aerobia o anaerobia. Este tipo de lodos tiene un olor menos
desagradable y un menor contenido de microorganismos patógenos. Los fangos, tanto los
frescos como los digeridos, suelen someterse a una deshidratación mediante eras de secado o
mediante distintos sistemas mecánicos (filtro de bandas, centrifugación, secado térmico, etc.)
obteniéndose un producto más o menos pastoso.
Dentro de la gestión de cualquier sistema de depuración y/o regeneración de aguas residuales
los fangos deben ser considerados como parte del problema a resolver, de lo contrario se
estaría incurriendo en una externalidad negativa al trasladar un agente contaminante al medio
ambiente con la consecuente afectación a terceros. Por consiguiente, se tienen dos opciones: 132
CAPÍTULO 4
1) el confinamiento controlado de este residuo o 2) su reutilización en alguna actividad que
permita su aplicación.
La tendencia actual sobre la disposición final de los fangos es la utilización de los mismos como
materia prima en la fabricación de productos con demanda en el mercado actual, o la utilización
directa de los mismos en sustitución de otros convencionales.
La reutilización de los fangos básicamente se realiza en: 1) La utilización directa en la
agricultura, 2) la fabricación de compost y 3) la producción de energía mediante su eco-
incineración o por la generación de biogás, con la posterior reutilización de las cenizas en
materiales para la construcción. Trabajos como los de Donovan y Garvey (1991), Grace y
González (1993) y Hook, et al (1993), Wiebusch et al (1997 y 1998), Van Oorschot et al (2000),
Pan y Tseng (2001), Bartlett y Killilea (2001), exponen casos particulares de la reutilización de
los fangos.
d) Energía
La reutilización de la energía térmica contenida en las aguas residuales es una práctica
novedosa que se realiza en Japón (Funamizu y Ogoshi, 2001). La fluctuación de la temperatura
del efluente de un SRRAR es menor que la del aire, razón que permite reconocer al agua
regenerada como una fuente de calor estable, cuando la temperatura ambiente es menor que
la temperatura del agua. Sin embargo, la calidad de la energía es muy baja desde el punto de
vista termodinámico, debido a la baja temperatura (aproximadamente 13º C) por lo que es difícil
utilizar esta energía térmica como fuente de suministro. Los usos a los que se puede destinar
esta energía son: 1) para la calefacción y el aire acondicionado, y 2) para derretir la nieve.
1) La reutilización de la energía térmica de las aguas residuales para la calefacción y
enfriamiento en los distritos metropolitanos de Tokio.
La energía térmica que se pierde anualmente en el sistema de las aguas residuales de los
distritos metropolitanos de Tokio es equivalente a la energía consumida por 0.4 millones de
casas para la calefacción y el enfriamiento. Para el año 2001 funcionaban 12 Sistemas de
Reutilización de Energía Térmica (SRET) que utilizan 70,000 m3/día, 4 SRET utilizaban
aguas residuales sin tratamiento y 8 SRET aguas regeneradas de sistemas secundarios o
terciarios.
La capacidad total de producción de energía es de 32,200 MJ/hr para la calefacción y de
41,900 MJ/hr para el enfriamiento. La reutilización de esta energía es principalmente para
el aire acondicionado de los edificios administrativos de las EDAR’s. Especialmente, el
133
CAPÍTULO 4
SRET de Kohraku proporciona energía para la calefacción y el enfriamiento de las zonas
aledañas al sistema.
2) La reutilización de la energía térmica para derretir la nieve en la ciudad de Sapporo
La ciudad de Sapporo enfrenta el problema de quitar la nieve de sus calles y su posterior
vertido. Este problema implica cuatro aspectos: 1) los ciudadanos de Sapporo no están
satisfechos con el actual servicio para quitar la nieve de las calles y áreas residenciales, 2)
No se cuenta con suficiente espacio para el almacenamiento de la nieve recolectada, 3) El
derretir la nieve almacenada en los jardines causa problemas de contaminación del agua, y
4) los métodos convencionales para derretir la nieve generan altos consumos de
combustibles y energía eléctrica.
La idea fundamental es, en época invernal, utilizar la energía producida en los SRET para
derretir la nieve en situ, esta nieve derretida es recolectada en el sistema de alcantarillado
de la ciudad y posteriormente el agua es depurada en las EDAR’s de la ciudad. El coste de
derretir la nieve por este método es similar a los métodos convencionales.
4.2.3.1.3 Uso del recurso.
El uso del recurso está íntimamente ligado con las necesidades a satisfacer con su utilización,
por un lado están los usos productivos (agrícola, industrial, urbano, turístico y recreativo) y por
otro los usos ambientales (abastecimiento de agua potable y ecológico).
La sustitución del agua procedente de fuentes convencionales por agua regenerada en los
usos mencionados esta dada por factores físicos, tecnológicos, económicos, sociales y
culturales. Sin embargo, los factores físicos como son la disponibilidad, la garantía en el
suministro y la calidad del agua son predominantes para que los demás factores se ajusten a
nuevos escenarios.
Actualmente, las diversas corrientes económicas trabajan en establecer el precio que el agua
tiene en los diversos sectores productivos. A pesar de los esfuerzos realizados, en la realidad
sigue existiendo una distorsión en el mercado debido a que el agua, además de ser un bien
económico tiene evidentes características socioculturales. Este grupo de impactos esta
compuesto por: a) la cantidad de agua, b) la garantía de suministro y, c) la calidad del agua.
a) La cantidad de agua
Las diferentes actividades realizadas por el ser humano requieren de una cantidad mínima de
agua, la cual esta en función de la disponibilidad espacial y temporal del recurso. Parecería
134
CAPÍTULO 4
lógico pensar que el hombre se instalará cerca de donde pueda contar con la cantidad de agua
suficiente para realizar estas actividades, sin embargo, a medida que la población aumenta y el
desarrollo económico de una región crece las demandas de agua llegan, en algunos casos, a
superar la disponibilidad del recurso. Esto provoca que se tengan que buscar nuevas fuentes
de suministro de agua de primer uso cada vez mas alejadas del lugar de la demanda, siempre
y cuando técnicamente sea factible.
Cuando técnicamente los recursos hídricos ya no son disponibles para satisfacer las demandas
comienza a existir un déficit de agua, lo cual puede llevar a una demanda excedente,
entendiendo esta como la diferencia entre la demanda total y la demanda satisfecha. Es decir,
se puede llegar a la situación de tener un grupo de usuarios que no tendrían acceso al líquido
para poder desempeñar sus actividades. Es importante puntualizar en este nivel de reflexión
que la única acción tecnológicamente viable que mantendría el desarrollo sostenible de una
cuenca, es la regeneración y reutilización de sus aguas residuales, ya que las demás
alternativas (trasvases, sobreexplotación de acuíferos y desalación) son contrarias a los
principios del desarrollo sostenible.
Las fuentes alternativas de agua son una posibilidad viable al aumento de la disponibilidad de
los recursos hídricos, a fin de cubrir la demanda excedente de una región determinada. Estas
fuentes han cobrado una gran relevancia sobre todo cuando en una región la disponibilidad de
agua ya no aumentará más debido básicamente a cuestiones climatológicas y/o de
sobreexplotación de las fuentes de suministro existentes.
Trabajos como los de Simpson y Willet (1994), Jaber, et al (1997) y Juanico y Friedler (1999),
ejemplifican situaciones donde se obtiene un aumento del recurso hídrico por la práctica de la
regeneración y reutilización de aguas residuales.
Simpson y Willet (1994), demuestran que una gestión adecuada de las aguas en una pequeña
región puede favorecer a los usuarios, la EDAR del condado de Hannover, Virginia, fue
modificada recientemente para proveer aguas regeneradas para la producción de energía, lo
que ha propiciado varias ventajas: 1) la disminución de vertidos a las aguas superficiales, 2) el
usuario industrial dispone de un agua a un coste menor y 3) se aumenta la disponibilidad de
agua potable para los usuarios domésticos.
Jaber, et al (1997), reflexionan sobre el incremento en los consumos de energía por el bombeo
de agua subterránea para lograr satisfacer el aumento de las demandas de agua en Jordania.
Argumentan que se pueden generar ahorros económicos mediante el uso de fuentes de agua
no convencionales con el fin de satisfacer el déficit de agua en Jordania. Alternativas como: la
regeneración de las aguas residuales y su posterior reutilización; la desalación del agua para
usos industriales en la generación de energía y la recolección sistemática del agua de lluvia
cuando sea factible, son acciones que permitirían disminuir la escasez de agua en este país. 135
CAPÍTULO 4
Juanico y Friedler (1999) argumentan que la mayoría de los ríos en Israel solamente conducen
agua durante el invierno. Al ser un país semiárido en donde literalmente cada gota de agua se
utiliza, las aguas residuales regeneradas son una fuente de agua factible para la recuperación
de los ríos. Una asignación de 122 Millones de m3 por año de las aguas residuales para la
recuperación de 14 ríos en Israel, puede motivar la reutilización ambiental de estas aguas
residuales, dando por resultado un aumento de los recursos de agua disponibles al país.
b) Las garantías de suministro
En casi cualquier actividad del ser humano poder contar con agua es fundamental, por ejemplo
en la agricultura, solo basta ver la diferencia que existe en la renta agraria de las producciones
en secano y en regadío. Datos del plan hidrológico nacional establecen para España que el
rendimiento medio relativo de producción entre el regadío y el secano es aproximadamente de
30 a 1. (PHN, 2000)
En una situación critica como podría ser la sequía, el uso público-urbano es el uso
predominante, esto provoca que la producción de aguas residuales existirá en todo momento.
En el peor de los casos solamente disminuirá debido a las posibles restricciones en el
suministro de agua potable.
Por tanto, al tener una generación constante de aguas residuales se puede garantizar la
producción de agua regenerada. Esta reflexión sitúa al agua regenerada como una fuente de
suministro fiable en todo momento, situación que muchas veces no presentan las fuentes
convencionales de agua.
Así pues el regenerar y reutilizar agua residual no solo es una alternativa viable para el
suministro de agua, sino que también es una fuente que garantiza el recurso hídrico en todo
momento.
La importancia de garantizar el suministro de agua se ve reflejado en el trabajo de Ward y
Michelsen (2002), ellos realizan un análisis a las instituciones del agua, particularmente en
aquellas zonas de baja disponibilidad. Establecen que la información sobre el valor económico
del agua permite a los tomadores de decisión, la conservación, la asignación y el uso eficiente
del agua en situaciones de escasez.
Estos autores evalúan la variación del precio del agua al modificar la disponibilidad, dejando de
manifiesto que sin una garantía en el suministro el precio del agua se eleva. Analizan estas
políticas en un caso de estudio para la reciente sequía de la cuenca del Río Grande en la zona
fronteriza México-EUA. 136
CAPÍTULO 4
c) La calidad del agua
El disponer de agua en cualquier momento no es garantía para satisfacer una demanda. Se
requiere, además, que ésta sea de la calidad adecuada para cubrir las exigencias solicitadas.
Tradicionalmente se ha preferido la búsqueda de fuentes de suministro que presenten una
excelente calidad de agua, sin embargo, no todos los usos requieren de la misma calidad de
agua, es decir, no se requiere la misma calidad de agua para la limpieza de calles o
contenedores, que para el riego agrícola, la industria o el consumo humano. Esto hace que se
planteen una serie de criterios dependiendo del uso al que se destine el agua.
La regeneración y reutilización del agua residual, permite contar con agua de calidad, que en
algunos casos, puede ser superior a la existente en las fuentes convencionales.
Una práctica que permite mejorar la calidad del recurso hídrico es la dilución, es decir, el
mezclar agua regenerada con agua procedente de una fuente convencional de menor calidad,
con el fin de obtener una calidad de agua intermedia que permita al volumen de líquido total ser
utilizada para alguna actividad previamente determinada.
Los trabajos de Marecos et al (1996), Asano et al (1998), Lazarova et al (2001) y Kamizoulis
(2003) presentan discusiones sobre los criterios de calidad del agua aplicable al agua
regenerada. Particularmente los trabajos de Lazarova y Kamizoulis buscan establecer unos
criterios mínimos, en el ámbito europeo y particularmente mediterráneo, que regulen el uso de
aguas regeneradas.
4.2.3.1.4 Salud pública.
Este grupo de impactos es el que da origen a los sistemas de regeneración de las aguas
residuales como una respuesta a la prevención y control de la contaminación, y cuya finalidad
es la de evitar enfermedades de origen hídrico y disminuir los riesgos de epidemias.
Para los responsables de implementar programas de reutilización de aguas regeneradas, es
perfectamente válida la preocupación que existe por la presencia en las aguas residuales de
los contaminantes químicos o microbiológicos que repercuten negativamente en la salud, y que
por lo tanto implican un riesgo para la reutilización de estas aguas.
Para poder regenerar adecuadamente el agua residual y alcanzar la calidad requerida para
determinado tipo de reutilización, es necesario conocer cuáles son los principales
contaminantes presentes en el agua residual, tanto de tipo químico como biológico, entender el
significado de su presencia y cómo realizar el adecuado tratamiento para lograr la eliminación
137
CAPÍTULO 4
de los contaminantes en cuestión con el fin de alcanzar la calidad deseada para el uso
específico.
La presencia de compuestos químicos tóxicos y de microorganismos patógenos en el agua
residual crean el riesgo potencial adverso para la salud de los individuos que estén en contacto
con ella.
La transmisión de las enfermedades puede ser por contacto directo con el agua, por inhalación
o por ingestión de los contaminantes en cuestión. Las medidas de control incluyen la
eliminación o disminución en la concentración de estos constituyentes en el agua regenerada,
además de realizar prácticas adecuadas que limiten o prevengan el contacto directo o indirecto
con el agua a reutilizar. Los riesgos por la reutilización de agua residual o agua regenerada se
clasificarán como riesgos biológicos y riesgos químicos.
a) Riesgos biológicos
Los principales agentes infecciosos que pueden estar presentes en el agua residual se pueden
clasificar en tres tipos principales de acuerdo con el agente infeccioso: 1) parásitos
(protozoarios y helmintos) 2) bacterias, y 3) virus. El anexo 4.A presenta los principales agentes
infecciosos que se encuentran en las aguas residuales sin tratar.
Los virus patógenos, bacterias, protozoarios y helmintos se escapan del cuerpo de personas
infectadas en sus excretas y pueden pasar a otras por medio de la boca (es decir, cuando se
ingieren alimentos o bebidas contaminadas) o de la piel (como en el caso de los anquilostomas
y esquistosomas). Las excretas en las aguas residuales contienen generalmente elevadas
concentraciones de agentes patógenos excretados, sobre todo en los países donde
predominan las enfermedades diarreicas y los parásitos intestinales. Muchas de esas
infecciones de importancia para la salud pública se transmiten de varias formas. Las
características de los agentes causales también varían y son de gran importancia para
determinar en qué circunstancias se puede fomentar o controlar una infección con las prácticas
del aprovechamiento de aguas residuales.
Las pruebas existentes indican que casi todos los agentes patógenos excretados sobreviven en
el suelo y en los estanques el tiempo suficiente para representar un peligro para los agricultores
y piscicultores, así como para quienes manejan y consumen pescado y macrófitos acuáticos.
Los agentes Patógenos sobreviven en las superficies de los cultivos por periodos más cortos
que en el suelo, ya que en ese medio los microorganismos están menos protegidos contra los
efectos nocivos de la luz solar y la desecación. Sin embargo, los periodos de supervivencia
pueden ser suficientemente prolongados en algunos casos para poner en peligro la salud de
138
CAPÍTULO 4
las personas que manejan y consumen los cultivos, sobre todo cuando esos periodos son más
largos que los ciclos de crecimiento del cultivo, como sucede a menudo con las verduras.
Existe una extensa información sobre las enfermedades de origen hídrico, así como casos
documentados de epidemias relacionadas con la contaminación microbiológica de aguas
residuales, la Organización Mundial de la Salud (OMS, 2003) contempla dentro de sus
acciones la vigilancia y control de la reutilización de las aguas residuales. Casos como los del
río Ganga en la India, el río Huangpu en Shangai, China, regiones de Filipinas, Nigeria, Brasil,
el Valle del Mezquital en México, considerada la zona de riego con aguas residuales más
grande de Latinoamérica, la región de Moscú en Rusia, Jordania o Yemen, han sido
ampliamente estudiados y documentados (OMS, 1997 y 2000).
A pesar de relacionarse a las enfermedades de origen hídrico con los países en vías de
desarrollo, existen evidencias de que en países desarrollados surgen brotes epidémicos de
enfermedades gastrointestinales erradicadas, como el sucedido en la comunidad de Walkerton,
en Canadá a finales de mayo de 2000. Esta comunidad se vio afectada por una epidemia
relacionada con el suministro de agua. Se recomendó a los ciudadanos que hirvieran el agua
destinada al consumo desde el 21 de mayo hasta el 5 de diciembre de 2000. El número total
estimado de casos de gastroenteritis relacionados con la epidemia ascendió a más de 2,300
personas en una comunidad de 5,000 (Lewin et al, 2002).
Un grupo de riesgo potencialmente alto son los trabajadores de los SRRAR. Las bacterias, los
virus y otros microorganismos causantes de enfermedades se encuentran frecuentemente
presentes en aerosoles y brisas alrededor de algunas unidades del SRRAR. Principalmente en
aquellos procesos donde existe turbulencia, como el mezclado o aireación, estaciones de
bombeo y el área de vertido del efluente. De igual forma, los trabajadores involucrados en la
disposición final de los fangos y responsables del compostaje, corren el riesgo de infectarse a
través de la ingesta, inhalación o contacto directo con los polvos producidos y que siguen
conteniendo algún residuo infeccioso.
Trabajos recientes como los de Devaux et al (2001) y Chu et al (2003) dejan de manifiesto la
preocupación por la vigilancia y control de los contaminantes biológicos presentes en el agua
regenerada.
b) Riesgos químicos
Es generalmente aceptado que los compuestos químicos presentes en las aguas residuales
son preocupantes para la salud pública. Cuando se reutilizan las aguas regeneradas existe la
posibilidad de que estos compuestos entren en contacto con el ser humano, particularmente en
los usos: potable (directo o indirecto), ambiental, acuícola y agrícola. 139
CAPÍTULO 4
La concentración de compuestos inorgánicos presentes en el agua regenerada depende de la
fuente de donde provenga el agua residual y del grado de tratamiento. Un agua residual
municipal tiene aproximadamente 300 mg/l de sólidos inorgánicos disueltos. Sin embargo, el
rango es de 150 a 500 mg/l. La presencia de sólidos disueltos totales, nitrógeno, fósforo,
metales pesados y otros compuestos inorgánicos puede afectar la aceptabilidad del agua
regenerada para diferentes tipos de reutilización.
Los principales compuestos orgánicos presentes en las aguas residuales incluyen a los ácidos
húmicos, materia fecal, desechos de cocina, detergentes, grasas, aceites y otras sustancias
que se incorporan a las aguas residuales de diferentes procedencias. Los desechos
industriales y municipales pueden aportar cantidades significativas de compuestos orgánicos
sintéticos. La necesidad existente de eliminar los compuestos orgánicos está directamente
relacionada con el uso final al que se destine el agua regenerada.
Los parámetros clásicos para determinar la concentración de materia orgánica como la
Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5), la Demanda Química de Oxígeno (DQO) o el
Carbono Orgánico Total (COT) son comúnmente utilizados como indicadores de la eficiencia de
tratamiento y de la calidad del agua para muchos usos no potables del agua regenerada, pero
tienen una mínima importancia con la evaluación de la toxicidad y efectos en la salud.
Actualmente el desarrollo tecnológico para la identificación y cuantificación de los diversos
compuestos orgánicos e inorgánicos en el agua es posible realizarla utilizando técnicas
instrumentales muy sofisticadas como la cromatografía de gases y la espectroscopia de masas.
Estas técnicas instrumentales están obligando a cambio en los criterios de calidad del agua
para aquellos usos relacionados con la salud pública a medida que se identifican y cuantifican
contaminantes que antes no se detectaban.
Por ejemplo, la Agencia de Protección al Ambiente de los EE.UU. ha revisado sus criterios
nacionales para la calidad del agua, estableciendo 83 criterios químicos cuya finalidad es la
protección de la salud humana. Estos criterios de la calidad del agua para la protección de la
salud humana se recalcularon bajo una nueva metodología. Esta metodología integra varios
factores entre los que se destacan: 1) las contribuciones naturales de la fuente de agua, 2)
cualquier nuevo factor potencialmente cancerígeno, 3) factores de bioacumulación y 4) factores
de bioconcentración. Estos nuevos criterios son más rigurosos que los que se aplicaban
anteriormente (EPA, 2002).
Olivieri et al (1996) publicaron los resultados de un estudio realizado en el sistema piloto de
regeneración y reutilización de la ciudad de San Diego, California. Este SRRAR esta diseñado
para lograr producir una agua regenerada apta para el consumo humano. El objetivo primordial 140
CAPÍTULO 4
del estudio era investigar si el SRRAR avanzado reduce de manera confiable los
contaminantes químicos hasta niveles que no generan riesgos a la salud pública. Los
resultados de la investigación indicaron que el SRRAR estudiado puede producir un agua
regenerada confiable, con una calidad igual o mejor que la procedente de las fuentes
convencionales de suministro.
4.2.3.1.5 Medio ambiente.
El cambio del paradigma en los usos del agua reconoce la existencia del uso ecológico. Según
estos nuevos principios, este uso debe ser incluido dentro de la gestión integral de los recursos
hídricos. Los impactos identificados afectan a: a) el agua superficial, b) el agua subterránea, c)
la contaminación de las masas de agua y, d) el hábitat de humedales y ríos.
a) El agua superficial.
La falta de un flujo adecuado de agua, resultado del desvió del recurso para usos agrícolas,
urbanos e industriales puede causar el deterioro de la calidad del agua y el buen estado del
ecosistema. Los diferentes usuarios del agua pueden suplir sus demandas mediante el uso de
agua regenerada posibilitando la liberación de volúmenes para el medio ambiente, permitiendo
mantener los flujos vitales para los ecosistemas. Para los ríos que tienen problemas por la
perdida de caudal debido al desvío de agua, el agua regenerada puede ser una solución
interesante que permita aumentar los caudales circulantes, logrando de esta manera preservar
y mantener el hábitat acuático.
A pesar del interés en reutilizar agua, en algunas ocasiones la acción de regenerar y reutilizar
pueden provocar el efecto contrario. Es decir, el agua depurada que se envia normalmente a
un cauce receptor, al ser regenerada y reutilizada en otro uso, provoca un déficit hídrico que
afecta al ecosistema inicial.
Algunos trabajos recientes como los de López et al, (1998); Lazarova et al, (2001); Yanbo,
(2001) y Lewin et al, (2002); reflexionan sobre el aumento de los caudales ecológicos en los
ríos mediante la reutilización de aguas regeneradas.
López (1998) describe el plan para la reutilización integral de las aguas residuales de la ciudad
de Vitoria-Gasteiz. Con este plan se persigue la reutilización de 20 Hm3 de aguas regeneradas
anualmente. De estos 12 Hm3 de aguas regeneradas son destinadas para los caudales
ecológicos en los ríos que cruzan la ciudad. Esta reutilización alternativa de caudales, permitirá
a Vitoria-Gasteiz resolver sus problemas de abastecimiento de agua pues con estas acciones
ha duplicado su disponibilidad.
141
CAPÍTULO 4
Lazarova et al, (2001) presenta un ejemplo de la reutilización del agua regenerada para el
mantenimiento del caudal del río Chelmer en el Reino Unido. Las fuentes locales (los ríos
Chelmer, Blackwater y Stour) y las importaciones de otros condados, son los recursos
utilizados para satisfacer los 410,000 m3/día de agua que el condado de Essex demanda para
abastecer a 1.7 millones de habitantes. Se estima que para el año 2025 la demanda será de
480,000 m3/año aproximadamente. Para cubrir la demanda a corto plazo, Essex and Suffolk
Water (ESW), con el visto bueno de las Autoridades, desvía 30,000 m3/día de aguas
regeneradas del SRRAR de Chelmsford al río Chelmer, que abastece al embalse de
Hanningfield, de donde se extrae agua potable.
Yanbo (2001) presenta el caso de la reutilización en usos público-urbanos no potables de las
aguas regeneradas de la ciudad de Tianjin, China. De los seis sistemas de reutilización que
han sido puestos en explotación, uno de ellos esta destinado al mantenimiento del caudal
ecológico del río del Weijinhe.
Lewin y sus colaboradores (2002) exponen el caso de la ciudad de Harare en Zimbabwe, esta
ciudad regenera 90,000 m3/día de aguas residuales para mantener los caudales ecológicos.
Las aguas regeneradas que se vierten en el río, llegan a los embalses antes de la extracción
para someterlas nuevamente al tratamiento de potabilización, de tal forma que se realiza una
reutilización indirecta en usos potables.
b) El agua subterránea.
El intercambio de aguas regeneradas por aguas subterráneas puede disminuir y evitar la
sobreexplotación de acuíferos, mediante una buena gestión hidráulica, pueden aumentarse los
niveles freáticos ya sea por el intercambio antes mencionado, o bien por la inyección directa o
indirecta de agua regenerada a los acuíferos.
Uno de los ejemplos más representativos es la recarga de acuíferos en la región del Dan,
Israel. Este SRRAR regenera 330,000 m3/día de aguas residuales que posteriormente son
infiltrados en cuatro zonas para recargar capas freáticas de la costa (sistema SAT, Tratamiento
Suelo-Acuífero). El agua permanece por dos meses en el acuífero; después es extraída por
bombeo y conducida por tubería hasta el desierto de Negev, 87 Km al sur de Tel Aviv, donde
destina para usos agrícolas (Idelovitch et al 2003; Friedler, 1999).
c) La contaminación de las masas de agua.
La presencia de contaminantes orgánicos sintéticos, metales y contaminantes biológicos
presentes en las aguas regeneradas actúan como factores selectivos para la biota afectada.
Especialmente, los sistemas acuáticos son muy vulnerables a cualquier cambio en la calidad 142
CAPÍTULO 4
del agua, debido a que, a diferencia de los sistemas biológicos terrestres no han generado
sistemas eficientes de inducción; esto favorece en el corto plazo, a la desaparición de
organismos sensibles, sobre todo en las fases de desarrollo crítico como los primeros estadios
de formación.
Las características fisicoquímicas de los contaminantes presentes en las aguas regeneradas
tales como solubilidad, interacción con otros componentes del agua, estructura molecular,
coeficientes de partición, etc., determinan su acceso a los sistemas biológicos. La estructura
molecular de los contaminantes determina las posibilidades de ser biodegradados y/o
bioacumularse.
Los compuestos solubles, tienen acceso al fitoplancton, primer nivel trófico afectado; el grado
de afectación dependerá del organismo considerado, de su metabolismo y del tipo y dosis del
compuesto.
Las especies químicas insolubles generalmente llegan al sedimento el cual juega un papel
relevante en la biotransformación de especies químicas inertes en especies bioquímicas
tóxicas y accesibles a otros niveles tróficos. Para que este proceso de biotransformación se
realice se requiere la presencia de microorganismos específicos y condiciones ambientales
adecuadas (temperatura, pH, potencial redox, etc.).
Las especies nectónicas debido a su composición en las tramas tróficas, se pueden considerar
sensibles a la acción de ciertos contaminantes como mercurio, plomo, clordano, DDT, toxafeno
etc., su sensibilidad depende principalmente de factores genéticos y ambientales. Los
contenidos de éstos contaminantes en las aguas regeneradas municipales son generalmente
bajos, de ahí que su acción se ejerza a largo plazo y asociada a mecanismos como
bioconcentración, biotransferencia, sinergismo y su magnificación a través de la cadena
alimenticia.
El uso de bioensayos permite establecer las concentraciones de contaminantes presentes en
aguas regeneradas y sus efectos en la Biota acuática. Sin embargo, generalmente se señalan
niveles tóxicos con base en la dosis letal media, excepcionalmente con base en dosis
subletales, por ello se requieren estudios a este nivel con especies sensibles y en diferentes
estadios de desarrollo.
En lo que respecta a ecosistemas terrestres, el suelo presenta una acción amortiguadora a los
contaminantes presentes en las aguas regeneradas, la microbiota del suelo juega un papel
relevante en cuanto a su eliminación y/o transferencia a las plantas.
143
CAPÍTULO 4
Los trabajos de Xu et al (2001), Lazarova et al (2001), la Agencia de Aguas de Reciclaje de la
Bahía Sur de San Francisco (South Bay Water Recycling, 2003) y de Barbagallo et al, (2001)
son ejemplos recientes de la aplicación de los SRRAR con el fin de evitar la contaminación de
las masas de agua.
Xu et al, (2001) expone el caso de la reutilización de las aguas regeneradas de la Isla de
Noirmoutier en Francia, no solo incrementa la disponibilidad de agua, sino que también
previene la contaminación de las zonas costeras, al lograrse “el vertido cero”. La demanda
agrícola de la zona, 350,000 m3/año, es cubierta al 100% con aguas regeneradas. De esta
manera, La evaluación técnico-económica demostró que la reutilización del agua residual en el
riego agrícola y de jardinería es la solución más atractiva y económica para solucionar la
escasez de agua y mejorar la calidad ambiental de la isla.
Lazarova et al, (2001) documenta el caso de estudio del SRRAR de la ciudad de Clermont-
Ferrant, produce 50,000 m3/día de aguas regeneradas. Estas aguas se reutilizan para la
irrigación de 700 has de maíz, remolacha y alfalfa. Esta reutilización evita el vertido de aguas
residuales a los ríos de la región de Limagne, Francia, evitando de esta manera su
eutrofización.
Las autoridades de la ciudad de San José y del condado de Santa Clara California EE.UU., con
el fin de reducir el daño ambiental por el cambio en la salinidad en los estuarios de la bahía sur
de San Francisco decidieron suspender el vertido de aguas residuales, aproximadamente
450,000 m3/día. Las aguas regeneradas del condado de Santa Clara serán reutilizadas para
cubrir las demandas de los usuarios urbanos, industriales y agrícolas (South Bay Water
Recycling, 2003).
Barbagallo et al (2001) presenta el caso de la zona costera de Emilia Romagna, Italia ahí se
ha instalado un SRRAR cuyos objetivos son la reutilización agrícola y el cuidado del medio
ambiente, este sistema produce 450,000 m3/día de agua regenerada que se destina para el
riego de 400 ha de huertos, evitando la posible eutrofización de la masa de agua por el vertido
de las aguas regeneradas con alto contenido de nutrientes.
d) El hábitat de humedales y ríos.
Los humedales aportan muchos beneficios, incluido el hábitat de flora y fauna, la mejora de la
calidad del agua, la disminución de las inundaciones y las condiciones adecuadas para el
desarrollo de la industria pesquera, estos humedales pueden ser mantenidos mediante el
vertido de agua regenerada. (PNAE, 2003).
144
CAPÍTULO 4
Por ejemplo, los altos caudales de aguas regeneradas vertidas por la EDAR de San José-Santa
Clara, en el sur de la bahía de San Francisco, amenazaban el área natural de marismas de
agua salada. Para resolver este problema se realizó un proyecto de regeneración de 140
millones de USD en 1997. El Programa de Agua Regenerada del Sur de la Bahía, con una
capacidad para proveer 80,000 m3/día de agua regenerada para uso agrícola e industrial, ha
evitado la conversión de las marismas de agua salada en una marisma de agua salobre, así
como la protección de dos especies en peligro de extinción (EPA, 1998).
Trabajos como los desarrollados por: Schwartz, et al (1994), Prime y Lothrop, (1996) y Sala et
al (2003), muestran como la reutilización del agua regenerada puede favorecer y mejorar
sustancialmente los ecosistemas acuáticos.
Schwartz y colaboradores (1994) describen la restauración de los humedales de Bayou Marcus
en el condado de Escambia, EE.UU. El SRRAR está diseñando para restaurar la deforestación
y la recuperación de los humedales mediante la reutilización del agua regenerada.
Prime y Lothrop (1996) han concluido que el SRRAR del Water Conserv II (2003) en la ciudad
de Orlando, Florida, es uno de los mayores sistemas de reutilización agrícola de los EE.UU.
Este sistema beneficia ambientalmente a la región al evitar la entrada de nutrientes a la cuenca
de Tohopekaliga. Así mismo, reduce la extracción futura de aguas subterráneas para la
irrigación agrícola.
Sala y colaboradores presentan una evaluación de la calidad del agua y la biota de los
humedales del Parque Natural del Alto Empordà, Girona, España (Sala et al, 2003). El análisis
muestra la recuperación de estos humedales gracias a la reutilización de aguas regeneradas
procedentes de la EDAR de Empuriabrava. Recientes resultados han demostrado la alta
eficiencia del SRRAR. El sistema ha sido evaluado determinando la carga contaminante del
nitrógeno a la llegada y salida del sistema, ya que este contaminante afecta sensiblemente a la
biota de los humedales. Así pues, las cargas nitrogenadas a la salida del sistema son
notablemente más bajas que a la entrada del mismo. Mientras que en el mes de febrero el
caudal de agua es muy bajo, lo que favorece la eficiencia, solamente el mes de junio (época de
transición de la primavera al verano) presenta problemas para lograr una alta nitrificación.
4.2.3.1.6 Educación.
Este grupo tiene por una parte, el considerar los cambios de conducta de los operadores de
plantas depuradoras al proveer una materia prima como es el agua regenerada. La idea parte
del hecho de que las demandas de exigencia por el cliente de agua regenerada provocaran
cambios de actitud en los trabajadores, puesto que están sujetos a una supervisión y control
145
CAPÍTULO 4
más riguroso, lo que repercute en la producción de agua de buena calidad de manera
constante.
Por otro lado, el contar con sistemas de regeneración ejemplares, así como con personal
calificado permite tener un capital educativo de primer nivel, donde se busque sensibilizar a la
ciudadanía de la importancia de estas acciones. Los impactos que componen este grupo son:
a) la educación técnica y b) la cultura del agua.
a) Educación técnica
El lograr una mayor eficiencia de las estaciones depuradoras tiene repercusiones en el ámbito
ambiental, un personal responsable y profesionalizado permite también una reducción de
costes en la explotación y mantenimiento de estas estaciones.
Debe tenerse en cuenta que el cambio de conducta de los operadores de los sistemas de
regeneración tiene algunas implicaciones económicas, como pueden ser las inversiones en
cursos de capacitación especializada.
b) Cultura del agua
Por otra parte, la infraestructura implantada para la regeneración y reutilización del agua
residual, forma un patrimonio que junto con su personal, puede ser utilizado con fines
didácticos para el cuidado del medio ambiente.
El desarrollo de planes y programas de visitas guiadas para diferentes sectores de la población,
puede contribuir en el mediano y largo plazo a un aumento de la demanda de agua
regenerada, debido a la sensibilización del público de una región determinada.
El impulso de un programa de sensibilización a la población, conlleva inversiones en personal
capacitado para el área de comunicación social y la elaboración de material didáctico, además
de gastos en difusión e implantación del programa, así como gastos de transporte.
A continuación se describen algunas de las investigaciones que han indagado sobre los
impactos de la educación en los proyectos y programas de regeneración y reutilización de
aguas residuales.
Andrade (1996) expone que la educación e información pública son cuestiones claves para
captar clientes al implantar un programa de reutilización de aguas regeneradas. La implicación
temprana de estos clientes da un plazo para disipar cualquier duda o idea mal juzgada, con el
fin de lograr la aceptación y la participación en el programa. Los autores discuten las cinco 146
CAPÍTULO 4
principales áreas de la educación pública en el ámbito de los SRRAR: 1) la definición del agua
regenerada, 2) la demostración del nivel de la calidad del agua regenerada, 3) la discusión de
las ventajas del agua regenerada, 4) la discusión de las ventajas ambientales por el uso de
agua regenerada, y 5) Las medidas de seguridad en el uso del agua regenerada.
Grebbien y Sheikh (1996), presentan el caso de un estudio aplicado en un distrito de agua de
los EE.UU., donde se analizan los esfuerzos realizados para superar la resistencia al cambio
sobre 100 clientes que sustituyeron el agua potable por agua regenerada. Estos esfuerzos
incluyeron seminarios educativos y talleres, incentivos financieros, asistencia técnica,
modificaciones técnicas del proceso, y en los casos excepcionales, el cambio de la calidad del
agua regenerada. El acuerdo definitivo para sustituir el agua potable por agua regenerada fue
la perseverancia y la minimización de las legítimas preocupaciones de los usuarios. La
estrategia final, la cual consistía en imponer los usos de agua regenerada mediante normativas
no fue necesaria.
Los responsables de los SRRAR son regularmente bien entrenados sobre el proceso del
tratamiento y las medidas de seguridad que deben seguir para el manejo del agua regenerada,
mientras que los usuarios que reutilizan el agua regenerada, como son los agricultores, a
menudo desconocen las características del agua regenerada y las prácticas de seguridad para
su manejo. Las autorizaciones o permisos para la reutilización de agua regenerada deberían
establecer lineamientos sobre los fundamentos de la reutilización de agua regenerada, así
como, las normas de uso con el fin de proteger la salud de los trabajadores, del público y del
ambiente. En algunos casos es necesario el entrenamiento para los trabajadores de la
irrigación en el uso y la gestión del agua regenerada. McHaney (1996), describe un programa
de educación para los trabajadores que tienen contacto con el agua regenerada, este programa
detalla las ventajas del agua regenerada, su fuente y tratamiento, el uso y los requisitos para
obtener el permiso de utilización, este programa tiene como finalidad promover una mejor
comprensión de las ventajas de reutilizar el agua regenerada.
Roetzel (1998) describe un SRRAR implantado en una nueva escuela de San Antonio, Texas.
Este sistema esta formado por sedimentación primaria, humedales de flujo sub-superficial y
superficiales para el tratamiento secundario y un sistema de filtros de arena para pulir el
efluente. El agua se desinfecta y almacena en unas lagunas para su posterior reutilización en el
riego de áreas verdes. El SRRAR se implanto como parte de un plan educativo que permitiera
a los estudiantes experimentar el funcionamiento de un sistema de regeneración y reutilización.
147
El distrito de agua del rancho de Irvine (IRWD, 2003) en California, proporciona el servicio de
suministro de agua y alcantarillado. Wegner-Gwidt (CCME, 2002) considera que la manera de
alcanzar la satisfacción de los clientes consumidores de agua regenerada es a través de un
programa de comunicación social y educación. Argumenta que el éxito en el proceso de
CAPÍTULO 4
comunicación social y educación se logra desarrollando una serie de actividades de educación
e información, compartiendo la toma de decisión y responsabilidades para la solución del
problema, y manteniendo la ayuda de la comunidad. Estas actividades necesitan ser apoyadas
con un programa educativo, que requiere del conocimiento del sistema educativo, así como de
mantener buenas relaciones con los medios de comunicación.
Una vez identificados los impactos del proyecto así como los agentes implicados, la siguiente
etapa del análisis consiste en identificar la relación de impactos para ubicarlos en el tiempo,
cuantificarlos y valorarlos.
4.2.3.2 Periodicidad de los impactos
Cada uno de los agentes involucrados en el proyecto recibe determinados impactos que es
preciso ubicar a lo largo de la vida útil del SRRAR. Dado que el agente busca obtener cuanto
antes un beneficio y cuánto más tarde incurrir en un coste, por esta razón es importante
considerar la fecha en que se produce cada impacto.
4.2.3.3 Cuantificación de los impactos
Algunos de estos impactos se pueden cuantificar directamente en unidades monetarias. Sin
embargo, con frecuencia será necesario traducir – aunque sea tentativamente- los aspectos
biofísicos y sociales en valores monetarios, con el fin de trabajar en unidades homogéneas que
permitan agregar la totalidad de costes e ingresos del SRRAR.
Así pues, es necesario definir las unidades que estos aspectos biofísicos y sociales tienen para
cada uno de los impactos estudiados. Estas unidades posteriormente serán la base para la
valoración económica. La tabla 4.2 presenta los diferentes impactos que han sido identificados,
así como las unidades en las que se sugiere sean cuantificados.
Todas estas unidades de cuantificación deberán ser referenciadas a un tiempo establecido en
la periodicidad de los impactos, con el fin de homogenizar los resultados se propone que todo
este referenciado anualmente. La cuantificación de cada impacto puede dividirse entre el
caudal anual de agua regenerada; de esta forma el resultado quedará expresado por metro
cúbico de agua regenerada.
4.2.3.4 Valoración de los impactos
A partir de las cantidades para cada impacto y su periodicidad, sólo falta una indicación de
valor relativo. Por una parte, tenemos la valoración directa en términos económicos a partir de
148
CAPÍTULO 4
los costes e ingresos privados, esta información refleja el valor monetario de los bienes y
servicios en los mercados actuales.
Tabla 4. 2 Unidad de la cuantificación biofísica o social de los impactos identificados (elaboración propia).
Grupo de Impacto Impacto Implicados Unidades de la Cuantificación
biofísica o social. La captación y almacenamiento de agua La potabilización de agua de abastecimiento. La conducción y transporte de agua potable. La rehabilitación y ampliación de las redes de alcantarillado. El tratamiento y/o vertido del agua residual.
Infraestructura Hidráulica
La regeneración y reutilización del agua residual.
m3 de agua
El nitrógeno kg de N aprovechable El fósforo kg de P aprovechable Los fangos kg de Fango aprovechable (a)
Acondiciona-miento y reutilización de contaminantes La energía watt producidos
La cantidad de agua. m3 de agua Las garantías de suministro. % de confiabilidad Uso del recurso La calidad del agua. kg de contaminante (b) Los riesgos Biológicos Los riesgos Físico-Químicos La salud pública Los riesgos en los SRRAR
Personas expuestas
El agua superficial. m3 de agua El agua subterránea. m de nivel freático (c) La contaminación de las masas de agua. kg de contaminante eliminado (b) Medio ambiente
El hábitat de humedales y ríos. Individuos existentes (d) Técnica. % de eficiencia (e) Educación Cultura del agua. Personas (f)
(a) La cantidad de fango aprovechable puede ser referenciada a alguno de sus constituyentes, por ejemplo: nitrógeno, fósforo, materia orgánica, etc.
(b) Siempre que la unidad de determinación analítica sea másica, de lo contrario será la unidad en la cual se realiza la determinación. Por ejemplo las bacterias presentes en el agua se miden por UFC (Unidades Formadoras de Colonias).
(c) Unidad de referencia para evaluar el incremento o disminución del recurso hídrico en un acuífero. (d) En el caso del hábitat de humedales y ríos, alternativamente pueden utilizarse para la valoración de uso de
un bien ambiental el número de personas que usa dicho bien ambiental. (e) Capacidad del personal por mantener los niveles de calidad establecidos en la producción del agua
regenerada (f) Personas que son sensibilizadas con la práctica de regenerar y reutilizar agua residual.
Así mismo, existen una serie de impactos externos, para los que no existe un mercado
explicito y en el caso de que el mercado exista, este se encuentra distorsionado. Por lo tanto,
los impactos no cuentan con una valoración apropiada. Para lograr la valoración de estos
impactos externos, existen diferentes técnicas entre las que se deberá escoger la más
adecuada a cada problema específico.
Estos métodos de valoración económica suelen partir, bien de datos o escenarios hipotéticos o,
bien de comportamientos observados en mercados relacionados. La tabla 4.3 resume estas
técnicas de valoración. Es importante dejar claro que, no es el objetivo de este trabajo el
análisis de estas técnicas.
Sin ser un objetivo de este capítulo los métodos de valoración ambiental, consideramos útil,
presentar una panorámica simplificada sobre las aplicaciones empíricas más frecuentes de
estos métodos sobre los problemas ambientales, directa o indirectamente relacionados con el
sector hidráulico. La tabla 4.4 agrupa ese tipo de aplicaciones, sin pretender ser más que una
149
CAPÍTULO 4
muestra significativa, pero no exhaustiva de algunos de los trabajos específicos de la aplicación
de estas técnicas a problemas relacionados con el uso del agua.
Tabla 4. 3 Técnicas de valoración económica (Edwards-Jones et al, 2000).
Grupo de Metodologías
Técnica de valoración Abreviatura
Cambio en la Producción o aproximación a la función de producción CP Aproximación al Coste de Oportunidad CO Aproximación Dosis-Respuesta DR Gastos de Defensa o prevención GD Coste de Reemplazo o restauración CR Proyecto Sombra PS Coste Sustituto CS
Aproximaciones al mercado convencional
Coste Eficiencia CE Precios Hedónicos PH Salario Diferencial SD Mercados
Implícitos Coste de Viaje CV Mercado Artificial MA Mercados
Construidos Valoración Contingente VC Análisis Multicriterio AM Delphi D Evaluación de Impactos Ambientales EIA No económicos
Programación Lineal PL
Tabla 4. 4 Valoraciones económicas sobre impactos relacionados con el agua (elaboración propia).
Impacto Unidad de medida Método (a) País Referencia calidad de la agua subterránea Coronas suecas / kg N CR Suecia Gren, 1995
Mantenimiento de humedales Dólares canadienses / actividad lúdica (caza o pesca)
PM Canadá McNaughton, 1995
Asignación de agua USD / acre USD / visitante USD / vivienda
PM EE.UU. Piper, 1997
Sequía USD / acre-pie CP EE.UU. Booker, 1995 Contaminación por la práctica agrícola USD / acre (b) PR EE.UU. Cooper, 1997
Calidad del agua de baño en playa Aumento en el consumo por mejoría en la calidad del agua de la playa
PR UK Hanley, et al, 2001
Caudal ecológico USD / familia-año VC EE.UU. Berrens, et al, 2000 Garantía en el suministro de agua USD / mes (b) VC EE.UU. Griffin y Mjelde, 2000 Contaminación de aguas superficiales USD / familia-mes (b) VC EE.UU. Loomis, et al, 2000 Contaminación de aguas subterráneas USD / familia (b) VC EE.UU. Poe y Bishop, 1999 Uso recreativo de agua superficial Libras / familia - año VC UK Bateman et al, 2001 Calidad del agua costera Libras / usuario (b) VC UK Georgiou, et al, 2000 Contaminación de aguas superficiales USD / propiedad (b) PH EE.UU. Boyle, et al, 1999 Valor del agua en la agricultura USD / acre-pie PH EE.UU. Faux, y Perry, 1999
Calidad microbiológica del agua costera USD/carga microbiológica PH EE.UU. Leggett et al, 2000
Calidad estética del agua superficial USD / metro PH EE.UU. Poor, et al, 2001 Calidad fisicoquímica del agua costera Yen Japonés / usuario (b) CV Japón Kawabe y Oka, 1996 Usos del agua superficial USD / acre-pie CV EE.UU. Ward, et al, 1996 Uso recreativo del agua Dólar canadiense / ha CV Canadá Boxall, et al, 1996 Contaminación y uso recreativo del agua
Peso filipino / familia - mes (b) CV Filipinas Choe, et al, 1996
Uso recreativo del agua USD / viaje (b) CV EE.UU. Kaoru et al, 1995 Uso recreativo del agua USD / viaje (b) CV EE.UU. Parsons, et al, 2000 Uso recreativo del agua USD / viaje (b) CV EE.UU. Train, 1998 Contaminación y uso del agua y suelo Francos Suizos MM Suiza Goetz y Xabadía, 2000 Contaminación del agua en agricultura Libras PM UK Pretty et al, 2000 Contaminación y uso recreativo del agua en humedales USD / ha-año CV, CR Canadá Turner et al, 2003
(a) CR.- Coste de Reemplazo, PM.- Precio de mercado, CP.- Cambio en la productividad, PR.- Preferencias Reveladas, VC.- Valoración Contingente, PH.- Precios Hedónicos, CV.- Coste de Viaje, DR.- Dosis-Respuesta, MM.- Meta-Modelo.
(b) Expresado como la disponibilidad a pagar
150
CAPÍTULO 4
4.2.4 Identificación de los agentes implicados
Una vez que se han identificado los impactos del sistema se estará en la posibilidad de
reconocer los agentes involucrados. De manera general, dentro del contexto de los SRRAR
existen principalmente dos tipos de agentes: 1) Instituciones del agua o entidades
gubernamentales y 2) Usuarios del agua.
Es importante en este punto que además de identificar a los agentes, se defina que agente en
concreto es con respecto al que se realiza la evaluación, pues de ello dependerá el tratamiento
que se le dé a la información y los impactos que serán tomados en cuenta.
4.2.5 Estudio de las necesidades y posibilidades financieras
De poco sirve el SRRAR más rentable que pueda imaginarse si no se puede financiar. Por lo
cual es necesario considerar los costes financieros que implica la implantación y ejecución del
proyecto, de lo contrario un excelente SRRAR desde el punto de vista técnico, sin tener en
cuenta su financiación, sea inviable económicamente al incorporar los costes financieros.
Determinar las fuentes y condiciones de financiamiento es un punto importante que deberá
tomarse en cuenta antes de la agregación de los costes, así mismo las condiciones de
financiamiento deben contemplarse como variables dentro del análisis de sensibilidad.
4.2.6 Agregación de costes e ingresos
En esta etapa, la agregación de los costes e ingresos nos permitirá llegar a una decisión sobre
invertir o no en el SRRAR. Es importante tener claro en todo momento, que los costes e
ingresos varían a lo largo de la vida útil del proyecto razón por la cual deberán ser
homogenizados para poder ser comparables. En la metodología aquí expuesta se propone
expresar los costes e ingresos de tal manera que los resultados obtenidos sean en Unidades
Monetarias por Unidad de Volumen (U.M./m3). Entendiendo que el ingreso es cualquier
ganancia en utilidad (bienestar) y el coste es cualquier pérdida de la utilidad del proyecto.
• Beneficio Total.
El objetivo central del análisis económico del SRRAR es la maximización del beneficio total.
Esta maximización se obtiene de los beneficios privados, los beneficios de las externalidades y
el coste de oportunidad, de tal forma que la función objetivo a maximizar es:
COBBBMAX EpT −+= (2)
151
CAPÍTULO 4
De donde:
BT = Beneficio Total (Ingresos totales – Costes totales)
BP = Beneficio Privado (Ingresos privados – Costes privados)
BE = Beneficio de las Externalidades (Ingresos externalidades – Costes externalidades)
CO = Coste de Oportunidad
• Beneficio Privado.
El beneficio privado se obtiene de restar los costos privados (CP) al Ingreso Privado (IP). Este
ingreso es resultado a su vez del producto entre Precio de Venta del Agua Regenerada y el
Volumen de Agua Regenerada. Por otro lado, los Costes Privados están formados por la suma
de los Costes de Inversión, conjunto de asignaciones que es necesario realizar para conformar
la infraestructura física SRRAR (CI), los Costes de Explotación y Mantenimiento, que son
aquellos costes producto del funcionamiento del SRRAR, siendo los más importantes la mano
de obra, la energía, los reactivos químicos y los materiales fungibles (CEM), los Costes
Financieros (CFin) e Impuestos (I). Estos costes consideran tanto los costes de producción,
como los que se generan por poner el producto (agua regenerada) en el punto de uso
(reutilización).
Ahora bien, el problema al que nos enfrentamos con frecuencia es que no existe propiamente
un mercado para el agua regenerada y, por tanto, no se dispone de un precio, o en el mejor de
los casos, cuando se conoce un precio del agua, este se encuentra distorsionado y en la
mayoría de las ocasiones no se consigue la recuperación de los costes.
Por esto, una alternativa para resolver este problema es determinar el coste por metro cúbico,
el cual lo consideramos igual al Precio Mínimo de Venta (PMV) que garantice la recuperación
de los costes.
El PMV se define como el precio mínimo al cual el agente debe vender el agua regenerada para
garantizar la recuperación de los costes y el beneficio esperado, de tal forma que la inversión
realizada sea rentable bajo el criterio del Valor Actual Neto (VAN). En un proceso de
optimización y cuando el mercado presenta condiciones de competencia perfecta, se puede
considerar a este coste por metro cúbico como una aproximación del Coste Marginal (CMg).
Para obtener el PMV hemos decidido recurrir a la técnica económica del Valor Actual Neto
(VAN). Acorde con Tietenberg (1992) la eficiencia se alcanza cuando el ingreso marginal iguala
al coste marginal, lo que es equivalente a decir que el beneficio neto es igual a cero. Bajo este
criterio buscamos determinar aquel PMV que satisfaga la condición de un VAN igual a cero. La
figura 4.5 detalla el algoritmo utilizado para la determinación de PMV.
152
CAPÍTULO 4
Una vez que se ha caracterizado el agua residual y que se ha establecido el nivel de calidad
del agua regenerada que se desea obtener (objetivo de calidad), se abre un abanico de
posibilidades tecnológicas para lograr transformar el agua residual en agua regenerada.
El problema al que se enfrenta el tomador de decisiones es a la selección de la tecnología más
idónea. Así, cuando un mismo objetivo de calidad del agua se alcanza con dos o más
alternativas tecnológicas, la decisión racional para la selección será por la alternativa menos
costosa monetariamente.
Como un primer paso para seleccionar la tecnología más adecuada, que permita reducir
significativamente el universo de alternativas a evaluar, se propone utilizar el análisis coste-
eficiencia (Hartwick, 1998, OCDE, 2002). Este método valora monetariamente los costes
privados del SRRAR y los compara entre ellos, siempre y cuando tengan el mismo nivel de
eficiencia. Dejando al responsable de la toma de decisión el optar por un determinado nivel de
efectividad. El criterio de selección estará dado por aquel SRRAR que presente el coste más
bajo para una predeterminada exigencia de calidad del agua a reutilizar.
Figura. 4. 5 Algoritmo para la determinación del Coste por Metro Cúbico. (elaboración propia)
153
De tal forma, una vez establecido un criterio de calidad del agua para reutilizar, la tecnología
seleccionada será la que presente el menor coste por metro cúbico (Coste/m3), de acuerdo con
la siguiente expresión:
CAPÍTULO 4
}{ 332
31...1
3 /,,/,// mCostemCostemCosteMinmCoste TTti K=
=
Siendo { Coste1/m3, Coste2/m3, ..., CosteT/m3 } el conjunto “t” de tecnologías con un mismo nivel
de efectividad. La manera de determinar este coste por metro cúbico es el descrito en el
algoritmo de la figura 4.5.
Es importante dejar claro que, la técnica de coste-eficiencia ha sido elegida debido a que el
objetivo es cuantificable, con la ayuda de un indicador de eficiencia expresado en unidades de
calidad del agua. Del análisis coste-eficiencia se obtiene un coste por unidad de volumen, sin
embargo, esta técnica económica no da respuesta a la pregunta de saber si este resultado
justifica el coste, esto solo se puede responder mediante la determinación del Beneficio Total
(BT). De tal forma que el Beneficio Privado estará dado por:
[ ]∑=
+++−=n
nnnnnnnP IMPCFinCEMCIPVVARB
0)()*( (3)
De donde:
BP = Beneficio Privado
VAR = Volumen anual de Agua Regenerada
PV = Precio de Venta del Agua Regenerada
CI = Costes de Inversión
CEM = Costes de Explotación y Mantenimiento
CFin = Costes Financieros
IMP = Impuestos
n = Año
Los impuestos aquí considerados, se refieren al pago del gravamen fiscal según la base
impositiva correspondiente a una empresa privada que proporciona el servicio de regenerar
agua residual y/o distribuir agua regenerada.
Para el cálculo de los impuestos es necesario considerar la amortización o depreciación del
capital invertido. Es importante tener presente que, estas amortizaciones sólo son útiles para
determinar el beneficio a efectos fiscales y prever los pagos impositivos que correspondan y en
consecuencia, para conocer la rentabilidad privada que obtendrá un agente individual
determinado (Pasqual, 1999).
Siempre que se obtenga un Beneficio Privado (BP) mayor de cero será garantía de que el
SRRAR es operativo económica y financieramente desde el punto de vista privado.
154
CAPÍTULO 4
• Beneficio de Externalidades.
Además del beneficio privado, esta metodología considera incorporar las externalidades tanto
positivas como negativas, en concordancia con las nuevas tendencias para el análisis
económico en el sector hidráulico (Renzetti, 2003, Louis y Siriwadana, 2001).
Estas externalidades se obtienen a partir de los impactos positivos y/o negativos que se
generan con la implantación y explotación del SRRAR. Estos impactos han sido descritos
detalladamente en el apartado 4.2.3, mismos que deberán ser ubicados a lo largo de la vida útil
del proyecto, cuantificados y valorados en unidades monetarias.
De manera que el Beneficio de las Externalidades (BE) estaría dado por:
∑=
−=n
nnnE ENEPB
0)(
tal que Para j = 1 .... J impactos (4) ∑∑==
==J
jj
J
jj enENepEP
11)(;)(
y de donde:
BE= Beneficio de las Externalidades
EP = Externalidades Positivas del impacto epj
EN = Externalidades Negativas del impacto enj
n = Año
Las Externalidades Positivas (EP) están dadas por la sumatoria de todos las ventajas. Estos
impactos externos positivos deberán ser identificados, cuantificados y valorados
económicamente en términos monetarios.
Las Externalidades Negativas (EN) son aquellos impactos negativos del proyecto expresados
en unidades monetarias, en el caso de las EN su valor serán mayor o igual al Coste Ambiental
(CA) de la tecnología seleccionada. Esto es,
iCAEN ≥
155
CAPÍTULO 4
Consideramos como Coste Ambiental de la tecnología seleccionada (CAi), aquellos impactos
negativos producto de la implantación del SRRAR. De manera genérica los CA para los SRRAR
están dados por:
1. El nulo o inadecuado tratamiento y disposición de los fangos.
2. La afectación ambiental de la zona por la implantación y explotación del SRRAR, como es
la contaminación por olor y ruido. Esta afectación ambiental puede verse reflejada en la
disminución del valor de la propiedad de los terrenos cercanos a las instalaciones de
regeneración.
3. Los riesgos de salud pública por el contacto con el agua regenerada o algún subproducto.
4. Los riesgos de salud de los trabajadores de los SRRAR por el contacto con el agua
regenerada o algún subproducto.
5. La afectación a terceros por la disminución de caudales aguas abajo del vertido a causa de
la eliminación o reconducción del vertido.
6. La utilización de tecnologías con un alto consumo energético.
Los beneficios por las externalidades (BE), al igual que los beneficios privados (BP), pueden
presentarse de manera irregular a lo largo de la vida útil del proyecto, por esta razón deberán
ser anualizados constantemente a lo largo del tiempo que dure el proyecto, de tal forma que el
Beneficio de las Externalidades sea expresado en U.M./m3 de agua reutilizada, con el fin de
hacerlo equiparable al Beneficio Privado.
• Coste de Oportunidad.
El concepto económico más fundamental del coste de oportunidad es el valor de un bien
cuando se renuncia a su uso alternativo (Pearce, 1983). El coste de oportunidad solamente
puede presentarse en un mundo donde los recursos disponibles son limitados de modo que no
todos pueden quedar satisfechos. Si los recursos fueran ilimitados todos podrían satisfacer su
necesidad y el coste de oportunidad sería cero. Aunque la terminología varía, es útil hablar de
coste de oportunidad “privado” en los casos donde se renuncia a las ventajas privadas de una
acción; y coste de oportunidad “social” cuando la gama de ventajas a las que se renuncia es
mucho más amplia.
Así pues, el Coste de Oportunidad (CO) para los SRRAR puede obtenerse a partir de dos
condiciones principalmente:
1. Cuando existan varias alternativa para la reutilización del agua regenerada, el coste de
oportunidad estará dado por aquel uso que proporcione el mayor rendimiento
económico, siempre y cuando estos rendimientos sean más altos que los de un
instrumento financiero. 156
CAPÍTULO 4
2. Cuando no se cuente con usos alternativos para la reutilización del agua producida, el
coste de oportunidad estará dado por el rendimiento que proporcione algún instrumento
financiero al invertir los costes de inversión, explotación y mantenimiento en este.
En particular, es importante destacar la necesidad del análisis en el coste de oportunidad del
terreno destinado a la implantación del SRRAR, ya que tradicionalmente los terrenos
seleccionados para la construcción de una estación de regeneración son considerados a coste
cero, pues normalmente son terrenos cedidos por los gobiernos municipales, sin embargo,
estas superficies en algunas ocasiones pueden tener usos alternativos que presenten una
mayor rentabilidad.
Una vez determinados los beneficios privados, los beneficios de las externalidades y el coste
de oportunidad, estos deberán ser conjuntados para determinar el beneficio total del proyecto,
dando como resultado si el proyecto es viable económica y ambientalmente.
Substituyendo las ecuaciones 3, 5 y el CO en la ecuación 2 se obtiene la función objetivo final
del SRRAR a optimizar:
[ ]∑=
−−++++−=n
nnnnnnnnnnT COENEPIMPCFinCEMCIPVVARBMAX
0)()()*( (1)
Es significativo destacar, que la exactitud del resultado es cuestionable en la realidad debido a
que algunas de las variables pueden ser valores aproximados. De aquí, que la mejora para
evaluar los impactos relacionados con la regeneración y reutilización de las aguas residuales
se produce no solamente mediante avances metodológicos, sino también en la cantidad y
calidad de los datos utilizados. Esta mejora en la información es la que permitirá una toma de
decisión mejor fundamentada. Para reforzar la validez de la investigación esta metodología
considera el análisis de sensibilidad como un instrumento que disminuya el riesgo en la
decisión.
A manera de resumen, la tabla 4.5 recoge toda la información que deberá ser registrada para
determinar los costes e ingresos que están relacionados con el SRRAR. Esta tabla permitirá
visualizar de manera sistemática y sintética la información existente, de tal forma que se pueda
acceder hasta la obtención del valor en unidades monetarias de todos los impactos
relacionados con el SRRAR. Es importante dejar claro que esta tabla tiene un carácter
meramente didáctico, ya que cada SRRAR a ser analizado presentará particularidades que
matizarán su aplicación.
4.2.7 Análisis de sensibilidad
157
CAPÍTULO 4
Finalmente es necesario evaluar la robustez que el proyecto tiene ante los posibles cambios en
las variables económicas más importantes. El análisis de sensibilidad tiene como objetivo el
observar como se modifica el resultado al variar marginalmente y por separado, el valor de
cada uno de los parámetros que intervienen en el cálculo. Las posibles variables para realizar
un análisis de sensibilidad son: 1) la tasa de descuento, 2) las condiciones del financiamiento,
3) el coste de oportunidad, 4) los costes de energía y reactivos y 5) el precio del agua
regenerada, entre otras.
Tabla 4. 5 Resumen para el análisis técnico-económico de los impactos del SRRAR (elaboración propia).
Técnica de Valoración Monetaria
(U.M./m3) (d) (e) Grupo de Impacto Impacto Implicados Identificación
(a) Periodicidad
(b)
Unidades de la Cuantificación
(c) Negativo (Costes)
Positivo (Ingresos)
La captación y almacenamiento de agua La potabilización de agua de abastecimiento. La conducción y transporte de agua potable. La rehabilitación y ampliación de las redes de alcantarillado. El tratamiento y/o vertido del agua residual.
Infraestructura Hidráulica
La regeneración y reutilización del agua residual.
apartado 4.2.3.1.1
Inversión Inicial y
durante la vida útil de proyecto
m3 de agua PM, CE, CO
El nitrógeno kg de N aprovechable
El fósforo kg de P aprovechable
Los fangos kg de Fango aprovechable
Acondiciona-miento y reutilización de contaminantes
La energía
apartado 4.2.3.1.2
Durante la vida útil de proyecto
watt producidos
CS
La cantidad de agua. m3 de agua CP, PH, CV
Las garantías de suministro. % de confiabilidad VC Uso del
recurso La calidad del agua.
apartado 4.2.3.1.3
Durante la vida útil de proyecto kg de
contaminante
CO
VC, CV, GD, PS
Los riesgos Biológicos DR Los riesgos Físico-Químicos DR La salud
pública Los riesgos en los SRRAR
apartado 4.2.3.1.4
Durante la vida útil de proyecto
Personas expuestas
DR El agua superficial. m3 de agua VC, CV,
PH El agua subterránea. m de nivel
freático CS
La contaminación de las masas de agua.
kg de contaminante eliminado
CR, VC, CV, PH
Medio ambiente
El hábitat de humedales y ríos.
apartado 4.2.3.1.5
Durante la vida útil de proyecto
Individuos existentes CV
Técnica. % de eficiencia DR, CP Educación Cultura del agua.
apartado 4.2.3.1.6
Durante la vida útil de proyecto Personas
TOTAL Σ Costes Σ Ingresos (a) apartado 4.2.3.1 (b) apartado 4.2.3.2 (c) apartado 4.2.3.3 (d) apartado 4.2.3.4 (e) PM.- Precio de mercado, CP.- Cambio en la productividad, CO.- Coste de Oportunidad, DR.- Dosis-Respuesta,
GD.- Gastos de defensa o prevención, CR.- Coste de Reemplazo, PS.- Proyecto Sombra, CS.- Coste Sustituto, CE.- Coste Eficiencia, PH.- Precios Hedónicos, CV.- Coste de Viaje, VC.- Valoración Contingente.
158
CAPÍTULO 4
Una vez que las variables han sido modificadas y el Beneficio Total (BT) se mantiene positivo,
podemos concluir que el proyecto evaluado goza de confianza para su implantación y
explotación, pues todo parece indicar que a pesar de posibles escenarios pesimistas el
proyecto continúa siendo rentable.
4.3 Conclusiones
Tradicionalmente el análisis económico-financiero de los SRRAR centraba su atención en los
costes y beneficios privados del sistema, la metodología aquí desarrollada además de
considerar estos impactos privados, incorpora las externalidades del proyecto a través del
análisis de los impactos externos tanto positivos como negativos que afectan al mismo.
La metodología presentada esta adecuada a las particularidades de los SRRAR de tal forma
que se convierte en una herramienta “a la medida”, que le permita al tomador de decisiones
emitir un juicio sobre la conveniencia o no de implementar este tipo de sistemas. Esta
metodología evalúa los SRRAR, desde una perspectiva multidisciplinaria e interdisciplinaria. El
objetivo principal es determinar la maximización de los beneficios del proyecto.
La metodología esta conformada por 7 pasos que deberán realizarse para su aplicación, los
cuales son: 1) Definición de objetivos, 2) Definición del ámbito de estudio, 3) los impactos del
proyecto, 4) Identificación de los agentes implicados, 5) Estudio de las necesidades y
posibilidades financieras, 6) Agregación de costes e ingresos y 7) Análisis de sensibilidad.
Una de las aportaciones más importantes de esta metodología es lo referente a la Identificación
de los impactos del proyecto, pues en este punto se describen a detalle los impactos, tanto
positivos como negativos, relacionados con los SRRAR. Los 6 grupos de impactos descritos
son: 1) Infraestructura hidráulica, 2) Acondicionamiento y reutilización de contaminantes, 3) Uso
del recurso, 4) Salud pública, 5) Medio ambiente y 6) Educación. Esta información se
fundamenta en una revisión bibliográfica, consulta a expertos y en la experiencia profesional.
Otra contribución importante es la concerniente a la agregación de los costes e ingresos, pues
en este punto se establece que la maximización de los beneficios estará dada por la sumatoria
de los beneficios privados y los beneficios de las externalidades. Esto permite visualizar dos
situaciones por separado: 1) Que el SRRAR sea viable económica y financieramente para su
funcionamiento, lo cual esta definido por la determinación del beneficio privado (situación que
normalmente interesa a los técnicos y políticos); y 2) Que el SRRAR sea viable económica,
financiera y ambientalmente (lo cual interesa a los economistas y la sociedad).
159
CAPÍTULO 4
La metodología aquí descrita será aplicada para los casos de estudio presentados en los
siguientes capítulos. Es importante mencionar que debido a problemas de oportunidad en la
información así como su confidencialidad, se realizaron ajustes de manera tal que los datos
pudieran adaptarse lo mejor posible a la metodología presentada en este capítulo.
Anexo 4.A.
Tabla 4. 6 Agentes infecciosos presentes en aguas residuales sin tratamiento (OMS, 2003)
Agente Patógeno Enfermedad que causa Parásitos: Protozoarios: Entamoeba histolytica Amibiasis (disentería amibiana) Giardia lamblia Giardiasis Balantidium coli Balantidiasis (disentería) Cryptosporidium Cryptosporidiasis, fiebre, diarrea Helmintos: Ascaris lumbricoides (gusanos redondos) Ascariasis (lombriz intestinal) Ancylostoma spp. Larva cutánea inmigrante Ancylostoma dudodenale Anquilostomiasis Necator americanus Necatoriasis Strongyloides stercoralis Estrongiloidiasis Trichuris trichiura Tricuriasis Taenia spp. Teniasis Enterobius vermicularis Enterobiasis Echinococcus granulosus spp. Hidatidosis (fiebre hidatídica) Bacterias: Shigella spp. Shigelosis (Disentería bacilar) Salmonella typhi Fiebre tifoidea Salmonella (1700 serotipos) Salmonelosis Vibrio cholerae Cólera Escherichia coli (enteropatógena) Gastroenteritis Yersinia Enterocolitica Yersiniosis Leptospira spp. Leptospirosis Legionella Enfermedad de los legionarios Campylobacter jejuni Gastroenteritis Virus: Enterovirus (72 tipos) (Polio, eco, coxsackie, enterovirus)
Gastroenteritis, anomalías cardiacas, meningitis
Hepatitis A Hepatitis infecciosa Adenovirus (47 tipos) Enfermedades respiratorias, oculares Rotavirus (4 tipos) Gastroenteritis Parvovirus ( 3 tipos) Gastroenteritis Agentes Norwalk Diarrea, vómito y fiebre Reovirus ( 3 tipos) No establecido claramente Astrovirus ( 5 tipos ) Gastroenteritis Calicivirus ( 2 tipos ) Gastroenteritis Coronavirus Gastroenteritis
160
CAPÍTULO 4
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165
Capítulo 5 Caso de estudio
El saneamiento de la cuenca del río Apatlaco, Morelos, México
5.1 Introducción
El crecimiento de la población y el desarrollo urbano e industrial en México ha provocado un
aumento en la demanda de agua, así como un incremento en el volumen de aguas residuales.
El caso de estudio sobre la cuenca del río Apatlaco, la cual esta ubicada en el centro de la
Republica Mexicana, tiene como objetivo determinar la viabilidad técnico-económica de
implantar diferentes tipos de regeneración y reutilización de aguas residuales que contribuyan
al saneamiento de la cuenca. La figura 5.1 presenta la ubicación geográfica de esta cuenca.
La cuenca del río Apatlaco ubicada dentro del estado de Morelos tiene una superficie de 49.42
km2 y en la cual se concentra el 55% de la población del estado, existiendo 218 fuentes de
abastecimiento con un gasto de extracción aproximado de 4.2 m3/s. Las principales
poblaciones de esta cuenca son Cuernavaca, Jiutepec, Emiliano Zapata y Zacatepec.
La tabla 5.1 presenta las características más significativas de los municipios Jiutepec, Emiliano
Zapata y Zacatepec, se destaca que:
Tabla 5. 1 Características generales y económicas de los municipios de Jiutepec, Zacatepec y E. Zapata.
Características Unidad Jiutepec Zacatepec Emiliano Zapata Superficie Km2. 70.45 28.53 64.98 Usos del suelo ha. Agrícola (500) Agrícola (1,175)
Pecuario (84) Industrial (806)
Agrícola (1,274) Forestal (4,026) Pecuario (1,196) Industrial (16)
Población Hab. 203,000 30,661 62,482 Cobertura en el suministro de Agua potable
% 100 95 100
Cobertura de Alcantarillado
% 89 90 50
Actividad económica % 11.2 8.8 18
Sector Primario
Agricultura: Viveros y cultivos de alto valor agregado
Agricultura: caña de azúcar, arroz, maíz y fríjol. Fruticultura: mango, aguacate y guayaba. Ganadería: Bovino, porcino, caprino y caballar
Agricultura: caña de azúcar, arroz, maíz, fríjol, cacahuate, calabaza, alfalfa, floricultura e invernadero Ganadería: Bovino, porcino, caprino y caballar
% 49.3 36.9 39.3 Sector Secundario Industrias
(250 plantas) Ingenio azucarero “Emiliano Zapata”
Industria de la construcción
% 39.5 54.3 40.7 Sector Terciario Comercio
establecido Balnearios Comercio establecido
Comercio establecido
Fuente: Gobierno del Estado de Morelos, 2000
167
CAPíTULO 5
Figura. 5. 1 Ubicación geográfica de la cuenca del río Apatlaco.
Estado de Morelos
República Mexicana
1. En estas tres poblaciones habita el 19.4% del total del estado de Morelos.
2. La agricultura se base en cultivos de alto consumo de agua.
168
CAPíTULO 5
3. En Zacatepec se encuentra uno de los mayores ingenios del país, por su producción de
azúcar y mieles incristalizables y,
4. En Jiutepec se asienta el parque industrial más importante del estado, con 250
industrias instaladas.
Las demandas de agua que se llevan a cabo cerca de los sitios donde están ubicadas las
estaciones depuradoras de aguas residuales, tienen que ver con 4 usos: 1) Agrícola (tanto de
terrenos de cultivo, como de riego de jardines, zonas ornamentales y viveros), 2) Recreativo
(balnearios y actividades acuáticas), 3) Industriales (sector textil y azucarero) y 4) Acuicultura.
Para la agricultura el agua abastecida proviene de manantiales, canales y/o ríos, mientras que
para las demás actividades el suministro se obtiene de pozos y manantiales.
La microcuenca del río Apatlaco, forma parte de la cuenca del río Amacuzac, uno de los más
importantes afluentes del río Balsas, que es a su vez uno de los principales ríos del país. Los
municipios de Jiutepec, Zacatepec y Emiliano Zapata pertenecen a esta microcuenca y debido
a las condiciones de la baja disponibilidad de agua y del deterioro ambiental que sufre esta, se
tiene la necesidad de implementar acciones de saneamiento y uso eficiente del agua. La
Comisión Nacional del Agua (CNA), organismo responsable en el ámbito nacional de la gestión
del agua en el país, considera que el agua que circula por los ríos de la cuenca del río Apatlaco
no es apta para ser utilizada en los usos público-urbano, ecológico y recreativo, siendo
parcialmente apta para algunos usos industriales y algunos cultivos agrícolas (CNA, 2002).
Esta situación ha originado que el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA), como
centro de investigación, desarrolle estudios dentro de un marco general de tipo técnico, legal,
económico y financiero para establecer los lineamientos necesarios para la formulación y
evaluación de los proyectos de regeneración y reutilización de las aguas residuales.
5.1.1 Objetivo de la reutilización
El objetivo del estudio es determinar la viabilidad técnico-económica de implantar la
regeneración y reutilización de las aguas residuales en estas 3 ciudades. La figura 5.2 presenta
la ubicación geográfica de las localidades de Jiutepec, Zacatepec y Emiliano Zapata.
El estudio considera la reutilización de las aguas regeneradas provenientes de las EDAR’s de
“La Gachupina” y “Puente Blanco”, ubicadas en la localidad de Jiutepec, así como las EDAR’s
de las ciudades de Zacatepec y Emiliano Zapata. La implantación de estos SRRAR se
visualizan como estrategia para aumentar la disponibilidad de agua en la zona y mejorar la
calidad ambiental en la microcuenca.
169
CAPíTULO 5
5.1.2 Descripción técnica
Con el fin de cumplir con la legislación vigente en materia de prevención y control de la
contaminación del agua (CNA, 1992), que permita el vertido al cuerpo receptor sin incumplir
con la Ley Federal de Derechos en Materia de Agua (CNA, 1998), los gobiernos municipales de
Jiutepec, Zacatepec y Emiliano Zapata tienen proyectado la construcción de 3 EDAR’s para el
saneamiento de sus vertidos. Con la implantación de estas estaciones depuradoras las 3
localidades podrán verter sus aguas tratadas al río Apatlaco sin dañar el medio ambiente y
cumplir con la legislación vigente. Para este estudio, los 5 sistemas de regeneración cuyo
objetivo es el saneamiento de las aguas residuales, son considerados como la alternativa cero
dentro de este análisis técnico-económico.
Ahora bien, de acuerdo con la ubicación de los terrenos destinados para la implantación de los
sistemas de regeneración, la tabla 5.2 describe los nombres de los sistemas, el caudal de
diseño y las posibles alternativas de reutilización con base en las características de la zona de
estudio. Para la población de Jiutepec se han considerado 5 posibles alternativas de
reutilización, la población de Zacatepec presenta dos alternativas de reutilización importantes,
mientras que para el poblado Emiliano Zapata solamente se ha identificado una alternativa.
Tabla 5. 2
EDAR’s proyectadas para las localidades en estudio, caudales y alternativas de reutilización. Población Sistemas de
regeneración Caudal
(l/s) Alternativa Reutilización Usuarios
1 Industrial Acuícola
Fabrica textiles de Morelos S.A. (15 l/s) Estanques piscícolas de San Gaspar (60 l/s) La gachupina 75
2 Agrícola Agricultores aguas abajo (75 l/s)
3 Industrial agrícola
Fabrica textil “San Gaspar” (50 l/s) Agricultores aguas abajo (100 l/s) Puente Blanco 150
4 Agrícola Agricultores aguas abajo (150 l/s)
Jiutepec
La gachupina y Puente Blanco 225 5 Industrial Ciudad Industrial del Valle de Cuernavaca
(225 l/s)
1 Industrial Agrícola
Ingenio Azucarero Emiliano Zapata (50 l/s) Jardines del Instituto Tecnológico (20 l/s) Zacatepec Zacatepec 70
2 Agrícola Recreativo
Agricultores de la zona Sur (20 l/s) Jardines Balneario “San Nicolás” (50 l/s)
E. Zapata Zapata 75 1 Agrícola Agricultores de la zona nordeste (75 l/s) Fuente: Visita de campo y entrevista con el Organismo Operador del estado de Morelos.
La calidad del agua residual urbana que se ha tomado de referencia para el diseño de los
sistemas de regeneración, según los datos proporcionados por el Organismo Operador del
Gobierno del Estado de Morelos es la misma para las 3 localidades.
Los criterios de reutilización para los usos agrícola y acuícola se establecieron conforme a las
Normas Oficiales Mexicanas (NOM) publicadas en el Diario Oficial de la Federación (DOF,
1997), que aplican en todo el territorio nacional. Para la reutilización industrial se utilizaron los
criterios de la Dirección General de Construcción y Obras Hidráulicas del Distrito Federal
(DGCOH), estos criterios ha sido creados por la DGCOH para la capital de la Republica
171
CAPíTULO 5
Mexicana, debido a la inexistencia de un criterio de reutilización industrial en el ámbito nacional
(DGCOH, 1987). La tabla 5.3 resume estos valores.
Los valores correspondientes al afluente son típicamente representativos de una agua residual
doméstica. Los parámetros de interés en reducir son: 1) Demanda Bioquímica de Oxígeno
(DBO5), 2) Sólidos Suspendidos Totales (SST), 3) Coliformes Fecales, 4) Grasa y aceites, 5)
Nitrógeno y 6) Fósforo.
Los Límites máximos permisibles del vertido son establecidos por la autoridad en materia de
agua, actualmente la Comisión Nacional del Agua (CNA) es quien desarrolla las Normas
Oficiales Mexicanas (NOM) donde se establecen los límites de vertido a diversos cuerpos
receptores según el uso para el cual están destinados.
Tabla 5. 3 Calidad del agua del afluente y criterios de calidad para las alternativas de reutilización.
Criterios de calidad para la reutilización Parámetro Unidad Afluente
Límite máximo permisible del
vertido a Agricultura b Acuacultura c Industrial d pH unidades 6.7 5 – 10 5 – 10 1.00 5 – 8.3 DBO5 mg/l 342.6 75 ----- 60 20 Turbiedad NTU N.D. ----- ----- ----- 10 Sólidos Suspendidos
mg/l 755 75 ----- 60 500
Coliformes Fecales NMP/100 ml < 1000000 1000 < 1,000 2,000 ----- Cuenta Estándar Colonias/ml N.D. ----- ----- ----- 2,000 Huevos de Helminto Huevos
Viables N.D. ----- 1 ----- -----
Cloro Residual mg/l N.D. ----- ----- 15.00 0.2 Grasas y Aceites mg/l 59.6 15 15 25 ----- Materia Flotante N.D. ----- Ausente Ausente Ausente Sólidos Disueltos Totales
mg/l N.D. ----- ----- 40 1,200
Nitrógeno Total mg/l 15 40 ----- 25 0.5 Fósforo Total mg/l 5.5 20 ----- 10 1 N.D. No Determinado. Fuente: a) Ley Federal de Derechos 1998 (CNA, 1998), b) y c) Norma Oficial Mexicana-001-ecol-1996 (DOF,1997), d) DGCOH, 1987.
Desde 1976 las autoridades mexicanas han venido realizando acciones para la prevención y
control de la contaminación de las aguas, para lo cual se han emitido normas que a lo largo de
estos años han sufrido modificaciones importantes. En un principio solamente se regulaban 5
parámetros siendo este el primer intento por controlar el vertido de contaminantes a los cuerpos
receptores. Esta primera regulación perseguía alcanzar el saneamiento de las aguas residuales
en el ámbito del tratamiento primario.
Posteriormente, la autoridad en materia hidráulica estableció las Condiciones Particulares de
Descarga (CPD’s). Estas condiciones fijaban para cada vertido que fuese registrado ante la
autoridad, una calidad especifica que el usuario debería cumplir para poder verter sus aguas a
un cuerpo receptor.
172
CAPíTULO 5
A principios de la década de los 90, y debido a la dificultad administrativa para fijar la CPD’s, se
implantó un marco normativo que regulaba cada tipo de vertido. Es decir, dependiendo de la
fuente contaminante existía una norma especifica, así fueron creadas 44 Normas Oficiales
Mexicanas (NOM) para los sectores industriales más importantes y para el control de los
vertidos urbanos.
En 1996 son derogadas las 44 NOM y sustituidas por la Norma Oficial Mexicana NOM-001-
ECOL-1996. Esta nueva norma establece los límites máximos permisibles de contaminantes en
los vertidos de aguas residuales a aguas y bienes nacionales. Esta regulación tiene un cambio
de enfoque respecto a las anteriores al buscar regular los vertidos con base en el uso para el
cual se destina el cuerpo receptor, independientemente de las características de la fuente
contaminante. La NOM-001-ECOL-1996 es la que actualmente tiene vigencia dentro del marco
legislativo y la que sirve como base para el canon de vertido que se establece en la Ley
Federal de Derechos en Materia de Agua (LFDMA). Sin embargo, esta última normativa dejó
fuera la valoración de parámetros determinantes como la Demanda Química de Oxígeno
(DQO), lo que provoca un sesgo de control para algunos vertidos, sobre todo de tipo industrial.
Por lo tanto la inversión en un sistema de regeneración de aguas residuales diseñado para
cumplir con la normativa vigente puede en el corto plazo volverse obsoleta, debido a los
posibles cambios en la legislación, este es un riesgo que deberá considerarse en el momento
de tomar una decisión. Así mismo debe tenerse en cuenta que el único beneficio privado que
logra el inversionista al cumplir con la norma es no pagar el canon de vertido de aguas
residuales (al que en México están sujetos también los municipios).
Por lo que respecta a los criterios de calidad para la reutilización estos se establecen tomando
de referencia las necesidades del uso, lo que conlleva una menor incertidumbre en posibles
cambios normativos. Sin embargo, el desarrollo de métodos analíticos como la absorción
atómica, la resonancia magnética o la espectrometría de masas están permitiendo la
caracterización y cuantificación de compuestos presentes en el agua que anteriormente no
eran identificados, lo que induce a investigaciones acerca de la influencia de estos compuestos
en los usos a los que se destine el agua.
Las operaciones unitarias empleadas para la regeneración de las aguas residuales son una
serie de procedimientos comunes, independientes entre sí, encaminados a elimina una
sustancia específica por desplazamiento de dicha sustancia al ambiente o bien por su
transformación en otras substancias inocuas, que son alojadas en la misma agua regenerada o
en los fangos producidos.
Estas operaciones unitarias comprenden procesos físicos, biológicos y fisicoquímicos cuya
colocación en serie forma una línea de tratamiento. El orden de dicha línea establece 173
CAPíTULO 5
primeramente la eliminación de sólidos grandes y pequeños, la eliminación de materia orgánica
y finalmente la remoción de substancias específicas para el pulimento del efluente final. La
tabla 5.4 presenta el detalle de las líneas de regeneración propuestas.
La función del pretratamiento es eliminar las partículas grandes y basura acarreada por el
sistema de alcantarillado. Usualmente está formado por el cribado y la desarenación.
La sedimentación primaria consiste en la eliminación por gravedad de los sólidos
sedimentables de las aguas residuales. Usualmente se realiza en tanques circulares de sección
cónica, provistos de rastras perimetrales, o bien en tanques de sección rectangular mediante
rastras accionadas por cadenas, con tolvas en la cabecera para recoger los fangos.
El tratamiento secundario es el conjunto de operaciones unitarias encaminadas a remover la
materia orgánica coloidal y soluble por medio de procesos biológicos, ya sean aerobios o
anaerobios. Finalmente, el tratamiento terciario es el conjunto de operaciones unitarias
encaminadas a remover substancias específicas del agua que no son removidas por los
tratamientos previos.
Tabla 5. 4 Sistemas de tratamiento propuestos para la línea líquida.
Usos Agrícola Industrial Acuícola Nivel Unidad de Tratamiento Saneamiento
AG-1 AG-2 AG-3 IT-1 IT-2 IT-3 AC-1 Preliminar Pretratamiento • • • • • • • • Primario Sedimentación primaria • • • • • • •
Aireación convencional • • Zanja de oxidación • Laguna anaerobia • Laguna Facultativa • Laguna de maduración • Filtro rociador • • Disco biológico • •
Secundario
Sedimentación secundaria • Coagulación-floculación • • • • • • Filtración • • • • • • Terciario Cloración • • • • • • •
Los contaminantes presentes en el agua residual son trasladados a los fangos o lodos. Si estos
fangos no son tratados y estabilizados adecuadamente, se incurrirá en un daño al medio
ambiente y como consecuencia se provocará una externalidad negativa. La tabla 5.5 describe
las líneas propuestas para el tratamiento de los fangos. Se proponen 4 alternativas de
tratamiento (la alternativa III y la de saneamiento son la misma) con las cuales se obtendrán
residuos inocuos y físicamente manejables.
Las líneas para la estabilización de los fangos consideran tratamientos aerobios o anaerobios,
los primeros implican menos costes de inversión pero mayores costes de explotación, mientras
que para los segundos la situación es inversa. El secado de los fangos contempla la filtración y
174
CAPíTULO 5
los lechos de secado, el uso de la filtración implica mayor tecnificación y consumo de energía,
mientras que en los lechos de secado la condicionante para su implantación es la
disponibilidad de terreno.
Tabla 5. 5 Sistemas de tratamiento propuestos para la línea de fangos.
Alternativas Unidades de tratamiento Saneamiento I II III IV Espesador por gravedad • • • • • Digestión anaerobia • • Digestión aerobia • • • Filtros prensa • • • Lechos de secado • • Acarreo de lodos a relleno • • • • •
Las propuestas para los sistemas de tratamiento de la línea de fangos buscan primeramente
reducir el volumen acuoso, posteriormente estabilizar biológicamente el fango, para finalmente
eliminarle un alto porcentaje de agua con el objeto de obtener una masa sólida, que permita su
acarreo a terrenos de cultivo.
Una vez establecidas las líneas de tratamiento, el siguiente paso es su diseño y
dimensionamiento con lo cual se obtendrán los volúmenes de obra que se requieren para
realizar los SRRAR propuestos, así como identificar los diferentes equipos y accesorios
necesarios para la instalación y su puesta en funcionamiento.
Para diseñar y dimensionar los SRRAR se recurrió al uso del simulador de diseño para
Estaciones Depuradoras CAPDET-PC, el cual es un programa de ordenador modular
multiusos. Este simulador requiere para su ejecución: 1) el caudal, 2) la calidad del afluente, 3)
la calidad del efluente, y 4) la línea de tratamiento de aguas residuales propuesta. A partir de
esta información, el simulador calcula y diseña el sistema de regeneración determinando todos
los costes privados para cada alternativa de tratamiento (Hydromantis, 2002).
5.2 Materiales y métodos.
5.2.1 Materiales
La información que será utilizada para esta evaluación ha sido obtenida a partir del informe
técnico: “Tecnología de punta para el reúso de aguas residuales en México. Investigación y
factibilidad” desarrollado por Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA, 1998) para la
Gerencia de Estudios para el Desarrollo Hidráulico Integral de la CNA.
A partir de esta información se han extraído los costes privados para los SRRAR que incluyen
los costes de inversión, así como los costes de explotación y mantenimiento. El anexo 5.A
resume los costes privados de todas las alternativas propuestas de los sistemas de 175
CAPíTULO 5
regeneración y reutilización de las aguas residuales para las ciudades de Jiutepec, Zacatepec y
Emiliano Zapata. Esta será la información base para ser utilizada en la metodología que a
continuación se desarrolla.
5.2.2 Métodos
Este método consiste en la identificación, periodicidad, cuantificación y valoración de los
impactos del proyecto, para un ámbito determinado y respecto a un agente en especifico. Estos
impactos son agregados a una evaluación que combina el análisis coste-eficiencia (ACE), el
Análisis Coste-Beneficio (ACB) y la técnica del Valor Actual Neto (VAN) con el fin de establecer
la viabilidad económica de las alternativas propuestas técnicamente, así como determinar la
alternativa que proporcione el máximo beneficio.
5.2.2.1 Definición de objetivos
El objetivo del presente análisis técnico-económico es identificar la alternativa tecnológica para
la regeneración y reutilización de las aguas residuales que permite maximizar la diferencia
entre los ingresos y los costes asociados con la producción del agua regenerada y su posterior
reutilización, de acuerdo con la ecuación 1. El agente que realiza la elección entre alternativas
tecnologías es el Organismo Operador del Gobierno del Estado de Morelos. Este criterio de
optimización económica fue seleccionado debido a su intuitiva interpretación, así como a su
aplicabilidad en el problema que se presenta.
La función objetivo a optimizar es:
[ ]∑=
−−++++−=n
nnnnnnnnnnT COENEPIMPCFinCEMCIPVVARBMAX
0)()()*( (1)
De donde:
BT = Beneficio Total
VAR = Volumen anual de Agua Regenerada
PV = Precio de Venta del Agua Regenerada
CI = Costes de Inversión
CEM = Costes de Explotación y Mantenimiento
CFin = Costes Financieros
IMP = Impuestos
EP = Externalidades Positivas del impacto epj
EN = Externalidades Negativas del impacto enj
CO = Coste de Oportunidad
n = Año 176
CAPíTULO 5
5.2.2.2 Definición del ámbito de estudio
El ámbito de estudio se centra en la microcuenca del río Apatlaco.
5.2.2.3 Los impactos del proyecto
El análisis de los impactos considerados dentro de esta investigación se describen en la tabla
5.6, los cuales han sido recogidos y analizados con la experiencia profesional de los que
intervienen en esta investigación (ver IMTA, 2002), a continuación se detallan las principales
características por cada grupo de los impactos analizados:
Infraestructura hidráulica.- Se refiere a los efectos relacionados con la implantación y
explotación de la infraestructura relacionada con la producción y distribución del agua
regenerada. A este impacto corresponden las inversiones que son necesarias realizar para
la implantación del SRRAR o el sistema de depuración para el saneamiento, así como
todos los costes de explotación y mantenimiento para el funcionamiento del sistema. Todos
estos costes son privados y su determinación es producto de los presupuestos del
proyecto.
•
•
•
Acondicionamiento y reutilización de contaminantes.- Dentro de este grupo se considera el
posible impacto por la reutilización y comercialización de dos componentes del agua
residual en usos agrícolas: 1) el nitrógeno existente en el agua regenerada y 2) los fangos
estabilizados.
Para el caso de la reutilización del nitrógeno contenido en el agua regenerada, se ha
considerado que el aporte efectivo es de 20 mg/l.
Por lo que respecta a la reutilización del fango estabilizado, los proyectos desarrollados
solamente consideran la estabilización para su disposición en un lugar inocuo. Ninguno de
los proyectos desarrollados considera la producción de compost para su posterior
comercialización, a pesar de que el uso del compost es una práctica muy común en la zona
de estudio, para esta evaluación no se cuantificará y valorará la reutilización de los fangos
producidos.
Uso del recurso.- En este grupo consideramos los efectos producidos por el aumento en la
disponibilidad de agua. El SRRAR proporcionará agua en cantidad y calidad suficiente, así
como garantizar el suministro al 100%. Para lo cual consideramos los costes de obtención,
distribución y de derechos de uso del agua procedente de una fuente convencional.
177
CAPíTULO 5
Sin embargo, la coyuntura de disponer de agua provoca un coste de oportunidad que debe
ser considerado, debido a la posibilidad de destinar dicho recurso hacia otras actividades
más productivas. Por este motivo el coste de oportunidad por el aumento en la
disponibilidad de agua será incluido dentro de este análisis.
Tabla 5. 6 Análisis de los impactos considerados dentro de la investigación (Elaboración propia).
Identificación Periodicidad Cuantificación Grupo de Impacto
Impacto Implicados Negativo
(Costes) Positivo
(Ingresos) Negativo (Costes)
Positivo (Ingresos)
Negativo (Costes)
Positivo (Ingresos)
El tratamiento y/o vertido del agua residual.
Depuración de las aguas residuales
Inversión Inicial y durante la vida útil de proyecto
11.66 hm3 anuales de agua depurada (a)
Infraes-tructura hidráulica La
regeneración y reutilización del agua residual.
Producción y distribución de agua regenerada
Inversión Inicial y durante la vida útil de proyecto
11.66 hm3 anuales de agua regenerada (a)
Fertilizantes (nitrógeno)
Aporte de nutrientes agrícolas
Durante la vida útil de proyecto
233 toneladas anuales de fertilizante
Acondicio- namiento y reutilización de contami-nantes
Los fangos Aporte de nutrientes agrícolas
Durante la vida útil de proyecto
No cuantificado
La cantidad de agua. Aumento de la
disponibilidad del recurso
Durante la vida útil de proyecto
11.66 hm3 anuales disponibles
Las garantías de suministro.
Fiabilidad en suministro de agua
Durante la vida útil de proyecto
100% garantía en suministro
Uso del recurso
La calidad del agua.
Oportunidad de disponer agua para
otra actividad
más rentable Calidad que satisface las necesidades de uso.
Durante la vida útil
de proyecto
Durante la vida útil de proyecto
11.66 hm3 anuales
disponibles
90% de Confianza en la calidad producida
La salud pública
Los riesgos Biológicos
Disminución de las enfermedades de origen hídrico
Durante la vida útil de proyecto
No cuantificado
El agua subterránea.
Aumento de los niveles freáticos
Durante la vida útil de proyecto
No cuantificado
Medio ambiente La
contamina-ción de las masas de agua.
Mejora de la calidad del agua superficial
Durante la vida útil de proyecto
8,689 toneladas de SST removido
Educación Cultura del agua.
Sensibilización a la cultura de la regeneración y reutilización del agua residual
Durante la vida útil de proyecto
No cuantificado
(a) Capacidad Instalada de las EDAR’s de Jiutepec, Zacatepec y Emiliano Zapata. Nota: La valoración de los impactos deberá estar homogenizada de tal manera que los costes e ingresos estén anualizados a lo largo de la vida útil del proyecto y expresados en U.M. por unidad de volumen (m3).
178
CAPíTULO 5
La salud pública.- Dentro de este grupo de impactos se encuentran las posibles
afectaciones que los contaminantes físico-químicos y biológicos pueden causar a la salud
pública de los habitantes de la región. En México existen zonas geográficas con serios
problemas de salud pública relacionados con enfermedades de origen hídrico, ejemplo de
ello es la epidemia del cólera que reapareció en 1991 en una comunidad rural del Estado
de México, que había estado ausente del territorio nacional por más de un siglo. En 1991
se identificaron 2,690 casos en 17 estados, la mayoría de ellos del centro, sur y sureste del
país.
•
•
La enfermedad tuvo un comportamiento ascendente hasta alcanzar el mayor número de
casos en 1995 (16,430); a partir de esa fecha, la notificación se redujo drásticamente, con
71 casos en 1998, nueve en 1999 y cinco en el 2000. La última muerte por ésta
enfermedad ocurrió en noviembre de 1997, siendo 1993 el año en que se registró el mayor
número de defunciones (198). Desde el inicio de la epidemia, y hasta el año 2000, la
entidad federativa de Morelos notificó casos durante nueve años. El análisis del
comportamiento de la enfermedad en el período de 1995 al 2000 mostró que en Morelos,
hubo 23 municipios repetidores, es decir, el 70% (SSA, 2001).
Uno de los vectores relacionados con este tipo de epidemias son las aguas residuales sin
tratamiento, sin embargo determinar la correlación directa entre aguas residuales y
enfermedad es complicado y más aun determinar los costes sanitarios relacionados con la
falta de saneamiento, por tal motivo este impacto no es valorado dentro de esta evaluación.
Medio ambiente.- Dentro de este grupo se han considerado los siguientes dos impactos:
1) El aumento en el nivel freático de los acuíferos por la disminución de las extracciones.
Los acuíferos de esta zona de estudio se encuentran en equilibrio o sobre-explotados, sin
embargo es necesario establecer un modelo hidrogeológico que permita determinar el
impacto que tendrá la sustitución de aguas subterráneas por aguas regeneradas en estos
acuíferos. Debido a la falta de información este impacto no se ha cuantificado, ni valorado
económicamente.
2) La disminución en la contaminación de las masas de agua. Respecto a la contaminación
de las masas de agua, la CNA considera al río Apatlaco como una fuente de suministro
apta solamente para algunos sectores industriales y cultivos agrícolas, pues para los usos
público-urbano, recreativo, pesca y vida acuática el río no cumple con la calidad para poder
ser utilizado. La implantación de los SRRAR para las tres ciudades en estudio evitará verter
al río 8,689 toneladas de sólidos suspendidos totales (SST). Se propone que la valoración
económica de esta mejora en la calidad del agua superficial sea mediante el método de los
179
CAPíTULO 5
costes evitados o inducidos, tomando de referencia el canon de vertido establecido en la
Ley Federal de Derechos en Materia de Agua (CNA, 1998).
Educación.- En este apartado de impactos se considera el efecto debido a la
sensibilización hacia una cultura por la regeneración y reutilización del agua residuales. La
implantación de este tipo de SRRAR pueden estimular el uso del agua regenerada como
una fuente alternativa de suministro, sin embargo debido a la complejidad para evaluar este
tipo de impactos esté no será incluido dentro de la evaluación.
•
5.2.2.4 Identificación de los agentes implicados
Del análisis de los impactos, se desprende que los agentes implicados en el ámbito de estudio
son:
1. El Organismo Operador del Gobierno del estado de Morelos.
2. Los usuarios agrícolas aguas abajo de los sistemas de regeneración de: “La gachupina” y
“Puente Blanco” en Jiutepec. El Instituto Tecnológico y los agricultores aguas abajo del
sistema de regeneración de Zacatepec. Y finalmente, los agricultores aguas abajo del
sistema de regeneración del poblado de Emiliano Zapata.
3. Los usuarios industriales de la fabrica textiles de Morelos S.A. y la fabrica textil de San
Gaspar en el municipio de Jiutepec, el ingenio azucarero Emiliano Zapata del municipio del
mismo nombre y la ciudad industrial del Valle de Cuernavaca (CIVAC).
4. Los usuarios recreativos del balneario “San Nicolás”, en el municipio de Zacatepec.
5. Los usuarios acuícolas de los estanques piscícolas de San Gaspar, en Jiutepec.
5.2.2.5 Estudio de las necesidades financieras
De acuerdo con la Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos es responsabilidad
de los municipios el proporcionar a la población de los servicios de agua potable y
saneamiento. Los Organismos Operadores de Agua Potable y Saneamiento son las entidades
responsables de proporcionar estos servicios al municipio, y por lo general los organismos son
entes descentralizados de la administración municipal.
El estudio considera una financiación del 100% con capital social, a partir de la aportación de
fondos públicos. La tasa del coste de capital real es del 12%, la cual es una tasa para el coste
de capital social considerada para la evaluación de proyectos por parte del Instituto Mexicano
de Tecnología del Agua durante el primer semestre del año 1998, esta tasa es considerada por
algunos autores (Katz y Ramiro, 1997) para la evaluación de la concesión privada de
infraestructuras públicas en México.
180
CAPíTULO 5
5.2.2.6 Agregación de costes e ingresos
Selección de tecnología (costes privados) •
Los costes descritos en el anexo 5.A corresponden a los costes privados. A partir de esta
información, se busca determinar el coste por metro cúbico, el cual lo consideramos igual al
Precio Mínimo de Venta (PMV) que garantice la recuperación de los costes.
Así pues, el PMV se define como el precio mínimo al cual el agente debe vender el agua
regenerada para garantizar la recuperación de los costes y el beneficio esperado, de tal forma
que la inversión realizada sea rentable bajo el criterio del Valor Actual Neto (VAN). En un
proceso de optimización y cuando el mercado presenta condiciones de competencia perfecta,
se puede considerar a este coste por metro cúbico como una aproximación del Coste Marginal
(CMg). Este precio se calcula a partir del algoritmo representado en la figura 4.5 descrito en el
capitulo 4. En el anexo 5.A se presentan los supuestos sobre los cuales se ha calculado el
Coste por metro cúbico (tabla 5.23) para cada alternativa propuesta, y los resultados de la
ejecución del modelo (tabla 5.24 a tabla 5.28).
Las tecnologías seleccionadas fueron aquellas con el coste por metro cúbico más bajo de cada
una de las opciones de reutilización evaluadas, siguiendo de esta forma el principio del análisis
coste-eficiencia (OCDE, 2002). La tabla 5.7 resume las tecnologías elegidas para las
poblaciones de Jiutepec, Zacatepec y Emiliano Zapata, respectivamente.
Tabla 5. 7 Descripción de cada SRRAR seleccionado y el Coste Por metro cúbico
de las cada una de las alternativas propuestas. Población Sistemas de
regeneración Caudal
(l/s) Alternativa Reutilización Línea Liquida (a)
Línea de Lodos (b)
Coste/m3 (c) (USD/m3)
0 Saneamiento P,SP,BD,SS,CL E, DA, FP 0.3741
1 Industrial y Acuícola P, SP, ZO, CF,F, CL E, DA, LS 0.3513 La gachupina 75
2 Agrícola P, LA, LF, LM ---- 0.1441 0 Saneamiento P,SP,BD,SS,CL E, DA, FP 0.2146
3 Industrial y agrícola P, SP, ZO, CF,F, CL E, DA, LS 0.2346 Puente Blanco 150
4 Agrícola P, LA, LF, LM ---- 0.0902 0 Saneamiento P,SP,BD,SS,CL E, DA, FP 0.2678
Jiutepec
La gachupina y Puente Blanco 225 5 Industrial P, SP, ZO, CF,F, CL E, DA, LS 0.2751
0 Saneamiento P,SP,BD,SS,CL E, DA, FP 0.4703
1 Industrial y Agrícola P, SP, AC, CF,F, CL E, DA, LS 0.3413 Zacatepec Zacatepec 70
2 Agrícola y Recreativo P, LA, LF, LM ---- 0.1146
0 Saneamiento P,SP,BD,SS,CL E, DA, FP 0.4592 E. Zapata Zapata 75 1 Agrícola P, LA, LF, LM ---- 0.1269 (a) P= Pretratamiento, SP= Sedimentación Primaria, BD= Biodiscos, AC= Aireación Convencional, LA= Laguna
Anaerobia, LF= Laguna Facultativa, LM= Laguna de Maduración, SS= Sedimentación Secundaria, CF= Coagulación-Floculación, F= Filtración, CL= Cloración
(b) E= Espesamiento por gravedad, DA= Digestión Aerobia, FP= Filtros Prensa, LS= Lechos de Secado. (c) Costes en USD de 1998. Fuente: Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (1998).
181
CAPíTULO 5
Ingresos •
Los impactos que proporcionan algún ingreso al proyecto son:
1. Aporte de nutrientes agrícolas en el agua regenerada.
2. Aporte de nutrientes agrícolas en el fango estabilizado.
3. Aumento de la disponibilidad de agua.
4. Fiabilidad en suministro de agua.
5. Calidad del agua que satisface las necesidades de uso.
6. Disminución de las enfermedades de origen hídrico.
7. Aumento de los niveles freáticos.
8. Mejora de la calidad del agua superficial.
9. Sensibilización a la cultura de la regeneración y reutilización del agua residual.
De estos 9 puntos solamente son valorados económicamente: 1) el aporte de nutrientes en el
agua regenerada, 2) el aumento en la disponibilidad de agua y 3) la mejora en la calidad del
agua superficial.
1) Aporte de nutrientes en el agua regenerada.- Para valorar este impacto se ha empleado la
técnica del coste sustituto (Edwards-Jones, 2000). Esta técnica consiste en la valoración de
un bien o servicio ambiental por el coste de un sustituto, para lo cual el sustituto deberá: 1)
proporcionar la misma función que el bien o servicio sustituido, 2) el sustituto debe ser de
un menor coste alternativo y 3) la buena disponibilidad del usuario por pagar la sustitución.
El cultivo predominante en los terrenos de la zona de estudio es la caña de azúcar, este
cultivo demanda de 50 kg de nitrógeno por hectárea y una lamina de agua de 176 cm/ha, el
precio del fertilizante nitrogenado en 1998 era de 2,040 USD/ha (FIRA, 1998). De esta
información se concluye que considerando 20 mg/l de nitrógeno aprovechable del agua
regenerada, el ahorro en fertilización sería de 0.102 USD/m3.
2) Aumento en la disponibilidad de agua.- Este impacto será valorado económicamente bajo
la técnica del coste sustituto, descrito en el punto anterior. Una estrategia comercial es
ofertar el agua regenerada al mismo precio que el agua que se obtiene de una fuente
convencional, con el fin de poder competir en el mercado. Los costes que implican la
producción del agua procedente de una fuente convencional están dados por: 1) el coste
para la obtención y distribución de agua y 2) el coste por el derecho al aprovechamiento del
agua proveniente de la fuente convencional establecidos en la Ley Federal de Derechos.
La tabla 5.8 describe estos costes y su cálculo se detalla en el anexo 5.B.
182
CAPíTULO 5
De esta manera el ingreso máximo que se podrá obtener por la venta de agua regenerada
estará definido por el coste total del agua de la fuente convencional según la reutilización
que se realice. Este ingreso lo definimos como Ingreso de Venta Máximo (IVM).
Tabla 5. 8 Ingresos de Venta Máximos de agua regenerada.
USD/m3
Reutilización Coste de obtención y distribución de agua de una fuente
convencional (a)
Coste por los derechos de aprovechamiento de una fuente
convencional (b)
Coste Total (USD/m3)
Industrial 0.1938 0.3168 0.5106 Acuícola 0.1938 0.0734 0.2672 Recreativo 0.1938 0.3012 0.4950 Agrícola 0.1938 0.0000 0.1938 a) Según datos proporcionados por el Organismo Operador del Gobierno del Estado de Morelos. b) Ley Federal de Derechos en Materia de Agua de 1998, CAPITULO VIII Agua (CNA, 1998).
Sin embargo la reutilización del agua regenerada, en algunos casos, es destinada a más
de un uso por lo que es necesario ponderar el ingreso. La tabla 5.9 presenta el Ingreso
Ponderado Máximo (IPM) que se podría obtener para cada uno de los SRRAR propuestos.
Tabla 5. 9 Ingreso Ponderado Máximo para cada SRRAR propuestos.
Población Sistemas de regeneración
Caudal (l/s) Alternativa Reutilización Caudal
Reutilizado Factor de
Ponderación IVM
USD/m3 IPM
USD/m3 Industrial 15 0.20 0.5106 1 Acuícola 60 0.80 0.2672 0.3159 La gachupina 75
2 Agrícola 75 1.00 0.1938 0.1938 Industrial 50 0.33 0.5106 3 Agrícola 100 0.67 0.1938 0.2994 Puente Blanco 150
4 Agrícola 150 1.00 0.1938 0.1938
Jiutepec
La gachupina y Puente Blanco 225 5 Industrial 225 1.00 0.5106 0.5106
Industrial 50 0.71 0.5106 1 Agrícola 20 0.29 0.1938 0.4201
Agrícola 20 0.29 0.1938 Zacatepec Zacatepec 70 2 Recreativo 50 0.71 0.4950 0.4089
E. Zapata Zapata 75 1 Agrícola 75 1.00 0.1938 0.1938
Este IPM esta determinado por la ponderación en función del caudal demandado (ver tabla
5.2) y el IVM correspondiente para la reutilización respectiva (ver tabla 5.8). Por ejemplo
para la alternativa 1 de Jiutepec, cuyo caudal de diseño es de 75 l/s, se tienen dos usos
(industrial y acuícola) y cada uno de ellos demanda un caudal de 15 l/s y 60 l/s
respectivamente, así mismo el IVM para cada uno de estos usos es industrial 0.5106
USD/m3 y para el acuícola 0.2672 USD/m3. De tal forma que el Ingreso Posible Máximo
estará dado por:
∗
∗+∗
∗= acuícola
diseño
acuícolaindustrial
diseño
industrial IVMCaudalCaudalIVM
CaudalCaudalIPM 100100
183
CAPíTULO 5
3159.02672.010075605106.0100
7515
=
∗
∗+∗
∗=IPM
3) Mejora de la calidad del agua superficial.- La valoración económica de este impacto se
realiza mediante la técnica del coste de reemplazo o restauración (Edwards-Jones, 2000).
Este método de valoración se fundamenta en calcular el actual o potencial coste por la
limpieza del medio ambiente, para este caso de estudio, los derechos por descarga de
aguas residuales estas establecidos bajo este criterio, por lo que serán tomados de
referencia para calcular este ingreso.
Las localidades estudiadas no cuentan con ningún sistema de saneamiento en este
momento, motivo por el cual el Organismo Operador esta obligado al pago por derechos de
descarga (canon de vertido), tal y como lo establece la LFDMA de 1998, en su capítulo
XIV, “Derecho por Uso o Aprovechamiento de bienes del Dominio Público de la Nación
como Cuerpos Receptores de las Descargas de Aguas Residuales”. Así pues, según el
cálculo que se detalla en el anexo 5.B, el Organismo Operador deberá pagar al Gobierno
Federal 0.2236 USD/m3. El Organismo Operador al implantar el SRRAR evitará este pago.
Costes •
Los grupos de impactos que producen algún coste en este proyecto son: 1) la infraestructura
hidráulica y 2) el uso del recurso.
1) Infraestructura hidráulica.- De las 57 posibles alternativas a ser implantadas han sido
seleccionadas 13 alternativas que corresponden a los sistemas de más bajo coste por
metro cúbico para cada alternativa de reutilización y saneamiento, la tabla 5.10 resume
estos costes.
Tabla 5. 10
Costes por metro cúbico para cada SRRAR propuestos. Población Sistemas de
regeneración Caudal
(l/s) Alternativa Reutilización Coste/m3 (a) (USD/m3)
0 Saneamiento 0.3741 1 Industrial y Acuícola 0.3513 La gachupina 75 2 Agrícola 0.1441 0 Saneamiento 0.2146 3 Industrial y agrícola 0.2346 Puente Blanco 150 4 Agrícola 0.0902 0 Saneamiento 0.2678
Jiutepec
La gachupina y Puente Blanco 225 5 Industrial 0.2751
0 Saneamiento 0.4703 1 Industrial y Agrícola 0.3413 Zacatepec Zacatepec 70 2 Agrícola y Recreativo 0.1146 0 Saneamiento 0.4592 E. Zapata Zapata 75 1 Agrícola 0.1269
(a) Calculado a partir de la información del anexo 4.B. Los costes están en USD de 1998. Fuente: Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (1998).
184
CAPíTULO 5
2) Uso del recurso.- Consideramos como el coste de oportunidad (CO de la ecuación 1), aquel
coste o perdida en el que incurre el agente inversor por dejar de invertir en aquella
alternativa que le reporte un mayor rendimiento. Así pues el CO se determinará por la
diferencia entre el ingreso máximo ponderado (ver tabla 5.9) de las alternativas en estudio
por municipio, y el ingreso de cada una de las alternativas estudiadas. La tabla 5.11
presenta los costes de oportunidad para cada una de las alternativas propuestas.
Tabla 5. 11 Coste de Oportunidad para cada SRRAR propuestos.
Población Sistemas de regeneración
Caudal (l/s) Alternativa Reutilización IPM
(USD/m3) Coste de Oportunidad
(USD/m3) 0 Saneamiento 0 0.5106 1 Industrial y Acuícola 0.3159 0.1947 La gachupina 75 2 Agrícola 0.1938 0.3168 0 Saneamiento 0 0.5106 3 Industrial y agrícola 0.2994 0.2112 Puente Blanco 150 4 Agrícola 0.1938 0.3168 0 Saneamiento 0 0.5106
Jiutepec
La gachupina y Puente Blanco 225 5 Industrial 0.5106 0
0 Saneamiento 0 0.4201 1 Industrial y Agrícola 0.4201 0 Zacatepec Zacatepec 70 2 Agrícola y Recreativo 0.4089 0.0112 0 Saneamiento 0 0.1938 E. Zapata Zapata 75 1 Agrícola 0.1938 0
Beneficios. •
Una vez identificados, cuantificados y valorados económicamente los impactos existentes en el
proyecto estos son agregados para determinar el beneficio total. Todos los impactos están
expresados en USD por metro cúbico, las tablas 5.12 a 5.16 recogen las valoraciones
económicas de los impactos, tanto negativos como positivos, para cada una de las alternativas
propuestas, así como el beneficio total que se obtiene de cada SRRAR.
Tabla 5. 12 Resumen de la valoración de los impactos para el SRRAR de la Gachupina, Jiutepec.
Alternativa 0 1 2
Saneamiento Ind. y Acuícola Agrícola Grupo de Impacto
Costes Ingresos Costes Ingresos Costes Ingresos Infraestructura hidráulica (ver tabla 5.10) 0.3741 0.3513 0.1441 Acondicionamiento y reutilización de contaminantes (punto 1 los ingresos) 0.1020
Uso del recurso (ver tablas 5.9 y 5.11) 0.5106 0.1947 0.3159 0.3168 0.1938 La salud pública N.V. N.V. N.V. Medio ambiente (ver anexo 5.B) 0.2236 0.2236 0.2236 Educación N.V. N.V. N.V.
Total 0.8847 0.2236 0.5460 0.5395 0.4609 0.5194 Beneficio Total -0.6611 -0.0065 0.0585
N.V.- No Valorado. Todas las cantidades están expresadas en USD/m3 del año 1998.
185
CAPíTULO 5
Tabla 5. 13 Resumen de la valoración de los impactos para el SRRAR de Puente Blanco, Jiutepec.
Alternativa 0 3 4
Saneamiento Ind. y Agrícola Agrícola Grupo de Impacto
Costes Ingresos Costes Ingresos Costes Ingresos Infraestructura hidráulica (ver tabla 5.10) 0.2146 0.2346 0.0902 Acond. y reut. de contaminantes (punto 1 ingresos) 0.0683 0.1020 Uso del recurso (ver tablas 5.9 y 5.11) 0.5106 0.2112 0.2994 0.3168 0.1938 La salud pública N.V. N.V. N.V. Medio ambiente (ver anexo 5.B) 0.2236 0.2236 0.2236 Educación N.V. N.V. N.V.
Total 0.7252 0.2236 0.4458 0.5913 0.407 0.5194 Beneficio Total -0.5016 0.1455 0.1124
N.V.- No Valorado. Todas las cantidades están expresadas en USD/m3 del año 1998.
Tabla 5. 14 Resumen de la valoración de los impactos para el SRRAR
de la Gachupina y Puente Blanco, Jiutepec. Alternativa
0 5 Saneamiento Industrial
Grupo de Impacto
Costes Ingresos Costes Ingresos Infraestructura hidráulica (ver tabla 5.10) 0.2678 0.2751 Acond. y reut. de contaminantes (punto 1 ingresos) Uso del recurso (ver tablas 5.9 y 5.11) 0.5106 0.5106 La salud pública N.V. N.V. Medio ambiente (ver anexo 5.B) 0.2236 0.2236 Educación N.V. N.V.
Total 0.7784 0.2236 0.2751 0.7342 Beneficio Total -0.5548 0.4591
N.V.- No Valorado. Todas las cantidades están expresadas en USD/m3 del año 1998.
Tabla 5. 15 Resumen de la valoración de los impactos para el SRRAR de Zacatepec, Jiutepec.
Alternativa 0 1 2
Saneamiento Ind. y Agrícola Agrícola y Recreativo Grupo de Impacto
Costes Ingresos Costes Ingresos Costes Ingresos Infraestructura hidráulica (ver tabla 5.10) 0.4703 0.3413 0.1146 Acond. y reut. de contaminantes (punto 1 ingresos) 0.02958 0.02958 Uso del recurso (ver tablas 5.9 y 5.11) 0.4201 0.4201 0.0112 0.4089 La salud pública N.V. N.V. N.V. Medio ambiente (ver anexo 5.B) 0.2236 0.2236 0.2236 Educación N.V. N.V. N.V.
Total 0.8904 0.2236 0.3413 0.67328 0.1258 0.66208 Beneficio Total -0.6668 0.3320 0.5363
N.V.- No Valorado. Todas las cantidades están expresadas en USD/m3 del año 1998.
Tabla 5. 16 Resumen de la valoración de los impactos para el SRRAR de Zapata, Jiutepec.
Alternativa 0 1
Saneamiento Agrícola Grupo de Impacto
Costes Ingresos Costes Ingresos Infraestructura hidráulica (ver tabla 5.10) 0.4592 0.1269 Acondicionamiento y reutilización de contaminantes (punto 1 los ingresos) 0.102 Uso del recurso (ver tablas 5.9 y 5.11) 0.1938 0.1938 La salud pública N.V. N.V. Medio ambiente (ver anexo 5.B) 0.2236 0.2236 Educación N.V. N.V.
Total 0.653 0.2236 0.1269 0.5194 Beneficio Total -0.4294 0.3925
N.V.- No Valorado. Todas las cantidades están expresadas en USD/m3 del año 1998.
186
CAPíTULO 5
5.2.2.7 Análisis de sensibilidad
Para el análisis de sensibilidad se seleccionaron las alternativas con el mayor beneficio total,
así del municipio de Jiutepec se seleccionó la alternativa 5 con un beneficio total de 0.4591
USD/m3, la alternativa 2 de Zacatepec con un beneficio total de 0.5363 USD/m3 y la alternativa
1 del municipio de Emiliano Zapata con un beneficio total de 0.3925 USD/m3, tal y como se
aprecia en las tablas 5.12 a 5.16. El análisis permite evaluar la sensibilidad del modelo a los
cambios en algunas de las principales variables que intervienen en la producción de agua
regenerada. Las variables seleccionadas para realizar el análisis de sensibilidad son: 1) tasa de
descuento, 2) amortización fiscal, 3) coste de oportunidad, 4) vida útil del proyecto y 5) precio
del agua regenerada (zonas de disponibilidad). Las tablas 5.17 a la 5.21 recogen los ingresos,
costes y Valor Actual Neto (VAN) al modificar estas variables.
Tabla 5. 17
Análisis de sensibilidad para diferentes tasas de descuento en los SRRAR seleccionados. Jiutepec Zacatepec Zapata Industrial Agrícola y Recreativo Agrícola Tasa de
Descuento (%) Ingresos
(USD/m3) Costes (a) (USD/m3)
VAN (USD/m3)
Ingresos (USD/m3)
Costes (a) (b) (USD/m3)
VAN (USD/m3)
Ingresos (USD/m3)
Costes (a) (USD/m3)
VAN (USD/m3)
0 0.7342 0.1518 0.5824 0.6621 0.0502 0.6119 0.5194 0.0428 0.4766 2 0.7342 0.1700 0.5642 0.6621 0.0614 0.6007 0.5194 0.0552 0.4642 5 0.7342 0.1985 0.5357 0.6621 0.0789 0.5832 0.5194 0.0747 0.4447
10 0.7342 0.2519 0.4823 0.6621 0.1115 0.5506 0.5194 0.1110 0.4084 15 0.7342 0.3116 0.4226 0.6621 0.1481 0.5140 0.5194 0.1517 0.3677 20 0.7342 0.3757 0.3585 0.6621 0.1873 0.4748 0.5194 0.1954 0.3240
(a) Coste/m3 calculado a partir del algoritmo de la figura 4.5 (b) Coste/m3 más el Coste de Oportunidad
Tabla 5. 18
Análisis de sensibilidad para diferentes tasas de amortización en los SRRAR seleccionados. Jiutepec Zacatepec Zapata Industrial Agrícola y Recreativo Agrícola Tasa de
amortización (%) Ingresos
(USD/m3) Costes (a) (USD/m3)
VAN (USD/m3)
Ingresos (USD/m3)
Costes (a) (b) (USD/m3)
VAN (USD/m3)
Ingresos (USD/m3)
Costes (a) (USD/m3)
VAN (USD/m3)
0 0.7342 0.3287 0.4055 0.6621 0.1586 0.5035 0.5194 0.1634 0.3560 5 0.7342 0.2989 0.4353 0.6621 0.1403 0.5218 0.5194 0.1431 0.3763
10 0.7342 0.2836 0.4506 0.6621 0.1309 0.5312 0.5194 0.1326 0.3868 20 0.7342 0.2751 0.4591 0.6621 0.1258 0.5363 0.5194 0.1269 0.3925 40 0.7342 0.2751 0.4591 0.6621 0.1258 0.5363 0.5194 0.1269 0.3925 60 0.7342 0.2751 0.4591 0.6621 0.1258 0.5363 0.5194 0.1269 0.3925 80 0.7342 0.2751 0.4591 0.6621 0.1258 0.5363 0.5194 0.1269 0.3925
100 0.7342 0.2751 0.4591 0.6621 0.1258 0.5363 0.5194 0.1269 0.3925 (a) Coste/m3 calculado a partir del algoritmo de la figura 4.5 (b) Coste/m3 más el Coste de Oportunidad
Tabla 5. 19
Análisis de sensibilidad para diferentes costes de oportunidad en los SRRAR seleccionados. Jiutepec Zacatepec Zapata Industrial Agrícola y Recreativo Agrícola Coste de
oportunidad (USD/m3) Ingresos
(USD/m3) Costes (a) (USD/m3)
VAN (USD/m3)
Ingresos (USD/m3)
Costes (a) (USD/m3)
VAN (USD/m3)
Ingresos (USD/m3)
Costes (a) (USD/m3)
VAN (USD/m3)
0 0.7342 0.2751 0.4591 0.66208 0.1146 0.54748 0.5194 0.1269 0.3925 0.1 0.7342 0.3751 0.3591 0.66208 0.2146 0.44748 0.5194 0.2269 0.2925 0.2 0.7342 0.4751 0.2591 0.66208 0.3146 0.34748 0.5194 0.3269 0.1925 0.3 0.7342 0.5751 0.1591 0.66208 0.4146 0.24748 0.5194 0.4269 0.0925 0.4 0.7342 0.6751 0.0591 0.66208 0.5146 0.14748 0.5194 0.5269 -0.0075 0.5 0.7342 0.7751 -0.0409 0.66208 0.6146 0.04748 0.5194 0.6269 -0.1075 0.6 0.7342 0.8751 -0.1409 0.66208 0.7146 -0.05252 0.5194 0.7269 -0.2075 0.7 0.7342 0.9751 -0.2409 0.66208 0.8146 -0.15252 0.5194 0.8269 -0.3075
(a) Coste/m3 calculado a partir del algoritmo de la figura 4.5 más el Coste de Oportunidad
187
CAPíTULO 5
Tabla 5. 20 Análisis de sensibilidad para diferentes tiempos en al vida útil de los SRRAR seleccionados.
Jiutepec Zacatepec Zapata Industrial Agrícola y Recreativo Agrícola Tiempo
(Años) Ingresos (USD/m3)
Costes (a) (USD/m3)
VAN (USD/m3)
Ingresos (USD/m3)
Costes (a) (b) (USD/m3)
VAN (USD/m3)
Ingresos (USD/m3)
Costes (a) (USD/m3)
VAN (USD/m3)
15 0.7342 0.2911 0.4431 0.66208 0.1355 0.52658 0.5194 0.1377 0.3817 20 0.7342 0.2751 0.4591 0.66208 0.1258 0.53628 0.5194 0.1269 0.3925 25 0.7342 0.2672 0.467 0.66208 0.1209 0.54118 0.5194 0.1215 0.3979 30 0.7342 0.263 0.4712 0.66208 0.1183 0.54378 0.5194 0.1186 0.4008 35 0.7342 0.2608 0.4734 0.66208 0.1169 0.54518 0.5194 0.1171 0.4023 40 0.7342 0.2595 0.4747 0.66208 0.1162 0.54588 0.5194 0.1162 0.4032 45 0.7342 0.2588 0.4754 0.66208 0.1157 0.54638 0.5194 0.1157 0.4037 50 0.7342 0.2584 0.4758 0.66208 0.1155 0.54658 0.5194 0.1154 0.404
(a) Coste/m3 calculado a partir del algoritmo de la figura 4.5 (b) Coste/m3 más el Coste de Oportunidad
Tabla 5. 21
Análisis de sensibilidad para diferentes zonas de disponibilidad en los SRRAR seleccionados. Jiutepec Zacatepec Zapata Industrial Agrícola y Recreativo Agrícola Zona de
disponibilidad Ingresos (a) (USD/m3)
Costes (b) (USD/m3)
VAN (USD/m3)
Ingresos (c) (USD/m3)
Costes (b) (d) (USD/m3)
VAN (USD/m3)
Ingresos (c) (USD/m3)
Costes (b) (USD/m3)
VAN (USD/m3)
1 1.4919 0.2751 1.2168 0.8809 0.1258 0.7551 0.5194 0.1269 0.3925 2 1.2770 0.2751 1.0019 0.8809 0.1258 0.7551 0.5194 0.1269 0.3925 3 1.1337 0.2751 0.8586 0.8809 0.1258 0.7551 0.5194 0.1269 0.3925 4 1.0084 0.2751 0.7333 0.8809 0.1258 0.7551 0.5194 0.1269 0.3925 5 0.8830 0.2751 0.6079 0.8809 0.1258 0.7551 0.5194 0.1269 0.3925 6 0.8382 0.2751 0.5631 0.8809 0.1258 0.7551 0.5194 0.1269 0.3925 7 0.7342 0.2751 0.4591 0.6608 0.1258 0.5350 0.5194 0.1269 0.3925 8 0.5300 0.2751 0.2549 0.5477 0.1258 0.4219 0.5194 0.1269 0.3925 9 0.5018 0.2751 0.2267 0.4949 0.1258 0.3691 0.5194 0.1269 0.3925
(a) Canon por el derecho de uso más Canon de vertido (b) Coste/m calculado a partir del algoritmo de la figura 4.3 (c) Canon por el derecho de uso más Canon de vertido más Acondicionamiento y reutilización de contaminantes (d) Coste/m3 más el Coste de Oportunidad
3
5.3 Resultados y discusión
La tabla 5.22 resume las 13 alternativas seleccionadas a partir de las 57 alternativas
técnicamente viables que fueron propuestas para ser evaluadas en este estudio. La figura 5.3
representa los beneficios totales para las 13 alternativas seleccionadas. De estas las
alternativas 3, 4 y 5 de Jiutepec reportan un beneficio positivo, así como las alternativas 1 y 2
de Zacatepec y la alternativa 1 de Emiliano Zapata. Es importante destacar que ninguna
alternativa para el saneamiento (clasificadas como alternativas cero) son viables
económicamente pues en todos los casos reportan pérdidas.
Respecto al análisis de sensibilidad se observa que:
1) Tasa de descuento. La figura 5.4 representa en el eje de las abscisas diferentes tasas
de descuento y en el eje de las ordenadas el VAN. Para las 3 alternativas cuanto
mayor es la tasa de descuento menores son los beneficios, así al pasar de una tasa de
descuento del 12% al 20% la disminución para la alternativa de Jiutepec es del 22%,
para Zacatepec del 11% y para Emiliano Zapata de 17%.
188
CAPíTULO 5
Tabla 5. 22
Resumen de las alternativas propuestas para el saneamiento de la cuenca del río Apatlaco. Alternativas Seleccionadas
Población Sistemas de regeneración
Caudal (l/s)
Número de Alternativas No. Reutilización Línea liquida (a) Línea de
Lodos (b) 0a Saneamiento P,SP,BD,SS,CL E, DA, FP 1 Industrial y acuícola P, SP, ZO, CF,F, CL E, DA, LS La gachupina 75 18 2 Agrícola P, LA, LF, LM ----
0b Saneamiento P,SP,BD,SS,CL E, DA, FP 3 Industrial y agrícola P, SP, ZO, CF,F, CL E, DA, LS Puente Blanco 150 14 4 Agrícola P, LA, LF, LM ---- 0c Saneamiento P,SP,BD,SS,CL E, DA, FP
Jiutepec
La gachupina y Puente Blanco 225 5 5 Industrial P, SP, ZO, CF,F, CL E, DA, LS
0 Saneamiento P,SP,BD,SS,CL E, DA, FP 1 Industrial y agrícola P, SP, AC, CF,F, CL E, DA, LS Zacatepec Zacatepec 70 10 2 Agrícola y Recreativo P, LA, LF, LM ---- 0 Saneamiento P,SP,BD,SS,CL E, DA, FP E. Zapata Zapata 75 10 1 Agrícola P, LA, LF, LM ----
Total de Alternativas 57 13
(a) P= Pretratamiento, SP= Sedimentación Primaria, BD= Biodiscos, ZO= Zanjas de Oxidación, AC= Aireación Convencional, LA= Laguna Anaerobia, LF= Laguna Facultativa, LM= Laguna de Maduración, SS= Sedimentación Secundaria, CF= Coagulación-Floculación, F= Filtración, CL= Cloración
(b) E= Espesamiento por gravedad, DA= Digestión Aerobia, FP= Filtros Prensa, LS= Lechos de Secado.
Figura 5. 3 Beneficio Total para cada alternativa propuesta.
189
CAPíTULO 5
2) Amortización. La figura 5.5 presenta el VAN para diferentes tasas de Amortización. El
no amortizar fiscalmente los activos fijos de los SRRAR representan para las
alternativas seleccionadas de Jiutepec, Zacatepec y Zapata una disminución en los
beneficios totales del 12%, 6% y 9% respectivamente.
3) Coste de oportunidad. La figura 5.6 que presenta el gráfico del coste de oportunidad
versus el VAN. Con un coste de oportunidad de 0.45 USD/m3 para Jiutepec, 0.55
USD/m3 para Zacatepec y 0.40 USD/m3 para Emiliano Zapata los beneficios comienzan
a ser negativos.
4) Vida útil del proyecto. La figura 5.7 presenta el comportamiento del VAN versus la vida
útil del proyecto. El VAN aumenta al incrementar la vida útil del proyecto. Para
Jiutepec, Zacatepec y Emiliano Zapata el evaluar el proyecto con una vida útil de 15
hasta 50 años reporta incrementos en los beneficios del 7%, 4% y 6% respectivamente.
5) Precio del agua regenerada. La Comisión Nacional del Agua (CNA) clasifica todos los
cuerpos de agua, superficiales y subterráneos, en 9 zonas de disponibilidad
dependiendo de varias características (entre ellas el tipo de usuario) de tal forma que
este criterio permite fijar a la CNA un precio por el uso del recurso hídrico en México.
Siendo la zona de disponibilidad numero 1 la más cara y la zona 9 la más barata. La
figura 5.8 describe el comportamiento de las alternativas seleccionadas al evaluar el
precio del agua regenerada. En el eje de las abscisas se representan las 9 zonas de
disponibilidad según la LFDMA y en el de las ordenadas el VAN en USD/m3.
Para las 9 zonas de disponibilidad las 3 alternativas seleccionadas presentan un
comportamiento irregular en los beneficios obtenidos. Para la alternativa de Jiutepec la
disminución es gradual llegando a existir una diferencia entre la zona de disponibilidad
1 y la 9 del 81%. Mientras que para Zacatepec esta diferencia es del 51%, pero a partir
de la zona 7 ya que entre la zona 1 y la 6 se mantiene constante. En Emiliano Zapata el
beneficio total se mantiene constante debido a que el uso agrícola en México no tiene
establecido un precio. El comportamiento tan diferente de las tres alternativas obedece
a que para el caso de Jiutepec, la alternativa de reutilización es 100% industrial, este
tipo de usuario, el industrial, es el único para el cual cada una de las 9 zonas de
disponibilidad reporta una cuota por metro cúbico. Para el caso Zacatepec, la
alternativa que reporta mayor beneficio es el agrícola / recreativo, el uso agrícola no
tiene cuota establecida y el uso recreativo tiene la misma cuota para las zonas 1 a la 6,
disminuyendo gradualmente para las zonas 7, 8 y 9. Esta situación es la que provoca
para el caso de Zacatepec la disminución del beneficio de mantiene constante para las
primeras 6 zonas. El caso del municipio de Emiliano Zapata es 100% reutilización
agrícola.
190
CAPíTULO 5
5.4 Conclusiones
La baja disponibilidad de agua en algunas zonas de México esta provocando visualizar a la
regeneración y reutilización de las aguas residuales como una alternativa que permita el
abastecimiento de agua y la reducción de la contaminación, con la consecuente protección de
los cuerpos de agua superficiales y subterráneos, tanto en cantidad como en calidad. Este
estudio es una evaluación ex-ante cuya finalidad es proporcionar las herramientas necesarias,
para que mediante criterios técnicos y económicos, se decida sobre la implantación de los
SRRAR en la zona de estudio.
La metodología aplicada demuestra la viabilidad técnico-económica para la implantación de
algunos de estos sistemas para las características de las zonas estudiadas, para lo cual se
consideró la identificación, cuantificación y valoración económica de los diverso impactos, tanto
privados como externos, seleccionando aquellas alternativas que proporcionaron el máximo
beneficio total.
Las conclusiones de este estudio son las siguientes:
a) El presente estudio deja de manifiesto la viabilidad técnico-económica de algunas de
las alternativas de regeneración y reutilización propuestas para las condiciones de
esta zona de estudio.
b) Las alternativas más rentables son: En Jiutepec la alternativa para la reutilización
industrial en el parque industrial de CIVAC (alternativa 5), con un beneficio máximo de
0.4591 USD/m3, para Zacatepec la reutilización agrícola de los usuarios de la zona sur
del SRRAR, así como los usuarios del balneario “San Nicolás” (alternativa 2) en la
cual el máximo beneficio es de 0.5363 USD/m3, y finalmente para la localidad de
Emiliano Zapata la reutilización agrícola en la zona nordeste del SRRAR (alternativa 1)
presenta el máximo beneficio que puede llegar hasta los 0.3925 USD/m3. Este estudio
permite garantizar económicamente la viabilidad de estas alternativas. El análisis de
sensibilidad deja de manifiesto que a pesar de una posible fluctuación, en las
principales variables, el beneficio total de los SRRAR sigue siendo positivo.
c) Con la finalidad de recobrar todos los costes privados correspondientes al SRRAR el
precio mínimo de venta del agua regenerada que garantizará su recuperación es para
la alternativa 5 de Jiutepec 0.2751 USD/m3, para la alternativa 2 de Zacatepec 0.1146
USD/m3 y para la alternativa 1 de Emiliano Zapata 0.1269 USD/m3.
d) A pesar de que no se han valorado económicamente todos los impactos, esto no
afecta el resultado sobre la decisión de esta investigación, pues los impactos sin
evaluar solo aumentaran la rentabilidad de los sistemas seleccionados.
191
CAPíTULO 5
e) Por lo que respecta al saneamiento ninguna de las alternativas propuestas es
rentable, esta situación pone de manifiesto que la Ley Federal de Derechos en Materia
de Agua no estimula acciones para el saneamiento, pues es más rentable pagar por
contaminar que por depurar las aguas residuales.
De estas conclusiones se desprenden las siguientes propuestas de política económica:
1. El Organismo Operador del estado de Morelos cuenta con un margen de negociación
importante para poder comercializar el agua regenerada de las ciudades de Jiutepec,
Zacatepec y Emiliano Zapata. Así mismo es importante que dicho organismo considere que
de continuar con la situación de escasez de agua en la región es probable que en poco
tiempo sean reajustadas las zonas de disponibilidad aumentando el precio de agua de las
fuentes convencionales. Esta situación favorecería aun más las acciones de regeneración y
reutilización de las aguas residuales. 2. Por lo que respecta al saneamiento este estudio refleja que la CNA tendría que replantear
su política tarifaría respecto al instrumento económico sobre los derechos de descarga
(canon de vertido), de lo contrario este instrumento tendrá simplemente un fin recaudatorio
sin alcanzar el objetivo para el cual fue creado: el saneamiento de los cuerpos receptores.
Figura 5. 4 Análisis de sensibilidad para la tasa de descuento.
192
CAPíTULO 5
Figura. 5. 5 Análisis de sensibilidad para la amortización.
Figura. 5. 6 Análisis de sensibilidad para el coste de oportunidad.
193
CAPíTULO 5
Figura 5. 7 Análisis de sensibilidad para la vida útil del proyecto
Figura. 5. 8 Análisis de sensibilidad para las zonas de disponibilidad del agua en México.
194
CAPíTULO 5
Anexo 5.A.
Costes de Tratamiento para las diferentes alternativas de reutilización de las aguas regeneradas de las localidades de Jiutepec, Zacatepec y Zapata.
Tabla 5. 23 Datos iniciales para la ejecución del modelo
CARACTERÍSTICAS PROPIAS DEL PROYECTO Capacidad Instalada Unidad Cantidad
“La gachupina” (alternativas 0,1 y 2) l/s 75 “Puente Blanco” (alternativas 0, 3 y 4) l/s 150 Jiutepec “La gachupina” y “Puente Blanco” (alternativas 0 y 5) l/s 225
Zacatepec Zacatepec (alternativas 0, 1 y 2) l/s 70 Emiliano Zapata Zapata (alternativas 0 y 1) l/s 75 Vida útil del proyecto Años 20 Tasa de descuento del proyecto % 12.00
IMPUESTOS Impuesto (a) % 32 Depreciación Fiscal (Lineal) (b) % 100
FINANCIERA Deuda % 0 Capital % 100 Total % 100
a) Ley del Impuesto Sobre la Renta (SAT, 1998). Título II. Tasa de impuesto para personas morales. Artículo 10.-Las personas morales deberán calcular el impuesto sobre la renta, aplicando al resultado fiscal obtenido en el ejercicio la tasa del 32%.
b) Ley del Impuesto Sobre la Renta (SAT, 1998). Porcentajes para depreciación de maquinaria y equipo. Artículo 41, párrafo XIV.- 100% en la conversión a consumo de gas natural y para prevenir y controlar la contaminación ambiental en cumplimiento de las disposiciones legales respectivas.
Tabla 5. 24 Costes privados para las alternativas de los SRRAR de “La Gachupina” Jiutepec, Mor.
Costes Privados Alternativa Reutilización Línea
Liquido Línea de Lodos Inversión
(USD) E y M
(USD/año)
Coste/m3 (USD/m3)
0 Saneamiento Jiu-ENP 3,951,796 266,029 0.3741
IT-1
I II III IV
4,825,946 4,062,490 4,515,457 3,740,958
237,286 244,825 240,445 245,205
0.4198 0.3724 0.4006 0.3513 1 Industrial y
Acuícola
AC-1
I II III IV
5,061,944 4,292,952 4,947,057 4,170,447
196,535 203,044 206,377 210,779
0.4182 0.3700 0.4147 0.3652
AG-A-1
I II III IV
4,975,730 4,227,878 4,565,305 3,804,478
250,736 261,245 260,384 267,577
0.4354 0.3903 0.4123 0.3650
AG-A-2
I II III IV
5,079,427 4,307,705 4,926,002 4,146,927
184,412 192,424 194,862 198,842
0.4142 0.3665 0.4085 0.3586
2 Agrícola
AG-B-3 ---- 2,126,901 7,831 0.1441 Costes en USD de 1998 Área de Terreno necesaria para la reutilización Industrial y acuícola, según el simulador CAPDET 4.85 ha. Para la reutilización agrícola, en la alternativa AG-B-3, 10.10 ha.
195
CAPíTULO 5
Tabla 5. 25 Costes privados para las alternativas de los SRRAR de “Puente Blanco” Jiutepec, Mor.
Costes Privados Alternativa Reutilización Línea
Liquido Línea de Lodos Inversión
(USD) E y M
(USD/año)
Coste/m3 (USD/m3)
0 Saneamiento Jiu-ENP 4,608,711 293,615 0.2146
3 Industrial IT-1
I II III IV
5,824,445 5,059,108 5,180,616 4,401,496
416,441 426,532 414,311 420,859
0.2808 0.2576 0.2590 0.2346
AG-A-1
I II III IV
6,194,865 5,487,020 5,751,641 5,022,787
468,159 489,201 485,537 495,186
0.3040 0.2850 0.2930 0.2709
AG-A-2
I II III IV
6,701,210 5,902,505 6,385,498 5,581,534
281,472 285,366 288,087 290,334
0.2813 0.2557 0.2722 0.2461
4 Agrícola
AG-B-3 ---- 2,659,322 10,328 0.0902 Área de Terreno necesaria para la reutilización Industrial y agrícola (AG-A-1 y 2), según el simulador CAPDET 5.66 ha. Para la reutilización agrícola, en la alternativa AG-B-3, 11.72 ha. Costes en USD de 1998
Tabla 5. 26
Costes privados para las alternativas de los SRRAR “La Gachupina” y “Puente Blanco”, Jiutepec, Mor.
Costes Privados Alternativa Reutilización Línea
Liquido Línea de Lodos Inversión
(USD) E y M
(USD/año)
Coste/m3 (USD/m3)
0 Saneamiento Jiu-ENP 8,560,507 559,644 0.2678
5 Industrial (CIVAC)
IT-1 225 (l/s)
I II III IV
10,723,492 9,194,699 9,769,174 8,215,555
653,727 671,357 654,756 666,064
0.3287 0.2975 0.3078 0.2751
Costes en USD de 1998
Tabla 5. 27 Costes privados para las alternativas de los SRRAR de Zacatepec, Mor.
Costes Privados Alternativa Reutilización Línea
Liquido Línea de Lodos Inversión
(USD) E y M
(USD/año)
Coste/m3 (USD/m3)
0 Saneamiento Zac-BNP 5,871,891 118,839 0.4703
IT-2
I II III IV
4,376,828 3,621,913 3,953,937 3,186,853
239,443 249,080 247,937 254,455
0.4189 0.3697 0.3927 0.3413 1
IT-3
I II III IV
4,473,641 3,696,010 4,330,245 3,545,751
181,214 186,581 188,969 192,439
0.3994 0.3466 0.3927 0.3386
2 Agrícola AG-B-3 ---- 1,565,279 7,831 0.1146 Área de Terreno necesaria para la reutilización Industrial, según el simulador CAPDET 4.85 ha. Para la reutilización agrícola, en la alternativa AG-B-3, 10.12 ha. Costes en USD de 1998
Tabla 5. 28
Costes privados para las alternativas de los SRRAR de Zapata, Mor. Costes Privados
Alternativa Reutilización Línea Liquido
Línea de Lodos Inversión
(USD) E y M
(USD/año)
Coste/m3 (USD/m3)
0 Saneamiento Zap-BNP 6,178,353 118,839 0.4592
AG-A-1
I II III IV
4,765,307 4,017,455 4,354,882 3,594,055
250,736 261,245 260,384 267,577
0.4214 0.3764 0.3984 0.3510
AG-A-2
I II III IV
4,869,004 4,097,282 4,715,579 3,936,504
184,412 192,424 194,862 198,842
0.4003 0.3526 0.3945 0.3446
1 Agrícola
AG-B-3 ---- 1,866,478 7,831 0.1269 Área de Terreno necesaria todos los casos 4.85 ha. Costes en USD de 1998
196
CAPíTULO 5
Anexo 5.B.
Calculo de los costes de obtención de agua proveniente de una fuente convencional y del canon de vertido del Organismo Operador de las localidades de Jiutepec, Zacatepec
y Zapata.
Costes de obtención de agua ( Datos proporcionados por el Organismo Operador): • Volumen Anual Extraído (VAE) = 4’105,576 m3 Gastos de explotación y mantenimiento = 4’992,246.00 Gastos de Administración = 1’382,253.00 Gastos Financieros = 9,164.00 T O T A L = 6’384,663.00
Coste de Obtención por m3 = ( TOTAL / VAE ) = ( 6’384,663.00 / 4’105,576 ) = 1.55 $/m3 = 0.1938 USD/m3. (*)
La tabla 5.29 presenta los valores estimados para los costes de obtención del agua de primer uso y los costes por el derecho al aprovechamiento.
Tabla 5. 29 Costes de obtención y aprovechamiento de la fuente convencional.
uso Coste por obtención ( USD / m3)
Coste por aprovechamiento (a) ( USD / m3)
Coste total ( USD / m3)
Industrial 0.1938 0.3168 0.5105 Acuícola 0.1938 0.0734 0.2672 Recreativo 0.1938 0.3012 0.4949 Agrícola 0.1938 0.0000 0.1938 (a) Zona de Disponibilidad 7 de acuerdo con la Ley Federal de Derechos en Materia de Agua de 1998. (CNA, 1998).
Costes por descontaminar • Estos costes se calcularon con base en la Ley Federal de Derechos en Materia de Agua de 1998, la tabla 5.30 resume los costes a pagar de acuerdo con la calidad del agua residual generada.
Tabla 5. 30 Costes de descarga según la calidad del agua residual establecida.
Parámetro Calidad descargada
(mg/l)
Límites máximos permisibles
(mg/l)
Carga másica
(kg)
Índice de incumplimiento
Cuota ($)
Coste ($)
GyA 60 15 26,244 3.00 3.89261 57,208.26 SST 755 150 440,316 4.03 4.23187 1,043,482.13 DBO 343 150 199,804 1.28 3.1248 349,635.18 Base de cálculo: Volumen trimestral descargado 583,200 m3 El monto mayor es el correspondiente a SST, por lo que se deberá pagar sobre esta cantidad. Pago por derecho a descargar = $ 1,043,482.13 Pago por derecho a descargar por m3 = (1,043,482.13 /583,200 ) = $ 1.79/ m3 Pago por derecho a descargar por m3 = 0.2236 USD/m3 (*) (*) coste de USD de 1998.
197
CAPíTULO 5
Referencias
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http://www.cna.gob.mx CNA (2002). Comisión Nacional del Agua. http://www.cna.gob.mx DGCOH.(1987). Análisis de factibilidad técnica, económica y operacional de aplicación de
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DOF (1997). Norma Oficial Mexicana; NOM-001-ECOL-1996. Diario Oficial de la Federación del 6 de enero de 1997.
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Katz I. y Tovar R. (1997). The fiscal discount rate in México. ITAM. OCDE. (2002). Handbook of Biodiversity Valuation. A guide for policy makers.
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Secretaria de Hacienda y Crédito Público. http://www.sat.gob.mx/nuevo.html SSA (2001). Programa de Acción: Cólera. Subsecretaria de Prevención y Protección de la
Salud. Secretaría de Salud. www.ssa.gob.mx
198
Capítulo 6 Caso de estudio
La reutilización de agua regenerada para el riego agrícola de las viñas del Garbet, Colera, Girona, España
6.1 Introducción
La ciudad de Colera se sitúa en el extremo noreste de la comarca de l'Alt Empordà, en la
provincia catalana de Girona, a una altitud de 10 m.s.n.m. y con una superficie de 24 km2. Es
una pequeña localidad con una población residente de 422 habitantes, pero al igual que las
demás localidades de la Costa Brava durante los meses de verano incrementan
significativamente su población, llegándose a censar 6,700 habitantes. La figura 6.1 muestra la
ubicación geográfica de la localidad de Colera. El 67.5% de su población económicamente
activa se dedica al sector de servicios, el 13 % a la construcción, el 12.3% a la industria y el
7.2% a la agricultura.
El abastecimiento de agua a la población de Colera se realiza mediante el bombeo de aguas
subterráneas, estimándose la demanda en 100,000 m3/año.
Figura. 6. 1 Ubicación del municipio de Colera.
199
CAPÍTULO 6
El Consorci de la Costa Brava (CCB) responsable de la gestión del agua en esta región de
Cataluña, obtuvo financiación de la Unión Europea para la construcción de 5 tratamientos
terciarios en la zona norte. La finalidad de estos Sistemas de Regeneración y Reutilización de
Aguas Residuales (SRRAR) es la de satisfacer la demanda de agua de usos no potables sobre
todo en las épocas de sequía. Algunos municipios de la Costa Brava están trabajando
activamente en potenciar la regeneración de agua (CCB, 1999). La tabla 6.1 presenta los
caudales de agua regenerada suministrados en 2002 a los municipios de Portbou, Port de la
Selva y Cadaqués para cubrir demandas en usos público-urbanos no potables. Sin embargo
las autoridades municipales de Colera hasta el momento no han iniciado el aprovechamiento
de sus aguas regeneradas.
Tabla 6. 1 Caudales de agua regenerada reutilizados en usos no potables
en la zona nord de la Costa Brava (CCB, 2003). Municipio Usuario Caudal (a)
m3/año Ayuntamiento 1,463 Viasa 95 Port Bou EDAR 6,333 Ayuntamiento 12 Port de la Selva EDAR 9,578
Cadaqués EDAR 14,857 Zona Nord Bomberos 272 (a) Datos hasta septiembre de 2002.
Es importante resaltar que en Port de la Selva existe el proyecto, aprobado técnicamente por la
Agencia Catalana del Agua, de recarga del acuífero de la riera de Port de la Selva, mientras
que en Cadaqués existe un proyecto ya en firme para la utilización de agua regenerada para
riego en jardines municipales y privados a través de una segunda red de distribución. Cuando
se completen, es probable que en ambos casos se aproveche un caudal mayor al cuantificado
en la tabla.
Paralelamente a la construcción del SRRAR en Colera, la empresa Castillo de Perelada había
plantado un viñedo en la finca Garbet que pretendía regar con agua de un pozo propio que al
final resultó tener una Conductividad Eléctrica excesiva. Por ello, contactaron con el CCB para
manifestar su interés en utilizar agua regenerada. El consumo de agua de las Cavas Castillo de
Perelada es como máximo un 20-25 % de la producción total de la Estación Depuradora de
Aguas Residuales (EDAR) de Colera (Mujeriego et al., 2000). La tabla 6.2 describe las
características principales de este viñedo.
La empresa Castillo de Perelada se caracteriza por la producción de vinos de alta calidad. Esto
obedece a la influencia que sobre sus uvas tienen factores tales como la recolección en
distintos momentos de madurez, el terreno de cultivo, la exposición solar, la optimización del
riego, entre otros, permitiendo obtener frutos con características originales. De la finca Garbet
destaca la producción del tercer vino de la exclusiva colección Castillo Perelada Ex Ex
200
CAPÍTULO 6
(Experiencias Excepcionales), cuya edición se limita a 583 botellas (Castillo de Perelada,
2003).
Tabla 6. 2 Principales características del viñedo de la finca Garbet (Castillo Perelada, 2003).
Situación: Colera (Alt Empordà) Denominación de Origen: Empordà-Costa Brava Extensión: 15 Ha. Orografía: Terreno montañoso, cultivo en terrazas Tipo de suelo: Pizarroso Variedades cultivadas: Cabernet Sauvignon, Merlot, Cabernet Franc, Syrah, Garnacha Año de plantación: A partir de 1997 Conducción: Espaldera, cultivo estructurado Poda: Doble Cordón Royat (Poda Corta) Riego por goteo: Sí Vendimia: 100% a mano
6.1.1 Objetivo de la reutilización
Actualmente en Colera se ha implantado un sistema de regeneración de agua residual tratada
proveniente del sistema de tratamiento secundario de aguas residuales de la misma población.
La capacidad instalada del sistema de regeneración es de 15,000 l/h lo que permitiría, en caso
de necesidad, la regeneración de toda el agua residual producida por la localidad en la mayor
parte del año.
Este proyecto originalmente se diseñó con la finalidad de producir agua regenerada de una
calidad suficiente para reemplazar el agua potable en algunos usos municipales de Colera,
tales como la limpieza de calles y contenedores, bocas contra incendios, así como el riego de
parques y jardines. Esta sustitución de caudales permite ahorrar agua, de manera que se
incrementa la garantía en el suministro de agua potable, especialmente en épocas de sequía.
Por otro lado, con la reutilización del agua regenerada se suprimen los vertidos de agua
depurada al mar, cuestión que ayuda a garantizar la buena calidad bacteriológica de las aguas
de baño. No obstante y debido a la solicitud de algunos agricultores se ha suministrado agua
regenerada para usos agrícolas en las zonas aledañas a la EDAR de Colera.
6.1.2 Funcionamiento del sistema
El agua residual es sometida a un pretratamiento y a un sistema de tratamiento biológico que
durante la época de invierno y debido a la disminución del caudal, funciona en su modalidad de
aireación extendida, mientras que para el verano su régimen de trabajo es el de fangos
activados convencionales. La tabla 6.3 muestra el caudal tratado, la Demanda Bioquímica de
Oxigeno (DBO5) promedio del efluente y los consumos de energía.
201
CAPÍTULO 6
Tabla 6. 3 Principales características de la Estación Depuradora de Colera. (Sala, 2002)
Tipo de tratamiento Caudal tratado hm3/año
DBO5 Promedio del efluente mg/l
Consumo de energía, Kw/m3
Coste promedio de Explotación
€/m3 Aireación extendida (invierno) Fangos activados (verano) 0.07 4 0.82 1.09
* Datos correspondientes al año 1999
Una vez depurada, una fracción del agua es conducida al sistema de tratamiento terciario, el
cual consta de un sistema de coagulación-floculación en línea y filtración multicapa (sistema
OFSY, Culligan). Con este proceso se logra eliminar la materia en suspensión, además de la
materia disuelta y coloidal capaz de interactuar con los reactivos adicionados.
Enseguida el agua pasa por un proceso de desinfección con luz UV (Trojan) en un canal
cerrado, con lo cual se elimina la carga bacteriana de origen fecal, obteniéndose una elevada
calidad desde el punto de vista bacteriológico. Posteriormente, el agua recibe un tratamiento de
afino con hipoclorito, que al mismo tiempo sirve para proporcionar un nivel de cloro residual al
agua desinfectada con el fin de mantener su calidad bacteriológica durante su conducción. La
tabla 6.4 presenta las principales características del sistema de tratamiento terciario de Colera.
Tabla 6. 4 Principales características del sistema de tratamiento terciario de Colera. (Sala, 2002)
Parámetro Unidad Características Capacidad de tratamiento m3/h 15 Sistema de filtración Unidades (a) 1 Lámparas de UV Unidades (b) 12 Dosis mínima mW.s/cm2 100 Post-cloración Si Medición en línea Turbiedad a) Cada unidad del sistema de filtración esta formada por dos filtros conectados en serie. b) Lámparas de baja presión.
La tabla 6.5 resume los resultados en la calidad del efluente terciario para los años 2001, 2002
y 2003, así como la comparación con los criterios de calidad para su reutilización. Como se
aprecia los valores de turbidez se encuentran fuera de los límites máximos permitidos por el
criterio de California (California Health Laws, 2001), esto es debido a la dificultad que presenta
la explotación del sistema de depuración a causa de las fluctuaciones tanto en cantidad, como
en calidad que la EDAR experimenta a lo largo del año.
Si bien es cierto que durante tres épocas del año (primavera, otoño e invierno) la calidad
obtenida es excelente, en la época estival el problema por el aumento del caudal y la carga
contaminante dificulta de manera significativa el producir un efluente secundario con la calidad
necesaria para el tratamiento terciario. A este respecto, es preciso replantear el funcionamiento
durante la época estival del sistema de tratamiento biológico, una posible solución es recurrir a
la adición de coagulantes y floculantes que coadyuven a mantener una buena calidad del
efluente, con el fin de lograr el buen funcionamiento del sistema de regeneración.
202
CAPÍTULO 6
Tabla 6. 5 Calidad del efluente terciario de la EDAR de colera para los años 2001, 2002 y 2003.
Año Criterios de Calidad Parámetro Unidad
2001 (a) 2002 (a) 2003 (b) Límites de calidad del borrador del
CEDEX (a)
Libro Púrpura del estado de California (b)
MES mg/l 4.6 6,0 8 < 20 N.D. Turbidez NTU 4.3 5.4 3.4 < 5.0 2 Coliformes fecales NMP/100 ml 29 74 14 < 200 (c) N.D. Huevos de nematodo Huevos/l - < 1 (d) - < 1 N.D. (a) Serra, 2002. (b) CCB, 2003. (c) CEDEX, 1999. (b) California Health Laws, 2001. (c) como Escherichia coli. (d) por cada 25 litros. N.D.- No
definido.
Cabe resaltar que la línea de tratamiento ha sido construida en dos fases, en una primera
etapa, a partir de 1974 se implantó el sistema de tratamiento hasta el nivel secundario, y en
una fase posterior, en el año 2000 el sistema de regeneración.
Respecto a la línea de fangos, las EDAR’s de la zona norte del CCB solamente espesan y
almacenan los fangos, mientras que son deshidratados de forma discontinua mediante una
centrífuga móvil instalada en un camión. Posteriormente estos fangos son trasladados hasta la
planta de compostaje de Prodeasa en Castelló d’Empúries, donde son tratados biológicamente
con la finalidad de producir compost que será utilizado por agricultores de la zona.
Actualmente, la reutilización del agua regenerada se dedica solamente al suministro de agua a
la finca Garbet, para ser utilizada con fines agrícolas. El abastecimiento del agua regenerada, a
la finca, proviene de un depósito de poliéster que almacena las aguas producidas por el
sistema de regeneración ubicado en la EDAR de Colera. A partir de este punto, el agua
regenerada es conducida mediante una tubería hasta una balsa ubicada en la cima de la
montaña. Esta tubería es superficial en todo su trayecto con una longitud de 400 metros, y la
diferencia de cota a superar es de 120 metros. La tabla 6.6 destaca las características de la
instalación de la reutilización. Con esta instalación se pueden llegar a regar por goteo 46,500
plantas, que representa una superficie aproximada de 15 ha.
Tabla 6. 6 Principales características del sistema de reutilización en la finca Garbet.
Componente Descripción Bombeo Bomba multicelular vertical modelo VE 121/10 de 15 CV de potencia Tubería de conducción Polietileno de alta densidad con diámetro de 90 mm Depósitos 2 Balsas con capacidad de 2000 m3 cada una. Filtración Filtros de arena y polietileno previos al sistema de riego por goteo. Sistema de riego Por goteo, red principal y secundaria de polietileno con diámetros de (90 mm – 40 mm) Fuente: Datos proporcionados en entrevista con personal de la Finca Garbet de la empresa Castillo Perelada
6.2 Materiales y métodos.
6.2.1 Materiales
203
CAPÍTULO 6
La información que será utilizada para esta evaluación ha sido obtenida a partir de dos fuentes
de información: 1) El Consorci de la Costa Brava (CCB) y 2) la empresa Castillo de Perelada.
El CCB proporcionó todos los datos relacionados con la implantación y explotación del SRRAR
de Colera, pues es la entidad responsable del SRRAR, así mismo facilitó toda la información
técnica (CCB, 2003).
La empresa Castillo de Perelada, propietaria de la finca de Garbet, ha proporcionado toda la
información relacionada con los costes de producción del viñedo y los ingresos relativos a la
comercialización de la uva (Castillo Perelada, 2003).
6.2.2 Métodos
Este análisis consiste en la identificación, periodicidad, cuantificación y valoración de los
impactos del proyecto para un ámbito determinado y respecto a un agente especifico. Estos
impactos son agregados a una evaluación que combina el análisis Coste-Beneficio (ACB) y la
técnica del Valor Actual Neto (VAN) con el fin de determinar el máximo beneficio total y con ello
la viabilidad económica del proyecto.
6.2.2.1 Definición de objetivos
El objetivo del presente análisis económico es evaluar el SRRAR de la población de Colera,
mediante la maximización de la diferencia entre los ingresos y los costes asociados con la
producción de agua regenerada, de acuerdo con la ecuación 1. Este criterio de optimización
económica fue seleccionado debido a su intuitiva interpretación, así como a su aplicabilidad en
el problema que se presenta.
La función objetivo a optimizar es:
[ ]∑=
−−++++−=n
nnnnnnnnnnT COENEPIMPCFinCEMCIPVVARBMAX
0)()()*( (1)
De donde:
BT = Beneficio Total
VAR = Volumen anual de Agua Regenerada
PV = Precio de Venta del Agua Regenerada
CI = Costes de Inversión
CEM = Costes de Explotación y Mantenimiento
CFin = Costes Financieros
IMP = Impuestos
EP = Externalidades Positivas del impacto epj
204
CAPÍTULO 6
EN = Externalidades Negativas del impacto enj
CO = Coste de Oportunidad
n = Año
6.2.2.2 Definición del ámbito de estudio
El ámbito de estudio se centra en la microcuenca de Colera, perteneciente a la región
hidrológica de las cuencas de la Costa Brava.
6.2.2.3 Los impactos del proyecto
El análisis de los impactos considerados dentro de esta investigación se describen en la tabla
6.7, los cuales han sido recogidos y analizados con la experiencia profesional de los que
intervienen en esta investigación (ver CCB, 2003 y Castillo Perelada 2002), a continuación se
detallan las principales características por cada grupo de los impactos analizados:
Infraestructura hidráulica.- Se refiere a los efectos relacionados con la implantación y
explotación de la infraestructura relacionada con la producción y distribución del agua
regenerada. A este impacto corresponden las inversiones que son necesarias realizar para
la implantación del SRRAR, así como todos los costes de explotación y mantenimiento
para el funcionamiento del sistema. Todos estos costes son privados y su determinación es
producto de los presupuestos del proyecto.
•
•
Acondicionamiento y reutilización de contaminantes.- Dentro de este grupo se considera el
posible impacto por la reutilización y comercialización de dos componentes del agua
residual en usos agrícolas:
1) el nitrógeno existente en el agua regenerada.- Si bien existe la posibilidad de reutilizar
los nutrientes (nitrógeno, fósforo y materia orgánica básicamente) los responsables de la
finca Garbet consideran que la fertilidad de los suelos no requiere de momento de la
adición de nutrimentos adicionales, por esta razón no se consideran dentro de esta
evaluación la valoración de los fertilizantes.
2) los fangos estabilizados.- Por lo que a los fangos se refiere, estos son trasladados fuera
de la influencia de la zona de estudio y gestionados por otra entidad, por esta razón, este
impacto no será considerado dentro del análisis económico, sin embargo sería importante
para una posterior evaluación el realizar el análisis económico desde una entidad superior
(como podría ser el Departamento de Medio Ambiente) con el fin de evaluar en su conjunto
el SRRAR y la gestión de los fangos.
205
CAPÍTULO 6
Tabla 6. 7 Análisis de los impactos considerados dentro de la investigación (Elaboración propia).
Identificación Periodicidad Cuantificación Grupo de Impacto
Impacto Implicados Negativo
(Costes) Positivo
(Ingresos) Negativo (Costes)
Positivo (Ingresos)
Negativo (Costes)
Positivo (Ingresos)
Infraestructura hidráulica
Regeneración y reutilización del agua residual.
Producción y
distribución de agua
regenerada
Inversión Inicial y
durante la vida útil de proyecto
0.13 hm3/año de
agua regenerada
(a)
Fertilizantes (nitrógeno)
Aporte de nutrientes agrícolas
Durante la vida útil de proyecto
2.6 toneladas
anuales de fertilizante
Acondicio-namiento y
reutilización de contaminantes Los fangos
Aporte de nutrientes agrícolas
Durante la vida útil de proyecto
No cuantificado
Cantidad de agua.
Aumento de disponibilidad del
recurso
Durante la vida útil de proyecto
0.07 hm3 anuales de
agua regenerada (b)
Garantías de suministro.
Fiabilidad en suministro de
agua
Durante la vida útil de proyecto
100% garantía en suministro Uso del recurso
Calidad del agua.
Oportunidad de
disponer agua para
otra actividad
más rentable
Confiabilidad en la calidad del
agua regenerada
Durante la vida útil de proyecto
Durante la vida útil de proyecto
0.07 hm3 anuales de
agua regenerada
(b) 90% de Confianza en
la calidad producida (c)
La salud pública NO APLICA
Medio ambiente Contaminación de masas de
agua.
Mejoras en calidad del agua de baño marina por reducción de
vertidos
Durante la vida útil de proyecto
No cuantificado
Educación Cultura del agua.
sensibilización a la cultura de regenerar y
reutilizar el agua residual
Durante la vida útil de proyecto
No cuantificado
(a) Capacidad Instalada (b) Capacidad determinada por la producción de agua residual tratada producida en la EDAR de Colera. (c) Tomando de referencia los datos obtenidos durante el año 2001 y donde el percentil 90 de los análisis estaban
por debajo de los criterios de calidad exigidos.
Uso del recurso.- En este grupo consideramos los efectos originados por el aumento en la
disponibilidad de agua. El SRRAR de Colera suministra la cantidad de agua necesaria, en
la calidad requerida y además con un 100% de garantía en el suministro permitiendo a los
responsables de la finca, por lo que respecto al abastecimiento de agua, garantizar la
producción de la uva. Con base en este planteamiento consideramos que la valoración del
uso del agua puede calcularse a partir del rendimiento en la producción, pues de no gozar
con estas características en el suministro de agua, la empresa castillo de Perelada no
podría explotar la finca Garbet.
•
•
La salud pública.- Dentro de este grupo de impactos se encuentran las posibles
afectaciones que los contaminantes físico-químicos y biológicos pueden causar a la salud
pública de los habitantes de la región. Se considera que las prácticas sanitarias alcanzadas
en esta localidad, así como el control y vigilancia en el funcionamiento de la EDAR de
Colera minimizan el riesgo en la salud pública de los habitantes de la zona. Sin embargo y
como reflexión sorprende que dentro de la normativa española no se considere la
206
CAPÍTULO 6
desinfección de los efluentes secundarios que son vertidos a los cauces receptores. Si bien
están superados los problemas de salud pública de origen hídrico, el no desinfectar los
efluentes secundarios procedentes de las EDAR puede convertirse en un riesgo potencial
de contaminación biológica, más aun con los fenómenos migratorios que España enfrenta
con la entrada de emigrantes africanos y latinoamericanos que pueden ser portadores de
microorganismos que ya han sido erradicados de este continente.
Medio ambiente.- En este apartado se considera el efecto que la eliminación del vertido de
aguas residuales o tratadas tiene en el cuerpo receptor. Originalmente el efluente
secundario producido por la EDAR de Colera se vertía al mar Mediterráneo, con la
implantación del SRRAR este vertido ha quedado suprimido con la consecuente mejora en
la calidad de las aguas costeras. Sin embargo los análisis realizados hasta el momento no
reflejan una relación directa entre la suspensión del vertido y la mejora en la calidad de las
aguas marinas, debido a que no se ha estudiado en particular esta situación y por lo tanto
el muestreo realizado en las playas de Colera no coincide con la zona de influencia directa
del vertido.
•
•
Educación.- En este grupo de impactos se considera la repercusión debido a la
sensibilización hacia una cultura por la regeneración y reutilización del agua residuales. La
implantación de estos sistemas permite por una parte fomentar las fuentes alternativas de
suministro entre los diversos usuarios del agua, particularmente entre aquellos usuarios
que se encuentran renuentes a la reutilización del agua regenerada, de tal forma el SRRAR
de Colera permite impulsar la cultura de la regeneración y reutilización del agua residual
entre los diferentes usuarios, especialmente entre los usuarios agrícolas. Sin embargo
debido a la complejidad para su valoración este impacto no ha sido incluido en esta
evaluación.
6.2.2.4 Identificación de los agentes implicados
Del análisis de los impactos, se desprende que los agentes implicados en el ámbito de estudio
son:
• El Consorcio de la Costa Brava (CCB)
• Los usuarios agrícolas, particularmente la finca de Garbet.
• El municipio de Colera.
6.2.2.5 Estudio de las necesidades financieras
El proyecto recibió por parte de los fondos de cohesión de la Unión Europea una financiación
del 80% para la construcción del sistema de regeneración. El 100% del capital inicial se
207
CAPÍTULO 6
considera como una financiación a fondo perdido y por tanto, no se contempla su recuperación,
mientras que el sistema de reutilización que actualmente se encuentra funcionando en la finca
de Garbet, ha sido financiado en su totalidad con fondos propios de la empresa Castillo de
Perelada.
6.2.2.6 Agregación de costes e ingresos
Costes •
La infraestructura hidráulica.
El SRRAR de Colera depende del buen funcionamiento y gestión de la estación depuradora de
aguas residuales. Es importante resaltar que en una primera etapa se construyó y gestionó
solamente el sistema de depuración, este hecho ha permitido separar claramente los costes del
sistema de saneamiento de los costes del sistema de regeneración. La figura 6.3 describe esta
distribución de costes.
Figura 6. 2 Sistema de depuración y regeneración de las aguas residuales de Colera.
Esta separación de fases ha logrado que los costes de depuración sean cubiertos por los
usuarios del agua potable, que son los que contaminan el agua. Actualmente el pago por
saneamiento sólo contempla cubrir los costes generados de la explotación y mantenimiento del
sistema, ya que los costes de inversión fueron cubiertos con fondos públicos y considerados a
fondo perdido. La tabla 6.8 resume los costes anuales de explotación y mantenimiento del
sistema de depuración, siendo el coste para el año 2001 de 0.99 €/m3 de agua tratada.
Los costes privados para la regeneración de las aguas depuradas incluye, los costes de
inversión, así como los costes de explotación y mantenimiento (CI + CEM, ver ecuación 1). El
CCB no considera la recuperación del capital invertido. Por lo que en cuanto a los costes de
explotación se refiere, los costes variables son cargados al usuario que aprovecha el agua
regenerada, mientras que los costes fijos son cubiertos por el CCB. La tabla 6.9 resume los
costes privados del sistema de regeneración de aguas residuales de Colera.
208
CAPÍTULO 6
Tabla 6. 8 Costes de explotación de la EDAR de Colera en el año 2001.
Concepto Costes €/año
Personal 35,127.46 Reactivos 2,160.41 Mantenimiento ordinario 3,992.07 Gastos diversos 4,479.54 Evacuación de residuos 3,754.82 Gastos generales 6,436.86 Energía eléctrica 6,316.54 Total 62,267.70 Caudal tratado, m3/año 62,582 Coste de explotación del agua depurada por m3 0.99 Fuente: Datos proporcionados en entrevista con personal del Consorci de la Costa Brava (CCB, 2003)
Tabla 6. 9 Costes privados del sistema de regeneración de Colera.
Presupuesto Concepto Coste Obra civil 8,182 Equipos 118,713 Inversión
(€) Subtotal 126,895 Costes variables (a) 50,596 Costes fijos (b) 25,169 Explotación
(€/año) Subtotal 75,755 Capacidad instalada, m3/año 132,450 (a) Costes variables: Reactivos (0.30 €/m3) y energía (0.08 €/m3). (b) Costes fijos: Personal, Mantenimiento y análisis. Fuente: Datos proporcionados en entrevista con personal del Consorci de la Costa Brava (CCB, 2003)
La empresa Castillo de Perelada reutiliza el agua regenerada para el riego de la vid en la finca
Garbet, con un consumo promedio de 11,577 m3/año, lo que representa el 20% del volumen
generado por la EDAR de Colera y, solamente, el 9% de la capacidad instalada para la
regeneración de agua residual. Los costes privados en los que ha incurrido la empresa Castillo
de Perelada se detallan en la tabla 6.10.
Tabla 6. 10 Costes privados del sistema de reutilización de la finca de Garbet.
Presupuesto Concepto Coste 2 Balsas de 2000 m3 de capacidad 18,000 Sistema de conducción y distribución, bombeo y equipos de filtración 80,000 Inversión
(€) Subtotal 98,000 Energía 1,200 Explotación
(€/año) Subtotal 1,200 Capacidad instalada, m3/año 17,366 Fuente: Datos proporcionados en entrevista con personal de la Finca Garbet de la empresa Castillo Perelada (Castillo Perelada, 2002)
Con esta información se busca determinar el coste por metro cúbico, el cual lo consideramos
igual al Precio Mínimo de Venta (PMV) que garantice la recuperación de los costes.
Así pues, el PMV se define como el precio mínimo al cual el agente debe vender el agua
regenerada para garantizar la recuperación de los costes y el beneficio esperado, de tal forma
que la inversión realizada sea rentable bajo el criterio del Valor Actual Neto (VAN). En un
proceso de optimización y cuando el mercado presenta condiciones de competencia perfecta,
209
CAPÍTULO 6
se puede considerar a este coste por metro cúbico como una aproximación del Coste Marginal
(CMg). Este precio se calcula a partir del algoritmo representado en la figura 4.5.
Los costes privados fueron agregados al modelo para obtener el coste por metro cúbico
partiendo de los criterios descritos en la tabla 6.11.
Tabla 6. 11 Datos iniciales para la ejecución del modelo
Cantidad Características propias del proyecto Unidad Sistema de
regeneración Sistema de
reutilización Responsable de la gestión CCB Castillo de Perelada Capacidad Instalada l/s 4.17 0.55 Coste de Inversión € 126,895 98,000 Coste de Explotación y Mantenimiento €/año 75,354 1,200 Vida útil del proyecto Años 20 20 Tasa de descuento del proyecto (real) % 8.39 (a) 10.56 (b)
IMPUESTOS Impuesto (c) % 35 35 Depreciación Fiscal Detallada (Lineal) (d) -Obra civil % 3.0 3.0 -Equipamiento electromecánico % 5.0 5.0
FINANCIERA Deuda % 0 0 Capital % 100 100 Total % 100 100
a) Producción y Distribución de energía Eléctrica, Gas y Agua. Ratios Económico-financieros. Período 1996-2000. Departament d’Economia i Finances (2003)
b) Industria alimenticia, bebidas y tabaco. Ratios Económico-financieros. Período 1996-2000. Departament d’Economia i Finances (2003)
c) Ley 43/1995, de 27 de Diciembre, del Impuesto sobre Sociedades, Ley 50/1998, de 30 de diciembre y Ley 14/2000, de 29 de diciembre, de Medidas fiscales, administrativas y del orden social.
d) Tabla de coeficientes De Amortización. División 1. Energía y Agua. Agrupación 16. Captación, Depuración y Distribución de Agua. Reglamento del Impuesto Sobre Sociedades Título I La base imponible Capítulo I. Amortizaciones.
El resultado de los cálculos nos da un coste por metro cúbico para la regeneración de 0.7033
€/m3 de agua regenerada, mientras que para el sistema de reutilización los costes que deberá
cubrir por este concepto la empresa Castillo Perelada son de 0.9886 €/m3.
Coste de oportunidad.
Los costes reflejados hasta el momento, corresponden a los costes privados. Además de éstos,
esta metodología considera incluir el coste de oportunidad del proyecto. El coste de
oportunidad (CO de la ecuación 1) se define como aquel coste en el que incurre el agente
inversor (CCB) por dejar de utilizar el agua regenerada en una actividad más rentable. Para
este estudio la actividad alternativa más rentable, tal y como se aprecia en la tabla 6.12, es el
suministro de agua para fines domésticos a los municipios cercanos, el coste por este concepto
según la Ley de la Ordenación, Gestión y Tributación del Agua es de 0.25 €/m3. Cabe aclarar
que no se plantea el suministro de agua regenerada para usos domésticos, sino el intercambio
de caudales de agua concesionados, debido a las facultades que como organismo responsable
de la administración del agua tiene el CCB.
210
CAPÍTULO 6
Tabla 6. 12
Costes de la Ley de ordenación, gestión y tributación del agua (a) (ACA, 2003) Uso €/m3
• Doméstico Consumo < a 12 m3 por vivienda Consumo > a 12 m3 por vivienda
0.25 0.38
• Industrial y asimilables Para la industria en general Para la producción de energía, refrigeración de circuitos abiertos o mixtos y acuicultura.
0.08 0.00
• Agrícolas y ganaderos 0.00 a) Artículos 44 y 45 de la Ley 6/1999 y su actualización al 1 de enero de 2001.
Ingresos •
El CCB estima como precio de venta para el agua regenerada en Colera 0.38 €/m3, que
corresponden a la recuperación de los costes variables de la explotación del sistema de
regeneración. Sin embargo, el ingreso máximo posible que el Consorcio de la Costa Brava
puede lograr por la reutilización del agua regenerada, esta determinado por:
1. El uso del recurso tanto en cantidad, como en calidad y garantía en el suministro. Este
ingreso esta dado por la disponibilidad del consumidor del agua a pagar por el
suministro de agua regenerada.
2. El acondicionamiento y reutilización de contaminantes. Este ingreso esta compuesto
por el ahorro en fertilización debido a los nutrientes existentes en el agua regenerada y
por otra parte, al ingreso que se pudiera obtener por la venta del fango procesado y
convertido en compost.
3. La mejora en la calidad del agua para baño de las playas que recibían el vertido de
aguas residuales tratadas de la EDAR de Colera.
4. La sensibilización a la cultura de la regeneración y reutilización del agua residual.
De estos cuatro puntos solamente se ha calculado el ingreso que se podría obtener por el uso
del recurso, ya que los otros ingresos no han sido cuantificados y valorados económicamente.
Para determinar el valor económico por el uso del recurso se ha utilizado la técnica del cambio
de producción o aproximación a la función de la producción (Edwards-Jones, 2000). Este
método se basa en calcular el valor que tiene el agua dentro de la producción de un bien.
Se ha considerado que la finca de Garbet no lograría su producción sin contar con esta fuente
alternativa de abastecimiento, ya que otras opciones de suministro reportan desventajas
importantes como elevados costes de inversión y explotación, riesgos de contaminación por
sales y riesgos de garantía en el suministro. La tabla 6.13 describe las desventajas de las
alternativas de suministro para la finca de Garbet.
211
CAPÍTULO 6
Tabla 6. 13 Desventajas de las alternativas de suministro para la finca de Garbet.
Alternativa de suministro Desventajas Desalación • Inversión elevada
• Costes de explotación y mantenimiento elevados • Necesidad de personal altamente cualificado
Agua Subterránea • Riesgo elevado de intrusión salina Conexión a la red superficial • Riesgo de garantizar el suministro, debido a las condiciones de
escasez de la zona y la prelación de usos.
A partir de los datos proporcionados por la finca hemos determinado el beneficio que obtiene la
empresa por la producción de uva de alta calidad, la información se detalla en el anexo 6.A. Se
ha considerado un rendimiento promedio en la producción de 1.5 kg/planta, la capacidad
máxima de siembra es de 46,500 plantas y el precio de comercialización para este tipo de uva
es de 2.3 €/kg. Tomando la metodología del impacto diferencial del derecho por usos de agua
en el punto de cierre de las industrias (Alonso, Guerrero y Ortiz, 1998), para el caso de la finca
Garbet tenemos que si se asigna todo el beneficio de la empresa al pago de agua el monto
asciende a 8.2508 €/m3. La tabla 6.14 resume los ingresos, costes y beneficios por la
producción de uva.
Tabla 6. 14 Ingresos, costes y beneficios de la producción de uva en la finca de Garbet.
Concepto Unidad Cantidad Ingresos €/año 160,425 Costes (a) €/año 17,141 Beneficios (Ingresos – Costes) €/año 143,284 Consumo de agua regenerada m3/año 17,366 Beneficio / Consumo de agua €/m3 8.2508 (a) sin considerar los costes de agua Fuente: Datos proporcionados en entrevista con personal de la Finca Garbet de la empresa Castillo Perelada
Una vez determinados los costes e ingresos del proyecto el siguiente paso es el cálculo del
beneficio. La tabla 6.15 agrega los costes y beneficios del proyecto, así mismo se determina el
beneficio del proyecto.
Tabla 6. 15 Resumen de la valoración de los impactos para el SRRAR de Colera, Girona.
Reutilización Agrícola Grupo de Impacto Negativo
(Costes) Positivo
(Ingresos) Infraestructura hidráulica 1.6919 (a) Acondicionamiento y reutilización de contaminantes N.V. Uso del recurso 0.2500 8.2508 La salud pública No Aplica Medio ambiente N.V. Educación N.V.
Total 1.9419 8.2508 Beneficio 6.3089
N.V.- No Valorado. (a) Costes de Infraestructura = 0.7033 €/m3 del sistema de regeneración más 0.9886 €/m3 del sistema de reutilización
212
CAPÍTULO 6
6.2.2.7 Análisis de sensibilidad
Los resultados obtenidos se han sometido a un análisis que permita evaluar la sensibilidad del
modelo a los cambios en algunas de las principales variables que intervienen en la producción
de agua regenerada. Este análisis de sensibilidad se realiza sobre la base de considerar la
recuperación de todos los costes, tanto de inversión, explotación, mantenimiento y de
oportunidad, así como los impactos externos, tal y como lo establecen las actuales tendencias
en el sector hidráulico (Dinar y Rosegrant, 1997., Garrick y Maya, 2002).
Por una parte se realizó un análisis de sensibilidad respecto a la capacidad de producción del
sistema de regeneración calculándose los costes unitarios de producción. La tabla 6.16 recoge
la capacidad de producción, los costes de inversión y explotación a partir de los cuales se
calculó el coste por metro cúbico, conforme al algoritmo de la figura 4.5 y los supuestos
establecidos en la tabla 6.11.
Tabla 6. 16 Análisis de sensibilidad para diferentes capacidades
de producción del Sistema de agua regenerada. Capacidad de producción (a)
Coste de Inversión (€)
Coste de Explotación (€/año)
Coste/m3 (€/m3) (b)
10% 126,895 30,178 3.6008 20% 126,895 35,198 1.9914 30% 126,895 40,217 1.4549 40% 126,895 45,237 1.1867 50% 126,895 50,256 1.0258 60% 126,895 55,276 0.9185 70% 126,895 60,295 0.8418 80% 126,895 65,315 0.7844 90% 126,895 70,334 0.7396
100% 126,895 75,354 0.7033 (a) Capacidad instalada 4.17 l/s (b) Coste/m3 calculado a partir del algoritmo de la figura 4.5
Actualmente el SRRAR de Colera funciona únicamente para suministrar agua a la finca de
Garbet, motivo por el cual el sistema de regeneración es explotado al 13% de su capacidad
(0.55 l/s y un coste de explotación de 31,785 €/año), el análisis de sensibilidad que a
continuación se presenta se realizó en el supuesto de este nivel de producción. Esta capacidad
de producción se adoptó puesto que en este contexto el escenario será el más pesimista. El
aumentar la producción favorece la disminución de los costes por metro cúbico de producción,
por lo que una mayor producción sólo mejorará los resultados que a continuación se presentan.
Las variables seleccionadas para realizar el análisis de sensibilidad al sistema de regeneración
son: 1) tasa de descuento, 2) vida útil del proyecto, 3) coste de la energía, 4) coste de
oportunidad y 5) precio del agua regenerada. Las tablas 6.17 a la 6.21 recogen los ingresos,
costes y Valor Actual Neto (VAN) al modificar estas variables.
213
CAPÍTULO 6
Tabla 6. 17 Análisis de sensibilidad para diferentes tasas de descuento.
Tasa de descuento (%)
Ingresos (€/m3)
Costes (a) (€/m3)
VAN (€/m3)
0 8.2508 3.4420 4.8088 1 8.2508 3.5030 4.7478 2 8.2508 3.5676 4.6832 3 8.2508 3.6358 4.6150 4 8.2508 3.7074 4.5434 5 8.2508 3.7824 4.4684 6 8.2508 3.8605 4.3903 7 8.2508 3.9417 4.3091 8 8.2508 4.0256 4.2252 9 8.2508 4.1122 4.1386
10 8.2508 4.2013 4.0495 15 8.2508 4.6774 3.5734 20 8.2508 5.1906 3.0602
a) Coste/m3 calculado a partir del algoritmo de la figura 4.5 más el Coste de Oportunidad
Tabla 6. 18 Análisis de sensibilidad para diferentes tiempos de vida útil.
Tiempo de vida útil de los SRRAR
(Años) Ingresos
(€/m3) Costes (a)
(€/m3) VAN
(€/m3)
15 8.2508 4.4067 3.8441 20 8.2508 4.2522 3.9986 25 8.2508 4.1836 4.0672 30 8.2508 4.1458 4.1050 35 8.2508 4.1242 4.1266 40 8.2508 4.1116 4.1392 45 8.2508 4.1041 4.1467 50 8.2508 4.0996 4.1512
a) Coste/m3 calculado a partir del algoritmo de la figura 4.5 más el Coste de Oportunidad
Tabla 6. 19 Análisis de sensibilidad para el coste de energía.
Incremento en el coste de energía
(%) Ingresos
(€/m3) Costes (a)
(€/m3) VAN
(€/m3)
0 8.2508 4.2522 3.9986 5 8.2508 4.2563 3.9945
10 8.2508 4.2604 3.9904 15 8.2508 4.2645 3.9863 20 8.2508 4.2686 3.9822 25 8.2508 4.2727 3.9781
a) Coste/m3 calculado a partir del algoritmo de la figura 4.5 más el Coste de Oportunidad
Tabla 6. 20 Análisis de sensibilidad para el coste de oportunidad.
Coste de oportunidad (€/m3)
Ingresos (€/m3)
Costes (a) (€/m3)
VAN (€/m3)
0.0 8.2508 4.0022 4.2486 0.5 8.2508 4.5022 3.7486 1.0 8.2508 5.0022 3.2486 1.5 8.2508 5.5022 2.7486 2.0 8.2508 6.0022 2.2486 2.5 8.2508 6.5022 1.7486 3.0 8.2508 7.0022 1.2486 3.5 8.2508 7.5022 0.7486 4.0 8.2508 8.0022 0.2486 4.5 8.2508 8.5022 -0.2514 5.0 8.2508 9.0022 -0.7514 5.5 8.2508 9.5022 -1.2514 6.0 8.2508 10.0022 -1.7514
a) Coste/m3 calculado a partir del algoritmo de la figura 4.5 más el Coste de Oportunidad
214
CAPÍTULO 6
Tabla 6. 21 Análisis de sensibilidad para diferentes precios del agua regenerada.
Precio del agua regenerada
(€/m3) Ingresos
(€/m3) Costes (a)
(€/m3) VAN
(€/m3)
0.0 0.0000 4.2522 -4.2522 0.5 0.5000 4.2522 -3.7522 1.0 1.0000 4.2522 -3.2522 1.5 1.5000 4.2522 -2.7522 2.0 2.0000 4.2522 -2.2522 2.5 2.5000 4.2522 -1.7522 3.0 3.0000 4.2522 -1.2522 3.5 3.5000 4.2522 -0.7522 4.0 4.0000 4.2522 -0.2522 4.5 4.5000 4.2522 0.2478 5.0 5.0000 4.2522 0.7478
a) Coste/m3 calculado a partir del algoritmo de la figura 4.5 más el Coste de Oportunidad
6.3 Resultados y discusión.
El máximo pago posible que la finca Garbet puede realizar por el agua regenerada es de
8.2508 €/m3 (ver tabla 6.14, uso del recurso). Actualmente la finca incurre en los siguientes
costes por concepto de agua: 1) Por pago de agua regenerada al CCB 0.38 €/m3 y, 2) Por los
costes de reutilización 0.9886 €/m3, lo que representa un total de 1.3686 €/m3. Este resultado
refleja el alto rendimiento que el suministro de agua tiene hacia la producción de uva en la finca
de Garbet, pues le reporta 6.6322 €/m3 en el margen de beneficio (incluyendo el coste de
oportunidad). Además la finca tiene la ventaja de no requerir nuevas fuentes de suministro de
agua, evitando los correspondientes gastos de inversión, explotación y mantenimiento (ver
tabla 6.13).
Si el CCB considerará la recuperación total de los costes el resultado no presenta un cambio
significativo, pues los costes por el abastecimiento de agua serían de 1.6919 €/m3
(regeneración 0.7033 €/m3 más reutilización 0.9886 €/m3), lo que representa un beneficio total
de 6.3098 €/m3. Cualquier cantidad menor a los 6.3098 €/m3 que pague la finca le permite
mantener un margen de beneficio positivo y cualquier importe mayor llevaría a la empresa a su
punto de cierre.
Por su parte, el CCB ofrece el agua regenerada a 0.38 €/m3, bajo el criterio de no recuperar el
capital invertido, ni repercutir los costes fijos de explotación. Este precio se ubica por debajo de
su coste por metro cúbico que es de 0.7033 €/m3, por lo que existe una subvención del 46% de
su coste real, si se mantiene el actual nivel de producción el coste aumenta hasta los 3.0136
€/m3 (capacidad de producción del 13%) lo que conlleva un subsidio del 87% de su coste real.
Respecto al análisis de sensibilidad se observa que:
215
CAPÍTULO 6
1) Capacidad de producción. La figura 6.3 presenta el comportamiento del coste por
metro cúbico (eje de las ordenadas) para diferentes capacidades de producción (eje
de las abscisas). Este gráfico deja de manifiesto que el sistema de regeneración
presenta economías de escala, de tal manera que producir al 10% de la capacidad o a
la capacidad total del sistema representa una disminución en el coste por metro cúbico
del 80%.
2) Tasa de descuento. La figura 6.4 representa en el eje de las abscisas diferentes tasas
de descuento, mientras que en el eje de las ordenadas el VAN. A medida que la tasa
aumenta el VAN disminuye, así para una tasa de descuento del 10.56%, que
corresponde a la tasa de empresas del sector hidráulico de la zona (Departament
d’Economia i Finances, 2003) el beneficio es de 3.9986 €/m3.
3) Vida útil del proyecto. La figura 6.5 presenta el comportamiento del VAN versus el
tiempo de vida útil del proyecto. Como se puede apreciar el VAN crece al aumentar la
vida útil del proyecto, de tal forma que valorar el proyecto a 20 años o a 50 años
representa un incremento del 4% en el Valor Actual Neto.
4) Coste de la energía. Este aspecto representa el 40% de los costes de explotación. La
figura 6.6 representa el análisis sobre los incrementos en el coste de la energía (eje de
las abscisas) y el VAN (eje de las ordenadas). El análisis demuestra que el VAN no se
ve afectado por los incrementos en los costes de energía, pues a un incremento del
25% en el coste de energía el VAN varió solamente en 0.5%.
5) Coste de oportunidad. La figura 6.7 presenta el coste de oportunidad versus el VAN.
Cuando el coste de oportunidad es aproximadamente superior a 4.2 €/m3 el VAN
comienza a ser negativo.
6) Precio del agua regenerada. En los supuestos establecidos, la figura 6.8 se contrasta el
precio del agua regenerada versus el VAN. Se puede observar que a partir de un
precio superior a los 4.2 €/m3 el proyecto empieza a ser rentable pues el VAN cambia
su signo.
216
CAPÍTULO 6
Figura 6. 3 Análisis de sensibilidad para la capacidad de producción.
Figura 6. 4 Análisis de sensibilidad para la tasa de descuento.
217
CAPÍTULO 6
Figura 6. 5 Análisis de sensibilidad para la vida útil del proyecto
Figura 6. 6 Análisis de sensibilidad para el coste de energía.
218
CAPÍTULO 6
Figura 6. 7 Análisis de sensibilidad para el coste de oportunidad.
Figura 6. 8 Análisis de sensibilidad para el precio del agua regenerada.
219
CAPÍTULO 6
6.4 Conclusiones
La principal aportación del análisis económico realizado al SRRAR de Colera es soportar
técnica y económicamente la viabilidad del sistema, esto permitirá al CCB decidir sobre las
políticas económicas necesarias para el buen funcionamiento del SRRAR.
Las nuevas políticas sobre la gestión integral del agua estimulan a entidades como el CCB a
fortalecer sus criterios para la evaluación de proyectos, de tal manera que permitan asegurar la
buena inversión de los recursos asignados, la metodología aquí aplicada contribuye a la
evaluación integral de este tipo de proyectos, particularmente en casos como el estudiado
donde el beneficio económico no es fácilmente determinable.
El sistema de regeneración y reutilización del municipio de Colera, al igual que muchas otras de
las poblaciones que forman parte de CCB, genera una serie de impactos que son necesarios
identificar, cuantificar y valorar, con el fin de conocer en mayor profundidad las ventajas o
desventajas de la implantación de estos SRRAR. La metodología diseñada incorpora estos
impactos para ser agregados en un análisis técnico-económico y donde el objetivo es la
maximización del beneficio total.
Las conclusiones de este estudio son las siguientes:
a) El SRRAR de Colera es viable técnicamente y la calidad del agua producida cumple
con los criterios para los usos a que se destina, así mismo es el sistema ha
demostrado la confiabilidad a lo largo de los años en funcionamiento.
b) Por lo que a la viabilidad económica se refiere, el SRRAR de Colera es altamente
rentable, incluso en un escenario pesimista, el aumentar el número de clientes que
demanden agua regenerada hará que el sistema sea aun más rentable.
c) A pesar de no valorarse económicamente todos los impactos del proyecto esto no
afecta en el resultado del mismo, pues los impactos no evaluados solo aumentaran la
viabilidad del sistema.
d) Con el fin de recuperar todos los costes privados del sistema de regeneración el agua
regenerada debería venderse a un precio mínimo de 3.0136 €/m3 si el sistema se
explota al 13% de su capacidad, y a un precio de 0.7033 €/m3 si el sistema funciona al
100% de su capacidad. Esta situación no debería generar ningún inconveniente para
la empresa Castillo Perelada pues, a pesar de cubrir estos costes, el margen de
beneficio es de 6.6322 €/m3, el cual es altamente rentable. Un precio de venta de 3 220
CAPÍTULO 6
€/m3 puede ser considerado por los productores y gestores del agua como excesivo
para los usos habituales de la zona, razón por la cual es necesario que el SRRAR sea
explotado al 100% de su capacidad y obviamente comercializando toda el agua
producida. Esta acción reducirá el precio en un 76% haciéndolo más competitivo para
el precio del agua en la región. Asimismo, la aplicación de los resultados obtenidos
con esta nueva metodología debería de ser de forma gradual y manteniendo en todo
momento un proceso de información a los usuarios sobre el fundamento y beneficios
de aplicar estos resultados.
e) En general el análisis de sensibilidad deja de manifiesto la gran robustez del SRRAR
para el uso agrícola cuando los cultivos producidos son de alto valor agregado.
De estas conclusiones se desprenden las siguientes propuestas de política económica:
1) Los resultados aquí expuestos podrán servir al CCB para establecer sus políticas de
precios de agua regenerada con base en la recuperación de sus inversiones y costes
de explotación y mantenimiento.
2) Dentro de una gestión integral del agua los resultados obtenidos en este estudio abren
la posibilidad para incrementar los recursos hídricos de la región. La autoridad
responsable de la gestión del agua en la zona (CCB) puede estimular el intercambio de
derechos de agua de fuentes convencionales por agua regenerada, esta sustitución
permitirá liberar volúmenes de agua que pueden ser utilizados en usos que
proporcionen a la entidad gestora un mayor beneficio económico, sin afectar los
derechos adquiridos por los diversos usuarios que participan del uso de los recursos
hídricos de la zona.
221
CAPÍTULO 6
Anexo 6.A.
Costes, Ingresos y Beneficios de la producción de uva.
Tabla 6. 22 Costes de producción de uva.
Concepto €/ha-año €/kg Mano de obra 194.96 0.0168
Productos 29.80 0.0026
Materiales 293.94 0.0254
Materiales vegetales 112.41 0.0097
Implantación
Subtotal 631.12 0.0546 Mano de obra 1343.72 0.1162
Productos 230.10 0.0199 Cultivo
Subtotal 1573.82 0.1361 Mano de obra 13.46 0.0011 Recolecta
Subtotal 13.46 0.0011 Gastos Generales 21.94 0.0019
Admón. y gestión 439.80 0.0380
Seguros 60.26 0.0052
Materiales 4.89 0.0004
Mantenimiento uva 46.24 0.0040
Seguimiento uva 11.44 0.0010
Mantenimiento finca 36.28 0.0033
Gastos administrativos y de mantenimiento
Subtotal 623.85 0.0540 Coste Total 2842.26 0.2458
Rendimiento teórico 11,566 kg/ha-año
Tabla 6. 23 Beneficios en la producción de uva de la finca “Garbet”
Escenarios Concepto Unidad Optimista Pesimista
Numero de plantas planta 46500 46500 Rendimiento unitario kg/planta 1.5 5 Producción total kg 69750 232500 Precio Unitario €/kg 2.3 0.5 Coste Unitario €/kg 0.2458 0.2458
Ingresos Totales €/año 160,425.00 116,250.00 Costes Totales €/año 17,141.33 57,137.77
Beneficios €/año 143,283.67 59,112.23 Consumo de agua regenerada m3/año 17366 17366 Beneficios por m3 de agua regenerada €/m3 8.2508 3.4039
222
CAPÍTULO 6
Referencias
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ordenación, gestión y tributación del agua y Decreto 103/2000 por el cual se aprueba el Reglamento de los tributos gestionados para la Agencia Catalana del Agua. http://www.gencat.net/aca/cat/principal.htm
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Castillo Perelada (2002). Cavas Castillo de Peralada S.A. Plaça del Carme, 1 - 17491 Peralada (Girona) Tel. +34 972 53 80 11 - Fax +34 972 53 82 77. Persona de contacto: Luis Hurtado de Amézaga, responsable Viñedo. Entrevista Personal.
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CCB (1999). La reutilització de l'aigua a la costa brava. Consorci de la Costa Brava. http://www.ddgi.es/ccb/
CCB (2003). Consorci de la Costa Brava. Plaça Josep Pla, 4, 3er. 17001 Girona. Tel. 972 – 201467, Fax: 972 – 222726. E-mail: [email protected] Persona de contacto: Lluís Sala, responsable del área de regeneración y reutilización. Entrevista Personal.
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Departament d’Economia i Finances (2003). Informe Anual de l’empresa catalana 2001. Anàlisi detallada de 2000. Departament d’Economia i Finances, Generalitat de Catalunya. http://www.gencat.net/economia/progecon/ecocat/inform.htm
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Edwards-Jones G, Davies G y Hussain S. (2000). Ecological Economics, Blackwell Science, Londres, Inglaterra.
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223
Capítulo 7 Caso de estudio
La reutilización de agua regenerada en usos ambientales para los humedales de l’Empordà, Girona, España
7.1 Introducción
La zona de las marismas de l’Empordà ha ido desapareciendo inicialmente a causa de la
desecación por los aprovechamientos agrícolas y ganaderos con el fin de evitar el paludismo, y
a partir de los años 60 a causa de la especulación urbanística. El parque natural de los
humedales de l’Empordà es una de las zonas naturales más conocidas y emblemáticas de
Cataluña desde su creación en el año de 1983. Este parque surge a causa de una intensa y
larga campaña iniciada en 1976 para detener un proyecto de urbanización que pretendía
construir una marina residencial para 60,000 personas en el sistema lagunar situado entre la
desembocadura de los ríos Muga y Fluvía. La figura 7.1 presenta los mapas con la ubicación
de estos humedales.
Este parque se sitúa en el Alt Empordà, sobre una superficie de 4,866 ha que pertenecen a
parte de los municipios de L’Armentera, Castelló d’Empúries, l’Escala, Palau-saverdera, Pau,
Pedret i Marzà, Peralada, Roses y Sant Pere Pescador (PNAE, 2003). En la actualidad, los
humedales de l’Empordà son la segunda zona húmeda de Cataluña. La forma un conjunto de
estanques y prados anegables en la confluencia de los ríos Muga y Fluvía, constituyendo un
hábitat privilegiado para la fauna, especialmente para las aves acuáticas.
7.1.1 Objetivo de la reutilización
El objetivo general del proyecto es el suministro de agua durante las épocas estivales a la
Laguna del Cortalet, primer punto de contacto de los visitantes con el parque, y que tiende a
desecarse a causa del consumo de agua para el regadío agrícola, que se produce aguas arriba
del punto donde se alimenta a esta laguna.
225
Inicialmente la posibilidad era utilizar el agua del río Muga para alimentar la laguna de Cortalet,
sin embargo esta acción provoca la intrusión de agua marina en el tramo final de dicho río y la
consiguiente salinización de los pozos de la zona. Alternativamente se consideró el agua
depurada de la EDAR de Empuriabrava como una opción viable para abastecer esta laguna,
previa reducción del contenido de nutrientes (nitrógeno y fósforo). Además esta alternativa
supone una importante disminución del vertido del efluente secundario de la EDAR de
Empuriabrava al río Muga, con lo cual la reutilización del agua sirve para proteger la calidad del
agua de este río en su tramo final, así como también las aguas marinas de la zona costera
aledaña a la desembocadura del río.
CAPÍTULO 7
En resumen, los objetivos que se alcanzan con el SRRAR de Empuriabrava para usos
ambientales son:
1. Aportar agua a la laguna del Cortalet para evitar su desecación en los meses de
verano, evitando el perjuicio para la fauna y flora acuáticas.
2. Reducir los vertidos al río Muga.
3. Evitar la eutrofización que podrían causar las aguas regeneradas en su punto de
utilización en el PNAE si no hubiera una eliminación suficiente de nutrientes.
4. Maximizar la biodiversidad de flora y fauna acuáticas, tanto en las instalaciones de
regeneración como, especialmente, en el punto de utilización del agua, lo cual redunda
en la mejora del ecosistema.
7.1.2 Descripción Técnica
En la figura 7.2 se puede observar un esquema de la EDAR de Empuriabrava y de los
humedales de tratamiento construidos en los terrenos adyacentes (SAC por sus siglas en
catalán Sistema de Aiguamolls Construits), asimismo en las figuras 7.3 y 7.4 se presentan
algunas imágenes de la EDAR y el SAC. La EDAR de Empuriabrava está formada por dos
líneas de tratamiento de agua en paralelo con un pretratamiento, un reactor biológico (1), un
decantador (2), tres lagunas de afino en cada línea (3 y 4), además de un secado mecánico
mediante centrífuga para el tratamiento de los fangos (7). Las principales características
técnicas de esta EDAR (según datos de proyecto) se presentan en la Tabla 7.1.
Figura 7. 2 Esquema de la EDAR y el SAC de Empuriabrava.
227
CAPÍTULO 7
a) Vista aerea de la EDAR y el SAC de Empuriabrava.
b) Estanque Europa
Figura 7. 3 Imagenes de la EDAR y el SAC de Empuriabrava (CCB, 2002).
228
CAPÍTULO 7
c) Flamingos en el estanque Europa.
d) Celdas de afino.
Figura 7. 4 Imagenes de la EDAR y el SAC de Empuriabrava (CCB, 2002).
229
CAPÍTULO 7
Tabla 7. 1
Principales características técnicas de la EDAR de Empuriabrava según datos de proyecto (Sala et al, 2001).
Concepto Unidad Valor Caudal máximo m3/día 8,750 Habitantes equivalentes número 35,000 DBO teórica entrada mg/l 240 Potencia instalada Kw. 125 Decantación primaria unidades No Volumen reactores biológicos m3 14,000 Potencia total soplantes Kw. 110 Difusores de aire número 400 Decantación secundaria unidades 2 Diámetro decantador m 15 Volumen decantadores m3 1,160 Volumen lagunas de afino m3 12,000 Volumen total EDAR m3 35,600
Las características de la calidad del agua del afluente a la EDAR son típicamente domésticas,
con la peculiaridad de presentar un incremento del caudal durante los meses de verano (se
pasa de los 800 m3/día en temporada baja hasta aproximadamente los 6,000 m3/día en
temporada alta). La Tabla 7.2 resume la calidad del agua media anual del efluente secundario
de la EDAR de Empuriabrava en el año 2000.
Tabla 7. 2 Calidad del efluente secundario de la EDAR de
Empuriabrava durante el año 2000 (Sala et al, 2001). Parámetro Unidad Valor
Demanda Bioquímica de Oxigeno (DBO5) mg/l 4 Sólidos Suspendidos Totales (SST) mg/l 12 Potencial de Hidrógeno Unidades 7.6 Conductividad eléctrica dS/m 3.5 Nitrógeno Kjeldahl mg N/l 5.6 Amonio mg N/l 3.6 Nitrito mg N/l 0.2 Nitrato mg N/l 9.8 Nitrógeno Total mg N/l - Fósforo Total mg P/l 5.0 Fuente: Análisis realizados por SEARSA en el laboratorio de la EDAR de Rosas a partir de muestras puntuales.
A pesar de la excelente calidad que en términos de DBO5 y SST se obtiene en el efluente
secundario, especialmente cuando el sistema biológico funciona en su régimen de aireación
prolongada, los niveles de nutrientes son todavía demasiado elevados para ser introducidos de
forma continua en la Laguna del Cortalet. Para conseguir una reducción de las concentraciones
de nitrógeno y fósforo se diseñó un sistema de humedales construidos formado por tres celdas
de tratamiento (ver figura 7.2, punto 5), de unos 8,000 m2 de superficie cada una y con una
profundidad media de 40 centímetros. Estas celdas están impermeabilizadas mediante una
capa de 25 cm. de arcilla compactada, con el fin de proteger al acuífero de una posible
contaminación. Las tres celdas están dispuestas en paralelo, de forma que el caudal de
efluente secundario a tratar se reparte uniformemente entre ellas.
230
CAPÍTULO 7
En estas celdas se ha favorecido el establecimiento de la vegetación típica de la zona como la
espadaña, el junco y el carrizo. Esta vegetación actúa como elemento esencial del proceso de
mejora de la calidad del agua, tanto por la absorción directa de nutrientes, como por su función
estructural siendo soporte de las comunidades microbianas que se desarrollan en el agua y
que complementan el tratamiento. Finalmente, se procura dejar una zona ligeramente más
profunda con agua libre al final de cada celda con el fin de favorecer la oxigenación del agua y
aumentar la diversidad de ambientes. En estas celdas de tratamiento se han introducido
ejemplares de gambusia, un pequeño pez depredador, como forma natural de la lucha contra
las poblaciones de mosquitos.
Después de su paso por las tres celdas, el agua continúa su recorrido por una zona anegable
adyacente, llamada Laguna Europa (ver figura 7.2, punto 6). Esta zona con una superficie de
unos 44,000 m2, una profundidad máxima de unos 15-20 cm y con una isla en su parte central,
fue creada a instancias de los técnicos del Parque natural como punto para la observación de
aves. La tabla 7.3 resume los datos de calidad del agua del efluente del sistema de humedales
construidos.
Tabla 7. 3 Calidad del agua producida por los humedales de tratamiento
de Empuriabrava en el año 2000 (Sala et al, 2001).
Parámetro
pH
CE dS/m
O2 % sat
Temp ºC
Amonio mg N/l
Nitrito mg N/l
Nitrato mg N/l
Nitrógeno inorgánico
mg N/l
Fósforo soluble mg P/l
Media 8,7 3,5 51 17 0,4 0,2 2,4 3,0 1,9 Mediana 8,7 2,5 48 18 0,3 0,1 1,5 1,7 2,1 Máximo 9,6 7,4 95 23 1,6 0,8 8,2 10,1 3,1 Mínimo 7,4 1,9 20 8 0,0 0,0 0,0 0,1 0,3
Percentil 10 8,1 2,1 24 10 0,1 0,0 0,0 0,3 0,5 Percentil 90 9,4 5,8 81 23 1,0 0,5 7,5 8,8 3,0
Fuente: Análisis realizados por el Servicio de Control de Mosquitos en muestras tomadas a la salida del Estany Europa.
Una vez que el agua ha realizado su recorrido por el sistema de humedales de tratamiento y
por la Laguna Europa es recogida y conducida hasta la estación de bombeo que la impulsa al
Parc dels Aiguamolls a través de una tubería de 2.4 km de longitud que tiene, además de la
salida a la Laguna del Cortalet, diferentes salidas previas destinadas al mantenimiento de los
prados húmedos de la zona. Si es necesario puede interrumpirse la circulación del agua por la
Laguna Europa, en cuyo caso el agua que llegaría hasta el parque sería el agua de salida de
los humedales de tratamiento. Esta flexibilidad operativa permite escoger en cada momento el
agua con la calidad más adecuada para las necesidades del parque.
Dentro de este proyecto se ha rehabilitado también el puente existente sobre el río Muga, sobre
el que descansan las tuberías de transporte de las aguas residuales de Empuriabrava, con el
fin de adaptarlo al paso peatonal y poder enlazar dicha urbanización con la margen derecha del
río Muga, donde se encuentra el parque natural. Así el objetivo es crear un nuevo itinerario
231
CAPÍTULO 7
para los visitantes de la zona, desde Empuriabrava hasta el Cortalet, donde está ubicado el
centro de información del parque.
Los criterios que se utilizan en la gestión del sistema de humedales responden primordialmente
al objetivo de mejora de la calidad del agua, aunque también tienen una gran importancia los
criterios ecológicos para la maximización de la biodiversidad.
7.2 Materiales y métodos.
7.2.1 Materiales
La información que se utilizará para esta evaluación ha sido obtenida a partir de dos fuentes de
información: 1) El Consorci de la Costa Brava (CCB) y 2) el Parc Natural dels Aiguamolls de
l’Empordà (PNAE).
El CCB proporcionó todos los datos relacionados con la implantación y explotación del SRRAR
de Empuriabrava, pues es la entidad responsable de su explotación, así mismo facilitó toda la
información técnica (CCB, 1999).
Por su parte, el PNAE proporcionó información relativa a las las estadísticas de los visitantes al
parque, así como información relacionada con la forma en que los visitantes arriban al parque,
los días de estancia, el lugar de estancia, los intereses y motivos de la visita (PNAE, 2003).
7.2.2 Métodos
Este análisis consiste en la identificación, periodicidad, cuantificación y valoración de los
impactos del proyecto, para un ámbito determinado y respecto a un agente específico. Estos
impactos son agregados a una evaluación que combina el Análisis Coste-Beneficio (ACB) y la
técnica del Valor Actual Neto (VAN) con el fin de determinar el máximo beneficio total y con ello
la viabilidad económica del proyecto.
7.2.2.1 Definición de objetivos
El objetivo del presente análisis técnico-económico es evaluar el sistema para la regeneración y
reutilización de las aguas residuales (SRRAR) de la EDAR de Empuriabrava, mediante la
maximización de la diferencia entre los ingresos y los costes asociados con la producción de
agua regenerada, de acuerdo con la ecuación 1. Este criterio de optimización económica fue
seleccionado debido a su intuitiva interpretación, así como a su aplicabilidad en el problema
que se presenta.
232
CAPÍTULO 7
La función objetivo a optimizar es:
[ ]∑=
−−++++−=n
nnnnnnnnnnT COENEPIMPCFinCEMCIPVVARBMAX
0)()()*( (1)
De donde:
BT = Beneficio Total
VAR = Volumen anual de Agua Regenerada
PV = Precio de Venta del Agua Regenerada
CI = Costes de Inversión
CEM = Costes de Explotación y Mantenimiento
CFin = Costes Financieros
IMP = Impuestos
EP = Externalidades Positivas del impacto epj
EN = Externalidades Negativas del impacto enj
CO = Coste de Oportunidad
n = Año
7.2.2.2 Definición del ámbito de estudio
El ámbito de estudio se centra en la microcuenca de los humedales de l’Empordà,
perteneciente a la región hidrológica de las cuencas de la Costa Brava.
7.2.2.3 Los impactos del proyecto
El análisis de los impactos considerados dentro de esta investigación se describen en la tabla
7.4, los cuales han sido recogidos y analizados a partir de la experiencia profesional de los que
intervienen en esta investigación (ver CCB, 2002 y PNAE, 2002), a continuación se detallan las
principales características por cada grupo de los impactos analizados:
Infraestructura hidráulica.- Se refiere a los efectos relacionados con la implantación y
explotación de la infraestructura hidráulica relacionada con la producción y distribución del
agua regenerada. A este impacto conciernen las inversiones que son necesarias realizar
para la implantación del SRRAR, así como todos los costes de explotación y
mantenimiento para el funcionamiento del sistema. Todos estos costes son privados y su
determinación es producto de los presupuestos del proyecto a valor de mercado.
•
•
Acondicionamiento y reutilización de contaminantes.- Dentro de este grupo se considera el
posible impacto por la reutilización y comercialización de los fangos producto de la
regeneración de las aguas residuales. Estos fangos son enviados hasta la planta de 233
CAPÍTULO 7
compostaje de Prodeasa en Castelló d’Empúries, donde son tratados biológicamente con la
finalidad de producir compost que será utilizado por agricultores de la zona. La producción
de compost se considera como una fase fuera del proceso de regeneración y reutilización
de aguas residuales, por lo que este impacto no será incluido en esta evaluación. No
obstante, se considera adecuado que para una evaluación más completa debería
estudiarse en conjunto el SRRAR y compostaje desde una entidad de gestión superior (por
ejemplo el Departamento de Medio Ambiente).
Tabla 7. 4 Análisis de los impactos considerados dentro de la investigación.
Identificación Periodicidad Cuantificación Grupo de Impacto
Impacto Implicados Negativo
(Costes) Positivo
(Ingresos) Negativo (Costes)
Positivo (Ingresos)
Negativo (Costes)
Positivo (Ingresos)
Infra-estructura hidráulica
Regeneración y reutilización
del agua residual.
Producción y distribución de
agua regenerada
Inversión Inicial y
durante la vida útil de proyecto
0.55 hm3
anuales de agua regenerada (a)
Acondicio- namiento y reutilización de contami-
nantes
NO APLICA
Uso del recurso
Cantidad de agua.
Oportunidad de disponer
agua para otra actividad más
rentable
Aumento de disponibilidad
del recurso
Durante la vida útil de proyecto
Durante la vida útil de proyecto
0.55 hm3 anuales de agua
regenerada (b)
0.55 hm3 anuales de
agua regenerada (b)
La salud pública NO APLICA
La contaminación de las masas de agua.
Mejoras en la calidad del agua de baño marina
Durante la vida útil de proyecto
Disminución de 3 Unidades logarítmicas
de contaminación bacteriana (c) Medio
ambiente
El hábitat de humedales y ríos.
Recuperación de humedales
Durante la vida útil de proyecto
mayor numero de especies y
mejora del entorno
paisajístico
Educación Educación ambiental a la sociedad.
La sensibilización a la cultura de la regeneración y reutilización del agua residual
Durante la vida útil de proyecto
10,480 Escolares
atendidos al año.
(a) Capacidad Instalada (b) Capacidad determinada por la producción de agua residual tratada producida en la EDAR de Empuriabrava. (c) Según datos de la Agencia Catalana del Agua.
Uso del recurso.- Este grupo de impactos se relacionan esencialmente con los efectos
provocados por el aumento en la disponibilidad del agua dentro de la zona de estudio. El
estrés hídrico que sufre la zona de l’Empordà provoca que el suministro de agua,
procedente de fuentes convencionales, sea prácticamente imposible al sistema de
humedales del PNAE, sobre todo durante la época estival. La producción del agua
•
234
CAPÍTULO 7
regenerada del SRRAR de Empuriabrava se envía con el fin de abastecer de agua a los
humedales, convirtiéndose esta práctica en la solución al problema sin estresar aun más la
situación hídrica de la zona. Sin embargo, el uso ambiental del agua no tiene definido un
coste de uso, como lo tienen definido los usos doméstico o industrial, tal y como lo
establecen los artículos 44 y 45 de la Ley 6/1999, del 12 de julio, de ordenación, gestión y
tributación del agua. Debido a la inexistencia de este coste, el uso del recurso no se incluirá
dentro de esta evaluación.
Sin embargo, la coyuntura de disponer de agua provoca un coste de oportunidad que debe
ser considerado, debido a la posibilidad de destinar dicho recurso hacia otra actividad más
rentable. Por este motivo el coste de oportunidad por el aumento en la disponibilidad de
agua será incluido dentro de este análisis.
La salud pública.- Dentro de este grupo de impactos se encuentran las posibles
afectaciones que los contaminantes físico-químicos y biológicos pueden causar a la salud
pública de los habitantes de la región. A pesar de que la normativa española no exige la
desinfección de los efluentes secundarios que son vertidos a los cauces receptores, el
SRRAR de Empuriabrava logra la eliminación de microorganismos patógenos gracias a su
sistema lagunar. De esta manera, cuando el agua es vertida al río Muga no representa un
riesgo a la salud pública. La calidad microbiológica que se obtiene en el SRRAR, < 100
UFC de Escherichia coli por cada 100 ml (CCB, 2002), se encuentra por debajo de los
límites establecidos por la OMS, < 200 UFC de Escherichia coli por cada 100 ml (CEDEX,
1999), para el uso en actividades recreativas de contacto primario.
•
•
Medio ambiente.- Dentro de este apartado se han identificado los siguientes 2 impactos:
1. La mejora en la calidad de las aguas de baño.- Antes de 1995, la Agencia Catalana
del Agua (ACA) consideraba la calidad sanitaria de las aguas de baño en la
desembocadura del río Muga como mala (bandera roja), tras el arranque de la
EDAR de empuriabrava la calidad sanitaria de las aguas pasó a un nivel bueno
(bandera verde). En 1997 se suprimió el vertido debido a la puesta en marcha del
SRRAR a los humedales, provocando esta acción la disminución de 3 Unidades
logarítmicas de contaminación bacteriana; desde entonces la calidad sanitaria de
las aguas de baño esta clasificada como muy buena (bandera azul). Esta evolución
pone de manifiesto la mejora en la calidad de las aguas de baño debido a las
acciones de saneamiento, regeneración y reutilización de las aguas residuales
(ACA, 2003a). Según algunos expertos de la zona, la mejora en la calidad de las
aguas de baño puede considerarse como uno de los beneficios más importantes
que ha dado el proyecto, equiparable a la recuperación de agua para el Cortalet.
Sin embargo, el valorar económicamente los beneficios que conlleva estas mejoras
235
CAPÍTULO 7
en la calidad de las aguas de baño es complicado por la carencia de información
que relaciona los indicadores biofísicos con los económicos, motivo por el cual este
impacto no será incluido en la valoración de este estudio.
2. La recuperación y preservación del hábitat de humedales.- El parque natural de los
humedales de l’Empordà es la segunda zona húmeda de Cataluña, lo que
convierte al PNAE en una zona emblemática y de gran importancia eco-turística.
Mediante la técnica del Coste de Viaje podemos inferir una valoración económica
de este parque, y expresarla en unidades monetarias por unidad de agua
regenerada suministrada, este impacto estará incluido en la evaluación de este
estudio.
Educación.- En este grupo de impactos se considera el impacto debido a la sensibilización
hacia una cultura por la regeneración y reutilización del agua residuales. El PNAE, además
de ser un lugar destinado al ocio y el esparcimiento, es un excelente entorno para la
educación ambiental de forma experimental. Los responsables del parque tienen
implantado un programa de visitas guiadas donde queda de manifiesto la importancia que
el SRRAR tiene para la existencia del parque. Durante el año 2002 el personal del PNAE
atendió a 10,480 estudiantes; no obstante el valorar la influencia que esta experiencia tiene
en los estudiantes es sumamente complejo, por lo cual este impacto no será incluido dentro
de la valoración del estudio.
•
7.2.2.4 Identificación de los agentes implicados
Del análisis de los impactos, se desprende que los agentes implicados en el ámbito de estudio
son:
1. Parque Natural de los Humedales de l’Empordà
2. Consorcio de la Costa Brava
3. La urbanización de Empuriabrava (que pertenece al término municipal de Castelló
d’Empúries)
7.2.2.5 Estudio de las necesidades financieras
El proyecto recibió, por parte del Fondo de Infraestructuras para la Mejora del Medio Ambiente
de la Unión Europea (FIMMA), una financiación del 80% para la construcción del sistema de
regeneración y reutilización. El 100% del capital inicial se considera como una financiación a
fondo perdido y, por tanto, no se contempla su recuperación.
236
CAPÍTULO 7
7.2.2.6 Agregación de costes e ingresos
Costes •
El proyecto de regeneración y reutilización de las aguas residuales de Empuriabrava es un
proyecto dependiente del buen funcionamiento y gestión de la estación depuradora de aguas
residuales. Es importante resaltar que en una primera etapa se construyó y gestionó solamente
el sistema de depuración; este hecho ha permitido separar claramente los costes del sistema
de saneamiento de los costes del sistema de regeneración. La figura 7.5 describe esta
distribución de costes. De tal forma que los costes por la depuración de las aguas residuales
son cargados a la población que genera la contaminación, bajo el principio de “quien contamina
paga”.
Figura 7. 5 Sistema de depuración y regeneración de las aguas residuales de Empuriabrava.
Para el caso que nos ocupa, el pago por saneamiento solo contempla cubrir los costes de la
explotación y mantenimiento del sistema, ya que los costes de inversión fueron cubiertos con
recursos públicos y considerados a fondo perdido. La tabla 7.5 resume los costes anuales de
explotación y mantenimiento del sistema de depuración, siendo el coste para el año 2001 de
0.266 €/m3 de agua tratada.
Tabla 7. 5 Costes de explotación de la EDAR de Empuriabrava en el año 2001.
Concepto Costes €/año
Personal 77,976 Reactivos 6,351 Mantenimiento ordinario 11,700 Gastos diversos 10,580 Evacuación de residuos 16,332 Gastos generales 15,982 Energía eléctrica 63,502 Total 202,423 Caudal tratado, m3/año 760,903 Coste de explotación del agua depurada por m3 0.266 Fuente: Datos proporcionados en entrevista con personal del Consorci de la Costa Brava (CBB, 2002)
237
CAPÍTULO 7
Los costes privados para la regeneración y reutilización de las aguas depuradas incluyen los
costes de inversión, así como los costes de explotación y mantenimiento (CI + CEM, ver
ecuación 1). El CCB no considera la recuperación del capital invertido y solamente cubre los
costes de explotación y mantenimiento del SRRAR. La tabla 7.6 resume los costes privados del
sistema de regeneración y reutilización de aguas residuales de Empuriabrava.
Tabla 7. 6
Costes privados del sistema de regeneración y reutilización de Empuriabrava. Presupuesto Concepto Coste
Obra civil (a) 632,957 Equipos (b) 449,543 Investigación aplicada y proyectos constructivos 296,099
Inversión (€)
Subtotal 1,378,599 Costes Variables (c) 3,005 Costes Fijos (d) 9,616 Explotación
(€/año) Subtotal 13,523 Capacidad instalada, m3/año 550,000 (a) Humedales y paso peatonal sobre el río Muga (b) Impulsión de agua tratada (c) Energía. (d) Mantenimiento y análisis. Fuente: Datos proporcionados en entrevista con personal del Consorci de la Costa Brava (CBB, 2002)
Debido a que el proyecto es de interés público, todos los costes del proyecto son cubiertos por
el mismo CCB a través del apoyo del Departamento de Medio Ambiente de la Generalitat de
Catalunya. Sin embargo, el precio que estima el CCB para el agua regenerada en la zona es
de 0.38 €/m3. Este precio corresponde a la recuperación de los costes directos de la
explotación del sistema de regeneración y reutilización.
Con esta información se busca determinar el coste por metro cúbico, el cual lo consideramos
igual al Precio Mínimo de Venta (PMV) que garantice la recuperación de los costes.
Así pues, el PMV se define como el precio mínimo al cual el agente debe vender el agua
regenerada para garantizar la recuperación de los costes y el beneficio esperado, de tal forma
que la inversión realizada sea rentable bajo el criterio del Valor Actual Neto (VAN). En un
proceso de optimización y cuando el mercado presenta condiciones de competencia perfecta,
se puede considerar a este coste por metro cúbico como una aproximación del Coste Marginal
(CMg). Este precio se calcula a partir del algoritmo representado en la figura 4.5.
Los costes privados se agregan al modelo para obtener el coste por metro cúbico partiendo de
los criterios descritos en la tabla 7.7. El resultado de los cálculos da lugar a un coste para la
regeneración y reutilización del agua de 0.3596 €/m3.
Coste de oportunidad
238
CAPÍTULO 7
Los costes reflejados hasta el momento corresponden a los costes privados. Además de estos,
la metodología propuesta considera incluir los costes de oportunidad del proyecto, acorde a la
ecuación 1.
Tabla 7. 7 Datos iniciales para la ejecución del modelo
CARACTERÍSTICAS PROPIAS DEL PROYECTO Unidad Cantidad Capacidad Instalada l/s 17.4 Coste de Inversión € 1,378,599 Coste de Explotación y Mantenimiento €/año 13,523 Vida útil del proyecto Años 25 Tasa de descuento del proyecto (a) % 8.39
IMPUESTOS Impuesto (b) % 35 Depreciación Fiscal Detallada (Lineal) (c) -Obra civil % 3.0 -Equipamiento electromecánico % 5.0
FINANCIERA Deuda % 0 Capital % 100 Total % 100
a) Producción y Distribución de energía Eléctrica, Gas y Agua. Ratios Económico-financieros. Período 1996-2000. Departament d’Economia i Finances (2003)
b) Ley 43/1995, de 27 de Diciembre, del Impuesto sobre Sociedades, Ley 50/1998, de 30 de diciembre y Ley 14/2000, de 29 de diciembre, de Medidas fiscales, administrativas y del orden social.
c) Tabla de coeficientes De Amortización. División 1. Energía y Agua. Agrupación 16. Captación, Depuración Y Distribución De Agua. Reglamento del Impuesto Sobre Sociedades Título I La base imponible Capítulo I. Amortizaciones.
Consideramos como el coste de oportunidad (CO de la ecuación 1), aquel coste en el que
incurre el agente inversor (CCB) por dejar de utilizar el agua regenerada en una actividad más
rentable. Para este estudio la actividad alternativa más rentable, tal y como se aprecia en la
tabla 7.8, es el suministro de agua para fines domésticos a los municipios cercanos, el coste
por este concepto según la Ley de la Ordenación, Gestión y Tributación del Agua es de 0.25
€/m3. Cabe aclarar que no se plantea el suministro de agua regenerada para usos domésticos,
sino el intercambio de caudales de agua concesionados, debido a las facultades que como
organismo responsable de la administración del agua tiene el CCB.
Tabla 7. 8
Costes de la Ley de ordenación, gestión y tributación del agua (a) (ACA, 2003b) Uso €/m3
• Doméstico Consumo < a 12 m3 por vivienda Consumo > a 12 m3 por vivienda
0.25 0.38
• Industrial y asimilables Para la industria en general Para la producción de energía, refrigeración de circuitos abiertos o mixtos y acuicultura.
0.08 0.00
• Agrícolas y ganaderos 0.00 a) Artículos 44 y 45 de la Ley 6/1999 y su actualización al 1 de enero de 2001.
Ingresos •
El ingreso máximo posible que se puede lograr por la reutilización del agua regenerada, está
dado por:
239
CAPÍTULO 7
1. El aumento en los recursos hídricos de buena calidad en la región.
2. La existencia y preservación del parque natural de los humedales del l’Empordà;
3. La mejora en la calidad del agua para baño de las playas que recibían el vertido de
aguas residuales depuradas de la EDAR de Empuriabrava.
4. La educación ambiental de niños y jóvenes.
De estos cuatro puntos solamente hemos determinado el Ingreso Máximo Posible que se
podría obtener por la existencia y preservación del parque, y más concretamente por el Valor
de Uso (VU) de dicho parque natural.
El Centro de atención al público del Parque Natural de los Humedales del l’Empordà registró la
visita de 48,703 personas durante el año 2002. El centro considera, por la experiencia
adquirida durante los últimos 15 años, que solo se registra una tercera parte de los visitantes
por lo que se estima un total de aproximadamente 146,109 visitas durante el año 2002. En el
anexo 7.A se detallan los resultados de las encuestas realizadas por el parque durante el año
2002; de estos datos se desprende que el 70.5% de los visitantes proceden de alguna región
catalana y el 88% llegan al parque en automóvil. La figura 7.6 refleja la distribución de los
visitantes al parque en coche durante el año 2002, de la cual se desprende que el mayor
numero de visitas es realizado por barceloneses con un 37%.
Figura 7. 6 Visitantes en coche de Cataluña al Parque Natural de los Humedales del l’Emporda.
Fuente: Datos proporcionados en entrevista con personal del PNAE.
Para determinar el VU hemos utilizado la técnica del coste de viaje, el cual es un método
ampliamente aplicado en la valoración de áreas naturales. Esta técnica fue propuesta por
primera vez en 1947 por Harold Hotelling. Algunas aplicaciones posteriores fueron las de Trice
y Wood en 1958 y Clawson en 1959.
El objetivo de esta técnica de valoración económica se centra en determinar los gastos en los
que incurren las familias o individuos para llegar a un sitio recreativo (Turner et al, 2003;
240
CAPÍTULO 7
Herruzo, 2002; Pearce y Turner 1990). Estos gastos son usados como una medida de la
disposición a pagar para realizar la actividad recreativa (Park y Leeworthy 2002; Tay y Fletcher
1996; y Dobbs 1993). Es importante destacar que esta técnica trata de cuantificar
estrictamente el valor de uso que tiene el bien ambiental para una serie de personas, pero no
puede informar sobre los distintos valores de no-uso que pudiera tener para un colectivo más
amplio.
Un trabajo reciente es el realizado por Júdez et al (2001), en el cual se valora el uso recreativo
de los humedales de las Tablas de Daimiel. Estos autores emplean y contrastan el método de
valoración contingente (MVC) y el método del coste de viaje. Júdez y sus colaboradores
concluyen que las estimaciones por el método del coste de viaje están, para el caso que ellos
estudiaron, entre las que proporcionan las dos variantes de valoración contingente utilizadas.
Suele considerarse que, teóricamente, el coste de viaje debería dar, para el uso recreativo, una
valoración menos elevada que la valoración contingente, ya que en este último procedimiento
parece difícil que los encuestados no añadan al valor de uso recreativo de algún modo, a la
hora de expresar su disposición a pagar, al menos parte de valor de otros aspectos (por
ejemplo de conservación).
A partir de la información proporcionada por Centro de atención al público del Parque Natural
de los Humedales del l’Empordà, calculó el número de viajes durante el año 2001. Para este
estudio solamente se han considerado los visitantes de Cataluña, que corresponden al 70% del
total de los visitantes del parque. La tabla 7.9 resume el cálculo de los viajes para el año 2001.
Tabla 7. 9 Cálculo del número de viajes al parque natural de los humedales del l’Emporda.
Comarcas Catalanas
Punto de referencia
Número de visitantes
Número de visitantes en coche (a)
Número de viajes (b)
Barcelonés Barcelona 38,829 34,318 8,580 Alto Empordà Figueres 17,736 15,676 3,919 Bajo Empordà Ullastret 4,641 4,102 1,025 Geronés Gerona 12,063 10,662 2,665 Otras comarcas Tarragona 29,727 26,274 6,568
El 88% de los visitantes llega al parque en coche. Numero de viajes = (visitantes en coche / 4).
(a) (b)
El 30% restante corresponden a visitantes del resto de España (5%), países europeos (24.5%)
y de otros continentes (0.5%). Por desgracia estos visitantes no pueden incluirse en la
evaluación debido a la falta de información más precisa para poder aplicar la técnica.
Por otra parte, la aplicación de la técnica considera determinar los siguientes costes (Azqueta,
1994):
241
CAPÍTULO 7
1. Costes Ineludibles.- son aquellos costes derivados estrictamente del desplazamiento.
Lo más sencillo, y utilizado, es hacer una estimación del coste de gasolina por
kilómetro. La tabla 7.10 presenta la estimación de este coste.
Tabla 7. 10 Cálculo del coste ineludible al parque natural de los humedales del l’Emporda. Comarcas catalanas
Punto de referencia
Distancia media (a)
(km)
Rendimiento por kilómetro
(Km/l)
Precio de combustible (b)
(€/l)
Coste Ineludible (c)
(€/viaje) Barcelonés Barcelona 280 16 0.77169 13.50 Alto Empordà Figueres 24 16 0.77169 1.16 Bajo Empordà Ullastret 78 16 0.77169 3.76 Geronés Gerona 104 16 0.77169 5.02 Otras comarcas Tarragona 460 16 0.77169 22.19
La suma de la distancia de ida y regreso al lugar de origen. Coste de combustible promedio para el año 2001. Coste Ineludible = ((distancia media/rendimiento por kilómetro) * Precio de combustible)
(a) (b) (c)
2. Costes Discrecionales.- Se consideran dentro de estos, los costes implicados por la
necesidad de comer por el camino o en el lugar de esparcimiento, la necesidad de
pernoctar en el lugar o en el traslado. Es decir todos aquellos costes ligados por el
disfrute de la actividad recreativa. La tabla 7.11 describe la forma como se evaluó el
coste discrecional para el parque natural de los humedales del l’Emporda.
Tabla 7. 11 Cálculo del coste discrecional al parque natural de los humedales del l’Emporda.
Comarcas catalanas
Punto de referencia
Viajeros (a) (Personas / viaje)
Alimentación (b) (€/persona)
Coste Discrecional (c)
(€/viaje) Barcelonés Barcelona 4 6 24 Alto Empordà Figueres 4 6 24 Bajo Empordà Ullastret 4 6 24 Geronés Gerona 4 6 24 Otras comarcas Tarragona 4 6 24
Se considera un vehículo de capacidad media para 4 pasajeros. Se asume una comida de 6 € por persona. Coste discrecional = Viajeros * Alimentación
(a) (b) (c)
3. Coste de Oportunidad.- Este coste surge bajo la idea de que una persona invierte cierto
tiempo en una actividad de ocio y que dicho tiempo tiene un valor. Una manera
simplificada de calcular este coste es igualarlo al salario que una persona deja de
percibir al realizar la actividad recreativa. La tabla 7.12 detalla la forma como se obtuvo
el coste de oportunidad del tiempo para los visitantes al parque natural.
Este coste de oportunidad por el tiempo invertido ha sido cuestionado por varios
autores (Edwards-Jones et al., 2000, Azqueta, 1994), sobre todo por la dificultad que
implica su cálculo, entre los argumentos que cuestionan su aplicación están: 1) Una
persona pueda elegir libremente la duración de su jornada de trabajo y 2) se mantiene
que existe una desutilidad en el hecho mismo de trabajar, es decir que el salario es una
compensación por el ocio al que se renuncia.
242
CAPÍTULO 7
Tabla 7. 12 Cálculo del coste de oportunidad al parque natural de los humedales del l’Emporda.
Comarcas catalanas
Punto de referencia
Salario Interprofesional (a)
(€/h-persona)
Tiempo de desplazamiento
(h)
Tiempo de estancia (b)
(h) Viajeros (c)
(Personas / viaje) Coste de
oportunidad (d) (€/viaje)
Barcelonés Barcelona 1.79 3.36 3 2 22.82 Alto Empordà Figueres 1.79 0.56 3 2 12.77 Bajo Empordà Ullastret 1.79 1.56 3 2 16.36 Geronés Gerona 1.79 1.63 3 2 16.61 Otras comarcas Tarragona 1.79 4.86 3 2 28.20
Salario interprofesional para el año 2001 según el Instituto Nacional de Estadística. Se ha establecido este tiempo de acuerdo a que en promedio una visita al parque tiene una duración promedio entre 2.5 y 3 horas, según el Centre d’Informació del Parc Natural dels Aiguamolls de l’Empordà. Conforme al tipo de visitantes, el 33% es menor de edad por lo que consideramos que solamente 2 de los 4 viajeros son susceptibles percibir un salario. Coste de oportunidad = (salario Interprofesional * Viajeros * (Tiempo de desplazamiento + tiempo de estancia))
(a) (b)
(c)
(d)
Una vez estimado el coste ineludible, el coste discrecional y el coste de oportunidad del tiempo,
estos son sumados para obtener así el coste de viaje para cada una de las comarcas catalanas
estudiadas. La tabla 7.13 detalla estos cálculos y presenta el coste de viaje.
Una vez estimados el número de viajes y el coste de viaje, se determinaron las curvas de
demanda del parque para cada comarca. La tabla 7.14 resume los resultados obtenidos.
Tabla 7. 13 Cálculo del coste de viaje al parque natural de los humedales del l’Emporda.
Comarcas catalanas
Punto de referencia
Coste Ineludible (a)
(€/viaje)
Coste Discrecional (b)
(€/viaje)
Coste de oportunidad (c)
(€/viaje)
Coste de Viaje (d)
(€/viaje) Barcelonés Barcelona 13.50 24 22.82 60.32 Alto Empordà Figueres 1.16 24 12.77 37.93 Bajo Empordà Ullastret 3.76 24 16.36 44.12 Geronés Gerona 5.02 24 16.61 45.63 Otras comarcas Tarragona 22.19 24 28.20 74.38
(a) Tabla 7.10 (b) Tabla 7.11 (c) Tabla 7.12 (d) Coste ineludible + coste discrecional + coste de oportunidad.
Tabla 7. 14 Resumen del Valor de Uso del parque natural de los humedales del l’Emporda.
Con coste de oportunidad Sin coste de oportunidad Comarcas Catalanas
Numero de viajes
(viaje) (a) Coste
de viaje (b) (€/viaje)
Beneficio Total (c)
(€)
Coste de viaje (d) (€/viaje)
Beneficio Total (c)
(€) Barcelonés 8,580 60.32 258,763 37.50 160,886 Alto Empordà 3,919 37.93 74,320 25.16 49,295 Bajo Empordà 1,025 44.12 22,622 27.76 14,234 Geronés 2,665 45.63 60,806 29.02 38,670 Otras comarcas catalanas 6,568 74.38 244,291 46.19 151,684
Beneficio Total Acumulado 660,801 Beneficio Total 414,768 (a) Tabla 7.9 (b) Tabla 7.13 (c) Beneficio total = ((Numero de viajes * Coste de Viaje)/2) (d) (Coste de viaje – Coste de Oportunidad) Tabla 7.13
Con estos resultados se obtiene que el beneficio total acumulado es de 660,801 €/año,
mientras que sin considerar el coste de oportunidad el beneficio total acumulado es de 414,768
€/año. Por otra parte, la capacidad instalada del SRRAR de Empuriabrava es de 550,000
243
CAPÍTULO 7
m3/año. De lo cual se estima que el Parque Natural de los Aiguamolls del l’Emporda tiene un
Valor de Uso de 1.2015 €/m3 de agua reutilizada, mientras que sin considerar el coste de
oportunidad del tiempo invertido en la visita al parque, el Valor de Uso es de 0.7541 €/m3.
Los costes e ingresos obtenidos son utilizados para determinar el beneficio de la implantación y
funcionamiento del SRRAR de Empuriabrava. La tabla 7.15 resume los costes, ingresos y el
beneficio neto obtenido.
Tabla 7. 15
Resumen de la valoración de los impactos para el SRRAR de Empuriabrava, Girona. Con el valor del tiempo
Sin el valor del tiempo Grupo de Impacto Negativo
(Costes) Positivo
(Ingresos) Negativo (Costes)
Positivo (Ingresos)
Infraestructura hidráulica 0.3596 0.3596 Acondicionamiento y reutilización de contaminantes No Aplica Uso del recurso 0.2500 N.V. 0.2500 N.V. La salud pública No Aplica Medio ambiente 1.2015 0.7541 Educación N.V. N.V.
Total 0.6096 1.2015 0.6096 0.7541 Beneficio Neto 0.5919 0.1445
N.V.- No Valorado.
7.2.2.7 Análisis de sensibilidad
Los resultados obtenidos se sometieron a un análisis que permita evaluar la sensibilidad del
modelo a los cambios en algunas de las principales variables que intervienen en la producción
de agua regenerada. Este análisis de sensibilidad se realiza sobre la base de considerar la
recuperación de todos los costes, tanto de inversión, explotación, mantenimiento y de
oportunidad, así como los impactos externos, tal y como lo establecen las actuales tendencias
en el sector hidráulico (Dinar y Rosegrant, 1997., Garrick y Maya, 2002).
Para este análisis de sensibilidad se considero emplear el coste de viaje sin incluir el coste de
oportunidad del tiempo. En estas condiciones el coste de viaje estaría conformado solamente
por la suma de los costes ineludibles más los costes discrecionales, creándose así un
escenario pesimista (pues el coste de viaje será de un valor menor que si se incluyese el valor
del tiempo). De tal forma que si en estas condiciones el SRRAR es viable al incluir el coste del
tiempo el escenario será más optimista. Además, los argumentos de los expertos para
considerar el coste del tiempo dejan de manifiesto la subjetividad en el uso de este concepto,
sobre todo cuando la información es escasa.
Las variables seleccionadas para realizar el análisis de sensibilidad al SRRAR de
Empuriabrava son: 1) tasa de descuento, 2) vida útil del proyecto, 3) coste de la energía, 4)
Coste de oportunidad del recurso y 5) precio del agua regenerada. Las tablas 7.16 a la 7.20
recogen los ingresos, costes y Valor Actual Neto (VAN) al modificar estas variables.
244
CAPÍTULO 7
Tabla 7. 16 Análisis de sensibilidad para diferentes tasas de descuento.
Tasa de descuento (%)
Ingresos (€/m3)
Costes (a) (€/m3)
VAN (€/m3)
0 0.7541 0.3927 0.3614 2 0.7541 0.4353 0.3188 4 0.7541 0.4840 0.2701 6 0.7541 0.5383 0.2158 8 0.7541 0.5975 0.1566
10 0.7541 0.6609 0.0932 12 0.7541 0.7275 0.0266 14 0.7541 0.7968 -0.0427 15 0.7541 0.8323 -0.0782
a) Coste por metro cúbico calculado a partir del algoritmo de la figura 4.5 más el CO del recurso hídrico
Tabla 7. 17 Análisis de sensibilidad para diferentes tiempos de vida útil.
Tiempo de vida útil (Años)
Ingresos (€/m3)
Costes (a) (€/m3)
VAN (€/m3)
15 0.7541 0.6960 0.0581 20 0.7541 0.6388 0.1153 25 0.7541 0.6096 0.1445 30 0.7541 0.5924 0.1617 35 0.7541 0.5820 0.1721 40 0.7541 0.5757 0.1784 45 0.7541 0.5716 0.1825 50 0.7541 0.5689 0.1852
a) Coste por metro cúbico calculado a partir del algoritmo de la figura 4.5 más el CO del recurso hídrico
Tabla 7. 18 Análisis de sensibilidad para el coste de energía.
Incremento del coste de energía (%)
Ingresos (€/m3)
Costes (a) (€/m3)
VAN (€/m3)
0 0.7541 0.6096 0.1445 5 0.7541 0.6099 0.1442
10 0.7541 0.6103 0.1438 15 0.7541 0.6106 0.1435 20 0.7541 0.6110 0.1431 25 0.7541 0.6114 0.1427
a) Coste por metro cúbico calculado a partir del algoritmo de la figura 4.5 más el CO del recurso hídrico
Tabla 7. 19 Análisis de sensibilidad para el coste de oportunidad del recurso hídrico.
Coste de oportunidad (€/m3)
Ingresos (€/m3)
Costes (a) (€/m3)
VAN (€/m3)
0 0.7541 0.3596 0.3945 0.1 0.7541 0.4596 0.2945 0.2 0.7541 0.5596 0.1945 0.3 0.7541 0.6596 0.0945 0.4 0.7541 0.7596 -0.0055 0.5 0.7541 0.8596 -0.1055 0.6 0.7541 0.9596 -0.2055 0.7 0.7541 1.0596 -0.3055 0.8 0.7541 1.1596 -0.4055 0.9 0.7541 1.2596 -0.5055
1 0.7541 1.3596 -0.6055 a) Coste por metro cúbico calculado a partir del algoritmo de la figura 4.5 más el CO del recurso hídrico
245
CAPÍTULO 7
Tabla 7. 20 Análisis de sensibilidad para diferentes precios del agua regenerada.
Precio del agua regenerada
(€/m3) Ingresos
(€/m3) Costes (a)
(€/m3) VAN
(€/m3)
0.0 0.0000 0.6096 -0.6096 0.1 0.1000 0.6096 -0.5096 0.2 0.2000 0.6096 -0.4096 0.3 0.3000 0.6096 -0.3096 0.4 0.4000 0.6096 -0.2096 0.5 0.5000 0.6096 -0.1096 0.6 0.6000 0.6096 -0.0096 0.7 0.7000 0.6096 0.0904 0.8 0.8000 0.6096 0.1904 0.9 0.9000 0.6096 0.2904 1.0 1.0000 0.6096 0.3904
a) Coste por metro cúbico calculado a partir del algoritmo de la figura 4.5 más el CO del recurso hídrico
7.3 Resultados y discusión.
El Valor de Uso que se obtiene por los humedales de l’Empordà es de 1.2015 €/m3 si se
consideran todos los costes del viaje, mientras que si no se considerar el coste del tiempo
dentro del coste de viaje el VU es de 0.7541 €/m3. Esto representa una diferencia del 37%, y
que tiene una repercusión directa en el momento de la evaluación del beneficio.
Por lo que a los costes de regeneración y reutilización del agua se refiere, en los supuestos
descritos, el coste por metro cúbico es de 0.3596 €. Con estos resultados se concluye que el
beneficio económico por la existencia y preservación de los humedales del l’Empordà de
0.5919 €/m3 si se considera el valor total del coste de viaje y de 0.1445 €/m3 si es excluido el
coste del tiempo.
Esto deja de manifiesto la viabilidad económica del funcionamiento del SRRAR de
Empuriabrava para los usos ambientales en el Parque de los humedales de l’Empordá, pues a
pesar de que algunos de los impactos no han sido valorados económicamente, estos no
afectarán el resultado del mismo, sino que al contrario harán más rentable el SRRAR.
El análisis de sensibilidad demuestra que el SRRAR goza de robustez ante la fluctuación de las
variables analizadas. Del análisis se destaca que:
1) Tasa de descuento. Suponiendo que el proyecto se financia en su totalidad con fondos
propios y se consideran la recuperación de los costes privados y de oportunidad. La
figura 7.7 representa en el eje de las abscisas diferentes tasas descuento, mientras
que en el eje de las ordenadas el VAN en €/m3. Al aumentar la tasa de descuento el
VAN disminuye Cuando la tasa de descuento aproximadamente es de 12.8% el VAN
cambia de signo, manteniéndose negativo a tasas de descuento superiores.
246
CAPÍTULO 7
2) Vida útil del proyecto. La figura 7.8 que representa el tiempo de vida útil del proyecto
versus el VAN. Al incrementarse la vida útil del proyecto el VAN experimenta un
aumento, pues si consideramos una vida útil de 50 años el beneficio neto aumenta un
22% respecto a el VAN para una vida útil del SRRAR de 20 años.
3) Coste de la energía. La figura 7.9 representa el análisis sobre los costes de energía,
aspecto que representan el 29% de los costes de explotación. Los incrementos en el
coste de la energía se reflejan en el eje de las abscisas y el VAN en el eje de las
ordenadas. Del análisis se demuestra que el incremento en el coste energético no tiene
un impacto significativo en el beneficio del agua reutilizada, pues el VAN solamente
disminuye un 1.2% al incrementar el coste de la energía en un 25%.
4) Coste de oportunidad del recurso hídrico. La figura 7.10 representa el análisis sobre
esta variable, el coste de oportunidad se presenta en el eje de las abscisas y el VAN en
el eje de las ordenadas. El análisis demuestra que el coste de oportunidad debe
incrementarse hasta 0.4 €/m3 para obtener un VAN negativo.
5) Precio del agua regenerada. La figura 7.11 se contrasta el precio del agua regenerada
versus el VAN. Suponiendo un financiamiento con fondos propios nuestro punto de
interés es el precio a partir del cual el beneficio es positivo. El cual se obtiene con un
precio aproximado de 0.6 €/m3.
Figura 7. 7 Análisis de sensibilidad para la tasa de descuento.
247
CAPÍTULO 7
Figura 7. 8 Análisis de sensibilidad para la vida útil del proyecto
Figura 7. 9 Análisis de sensibilidad para el coste de energía.
248
CAPÍTULO 7
Figura 7. 10 Análisis de sensibilidad para el coste de oportunidad del recurso hídrico.
Figura 7. 11 Análisis de sensibilidad para el precio del agua regenerada.
249
CAPÍTULO 7
7.4 Conclusiones
La principal aportación del análisis económico realizado al SRRAR de Empuriabrava es
soportar técnica y económicamente la viabilidad económica del sistema, esto permitirá al CCB
decidir sobre las políticas económicas necesarias para el buen funcionamiento del SRRAR.
Las nuevas políticas sobre la gestión integral del agua estimulan a entidades como el CCB a
fortalecer sus criterios para la evaluación de proyectos, de tal manera que permitan asegurar la
buena inversión de los recursos asignados, la metodología aquí aplicada contribuye a la
evaluación integral de este tipo de proyectos, particularmente en casos como el estudiado
donde el beneficio económico no es fácilmente determinable.
El sistema de regeneración y reutilización del municipio de Empuriabrava, al igual que muchas
otras de las poblaciones que forman parte de CCB, genera una serie de impactos que son
necesarios identificar, cuantificar y valorar, con el fin de conocer en mayor profundidad las
ventajas o desventajas de la implantación de estos SRRAR. La metodología diseñada
incorpora estos impactos para ser agregados en un análisis técnico-económico y donde el
objetivo es la maximización del beneficio neto total.
Las principales conclusiones de este estudio son las siguientes:
a) Técnicamente el SRRAR cumple con los objetivos para los cuales fue diseñado.
b) Queda demostrada la viabilidad económica, en los supuestos aquí establecidos, de la
regeneración de las aguas residuales de Empuriabrava para ser reutilizadas con fines
ambientales en los Humedales del Parque de l’Emporda.
c) Con el fin de rescatar los costes privados totales del SRRAR de Empuriabrava el Precio
Mínimo de Venta del agua regenerada que garantizará la recuperación es de 0.3596 €/m3.
De estas conclusiones se desprenden que el considerar los impactos privados y externos del
proyecto afecta de manera significativa al beneficio total. El presente análisis indica que la
preservación del parque natural de los humedales de l’Empordà mediante el SRRAR de
Empuriabrava es viable tanto técnica como económicamente.
Dentro de una gestión integral del agua este resultado abre una posibilidad para incrementar
los recursos hídricos de la región. Una política económica que la autoridad responsable de la
gestión del agua en la zona puede implementar, es el estimular el intercambio de derechos de
agua de fuentes convencionales por agua regenerada. Esta sustitución permitirá liberar
volúmenes de agua que pueden ser utilizados en usos que proporcionen a la entidad gestora
un mayor beneficio económico, sin afectar los derechos adquiridos por los diversos usuarios
que participan del uso de los recursos hídricos de la zona. 250
CAPÍTULO 7
Anexo 7.A. Resumen del registro de visitantes que han demandado información en el centro de
atención al público del Parque Natural de los Aiguamolls del l’Empordà en el año 2002.
Tabla 7. 21 Resumen de la procedencia de los visitantes al parque natural de los humedales del l’Emporda.
Descripción Personas % Total de personas 48,703 100%
Comarcas catalanas Barcelonés 12,943 27% Alt Empordà 5,912 12% Baix Empordà 1,547 3% Geronés 4,021 8% Otras comarcas 9,909 20% Total en Cataluña 34,332 70% Resto del estado Español 2,352 5%
Países europeos Francia 4,296 9% Reino Unido 2,207 5% Alemania 3,102 6% Resto de Europa 2,255 5% Total Europa 11,860 24.5% Otros continentes 159 0.5 % Fuente: Centre d’Informació del Parc Natural dels Aiguamolls de l’Empordà.
Resumen del registro de visitantes que han demandado información en el centro de
atención al público del Parque Natural de los Aiguamolls del l’Empordà en el año 2002.
Tabla 7. 22 Resumen de las principales características y preferencias
de los visitantes al parque natural de los humedales del l’Emporda. Descripción Personas
Forma de llegar al parque A pie 1,177 Con Bicicleta 4,481 Con Coche 43,045 48,703
Días de estancia Un día 41,661 de dos a cinco 6,411 más de cinco 631 48,703
Lugar de estancia Área de acampada 563 Camping 5,491 Hotel 5,715 Casa de Colonias 2,401 Otros 34,535 48,705
Interés Vegetación 1,908 Ornitología 7,219 9,127
Visita al parque Por primera vez 30,499 Otros 18,204 48,703
Motivo Exclusivamente el parque 33,503 Otros 15,200 48,703
Grupos Escolares 10,428 Amigos 2,488 Asociaciones 1,808 Campamentos 57 8Fuente: Centre d’Informació del Parc Natural dels Aiguamolls de l’Empordà.
251
CAPÍTULO 7
Referencias
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les platges. Agència Catalana de l'Aigua. http://www.gencat.net/aca/cat/principal.htm ACA (2003b). Normativa reguladora del Canon del Agua. Ley 6/1999, del 12 de julio, de
ordenación, gestión y tributación del agua y Decreto 103/2000. http://www.gencat.net/aca/cat/principal.htm
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ambientales en el parc natural dels aiguamolls de l'empordà. La Reutilización del Agua en la Costa Brava. Consorcio de la Costa Brava. http://www.ddgi.es/ccb/ccb2.html
CCB (2002). Consorci de la Costa Brava. Plaça Josep Pla, 4, 3er. 17001 Girona. Tel. 972 – 201467, Fax: 972 – 222726. E-mail: [email protected] Persona de contacto: Lluís Sala, responsable del área de regeneración y reutilización. Entrevista Personal.
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252
Capítulo 8 Conclusiones
Este último capítulo explica las principales conclusiones obtenidas en esta tesis, así como las
posibles líneas de investigación futuras.
La principal conclusión de este trabajo de investigación es la demostración de la viabilidad
técnico-económica de regenerar y reutilizar las aguas residuales, particularmente en aquellas
zonas donde la disponibilidad de agua es escasa. Este trabajo permite disponer de un
mecanismo estandarizado para la evaluación técnico-económica de los SRRAR que incorpora
los impactos privados, externos y el coste de oportunidad del agua. El agregar en la evaluación
el coste de oportunidad y las externalidades, tanto positivas como negativas, por la
implantación y explotación de los SRRAR nos permitió fortalecer nuestra hipótesis sobre la
viabilidad técnica-económica de los SRRAR, incluso en situaciones críticas.
Los impactos privados de los SRRAR están básicamente referenciados a los costes del
sistema. No existe en la literatura un procedimiento estandarizado que permita determinar el
coste/m3 del agua regenerada y reutilizada. Esta tesis proporciona una herramienta con la cual
compensar esta deficiencia. Este coste al que definimos como el Precio Mínimo de Venta
garantiza la recuperación de los costes privados (inversión, explotación y mantenimiento). De
tal manera que sirve como indicador para la toma de decisión para negociación en la venta de
agua regenerada, mientras no exista un mercado de agua regenerada.
Los resultados obtenidos en los casos de estudio evidencian la viabilidad económica de los
SRRAR cuando se incorporan las externalidades en el cálculo. Así pues, de los tres casos de
estudio se desprenden las siguientes conclusiones generales:
1. Los impactos externos afectan a los SRRAR en su gran mayoría de manera positiva.
Por ello es indispensable incorporarlos a la evaluación técnico-económica de manera
que se reflejen las ventajas ambientales y sociales que conlleva la implantación y
explotación de estos sistemas.
2. Particularmente en una situación de escasez y cuando existen usos alternativos, la
consideración del coste de oportunidad del agua cobra relevancia en el análisis
técnico-económico. En estas condiciones, puede esperarse que la reutilización del
agua regenerada sea mayor en aquellos usos donde el coste de oportunidad del agua
es elevado.
253
CAPÍTULO 8
3. En los tres casos de estudio analizados, a pesar de no haberse podido evaluar todos
los impactos externos positivos (como por ejemplo las posibles afectaciones que los
contaminantes físico-químicos y biológicos pueden causar a la salud pública de los
habitantes de la zona donde se implanta el SRRAR, o la repercusión debido a la
sensibilización hacia una cultura por la regeneración y reutilización del agua residuales)
la viabilidad técnico-económica de los SRRAR esta asegurada, pues los análisis de
sensibilidad realizados reflejan la robustez de los sistemas.
4. Dentro de una gestión integral del agua los resultados obtenidos en los tres casos de
estudio abren la posibilidad para incrementar los recursos hídricos. Las autoridades
responsables de la gestión del agua pueden estimular el intercambio de derechos de
agua de fuentes convencionales por agua regenerada, esta sustitución permitirá liberar
volúmenes de agua que pueden ser empleados en usos que proporcionen a la entidad
gestora un mayor beneficio económico, sin afectar los derechos adquiridos por los
diversos usuarios que participan del uso de los recursos hídricos.
Otras conclusiones obtenidas en esta investigación, y que consideramos deben ser destacadas
son:
1. Es significativo la polarización y falta de documentación que existe sobre los SRRAR
en la literatura técnica. De manera general la evidencia documental se centra en los
países desarrollados. La carencia documental por parte de países en vías de desarrollo
es relevante. Por ejemplo los SRRAR de la ciudad de México, que son gestionados por
una sola entidad (la Dirección General de Construcción y Obras Hidráulicas del Distrito
Federal) producen un volumen de agua regenerada similar al volumen total de agua
regenerada producida en Japón. Mientras que del país nipón existe una amplia
documentación técnica, no existe evidencia documental, en las fuentes habituales de
información técnica, relacionada con los SRRAR de la ciudad de México.
2. Mediante esta investigación se puede sostener la hipótesis de que existen básicamente
dos zonas donde se realiza la práctica de regenerar y reutilizar las aguas residuales: 1)
aquellas zonas continentales donde la precipitación es escasa y 2) las islas.
3. El análisis sobre las metodologías para la planificación de los SRRAR deja de palpable
que los aspectos técnicos y legales gozan de un desarrollo importante y de una
metodología generalmente bien estructurada. Entre tanto, los aspectos ambientales,
sociales y económicos presentan un enorme rezago por lo que es necesario
fortalecerlos metodológicamente. Particularmente no se localizó una metodología
específica para el análisis técnico-económicos de los SRRAR.
254
CAPÍTULO 8
4. Del análisis sobre las metodologías para la planificación de los SRRAR se deduce que
las variables económicas inciden de manera significativa en el modelo de planificación
pero de una forma exógena. Es decir, las variables económicas recaen sobre el modelo
de planeación, pero este no incide sobre estas variables. Lo que provoca una
metodología que se soporta básicamente en aspectos técnicos.
Las conclusiones aquí presentadas son el resultado de cuatro años de formación investigadora.
Durante este tiempo, han sido numerosas las decisiones tomadas en relación tanto con
aspectos metodológicos y teóricos, como empíricos. A continuación, expondremos las
principales las principales líneas de investigación que consideramos se han abierto a raíz de
esta tesis.
1. Como ha quedado reflejado la acción de regenerar y reutilizar las aguas residuales
aumenta la disponibilidad de agua de calidad dentro de la unidad de gestión. Sin
embargo, desconocemos la influencia que la implantación de un SRRAR tendrá en las
poblaciones circunvecinas. Una posible línea de investigación es el análisis del
comportamiento estratégico entre usuarios. Es decir, si la práctica de regenerar y
reutilizar las aguas residuales motiva que otros usuarios se sumen a ella, o por el
contrario se aprovechen de esta situación y gocen de los beneficios sin implantar un
SRRAR. Un trabajo reciente que analiza un problema semejante es Sigman (2002),
que analiza las relaciones entre la existencia de free-riders y la calidad del agua de los
ríos en presencia y ausencia de externalidades.
2. En la metodología desarrollada existen algunos impactos que, dentro del ámbito de la
regeneración y reutilización de aguas residuales, no han sido valorados
monetariamente y no existen evidencias de valoraciones en la literatura técnica. Otra
posible línea de investigación versa en la aplicación de las técnicas económicas para la
valoración de estos impactos, particularmente los que tienen que ver con el grupo de la
educación. Si bien estas técnicas han sido aplicadas en otros contextos es necesario
adaptarlas al entorno de la regeneración y reutilización de las aguas residuales.
Estas líneas de investigación podrán mejorar los resultados obtenidos en esta tesis y permitirán
conocer la influencia social que tienen los SRRAR.
En resumen, la investigación realizada aporta una metodológica para el análisis técnico-
económico de los SRRAR. Cristalizándose en una herramienta que permita a los responsables
de la toma de decisión, en el ámbito del sector hidráulico, emitir un juicio soportado tecnológica
y económicamente para invertir o no en estos sistemas. Esta metodología evalúa los SRRAR,
desde una perspectiva multidisciplinaria e interdisciplinaria, estableciendo un intento por
modificar el actual paradigma en el análisis técnico-económico SRRAR. 255
CAPÍTULO 8
Asimismo este trabajo de investigación contribuye a soportar la incorporación de las fuentes
alternativas de suministro de agua dentro de una gestión integral de los recursos hídricos. Los
resultados obtenidos indican que, a diferencia de lo que podría considerarse “a priori”, los
SRRAR no deben percibirse como una carga económica, sino como una actividad generadora
de riqueza. Las ventajas que se obtienen por la implantación de estos sistemas, al ser
expresadas en un valor económico, superan con creces los costes que conlleva su
implantación y explotación. El reto que se debe vencer es la creación de los mecanismos para
la internalización de estas ventajas. De esta manera el sistema las recogerá para
posteriormente reflejarlas en el precio del agua regenerada, que a su vez contribuirá a
fundamentar un precio del agua más eficiente, tanto si procede de fuentes convencionales o de
fuentes alternativas.
Referencias
Sigman, H. (2002). “International spillovers and water quality in rivers: Do countries free ride?.” The American Economic Review. Vol. 92 No. 4. pag. 1152 – 1159.
256