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EVALUACIÓN SOCIAL DEL PROYECTO PLANTA DE TRATAMIENT O DE AGUAS RESIDUALES “LA ZACATECANA” Y SU ANALISIS NORMATIVO, ZACATECAS
Abril de 1996
Participantes:
Juan Manuel de Paz Villafán
José Alberto Guajardo Berlanga
Jorge Alberto Vázquez de Mercado
Osvaldo Vázquez González
Gerardo Velasco Gutiérrez
Verónica Alejandra Villar Castillo
Gilberto Yárritu Vargas
ÍNDICE
RESUMEN Y CONCLUSIONES
CAPÍTULO I DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
1.1 Definición del problema
1.2 Objetivos del proyecto
1.3 Contexto en el que se ubica el proyecto
CAPÍTULO II ANÁLISIS PARA EL ORGANISMO OPERADOR
2.1 Marco legal
2.2 Descripción técnica de las alternativas.
2.3 Costos anuales equivalentes
2.3.1 Inversiones anualizadas
2.3.2 Costo anual de energía
2.3.3 Costo anual de personal
2.3.4 Costo anual de análisis de laboratorio
2.3.5 Costo anual de consumibles: polímero y cloro
2.3.6 Costos de mantenimiento
2.3.7 Costo anual equivalente de la planta
2.4 Tarificación
CAPÍTULO III EVALUACIÓN SOCIAL
3.1 Consideraciones metodológicas
3.2 Optimización de la situación actual
3.3 Situación actual optimizada
3.4 Identificación, cuantificación y valoración de beneficios y costos.
3.4.1 Identificación de beneficios y costos
3.4.2 Cuantificación y valoración de beneficios y costos
CAPÍTULO IV ANÁLISIS NORMATIVO
4.1 Definición
4.2 Beneficios en producción agrícola
4.3 Costos de descontaminar el agua residual cruda
CAPÍTULO V CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
CAPÍTULO VI LIMITACIONES DEL ESTUDIO
ANEXOS
ANEXO 1 Precipitación promedio mensual
ANEXO 2 Marco legal
ANEXO 3 Descripción de las tres alternativas técnicas
ANEXO 4 Listado de equipo importado
ANEXO 5 Comparativo 94/95 de inversión inicial
ANEXO 6 Costos de consumibles
ANEXO 7 Costos de mantenimiento
ANEXO 8 Actualización de valores sociales de la producción agrícola
ANEXO 9 Beneficios actuales en productividad y salud
ANEXO 10 Tabla de usos consuntivos
ANEXO 11 Detalle de costos de salud
ANEXO 12 Descripción de la localidad de San Jerónimo, Zacatecas
RESUMEN Y CONCLUSIONES
1 Definición del problema y objetivos del proyecto
La zona conurbada formada por las ciudades de Zacatecas y Guadalupe, se encuentra ubicada en el Estado de Zacatecas. Por la topografía del terreno donde se encuentra asentada, el 20% del gasto total de agua de la ciudad de Zacatecas (agua pluvial y drenaje sanitario) escurre por la cuenca del arroyo Hacienditas, el cual cuenta con la planta tratadora de aguas residuales “El Orito”. El 80% restante del efluente de Zacatecas y el 100% del de Guadalupe tienen como drenaje natural el arroyo La Plata.
El arroyo La Plata tiene su origen en la comunidad Bracho, al norte y aguas arriba de la ciudad de Zacatecas (ver figura 1). En su origen está seco y su caudal proviene únicamente del agua residual que la conurbación Zacatecas-Guadalupe vierte en él, además de las precipitaciones pluviales que de manera natural fluyen por su cauce en la temporada de lluvias. El arroyo tiene un volumen anual de 16’000,000 m3 sin considerar precipitaciones pluviales1.
Las aguas del arroyo corren embovedadas en su trayecto bajo la zona conurbada, en una distancia aproximada de 8 km; continúan a cielo abierto en predios agrícolas a partir del puente llamado “de lámina”, ubicado sobre la carretera a Cuauhtémoc (ver figura 1), llegando hasta una compuerta que desvía su curso natural e impide vaciar el remanente de su caudal a la laguna La Zacatecana.
El gasto se agota por infiltración y evaporación a pocos metros de la desviación construida.
1 FCH Consultores y Constructores, S.A. de C.V., “Ingeniería básica y diseño
conceptual de alternativas para saneamiento de la conurbación Zacatecas-Guadalupe”, Tomo 3, tabla 6.1.
“Puente delámina”
lagunaLa Zacatecana
Área de la conurbaciónZacatecas/Guadalupe
arroyoLa Plata
arroyoHacienditas
comunidadBracho
4 km8 km
N
Punto de aforo
Figura 1 Conurbación Zacatecas - Guadalupe y curso del Arroyo La Plata
La Junta Intermunicipal de Agua Potable y Alcantarillado de Zacatecas (JIAPAZ), es un órgano público descentralizado de los municipios y es el responsable de la descarga del agua residual al arroyo la plata.
Por otra parte, la Comisión Nacional del Agua (CNA) es un órgano federal administrativo que tiene la autoridad y administración en materia de aguas nacionales; CNA cobra una cuota a JIAPAZ por derecho federal de descarga2 al arroyo La Plata y exige que el agua residual cumpla con condiciones particulares de descarga cuando es vertida al cuerpo receptor. Adicionalmente, la Ley de Aguas Nacionales con disposiciones que entrarán en vigor a partir de 1997, menciona en sus artículos 119, 120 y 121, que sancionará a quienes descarguen aguas residuales en cuerpos receptores hasta con 10,000 días de salario mínimo general vigente y en caso de reincidencia, puede clausurar de manera temporal o definitiva al organismo operador, en este caso JIAPAZ.
Actualmente, el agua residual descargada en el arroyo La Plata no cumple con la calidad de agua exigida por la CNA, por lo que se plantea el proyecto de construir un sistema de tratamiento de agua residual.
De la problemática descrita se desprenden los objetivos del estudio:
Primero, JIAPAZ no tiene alternativa, la ley la obliga a construir un sistema de tratamiento de aguas residuales, por lo que está obligado a evaluar diversas alternativas técnicas, elegir la de mínimo costo y con esta información, calcular el monto de la tarifa a cobrar a los usuarios.
Segundo se evaluará socialmente la inversión, para conocer el beneficio o costo que para el país representa la construcción de la planta.
En tercer lugar, es conveniente buscar el sustento económico de la normatividad que obliga a construir la planta de tratamiento. Si la ley exige tomar una decisión de inversión, es conveniente evaluar si la normatividad está en función del óptimo de contaminación para la zona de estudio.
2. Costos de inversión y cálculo de la tarifa por saneamiento
Para identificar alternativas de solución al saneamiento del arroyo La Plata, se concursó el contrato de “Ingeniería básica y diseño conceptual de alternativas de saneamiento de la conurbación Zacatecas-Guadalupe”, ganado por FCH Consultores y Constructores; en dicho estudio se presentan tres alternativas técnicas para el tratamiento de las aguas residuales. Las tres fueron calculadas para cumplir con las condiciones particulares de descarga fijadas por CNA3.
En resumen, las alternativas son:
Alternativa 1: Sistema de tratamiento de aguas residuales a base de lagunas aereadas.
Alternativa 2: Sistema de tratamiento de aguas residuales del tipo convencional con aereación mecánica superficial.
Alternativa 3: Sistema de tratamiento de aguas residuales con aireación por medio de burbuja fina.
2 Art. 276, Ley Federal de Derechos en Materia de Agua, CNA. Pág. 39; 1995. 3 “ Condiciones específicas para el permiso de descarga pública urbana de
Zacatecas-Guadalupe.” ; CNA; Gerencia Técnica; Zacatecas; noviembre de 1994.
Los conceptos que integran el costo de la planta (ver tabla 1) son: inversión anualizada, costo de la energía eléctrica, costo de personal, costo de análisis de laboratorio, costo de mantenimiento y costo de polímero y cloro.
Las alternativas 1 y 2 son similares en cuanto a su operación, pudiendo ambas reducir el consumo eléctrico en un 20%4 durante la operación; debido a su tecnología, la alternativa 3 podrá reducir su consumo eléctrico hasta en un 50%5.
Tabla 1 Costo de operación anual para las tres alternativas técnicas (pesos de nov/956)
ALT.
INVER. ANUAL.
COSTO DE
ENERGÍA
COSTO DE
PERSONAL
COSTO
DE ANÁLISI
S
COSTO DE
POLIM.Y
CLORO
COSTO DE
MANTENIM.
COSTO
ANUAL
EQUIV.
VALOR ACTUAL
DE COSTOS
1 2,693,220
2,687,666
224,033 55,000 1,095,952
220,413 6,976,284
55,265,047
2 3,538,507
2,497,720
260,726 55,000 1,095,952
220,413 7,668,318
60,747,230
3 5,634,235
1,831,382
303,214 55,000 1,095,952
220,413 9,140,197
72,407,228
Del análisis de las tres alternativas se desprende que la opción más conveniente para JIAPAZ es la alternativa 1 por ser la de mínimo costo. El beneficio neto que obtendría el organismo operador por la construcción de la planta de tratamiento, sería evitar el pago de la cuota y la multa, ya que el costo del proyecto debe ser internalizado a los usuarios generadores del agua residual vía tarificación.
Para la estimación de la tarifa de largo plazo (TLP) se utilizó como condición obtener utilidad normal, es decir, VAN= 0, lo que llevó a obtener una tarifa de $0.4056/m3, la cual sería igual a la cuota sugerida por saneamiento.
3 Evaluación social
Para la evaluación social del proyecto se debe definir la situación actual, optimizarla, definir la situación con proyecto y finalmente hacer la comparación entre la situación sin proyecto y con proyecto.
3.1 Optimización de la situación actual
El estudio de optimización de un sistema de agua potable y alcantarillado implica tomar acciones que reduzcan la generación de aguas residuales: por ejemplo, presentar un esquema de tarificación adecuado del servicio de agua potable, cosa que reduciría la cantidad de agua residual, pero aumentaría su grado de concentración. Esta medida, al igual que otras que ayuden a optimizar la operación del sistema, causa un cambio poco significativo, por lo que el presente trabajo parte del supuesto de que todos los datos que se manejan, provienen de una situación óptima.
3.2 Producción agrícola
En la situación sin proyecto se tiene un efecto en producción agrícola causado por el agua residual cruda (ARC), lo que hace necesario identificar el impacto que ésta tiene en la
4 Dato proporcionado por FCH Consultores y Constructores, S.A. de C.V. 5 Ibid. 6 Estas cantidades así como todas las demás presentadas en este estudio están en
pesos constantes de noviembre de 1995.
generación de riqueza vía producción. El área afectada tiene una extensión aproximada de 768 hectáreas; 260 son las que actualmente se riegan con estas aguas, 281 son susceptibles de riego (para las cuales no hay agua de riego), y 227 se destinan a otros usos7.
En la situación con proyecto se obtendrá un beneficio por cambiar la producción agrícola a cultivos más rentables dada la calidad del agua tratada. Los cálculos de beneficios en producción agrícola se supone que están hechos utilizando tanto los costos sociales de producción agrícola, como los precios sociales de los productos.
Tabla 2 Beneficio neto de la producción agrícola
$
Beneficio neto sin proyecto 2,077,726
Beneficio neto con proyecto 7,697,947
Fuente: Elaboración propia en base a datos proporcionados por SAGAR, Delegación Estatal de Zacatecas, Distrito de Desarrollo Rural 182, Zacatecas, Zac.
3.3 Salud
Existe una relación entre la contaminación del agua y una serie de padecimientos conocidos como enfermedades hídricas. No se puede afirmar que sólo la interacción con el agua residual causa estas enfermedades, existen factores socioculturales que inciden en la morbilidad, tales como el nivel de educación, el nivel de ingreso, el tipo de vivienda y los servicios públicos disponibles (agua potable, drenaje, alcantarillado), pero ante la imposibilidad de aislar cada uno de los causales, se deben considerar todos los costos de salud del área que tiene contacto con ARC, para luego compararla con una simulación de situación con proyecto (en la que no se tenga contacto con ARC).
En la situación sin proyecto se debe analizar la zona de influencia del proyecto (comunidad La Zacatecana), la cual tiene una población rural total de 2,669 habitantes, para los que hay sólo un centro de atención médica comunitaria del Instituto Mexicano del Seguro Social. En este centro se registran aproximadamente un promedio de 50 casos anuales de las enfermedades denominadas hídricas, representando un costo social anual de $1,842 (el dato presentado es la anualidad del año cero, que es creciente en función del crecimiento de la población)
La situación con proyecto se obtuvo mediante el método de asimilación, tomando los datos reales de una población llamada San Jerónimo, Zacatecas, que dista 10 Km de la zona de estudio. Tiene una población de 2,412 habitantes y características socioeconómicas (educación, ingreso, tipo de viviendas y disposición de servicios públicos) muy similares a la comunidad La Zacatecana. La única diferencia es que no se ve afectada por el paso de aguas residuales. Para la situación con proyecto los costos anuales de salud son de $856 (ver anexo 9 para tendencia de crecimiento de los costos anuales de salud).
Al comparar las situaciones con y sin proyecto, se puede observar que la diferencia en costo de las enfermedades es mínima, tan solo $986 anuales.
3.4 Costos de la planta
Los costos de la planta que se identifican en la situación con proyecto son los mismos que los mencionados en la evaluación privada, pero se estimaron utilizando la tasa social de descuento y el tipo de cambio social8. El cálculo de la inversión inicial se hizo omitiendo el impuesto al valor agregado y los aranceles del equipo importado. Con todas las
7 SAGAR, Delegación Zacatecas, Distrito de Desarrollo Rural 128. Padrón de usuarios,
febrero de 1995. 8 Datos proporcionados por la Coordinación de Evaluación de Proyectos y Estudios
Especiales de BANOBRAS, México.
consideraciones anteriores, el costo de anual equivalente de la alternativa técnica número 1 es de $ 7,475,886.
3.5 Efectos intangibles
Existen beneficios intangibles, tales como la mejora del aspecto del lugar y la desaparición de malos olores, dichos beneficios no son considerados relevantes debido a que la descarga a cielo abierto se hace en predios agrícolas, por lo que no serán cuantificados ni valorados dentro de este análisis.
3.6 Efecto neto
Para obtener el efecto neto de la realización del proyecto, se deben restar los costos de construcción de la planta a los beneficios por cambio en producción agrícola, el resultado se muestra en la tabla 3.
Tabla 3 Efecto neto del proyecto
Concepto $
Valor actual del beneficio 35,543,806
Valor actual del costo 45,529,485
Efecto neto (9,985,679)
La tabla 3 Muestra el costo que representa para México la construcción de la planta. Si socialmente no es rentable, se debe estimar el óptimo de contaminación para la zona del proyecto y buscar así que el país no pierda con este tipo de inversiones.
4. Análisis normativo
En teoría, el estado a través de las leyes debería propiciar que se alcance un óptimo social en materia de contaminación de los cuerpos receptores de aguas nacionales. El manejo, disposición o consumo de los bienes ambientales (como el agua), por su carácter de bienes públicos, debe ser regulado por el estado para asegurar así que se alcance un óptimo social en los intercambios de dichos bienes.
Para regular la actividad económica, el estado se apoya en la legislación. Es así que las políticas ambientales gubernamentales se implantan mediante el establecimiento de normas. La literatura económica ambiental sostiene que las normas constituyen una forma poco eficiente de la ejecución de la política ambiental9.
Es conveniente que el estado establezca la normatividad en función de análisis económicos para cada problema específico. Para el caso particular de este estudio, el estado debería estimar, un óptimo social de contaminación y en base a esto, establecer las condiciones particulares de descarga del arroyo La Plata.
Desde el punto de vista económico el nivel óptimo de contaminación se encuentra donde se maximiza la diferencia entre los beneficios totales menos los costos totales de “descontaminar” el agua residual.
Como primer paso del análisis, se deben identificar, cuantificar y valorar los costos y beneficios de descontaminar. Los costos de descontaminar el agua residual, están representados por el valor económico de las diversas alternativas técnicas que permiten pasar de un nivel de contaminación a otro. Los beneficios están representados por el valor de la producción agrícola que se puede obtener a diferentes niveles de contaminación.
Para poder identificar los beneficios, se debería conocer la calidad de agua requerida por cada cultivo posible de ser sembrado en el área de influencia del arroyo La Plata, desde el punto de
9 ” Economía Ambiental”, David W. Pearce, Fondo de Cultura Económica. Pág 121
vista agrícola. La identificación de beneficios, exige un trabajo de investigación extenso que debe involucrar especialistas en materia de suelos, irrigación y producción agrícola, enfocados a los cultivos y tipo de suelo del área de influencia del arroyo La Plata.
Esta investigación no existe para la zona de estudio, por lo que el presente análisis parte de la premisa de que en México, todos los cultivos requieren para su producción cuando menos una calidad de agua de riego como la especificada por la Norma Oficial Mexicana NOM-CCA-032 ECOL/1993 que: “...establece los parámetros fisicoquímicos requeridos para el riego de cultivos, y especifica además que el agua empleada en el riego, deberá de cumplir con los niveles de desinfección publicados en la norma NOM-CCA-033 ECOL/1993”. La Norma 033 establece, mediante la definición de cuatro tipos de agua, la relación entre el número de coliformes contenidos en el agua de riego y los cultivos permitidos10:
Tipo 1: La que contenga menos de 1,000 coliformes totales/100 ml y ningún huevo de helminto viable por litro de agua. Cultivos permitidos con el uso de este tipo de agua: Libre cultivo.
Tipo 2: La que contenga de 1 a 1,000 coliformes fecales/100 ml y cuando más un huevo viable de helminto por litro de agua. Cultivos permitidos con el uso de este tipo de agua: ajo, pepino, jitomate verde (o de cáscara), jícama, melón y sandía.
Tipo 3: La que contenga de 1,001 a 100,000 coliformes fecales/100 ml. Cultivos permitidos con el uso de este tipo de agua: melón y sandía, siempre y cuando se utilice riego por surco.
Tipo 4: La que contenga más de 100,000 coliformes fecales/100 ml. Todas las hortalizas y productos hortifructículas están prohibidos.
Actualmente las condiciones particulares de descarga para el arroyo La Plata exigen una calidad superior al agua tipo 1. Esto se fundamenta en el derecho que concede la NOM-CCA-067 ECOL/1994 a la CNA para fijar condiciones particulares de descarga más estrictas que las sugeridas en las NOM 032 y 033.
4.1 Beneficios en producción agrícola
Dadas las disponibilidades de hectáreas para siembra y agua para riego, se debe calcular el beneficio de incorporar paulatinamente a la producción el cultivo más rentable permitido por la normatividad para cada tipo de agua. En base a estas características, se estimó el beneficio de sembrar en 260 hectáreas, forrajes con agua residual cruda y con agua tipo 4; sandía con el tipo 3; ajo con el tipo 2 y papa con el tipo 1.
10 Norma Oficial Mexicana NOM-033-ECOL/1993 Diario Oficial de la Federación, 19
de octubre de 1993.
0
5,000,000
10,000,000
15,000,000
20,000,000
25,000,000
30,000,000
35,000,000
40,000,000
ARC TIPO 4 TIPO 3 TIPO 2 TIPO 1 CPD
(Pesos de nov/95)
Gráfica 1 Valor presente de los beneficios en producción agrícola generados al tratar el agua residual cruda.
Como se observa en la gráfica 1, el pasar de ARC a tipo 4 no representa un beneficio, ya que el ingreso que se percibiría con agua tipo 4 sería el mismo que con agua residual. La normatividad haría obtener un valor actual de beneficios de $35,537,596 (a los beneficios totales del nivel CPD se le restan los beneficios que se obtienen actualmente; de la misma manera se calculan los beneficios de cada nivel) lo que aparentemente es positivo, pero para completar el análisis, a los datos aquí mostrados se deben restar los costos de descontaminar.
4.2 Costos de descontaminar el agua residual cruda (ARC
Se consultó con especialistas para obtener la alternativa técnica que permitiera simular el costo de pasar, en forma discreta, del ARC al agua tipo 4 y sucesivamente hasta llegar a cumplir con las condiciones particulares de descarga. Es así que se obtuvo el detalle de un sistema de tratamiento de filtros percoladores11, es decir, un sistema biológico y de desinfección que cumplirá con las normatividades 032 y 033 y que es la opción de mínimo costo.
El sistema biológico trata el ARC y la cambia a tipo 4. El sistema de desinfección escogido opera mediante el uso de luz ultravioleta12, debido a que su costo es menor que la desinfección con cloración, que es la opción más común. Se instalan módulos de desinfección y cada uno de estos módulos va mejorando el tipo de agua hasta convertirla en tipo 1. Para cumplir con las condiciones particulares de descarga se tomó en cuenta el costo que ya se tenía, de la alternativa proporcionada por FCH.
En la gráfica 2 se muestra el costo total neto del sistema de tratamiento para alcanzar cada uno de los diferentes tipos de agua que la normatividad clasifica.
Gráfica 2 Costos de descontaminar el agua residual cruda.
Finalmente, en la gráfica 3 se muestran los beneficios y costos totales netos de descontaminar, así como el nivel en el que está actualmente la norma.
11 Cotización proporcionada por TSS Internacional, S.A. de C.V., febrero de 1996. 12 Cotización proporcionada por Trojan Technologies Inc., marzo de 1996.
0
5,000,000
10,000,000
15,000,00
20,000,000
25,000,000
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35,000,000
40,000,000
45,000,000
50,000,000
ARC TIPO 4 TIPO 3 TIPO 2 TIPO1
CPD
(Pesos de nov/95)
Gráfica 3 Nivel óptimo de contaminación
La gráfica 3 muestra que la máxima utilidad se encuentra al utilizar agua tipo 1, por lo que se puede concluir que la sociedad se va a enriquecer tratando el agua a los niveles que marcan las normas 032 y 033.
El costo social que provoca el cumplir con la normatividad (sólo las NOM-032 y NOM-033), es de $12,244,670. Esto es $9,991,889 por obligar a cumplir con las condiciones particulares de descarga más el costo de oportunidad por no ubicarse en el nivel óptimo de contaminación, equivalente a $2,252,781.
La normatividad en el caso de Zacatecas debería remitirse a exigir parámetros agrícolas que permitieran sembrar cultivos más rentables; es decir, que al ser implementados los sistemas de tratamiento, los beneficios que obtenga el país sean superiores a los costos de oportunidad de abstenerse de realizar el proyecto.
Las condiciones particulares de descarga establecidas para la zona no están en función de un óptimo social; tampoco en función del uso que se le da al agua. Es probable que sean fijadas sin hacer un análisis técnico-económico de la situación de la zona a la que se le están aplicando.
Este análisis de ninguna manera es aplicable en lo general; es una recomendación para hacer el estudio de cada caso particular en el que la normatividad ecológica esté obligando llevar a cabo decisiones de inversión. Es conveniente profundizar en la identificación de beneficios. Para este caso en particular, los beneficios en salud y los intangibles no resultaron económicamente relevantes, pero puede haber otros casos en los que sí lo sean e incluso, se encuentren otros conceptos de beneficios y costos.
5. Conclusiones y Recomendaciones
JIAPAZ debe enfrentar el costo por construir la alternativa 1, que le permitirá cumplir con las condiciones particulares de descarga, fijadas por CNA, del agua residual descargada al arroyo La Plata. Se evaluó la construcción de una planta de tratamiento, eligiendo la alternativa técnica de mínimo costo. Con el costo de la alternativa se obtuvo una tarifa que permitiría internalizar el costo del saneamiento a los usuarios.
La evaluación social muestra que para el país no es rentable la construcción de ninguna de las alternativas presentadas, pues los beneficios que se obtienen de la realización del proyecto son menores que los costos en que se incurre.
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5,000,000
10,000,000
15,000,000
20,000,000
25,000,000
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35,000,000
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45,000,000
50,000,000
TIPO 4 TIPO 3 TIPO 2 TIPO 1 CPD
COSTOS NETOSBENEFICIOS NETOS
(Pesos de nov/95)
( 9,991,889 )
2,252,781 (Óptimo económico)
Al analizar el nivel óptimo de contaminación se determinó que no todas las normas existentes son las adecuadas, por lo que sería conveniente realizar un análisis específico para cada caso.
La recomendación de este estudio es utilizar los resultados de la evaluación social, así como la estimación del óptimo social de contaminación para cuestionar la norma (NOM-ECOL / 067) y si es posible, lograr su modificación.
6. Limitaciones del estudio
Las principales limitaciones de este estudio son:
1. Debido a la legislación la construcción del sistema de tratamiento de agua residual no es opcional y mediante las condiciones particulares de descarga, impide que se evalúe la alternativa técnica de mínimo costo, dado el uso específico del agua. Si el agua es utilizada únicamente para riego agrícola, debería realizarse el análisis de alternativas técnicas de saneamiento que proporcionarán exclusivamente la calidad mínima requerida para sembrar;
2. Todos los VAN están calculados en horizontes de 50 años, por lo que se requirió hacer diversas proyecciones. Es conveniente hacer revisiones de las proyecciones utilizadas en este estudio cada 5 años;
3. No se contó con información suficiente en cuanto a costos de producción de los cultivos, por lo que se debió recurrir a distintas fuentes y colectar los datos por etapas.
CAPÍTULO I
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
1.1 Definición del problema
En México, el poder ejecutivo federal tiene la autoridad y administración en materia de aguas nacionales y sus bienes públicos; para operar dicha autoridad creó un órgano federal administrativo llamado Comisión Nacional del Agua (CNA).
La CNA tiene a su cargo “el establecer y vigilar el cumplimiento de las condiciones particulares de descarga, que deben satisfacer las aguas residuales vertidas directamente en aguas y bienes nacionales, o en cualquier terreno cuando dichas descargas puedan contaminar el subsuelo o los acuíferos”.13
En la zona conurbada de Zacatecas-Guadalupe, en el estado de Zacatecas, el suministro de agua potable y el alcantarillado, es administrado y distribuido por la Junta Intermunicipal de Agua Potable y Alcantarillado de Zacatecas (JIAPAZ), organismo municipal descentralizado.
El agua residual doméstica que se genera en la zona conurbada, así como el agua de lluvia, son recolectadas por el sistema de alcantarillado y descargadas a los arroyos La Plata y Hacienditas. No hay una infraestructura de captación que permita la separación entre el drenaje sanitario doméstico y el agua de lluvia.
La CNA exige que JIAPAZ cumpla con una calidad específica del efluente vertido a cuerpos receptores (los arroyos), es decir, que cumpla con condiciones particulares de descarga, lo cual sólo se logrará al tratar el agua residual de la conurbación Zacatecas-Guadalupe, por lo que se plantea el proyecto de construir un sistema de tratamiento de agua residual.
1.2 Objetivos del proyecto
De la problemática descrita se desprenden los objetivos del estudio:
Primero, la ley obliga a JIAPAZ a construir un sistema de tratamiento de aguas residuales, por lo que se recomienda seleccionar entre diversas alternativas técnicas, la de mínimo costo y con esta información, calcular el monto de la tarifa a cobrar a los usuarios.
Segundo, es conveniente evaluar socialmente la inversión, para conocer el beneficio o costo que para el país representa la construcción de la planta.
En tercer lugar, es conveniente buscar el sustento económico de la normatividad que obliga a construir la planta de tratamiento. Si la ley exige tomar una decisión de inversión, se debe evaluar si la normatividad está en función del óptimo social de contaminación para la zona de estudio.
1.3 Contexto en el que se ubica el proyecto
La zona conurbada formada por las ciudades de Zacatecas y Guadalupe, se encuentra ubicada en el Estado de Zacatecas, México (ver Fig. 1.1). La mancha urbana tiene una extensión territorial aproximada de 1,411 km2 y cuenta con una población estimada en 1995 de 200,261 habitantes14.
13 “Ley de Aguas Nacionales y su Reglamento” Título 7º, art. 86 14 “Ingeniería Básica y Diseño Conceptual de Alternativas para el Saneamiento de la
Conurbación Zacatecas-Guadalupe”; FCH Consultores y Constructores, S.A. de C.V. Noviembre de 1994; Tomo I, pág. 118.
Figura 1.1 Ubicación Geográfica
El padrón de usuarios del servicio de agua potable reporta una cobertura aproximada del 91% de la población. La cobertura del servicio de alcantarillado es aproximadamente del 85%.15
Por los accidentes naturales del terreno donde se encuentra asentada la conurbación, el 20% del gasto total de la ciudad de Zacatecas (agua pluvial y drenaje sanitario) escurre por la cuenca del arroyo Hacienditas, el cual cuenta con la planta de tratamiento de aguas residuales “El Orito”. El 80% restante del efluente de Zacatecas y el 100% del de Guadalupe tienen como drenaje natural el arroyo La Plata. (Ver Fig. 1.2)
15 Síntesis ejecutiva del “Plan maestro para el mejoramiento de agua potable y
alcantarillado de Zacatecas”. Marzo de 1993. CNA
ZACATECAS / GUADALUPE
MUNICIPIOS DEZACATECAS Y GUADALUPE
MÉXICO
ESTADO DEZACATECAS
“Puente delámina”
lagunaLa Zacatecana
Área de la conurbaciónZacatecas/Guadalupe
arroyoLa Plata
arroyoHacienditas
comunidadBracho
4 km8 km
N
Punto de aforo
Figura 1.2 Conurbación Zacatecas - Guadalupe y curso del Arroyo La Plata
El arroyo La Plata tiene su origen en la comunidad Bracho, al norte y aguas arriba de la ciudad de Zacatecas. En su origen está seco y su caudal proviene únicamente del agua residual que la conurbación Zacatecas-Guadalupe vierte en él, además de las precipitaciones pluviales que de manera natural fluyen por su cauce en la temporada de lluvias.
La precipitación pluvial que afecta el gasto del arroyo, se presenta en los meses de junio a septiembre. En el anexo 1 se muestran los datos estadísticos de un año representativo del comportamiento pluvial de la zona.
El análisis realizado por F.C.H. Consultores y Constructores16 muestra que la precipitación pluvial realiza un efecto diluyente, por lo que durante los períodos de lluvia no será necesario tratar toda el agua residual. En el capítulo 2 se muestra como los sistemas de tratamiento soportarán “picos” de precipitaciones pluviales. Además se especifica qué tratamiento se le dará al gasto en períodos de lluvias. Zacatecas presenta una precipitación pluvial media anual de 510 mm.
El arroyo tiene un gasto horario medio de 505 litros por segundo (lps), sin considerar precipitaciones pluviales. Este aforo fue realizado en el punto señalado con la estrella en la figura 1.2. Los gastos mínimo y máximo del arroyo son de 395 y 674 lps respectivamente17.
El arroyo está embovedado en su trayecto bajo la zona conurbada, en una distancia aproximada de 8 km; aparece al aire libre a la altura del puente llamado “de lámina”, ubicado sobre la carretera a Cuauhtémoc a un kilómetro del entronque con la carretera a Aguascalientes, llegando hasta una compuerta que desvía su curso natural a la laguna La Zacatecana, donde el gasto se agota por infiltración y evaporación.
La ubicación geográfica, el origen y trayecto del arroyo, así como su gasto o caudal, son los datos que permiten ubicar la escena en la que se desarrolla el estudio. Los factores antes mencionados servirán para acotar el área que representa la situación actual.
16 “Ingeniería Básica y Diseño Conceptual de Alternativas para el Saneamiento de la
Conurbación Zacatecas-Guadalupe”; FCH Consultores y Constructores noviembre de 1994; Tomo I, pág. 76.
17 FCH Consultores y Constructores S.A. de C.V., Ingeniería Básica y Diseño Conceptual de Alternativas para el Saneamiento de la Conurbación Zacatecas - Guadalupe, Noviembre de 1994, Tomo II, pág. 28.
CAPÍTULO II
ANÁLISIS PARA EL ORGANISMO OPERADOR
En el presente capítulo se describe la situación qu e enfrenta el organismo operador, el análisis de costos de las alternativas de saneamien to y se sugiere un esquema básico de
tarificación para internalizar el costo de saneamie nto a los usuarios.
2.1 Marco legal
La JIAPAZ, organismo responsable del manejo y disposición final del drenaje, debe atender la normatividad que lo obliga a pagar por la descarga del agua residual que se produce en la zona conurbada Zacatecas - Guadalupe al arroyo La Plata. La legislación relativa a esta situación está contenida en su totalidad en el anexo 2. En el presente apartado se hará un análisis de la misma.
La Ley Federal de Derechos en Materia de Agua señala en su artículo 276 que: “Están obligados a pagar por el derecho por uso o aprovechamiento de bienes del dominio público de la Nación como cuerpos receptores de las descargas de aguas residuales, las personas físicas o morales que descarguen en forma permanente, intermitente o fortuita aguas residuales en ríos, cuencas, cauces, vasos, aguas marinas y demás depósitos o corrientes de agua”, es decir, JIAPAZ se ve obligado por la legislación a pagar una cuota a la CNA por descargar aguas residuales al cuerpo receptor, en este caso, el Arroyo La Plata.
El artículo 277 de la Ley Federal de Derechos en Materia de Agua señala que: “Para los efectos de la presente ley se consideran: Aguas residuales: los líquidos de composición variada provenientes de los usos domésticos, agropecuarios, industrial, comercial, de servicio o de cualquier otro uso...”
La fórmula para calcular el costo de la cuota por derecho federal de descarga, toma en cuenta únicamente las cantidades de DQO y SST que sobrepasan a lo permitido por las condiciones particulares de descarga de la siguiente manera:
C = aV + bDQO + cSST
Donde:
C = Cuota por derecho federal de descarga ($).
a,b,c = Coeficientes determinados por CNA de acuerdo a la zona geográfica18.
V = Volumen de las aguas residuales (m3).
DQO 19 = Demanda Química de Oxígeno anual (Kgs.).
SST 20 = Sólidos Suspendidos Totales anuales (Kgs.).
Los indicadores presentados en la tabla 2.1, son los que CNA utiliza para fijar la cuota federal por derecho de descarga, este derecho es un cobro por descargar aguas residuales no tratadas. El cobro por derecho federal de descarga, no considera indicadores bacteriológicos.
Tabla 2.1 Indicadores para f i jac ión de la cuota federa l
18 “Ley Federal de Derechos en Materia de Agua” CNA. 1995. Págs. 29, 40 - 42. 19 DQO: Demanda Química de Oxígeno. Es una medida de control de la calidad del
agua, que corresponde a la cantidad de oxígeno necesaria para oxidar la materia presente en el agua por medio de un oxidante fuerte en un medio ácido.
20 SST: Sólidos Suspendidos Totales. Es la medida de control de calidad de agua, que corresponde al contenido de partículas orgánicas o inorgánicas suspendidas en el agua.
Parámetro
Unidades
Agua Residual Cruda
(situación actual)
Condiciones Particulares de
Descarga (normatividad)
Diferencial
Base de Cobro
DQO TOTAL mg/l 189.3 180 9.3
SST mg/l 142 75 67
Actualmente las composiciones de contaminantes del arroyo La Plata sobrepasan los límites fijados por CNA, quién como medida de apoyo únicamente cobra a JIAPAZ por el concepto de volumen.
Con los datos históricos proporcionados por la gerencia de administración del agua de CNA,21 se realizaron para el arroyo La Plata los siguientes cálculos :
Volumen anual de descarga = 10’528,584 m3
a = $ 1.1511 / m3
De esta forma el costo de la cuota anual por derecho de descarga de aguas residuales, en pesos constantes de noviembre de 1995, es de $ 12’119,453. Es importante recalcar que actualmente la CNA no toma en cuenta los factores DQO y SST para el cálculo de la cuota a fin de aminorar la carga económica que significa el pago de la cuota.
JIAPAZ tiene actualmente una deuda con CNA por el costo no cubierto de la cuota por derecho federal de descarga al arroyo La Plata que asciende a $10’722,309. Basándose en la ley, si JIAPAZ tomara medidas para mejorar la calidad del agua residual que vierte al arroyo, CNA condonaría la deuda del organismo22. Lo anterior como incentivo para la ejecución y operación de un proyecto de saneamiento.
Adicionalmente al pago de la cuota, existe otro concepto que JIAPAZ debe considerar.
En diciembre de 1992 se publicó la Ley de Aguas Nacionales con disposiciones que entrarán en vigor a partir de 1997. Esta Ley contiene en su título décimo lo referente a infracciones, sanciones y recursos, por lo que se citará textualmente algunas fracciones de sus artículos que sirven de base para calcular la multa a la que se hacen acreedores todos aquellos que violan las disposiciones federales en la materia.
En el artículo 119 la Ley menciona todas las faltas que sancionará, siendo las que atañen directamente al proyecto las siguientes: “... Descargar en forma permanente, intermitente o fortuita aguas residuales en contravención a lo dispuesto en la presente ley en cuerpos receptores que sean bienes nacionales o en otros terrenos cuando puedan contaminar el subsuelo o el acuífero, sin perjuicio de las sanciones que fijen las disposiciones sanitarias y de equilibrio ecológico y protección al ambiente....Explotar, usar o aprovechar aguas nacionales residuales sin cumplir con las normas oficiales mexicanas en materia de calidad y condiciones particulares establecidas para tal efecto...No instalar los dispositivos necesarios para el registro o medición de la cantidad y calidad de aguas, en los términos que establece esta ley, su reglamento y demás disposiciones aplicables...Incurrir en cualquier otra violación a los preceptos de esta ley y su reglamento, distinta de las anteriores.”
En el artículo 120 la ley especifica la manera en que sancionará las faltas: “...las faltas serán sancionadas con multas que serán equivalentes a los siguientes días de salario mínimo general vigente en el área geográfica y en el momento en que se cometa la infracción: 1. 50
21 “Estado de adeudo por concepto de derecho por descarga de aguas residuales de
JIAPAZ en el estado de Zacatecas”, CNA, enero de 1996. 22 Artículo 282, Ley Federal de Derechos en Materia de Agua. CNA. 1995. Título II,
pág. 46.
a 500, en el caso de violación a las fracciones VI, XI, XV y XVIII; 2. 100 a 1,000, en el caso de violación a las fracciones II, III, IV, VII, X, XVI, y XVII; 3. 500 a10,000, en el caso de violación a las fracciones I, V, VIII, IX, XII y XIV...”23
Finalmente, en el artículo 121 se aclara que: “el monto se fijará tomando en cuenta las siguientes consideraciones: I. La gravedad de la falta; II. Las condiciones económicas del infractor; III. La reincidencia.... si una vez vencido el plazo concedido por la autoridad para subsanar la o las infracciones que se hubieren cometido, resultare que dicha infracción o infracciones aún subsisten, podrán imponerse multas por cada día que transcurra sin obedecer el mandato, sin que el total de multas exceda del monto máximo permitido conforme al artículo anterior...”
En resumen:
• El art. 119 describe las faltas en las que se puede incurrir
• El art. 120 especifica el monto de la sanción
• El art. 121 aclara que sancionará la reincidencia y delimita el tope máximo de la multa.
Al no construirse la planta se opta por violar la normatividad de manera permanente. La reincidencia hace que la multa sea la máxima, es decir, 10,000 días de salario mínimo general vigente, que para la zona del proyecto es de $15.44 diarios.24
Por lo tanto, el monto anual por concepto de la multa sería de: $154,400.00.
El artículo 122 de la Ley de Aguas Nacionales, especifica que en caso de reincidencia en alguna de las faltas, la CNA puede: “...imponer adicionalmente la clausura temporal o definitiva, parcial o total de los pozos y de las obras o tomas para la extracción o aprovechamiento de aguas nacionales...”, es decir, JIAPAZ no puede optar por descargar agua residual al arroyo La Plata de manera indefinida y pagar la cuota y la multa. La normatividad aquí presentada obliga a JIAPAZ a realizar un proyecto de inversión para el tratamiento de las aguas residuales.
2.2 Descripción técnica de las alternativas
Por la necesidad de diseñar alternativas de solución que permitieran evitar el pago de la cuota y la multa, y así evitar la clausura por descarga al arroyo La Plata, se concursó el estudio de “Ingeniería básica y diseño conceptual de alternativas de saneamiento de la conurbación Zacatecas-Guadalupe”, ganado por FCH Consultores y Constructores, y en el que se presentan tres alternativas para el tratamiento de las aguas residuales.
Las tres alternativas fueron calculadas para cumplir con las condiciones particulares de descarga fijadas por CNA25, como lo muestra el resultado de las pruebas de tratabilidad realizadas al Agua Residual Cruda26(ARC) del arroyo La Plata, reflejadas en la tabla 2.2.
Además, las tres alternativas tratarán el 100% de las aguas residuales, en otras palabras, tendrán beneficios idénticos. Por lo que se determinará cual de las tres alternativas es la de mínimo costo.
23 En el anexo 2 se presenta el artículo con todas sus fracciones. 24 Banco de México. Pesos de noviembre de 1995. 25 ”Condiciones específicas para el permiso de descarga pública urbana de
Zacatecas-Guadalupe.” ; CNA; Gerencia Técnica; Zacatecas; Noviembre de 1994 26 “Ingeniería Básica y Diseño Conceptual de Alternativas para el Saneamiento de la
Conurbación Zacatecas-Guadalupe”; FCH Consultores y Constructores, noviembre de 1994; Tomo II, págs. 82-126.
Tabla 2.2 Condiciones particulares de descarga y pruebas de tratabilidad.
Parámetro
Unidades
Agua Residual Cruda
(situación actual)
Resultados (calidad del efluente que
se espera obtener)
Condiciones Particulares de
Descarga (concentración instantánea)
DBO5 Total mg/l 110 9.8 75
DBO5 Sol mg/l 20.1 2.0 40
DQO Total mg/l 189.3 145.6 180
Grasas y Aceites mg/l 105.6 15.4 15
Detergentes mg/l 13.2 0.33 8
NNH4 mg/l 22.3 < 0.05 15
N Org mg/l 8.3 3.4 27
N Tot mg/l 30.6 3.4 42
PO4 Tot mg/l 4.9 10.9
Temperatura Unidades 30
pH 6.72 6.96 8.5>DE>6.5
Conductividad umho 794 483 2000
Sólidos Totales mg/l 712 736
SST mg/l 142 4 75
Sól. Sedimentados mg/l 0.7 0 1.5
Coliformes Totales NMP/l00 ml 36 X 106 900 1000
Coliformes Fecales NMP/100 ml 36 X 10 6 900 200
Huevos de Helminto ORG/l 2.0
Arsénico mg/l 0.04 < 0.1 0.75
Cadmio mg/l < 0.002 < 0.002 0.075
Cromo Hexavalente mg/l < 0.002 < 0.002 1.0
Níquel mg/l < 0.002 < 0.002 1.5
Plomo mg/l < 0.1 < 0.1 2.0
Estos resultados únicamente son producto de la reducción de contaminantes obtenida por los reactores biológicos. Después del reactor, el sedimentador removerá hasta en un 70 % las grasas y aceites para lograr así cumplir con la norma.
De la misma manera, al pasar el afluente por la cámara de cloración los coliformes totales, se reducirán hasta 100 nmp27/100 ml.
Con las consideraciones anteriores, se puede observar en la tabla anterior, que se cumplirá con todos los parámetros establecidos por la CNA.
27 nmp = número más probable
Todas las alternativas comienzan tratando la misma cantidad promedio de aguas residuales. Con el paso del tiempo y dependiendo de la tecnología empleada, llegan a tratar un “volumen promedio de operación” mayor que el inicial.
Las tres alternativas pueden reducir el consumo de energía eléctrica dependiendo de la tecnología, así como de las condiciones y estrategias de operación que se empleen.
Por otra parte, cuando la precipitación pluvial hace que el gasto del arroyo sea mayor a 1,000 lps, se considera que el agua residual está lo suficientemente diluida para únicamente recibir un “pretratamiento” (rejillas gruesas y delgadas, y desarenación) y posteriormente la desinfección con cloro. Esto se hará mediante la construcción de un “by-pass” en el sistema de tratamiento.
Evitar el tratamiento del gasto del arroyo cuando existe precipitación pluvial se hace con dos propósitos:
1. No “lavar” los reactores biológicos debido a la baja carga orgánica del influente.
2. No tener “cortocircuitos” hidráulicos por sobrepasar los volúmenes de diseño de los sistemas.
En el anexo 3 se incluye la descripción a detalle de las tres alternativas. En este apartado se hará mención de los conceptos más relevantes de cada una.
Alternativa 1: Sistema de tratamiento de aguas residuales a base de lagunas
aireadas.
Alternativa 2: Sistema de tratamiento de aguas residuales del tipo convencional
con aireación mecánica superficial.
Alternativa 3: Sistema de tratamiento de aguas residuales con aireación por medio
de burbuja fina.
Tabla 2.3 Alternat ivas de operac ión para los tres t ipos de p lantas (pesos de nov/95)
Alternativas 1 2 3
Volumen inicial a tratar (lps) 505 505 505
Volumen de operación (lps) 600 650 1000
Potencia (Kw) 1,438 1,336 1,379
Reducción en el consumo de energía28 20 % 20 % 50 %
Área considerada (Ha) 11.25 11.25 11.25
Inversión inicial ($) 25,290,996 35,100,953 57,906,741
2.3 Costos anuales equivalentes
Para realizar el análisis de costos se tomaron en cuenta los siguientes conceptos en cada una de las opciones :
• Inversiones anualizadas
• Costo de energía anual
• Costo de personal por año 28 Dato proporcionado por FCH Consultores y Constructores, S.A. de C.V.
• Costo anual de análisis de laboratorio
• Costo anual de consumibles: polímero y cloro
• Costos de mantenimiento
La suma de los conceptos anteriores compone el costo anual equivalente. A continuación se presenta la estimación de cada uno de los conceptos de costos relativos a la construcción y operación de la planta.
2.3.1 Inversiones anualizadas
Para calcular el monto anual por concepto de inversión, es necesario tener en valor presente todas las inversiones que se tengan contempladas en el horizonte del proyecto. En el presente trabajo los conceptos que integran el costo de inversión anualizado se dividen en: a) Inversión inicial y b) Reinversiones.
1. Inversión inicial
Como se mencionó, existen tres alternativas técnicas. Cada una de ellas requiere inversiones distintas. Aproximadamente el 50% de los equipos necesarios para construir las plantas de tratamiento, de acuerdo a las alternativas aquí presentadas, son bienes transables. La relación de bienes transables y no transables requeridos por el proyecto se ilustra en el anexo 4. La tabla 2.4 muestra el desglose de los conceptos que componen la inversión inicial.
Tabla 2.4 Conceptos y montos que componen la inversión inicial (pesos de nov/1995)
Alternat iva 1 Alternat iva 2 Alternat iva 3
Bienes Transablesa/ 10,854,699 14,106,350 18,356,624
Obra civilb/ 3,965,494 6,895,290 17,015,393
Subtotal 14,820,193 21,001,640 35,372,017
Impuesto 15% 2,223,029 3,150,246 5,305,802
Total 17,043,222 24,151,886 40,677,819
Inv. Inicial + 38%c/ 23,519,646 33,329,602 56,135,390
Terreno 550,000 550,000 550,000
Conducción 1,166,350 1,166,350 1,166,350
Alimentador 55,000 55,000 55,000
Inversión Inicial 25,290,996 35,100,952 57,906,740
Fuente: Elaboración propia con base en datos proporcionados por FCH Constructores y Consultores, S.A. de C.V.
a/ Tipo de cambio 7.76 (nov/95)
b/ Se consideró una inflación acumulada de nov-94 a nov-95 de 45.08% obtenido del INPP de la industria de la construcción, Banco de México.
c/ A los costos directos obtenidos del catálogo de conceptos se les incrementó en un 38% que corresponde a la utilidad, costos indirectos e imprevistos. Esta es una información proporcionada por FCH y confirmada con diferentes consultoras como un porcentaje generalmente aceptado. (Utilidad 12%, Costos indirectos 23%, Imprevistos 3%)
La tabla 2.4 presenta la inversión inicial requerida en pesos de noviembre de 1995, datos a los que se llegó tras reexpresar y complementar los datos presentados por FCH.
Para detallar esta información se incluye en el anexo 5 un cuadro con los precios a noviembre de 1994, que es la fecha en que la consultora entregó su estudio, y el método y las herramientas utilizadas para convertir las partidas en pesos de noviembre de 1995.
El concepto “Obra civil”, incluye la mano de obra y los insumos utilizados en la construcción civil del sistema; no se consideraron como transables el cemento, la varilla y todos los componentes necesarios para la construcción del sistema.
Las tres alternativas tienen diferentes capacidades hidráulicas. Se debe igualar las capacidades para poder hacer un comparativo. Las alternativas 1 y 2 tendrán ampliaciones para igualar la capacidad de la alternativa 3.29
2. Reinversiones
La alternativa 1 tratará un gasto promedio de operación de 600 lps; la alternativa 2 tratará un gasto promedio de 650 lps y la alternativa 3 un gasto de 1,000 lps.
Para compararlas se considera un gasto de referencia de la alternativa 3 de 1,000 lps de agua residual tratada. Se deberán efectuar inversiones de ampliación en las alternativas 1 y 2. El costo de reinversión en ampliación fue proporcionado por FCH Consultores y Constructores S.A. de C.V.
El objetivo del presente apartado es mostrar el momento óptimo en que se deben realizar estas inversiones. El cuál estará dado en aquel momento en que la concentración de cualquiera de los contaminantes del afluente de las alternativas, sobrepase las condiciones particulares de descarga del arroyo La Plata (partiendo del supuesto de considerar como composición del afluente, los resultados mostrados por las pruebas de tratabilidad).
Al comparar los resultados de las pruebas de tratabilidad contra las condiciones particulares de descarga (ver tabla 2.2), se observa que en todos los parámetros, la concentración de los resultados de las pruebas de tratabilidad, es menor que el de las condiciones particulares de descarga.
El presente análisis considera que al llegar al límite de capacidad hidráulica (600 lps alternativa 1 y 650 lps alternativa 2), el excedente se derivará mediante un by-pass, conduciéndolo por un sistema de rejillas, para después juntarlo con el resto del gasto, antes de la cámara de cloración.
En otras palabras se mezcla el agua tratada en el reactor con el excedente derivado, como se muestra en las gráficas del anexo 3. Otra opción sería tratar todo el volumen dentro de la planta disminuyendo el tiempo de retención hidráulica y por consiguiente las concentraciones de salida variarían a medida de que el tiempo de retención hidráulico disminuyera. Por no contar con datos que muestren el comportamiento de las concentraciones de los contaminantes del efluente, se utilizará el sistema de dilución antes descrito.
a) Alternativa 1
Las siguientes gráficas muestran la concentración de los contaminantes a lo largo del tiempo del efluente diluido. Unicamente se muestran los parámetros en los que se sobrepasan las condiciones particulares de descarga (CPD),
29 Dato proporcionado por FCH Consultores y Constructores, S.A. de C.V..
existen indicadores que nunca rebasarán las mismas, debido a que el agua residual cruda tiene concentraciones inferiores a las CPD.
En el anexo 6 se presenta gráficamente el análisis cronológico del cambio de concentración de todos los parámetros de control.
Figura 2.2 Proyección de Demanda Química de Oxígeno (D.Q.O.)
Figura 2.3 Proyección de Sólidos Suspendidos Totales (S.S.T.)
Figura 2.4 Proyección de Demanda Biológica de Oxígeno (D.B.O.)
En el año 2047, las concentraciones del efluente de la alternativa 1, sobrepasarán a las condiciones particulares de descarga.
Considerando un año para la construcción de la ampliación de la planta la inversión se debe realizar en el año 2046.
Por tratarse de datos de laboratorio puede ser que el criterio utilizado no sea rigurosamente exacto, para efecto de evaluación, se considerará que la
0.000
50.000
100.000
150.000
200.000
2007
2012
2017
2022
2027
2032
2037
2042
2047
2052
2057
2062
2067
2072
2077
2082
2087
2092
2097
AÑO
CO
NC
. D.Q
.O (
mg/
l)
0.000
50.000
100.000
150.000
2008
2013
2018
2023
2028
2033
2038
2043
2048
2053
2058
2063
2068
2073
2078
2083
2088
2093
2098
AÑO
CO
NC
. S.S
.T(m
g/l)
0.000
20.000
40.000
60.000
80.000
100.000
2007
2013
2019
2025
2031
2037
2043
2049
2055
2061
2067
2073
2079
2085
2091
2097
AÑO
CO
NC
. D.B
.O 5
(m
g/l)
inversión en ampliación para la alternativa 1 se realizará al final del horizonte de evaluación (en el año 2015).
b) Alternativa 2
Haciendo un análisis similar para la alternativa 2, resultan las siguientes gráficas:
Figura 2.5 Proyección de Demanda Química de Oxígeno (D.Q.O.)
Figura 2.6 Proyección de Sólidos Suspendidos Totales (S.S.T.)
Figura 2.7 Proyección de Demanda Biológica de Oxígeno (D.B.O.)
En el año 2057, las concentraciones del efluente de la alternativa 2, sobrepasarán a las condiciones particulares de descarga (para la proyección del volumen ver anexo 7), por lo que la cuota federal por derecho de descarga en pesos de noviembre de 1995 será de:
Cuota de descarga = (43,514,165 m3/año)($1.1511/m3)
Cuota de descarga = $50,089,155
0.000
50.000
100.000
150.000
200.000
2014
2019
2024
2029
2034
2039
2044
2049
2054
2059
2064
2069
2074
2079
2084
2089
2094
2099
AÑO
CO
NC
. D.Q
.O. (
mg/
l)
020406080
100120
2014
2019
2024
2029
2034
2039
2044
2049
2054
2059
2064
2069
2074
2079
2084
2089
2094
2099
AÑO
CO
NC
. S.S
.T. (
mg/
l)
0.000
20.000
40.000
60.000
80.000
100.000
2014
2019
2024
2029
2034
2039
2044
2049
2054
2059
2064
2069
2074
2079
2084
2089
2094
2099
AÑO
CO
NC
. D.B
.O. (
mg/
l)
Considerando un año para la construcción de la ampliación de la planta la inversión se debe realizar en el año 2056.
Para efectos de evaluación se considera que la inversión en ampliación se realizará en el año 2015.
3. Cálculo de la invers ión anual izada
Las tres alternativas (con las ampliaciones realizadas) podrán tratar 1,000 lps como gasto promedio de operación. Para efecto de evaluación se consideran perpetuidades de vida útil de las tres alternativas.
Tabla 2.5 Costos de inversiones anuales (pesos nov/95)
Alt VAC (1996)
(Valor actual de costos)
C. Inv. Anual
1 24,180,004 2,693,220
2 31,769,076 3,538,507
3 50,584,733 5,634,235
Fuente: Información proporc ionada por FCH Consultores y Construc tores , S.A. de C.V.
Las anualidades de la inversión mostradas en la tabla 2.5 se estimaron de la siguiente manera:
Las tres alternativas tienen inversiones iniciales en tiempo 0 (1996), para las alternativas 1 y 2 se utilizan los momentos óptimos para realizar las ampliaciones en el año 2015.
Las inversiones en ampliación fueron traídas a valor presente y se sumaron a la inversión inicial. Se amortizaron a 20 años (hasta el año 2015).
La tasa de descuento se obtuvo como un promedio de la tasa líder mensual para los años de 1994 y 199530.
Tabla 2.6 Montos de inversión inicial (pesos nov/95)
Alt Tasa I. Inicial Reinversión
1 0.1108 22,223,216 17,778,573
2 0.1108 30,753,613 9,226,084
3 0.1108 50,584,733 0
Fuente: Información proporc ionada por FCH Consultores y Construc tores , S.A. de C.V.
2.3.2 Costo anual de energía
La energía eléctrica es un concepto de costos que se clasifica como variable. Para la estimación del costo anual de la energía se solicitó la tarifa a la Comisión Federal de Electricidad (CFE) del estado de Zacatecas; la tarifa es asignada en función de la potencia. Los requerimientos de potencia de las alternativas se muestran en la tabla 2.7.
Tabla 2.7 Requerimientos de potencia de las tres alternativas técnicas de la planta de tratamiento.
30 INPP Industria de la construcción. Banco de México. Noviembre de 1995.
Alternativa Requerimientos de Potencia
HP KW31
1 1,797 1,438
2 1,670 1,336
3 1,724 1,379
Fuente: FCH Consultores y Constructores, S.A. de C.V.
La CFE ha hecho una regionalización de su servicio, correspondiendo al proyecto recibir tarificación dentro de la zona sur. Las tarifas se clasifican por su uso (de uso específico y de uso general) y por la cantidad de potencia demandada por el cliente.
Según los requerimientos de potencia mostrados en la tabla 2.7, la tarifa que pagará el operador de la planta es la H-M: “Servicio general en media tensión (mayor de 1KV y hasta 35 KV) con demanda de 1,000 KW o más”.
La tarifa se calcula tomando en cuenta diferentes conceptos, para cada uno de los cuales existe un factor (en $) preestablecido :
i. Demanda máxima (cantidad máxima de KW que podría demandar el proyecto en un momento dado).
ii. Ajuste por combustible.(calculado sobre la cantidad mensual de KW-hora demandados)
iii. KW-hora punta (cobro por KW-hora consumido de las 18 a las 22 horas).
iv. KW-hora base (cobro por KW-hora consumido de las 0 a las 17 y de las 23 a las 0 horas).
v. Derecho de alumbrado público.
En la tabla 2.8 se muestra el cálculo del costo anual de la energía para las tres alternativas.
Tabla 2.8 Estimación del costo anual de la energía eléctrica para las tres alternativas técnicas de la planta tratadora de aguas residuales
Alternativa 1
KW Tar ifas $ Concepto
1,438 23.43 33,686 Demanda Máxima
1 ’035,072 0.04 44,570 Ajus te por combust ib le
172,512 0.20 33,698 kw/h punta
862,560 0.12 105,310 kw/h base
217,264 Subtotal
17,381 DAP (derecho de a lumb. púb.)
32,590 IVA
267,235 Tota l mensual
3 ’206,824 Costo anual de la energía
31 El factor de conversión de HP a KW es de 0.8
Alternat iva 2
KW Tar ifas $ Concepto
1,336 23.43 31,305 Demanda Máxima
961,920 0.04 41,420 Ajus te por combust ib le
160,320 0.20 31,317 kw/h punta
801,600 0.12 97,867 kw/h base
201,910 Subtotal
16,153 DAP (derecho de a lumb. púb.)
30,286 IVA
248,349 Tota l mensual
2 ’980,187 Costo anual de la energía
Alternat iva 3
KW Tar ifas $ Concepto
1,379 23.43 32,317 Demanda Máxima
993,024 0.04 42,760 Ajus te por combust ib le
165,504 0.20 32,330 kw/h punta
827,520 0.12 101,032 kw/h base
208,439 Subtotal
16,675 DAP (derecho de a lumb. púb.)
31,266 IVA
256,379 Tota l mensual
3 ’076,552 Costo anual de la energía
Fuente: CFE - Div is ión de Dis tr ibuc ión Baj ío
Cabe señalar que para obtener el costo anual equivalente de las alternativas 1 y 2 se consideró una reducción del 20% en el consumo de energía después de dos años de operación, y para la alternativa 3 se consideró una reducción del 50% después de dos años de operación.
Además se consideró un aumento anual en la energía de un 1 % con una tendencia de ajuste hacia el precio internacional de la energía que es de 4.8 centavos de dólar estadounidense por KW-hora.
2.3.3 Costo anual de personal
Las necesidades de personal de cada alternativa están en función de la complejidad de los procesos operativos. Las alternativas 2 y 3 requieren más operadores que la alternativa 1 (ver tabla 2.9). Cada una de las alternativas considera únicamente el personal indispensable para su operación.
Tabla 2.9 Estimación del costo anual de personal para las tres alternativas técnicas de la planta tratadora de aguas residuales (pesos de nov/95)
Alternativa 1
Personal Sal. Mensual ($) Sal. Anual ($)
1 Encargado 3,850 46,200
5 Operadores 1,155 114,345
1 Laboratorista 2,200 43,560
Total 204,105
Alternativa 2
Personal Sal. Mensual ($) Sal. Anual ($)
1 Encargado 4,730 56,760
6 Operadores 1,155 137,214
1 Laboratorista 2,200 43,560
Total 237,534
Alternativa 3
Personal Sal. Mensual ($) Sal. Anual ($)
1 Encargado 6,050 72,600
7 Operadores 1,155 160,083
1 Laboratorista 2,200 43,560
Total 276,243
Fuente: FCH Consultores y Constructores, S.A. de C.V.
Para el caso de los operadores y el Laboratorista se consideró un 65% adicional al salario mensual por concepto de prestaciones y para el cálculo de la anualidad equivalente se consideró además un crecimiento del 1% anual como resultado del crecimiento de la economía del país.
2.3.4 Costo anual de análisis de laboratorio
Los análisis de laboratorio se realizan de forma periódica durante la operación de las plantas.
Para las tres alternativas el costo de los análisis sería el mismo, ya que los análisis son independientes de las especificaciones tecnológicas de la planta.
Los costos anuales de laboratorio serían de $ 55,00032
2.3.5 Costo anual de consumibles: Polímero y Cloro
Los procesos de tratamiento de las tres alternativas consideradas requerirán de polímero y cloro para proporcionar una determinada calidad de agua, así como para espesar los lodos.
Los costos anuales de cloración se calculan utilizando un factor de $0.04 de cloro por metro cúbico33 de agua, considerándose un volumen a tratar inicial de 15’925,680
32 Dato proporcionado por Agua Industrial de Monterrey, Servicio de Usuarios; San
Nicolás de los Garza, N.L.; noviembre de 1995.
m3/año y un volumen promedio de operación de 18’921,600 m3 /año, los costos serán incrementales como se muestra en el anexo 7.
Es así que el costo anual equivalente estimado del cloro es: $ 743,274
Los costos anuales de polímero se estiman en base a una relación empírica que depende de los lodos generados. La planta necesitará aproximadamente 12 toneladas de polímero al año para espesar los lodos que se generarán. El kilogramo de polímero tiene un valor de $4 USD34. El detalle de los cálculos de la anualidad equivalente se encuentra en el anexo 7.
El costo anual equivalente de este concepto es de: $ 372,480
Se pueden agrupar ambas partidas en un concepto denominado “consumibles”.
El costo anual equivalente de consumibles es de: $ 1’115,754.
2.3.6 Costos de mantenimiento
El equipo susceptible a tener mantenimiento significativo, consiste en motores y equipo metal-mecánico de la marca Dorr-Oliver utilizado para bombeo principalmente. En el anexo 8 se muestra el detalle del equipo que será sustituido. El costo anualizado de mantenimiento es de : $ 220,412.95
2.3.7 Costo anual equivalente de la planta
El costo anual equivalente de la planta se compone por la suma de los conceptos presentados en las seis secciones anteriores y se muestra en la tabla 2.10.
Para las estimaciones de costos anuales de consumo de energía se consideran reducciones en consumo de energía como se especificó en el apartado correspondiente.
Tabla 2.10 Costo de operación anual para las tres a lternat ivas técnicas (pesos de nov/95)
ALT.
INVER. ANUAL.
COSTO DE
ENERGÍA
COSTO DE
PERSONAL
COSTO DE
ANÁLISIS
COSTO DE
POLIM.Y CLORO
COSTO DE
MANTTO.
COSTO ANUAL EQUIV.
VALOR ACTUAL
DE COSTOS
1 2,693,220
2,687,666
224,033 55,000 1,095,952
220,413 6,976,284
55,265,047
2 3,538,507
2,497,720
260,726 55,000 1,095,952
220,413 7,668,318
60,747,230
3 5,634,235
1,831,382
303,214 55,000 1,095,952
220,413 9,140,197
72,407,228
De la tabla 2.10 se puede concluir que la alternativa más conveniente para JIAPAZ, por ser la de menor costo es la alternativa número uno. El beneficio neto que obtendría el organismo operador debido a la construcción de la planta de tratamiento, sería evitar el pago de la cuota y la multa, lo cual asciende a $12,273,853, debido a que el costo de la construcción del proyecto debe ser internalizado a los usuarios generadores del agua residual vía tarificación.
33 Dato proporcionado por Agua Industrial del Poniente, Sta. Catarina N.L.; enero
de 1996 34 Ibid., pág. 35
2.4 Tarificación
El presente capítulo servirá como herramienta para determinar el monto de la cantidad atribuida a sanear el agua residual.
Si JIAPAZ decide realizar el proyecto, el costo del sistema de saneamiento sería internalizado a los usuarios del sistema de drenaje, mediante el pago de una cuota por saneamiento de aguas residuales. En este capítulo se presenta un análisis que puede servir como herramienta básica para determinar el cobro a realizar por este concepto.
En general la tarificación debe tener cuatro características:
• Eficiente : Debe estar basada en precios libres de distorsiones de mercado y fundamentada en un análisis marginal.
• Rentable : Debe cubrir los siguientes conceptos:
a) Costos fijos: inversiones, ampliaciones, sueldos y salarios, administrativos, impuestos.
b) Costos variables: costos de operación y mantenimiento.
c) Utilidad normal
• Simple : El usuario debe tener señales de consumo que le permitirán incrementar o reducir el monto de la tarifa en función de la producción de agua residual.
• Equitativa : Asegura que todos los usuarios cubran sus necesidades básicas
Para la estimación de la tarifa se hicieron las siguientes consideraciones:
• Para involucrar el programa de inversiones propuestas en el horizonte del proyecto, se realizará un análisis a largo plazo (TLP).
• El organismo operador del agua residual busca utilidad normal.
Los elementos considerados en el cálculo de la TLP son:
• Inversiones : se determinará el programa de inversiones (I), durante el horizonte del proyecto (t).
• Valores de rescate : el equipo desechado por mantenimiento y desgaste tiene un “valor de rescate” (V.R.) que se debe registrar en el momento en el que se realiza el remplazo (t).
• Costos de operación y mantenimiento (C.O.M) : propios de la operación de la planta son crecientes en el tiempo (t).
• Ingresos obtenidos de tarificar (I.T.) : Q*TLP
a) Cantidad de agua tratada (Q).
b) Precio resultante de la tarificación a largo plazo (TLP).
• Tasa de descuento (i), necesaria para mover todos los flujos a tiempo presente.
Cabe señalar que el cargo fijo quedaría por definir dependiendo de las necesidades que incurran directamente a la administración del sistema. (Contratación de personal auxiliar, gasto de energía, papelería).
De la segunda consideración se tiene:
0 = - Sumatoria de inversiones (It / (1+i)t )
- Sumatoria de costos de operación y mtto. (C.O.M./(1+i)t )
+ Sumatoria de valores de rescate. (V.R./ (1+i)t )
+ Sumatoria de ingresos por tarificar. ( TLP*Q/ (1+i)t)
Despejando:
TLP
l
i
C O M
i
V R
i
Q
i
tt t t
t
n
t
n
t
n
tt
n= ++
++
+
+
===
=
∑∑∑
∑
( )
. . .
( )
. .
( )
( )
1 1 1
1
111
1
Como resultado de la evaluación, la alternativa de menor costo fue la alternativa 1, por lo que los datos empleados serán de ésta.
Tabla 2.11 Valor Presente del Programa de Inversiones (pesos de nov/95)
Concepto $
VP de las inversiones35 $ 24,180,004
VP de los costos de operación y mantenimiento36 $ 33,929,770
VP de los valores de rescate37 $ 122,259
VP de la cantidad de agua tratada38 143,280,794 m3
TLP ($/ M3) $ 0.4047/m3
Como se puede observar en la tabla 2.11, de acuerdo a los cálculos realizados, el costo por metro cúbico que se debe cobrar es de : $ 0.4047/m3.
Considerando un consumo per cápita de agua potable de 135 l/diarios, una familia de 5 personas consumiría 675 l/diarios o aproximadamente 21 m3 de agua potable al mes.
Con un factor de 0.8 de relación entre el agua potable y el agua residual, una familia como la antes descrita desecharía 17 m3 aproximadamente de aguas residuales al mes. Lo que equivale a un costo adicional de $ 6.88/mes, lo cual representa un incremento del 31.9% respecto a la tarifa actual.
El presente estudio no considera subsidios focalizados que son necesarios para asegurar el consumo básico que deben tener todos los usuarios, de igual forma no se ha estipulado el cargo fijo por gastos fijos incurridos por el proceso administrativo del alcantarillado, por lo que el presente estudio solo puede considerarse como una herramienta de apoyo para la toma de decisiones.
35 Ver tabla 2.5 para inversión de la alternativa 1. 36 Se considera de la tabla 2.10, la alternativa 1, el costo anual equivalente menos la
inversión anualizada, esto traído a VP para un periodo de 20 años con una tasa de 11.08%.
37 Se consideró un valor de rescate de $1´000,000 al final del periodo (de 20 años) y se actualizó con la tasa de 11.08%.
38 Se obtiene un valor presente de los flujos anuales de ARC (anexo 6) con la misma tasa de 11.08%.
CAPÍTULO III
EVALUACIÓN SOCIAL
En este capítulo se estimará el monto que a la soci edad le cuesta el construir o no una planta de tratamiento de aguas residuales. Para la evaluación social del proyecto se debe definir la situación actual, optimizarla, definir l a situación con proyecto y finalmente hacer
la comparación entre la situación sin proyecto y co n proyecto.
Al realizar una evaluación social se deben considerar los precios sin distorsiones de todos los productos e insumos utilizados (como la tasa social de descuento, el tipo de cambio social, el precio social de la mano de obra, etc.); precios que permiten observar el efecto real que para el país tiene realizar el proyecto.
En primer lugar se describirán en este capítulo algunas consideraciones metodológicas utilizadas. Se identificarán los conceptos de beneficios y costos, y finalmente se obtendrán los efectos netos de la realización del proyecto.
3.1 Consideraciones metodológicas
Es conveniente definir la situación actual que prevalece en el área que se ha determinado estudiar, para poder hacer la identificación del problema. Existen características geográficas, demográficas, sociales y económicas que es necesario conocer para ubicar la problemática y poderla acotar en una situación específica. Entre menos general sea el problema identificado, más fácil será encontrar soluciones concretas para abordarlo.
Una vez que se ha identificado el problema, se debe buscar las soluciones posibles. Del análisis de todas las opciones generadas, nace la necesidad de evaluar cuál es la más factible en términos económicos. Esta evaluación económica pasa a ser el objetivo del estudio.
Al tener la evaluación económica como objetivo del trabajo, se debe decidir la manera en que se llevará a cabo dicha evaluación. Uno de los métodos que se puede utilizar es el análisis costo-beneficio.
El análisis costo-beneficio supone que para tomar la decisión de realizar o no alguna acción es necesario determinar y asignar valor del cambio en bienestar que se tendrá como consecuencia de la realización de un proyecto.
Para este análisis se consideran 3 etapas: identificación, cuantificación y valoración.
• La primera etapa consiste en identificar los cambios en el bienestar de la población influenciada que se tuvieron por la realización del proyecto.
• La cuantificación debe tener la capacidad de determinar la magnitud del cambio real que se tendrá al realizar la acción.
• La valoración clasifica el cambio como un beneficio o costo, y mide el valor de la respuesta de los individuos afectados por la acción realizada.
3.2 Optimización de la situación actual
Una consideración metodológica adicional para la realización de la evaluación socioeconómica es la optimización de la situación sin proyecto. Antes de iniciar un análisis que permita la valoración y la cuantificación de conceptos, se debe asegurar que se han agotado todas las posibilidades de mejorar el escenario actual. En algunas ocasiones se identifica un problema y se diseña todo un complejo y costoso sistema de inversión para solucionarlo, cuando en realidad sólo hacía falta corregir algunos procedimientos para solucionar el problema.
Cuando se busca solucionar el problema que ocasiona a una comunidad el que una zona urbana descargue agua residual doméstica a un arroyo natural que es aprovechado para la producción agrícola, debe analizarse si el sistema de agua potable y alcantarillado opera en condiciones óptimas, ya que dicho sistema es el “origen” del agua residual.
Hay que cuestionarse, entre otras cosas, si:
• ¿Existe una adecuada medición del gasto?
• ¿Cómo impactaría una actualización del padrón de usuarios al proyecto?
• ¿Es factible realizar mejoras en la infraestructura?
• ¿Es posible reducir el gasto de aguas residuales vía una adecuada tarificación y cobro del servicio de suministro de agua potable?
• ¿El agua de lluvias y el drenaje sanitario se colectan en un mismo sistema o existe la infraestructura para conducirlos separados?
• En caso de que el agua de lluvias y el drenaje sanitario sean captados en un solo sistema, ¿Es factible separarlos? ¿Cómo impactaría al proyecto la separación?
• ¿Puede sustituirse el uso de agua residual en la producción agrícola por agua suministrada de otra fuente?
El estudio de optimización de un sistema de agua potable y alcantarillado implica tomar acciones que reduzcan la generación de aguas residuales. Por ejemplo: una operación óptima en cuanto a suministro del sistema de agua potable incluye sistemas tarifarios y de cobro eficientes. Para el caso que se trata, se debe pensar en optimizar en primera instancia el sistema de agua potable de la conurbación Zacatecas-Guadalupe. La detección de fugas y tomas clandestinas llevan a una mejora en el sistema de cobros. Esto haría que la gente valorara más el disponer de agua y consecuentemente, disminuyera la generación de aguas residuales.
Con una medida como la anteriormente descrita, se reduciría el volumen del agua residual pero no el grado de concentración, por lo que para efectos de tratamiento el problema no disminuiría.
Esta medida, al igual que otras que ayudan a optimizar la operación del sistema, causa un cambio poco significativo para efectos del proyecto, por lo que el presente trabajo parte del supuesto de que todos los datos que se manejan, provienen de una situación óptima.
3.3 Situación actual optimizada
3.3.1 Producción agrícola
El arroyo La Plata tiene un área de influencia (Figura 3.1) que inicia cuando empieza su recorrido a cielo abierto, ya que a partir de ahí el agua residual se aprovecha para usos agrícolas y genera una serie de externalidades para los habitantes del área. Los límites naturales de los aprovechamientos agrícolas que se hacen del arroyo son:
Al oeste, en “el puente de lámina”, ya que a partir de ese punto el arroyo La Plata es aprovechado por los agricultores del lugar mediante la utilización de pequeños canales de riego. Antes del puente, el arroyo es conducido embovedado en terrenos que pertenecen a la zona urbana, lo que impide su aprovechamiento con fines agrícolas.
Figura 3.1 Área de influencia del proyecto.
Al norte, la zona agrícola que es atravesada por el arroyo La Plata está delimitada por la pendiente, coincidiendo con la ubicación de la carretera a Aguascalientes. El caudal de aguas residuales del arroyo La Plata agota su gasto en la comunidad de Santa Mónica por causas como aprovechamientos, evaporación, etc.
Al este, el área de influencia está limitada en forma natural por la laguna La Zacatecana, el “Cerro de la Cantera”, y por agotamiento.
Al sur, el nivel de gasto del arroyo permite regar terrenos agrícolas que se encuentran ubicados a 200 mts. aguas abajo del camino a la comunidad la Zacatecana.
El área anteriormente descrita tiene una extensión aproximada de 768 hectáreas, en las que existen 128 ejidatarios. De las 768 hectáreas que comprende el área de influencia, 260 son de riego, 281 son susceptibles de riego y 227 se destinan a otros usos39.
Históricamente, las hectáreas comprendidas dentro del área de influencia del proyecto han sido de uso agrícola. En 1993 se expide la norma oficial mexicana NOM-CCA-033 ECOL/1993, que “...establece las condiciones bacteriológicas para el uso de aguas residuales de origen urbano o municipal... en el riego de hortalizas y productos hortifrutícolas”; como el agua con que se regaba en esa zona no cumplía con la normatividad, se impidió que se continuara regando con ella. La norma NOM-CCA-033 entre otras cosas, establece mediante cuatro tipos de agua, la relación entre el número de coliformes contenidos en el agua de riego y los cultivos permitidos :
Tipo 1: La que contenga menos de 1,000 coliformes totales/100 ml y ningún huevo de helminto viable por litro de agua. Cultivos permitidos con el uso de este tipo de agua: Libre cultivo.
Tipo 2: La que contenga de 1 a 1,000 coliformes fecales/100 ml y cuando más un huevo viable de helminto por litro de agua. Cultivos permitidos con el uso de este tipo de agua: ajo, pepino, jitomate verde (o de cáscara), jícama, melón y sandía.
39 SAGAR, Delegación Zacatecas, Distrito de Desarrollo Rural 128. Padrón de
usuarios, febrero de 1995.
FIN DEEMBOVEDADO
LAGUNA LA ZACATECANA
CARRETERA A AGUASCALIENTES
COMUNIDADLA ZACATECANA
SANTA MÓNICA
N
CARRETERA A CUAUHTÉMOC, ZAC.
CERRO LA CANTERA
BRECHA A LA ZACATECANA
PUENTEDE LÁMINA
-AGUA RESIDUAL-ÁREA DE INFLUENCIA
SIMBOLOGÍA
Tipo 3: La que contenga de 1,001 a 100,000 coliformes fecales/100 ml. Cultivos permitidos con el uso de este tipo de agua: melón y sandía, siempre y cuando se utilice riego por surco.
Tipo 4: La que contenga más de 100,000 coliformes fecales/100 ml. Todas las hortalizas y productos hortifrutículas están prohibidos.
A partir de 1993, debido a la calidad del agua disponible, en el área de influencia se tiene permitido sembrar únicamente forraje (avena, cebada, alfalfa y granos), el cual se usa para autoconsumo (ganado local).
3.3.2 Salud
La calidad del agua empleada por los humanos directamente para su consumo ejerce un efecto sobre la salud. Existe una relación entre la contaminación del agua y una serie de padecimientos conocidos como enfermedades hídricas, cuya manifestación es del orden gastrointestinal. La mayoría de las infecciones de origen hídrico pueden transmitirse ingiriendo agua o alimentos contaminados por bacterias o virus entéricos o por contacto directo con aguas contaminadas.
Entre las principales enfermedades hídricas se tienen:
• La gastroenteritis infecciosa
• Amibiasis
• Parasitosis intestinal
• Hepatitis viral
• Salmonelosis
• Tifoidea
• Conjuntivitis
• Paratifoidea y algunos padecimientos de la piel como la Piodermis.
De acuerdo con estadísticas de la Secretaría de Salud en México40, la gastroenteritis y otras enfermedades diarréicas, son causantes de que aumente la morbilidad de la población en lo general y pueden ser causantes de mortalidad de los lactantes.
Las enfermedades llamadas hídricas son parte de una serie de padecimientos que son causados por múltiples factores. No se puede afirmar que sólo la interacción con el agua residual causa estas enfermedades, existen factores socioculturales que inciden en la morbilidad, tales como el nivel de educación, el nivel de ingreso, el tipo de vivienda y los servicios públicos disponibles (agua potable, drenaje, alcantarillado), pero ante la imposibilidad de aislar la proporción de cada uno de los causales, se mencionan todos los costos de salud del área que tienen contacto con agua residual, para luego compararla con una simulación de situación con proyecto.
Actualmente, la población afectada por el paso del agua residual presenta una incidencia poco significativa (en términos porcentuales) de enfermedades
40 “Descontaminación de la cuenca del río San Juan y sus afluentes en el estado de
Nuevo León”, mayo 13 de 1988. SEDUE, SSA, Sistemas Productivos Agrox.
llamadas hídricas. En el apartado de cuantificación se presentan las estadísticas de salud correspondientes al área de influencia.
3.4 Identificación, cuantificación y valoración de beneficios y costos
3.4.1 Identificación de beneficios y costos
Es necesario identificar todos los efectos que causa el uso de agua residual. Si el agua se aprovecha para la producción agrícola, es necesario identificar el impacto que tiene en la generación de riqueza vía producción; si hay personas que tienen contacto directo con el agua residual, es necesario ver el efecto en la salud de las mismas causado por la interacción con el agua residual. También se debe identificar los efectos intangibles que puedan existir.
La situación actual está determinada por la condición bacteriológica del agua residual vertida al arroyo La Plata. Dicha condición genera consecuencias tales como:
• El agua es utilizada para actividades agrícolas y limita los beneficios de la producción, pues por su calidad sólo puede utilizarse en cultivos forrajeros.
La legislación existente en materia de uso y disposición del agua residual clasifica el agua residual en cuatro tipos en función de sus condiciones físico-químicas y bacteriológicas; cada tipo de agua permite sembrar sólo un número limitado de productos.
El ingreso por producción agrícola está en función de las condiciones del agua disponible. Al realizar un proyecto que mejore la calidad del agua que se emplea en el riego, se tendrá en consecuencia la capacidad para sembrar cultivos más rentables. La diferencia entre los efectos netos de las situaciones sin y con proyecto dará el beneficio neto que en materia de producción agrícola se tendrá en el país con la realización de la inversión.
• Existen efectos nocivos para la salud de quienes se ven obligados a interactuar con el agua residual.
El agua residual es una de las causas de aumento de morbilidad en las poblaciones (además de los factores sociales, culturales y económicos que inciden en la transmisión de enfermedades). Se debe considerar el impacto económico para el país en daños a la salud que posiblemente ocasiona el agua residual.
• Se debe realizar una acción de saneamiento del arroyo La Plata, en específico se debe construir una planta tratadora de agua residual.
La construcción de un proyecto de saneamiento representa el costo contra el que se comparará el beneficio neto de la realización del proyecto.
• Los beneficios intangibles, tales como la mejora del aspecto del lugar y la desaparición de malos olores, entre otros, deben ser considerados dentro del análisis, si son relevantes.
Es conveniente mencionar que los costos que se le atribuyen al organismo operador por concepto de pago de derecho de descarga, pierden significado en la evaluación social. Si el organismo operador paga una cuota a la federación, esto tiene sólo efectos redistributivos; el país no se enriquece ni se empobrece con esta transacción, los recursos sólo se transfieren de la zona del proyecto a otra parte del país que la federación considere pertinente, esto no es un efecto real.
3.4.2 Cuantificación y valoración de beneficios y costos
1. Producción agrícola
a) Situación sin proyecto
En la tabla 3.1 se presentan las características actuales acerca de los tipos de cultivos y el número de hectáreas que se cosecharon en 1995. Se tiene la información más reciente en cuanto a precio medio rural y el costo de producción por hectárea.
Tabla 3.1 Resumen de la situación sin proyecto (producción) en el área de influencia (pesos de nov/95)
Cultivo Ciclo Agrícola
Superficie Has.
Valor de la Producción
Costo de Producción
Ingreso Neto
Maíz P.V.a/ 124 473,587.91 564,518.06 -90,930.14
Frijol P.V. 72 1,150,928.88 313,832.54 837,096.34
Avena F. P.V. 64 955,678.75 221,172.73 734,506.02
Avena F. O.I.b/ 43 642,096.66 148,600.43 493,496.23
Alfalfa O.I. 4 124,648.67 21,090.94 103,557.73
BENEFICIO NETO DE LA PRODUCCIÓN = $2,077,726.17
Fuente: SAGAR, Delegación Estatal de Zacatecas, Distrito de Desarrollo Rural 182, Zacatecas.
a/ Ciclo primavera - verano
b/ Ciclo otoño - invierno
La tabla 3.1 muestra de manera gráfica un panorama de lo que actualmente ocurre en materia de producción agrícola en el área de influencia del arroyo La Plata.
b) Situación con proyecto
La situación con proyecto tiene efecto en el rubro de producción agrícola. Al tener una mejor calidad de agua, los ejidatarios estarán posibilitados por la normatividad para cultivar hortalizas, las cuales son más rentables que los cultivos forrajeros.
Las condiciones bacteriológicas del agua residual han obligado a que los productores agrícolas de la zona se dediquen exclusivamente al cultivo de forrajes. Si el proyecto les diera la capacidad de sembrar productos como zanahoria, chile, cebolla, etc., obtendrían un beneficio por producir, mayor al que actualmente perciben.
Para obtener el ingreso neto de la producción para la situación con proyecto, se debe suponer un escenario basado en las siguientes consideraciones:
• Se supone que se cambia al cultivo más rentable desde el punto de vista privado (ver anexo 10).
• La elección de los nuevos cultivos se basa también en lo que se produce en la zona aledaña al área de influencia (Zoquite y Tacoaleche), así como a productos que son técnicamente factibles de realizarse en dicha área.
• Se siembra el mismo número de hectáreas utilizadas actualmente, agregando hectáreas de acuerdo al aumento natural del gasto de agua residual disponible.
La simulación de cambio de cultivos se hace considerando que el 85 por ciento de las hectáreas cambian progresivamente a cultivos de hortalizas (10% anual, en un período de 8 años) y el resto sigue con el cultivo tradicional.
Con estas premisas, se puede hacer una estimación del ingreso que se tendría al cambiar a cultivos más rentables debido a la mejora de las condiciones bacteriológicas del agua disponible para riego. La estimación se hizo aproximando los costos y los precios sociales de la producción; el detalle del cálculo se muestra en el anexo 9.
En la tabla 3.2 se presenta el escenario de cultivos que se sembrarán:
Tabla 3.2 Resumen de la situación con proyecto (producción) en el área de influenciaa/ (pesos de nov/95)
Cultivo Ciclo Agrícola
Superficie Has.
Valor de la Producción
Costo de Producción
Ingreso Neto
Papa P.V. 130 6,096,745.70
514,978.25 5,581,767.45
Maíz P.V. 62 268,366.48 282,259.03 (13,892.54)
Frijol P.V. 36 612,196.21 156,916.27 455,279.94
Avena F. P.V. 32 477,839.37 110,586.37 367,253.01
Papa O.I. 24 1,102,104.03
93,092.22 1,009,011.81
Avena F.. O.I. 22 321,048.33 72,572.30 248,476.03
Alfalfa O.I. 2 62,324.33 10,545.47 51,778.87
BENEFICIO NETO DE LA PRODUCCION = 7,697,946.64
Fuente: SAGAR, Delegación Estatal de Zacatecas, Distrito de Desarrollo Rural 182, Zacatecas.
a/ ver anexo 10 para la justificación de la decisión de cultivo.
En el anexo 11 se muestran datos sobre usos consuntivos de los productos utilizados en la simulación “con proyecto”. Estos datos validan el escenario
presentado, es decir, se tiene agua suficiente para llevar a cabo en la realidad el cambio de cultivos aquí propuesto.
2 Salud
a) Situación sin proyecto
En la tabla 3.3 se muestran las enfermedades y el número de casos que de manera anual se presentan en el área de influencia del arroyo, lo que representa un resumen estadístico de la situación actual en materia de salud. Se puede observar una serie de casos que se asocian con la interacción por parte de los habitantes del área de influencia con aguas residuales.
Tabla 3.3 Costo de enfermedades asociadas al consumo de agua en la zona de influencia (pesos de nov/95).
Enfermedad Porcentaje de Población (%)
No. de Casos en 1995
Costo Unitario ($)
Costo Total ($)
Amibiasis 1.16 31 42.80 1,326.80
Dermatosis por contacto
0.67 18 28.6 514.80
Pob. Totala/ 2,669 Total 1,841.60
Fuente: Instituto Mexicano del Seguro Social, Delegación Zacatecas. Junta Delegacional de Servicios Administrativos. Departamento Delegacional de Servicios Generales.
a/ En el anexo 12 se especifica cada uno de los conceptos que componen el costo unitario de tratamiento.
b) Situación con proyecto
En la situación con proyecto, los habitantes del área de influencia tendrán contacto con agua residual tratada. Seguirán existiendo enfermedades, pero se estima que su disminución será significativa.
Para realizar una estimación en este sentido se simuló un escenario “con proyecto”, es decir, se utilizó el número de casos de enfermedades gastrointestinales de una población cercana y de características similares41 a la de nuestra área de influencia, San Jerónimo, pero que no tiene interacción con aguas residuales, lo que representa de manera aproximada la situación que en materia de salud se presentará en el área de influencia al realizar el proyecto.
En la tabla 3.4 se muestran las enfermedades y el número de casos que de manera anual se presentarían en el área de influencia del proyecto. Esta simulación se obtuvo de tomar los datos reales de una población con características similares a las del área de influencia del proyecto, pero que no está en el curso de aguas residuales. Los costos en materia de salud asociados a la realización del proyecto son menores que los presentados en la situación sin proyecto.
41 Ver anexo 12 para descripción de San Jerónimo y justificación de su utilización
como situación con proyecto.
Se puede observar una serie de enfermedades que se asocian con la interacción por parte de los habitantes del área de influencia con aguas residuales tratadas. Con el costo unitario por enfermedad se puede estimar el costo que se tiene por daño a la salud, en la situación con proyecto. La estimación del costo unitario se detalla en el anexo 12.
Tabla 3.4 Estimación de casos anuales y costo de enfermedades asociadas a la situación con proyecto(pesos de nov/95)
Enfermedad Porcentaje de población (%)
Nº de casos Costo unitario($)
Costo total ($)
Amibiasis 0.83 20 42.80 856.00
Dermatosis 0 0 28.6 0
por contacto
Pob.Totala/ 2,412 TOTAL 856.00
Fuente: Instituto Mexicano del Seguro Social, Delegación Zacatecas. Junta Delegacional de Servicios Administrativos. Departamento Delegacional de Servicios Generales.
a/ ver ( anexo 10)
3. Costo de la planta de tratamiento
Para definir los costos que se muestran en la tabla 3.5 se hizo el supuesto de que los precios sociales son iguales a los precios de mercado, debido a que en México no se han calculado los precios sociales de los insumos implicados en el proyecto. Se eliminaron impuestos, aranceles y subsidios al valorar cada uno de los conceptos incluidos.
Tabla 3.5 Inversión inicial de las tres alternativas técnicas (pesos de nov/95)
Alternativa 1 Alternativa 2 Alternativa 3
Bienes transablesa/ 10,382,756 13,493,030 17,558,510
Arancel de Importación 0 0 0
Obra civilb/ 3,965,494 6,895,290 17,015,393
Subtotal 14,348,250 20,388,320 34,573,903
Impuesto 15% 0 0 0
Total: 14,348,250 20,388,320 34,573,903
Inv. Inicial + 38%c/ 19,800,584 28,135,882 47,711,986
Terreno 550,000 550,000 550,000
Conducción 1,166,350 1,166,350 1,166,350
Alimentador 55,000 55,000 55,000
Inversión Inicial 21,571,934 29,907,232 49,483,336
Inversión Ampliación 17,257,548 8,972,170 0
Total 38,829,482 38,879,402 49,483,336
a/ Tipo de cambio 7.76*1.142 (no inc luye el IVA)
b/ Se consideró una inf lac ión acumulada de nov-94 a nov-95 de 45.08% obtenido del INPP de la industr ia de la construcc ión, Banco de Méx ico.
c/ A los costos d irec tos obtenidos del catá logo de conceptos se les incrementó en un 38% que corresponde a la ut i l idad, costos ind irectos e imprevistos. Esta es una información proporc ionada por FCH y conf irmada con d iferentes consul toras como un porcentaje generalmente aceptado. (Ut i l idad 12%, Costos ind irectos 23%, Imprevistos 3%).
El costo de anual equivalente presentado en la tabla 3.6 es la suma del costo financiero anual (calculado con la tasa social de descuento del 18%), el costo de la energía (se supone que el monto presentado fue estimado con el precio social de la energía eléctrica), el costo de personal (se supone que el precio de mercado representa adecuadamente el precio social de la mano de obra), el costo de análisis y el costo de polímero y cloro (se supone que fueron calculados con los precios sociales de los insumos).
42 Factor de corrección para la estimación del tipo de cambio social proporcionada
por la Coordinación de Evaluación de Proyectos de BANOBRAS, México.
Tabla 3.6 Costo soc ia l anual para las tres a lternat ivas técnicas (pesos de nov/95)
ALT.
Inversión Anual.
Costo Energía
Costo Personal
Costo Análisis
Costo Polim. y
Cloro
Costo Mtto.
Costo Anual Equiv.
Valor Actual de Costos
1 3,475,977
2,393,709
218,153 55,000 1,112,634
220,413 7,475,886
45,529,485
2 4,706,571
2,224,538
253,883 55,000 1,112,634
220,413 8,573,039
52,211,344
3 7,675,619
1,689,128
295,256 55,000 1,112,634
220,413 11,048,050
67,284,608
4. Beneficios Intangibles
Los beneficios intangibles, tales como la mejora del aspecto del lugar y la desaparición de malos olores, entre otros, no son relevantes, por lo que no serán cuantificados ni valorados dentro de este análisis.
3.4.3 Efecto neto del proyecto
Para obtener el efecto neto de la realización del proyecto se deben restar a los beneficios por cambio en producción agrícola los costos de construcción de la planta, como se muestra en la tabla 3.7, ya que en el estudio se muestra que son los únicos relevantes para efectos del proyecto.
Tabla 3.7 Efecto neto de la construcción de la planta
Alternativa 1 $
Valor actual del beneficio de productividad 35,537,598.64
Valor actual del beneficio de salud 6,207.77
Costo actual 45,529,485.18
Efecto neto (9,985,679.77)
La tabla 3.7 muestra el costo que para México representa la construcción de la planta. Si socialmente no es rentable, se debe estimar el óptimo de contaminación para la zona del proyecto y buscar el maximizar la rentabilidad de la inversión.
CAPÍTULO IV
ANÁLISIS NORMATIVO
4.1 Descripción
En teoría, el estado a través de las leyes debería propiciar que se alcance un óptimo social en materia de contaminación de los cuerpos receptores de aguas nacionales. El manejo, disposición o consumo de los bienes ambientales (como el agua), por su carácter de bienes públicos, deben ser regulados por el estado para asegurar así que se alcance un óptimo social en los intercambios de dichos bienes.
Para regular la actividad económica, el estado se apoya en la legislación. Así las políticas ambientales gubernamentales se implantan mediante el establecimiento de normas. La literatura económica ambiental sostiene que las normas constituyen una forma poco eficiente de la ejecución de la política ambiental43. Esta posición se basa fundamentalmente en que las normas generalmente se fijan con factores que no se relacionan con ninguna evaluación objetiva de los costos y beneficios.
Es conveniente que el estado establezca la normatividad en función de análisis económicos para cada problema específico. Para el caso particular de este estudio, el estado debería encontrar un óptimo social de contaminación y en base a eso, establecer las condiciones particulares de descarga del arroyo La Plata.
Desde el punto de vista económico, el nivel óptimo de contaminación se encuentra donde se maximiza la diferencia entre los beneficios y costos totales de “descontaminar” el agua residual.
Los beneficios están representados por el valor de la producción agrícola que se puede obtener a diferentes niveles de contaminación. Para poder identificar los beneficios, se debería conocer la calidad de agua requerida por cada cultivo posible de ser sembrado en el área de influencia del arroyo La Plata, desde el punto de vista agrícola.
La identificación de beneficios, exige un trabajo de investigación extenso que debe involucrar especialistas en materia de suelos, irrigación y producción agrícola, enfocados a los cultivos y tipo de suelo del área de influencia del arroyo La Plata; esta investigación no existe para la zona de estudio.
El presente análisis parte de la premisa de que en México, todos los cultivos requieren para su producción cuando menos una calidad de agua de riego como la especificada por la Norma Oficial Mexicana NOM-CCA-032 ECOL/1993 (ver tabla 4.1) que: “...establece los parámetros físico-químicos requeridos para el riego de cultivos, y especifica además que el agua empleada en el riego, deberá de cumplir con los niveles de desinfección publicados en la norma NOM-CCA-033 ECOL/1993”.
43 ”Economía Ambiental”, David W. Pearce, Fondo de Cultura Económica. Pág. 121
Tabla 4.1 NOM-032-ECOL/1993
Parámetros Límites Máximos
Permisibles Parámetros
Límites Máximos Permisibles
Ph (unidad de pH) 6.5 a 8.5 Cobre (mg/l) 0.2
Cond.Eléctrica (micromhos/cm)
2000 Cromo Total (mg/l) 0.1
Dbo (mg/l) 120 Fierro (mg/l) 5
Sst (mg/l) 120 Fluoruros (mg/l) 3
Aluminio (mg/l) 5 Manganeso (mg/l) 0.2
Arsénico (mg/l) 0.1 Níquel (mg/l) 0.2
Boro (mg/l) 1.5 Plomo (mg/l) 5
Cadmio (mg/l) 0.01 Selenio (mg/l) 0.02
Cianuros (mg/l) 0.02 Zinc (mg/l) 2
Como se mencionó en el capítulo III, la Norma 033 establece, mediante la definición de cuatro tipos de agua, la relación entre el número de coliformes contenidos en el agua de riego y los cultivos permitidos44.
Actualmente, las condiciones particulares de descarga (CPD) para el arroyo La Plata exigen una calidad superior a la especificada en la normas 032 y 033 (agua tipo 1). Esto se fundamenta en el derecho que concede la NOM-CCA-067 ECOL/1994 a la CNA para fijar condiciones particulares de descarga.
Las CPD son fijadas por la CNA mediante el llenado del manual para la fijación de las CPD versión 1. Este manual consiste de una matriz que considera los siguientes factores tales como población, porcentaje de descargas industriales, tipo de cuerpo receptor y tipo de corriente del cuerpo receptor. Como resultado del llenado de la matriz, se obtienen los parámetros de referencia que fijan las CPD en función de:
B Básico: DBO, DQO, SST, Grasas y Aceites entre otros.
R Cantidad de sales disueltas ( refractarios).
T Toxicidad derivada de descargas industriales y fertilizantes.
P Organismos patógenos: coliformes, huevos de helminto.
Las condiciones particulares de descarga para el arroyo La Plata son45:
44 Norma Oficial Mexicana NOM-033-ECOL/1993 Diario Oficial de la Federación,
19 de octubre de 1993. 45 Condiciones específicas para el permiso de descarga de aguas residuales.
Concesión número 3 ZAC100301-37HAMSG94, noviembre 7 de 1994.
Tabla 4.2 Condiciones particulares de descarga (CPD)
Parámetro
Unidades
CPD
(Concentración instantánea)
CPD
(Concentración promedio)
Dbo5 total mg/l 75 50
Dbo5 sol mg/l 40 30
Dqo total mg/l 180 100
Grasas y Aceites mg/l 15 10
Detergentes mg/l 8 5
Nnh4 mg/l 15 10
N org mg/l 27 20
N tot mg/l 42 30
Fósforo Inorgánico mg/l 8 6
Ph 8.5>DE>6.5 8.5>DE>6.5
Conductividad umho 2000
Sólidos Susp. Totales mg/l 75 50
Sol Sedimentados mg/l 1.5 1
Coliformes Totales NMP/l00 ml 1000
Coliformes Fecales NMP/100 ml 200
Huevos de Helminto ORG/l 2.0
Arsénico mg/l 0.75 0.5
Cadmio mg/l 0.075 0.05
Cromo Hexavalente mg/l 1.0 0.5
Níquel mg/l 1.5 1
Plomo mg/l 2.0 1
De lo expuesto anteriormente podemos concluir que, por ser el agua residual cruda (ARC) utilizada únicamente para riego agrícola, debería implementarse un programa de saneamiento que permitiera cumplir únicamente con la NOM-032 y la NOM-033.
La NOM-067, al requerir una calidad de agua superior a la especificada en las dos normas anteriormente mencionadas, hace que el costo del tratamiento se eleve innecesariamente. Por lo tanto, este análisis utilizará una tecnología de tratamiento de ARC más simple que el presentado en la evaluación social.
Como primer paso del análisis, se deben identificar, cuantificar y valorar los costos y beneficios de descontaminar. Estos están representados por el valor económico de las diversas alternativas técnicas que permiten pasar de un nivel de contaminación a otro.
4.2 Beneficios en producción agrícola
Dadas las disponibilidades de hectáreas para siembra y agua para riego, es conveniente calcular el beneficio de producir el cultivo más rentable que la normatividad permita para cada tipo de agua.
Los beneficios totales del ARC así como los del tipo 4 son iguales puesto que se puede cultivar lo mismo. El beneficio total del cultivo de forraje (maíz, frijol, avena y alfalfa) en 260 hectáreas es de $13,181,511 en valor presente (VP) (ver gráfica 4.1), la cual es considerada la situación sin proyecto (situación base). El número de hectáreas se va incrementando en función de la disponibilidad del gasto de agua residual.
Gráfica 4.1 Valor presente de los beneficios en producción agrícola generados al tratar el agua residual cruda.
Los beneficios totales del tipo 3, son generados de un escenario donde el 10% de las hectáreas son sembradas de sandía, (incorporándose anualmente un 10% hasta alcanzar un 85% del total de la superficie como tope máximo) siendo éste el cultivo más rentable del grupo permitido en el tipo 3, y el resto de las hectáreas son sembradas de forraje (maíz, frijol, avena y alfalfa). El valor presente del beneficio total es de $26,691,402, menos la situación sin proyecto de ($13,181,667) el valor incremental es de $13,509,910.
Los beneficios totales del tipo 2, son generados de un escenario donde el 10% de las hectáreas son sembradas de ajo, (incorporándose anualmente un 10% hasta alcanzar un 85% del total de la superficie como tope máximo) siendo éste el cultivo más rentable del grupo permitido en el tipo 2, y el resto de las hectáreas son sembradas de forraje (maíz, frijol, avena y alfalfa.). El valor presente del beneficio total es de $37,499,178, menos la situación sin proyecto ($13´181,511) el valor incremental es de $24,317,667.
Los beneficios totales del tipo 1, son generados de un escenario donde 10% de las hectáreas son sembradas de papa, (incorporándose anualmente un 10% hasta alcanzar un 85% del total de la superficie como tope máximo) siendo éste el cultivo más rentable del grupo permitido en el tipo 1 y el resto de las hectáreas son sembradas de forraje (maíz, frijol, avena y alfalfa). El valor presente del beneficio total es de $48,719,107, menos la situación sin proyecto, el valor incremental es de $35,538,596.
4.3 Costos de descontaminar el agua residual cruda
Se consultó con especialistas para obtener la alternativa técnica que permitiera simular el costo de pasar, en forma discreta, del ARC al agua tipo 4 y sucesivamente hasta llegar al tipo 1. Es así que se obtuvo el detalle de un sistema de tratamiento de filtros percoladores46, es decir, un sistema biológico y de desinfección que cumplirá con la normatividad existente y que es la opción de mínimo costo de las analizadas.
El sistema biológico trata el ARC y la cambia a tipo 4. El sistema de desinfección escogido opera mediante el uso de luz ultravioleta47, debido a que su costo es menor que la
46 Cotización proporcionada por TSS Internacional S.A. de C.V. Febrero de 1996. 47 Cotización proporcionada por Trojan Technologies Inc. Marzo de 1996.
0
5,000,000
10,000,000
15,000,000
20,000,000
25,000,000
30,000,000
35,000,000
40,000,000
ARC TIPO 4 TIPO 3 TIPO 2 TIPO 1 CPD
(Pesos de nov/95)
desinfección con cloración, que es la opción más común. Se instalan módulos de desinfección y cada uno de estos módulos va mejorando el tipo de agua hasta convertirla en tipo 1.
En la gráfica 4.2 se muestra el costo anual equivalente del sistema de tratamiento para alcanzar cada uno de los diferentes tipos de agua que la normatividad clasifica.
Gráfica 4.2 Costos de descontaminar el agua residual cruda.
Para determinar los costos totales de los tipos de agua, se tomaron los costos de inversión durante el horizonte del proyecto y los costos de operación y mantenimiento, traídos a valor presente.
Tabla 4.3 Costo total de los tipos de agua
Tipo de Agua Inversión Inicial Costo de Oper. y mtto. (VP)
Total (VP)
1 27,715,800 5,569,015 33,284,815
2 27,275,800 5,569,015 32,844,815
3 26,835,800 5,569,015 32,404,815
4 26,395,800 5,569,015 31,964,815
Finalmente, en la gráfica 4.3 se muestran los beneficios y costos netos de descontaminar.
0
5,000,000
10,000,000
15,000,00
20,000,000
25,000,000
30,000,000
35,000,000
40,000,000
45,000,000
50,000,000
ARC TIPO 4 TIPO 3 TIPO 2 TIPO1
CPD
(Pesos de nov/95)
Gráfica 4.3 Nivel óptimo de contaminación
La gráfica 4.3 muestra que la máxima utilidad se encuentra al utilizar agua tipo 1. El costo social que provoca el cumplir con la normatividad (sólo las NOM-032 y NOM-033), es de $12,244,670. Esto es $9,991,889 por obligar a cumplir con las condiciones particulares de descarga más el costo de oportunidad por no ubicarse en el nivel óptimo de contaminación, equivalente a $2,252,781.
La normatividad en el caso de Zacatecas debería remitirse a exigir parámetros agrícolas que permitieran sembrar cultivos más rentables, es decir, que al ser implementados los sistemas de tratamiento, los beneficios que obtenga el país sean superiores a los costos de oportunidad de abstenerse de realizar el proyecto. Las CPD establecidas para la zona no están en función de un óptimo social; tampoco en función del uso que se le da al agua. Es probable que sean fijadas sin hacer un análisis técnico-económico de la situación de la zona a la que se le están aplicando.
Este análisis de ninguna manera es aplicable en lo general; los resultados son una recomendación para hacer el estudio de cada caso particular en el que la normatividad ecológica esté obligando llevar a cabo decisiones de inversión.
Es conveniente profundizar en la identificación de beneficios. Para este caso en particular los beneficios en salud y los intangibles no resultaron relevantes, pero puede haber otros casos en los que sí lo sean e incluso, se encuentren otros conceptos de beneficios.
0
5,000,000
10,000,000
15,000,000
20,000,000
25,000,000
30,000,000
35,000,000
40,000,000
45,000,000
50,000,000
TIPO 4 TIPO 3 TIPO 2 TIPO 1 CPD
COSTOS NETOSBENEFICIOS NETOS
(Pesos de nov/95)
( 9,991,889 )
2,252,781 (Óptimo económico)
CAPÍTULO V
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
En el estado de Zacatecas, en particular en la zona conurbada Zacatecas-Guadalupe, existe un arroyo que sirve de conducto natural para el dre naje doméstico así como para el agua de
lluvia. Existe un organismo operador del agua resid ual que debe enfrentar un costo por descargar ésta en el arroyo La Plata; costo surgido de la necesidad de realizar un proyecto
que permita mejorar las condiciones físico-químicas y bacteriológicas del agua residual.
La evaluación social llevada a cabo permite concluir que para el país no es rentable la construcción de una planta tratadora de aguas residuales como la presentada en el estudio de “Ingeniería básica y diseño conceptual de las alternativas de saneamiento de la conurbación Zacatecas-Guadalupe”, pues los beneficios que se obtienen de la realización del proyecto son menores que los costos de realizarlo. Este resultado es preocupante porque, la necesidad de JIAPAZ de cumplir con la normatividad actual, podría motivar la realización de una inversión que en realidad empobrecería al país.
La legislación obliga a cumplir con condiciones particulares de descarga, pero es necesario cuestionar el razonamiento que hay detrás del establecimiento de la legislación.
El análisis presentado en este estudio muestra que las normas existentes no son las adecuadas. Por ser el ARC utilizada únicamente para riego agrícola, debería exigirse un programa de saneamiento que permitiera cumplir con dos objetivos: uno, que el agua tuviera el mínimo de calidad para ser utilizada en riego (NOM-032); dos, que el agua tuviera una cantidad de coliformes (NOM-033) que permitiera sembrar el cultivo que proporcione el beneficio mayor.
En el capítulo 3 se puede apreciar que la existencia de la NOM-067 (para este caso en particular) hace que se incurra en un costo de tratamiento innecesario, dado el uso que tiene el agua. El país perderá con la realización de una inversión de esa magnitud. Por el contrario, el beneficio social estimado en el capítulo 4 de este estudio, permite recomendar la utilización de los resultados del análisis, para cuestionar la norma y si es posible, lograr su modificación.
CAPÍTULO VI
LIMITACIONES DEL ESTUDIO
Las principales limitaciones de este estudio son:
• Debido a la legislación, la construcción del sistema de saneamiento no es opcional, y mediante las condiciones particulares de descarga, impide que se evalúe la alternativa técnica de mínimo costo, dado el uso específico del agua. Es decir, si el agua es utilizada únicamente para riego agrícola, debería realizarse el análisis de alternativas técnicas de saneamiento que proporcionarán exclusivamente la calidad mínima requerida para sembrar.
• Todos los VAN están calculados en horizontes de 50 años, para lo que se requirió hacer diversas proyecciones. Es conveniente hacer revisiones de las proyecciones utilizadas en este estudio cada 5 años.
• Los resultados de las pruebas de tratabilidad obtenidos por FCH son utilizados como indicadores de las características del efluente de las tres alternativas de saneamiento. Los resultados fueron obtenidos a nivel laboratorio por lo que no serán necesariamente los resultados de concentración en la operación real de cualquiera de las alternativas.
• Si se realizara el proyecto, al conocer los verdaderos valores de concentración en la operación de la planta, se deberán ajustar los resultados obtenidos en el capítulo correspondiente a la estimación del momento óptimo, a las condiciones reales de operación.
• Una limitante más es que se considera que las concentraciones en los afluentes a la planta (el drenaje sanitario de la conurbación Zacatecas-Guadalupe) no variará en los siguientes años. De no ser así se deberán ajustar los cálculos presentados.
ANEXO 1
0
50
100
150
200
250
ENE. FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
PRECIPITACIÓN PROMEDIO MENSUAL ESTACIÓN "LA BUFA"
ZACATECAS (mm)
PERIODO DE REGISTRO DE DATOS
01/ 1982 - 08/ 1994
ANEXO 2
MARCO LEGAL
Ley de Aguas Nacionales y su Reglamento
Infracciones y sanciones administrativas
Artículo 119.- “ La Comisión “ sancionará, conforme a lo previsto por esta ley, las siguientes faltas:
I. Descargar en forma permanente, inermitente o for tuita aguas residuales en contravención a lo dispuesto en la presente ley en cuerpos recept ores que sean bienes nacionales, incluyendo aguas marinas, así como cuando se infilt ren en terrenos que sean bienes
nacionales o en otros terrenos cuando puedan contam inar el subsuelo o el acuífero, sin perjuicio de las sanciones que fijen las disposicio nes sanitarias y de equilibrio ecológico y
protección al ambiente;
II. Explotar, usar o aprovechar aguas nacionales re siduales sin cumplir con las normas oficiales mexicanas en matera de calidad y condicio nes particulares establecidas para tal
efecto;
III. Explotar, usar o aprovechar aguas nacionales e n volúmenes mayores a los que corresponden a los usuarios conforme a los títulos respectivos o a las inscripciones
realizadas en el Registro Público de Derechos de Ag ua;
IV. Ocupar vasos, cauces, canales, zonas federales, zonas de protección y demás bienes a que se refiere el artículo 113, sin concesión de “L a Comisión”;
V. Alterar la infraestructura hidráulica autorizada para la explotación, uso o aprovechamiento del agua, o su operación, sin permi so de “La Comisión”.
VI. No acondicionar las obras o instalaciones en lo s términos establecidos en los reglamentos o en las demás normas o disposiciones q ue dicte la autoridad competente para
prevenir efectos negativos a terceros o al desarrol lo hidráulico de las fuentes de abastecimiento o de la cuenca;
VII. No instalar los dispositivos necesarios para e l registro o medición de la cantidad o calidad del agua, en los términos que establece est a ley, su reglamento y demás
disposiciones aplicables, o modificar o alterar las instalaciones y equipo para medir los volúmenes de agua utilizados, sin permiso de “La Co misión”;
VIII. Explotar, usar o aprovechar aguas nacionales sin el título respectivo, cuando así lo requiere en los términos de la presente ley, así co mo modificar o desviar los cauces, vasos o corrientes, cuando sean propiedad nacional, sin p ermiso de “La Comisión” o cuando se
dañe o destruya una obra hidráulica de propiedad na cional;
IX. Ejecutar para sí o para un tercero obras para a lumbrar, extraer o disponer de aguas del subsuelo en zonas reglamentadas, de veda o reservad as, sin el permiso de “La Comisión”
así como a quien hubiere ordenado la ejecución de d ichas obras;
X. Impedir las visitas, inspecciones y reconocimien tos que realice “La Comisión” en los términos de esta ley de su reglamento;
XI. No entregar los datos requeridos por “La Comisi ón” para verificar el cumplimiento de las disposiciones contenidas en esta ley y en los títul os de concesión, asignación o permiso;
XII. Utilizar volúmenes de agua mayores que los que generan las descargas de las aguas residuales para diluir y así tratar de cumplir con las normas oficiales mexicanas en materia
ecológica o las condiciones particulares de descarg a;
XIII. Suministrar aguas nacionales para consumo hum ano que no cumplan con las normas de calidad correspondientes;
XIV. Arrojar o depositar, en contravención a la ley , basuras, sustancias tóxicas peligrosas y lodos provenientes de los procesos de tratamiento d e aguas residuales, en ríos, cauces,
vasos, aguas marinas y demás depósitos o corrientes de agua o infiltrar materiales y sustancias que contaminen las aguas del subsuelo;
XV. No cumplir con las obligaciones consignadas en los títulos de concesión, asignación o permiso;
XVI. No solicitar el concesionario o asignatario la inscripción el Registro Público de Derechos de Agua en los términos previstos en la pr esente ley y su reglamento; y
XVII. Incurrir en cualquier otra violación a los pr eceptos de esta ley y su reglamento, distinta de las anteriores.
Artículo 120.- Las faltas a las que se refiere el artículo serán sancionadas administrativamente por “La Comisión”, con multas que serán equivalentes a los siguientes días de salario mínimo general vigente en el área geográfica en el momento en que se cometa la infracción:
I. 50 a 500, en el caso de violación a las fraccion es VI, XI, XV, y XVIII;
II. 100 a 1,000, en el caso de violación a las fracciones, II, III IV, VII, X, XVI y XVII; y
III. 500 a 10,000, en el caso de violación a las fr acciones, I, V, VIII, IX, XII, XIII y XIV.
Artículo 121.- Para sancionar las faltas a las que se refiere este capítulo, las infracciones se calificarán en consideración:
I. La gravedad de la falta;
II. Las condiciones económicas del infractor; y
III. La reincidencia.
Si una vez vencido el plazo concedido por la autoridad para subsanar la o las infracciones que se hubieran cometido, resultare que dicha infracción o fracciones aún subsisten, podrán imponerse multas por cada día que transcurra sin obedecer el mandato, sin que el total de las multas exceda del monto máximo permitido conforme al artículo anterior.
En el caso de reincidencia, el monto de la multa po drá ser hasta por dos veces el monto originalmente impuesto, sin que exceda del doble de l máximo permitido.
ANEXO 3
DESCRIPCIÓN DE LAS TRES ALTERNATIVAS TÉCNICAS
I. Diseño Conceptual y Básico de la Planta de Tratamiento
A. Alternativa 1
A grandes rasgos, la alternativa uno muestra (Ver d iagrama de flujo de la alternativa 1) a partir de un influente un sistema de rejillas (grue sas y finas) encargadas de filtrar la basura, siguiendo un medidor de gasto Parshall cuya funció n es registrar los gastos instantáneos
del influente.
El desarenador manual, que se encuentra después de l medidor Parshall tiene como función retirar semillas, arena y granos insolubles. De est e equipo, el flujo pasa a la caja de distribución donde convergen los residuos de los se dimentadores y en condiciones
extraordinarias, residuos del by-pass.
Del reactor biológico, el flujo pasa a los sediment adores secundarios, de donde saldrá la purga de lodos hacia el digestor y el agua tratada pasará a la caja receptora y de aquí a la
cámara de contacto de cloro. Finalmente la salida e s registrada por otro medidor.
El lodo digerido es secado en un filtro prensa para reducir la cantidad de humedad. El agua resultante de este secado se recircula al principio y el lodo semi-seco y estabilizado se
manda a disposición final en un relleno sanitario.
B. Alternativa 2
El sistema de rejillas y los medidores son idéntico s que en la alternativa uno (Ver diagrama de flujo de la alternativa 2). Difiere en que la 2 tiene un desarenador mecánico que precede
al reactor biológico, dividido en dos tanques separ ados, que pasan el flujo a sedimentadores secundarios circulares (teóricamente son mas eficientes que los
rectangulares). Además existe un tanque de control que regula el gasto al digestor. En el resto del equipo no existe diferencia.
C. Alternativa 3
La alternativa 3 (Ver diagrama de flujo de la alter nativa 3) también tiene un desarenador mecánico que distribuye el flujo a cuatro tanques q ue vierten a cuatro sedimentadores
secundarios y a dos tanques de control. Estos tiene n la misma función que el de la alternativa dos de regular la purga de lodos. El r esto del equipo no tiene diferencias.
II. Diseño de los Reactores Biológicos de las Alternativas
Por ser el equipo que presenta la diferencia más si gnificativa entre las alternativas se muestran los parámetros de diseño de los reactores de cada una, entre otros datos:
especificación de agua cruda, tiempos de retención, requisitos de oxígeno, capacidad del reactor y consumos de potencia.
III. Parámetros y Resultados de Diseño
En este apartado se presenta un resumen de parámetr os relevantes para el diseño de la planta de tratamiento, así como los resultados de d iseño obtenidos.
DESCRIPCION DE OPERACIONES YDESCRIPCIÓN DE OPERACIONES YPROCESOS DE LA ALTERNATIVA 1PROCESOS DE LA ALTERNATIVA 1
SEDIMENTADORSECUNDARIO
# 1
SEDIMENTADORSECUNDARIO
# 2
REACTORBIOLOGICO
REJILLASMANUALES
DE 2.0 “
REJILLASMANUALES
DE 1.5 “
MEDIDORPARSHAL
DESARENADORMANUAL
GRAVIMETRICO
REJILLASMANUALES
DE 2.5 “
REJILLASMANUALES
DE 2.0 “
REJILLASMANUALES
DE 1.5 “
MEDIDORPARSHAL
DESARENADORMANUAL
GRAVIMETRICO
MEDIDORPARSHAL
CAJA DE DISTRIBUCION
Y BOMBEO
CAJA DE DISTRIBUCION
Y BOMBEOCAMARA DE
CONTACTO DECLORO
INFLUENTE
DISPOSICIONFINAL
FILTROBANDA
DIGESTOR DE LODOS
EFLUENTE
DESCRIPCION DE OPERACIONES YDESCRIPCIÓN DE OPERACIONES YPROCESOS DE LA ALTERNATIVA 2PROCESOS DE LA ALTERNATIVA 2
REJILLASMANUALES
DE 2.5 “
REJILLASMANUALES
DE 2.0 “
REJILLASMANUALES
DE 1.5 “
MEDIDORPARSHAL
INFLUENTE
REJILLASMANUALES
DE 2.0 “
REJILLASMANUALES
DE 1.5 “
MEDIDORPARSHAL
DESARENADORMANUAL
GRAVIMETRICO
DISPOSICIONFINAL
FILTROBANDA
DIGESTOR DE LODOS
MEDIDORPARSHAL
CAMARA DECONTACTO DE
CLORO
EFLUENTE
CAJA DE DISTRIBUCION
Y BOMBEO
CAJA DEDISTRIBUCION
Y BOMBEO
DESCRIPCIÓN DE OPERACIONES YPROCESOS DE LA ALTERNATIVA 3
REJILLASMANUALES
DE 2.5 “
REJILLASMANUALES
DE 2.0 “
REJILLASMANUALES
DE 1.5 “
MEDIDORPARSHAL
INFLUENTE
REJILLASMANUALES
DE 2.0 “
REJILLASMANUALES
DE 1.5 “
MEDIDORPARSHAL
DESARENADORMANUAL
GRAVIMETRICO
DISPOSICIONFINAL
FILTROBANDA
DIGESTOR DE LODOS
MEDIDORPARSHAL
CAMARA DECONTACTO DE
CLORO
EFLUENTE
CAJA DE DISTRIBUCION
Y BOMBEO
CAJA DEDISTRIBUCION
Y BOMBEO
ANEXO 4
LISTADO DE EQUIPO IMPORTADO
(Pesos de nov/95)
Alternativa 1
Equipo Pesos($)
Membrana de alta densidad (reactor biológico)
341,100
Equipo de aereación 1,051,080
Membrana de alta densidad 72,000
Equipo de cloración 150,000
Equipo digestor 1,266,000
Membrana alta densidad (tanque digestor)
176,625
Filtro banda 805,000
Bombas 1,034,000
Total 4,895,805
(Pesos de nov/95)
Alternativa 2
Equipo Pesos($)
Rejillas 199,520
Membrana alta densidad (reactor biológico)
278,775
Equipo de aereación 1,051,080
Equipo de sedimentación 889,200
Tanque de control de equipo 292,500
Equipo de cloración 150,000
Membrana alta densidad (tanque digestor)
176,625
Equipo digestor 1,266,000
Filtro banda 805,000
Equipo Mecánico (desarenador) 219,700
Bombas 1,034,000
Total 6,362,400
(Pesos de nov/95)
ALTERNATIVA 3
Equipo Pesos($)
Rejillas 199,520
Equipo de aereación 2,440,000
Equipo de sedimentador 1,661,185
Equipo tanque central 504,000
Equipo de cloración 150,000
Equipo digestor de lodos 1,266,000
Filtro banda 805,000
Equipo mecánico (desarenador) 219,700
Bombas 1,034,000
Total 8,279,405
ANEXO 5
Comparativo 94/95 de inversión inicial
(pesos de nov/94)
Alternativa 1 Alternativa 2 Alternativa 3
Bienes transables * 4,895,805 6,362,400 8,279,405
Bienes no transables 2,733,315 4,752,750 11,728,283
SUBTOTAL: 7,629,120 11,115,150 20,007,688
IMPUESTO 15% 762,912 1,111,515 2,000,769
TOTAL: 8,392,032 12,226,665 22,008,457
INV. INICIAL + 38% 11,581,004 16,872,798 30,371,670
Terreno 550,000 550,000 550,000
Conducción 1,166,350 1,166,350 1,166,350
Alimentador 55,000 55,000 55,000
INVERSION INICIAL 13,352,354 18,644,148 32,143,020
* TIPO DE CAMBIO $3.50/USD (NOV/94)
Fuente: FCH Consultores y Constructores S.A. de C.V.
Los datos anteriores proporcionados por la empresa FCH fueron actualizados de la siguiente forma:
1. Los bienes transables se actualizaron multiplica ndo el precio en dólares, el cual se validó que no tuviera modificaciones, por el tipo d e cambio de noviembre de 1995.
2. Para el caso de los bienes no transables se mult iplicaron por el factor de la inflación acumulada hasta noviembre de 1995, que fue del 45.0 8%, que fue proporcionado por
Banxico y corresponde al Indice Nacional de Precios de la Construcción.
3. Además de los bienes antes mencionados se sumaro n a la inversión inicial costos que no han tenido modificación como el costo del te rreno, el de conducción y el del
alimentador, quedando finalmente como se muestra en la siguiente tabla.
(pesos de nov/95)
Alternativa 1 Alternativa 2 Alternativa 3
Bienes transables * 10,854,699 14,106,350 18,356,624
Bienes no transables 3,965,494 6,895,290 17,015,393
SUBTOTAL: 14,820,193 21,001,639 35,372,017
IMPUESTO 15% 2,223,029 3,150,246 5,305,802
TOTAL: 17,043,222 24,151,885 40,677,819
INV. INICIAL + 38% 23,519,646 33,329,602 56,135,390
Terreno 550,000 550,000 550,000
Conducción 1,166,350 1,166,350 1,166,350
Alimentador 55,000 55,000 55,000
INVERSION INICIAL 25,290,996 35,092,952 57,906,740
* TIPO DE CAMBIO 7.76
(NOV/95)
INFLACION ACUMULADA A
NOV/95
45.08%
ANEXO 6
COSTOS DE CONSUMIBLES
(Pesos de nov/95)
l/hab/día 135
lps/hab 0.0015625
tasa 2.30%
año población agua resid.
(lps)
acumulado
(lps)
G. anual m3 C. Cloración
($)
1995 200261 505 505 15,925,680 637,027
1996 204867 7 512 16,152,641 646,106
1997 209579 15 520 16,384,822 655,393
1998 214399 22 527 16,622,343 664,894
1999 219330 30 535 16,865,327 674,613
2000 224375 38 543 17,113,899 684,556
2001 229536 46 551 17,368,189 694,728
2002 234815 54 559 17,628,328 705,133
2003 240216 62 567 17,894,450 715,778
2004 245741 71 576 18,166,692 726,668
2005 251393 80 585 18,445,196 737,808
2006 257175 89 594 18,730,106 749,204
2007 263090 98 603 19,021,568 760,863
2008 269141 108 613 19,319,735 772,789
2009 275331 117 622 19,624,759 784,990
2010 281664 127 632 19,936,798 797,472
2011 288142 137 642 20,256,015 810,241
2012 294769 148 653 20,582,573 823,303
2013 301549 158 663 20,916,643 836,666
2014 308485 169 674 21,258,396 850,336
2015 315580 180 685 21,608,009 864,320
2016 322838 192 697 21,965,663 878,627
CLORACIÓN Privado Social
COSTO ACTUAL
5,731,232 4,280,823
ANUAL
(723,472) (702,906)
POLÍMERO Privado Social
ANUAL (372,480) (409,728)
Total (1,095,952) (1,112,634)
ANEXO 7
COSTOS DE MANTENIMIENTO
Mantenimiento mayor cada 12 años de operación en condiciones normales
Equipo de mantenimiento Pesos de nov/94
Membranas de A.D. 589,725
Equipo de aereación 1,051,080
Bombas 1,034,000
Inversión en Mtto. 2,674,805
Inversión total 7,629,120
% de Inversión en Mtto. 35.06%
Actualización en Mtto. 5,030,563
(pesos de nov/95)
Valores presentes de mantenimiento
12 años
1,425,562
24 años 403,976
36 años 114,479
48 años 32,441
Costo Actual Mtto. 1,976,458
Anualidad 220,413
ANEXO 8
ACTUALIZACIÓN DE VALORES SOCIALES
DE LA PRODUCCIÓN AGRÍCOLA
COSTO SOCIAL DE LOS CULTIVOS
Factor de inflación de Ags. 1993 a Nov. 1995 =
1.6129
Factor actualización. Lab. manuales de Ags. 1993 a Nov 1995 =
1.1978
P A P A
coefic. precios precios presup.
técnic. sociales sociales social
INSUMOS COMERCIALES
FERTILIZANTES
Urea (kg o l/ha) 266.00 2,025 835 222.11
Superfosfato de calcio triple (kg) 133.00 2,085 860 114.38
Orgánico
Sulfato de amonio (kg)
FUNGICIDAS
Nemacur
Captan (kg) 1.00 51,648 21,299 21.30
HERBICIDAS
Malathion 1000-e (l) 1.50 44,444 18,328 27.49
SEMILLA O PLANTA (kg o unidad/ha) 1,150.00
1,794 740 851.00
DIESEL 169.79 2,141 883 149.92
FACTORES INTERNOS
LABORES MANUALES (jor/ha)
Ayudante de siembra 8.00 29,946 25,000 200.00
Transplante
Trazo de riego 1.00 29,946 25,000 25.00
Pegar cabeceras o bordos 1.00 29,946 25,000 25.00
de auxilio 7.00 29,946 25,000 175.00
de presiembra 1.00 29,946 25,000 25.00
Aplicación de fertilizantes 1.00 29,946 25,000 25.00
Aplicación de insecticidas 2.00 29,946 25,000 50.00
Aplicación de fungicidas 1.00 29,946 25,000 25.00
Deshierbes 4.00 29,946 25,000 100.00
Cosecha 12.00 29,946 25,000 300.00
Acarreo de fertilizantes 2.00 29,946 25,000 50.00
Acarreo de cosecha 4.00 29,946 25,000 100.00
* Datos actualizados del “Análisis estatal de los efectos de la política económica y bases de la estrategia para la conversión de la agricultura”, Subsecretaría de Agricultura, SAGARD.
ANEXO 9
BENEFICIOS ACTUALES EN PRODUCTIVIDAD Y SALUD
(Pesos de nov/95)
Cultivo Ciclo Agrícola
P.M.R.
Toneladas
Valor de Prod. $/HA
Costo de Prod. $/HA
Beneficio Neto
BROCOLI P.V. 2,500 26,215 3,871 22,344
ZANAHORIA P.V. 800 18,962 4,089 14,873
CHILE SECO P.V. 14,000 22,848 5,279 17,569
CEBOLLA P.V. 1,100 22,485 5,494 16,991
PAPA P.V. 1,600 48,706 12,385 36,321
MAIZ P.V. 900 3,060 2,893 167
FRIJOL P.V. 2,500 6,250 2,831 3,419
AVENA F. P.V. 600 10,200 2,116 8,084
PAPA O.I. 1,600 48,706 12,385 36,321
AVENA F. O.I. 650 11,050 2,116 8,934
ALFALFA O.I. 1,000 36,800 2,965 33,835
BROCOLI O.I. 1,000 14,127 3,871 10,256
AJO O.I. 4,000 31,376 10,147 21,229
ZANAHORIA O.I. 800 18,465 4,089 14,376
CEBOLLA O.I. 1,000 18,460 5,494 12,966
ANEXO 10
TABLA DE USOS CONSUNTIVOS
Los usos consuntivos demuestran que si es factible lo que se propone en este estudio.
USO CONSUNTIVO ANUAL
(volumen requerido por hectárea por año)
CULTIVO CICLO SUPERFICIE VOLUMEN REQUERIDO
AGRIC. HA m3 / Ha m3
PAPA2 P.V. 130 9,600 1,248,000
MAIZ P.V. 62 12,500 775,000
FRIJOL P.V. 36 7,200 259,200
AVENA F. P.V. 32 7,200 230,400
VOLUMEN DE AGUA REQUERIDO CICLO P.V. (m3) = 2,512,600
AVENA F. O.I. 24 7,200 172,800
ALFALFA O.I. 21 24,000 504,000
PAPA2 P.V. 2 9,600 19,200
VOLUMEN DE AGUA REQUERIDO CICLO O.I. (m3) = 696,000
VOLUMEN DE AGUA REQUERIDO AL AÑO (m3) = 3,208,600
Fuente: INIFAP, Zacatecas, Zac
La tabla anterior que presenta el uso consuntivo (la cantidad de agua por hectárea que requiere cada cultivo) de los nuevos productos, sustenta que dado que se cuenta con un caudal medio real de 505 litros por segundo, que son 15’925,680 metros cúbicos al año, del cual se pierde la mitad por infiltraciones antes de ser utilizado para riego; quedando de esta forma 7’962,840 metros cúbicos al año (3’981,420 para cada ciclo agrícola).
ANEXO 11
DETALLE DE COSTOS DE SALUD
PRINCIPALES ENFERMEDADES RELACIONADAS
CON AGUAS RESIDUALES
(Pesos de nov/95)
ENFERME-.
GASTRO- AMIBIASIS
PARASITOSIS
PARATIFOIDEA
CÓLERA
DERMATOSIS CONJUNTIVITIS
DADES ENTERITIS
INTESTINAL
Y OTRAS POR
INFECCIOSA
SALMONELOSIS
CONTACTO
COSTOS
COSTO DE
N$ 5 N$ 5 N$ 5 N$ 5 N$ 5 N$ 5 N$ 5
CONSULTA
NOMBRE DE
SUERO METRONIDAZOL
ALBENDAZOL
CLOROMFENICOL
VIVRAMICINA
SYNALAR C. GARAMICINA
MEDTO. ORAL
CANTIDAD DE
6 2 2 3 2 1 1
MEDTO. DE 2 A 6 3 TAB. DIARIAS
1 TAB. c/ 12 hrs.
3 TAB. DIARIAS
1 c/8 hrs.
2 APLICACIONE
S
2 GOTAS
SUEROS POR 10 DIAS
2 CAJAS DE
POR 10 DIAS POR 4 DIAS
AL DIA c/8 Hrs.
2 CAJAS CON
2 TAB. c/u. 3 CAJAS DE 2 CAJAS
DE
POR 5 DIAS POR 10 DIAS
20 TAB. c/u.
16 TAB c/u. 10 CAP. c/u.
COSTO N$ 11.30 N$ 6.00 N$ 7.10 N$ 17.40 N$ N$ 28.60 N$ 20.10
DE 64.55
MEDTO.
DÍAS DE 5 2 2 5 7 0 2
INCAPACIDAD
NUMEROS DE
6 31 0 0 0 18 26
CASOS
SALARIO N$ 15.40 N$ 15.40 N$ 15.40 N$ 15.40 N$ 15.40
N$ 15.40 N$ 15.40
MÍNIMO a/
COSTO N$ 149.80 N$ 47.80 N$ 96.20 N$ 134.20 N$ 241.90
N$ 33.60 N$ 55.90
UNITARIO
a/ Se refiere al número de salarios que percibe la persona consultada.
ANEXO 12
DESCRIPCIÓN DE LA LOCALIDAD DE SAN JERÓNIMO, ZACATE CAS
El municipio de San Jerónimo, se ubica en la parte sur del área de estudio colindando al norte con el municipio de Las Mangas; al sur con el municipio de Pascual Ortiz rubio; al este con el municipio de Bañuelos, y al oeste con el municipio de Bocanegra. Sus coordenadas extremas son: 22º 46’ latitud norte y 102º 34’ de longitud oeste.
Climatología
En términos generales, se considera que el clima en el municipio es seco, con temperatura que oscila entre 35º C como media máxima y 6º C como media mínima. La precipitación pluvial presenta val ores de 910 mm como máximo y 324 mm como mínimo.
Principales cultivos
Aunque predomina en casi toda la entidad el clima s eco y éste representa una limitante para la agricultura, se han podido de sarrollar algunas actividades agrícolas y frutícolas, como las relati vas a los cultivos de avena forrajera, alfalfa, nopal, y manzana.
Los suelos en general tienen un potencial considera do como pobre para la agricultura; se tiene un suelo joven con poco desar rollo.
Características socioeconómicas de la población
Con base en los datos censales recopilados en el XI Censo General de Población y Vivienda del año 1990, la población es de 2,412 habitantes, con un total de viviendas habitadas de 413 todas partic ulares.
El promedio de ocupantes por vivienda particular es de 5.84 y el promedio de ocupantes por cuarto en vivienda particular es d e 1.72.
La población económicamente activa es de 670, la po blación económicamente inactiva asciende a 1080, en tanto que la población ocupada es de 662.
La actividad predominante es la agricultura, dedicá ndose principalmente al cultivo de maíz, frijol. Avena y cebada.
Por el tamaño de su población, por sus condiciones socioeconómicas, por su cercanía geográfica, por su parecido climático y edafológico y por tener aprovechamientos de aguas residuales, San Jerónimo es una comunidad que se pr esta para ser considerada como la situación con proyecto.
BIBLIOGRAFÍA
1. COMISIÓN NACIONAL DEL AGUA, Ley de Aguas Nacionales y su Reglamento (México, SEI, 1994).
2. COMISIÓN NACIONAL DEL AGUA, Ley Federal de Derechos en Materia de Agua (México, 1995).
3. MINISTERIO DE PLANIFICACIÓN Y COOPERACIÓN, Metodologías alternativas para la valoración de beneficios en la evaluación socioeconómica de proyectos públicos de inversión (Santiago de Chile).
4. JUNTA INTERMUNICIPAL DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO DE ZACATECAS, Plan Maestro para el Mejoramiento de los Servicios de Agua Potable, Alcantarillado, Saneamiento y Consolidación y Proyecto Ejecutivo, de Consolidación del Organismo Operador de Zacatecas, Zac. (Zacatecas, Marzo 1993).
5. Simposio Conjunto entre México y los Estados Unidos sobre Análisis Ambiental, Ponencias de Implementación de Métodos Analíticos en el Area Ambiental (Monterrey, 1995).
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