Reutilizacion Aguas Edar

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UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE CATALUÑA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA AGROALIMENTARIA Y BIOTECNOLOGÍA. DOCTORADO EN BIOTECNOLOGÍA AGROALIMENTARIA Y SOSTENIBILIDAD TESIS DOCTORAL Sistemas de Regeneración y Reutilización de Aguas Residuales. Metodología para el Análisis Técnico-Económico y Casos. QUE COMO REQUISITO PARA OBTENER EL GRADO DE DOCTOR EN BIOTECNOLOGÍA AGROALIMENTARIA Y SOSTENIBILIDAD PRESENTA: LUIS ALBERTO SEGUÍ AMÓRTEGUI BARCELONA, ESPAÑA MARZO DE 2004

Transcript of Reutilizacion Aguas Edar

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE CATALUÑA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA AGROALIMENTARIA Y BIOTECNOLOGÍA.

DOCTORADO EN BIOTECNOLOGÍA AGROALIMENTARIA Y SOSTENIBILIDAD

TESIS DOCTORAL

Sistemas de Regeneración y Reutilización de Aguas Residuales.

Metodología para el Análisis Técnico-Económico y Casos.

QUE COMO REQUISITO PARA OBTENER EL GRADO DE

DOCTOR EN BIOTECNOLOGÍA AGROALIMENTARIA Y SOSTENIBILIDAD

PRESENTA: LUIS ALBERTO SEGUÍ AMÓRTEGUI

BARCELONA, ESPAÑA

MARZO DE 2004

DEDICATORIA

A MI MADRE

POR SU AMOR,

APOYO Y AMISTAD

AGRADECIMIENTOS

Este trabajo de investigación no hubiera sido posible realizarlo sin el apoyo de las siguientes instituciones:

El Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT) de México, del cual recibí la financiación para

cursar mis estudios de doctorado. Particularmente mi reconocimiento a su labor y agradecimiento a la

M.C. Guadalupe Intriago y al Lic. Victoriano Pagoaga quienes me brindaron su respaldo y me enseñaron

que el valor de una institución esta dado por la calidad humana de sus integrantes.

Al personal de la Escuela Superior de Agricultura de Barcelona (ESAB) por el respaldo recibido durante la

elaboración de esta tesis. Especialmente mi más sincera gratitud al Lic. Josep Villareal por haber confiado

en mí y proporcionarme toda su ayuda para la culminación de esta tesis. Gracias Pep. Asimismo, a María

Teresa Pardo por su estupendo don de gente y su valioso apoyo.

Al Departamento de Ingeniería Ambiental de la Escuela Superior Técnica de Ingenieros de Caminos,

Canales y Puertos de Barcelona (ESTECCPB), en especial al Dr. Rafael Mujeriego por su orientación en

los inicios de esta investigación.

Al Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA) por la información proporcionada. Especialmente mi

más sincero agradecimiento a la Dra. Gabriela Moeller y M.Sc. Jorge Hidalgo Toledo.

Al Consorci de la Costa Brava (CCB) por proporcionarme la información necesaria para esta

investigación. Particularmente al Biólogo Lluís Sala y al Lic. Manel Serra por sus valiosos comentarios y

sugerencias.

Al Centre d'informació i oficina: “El Cortalet” del Parc Natural dels Aiguamolls de l'Empordà y a la

empresa Castillo Pereleda por la información proporcionada.

Durante estos 4 años que duró este trabajo de investigación han sido muchas las personas, tanto aquí en

Cataluña como en México, que me han brindado su apoyo y cariño. A todas ellas muchas gracias, en

especial mí agradecimiento:

A mi familia por el cariño y confianza que me brindan en todo momento, pero sobre todo por estar, cada

uno a su manera, respaldándome para alcanzar mis objetivos.

Al Dr. Oscar Alfranca Burriel, director de esta tesis, mi más sincera gratitud por su confianza, paciencia y

disposición en todo momento. Oscar mi mayor agradecimiento por aceptar el reto de dirigir mi trabajo de

investigación y enseñarme a disfrutar de él, pero sobre todo gracias por tu amistad.

A Rocío Peralta por su cariño e inigualable afecto. Gracias por tu soporte en todo momento y permitirme

seguir construyendo juntos ese sueño que iniciamos hace ya 12 años. Este trabajo no hubiera sido

posible realizarlo sin tu valioso apoyo.

A Ponciano Medina por su gran amistad y respaldo durante todos estos años fuera de mí país.

AGRADECIMIENTOS A Hilda Guerrero por su entrañable amistad, es todo un placer ser cómplices de esta aventura doctoral

que nos permitió darnos cuenta de lo importante que es crecer como profesionales, pero ante todo como

personas. Gracias por tu valioso apoyo, comentarios y sugerencias.

A Alfred Margalef por todos los gratos momentos que hemos compartido, su enorme apoyo y su

inigualable amistad. A Jana por su cariño y abrirme las puertas de su casa como uno más de su nueva

familia. Asimismo, a Olga Griño y Josep Lajara por su amistad y cariño.

A mis dos grandes amigos Toni Piriz y Julián García, por su invaluable afecto, cariño y respaldo, pero

sobre todo por esos inolvidables momentos, viajes y vida en Barcelona que comparto a su lado.

A mi niña de oro, por su cariño y amistad. Mary Chuy gracias por permitirme compartir estos años de tu

vida, es maravilloso acompañar contigo tantos momentos llenos de alegrías, haciéndome sentir a cada

instante tu presencia y cercanía. Sin tu estimulo y apoyo este trabajo no podría haberlo concluirlo. Un

besapa molt fort ILYCh.

A la familia González Servín porque a pesar de la distancia han estado a mi lado en todo momento.

Gracias por su cariño y permitirme compartir, como un miembro más, el amor de su familia.

A Juliana, Enrique y Rosario por su afecto y enorme apoyo en los momentos difíciles.

A Jorge Palacio Broto por su amistad y enriquecedoras charlas.

A Darío Escobar Moreno por tantos momentos de reflexión y apoyo para encontrar juntos la razón por la

que intentamos alcanzar este objetivo. Gracias por tu amistad.

A mis compañeros de doctorado Meherez, Dora, Fatima y Rohia por permitirme compartir su cultura y

aprecio.

A Luis David Patiño y Víctor Barrera del Instituto Tecnológico de Celaya por su amistad de tantos años y

sus palabras de aliento en los momentos difíciles.

A Myriam Velasco, Bárbara Aguilera y Jaqueline Ambríz por sus valiosos y emotivos correos durante

todos estos años, gracias por su cariño y líneas de ánimo en los momentos claves.

Como escribió un buen amigo alguna vez “Tal como ocurre en otras ciudades del mundo, incluso las del

país natal, una persona al visitar un lugar siempre se lleva consigo algo de ese sitio; como un acto

majestuoso de comunión (común-unión), donde se deja un poco de lo que se tiene y se toma algo para

sustituirlo. La magia estaba hecha. El contacto se había establecido. Nadie era ya el mismo. El

encantamiento había surtido efecto”. Gracias a todos por permitirme disfrutar de esta magia.

AGRADECIMIENTOS

El presente trabajo de investigación se desarrollo dentro del Doctorado en Biotecnología Agroalimentaria y Sostenibilidad del Departamento de Ingeniería Agroalimentaria y Biotecnología de la Universidad Politécnica de Cataluña, bajo la dirección del Dr. Oscar Alfranca Burriel.

C O N T E N I D O RESUMEN..............................................................................................................................................1

Capítulo 1 Introducción y objetivos......................................................................................................5

1.1INTRODUCCIÓN.................................................................................................................................5

1.2 OBJETIVO........................................................................................................................................7

Capítulo 2 Introducción a la Regeneración y Reutilización de las Aguas Residuales......................13

2.1 INTRODUCCIÓN..............................................................................................................................13

2.2 CONCEPTOS FUNDAMENTALES........................................................................................................14

2.3 LA GESTIÓN DEL AGUA. FUNDAMENTOS...........................................................................................19

2.4 EXPERIENCIAS INTERNACIONALES SOBRE LA REGENERACIÓN Y REUTILIZACIÓN DE LAS

AGUAS RESISDUALES............................................................... ............................................................24

2.4.1 América.................................................................................................. .................................32

2.4.1.1 Estados Unidos de América.................................................. ...............................................32

2.4.1.2 México...................................................................................................................................37

2.4.2 Europa......................................................................................................................................42

2.4.2.1 Reino Unido...........................................................................................................................44

2.4.2.2 Malta......................................................................................................................................44

2.4.2.3 Grecia....................................................................................................................................45

2.4.2.4 Francia...................................................................................................................................45

2.4.2.5 Italia.......................................................................................................................................46

2.4.2.6 España..................................................................................................................................47

2.4.3 África........................................................................................................................................49

2.4.3.1 Túnez....................................................................................................................................50

2.4.3.2 Egipto....................................................................................................................................51

2.4.3.3 Zimbabwe..............................................................................................................................51

2.4.3.4 República de Sudáfrica.........................................................................................................52

2.4.3.5 Namibia.................................................................................................................................52

2.4.4 Asia..........................................................................................................................................53

2.4.4.1 Japón....................................................................................................................................54

2.4.4.2 Chipre...................................................................................................................................56

2.4.4.3 China....................................................................................................................................56

2.4.4.4 Kazajstán..............................................................................................................................57

2.4.4.5 Israel.....................................................................................................................................57

2.4.4.6 Jordania................................................................................................................................59

2.4.4.7 Kuwait...................................................................................................................................59

2.4.4.8 Emiratos Árabes Unidos.......................................................................................................60

2.4.4.9 Arabia Saudita......................................................................................................................61

CONTENIDO

2.4.5 Oceanía..................................................................................................................................61

2.4.5.1 Australia.............................................................................................................................. 61

2.5 CONCLUSIONES...........................................................................................................................63

REFERENCIAS....................................................................................................................................65

Capítulo 3 La Planificación de Sistemas de Regeneración

y Reutilización de Aguas Residuales..............................................................................................69

3.1 INTRODUCCIÓN............................................................................................................................69

3.2 METODOLOGÍAS PARA LA PLANIFICACIÓN DE PROYECTOS EN REGENERACIÓN Y REUTILIZACIÓN DE

LAS AGUAS RESIDUALES.....................................................................................................................70

3.2.1 Una perspectiva desde la ingeniería. Takashi Asano y Colaboradores.................................71

3.2.2 Una perspectiva multidiciplinaria. Banco Mundial..................................................................73

3.2.3 Una perspectiva social. Perri Standish-Lee..............................................................………...76

3.3 ASPECTOS SOBRE LA PLANIFICACIÓN DE LOS SRRAR......................................................................80

3.3.1 Aspectos legales................................................................ ...................................................80

3.3.1.1 Legislación................................................................ .........................................................81

3.3.1.2 Criterios de la Calidad del Agua Regenerada....................................................................82

3.3.2 Aspectos técnicos ................................................................ ................................................85

3.3.2.1 Los Indicadores y riesgos microbiológicos.........................................................................86

3.3.2.2 Humedales y sistemas naturales.......................................................................................87

3.3.2.3 Filtración y desinfección................................................................ ....................................88

3.3.3 Aspectos sociales................................................................ ................................................91

3.3.4 Aspectos ambientales................................................................ ..........................................92

3.3.5 Aspectos económicos................................................................ ..........................................93

3.3.5.1 La oferta y demanda del agua regenerada........................................................................94

3.3.5.2 Los costes de los SRRAR................................................................ .................................96

3.3.5.3 Los precios del agua regenerada.....................................................................................101

3.3.5.4 Análisis financiero.............................................................................................................102

3.3.5.5 Análisis económico...........................................................................................................104

3.4 CONCLUSIONES................................................................ .......................................................107

REFERENCIAS................................................................ ................................................................110

Capítulo 4 Metodología para el Análisis Técnico-Económico de los

Sistemas de Regeneración y Reutilización de las Aguas Residuales..........................................117

4.1INTRODUCCIÓN................................................................ ..........................................................117

4.2 DESCRIPCIÓN DE LA METODOLOGÍA................................................................ ............................119

4.2.1 Definición de objetivos................................................................ .........................................120

4.2.2 Definición del ámbito de estudio................................................................ ..........................122

4.2.3 Los impactos del proyecto................................................................ ...................................122

4.2.3.1 La identificación de los impactos................................................................ ......................123

CONTENIDO

4.2.3.1.1 Infraestructura hidráulica................................................................ ...............................125

4.2.3.1.2 Acondicionamiento y reutilización de contaminantes.....................................................129

4.2.3.1.3 Uso del recurso................................................................ .............................................134

4.2.3.1.4 Salud pública................................................................ .................................................137

4.2.3.1.5 Medio ambiente................................................................ .............................................141

4.2.3.1.6 Educación................................................................ ......................................................145

4.2.3.2 Periodicidad de los impactos................................................................ ............................148

4.2.3.3 Cuantificación de los impactos................................................................ .........................148

4.2.3.4 Valoración de los impactos................................................................ ...............................148

4.2.4 Identificación de los agentes implicados..............................................................................151

4.2.5 Estudio de las necesidades y posibilidades financieras.......................................................151

4.2.6 Agregación de costes e ingresos..........................................................................................151

4.2.7 Análisis de sensibilidad.........................................................................................................157

4.3 CONCLUSIONES.........................................................................................................................159

ANEXO 4.A. ................................................................... .................................................................160

REFERENCIAS................................................................ .................................................................161

Capítulo 5 Caso de estudio. El saneamiento de la cuenca del río Apatlaco, Morelos, México.....167

5.1 INTRODUCCIÓN.............. ................................................................ ..........................................167

5.1.1 Objetivo de la reutilización................................................................ ...................................169

5.1.2 Descripción técnica................................................................ ..............................................171

5.2 MATERIALES Y MÉTODOS................................................................ ............................................175

5.2.1 Materiales................................................................ .............................................................175

5.2.2 Métodos................................................................ ................................................................176

5.2.2.1 Definición de objetivos................................................................ .......................................176

5.2.2.2 Definición del ámbito de estudio................................................................ ........................177

5.2.2.3 Los impactos del proyecto................................................................ .................................177

5.2.2.4 Identificación de los agentes implicados.............................................................................180

5.2.2.5 Estudio de las necesidades financieras................................................................ .............180

5.2.2.6 Agregación de costes e ingresos........................................................................................181

5.2.2.7 Análisis de sensibilidad................................................................ ......................................187

5.3 RESULTADOS Y DISCUSIÓN................................................................ ..........................................188

5.4 CONCLUSIONES................................................................. .........................................................191

ANEXO 5.A. ................................................................ .....................................................................195

ANEXO 5.B................................................................ .......................................................................197

REFERENCIAS................................................................ ...................................................................198

Capítulo 6 Caso de estudio. La reutilización de agua regenerada para el riego agrícola

de las viñas del Garbet, Colera, Girona, España............................. ..............................................199

6.1 INTRODUCCIÓN................................................................ ..........................................................199

CONTENIDO

6.1.1 Objetivo de la reutilización................................................................ .. ..................................201

6.1.2 Funcionamiento del sistema................................................................ ..................................201

6.2 MATERIALES Y MÉTODOS................................................................ .............................................203

6.2.1 Materiales................................................................ ........................ .....................................203

6.2.2 Métodos................................................................ ........................ ........................................204

6.2.2.1 Definición de objetivos................................................................ ........................................204

6.2.2.2 Definición del ámbito de estudio................................................................ .........................205

6.2.2.3 Los impactos del proyecto................................................................ ..................................205

6.2.2.4 Identificación de los agentes implicados................................................................ ............207

6.2.2.5 Estudio de las necesidades financieras................................................................ .............207

6.2.2.6 Agregación de costes e ingresos................................................................ .......................208

6.2.2.7 Análisis de sensibilidad................................................................ ......................................213

6.3 RESULTADOS Y DISCUSIÓN................................................................ ..........................................215

6.4 CONCLUSIONES................................................................. .........................................................220

ANEXO 6.A. ................................................................ .....................................................................222

REFERENCIAS................................................................ ...................................................................223

Capítulo 7 Caso de estudio. La reutilización de agua regenerada en usos ambientales para los

humedales de l’Empordà, Girona, España................................................................ .....................225

7.1 INTRODUCCIÓN................................................................ ..........................................................225

7.1.1 Objetivo de la reutilización................................................................ ....................................225

7.1.2 Descripción Técnica................................................................ ..............................................227

7.2 MATERIALES Y MÉTODOS................................................................ .............................................232

7.2.1 Materiales................................................................ .................... .........................................232

7.2.2 Métodos................................................................ .................... ............................................232

7.2.2.1 Definición de objetivos................................................................ ........................................232

7.2.2.2 Definición del ámbito de estudio................................................................ .........................233

7.2.2.3 Los impactos del proyecto................................................................ ..................................233

7.2.2.4 Identificación de los agentes implicados................................................................. ...........236

7.2.2.5 Estudio de las necesidades financieras................................................................. ............236

7.2.2.6 Agregación de costes e ingresos................................................................ .......................237

7.2.2.7 Análisis de sensibilidad................................................................ ......................................244

7.3 RESULTADOS Y DISCUSIÓN................................................................ .........................................246

7.4 CONCLUSIONES................................................................. ........................................................250

ANEXO 7.A. ................................................................ ....................................................................251

REFERENCIAS................................................................ ..................................................................252

Capítulo 8 Conclusiones................................................................ ................................................253

REFERENCIAS................................................................ ..................................................................256

Seguí Amórtegui Luis Alberto. 2004. Sistemas de Regeneración y Reutilización de Aguas Residuales. Metodología para el Análisis Técnico-Económico y Casos. Departamento de Ingeniería Agroalimentaria y Biotecnología. Universidad Politécnica de Cataluña.

RESUMEN El objetivo principal de esta tesis es el desarrollo de una metodología para el análisis técnico-económico de los Sistemas de Regeneración y Reutilización de Aguas Residuales (SRRAR). La metodología se fundamenta en la aplicación de técnicas para la evaluación de proyectos, adaptadas particularmente a los SRRAR. Para lograr esta adaptación ha sido necesario buscar un nuevo paradigma que interrelacione el área tecnológica con el área económica, y cristalizarlo en una herramienta, que permita a los responsables de la toma de decisión en el ámbito del sector hidráulico, emitir un juicio soportado tecnológica y económicamente para invertir o no en estos sistemas. La metodología propuesta determina la maximización de los beneficios del SRRAR, tomando como base económica las técnicas del Valor Actual Neto (VAN) y el Análisis Coste-Beneficio (ACB). Entre las aportaciones a destacar en esta metodología está la recolección y discusión de los impactos que se pueden presentar al implantar y explotar un SRRAR. Con base en la información científica reciente, la consulta a expertos y la experiencia profesional, se han identificado y descrito los impactos, (tanto privados como externos), más relevantes. Este proceso es fundamental para la periodicificación y cuantificación de las variables que se utilizan en el análisis de la viabilidad económica de los SRRAR. Esta tesis constituye un intento por modificar el actual paradigma en el análisis técnico-económico de los SRRAR y evaluar los SRRAR mediante una visión multidisciplinaria e interdisciplinaria. Este análisis técnico-económico no solo considera los impactos privados, (que tradicionalmente se han identificado estrictamente con los aspectos técnicos), sino que se han tratado de incorporar en el modelo de evaluación todos aquellos impactos externos, (ambientales, sociales y económicos), que derivan de la implantación y explotación de un SRRAR. La tesis está compuesta por 8 capítulos e incluye: una introducción, un análisis sobre la situación actual de la regeneración y reutilización de aguas residuales en el ámbito internacional, una discusión sobre las principales metodologías en la planificación de los SRRAR, una propuesta metodológica para el análisis técnico-económico de estos sistemas y la aplicación de esta metodología a tres casos de estudio, (en escenarios diversos), y finalmente las principales conclusiones de la investigación realizada. La conclusión fundamental de esta tesis es la viabilidad técnico-económica de regenerar y reutilizar las aguas residuales, particularmente en aquellas zonas donde la disponibilidad de agua es escasa. Este trabajo aporta un mecanismo estandarizado para la evaluación técnico-económica de los SRRAR, que incorpora los impactos privados, externos y el coste de oportunidad del agua. El considerar en la evaluación el coste de oportunidad del agua y las externalidades de la implantación y explotación de los SRRAR, (tanto positivas como negativas), ha permitido observar que estos sistemas aportan un beneficio económico significativo. Asimismo este trabajo de investigación contribuye a soportar la incorporación de las fuentes alternativas de suministro de agua dentro de una gestión integral de los recursos hídricos. Los resultados obtenidos indican que, a diferencia de lo que podría considerarse “a priori”, los SRRAR no deben percibirse como una carga económica, sino como una actividad generadora de riqueza. Las ventajas que se obtienen por la implantación de estos sistemas, al ser expresadas en un valor económico, superan con creces los costes que conlleva su implantación y explotación. El reto que se debe vencer es la creación de los mecanismos para la internalización de estas ventajas. De esta manera el sistema las recogerá para posteriormente reflejarlas en el precio del agua regenerada, que a su vez contribuirá a fundamentar un precio del agua más eficiente, tanto si procede de fuentes convencionales o de fuentes alternativas.

1

RESUMEN

RESUM

L’objectiu principal d’aquesta tesi és el desenvolupament d’una metodologia per a l’anàlisi tècnica i econòmica dels Sistemes de Regeneració i Reutilització d’Aigües Residuals (SRRAR). La metodologia es fonamenta en l’aplicació de tècniques per a l’avaluació de projectes adaptades particularment als SRRAR. Per a aconseguir aquesta adaptació ha estat necessari buscar un nou paradigma que interrelacioni l’àrea tecnològica amb l’àrea econòmica i cristal·litzar-ho en una eina que permeti als responsables de la presa de decisió en l’àmbit del sector hidràulic emetre un judici suportat tecnològica i econòmicament per a invertir o no en aquests sistemes. La metodologia proposta determina la maximització dels beneficis dels SRRAR, prenent com a base econòmica les tècniques del Valor Actual Net (VAN) i l’Anàlisi Cost-Benefici (ACB). Entre les aportacions a destacar en aquesta metodologia està la recol·lecció i discussió dels impactes que es poden presentar al implantar i explotar un SRRAR. Basant-se en la informació científica recent, la consulta a experts i l’experiència professional s’han identificat i descrit els impactes (tant privats com externs) més rellevants. Aquest procés és fonamental per a la periodicificació i la quantificació de les variables que s’utilitzen en l’anàlisi de la viabilitat econòmica dels SRRAR. Aquesta tesi constitueix un intent per a modificar l’actual paradigma en l’anàlisi tècnico-econòmica dels SRRAR i avaluar els SRRAR mitjançant una visió multidisciplinària i interdisciplinària. Aquesta anàlisi tècnica i econòmica no només considera els impactes privats (que tradicionalment s’han identificat estrictament amb els aspectes tècnics) si no que s’ha tractat d’incorporar en el model d’avaluació tots aquells impactes externs (ambientals, socials i econòmics) que deriven de la implantació i explotació d’un SRRAR. La tesi està composta per 8 capítols i inclou: una introducció, una anàlisi sobre la situació actual de la regeneració i reutilització d’aigües residuals en l’àmbit internacional, una discussió sobre les principals metodologies en la planificació dels SRRAR, una proposta metodològica per a l’anàlisi tècnica i econòmica d’aquests sistemes i l’aplicació d’aquesta metodologia tres casos d’estudi (en escenaris diversos) i, finalment, les principals conclusions de la investigació realitzada. La conclusió fonamental d’aquesta tesi és la viabilitat tècnica i econòmica de regenerar i reutilitzar les aigües residuals, particularment en aquelles zones on la disponibilitat d’aigua és escassa. Aquest treball aporta un mecanisme estandaritzat per a l’avaluació tècnica i econòmica dels SRRAR que incorpora els impactes privats, externs i el cost d’oportunitat de l’aigua. Considerar en la avaluació el cost d’oportunitat de l’aigua i les externalitats de la implantació i explotació dels SRRAR (tant positives com negatives) ha permès observar que aquests sistemes aporten un benefici econòmic significatiu. Així mateix, aquest treball d’investigació contribueix a suportar la incorporació de les fonts alternatives de subministrament d’aigua dintre d’una gestió integral dels recursos hídrics. Els resultats obtinguts indiquen que, a diferència del que podria considerar-se a priori, els SRRAR no s’han de percebre com una càrrega econòmica, si no com una activitat generadora de riquesa. Els avantatges que s’obtenen per la implantació d’aquests sistemes, en ésser expressades en un valor econòmic, superen amb creus els costos que comporta la seva implantació i explotació. El repte que s’ha de vèncer és la creació dels mecanismes per a la internalització d’aquests avantatges. D’aquesta manera el sistema les recollirà per a posteriorment reflexar-les en el preu de l’aigua regenerada, que, a la seva vegada, contribuirà a fonamentar un preu de l’aigua més eficient, tant si procedeix de fonts convencionals o de fonts alternatives.

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RESUMEN

SUMMARY The present thesis has had as an objective to develop a methodology for a technical-economical analysis of a Wastewater Reclamation and Reuse Systems (WWRRS). The methodology is based on the project evaluation technique, adapted particularly to a WWRRS. In order to obtain this, it has been necessary to look for a new paradigm which correlates the technological area with the economical one, and to crystallize it in a tool that will allow, to the people in charge of the decision making in the hydraulic sector, to emit a judgment, supported technologically and economically, on the viability to invest in these sort of systems. The methodology here proposed has the objective to maximize the benefits of a WWRRS, using the Net Present Value (NVP) and Analysis Cost - Benefit (ACB) techniques. One of the contributions to emphasize in this methodology is the analysis of the impacts that can occur when a WWRRS is in process of being implanted and operate. Taking into account the recent scientific information, the experts advice and the professional experience, it has been identified and described the most important impacts (privates and externals). This process is fundamental for the periodicity and quantification of the variables that are used in the economic viability analysis of the WWRRS. This thesis represents an attempt to modify the present paradigm in the technical-economical analysis of a WWRRS and to evaluate them since a multidisciplinary and interdisciplinary vision. This technical-economical analysis takes into account no just those private impacts, that traditionally have been identified strictly with the technical aspects, but also it takes account, and incorporates in the evaluation model, all those external impacts (environmental, social and economical), that derives from the implantation and operation of a WWRRS. The thesis is composed by 8 chapters: introduction, analysis of the present situation in the regeneration and residual water reusability in the international scope, a discussion on the main methodologies in the planning of a WWRRS, a methodology proposal for the technical-economical analysis of these systems and its application, under different scenarios, for three study cases; and finally, with the main conclusions of the research. The fundamental conclusion of this thesis is the technical-economical viability to regenerate and reuse wastewater, particularly in those zones where the water availability is low. This work offers a standardized mechanism for the technical-economical evaluation of a WWRRS, which incorporates both private and external impacts, as well as the water opportunity cost. Considering in the evaluation the water opportunity cost plus the externalities of the implantation and operation of the WWRRS, (as much positive as negative), has allowed to observe that these kind of systems provide a significantly economical benefit. Furthermore, this research work contributes to support the incorporation of alternatives water sources within an integral water management concept. The results here getting indicate that, unlike which could be considered "a priori", a WWRRS do not have to be perceived like an economic weight, but like a generating activity of riches. The advantages that are obtained by the implantation of these systems, when they are expressed in an economic value, fully surpass the costs that entail their implantation and operation. The challenge that is due to win is the creation of the mechanisms for the internalization of these advantages. In this way, the system will gather them to reflect them, later, in the price of the reclamation water, which will contributes to stand a water price in a most efficient way, no matter if it comes from conventional or alternative sources.

3

Capítulo 1 Introducción y objetivos

1.1 Introducción

A pesar de los avances científicos en áreas como la biotecnología, la ingeniería o la ciencia de

los materiales, la reutilización de las aguas regeneradas no es todavía una práctica común.

Hasta el momento las soluciones a los problemas de suministro de agua dentro del sector

hidráulico han recaído básicamente en áreas del conocimiento como la ingeniería civil o la

ingeniería agrícola, donde las soluciones están enfocadas hacia la explotación de fuentes

convencionales. La participación de otras corrientes del conocimiento permitirán, mediante un

trabajo multidisciplinario e interdisciplinario, un cambio en los paradigmas para incorporar la

práctica de regenerar y reutilizar las aguas residuales dentro de la gestión integral del agua.

Por su parte, los modelos económicos presentan a menudo dificultades para incorporar en

modelos formales, necesariamente simplificadores de la realidad, toda la complejidad

tecnológica, social y ambiental asociada a la regeneración y reutilización de las aguas

residuales.

Esta tesis constituye un intento por modificar el actual paradigma en el análisis técnico-

económico de los Sistemas de Regeneración y Reutilización de Aguas Residuales (SRRAR).

Se pretende mediante una visión multidisciplinaria e interdisciplinaria evaluar económicamente

los SRRAR. Este análisis técnico-económico no solo considera los impactos privados, que

básicamente tienen que ver con el aspecto técnico. Se busca ir más allá, incorporando al

modelo de evaluación todos aquello impactos externos (ambientales, sociales y económicos)

que se obtienen al realizar la implantación y explotación de un SRRAR.

La práctica de reutilizar las aguas residuales tiene un origen ancestral que data desde la época

Minoica (Asano, 2001). Se identifican tres períodos claves en el terreno de la regeneración y

reutilización de las aguas residuales. En la primera época surgen los sistemas de suministro de

agua e infraestructuras para el saneamiento, comprendiendo este periodo desde el 3,000 a.C.

hasta 1850. En un principio las aguas residuales eran reutilizadas sin ningún tratamiento,

vertiéndose directamente sobre campos agrícolas en las antiguas granjas de Alemania e

Inglaterra, lo que originó graves problemas de salud pública.

El segundo periodo comprendido entre 1850 a 1950 se presenta el gran avance sanitario. El

control de la epidemia del cólera en Londres; el desarrollo de la teoría sobre la prevención de la

fiebre tifoidea; así como los avances de la microbiología, el uso del cloro como desinfectante y

el conocimiento de la cinética de la desinfección, marca un punto de inflexión en la ingeniería

sanitaria. En esta época se desarrollan en Inglaterra los primeros procesos biológicos para la

5

CAPÍTULO 1

depuración de las aguas residuales, mientras que en California surgen las primeras

regulaciones para el uso de las aguas residuales en la agricultura.

La tercera etapa que corresponde desde 1960 hasta nuestros días es considerada como la

época de la regeneración, reciclaje y reutilización de las aguas residuales. La reutilización

planificada de las aguas regeneradas empezó a principios de los años 20 en los Estados

Unidos de Norteamérica. Actualmente la experiencia internacional sobre la regeneración y

reutilización de aguas residuales es muy amplia; existe una veintena de países que realizan de

alguna manera esta práctica. Existen evidencias en la literatura que documentan el uso del

agua regenerada en todos los usos para los cuales se destina el recurso hídrico, incluido el

suministro de agua potable.

Es importante resaltar que esta evolución se ha dado particularmente en los países

desarrollados, pues en la actualidad muchos países en vías de desarrollo, como por ejemplo la

India, China, así como muchos de los países latinoamericanos y africanos, siguen reutilizando

las aguas residuales sin ningún tratamiento.

En este momento, la regeneración y reutilización de las aguas residuales cobran un papel de

gran importancia, pues además de solucionar el problema de contaminación, permiten

aumentar la disponibilidad del recurso sin necesidad de seguir explotando las fuentes

convencionales para el suministro de agua. En concreto, la reutilización de agua regenerada

dentro de una cuenca hidrográfica es una de las prácticas que mejor concuerda con los

preceptos de un desarrollo sostenible.

Actualmente existen tecnologías que permiten alcanzar el nivel de calidad de agua adecuado

para cualquier uso al que se piense destinar el agua regenerada. La literatura demuestra que a

medida que los requisitos de calidad del agua son más exigentes, el proceso de tratamiento se

hace más complejo y costoso. Así mismo, es importante considerar que cualquier proceso de

regeneración requiere tener en cuenta también la línea de tratamiento y estabilización de los

subproductos obtenidos.

En la literatura especializada con el campo de la regeneración y reutilización de las aguas

residuales existen muy pocos trabajos económicos. En general la mayoría de los estudios

solamente enuncian y justifican técnicamente las ventajas e inconvenientes de la implantación

del SRRAR. Las metodologías consultadas sobre la planificación de los SRRAR reconocen la

necesidad de efectuar un análisis económico. Sin embargo, ninguna detalla como debe

realizarse.

6

CAPÍTULO 1

Las escasas evaluaciones económicas realizadas a los SRRAR se centran en su gran mayoría,

en determinar los costes privados del sistema. Los expertos aplican en general un análisis

coste eficiencia con el fin de justificar la selección de una determinada tecnología.

En las metodologías para la planificación de los SRRAR consultadas, las variables económicas

se comportan de una forma exógena al sistema. Es decir, las variables económicas inciden de

manera significativa en el modelo de planificación, pero el modelo no incide sobre estas

variables.

Los expertos en los SRRAR tienen muy claras las ventajas e inconvenientes del sistema, pero

con frecuencia en los análisis técnicos es difícil encontrar una valoración económica de los

impactos del sistema.

De manera análoga, los expertos en el área de la economía tienen un amplio dominio sobre las

técnicas económicas que pueden ser utilizadas para convertir los impactos biofísicos en

unidades monetarias. Sin embargo, los modelos económicos adolecen, casi siempre por falta

de la información necesaria, de una base empírico-técnica más sólida.

En la actualidad, y en el ámbito de la regeneración y reutilización de las aguas residuales,

todavía no se ha llevado a cabo desde un punto de vista metodológico una identificación,

cuantificación y valoración económica de los impactos relacionados con la implantación y

explotación de un SRRAR.

Esta tesis persigue aportar al campo de la regeneración y reutilización de las aguas residuales,

una metodología para el análisis técnico-económico para los SRRAR, basado en un trabajo

multidisciplinario e interdisciplinario. Esta metodología permitirá a los expertos en esta área del

conocimiento tener una herramienta con la cual evaluar económicamente los SRRAR

considerando los principales impactos, tanto privados como externos del sistema.

1.2 Objetivo

El objetivo general de esta tesis es desarrollar una metodología para el análisis técnico-

económico de los SRRAR. La metodología se fundamenta en la aplicación de técnicas para la

evaluación de proyectos, adaptadas particularmente a los SRRAR. Para lograr esta adaptación

ha sido necesario buscar un nuevo paradigma que permita relacionar el área tecnológica con el

área económica. La metodología propuesta pretende ser una herramienta para los tomadores

de decisión en el sector hidráulico, soportada tecnológica y económicamente, que permita

decidir sobre las políticas necesarias en la implantación y/o el buen funcionamiento de los

SRRAR.

7

CAPÍTULO 1

Los objetivos específicos de esta investigación son:

a) Revisar y documentar el estado actual de los avances internacionales en materia de

regeneración y reutilización de aguas residuales.

b) Identificar, documentar y discutir las diversas metodologías para la planificación de los

sistemas de regeneración y reutilización de aguas residuales.

c) Desarrollar una metodología para el análisis técnico-económico que considere todos los

impactos relevantes relacionados con la práctica de la regeneración y reutilización de las aguas

residuales, con el fin de que profesionales vinculados con el sector hidráulico cuenten con una

herramienta que, de manera sencilla, les permita evaluar la viabilidad económica de la

implantación de este tipo de proyectos.

d) Aplicar y documentar la metodología propuesta a varios casos de estudio donde se

considera la regeneración y reutilización de las aguas residuales como una fuente alternativa

de suministro.

Esta tesis se compone de 8 capítulos recoge la situación actual en el ámbito internacional de la

práctica de regenerar y reutilizar aguas residuales, las principales metodologías para la

planificación de los SRRAR, una propuesta metodológica para el análisis técnico-económico de

estos sistemas y finalmente, la aplicación de esta metodología a varios casos de estudio.

En el capítulo 2 de esta tesis se presenta una revisión bibliográfica sobre las experiencias

internacionales en la regeneración y reutilización de aguas residuales. En este capítulo se

reflexiona sobre las bases teóricas que sustentan la actual gestión integral del agua. Asimismo

se presenta una discusión sobre las diferentes definiciones relacionadas con la regeneración,

la reutilización y el reciclaje de aguas residuales.

De este capítulo se concluye que el término aguas regeneradas, que cada día cobra mayor

fuerza, tiene que ver simplemente con la búsqueda de la aceptación social de estas aguas,

pues desde el punto de vista técnico, y siempre desde el ámbito de las aguas residuales,

efluente tratado, aguas tratadas y aguas regeneradas son sinónimos. Además, producto de la

investigación realizada se deduce que existen básicamente dos zonas donde se realiza esta

práctica: 1) aquellas zonas continentales donde la precipitación es escasa y 2) las islas, donde

debido a la falta de infraestructura para la captación, la práctica de reutilización se convierte en

una opción para el suministro de agua. El único caso documentado donde se realiza la

reutilización potable directa es en Namibia; para todos los demás usos existen evidencias de la

reutilización de las aguas regeneradas por varias partes del mundo.

Las metodologías para la planificación de los SRRAR son abordadas en el capítulo 3, en el

cual se revisan las principales aportaciones sobre el tema de la planificación en los SRRAR en

el contexto internacional. El análisis comprende la revisión de las diferentes metodologías 8

CAPÍTULO 1

aplicadas en la planificación de estos sistemas. Así mismo, se realiza una disertación más

detallada de los avances desarrollados en los últimos años sobre 5 aspectos básicos para la

planificación de los SRRAR: 1) legales, 2) técnicos, 3) sociales, 4) ambientales y 5)

económicos.

Del análisis del capítulo 3 se concluye que los aspectos técnicos y legales gozan de un

desarrollo importante y de una metodología generalmente bien estructurada. Mientras que, los

aspectos ambientales, sociales y económicos presentan un enorme rezago por lo que es

necesario reforzarlos metodológicamente. Particularmente, el análisis económico actualmente

se centra en un análisis coste-eficiencia con el cual se selecciona el SRRAR de menor coste.

La dificultad de realizar un análisis coste-beneficio obedece a la falta metodológica para

identificar, cuantificar y valorar monetariamente los impactos privados y externos, producto de

la regeneración y reutilización de las aguas residuales.

En el capítulo 4 se expone la propuesta metodológica para el análisis técnico-económico de los

SRRAR. Actualmente en el ámbito de la regeneración y reutilización de las aguas residuales no

existe un procedimiento metodológico que permita evaluar económicamente los SRRAR. La

finalidad de este capítulo es generar una herramienta que permita a los responsables de la

toma de decisión, en el ámbito del sector hidráulico, emitir un juicio soportado tecnológica y

económicamente para invertir o no en estos sistemas. Esta metodología evalúa los SRRAR,

desde una perspectiva multidisciplinaria e interdisciplinaria.

El objetivo principal es determinar la maximización de los beneficios del SRRAR, tomando

como base económica las técnicas del Valor Actual Neto (VAN) y el Análisis Coste-Beneficio

(ACB). Entre las aportaciones a destacar en esta metodología está la recolección y discusión

de los impactos que se pueden presentar al implantar y explotar un SRRAR. Con base en la

experiencia profesional, la consulta a expertos y la información científica reciente se han

identificado y descrito los impactos más relevantes. El identificar, periodificar, cuantificar y

valorar económicamente los distintos impactos, tanto privados como externos, que pueden

existir al implantar y explotar un SRRAR, es fundamental para determinar la viabilidad

económica de los SRRAR.

La propuesta metodológica esta conformada por 7 etapas que deberán realizarse para su

aplicación, las cuales son: 1) Definición de objetivos, 2) Definición del ámbito de estudio, 3) los

impactos del proyecto, 4) Identificación de los agentes implicados, 5) Estudio de las

necesidades y posibilidades financieras, 6) Agregación de costes e ingresos y 7) Análisis de

sensibilidad.

Una de las aportaciones más importantes de esta metodología es lo referente a la Identificación

de los impactos del proyecto, pues en este punto se describen a detalle los impactos, tanto 9

CAPÍTULO 1

positivos como negativos, relacionados con los SRRAR. Otra contribución importante es la

concerniente a la agregación de los costes e ingresos, pues en este punto se establece que la

maximización de los beneficios estará dada por la sumatoria de los beneficios privados y los

beneficios de las externalidades. Esto permite visualizar por separado dos situaciones: 1) que

el SRRAR sea viable económica y financieramente para su funcionamiento, lo cual esta

definido por la determinación del beneficio privado (situación que normalmente interesa a los

técnicos y políticos); y 2) que el SRRAR sea viable económica, financiera y ambientalmente (lo

cual interesa a los economistas y la sociedad).

El capítulo 5 se aplica la metodología propuesta al caso de estudio de la cuenca del río

Apatlaco en el estado mexicano de Morelos. El objetivo de este análisis ex-ante es determinar

la factibilidad técnico-económica de implantar diferentes SRRAR’s que contribuyan al

saneamiento de la cuenca. El estudio considera la regeneración y reutilización de las aguas

provenientes de las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR’s) de “La

Gachupina” y “Puente Blanco”, ubicadas en la localidad de Jiutepec, así como, las EDAR’s de

las ciudades de Zacatepec y Emiliano Zapata. Los usos potenciales de reutilización de las

aguas regeneradas son: 1) agrícola (tanto de terrenos de cultivo, como de riego de jardines,

zonas ornamentales y viveros), 2) recreativo (balnearios y actividades acuáticas), 3) acuícola y

4) industriales (sector textil y azucarero).

Los impactos identificados, cuantificados y valorados económicamente en este caso de estudio

son los relacionados con los grupos de: 1) la infraestructura hidráulica, 2) el acondicionamiento

y reutilización de contaminantes, 3) el uso del recurso (incluido el coste de oportunidad) y 4) el

medio ambiente. Los impactos valorados son agregados a una evaluación que combina el

análisis coste-eficiencia (ACE), el análisis coste-beneficio (ACB) y la técnica del Valor Actual

Neto (VAN) con el fin de establecer la viabilidad económica de las 57 alternativas propuestas

técnicamente, así como determinar las alternativas que proporcionen el máximo beneficio.

De este caso de estudio se concluye que las alternativas más rentables son la reutilización

industrial con un beneficio máximo de 0.4591 USD/m3, la reutilización del agua regenerada en

usos agrícola-recreativo que aporta un beneficio máximo de 0.5363 USD/m3 y la reutilización

agrícola donde el beneficio máximo al que se puede llegar es de 0.3925 USD/m3. Además, con

la finalidad de recobrar todos los costes correspondientes al SRRAR, el precio mínimo de

venta del agua regenerada que garantizará su recuperación es de 0.2751 USD/m3 para la

alternativa de reutilización industrial de Jiutepec, 0.1146 USD/m3 para la alternativa agrícola-

recreativo de Zacatepec y de 0.1269 USD/m3 para la alternativa agrícola de Emiliano Zapata.

El capítulo 6 recoge el caso de estudio ex-post sobre la reutilización del agua regenerada con

fines de producción vinícola en la finca Garbet de Colera, Girona España. En este caso se

analiza el beneficio económico de una empresa vitivinícola que requiere de agua para poder 10

CAPÍTULO 1

llevar a cabo su producción. Actualmente han realizado inversiones para captar y distribuir,

mediante riego por goteo el agua regenerada en una superficie de 10 ha. Esta empresa cuenta

con el suministro de agua regenerada por parte de la EDAR de Colera, siendo la única fuente

de abastecimiento de agua.

Los impactos identificados y cuantificados en este capítulo son los relacionados con los grupos

de: 1) la infraestructura hidráulica y 2) el uso del recurso (incluida la oportunidad de disponer de

agua). Los impactos fueron valorados económicamente mediante los precios de mercado y la

aproximación a la función de producción del viñedo. Una vez valorados estos impactos son

agregados a una evaluación que combina el análisis coste-beneficio (ACB) y la técnica del

Valor Actual Neto (VAN) con el fin de determinar el máximo beneficio que se puede obtener del

sistema.

En este capítulo se concluye que el SRRAR de Colera es viable técnicamente y la calidad del

agua producida cumple con los criterios para los usos a que se destina, así mismo es el

sistema ha demostrado la confiabilidad a lo largo de los años en funcionamiento.

Por lo que a la viabilidad económica se refiere, el SRRAR de Colera es altamente rentable,

incluso en un escenario pesimista, el aumentar el número de clientes que demanden agua

regenerada hará que el sistema sea aun más rentable. Con el fin de recuperar todos los costes

del SRRAR el agua regenerada debería venderse a un precio mínimo de 3.0136 €/m3 si el

sistema se explota al 13% de su capacidad, y a un precio de 0.7033 €/m3 si el sistema funciona

al 100% de su capacidad. Esta situación no debería generar ningún inconveniente para la

empresa Castillo Perelada pues le reporta un margen de beneficio de 6.6322 €/m3, el cual es

altamente rentable.

En el capítulo 7 se presenta un caso de estudio sobre la reutilización del agua regenerada para

el mantenimiento de los humedales de l’Empordà. Este trabajo determina la viabilidad

económica de la regeneración de las aguas residuales del municipio de Empuriabrava, y su

posterior reutilización para el mantenimiento hidráulico de los humedales de l’Empordà.

La regeneración y reutilización de las aguas residuales de la localidad de Empuriabrava,

generan una serie de impactos en los grupos de: 1) la infraestructura hidráulica, 2) el

acondicionamiento y reutilización de contaminantes, 3) el uso del recurso (incluido el coste de

oportunidad), 4) la salud pública, 5) el medio ambiente y 6) la educación. Estos impactos han

sido identificados y cuantificados.

Los impactos correspondientes a los grupos de la infraestructura hidráulica, el uso del recurso y

el medio ambiente son valorados económicamente, utilizando los precios de mercado y la

técnica del coste de viaje, estas valoraciones son agregadas al modelo de maximización con el 11

CAPÍTULO 1

fin de determinar el beneficio que se obtiene con la producción de agua regenerada y su

reutilización en el mantenimiento de los humedales de l’Empordà.

Las conclusiones de este capítulo son que el SRRAR cumple técnicamente con los objetivos

para los cuales fue diseñado y puesto en operación. El SRRAR es viable económicamente,

inclusive al no valorarse económicamente todos los impactos del sistema, pues los impactos no

evaluados solo aumentaran la rentabilidad del sistema.

La recuperación y preservación de los humedales de l’Empordà mediante el suministro de agua

regenerada produce un beneficio total de 0.1445 €/m3. Asimismo, con el fin de rescatar los

costes totales del SRRAR de Empuriabrava el Precio Mínimo de Venta del agua regenerada

que garantizará la recuperación es de 0.3596 €/m3.

Finalmente en el capítulo 8 se presentan las conclusiones de esta tesis.

Esta investigación presenta una evidencia empírica sobre la viabilidad técnico-económica de

regenerar y reutilizar las aguas residuales, sobre todo en aquellas zonas donde la

disponibilidad de agua es escasa. Una aportación metodológica es la incorporación y

evaluación de externalidades en el análisis técnico-económico de los SRRAR. Los resultados

son robustos y confirman la viabilidad de la implantación y explotación de los SRRAR, incluso

en situaciones de escasez de agua y entornos ambientales críticos.

De lo anterior, los SRRAR no deben ser considerados una carga económica, al contrario, estos

sistemas son generadores de riqueza. Las ventajas que se obtienen por la implantación de

estos sistemas, al ser expresadas en un valor económico, superan con creces los costes que

conlleva su implantación y explotación. El problema que se debe vencer es la búsqueda de los

mecanismos para la internalización de estas ventajas. De esta manera el sistema recogerá

estas ventajas, para posteriormente reflejarlas en el precio del agua regenerada, que a su vez

contribuirá a fundamentar un precio más real del agua, ya sea de fuentes convencionales o

alternativas.

En resumen, esta tesis intenta aportar una nueva visión para el análisis técnico-económico de

los SRRAR. El objetivo fundamental ha sido que la metodología propuesta, soportada en un

cambio del paradigma que incorpora un enfoque multidisciplinario e interdisciplinario, pueda

servir a los especialistas en el ámbito de la regeneración y reutilización de las aguas residuales

como herramienta para la toma de decisión. Además, los casos de estudio aquí presentados,

exponen la aplicación de la metodología y dejan palpable que el considerar todos los impactos

del sistema, tanto privados como externos, favorece la viabilidad económica de los SRRAR.

12

Capítulo 2 Introducción a la Regeneración y Reutilización de las Aguas Residuales

2.1 Introducción

El propósito del presente capítulo es ofrecer una revisión de la literatura sobre las experiencias

internacionales en la regeneración y reutilización de aguas residuales. Primeramente se

analizan las diferentes definiciones relacionadas con la regeneración, la reutilización y el

reciclaje de aguas residuales realizadas por diversos expertos, tanto en el ámbito técnico como

en el legal, asimismo se discuten las bases teóricas que sustentan la actual gestión integral del

agua.

Respecto a la experiencia internacional, se realiza una breve reseña histórica de la evolución

del saneamiento, la regeneración y la reutilización de las aguas residuales, se analizan las

experiencias de algunos países de obligada referencia en el campo de la regeneración y

reutilización de las aguas residuales y, finalmente se estudian los avances más recientes, que

con respecto a las diferentes reutilizaciones se han llevado a cabo en distintas partes del

mundo.

En la antigüedad, y antes del advenimiento de las grandes civilizaciones, la relación del hombre

con el agua era simple y directa. No se necesitaban bases para dicha relación. El hombre la

tomaba de la fuente en la cantidad requerida, o la utilizaba para transportarse o como energía

motriz, estando únicamente limitado por los aspectos tecnológicos, por su capacidad de trabajo

y por los recursos disponibles.

Esta visión ha cambiado en la actualidad. Los problemas técnicos para obtener agua están

básicamente solucionados, desde la perforación de un pozo profundo o la obra de toma de un

río, hasta la desalación de agua de mar o el transporte y descongelamiento de masas de agua

congelada. Sin embargo, el problema al que seguimos enfrentándonos es el relativo a la

administración del recurso, dado que el agua es limitada tanto en cantidad como en calidad

dentro de una zona determinada.

Por ejemplo, Biswas (1994) menciona que la gestión del agua se ha ignorado en el ámbito

internacional y que la percepción, entre el norte y el sur, por la importancia del agua difiere

sustancialmente. Además, el tema del agua está sujeto a macro problemas globales que

tendrán un gran impacto sobre los proyectos de desarrollo hidráulico en el mundo, directa o

indirectamente, esta situación puede provocar que el agua sea uno de los principales limitantes

del desarrollo en el siglo XXI.

13

CAPÍTULO 2

Biswas comenta que en el mundo se puede generar una crisis en términos de disponibilidad de

agua, la cual ya se ha manifestado en varios países, y no obstante esta realidad, se le ha dado

más importancia a la crisis energética, la alimenticia, la ambiental, el cambio climático, la

deforestación y la destrucción de la capa de ozono, sin que la problemática del agua haya

logrado atraer la atención internacional, como lo muestra su ausencia en la agenda de diversos

foros internacionales.

2.2 Conceptos fundamentales.

La mayoría de las naciones, con mayor o menor grado de industrialización, tienen grandes

problemas para garantizar un adecuado suministro de agua, así como para asegurar la

protección de las fuentes de suministro frente a la creciente contaminación de las aguas. Estos

problemas en su conjunto han servido como catalizadores al concepto de regeneración y

reutilización del agua y lo han elevado a un plano de primordial importancia, considerándolo

como una prioridad en el ámbito internacional.

El ciclo hidrológico incluye toda una serie de fenómenos físicos, químicos y biológicos que de

manera natural permiten mantener las cantidades de agua dulce en la biosfera. Así mismo,

este ciclo regenera de forma natural la calidad del agua mediante los fenómenos de dilución,

asimilación, dispersión, evaporación y condensación, de tal forma que, mientras la capacidad

del sistema no sea sobrepasada, la naturaleza lleva a cabo la regeneración del agua hasta los

niveles de calidad necesarios para mantener el equilibrio de los ecosistemas. El proceso de

regeneración natural no sólo mejora la calidad del agua sino que, además, promueve la

utilización de los componentes eliminados de la misma, así como su reubicación en lugares

donde causen menos daño, como por ejemplo en las zonas arenosas y limosas de los ríos, o

en los sedimentos de los mares y los océanos.

Las primeras evidencias de la reutilización de aguas residuales corresponden a la Grecia

antigua. Estas evidencias históricas han sido recogidas y documentadas por Angelakis y

Spyridakis (1996), Barty-King (1992), Asano y Levine (1996) y Asano (2001). Se han

identificado tres etapas fundamentales en el desarrollo de la regeneración y reutilización de

aguas residuales, las cuales son: 1) la época inicial de los sistemas de agua y saneamiento,

que comprende el periodo del 3000 a.C. hasta 1850; 2) la época del gran avance sanitario,

correspondiente al tiempo entre 1850 y 1950; 3) la época de la regeneración, la reutilización y

el reciclaje de aguas residuales, de 1960 hasta nuestros días. La figura 2.1 presenta un

cronograma de los principales eventos durantes las épocas mencionadas, de las cuales

podemos destacar:

14

CAPÍTULO 2

Figura 2. 1 Evolución de la regeneración y reutilización

de las aguas residuales (Asano y Levine, 1996).

15

CAPÍTULO 2

1. Época inicial de los sistemas de agua y saneamiento (3,000 a.C. a 1850). Vestigios

de éstos sistemas, que datan de 3,000 a.C., se pueden encontrar en la Civilización

Minoica en la Grecia Antigua. En el 97 d.C. existen evidencias de la comisión para

el abastecimiento de agua a la ciudad de Roma por Sextus Julius Frontius. La

disposición de las aguas residuales directamente sobre campos agrícolas se

extiende como una solución de tratamiento en las antiguas granjas de Alemania e

Inglaterra, entre 1550 y 1700.

A partir de 1800 se considera el uso legal del alcantarillado para el desalojo de los

desechos en ciudades como Londres, Boston y París. Después de la epidemia de

cólera en Londres entre 1848 y 1854 se publica el código sanitario en Gran

Bretaña donde se establece “La lluvia al río y las aguas residuales al suelo”.

2. Época del gran avance sanitario (1850 - 1950). Acontecimientos importantes en

esta época son el control de la epidemia del cólera en Londres por John Snow en

1850; el desarrollo de la teoría de la prevención de la fiebre tifoidea por Budd en

Inglaterra; el avance de la microbiología con Koch en Alemania y Pasteur en

Francia; el uso del cloro como desinfectante y el conocimiento de la cinética de la

desinfección (Chick) y el uso de los procesos biológicos para el tratamiento de las

aguas residuales en el año de 1904 por Ardem y Lockett en Inglaterra. En

California surgen las primeras regulaciones para el uso de las aguas residuales en

la agricultura.

3. Era de la regeneración, reciclaje y reutilización de las aguas residuales (A partir de

1960). La reutilización planificada de las aguas regeneradas empezó a principios

de los años 20 en Estados Unidos, concretamente en los estados de Arizona y

California, destinando el agua a usos agrícolas. En Colorado y Florida se

desarrollaron sistemas para la reutilización en usos urbanos. La normativa para la

regeneración y reutilización se inicia en California en la misma época. A partir de

1965, esta normativa impulsa de manera decisiva la regeneración, el reciclaje y la

reutilización de las aguas residuales.

En la actualidad, se entiende por “agua regenerada” aquel agua residual que después de ser

sometida a un proceso de tratamiento, su calidad es satisfactoria para un uso en particular

(Asano, 1998). Es decir, el agua regenerada no es otra que “agua residual tratada” o “efluente

tratado”, que satisface los criterios para poder ser usada nuevamente. Sin embargo, se prefiere

el término agua regenerada por las siguientes razones (Grobicki, 1999): 1) Conlleva una

connotación ambiental positiva y evita las connotaciones sociales negativas que los términos

"reutilización de las aguas residuales" o "reutilización del efluente tratado de las aguas

residuales" provocan en mucha gente y, 2) es un término cada vez más usado en la literatura. 16

CAPÍTULO 2

El desarrollo actual en el campo de la tecnología de regeneración permite obtener efluentes de

agua regenerada de diversas calidades, incluso hasta un nivel tan alto como la del agua

potable, la finalidad es conseguir un producto que sea adecuado para ser empleado en

diferentes tipos de reutilización (industrial, agrícola, recreativo, municipal, etc.).

Ahora bien con respecto a la utilización de residuos, en el área de los residuos sólidos las

definiciones son bastante claras y lógicas. Para los expertos en la fabricación y transformación

de los materiales “la reutilización” se conceptualiza como la recuperación de piezas y

componentes durante el desmontaje para después utilizarlos como recambio o para darles una

nueva función sin cambiar su constitución física, en resumen el material no es “regenerado”

para su reutilización y guarda concordancia con la raíz de la palabra, es decir se le vuelve a dar

un uso al material original. Por otro lado, “el reciclaje” es la recuperación de los materiales al fin

de la vida de los productos para volver a utilizarlos como materia prima en nuevos procesos de

fabricación, es decir para reciclar un material este sufre un proceso de acondicionamiento (es

regenerado) para volver a ser utilizado como materia prima (Riba y Pagès, 1998).

Mientras que en el ámbito hidráulico, la “reutilización de agua” es la aplicación del agua

residual o regenerada en un uso beneficioso, destaca que indistintamente se puede reutilizar

agua ya usada o regenerada. El “reciclaje de agua”, en contraste con la reutilización,

normalmente involucra a un usuario, para lo cual el efluente es captado y reconducido para ser

nuevamente empleado en el uso original (Asano, 1991). En este contexto, el reciclaje de agua

es predominantemente una practica del sector industrial, por ejemplo la industria del papel. No

obstante se denomina reutilización de agua en usos publico-urbanos siendo el municipio el

usuario (único usuario) y no se le denomina reciclaje de agua en usos público-urbanos. Estas

diferencias provocan confusiones y en concordancia con el área de materiales lo correcto seria

hablar de “reutilización de aguas residuales” y de “reciclaje de aguas regeneradas”.

Ahora bien debido a la propiedad de las aguas los expertos consideran que la reutilización se

puede dar de manera directa o indirecta. La reutilización “directa”, “planificada” (Asano, 1998) o

“artificial” (Embid, 2000) requiere de la existencia de tuberías u otros medios de conducción

para distribuir el agua regenerada que garantice el control de la propiedad del agua. Mientras

que la reutilización “indirecta” (Asano, 1998) o “natural” (Embid, 2000) sucede cuando el vertido

de un efluente, con o sin tratamiento, es depositado en una masa de agua y ésta es extraída

aguas abajo.

Este concepto de reutilización planificada tiene su razón de existir en países como EE.UU.

debido a su tipo de régimen jurídico donde la propiedad de las aguas es en general de

particulares y por lo tanto para mantener el derecho de propiedad la conducción del agua debe

hacerse por conducciones privadas. Mientras que en países como México donde el agua es

considerada un recurso de propiedad nacional, para lo cual la Comisión Nacional del Agua es 17

CAPÍTULO 2

el organismo a escala nacional que administra y controla las aguas del país, puede utilizar los

cauces naturales para conducir aguas regeneradas y ceder derechos de concesión aguas

abajo del punto de vertido sin con ello general un conflicto jurídico.

Todas estas reflexiones no solamente son un problema de tipo semántico, sino que esta falta

de homogeneidad en las definiciones origina en el ámbito internacional discrepancias en la

información provocando dificultad para la comparación de cifras. Estas matizaciones ponen de

manifiesto que en el ámbito del estudio del medio ambiente el sector hidráulico va totalmente

desligado de los demás sectores de esta área del conocimiento.

La figura 2.2 muestra el ciclo que sigue el agua tanto superficial como subterránea a través de

los diferentes usos a los que se destina, con el consecuente deterioro del medio ambiente, sin

embargo, al integrar las tecnologías de regeneración, reciclaje y reutilización como parte del

ciclo hidrológico se puede lograr mantener la calidad del agua que permita el equilibrio de los

ecosistemas y el suministro del recurso, dentro de un concepto de sostenibilidad.

Figura 2. 2 Ciclo hidrológico y su relación con el tratamiento, la regeneración

y la reutilización de las aguas residuales (Asano, 1998).

El concepto de sostenibilidad involucra un desarrollo económico que satisfaga las necesidades

del presente, sin comprometer las de generaciones futuras. Aunque la definición de desarrollo

sostenible es poco precisa respecto a como se alcanza operativamente, no cabe duda que

debe existir implícitamente una planificación que permita obtener soluciones inmediatas a un

problema de corto plazo que no sea más costoso a largo plazo.

La reutilización del agua regenerada no ha sido una tarea fácil, pues se deben cumplir

técnicamente con varios requisitos: (1) que satisfaga la calidad de agua para el uso que se le

intenta dar, (2) que no deteriore o afecte los ambientes a los que llega, (3) que no cause

problemas de salud a los seres que están en contacto con la actividad a la que se le destine, y

18

CAPÍTULO 2

(4) que satisfaga el concepto de sostenibilidad. La regeneración y reutilización de las aguas

residuales tienen un enorme potencial para la recuperación de recursos hídricos y la

disminución de la contaminación.

La reutilización de las aguas residuales, ya sean sin tratar o regeneradas, ha sido una práctica

muy común en la gran mayoría de los países. Sin embargo, a lo largo de estos últimos años la

reutilización planificada de aguas regeneradas ha cobrado un significativo auge, debido

básicamente a la escasez del recurso hídrico; la importancia primordial de esta reutilización

planificada es la de no perder el control y propiedad sobre estas aguas.

2.3 La gestión del agua. Fundamentos

La gestión del agua, de acuerdo con la Red Internacional de Organismos de Cuenca (RIOC),

permite adoptar los siguientes puntos de vista (Mestre, 1999):

1. Gestión Integral. Se relaciona con los criterios físicos (integrar la gestión de las aguas

subterráneas con las superficiales, la calidad con la cantidad del agua, los distintos

puntos de una cuenca que están vinculados entre sí y las estaciones del año), con los

criterios institucionales (debe existir un marco institucional que armonice y coordine en

aras de una mejor gestión del agua en beneficio de la sociedad y la economía), y con

los criterios de participación pública (es necesario fomentar soluciones consensuadas

cuando existan conflictos entre usuarios y entre instituciones).

2. Gestión Sostenible. Corresponde al discurso de agua suficiente, de calidad adecuada

y de disponibilidad en forma oportuna para satisfacer las actividades sociales y

económicas del hombre de hoy y mañana.

3. Gestión Eficiente. Es el resultado de la búsqueda de soluciones a la escasez del

agua; el objetivo es obtener una mayor productividad o beneficio social por unidad de

volumen en los distintos usos y regiones.

4. Gestión Equitativa. No busca un trato igualitario para las partes, los usos y los

usuarios, sino establecer pactos sostenibles entre usuarios, regiones y aún naciones.

Se basa en el principio de buena voluntad y no-beligerancia, en el que la negociación

entre las partes les lleva a ceder para también ganar.

5. Gestión por Cuenca.- Reconoce las rutas que el agua sigue según su ciclo hidrológico

y medio geográfico, que define regiones, humedad, cubierta vegetal y fauna, y

determina potencialidades y restricciones. Reconoce que los actores de una cuenca

forman una colectividad que debe realizar una gestión armónica del agua.

La figura 2.3 resume y esquematiza las diversas perspectivas con que debe ser abordada la

gestión integral del agua. De acuerdo con estos conceptos, la RIOC establece como los

objetivos básicos de la gestión del agua (Mestre, 1999): 19

CAPÍTULO 2

1. El agua tiene un valor económico en todos sus usos competitivos y debe reconocerse

como un bien económico.

2. Para gestionar este recurso en términos sostenibles es necesario reconciliar los intereses

en competencia.

3. El acuerdo de intereses sólo se logra si las partes dialogan y acuerdan civilizadamente

coordinar sus demandas de agua.

Figura 2. 3 La gestión del agua (elaboración propia).

Ahora bien, para alcanzar estos objetivos, es importante comprender la forma en que se

encuentra el sector hidráulico y su vinculación con las instituciones del agua. Ariel Dinar y sus

colaboradores han realizado varios estudios con la finalidad de evaluar el funcionamiento de

estas instituciones (Saleth y Dinar 1999, Saleth y Dinar 2000, Dinar y Subramanian 1998 y

Dinar 1998). Estos investigadores consideran que el sector del agua está formado por todos los

agentes involucrados con el recurso hídrico, en primer término, por los usuarios tanto de usos

consuntivos (agricultura, industria, domestico) como de usos no-consuntivos (generación de

energía, navegación, recreación, ecológicos), en segundo término por los poderes de gobierno

en sus diferentes niveles (federal, estatal, municipal, local) y finalmente por la sociedad

representada básicamente por organizaciones no gubernamentales (ONG’s), organizaciones

del sector privado y los medios académicos.

Por otro lado, una institución se concibe en un sentido mucho más amplio que una simple

organización. Las instituciones fijan las reglas del juego y las definen, de tal modo, que en un

20

CAPÍTULO 2

contexto dado, se establece lo que los individuos pueden y no pueden hacer, es decir, delinean

los sistemas de acción para la toma de decisión individual y colectiva.

Una variedad de factores tales como: antecedentes históricos, negociaciones políticas,

condiciones demográficas, disponibilidad de recursos, y desarrollo económico, entre otros,

afectan a las instituciones. De tal forma, y debido a la influencia de estos factores, la institución

puede ser calificada como una entidad, definida por tres componentes principales: 1) ley, 2)

política, y 3) administración.

Estableciendo una noción tan general de la institución al contexto particular del sector del agua,

la institución del agua puede ser caracterizada en términos de la legislación del agua, de la

política del agua, y de la administración del agua (Saleth y Dinar 1999). La figura 2.4 presenta

estos tres componentes y los principales aspectos de cada componente.

Figura 2. 4 La institución del agua, componentes y principales aspectos (Saleth y Dinar 1999).

21

Sin embargo, la eficacia total de cada uno de los tres componentes institucionales depende no

solamente de la eficacia de sus aspectos institucionales constitutivos, sino también de la fuerza

de interacción con otros componentes institucionales. De igual manera, la eficacia de la

CAPÍTULO 2

institución del agua dependerá de los efectos individuales y de interacción de los niveles de

funcionamiento de los tres componentes institucionales. Además, el funcionamiento de la

institución del agua también se ve afectado por la situación socioeconómica general, la política,

y los recursos relacionados con el medio ambiente.

Para mantener la eficacia, la institución del agua debe evolucionar continuamente en relación

con cuatro factores; 1) la capacidad de adaptación, 2) la eficacia para la innovación, 3) la

capacidad para el cambio, y 4) la capacidad de solución a nuevos problemas.

Mientras que la capacidad de adaptación es indicativa de la naturaleza flexible de la institución

del agua para cambiar en el tiempo y el espacio, la eficacia para la innovación permite que

adquiera nuevas estructuras institucionales más apropiadas. De forma semejante, la capacidad

para el cambio sugiere la ausencia de la rigidez institucional y, la capacidad de solución a

nuevos problemas indica su eficacia de funcionamiento a los cambios dentro del sector del

agua.

Inspirados en los criterios establecidos por Saleth y Dinar (1999) para la institución del agua,

consideramos que para el caso particular de la reutilización de aguas regeneradas estos tres

aspectos institucionales estarían dados principalmente por:

1. Leyes del agua

• Vinculaciones entre fuentes.- El reconocimiento jurídico de la existencia de fuentes

alternativas de agua, sus características y su incorporación dentro del balance hidráulico.

• Vinculación entre recursos.- El reconocimiento de niveles de calidad en el recurso, un

balance hidráulico que represente estos niveles, y el posible intercambio de volúmenes de

agua entre usuarios que requieran la misma calidad dentro de una misma unidad de

gestión.

• Derechos del agua.- La creación expresa de títulos de propiedad de aguas

regeneradas, distintas obviamente a los títulos de propiedad de aguas o aguas residuales.

• Resolución de conflictos.- Marcar una nueva reasignación de aguas, partiendo del

supuesto de respetar los derechos adquiridos hasta el momento, pero creando un horizonte

de planificación a partir del cual no sean comprometidas las aguas residuales generadas,

pues en un futuro serán la materia prima para la producción y posterior reutilización de las

aguas regeneradas.

• Responsabilidades.- Establecer las entidades responsables de la producción de agua

regenerada, así como los mecanismos para la verificación y control de la calidad en la

producción.

22

CAPÍTULO 2

2. Políticas del agua

• Usos prioritarios.- Establecer la definición de usos prioritarios con base en las calidades

de agua y fomentar la utilización prioritaria de agua regenerada sobre las fuentes

convencionales de suministro.

• Selección de proyectos.- Incorporar en los lineamientos de selección de proyectos la

comparación de proyectos de abastecimiento y depuración versus proyectos de

regeneración y reutilización.

• Recuperación de costes.- Diseñar los estudios de mercado adecuados para evaluar la

solvencia de los usuarios de aguas regeneradas que garanticen el pago de las cuotas

establecidas para el buen funcionamiento del sistema.

• Transferencias de agua.- Fomentar la transferencia e intercambio de aguas

regeneradas por aguas de fuentes convencionales.

• Política tecnológica.- Fomentar la investigación, desarrollo y trasferencia tecnológica

de sistemas de regeneración y reutilización del agua residual.

3. Gestión del agua

• Financiamiento / Modelos financieros.- Crear y fomentar esquemas de financiamiento

que permitan hacer de los proyectos de regeneración y reutilización del agua residual,

empresas atractivas para la inversión privada y pública.

• Fijación de precios / Recaudación.- Establecer políticas de tarifación adecuadas que

permitan la recuperación de los costes, o en su defecto los subsidios pertinentes que

permitan al agua regenerada ser competitiva.

• Capacidad de información.- Fomentar la difusión de las características, ventajas en su

uso y al medio ambiente y los niveles de confianza en la utilización del agua regenerada,

que permitan al usuario estar plenamente informado para la elección entre la utilización de

agua convencional o agua regenerada.

• Capacidad técnica.- Contar con una red de especialistas que permitan dar soporte a los

sistemas de regeneración y reutilización de aguas residuales.

La regeneración y reutilización de aguas residuales tienen un papel cada vez más importante

dentro de la administración y manejo del agua, especialmente en aquellos países donde

existen problemas de escasez, o bien en los que las fuentes convencionales de suministro han

sido contaminadas. En los países industrializados se han desarrollado muchos proyectos e

investigaciones para la regeneración de las aguas residuales, obteniendo además de la

reutilización del agua regenerada para satisfacer demandas, los beneficios adicionales de

protección al ambiente y prevención de riesgos a la salud. En los países en desarrollo también

23

CAPÍTULO 2

es necesario cubrir estos aspectos, solo que, debido a las carencias económicas y

tecnológicas, se requiere utilizar sistemas de menor coste y tecnificación.

La práctica de regenerar y reutilizar aguas residuales esta surgiendo como una nueva fuente

de suministro técnicamente viable. Esto conlleva que esta práctica debe ser incluida dentro de

la gestión integral del agua y asumida dentro de la estructura de las instituciones del sector

hidráulico.

2.4 Experiencias internacionales sobre la regeneración y reutilización de las aguas residuales

En la actualidad ya son muchos los países en donde se realizan diferentes tipos de

regeneración y reutilización de aguas residuales. Existen muchos estudios que justifican y

apoyan esta práctica.

Dentro de esta investigación, se consideró que las experiencias internacionales sobre la

regeneración y reutilización de aguas residuales estarían claramente documentada en la

literatura especializada. Por lo cual se realizó una búsqueda exhaustiva, con el fin de conocer

la situación que guarda esta práctica a escala internacional en los últimos 10 años, sobre las

bases de datos de la Asociación Internacional del Agua (IWA, 2003).

De esta búsqueda bibliográfica solamente 7 países exponen, de manera general, la situación

sobre la regeneración y reutilización de sus aguas residuales. Cuestión muy sorprendente si

reflexionamos que este foro es considerado el más importante en materia de agua desde el

punto de vista científico. Las exposiciones que recogen experiencias internacionales,

resumidas pero que abordan el tema de manera global, han sido expuestas básicamente por

Asano (2001), Lazarova et al (2001) y Anderson (2001). Particularmente este último trabajo

resume la experiencia internacional de 6 países.

Inspirados en el trabajo de Anderson se inició, en esta tesis, una investigación más extensa

partiendo del siguiente supuesto: “La reutilización de las aguas residuales debe darse

primordialmente en aquellos lugares donde la disponibilidad de agua es baja”, desde esta

premisa se identificaron en el ámbito mundial aquellas zonas donde la precipitación fuese

menor a los 200 mm de lluvia. La figura 2.5 presenta la distribución de precipitaciones anuales

en el mundo y la ubicación de aquellos lugares donde existe alguna evidencia documental

sobre la reutilización de aguas regeneradas. Es importante destacar, que en los 5 continentes

existen lugares donde la regeneración y reutilización de las aguas residuales se lleva a cabo.

24

CAPÍTULO 2

Figura 2. 5 Países donde existe evidencia documental sobre la práctica de regenerar y reutilizar

aguas residuales (Elaboración propia, mapa base: UNEP, 2002).

Ubicando los países con una precipitación menor a los 200 mm, se realizó una exploración

general soportada en los buscadores habituales de Internet, hallándose información muy

variada e interesante de diversas fuentes. En general esta información procedía de organismos

internacionales como la ONU, la UNESCO o la FAO. Asimismo, se localizó información en

congresos internacionales sobre recursos hídricos y en páginas web sobre Sistemas de

Regeneración y Reutilización de Aguas Residuales (SRRAR) específicos.

Producto de esta investigación, a continuación se resumen los principales resultados y

posteriormente se detalla país por país la información más destacada. Cabe mencionar que ha

sido complicado estandarizar un formato único para la presentación de la información obtenida

debido a la diversidad de las fuentes consultadas.

En la actualidad, la experiencia internacional sobre la regeneración y reutilización de aguas

residuales es muy amplia; existe una veintena de países que realizan de alguna manera esta

práctica. La tabla 2.1 presenta algunas de las características de los 87 SRRAR que han sido

identificados mediante esta investigación. Se observa que las prácticas de reutilización en la

irrigación agrícola y jardinería son mayoritarias, seguidas por la reutilización ambiental e

industrial. Del total, 20 SRRAR reutilizan cada uno más de 100,000 m3/día de agua regenerada.

25

Tabla 2. 1 Algunos ejemplos de Sistemas de Regeneración y Reutilización de Aguas Residuales en el mundo. (Elaboración Propia)

Reutilización Irrigación Usos Urbanos Ambiental

No. Sistemas de Regeneración y Reutilización de Aguas Residuales País Caudal

(m3/día) Agrícola (1)

Jardinería (2)

Industrial (3)

No Potables

(4) Potables

(5)

Recarga de Acuíferos

(6)

Aguas superficiales

(7)

Referencia

1 Pretoria-Witwatersrand-Vereeniging Sudáfrica 641,200 Odendaal, P y Van Vuuren L. 1991 2 Emilia Romagna Italia 450,000 Barbagallo et al, 2001 3 Noirmoutier Francia 350,000 Lazarova et al, 2001 4 Dan, Tel Aviv Israel 330,000 Friedler, 1999 5 Gaobeidian China 300,000 Yue y Xingcan 2001 6 Palermo Italia 280,000 Barbagallo et al, 2001 7 Central eléctrica De Palo Verde, Arizona EE.UU. 250,000 Agua Fria Linear Recharge Proj, 2003 8 Abu Dhabi EAU 200,000 UNEP, 2003 9 Harare Zimbabwe 190,000 Lewin et al, 2002 10 Amman Jordania 170,750 Barhi, 2001 11 Cagliari Italia 165,000 Barbagallo et al, 2001 12 Cerro de la Estrella México 160,108 DGCOH, 2003 13 St. Petersburg Florida EE.UU. 150,000 Dep. of Env. Protec. of Florida, 2003 14 Riad Arabia Saudita 130,000 Lewin et al, 2002 15 Alicante España 120,500 Olcinas, 2002 16 Virginia Australia 120,000 Marks, 1998 17 Tianjin China 115,000 Yanbo, 2001 18 Almaty Kazajstán 110,000 Karajeh et al, 2000 19 Sharjah EAU 100,000 Water Technology, 2003 20 Water Conserv II, Orange, Florida EE.UU. 100,000 Water Conserv II, 2003 21 Almeria España 87,500 Olcinas, 2002 22 Valencia España 85,000 Olcinas, 200223 Termoeléctrica de Tula México 73,440 CNA, 2002a24 Haifar Israel 68,500 Friedler, 200125 Sta. Clara, California EE.UU. 60,000 South Bay Water Recycling, 2003 26 Irvine, California EE.UU. 57,000 IRWD, 2003 27 Water Factory 21, California EE.UU. 57,000 OCWD, 200328 Vitoria España 55,000 Olcinas, 2002 29 Monterey California EE.UU. 54,780 MRWPCA, 200330 Limagne Francia 50,000 AEMA, 2001

Continua tabla 2.1. Algunos ejemplos de Sistemas de Regeneración y Reutilización de Aguas Residuales en el mundo. (Elaboración Propia)

Reutilización Irrigación Usos Urbanos Ambiental

No. Sistemas de Regeneración y Reutilización de Aguas Residuales País Caudal

(m3/día) Agrícola (1)

Jardinería (2)

Industrial (3)

No Potables

(4) Potables

(5)

Recarga de Acuíferos

(6)

Aguas superficiales

(7)

Referencia

31 St. Cristophe-Aosta-Quart Italia 32,600 Barbagallo et al, 2001 32 Essex and Suffolk Water (ESW) Inglaterra 30,000 Lazarova et al, 2001 33 La china Madrid España 25,500 Olcinas, 2002 34 PEMEX Salamanca México 21,600 Experiencia Profesional35 San Juan de Aragón México 20,547 DGCOH, 2003 36 Refinería de Petróleo de Chevron, Cal. EE.UU. 20,450 EBMUD, 200337 Coyoacán México 17,590 DGCOH, 2003 38 Aguas Inds. de Monterrey México 17,280 CNA, 2002a39 Crisoba México 17,280 CNA, 2002a40 Tenerife España 16,500 Olcinas, 200241 Gran Canaria España 16,500 Olcinas, 200242 Lecheria México 12,960 CNA, 2002a43 Ciudad Deportiva México 12,857 DGCOH, 200344 Prato Italia 10,500 Barbagallo et al, 2001 45 Piombino Italia 10,000 Barbagallo et al, 2001 46 San Luis Tlaxialtemalco México 8,546 DGCOH, 2003 47 Chapultepec México 7,940 DGCOH, 2003 48 Vallejo México 7,344 CNA, 2002a49 Bahía de Homebush, Australia Australia 7,000 Andeson, 200150 Acueducto de Guadalupe México 6,596 DGCOH, 200351 Rouse Hill Australia 6,300 Sydney Water, 2003 52 Port Elizabeth Sudáfrica 5,000 Lewin et al, 2002 53 Ciudad de Fukuoka. Japón 4,500 Ogoshi et al, 2001 54 Sn Juan Ixhuatepec México 4,320 CNA, 2002a 55 Chiba Pref. Nuevo Centro de Makahari Japón 4,120 Ogoshi et al, 2001 56 San Pedro Atocpan México 3,024 DGCOH, 2003 57 Central eléctrica de Eraring Australia 2,750 Cole, 199458 San Andrés Mixquic México 2,592 DGCOH, 200359 Campo Militar No 1 México 2,160 DGCOH, 200360 Ciudad de Kobe en la Isla de Rokko. Japón 2,100 Ogoshi et al, 2001

Continua tabla 2.1 Algunos ejemplos de Sistemas de Regeneración y Reutilización de Aguas Residuales en el mundo. (Elaboración Propia)

Reutilización Irrigación Usos Urbanos Ambiental

No. Sistemas de Regeneración y

Reutilización de Aguas Residuales

País Caudal (m3/día) Agrícola

(1) Jardinería

(2) Industrial

(3)

No Potables

(4) Potables

(5)

Recarga de Acuíferos

(6)

Aguas superficiales

(7)

Referencia

61 Reclusorio Sur México 1,607 DGCOH, 2003 62 Tlatelolco México 1,534 DGCOH, 200363 Grammichele Italia 1,500 Barbagallo et al, 200164 Bosque de las Lomas México 1,480 DGCOH, 2003 65 El Rosario México 1,396 DGCOH, 2003 66 Empuriabrava España 1,100 Sala y Serra, 1998 67 Iztacalco México 886 DGCOH, 2003 68 PEMEX México 786 DGCOH, 200369 Castell-Platja de Aro España 660 Sala y Serra, 199870 Abasolo México 594 DGCOH, 2003 71 Pals España 550 Sala y Serra, 199872 Sta. Cristina de Aro España 550 Sala y Serra, 199873 San Miguel Xicalco México 340 DGCOH, 2003 74 Lloret de Mar España 280 Sala y Serra, 199875 Parres México 138 DGCOH, 2003 76 Tossa de Mar España 110 Sala y Serra, 1998 77 Colera España 82 Sala y Serra, 199878 Namibia Namibia 58 Van der Merwe y Harhoff, 1996 79 Port Bou España 55 Sala y Serra, 1998 80 Port de la Selva España 55 Sala y Serra, 1998 81 Cadaqués España 55 Sala y Serra, 1998 82 Roses España 55 Sala y Serra, 1998 83 H. Colegio Militar México N.D. DGCOH, 2003 84 Tetelco México N.D. DGCOH, 2003 85 La Lupita México N.D. DGCOH, 2003 86 Santa Fe México N.D. DGCOH, 200387 San Lorenzo México N.D. DGCOH, 2003

TOTAL 5,451,106 33 36 23 17 1 5 20 Categorías de la reutilización de aguas residuales municipales: 1) Irrigación agrícola: Irrigación en cultivos, Viveros comerciales, 2) Irrigación en jardinería: Parques, Jardines escolares, Jardines en calles y vías públicas, Campos de golf, Cementerios, Zonas verdes, Jardines residenciales, 3) Industrial: Enfriamiento, Calderas, Agua para el proceso industrial, Construcción, 4) Usos urbanos no potables: Protección contra incendios, Aire acondicionado, Agua para sanitarios, 5) Reutilización potable: Mezcla en el abastecimiento de agua, conexión directa a la conducción del suministro de agua, 6) Ambiental, Recarga de acuíferos: Recarga de acuíferos, Intrusión salina, Control de hundimientos, 7) Ambiental, Aguas Superficiales: Lagos y lagunas, Mejoramiento de humedales, Aumento del caudal ecológico, Acuacultura, Nieve artificial.

CAPÍTULO 2

Existen básicamente dos zonas donde se resalta la práctica de regenerar y reutilizar las aguas

residuales: 1) aquellas zonas continentales donde la precipitación es escasa. Excepto una

pequeña fracción de Brasil, Chile y Argentina donde no se ha encontrado documentación que

soporte esta práctica y 2) las islas donde debido posiblemente a la falta de infraestructura para

la captación, la práctica de reutilización se convierte en una opción para el suministro de agua.

El único caso documentado donde se realiza la reutilización potable directa es en Namibia,

para todos los demás usos existen evidencias de la reutilización de las aguas regeneradas por

varias partes del mundo. La tabla 2.2 resume los usos a los que se destinan las aguas

regeneradas en los países analizados.

Tabla 2. 2 Reutilización de Aguas Residuales en el mundo (Elaboración Propia).

Reutilización Irrigación Usos Urbanos Ambiental

País Agrícola

(1) Jardinería

(2) Industrial

(3)

No Potables

(4) Potables

(5)

Recarga de Acuíferos

(6)

Aguas superficiales

(7) Arabia Saudita Australia China EAU EE.UU. España Francia Inglaterra Israel Italia Japón Jordania Kazajstán México Namibia Sudáfrica Zimbabwe Categorías de la reutilización de aguas residuales municipales: 1) Irrigación agrícola: Irrigación en cultivos, Viveros comerciales, 2) Irrigación en jardinería: Parques, Jardines escolares, Jardines en calles y vías públicas, Campos de golf, Cementerios, Zonas verdes, Jardines residenciales, 3) Industrial: Enfriamiento, Calderas, Agua para el proceso industrial, Construcción, 4) Usos urbanos no potables: Protección contra incendios, Aire acondicionado, Agua para sanitarios, 5) Reutilización potable: Mezcla en el abastecimiento de agua, conexión directa a la conducción del suministro de agua, 6) Ambiental, Recarga de acuíferos: Recarga de acuíferos, Intrusión salina, Control de hundimientos, 7) Ambiental, Aguas Superficiales: Lagos y lagunas, Mejora de humedales, Aumento del caudal ecológico, Acuacultura, Nieve artificial.

De los 23 países donde se encontró alguna referencia sobre la práctica de la regeneración y

reutilización de las aguas residuales, solamente 15 de ellos presentan los datos suficientes

para poder realizar un análisis en el ámbito nacional. La tabla 2.3 presenta los volúmenes

extraídos y reutilizados de 15 países estudiados. Con relación exclusivamente al volumen

reutilizado de agua regenerada, en el ámbito internacional los países con mayor porcentaje

(respecto al universo de estos 15), son México, EE.UU. y Jordania con 31% (1,290 Mm3/año),

30% (1,264 Mm3/año) y 6% (232 Mm3/año), respectivamente (ver figura 2.6).

Sin embargo, estas cifras cambian considerablemente si se analiza el volumen de agua

regenerada y reutilizada contra volumen extraído de las fuentes convencionales. La figura 2.7

29

CAPÍTULO 2

muestra que Kuwait, Qatar, Jordania e Israel son los países donde la reutilización de aguas

residuales es una fuente importante de suministro, ya que llegan a reutilizar con respecto a su

extracción total, el 28.9%, 21.2%, 19.5% y 9.6% respectivamente. Estas aguas regeneradas

son una fuente de suministro para los diferentes usos demandados en el país. Por esto, y al

nivel de nuestro análisis, se podría concluir que a medida que el recurso presenta problemas

de disponibilidad, la regeneración y reutilización de las aguas residuales pasa a ser

considerada como una fuente alternativa significativa en el suministro de agua.

Tabla 2. 3 Volúmenes extraídos y reutilizados de aguas regeneradas en el mundo (Elaboración propia).

Volumen Extraído Volumen Reutilizado País (Mm3/año) Referencia (Mm3/año) Referencia México 94,400 UNESCO, 2003 1,290 CNA, 2002a EEUU 512,000 UNESCO, 2003 1,264 USGS, 1995 Jordania 1,190 UNESCO, 2003 232 Bahri, 2001 España 44,100 UNESCO, 2003 230 Olcinas, 2002 Japón 88,600 UNESCO, 2003 206 Ogoshi et al, 2001 Israel 2,030 UNESCO, 2003 194 Grobicki y Cohen, 1999 Arabia Saudita 23,100 UNESCO, 2003 150 Al-Zubari, 1997 Sudáfrica 14,500 UNESCO, 2003 150 Grobicki y Cohen, 1999 Túnez 3,140 UNESCO, 2003 140 Bahri, 2001 Kuwait 412 Al-Zubari, 1997 119 Bahri, 2001 Qatar 439 Al-Zubari, 1997 93 Al-Zubari, 1997 Emiratos Árabes Unidos 2,062 Al-Zubari, 1997 62 Al-Zubari, 1997 Omar 783 Al-Zubari, 1997 22 Al-Zubari, 1997 Australia 24,900 UNESCO, 2003 18 Grobicki y Cohen, 1999 Bahrain 287 Al-Zubari, 1997 13 Al-Zubari, 1997

Figura 2. 6 Distribución de la reutilización de aguas regeneradas en el mundo (Elaboración

propia).

30

CAPÍTULO 2

Figura 2. 7 Porcentaje de aguas regeneradas reutilizadas con respecto al volumen total de

aguas extraídas (Elaboración propia).

Queda de manifiesto que la regeneración y reutilización de las aguas residuales es cada vez

más relevante, sobre todo en aquellas zonas donde la posibilidad de acceder a otras fuentes

de suministro es cada vez más complicada.

Una buena gestión del agua, donde el intercambio de usos permita sustituir aguas regeneradas

por aguas de fuentes convencionales, permitirá liberar volúmenes de agua para usos

prioritarios como el suministro de agua para el consumo humano, ya que la reutilización de

aguas regeneradas de manera directa o indirecta para el consumo humano sigue incipiente

debido a motivos sanitarios y a la percepción negativa de los consumidores.

Los avances tecnológicos y el abaratamiento de la tecnología permite cada vez más el impulso

de SRRAR; existen indicios de que los costes de regeneración y reutilización, en algunas

zonas, empiezan a ser inferiores a los del transporte de agua procedente de fuentes

convencionales que se encuentran a grandes distancias.

31

CAPÍTULO 2

La regeneración y reutilización de las aguas residuales han encontrado un espacio en los

países con recursos hídricos escasos. En algunos países de África, Oriente Medio y Asia han

pasado a ser una fuente de suministro de gran relevancia, y se percibe un aumento

exponencial, sobre todo con la aplicación de nuevas tecnologías como la ósmosis inversa.

Países como Australia, Sudáfrica, México y los EE.UU. tienen previsto desarrollar, o

incrementar, la reutilización del agua a largo plazo.

A continuación se detalla la información recopilada, analizada y sintetizada para cada uno de

los países que fueron estudiados.

2.4.1 América.

Las experiencias en este continente son básicamente las realizadas en los Estados Unidos de

Norteamérica y en México. Esto probablemente es debido a que tanto el sur de los EE.UU.

como la parte central y norte de México son zonas áridas o semiáridas, lo que favorece el

interés por regenerar y reutilizar las aguas residuales. A continuación se exponen los casos de

estos dos países.

2.4.1.1 Estados Unidos de América.

Es el país con más sistemas de regeneración y reutilización implantados a gran escala, su

incursión en la regeneración y reutilización planificada del agua residual data de 1912, siendo

California el estado pionero en la materia. Según el estudio publicado por el U.S. Geological

Suvey (USGS) en EE.UU. existen 16,428 EDAR’s públicas y 23,700 administradas por otras

entidades, que en conjunto generan 52,652 Mm3/año de aguas regeneradas. (USGS, 1995).

La regeneración y reutilización de aguas residuales se han llevado a cabo para cubrir las

necesidades en todos los usos posibles. De los 53 estados que conforman la Unión Americana,

la reutilización de las aguas regeneradas se practica en 17 estados. En 1995 se reutilizaban, a

escala nacional, 1,264 Mm3/año de aguas regeneradas; este volumen corresponde al 0.23%

del agua extraída para satisfacer las demandas de los diferentes usos. En 5 años este

porcentaje se ha incrementado al 1.5% (Kamizoulis et al. 2003). La tabla 2.4 presenta para

estos 17 estados los volúmenes de agua regenerados y extraídos en 1995. En la figura 2.8 se

puede observar el porcentaje de aguas reutilizadas en cada estado, destacando los estados de

Florida (28%), California (22%), Arizona (21%), Texas (10%) y Maryland (7%).

La figura 2.9 presenta un análisis del porcentaje de reutilización de aguas regeneradas versus

aguas extraídas, como se puede observar, Arizona (2.94%), Florida (1.49%), Nevada (1.04%),

Maryland (0.91%) y Utah (0.87%), son los estados donde existe un mayor uso de aguas

regeneradas con respecto al total de las aguas demandas. 32

CAPÍTULO 2

Cabe señalar que el alto desarrollo económico y tecnológico de este país les ha permitido

convertirse en un referente internacional de los sistemas de regeneración y reutilización de

aguas residuales.

Tabla 2. 4 Estados de los EE.UU. donde se realiza la

reutilización del agua regenerada (USGS, 1995).

Estado Extraído (Mm3/año)

Reutilizado (Mm3/año)

Arizona 9,120 268 California 58,956 277 Colorado 17,725 14 Florida 23,377 348 Georgia 7,475 5 Hawaii 2,479 8 Kansas 6,730 10 Maryland 9,929 90 Nebraska 13,487 1 Nevada 2,954 31 Nuevo México 4,508 7 Carolina del Norte 11,932 2 Pensilvania 12,433 1 Carolina del Sur 7,964 28 Tenesse 12,973 0.1 Texas 38,019 123 Utah 5,729 50

Total en EE.UU. 55,5165 1,264

Figura 2. 8 Distribución de la reutilización de aguas regeneradas en los EE.UU. (USGS, 1995).

33

CAPÍTULO 2

Figura 2. 9 Porcentaje de aguas regeneradas reutilizadas con respecto al volumen total de

aguas extraídas (A partir de información del USGS, 1995).

La tabla 2.5 resume la evolución que ha seguido la regeneración y reutilización de las aguas

residuales en los EE.UU. desde 1912 hasta la fecha. Actualmente la tendencia de sus

investigaciones en este campo se centra en lo relacionado con los usos del agua regenerada y

la salud pública, particularmente con las repercusiones de algunos constituyentes del agua

regenerada como lo son: 1) virus entéricos y otros patógenos, 2) substancias orgánicas

procedentes del vertido de industrias químicas y farmacéuticas, 3) los residuos órgano-

sintéticos no biodegradables producto de la limpieza de las casas, y 4) sales y metales pesados

(Asano, 2002).

Algunos de los SRRAR más significativos se describen a continuación:

Monterey, California. La agencia regional para el control de la contaminación del agua en

Monterey (MRWPCA, por sus siglas en inglés), construyó un SRRAR para regenerar hasta 20

Mm3/año del agua residual de la ciudad de Monterey y las ciudades colindantes. El agua

regenerada es reutilizada para irrigar 5,000 hectáreas de hortalizas del valle de la región. Con

anterioridad a la implantación del sistema, el uso excesivo del acuífero local provocó la

intrusión de agua de mar, originando que los agricultores de la zona se enfrentaran a serios 34

CAPÍTULO 2

problemas de salinidad en el agua extraída del acuífero, que provocaba el deterioro de sus

cosechas (MRWPCA, 2003).

Tabla 2. 5 Ejemplos del desarrollo histórico de la reutilización de agua en los EE.UU. (Asano, 2001). Año Lugar Ejemplo de la reutilización del agua

1912 - 1985 Parque de Golden Gate, San Francisco, California.

Riego de céspedes y abastecimiento de los lagos ornamentales del parque

1926 Parque Nacional del Gran Cañón, Arizona.

En el suministro de agua a los retretes, riego por aspersión de las áreas verdes, agua de enfriamiento y agua para calderas.

1929 Ciudad de Pomona, California. Riego de céspedes y jardines.

1942 Ciudad de Baltimore, Maryland. Reutilización industrial para el enfriamiento de metales en la empresa Acero Bethlehem.

1960 Ciudad de Colorado Springs, Colorado.

Riego de áreas verdes en campos de golf, parques, cementerios y carreteras

1961 Distrito de Agua del rancho Irvine, California.

Irrigación, usos industriales y domésticos, posteriormente se incluyeron el suministro de agua para los retretes en edificios

1962 Distrito sanitario del condado de Los Angeles, California.

Recarga de acuíferos por cuencas de infiltración en el Montebello Forebay

1976 Distrito de agua del condado de Orange, California.

Recarga de acuíferos por inyección directa

1977 Ciudad de San Petersburg, Florida. Riego de parques, jardines escolares y residenciales, campos de golf y en sistemas de aire acondicionado.

1985

Agencia Regional para el Control de la contaminación del Agua de Monterey, California.

Realización del estudio para la reutilización de agua regenerada en agricultura en Monterey. Esta reutilización contempla el riego de cultivos que se consumen en crudo, incluidos alcachofa, apio, brócoli, lechuga, coliflor.

2003

Departamento de Recursos Hídricos de California.

Grupo de trabajo “Recycled Water Task Force”, cuyo objetivo es el de identificar las limitaciones, los impedimentos, y las oportunidades para aumentar el uso de agua regenerada en California.

St Petersburg, La Florida. En esta ciudad funciona desde 1977 un SRRAR para usos publico-

urbanos. La reutilización del agua suministra aproximadamente a 10,000 usuarios incluyendo

9,300 usuarios residenciales. Las aplicaciones incluyen la sustitución del agua potable por

agua regenerada en usos público-urbano como el riego de jardines, como fuente de reserva

para la extinción de incendios, aplicaciones industriales donde el agua regenerada se reutiliza

como agua de enfriamiento de los equipos de aire acondicionado. El SRRAR provee un

promedio aproximado de 80,000 m3/día de agua regenerada. La cantidad utilizada depende de

condiciones climatológicas; por ejemplo en 1993, que fue considerado un año sumamente

seco, se suministraron más que 100,000 m3/día del agua regenerada. El caudal no reutilizado

en usos público-urbanos, aproximadamente unos 70,000 m3/día es utilizado para recargar el

acuífero con el fin de evitar la intrusión salina del agua de mar (Department of Environmental

Protection of Florida, 2003).

Rancho de Irvine, California. El distrito del agua del rancho de Irvine (IRWD) implantó desde

1977 un SRRAR, el cual contempló un sistema de distribución dual. El agua regenerada se

reutiliza para el riego de parques y jardines residenciales (2,000 hectáreas), el riego de cultivos

alimenticios (400 hectáreas), en el suministro para lagos ornamentales, en el abastecimiento de

empresas para el lavado de coches y en usos industriales. IRWD ha establecido, en los nuevos

edificios de oficinas de la ciudad, el uso de agua regenerada para ser reutilizada en el

suministro de retretes. El sistema de conducción dual de IRWD suministra 57,000 m3/día a los

35

CAPÍTULO 2

1,750 clientes, entregando más de 15 millones de m3 del agua regenerada al año (IRWD,

2003).

Santa Clara, California. Las autoridades de la ciudad de San José y del condado de Santa

Clara decidieron suspender el vertido de aguas residuales, aproximadamente 450,000 m3/día, a

los estuarios de la bahía sur de San Francisco para reducir el daño ambiental por el cambio en

la salinidad del ecosistema. Antes de la construcción de un emisario submarino, se ha

construido en el condado de Santa Clara al sur de la bahía de San Francisco un SRRAR para

suministrar agua regenerada a los usuarios urbanos, industriales y agrícolas. En 1998 se puso

en marcha la primera etapa del proyecto con una producción de agua regenerada de 60,000

m3/día (South Bay Water Recycling, 2003).

Central eléctrica De Palo Verde, Arizona. El agua regenerada de la ciudad de Phoenix es

reutilizada para resolver las demandas de agua para el enfriamiento de la central eléctrica de

Palo Verde, localizada a 55 Km al oeste de Phoenix, en el desierto de Sonora. Esta zona

presenta una precipitación media de 175 mm/año por lo que la disponibilidad de agua es

escasa. La central eléctrica tiene una capacidad instalada de producción de 3,810 megavatios.

El SRRAR tiene una capacidad aproximada de 250,000 m3/día para ser utilizados en el sistema

de enfriamiento (Agua Fria Linear Recharge Project, 2003).

Refinería de Petróleo de Chevron, California. El SRRAR de Richmond fue el primer proyecto

importante del distrito municipal de aguas de la bahía este de California (EBMUD's) para la

regeneración y reutilización de aguas residuales en usos industriales. Actualmente el sistema

tiene una capacidad de diseño de 20,450 m3/día, colocando a este SRRAR como uno de los

proyectos de reutilización industrial de mayor envergadura de los EE.UU. La refinería de

petróleo Chevron reutiliza el 63% (unos 12,870 m3/día) en sus torres de enfriamiento (EBMUD,

2003).

Los Ángeles, California. Desde 1962, el distrito de saneamiento del condado de Los Ángeles

ha estado reutilizando el agua regenerada para recargar el acuífero que abastece de agua

potable a la ciudad, mediante la recarga indirecta por diseminación en la superficie. El agua

regenerada era inicialmente el efluente secundario desinfectado; a partir de 1978 se aumentó

la línea de tratamiento mediante la adición de unidades de filtración. La cantidad de agua

regenerada que se infiltra al acuífero representa en promedio el 16% del volumen que

anualmente se recarga en la cuenca. Después de la obtención y análisis de la calidad de las

aguas subterráneas, un comité científico independiente del estado de California, concluyó que

la recarga con agua regenerada del acuífero de Whittier Narrows era tan seguro como el

abastecimiento con agua superficial (LACSD, 2003).

36

CAPÍTULO 2

Condado de Orange, California. Desde 1976, el condado de Orange en California tiene en

funcionamiento el SRRAR conocido como “Water Factory 21”. Este sistema regenera 57,000

m3/día, produciendo un agua regenerada con el estándar de calidad del agua potable, la cual

es inyectada bajo presión al acuífero usado para el suministro de agua potable con el fin de

prevenir la intrusión de agua salada. Después de más de 15 años de controles en la calidad del

agua del acuífero, el condado Orange no ha observado ningún cambio en la calidad del agua

subterránea que ponga en riesgo la salud pública. El sistema se está ampliando actualmente e

incorpora un proceso dual de membranas, la capacidad instalada una vez realizada la

ampliación será de 200,000 m3/día (OCWD, 2003).

Las actuaciones desempeñadas actualmente por el Estado de California sobre las prácticas de

la regeneración y reutilización de aguas residuales, presentan un modelo de gestión más

participativo, donde se ha logrado involucrar a las diferentes partes, es decir, usuarios,

técnicos, especialistas sanitarios, economistas, académicos y a la sociedad. El Gobierno de

California (asamblea de legisladores y poder ejecutivo) aprobaron la creación de un grupo

multidisciplinario denominado “Recycled Water Task Force”, cuyo objetivo es el de identificar

las limitaciones, los impedimentos y las oportunidades para aumentar el uso de agua

regenerada (Katz et al, 2003).

Este grupo está conformado por representantes del gobierno federal, estatal, agencias locales,

entidades privadas, organizaciones ambientales, universidades, con aproximadamente 40

miembros. El grupo incluye a expertos técnicos en la regeneración y reutilización de aguas

residuales, especialistas en salud pública, investigadores de reconocido prestigio internacional,

así como organizaciones ambientales y la comunidad. Este grupo de trabajo ha identificado y

propuesto 26 programas con sus respectivas recomendaciones para lograr aumentar la

regeneración y reutilización de las aguas residuales en California. Estas recomendaciones

tienen que ver con 6 aspectos: 1) técnicos y de salud publica, 2) planeación y distribución de

agua, 3) información publica y educación, 4) regulaciones y permisos, 5) la financiación y 6) los

aspectos económicos.

2.4.1.2 México

Según la Organización Panamericana de la Salud (OPS) en su evaluación de los servicios de

agua potable y saneamiento, América Latina y el Caribe cuentan con aproximadamente 479

millones de habitantes, de los cuales 130 millones (27%) aproximadamente carecen de

conexiones domiciliarias de agua potable, 255 millones (53%) carecen de conexiones al

alcantarillado sanitario y solamente alrededor de 86 millones (18%) están conectados a

sistemas de saneamiento en buen estado (OPS, 2001).

37

CAPÍTULO 2

Se estima que en América latina se vierten anualmente más de 100 millones de metros cúbicos

de aguas residuales domésticas a los cauces receptores. Alrededor de 400 m3/s de aguas

residuales sin tratamiento se vierten a los ríos y lagos, para posteriormente ser reutilizadas

para el riego de 500,000 hectáreas aproximadamente (México 350,000, Chile 16,000, Perú

5,500 y Argentina 3,700) (Peasey et al, 2000). A continuación se hace un análisis de la

situación de la regeneración y reutilización en México.

México está lleno de contrastes, siendo un país con una riqueza en recursos naturales

extraordinaria presenta una grave y enorme desigualdad en la distribución de la riqueza

económica. Tiene una población aproximada de 97 millones de habitantes (INEGI, 2003), 71%

de los cuales se concentran en centros urbanos, ubicados sobre el 2% del territorio nacional

(por ejemplo, la densidad demográfica del distrito federal es de 5,660 personas/km2). El resto

de la población vive en pequeñas comunidades rurales (15 personas/km2). Estas situaciones

provocan la existencia de varios Méxicos; el urbano, que en algunos casos esta altamente

desarrollado y goza de todos los adelantos tecnológicos y el rural, donde ni siquiera las

necesidades básicas han sido satisfechas.

El país cuenta con un volumen promedio anual de 5,125 m3 de agua por habitante, cifra que lo

ubica como un país sin problemas de agua; sin embargo, al efectuar el balance regional

aparecen zonas con marcados déficit. La tabla 2.6 contiene los datos de la extracción bruta

para los diversos usos. Se observa que la agricultura y la industria tienen la demanda suficiente

para absorber el agua regenerada que generan los vertidos municipales.

Tabla 2. 6 Extracción bruta del agua para los diferentes usos en México en el año 2001 (CNA, 2003).

Origen Uso Superficial

(km3) Subterráneo

(km3)

Volumen Total (km3)

Porcentaje de extracción

Agropecuario 36.8 19.6 56.4 78% Abastecimiento público 3.3 6.2 9.5 13% Industria autoabastecida 5.0 1.6 6.6 9% Total 45.1 27.4 72.5 100%

El empleo de acuíferos representa el 38% de la extracción total y es importante mencionar que

el sector que más la emplea es el riego (72% de agua subterránea). Normalmente, este tipo de

agua es considerado de calidad muy alta, y se prefiere preservar para el consumo humano.

Aquí surge un cuestionamiento en relación con el uso de agua de muy buena calidad para

riego con eficiencias tan bajas (del orden del 50%), pudiendo ésta ser sustituida en algunas

zonas por aguas regeneradas. En esta sustitución no sólo se obtiene el beneficio del agua, sino

que además, resulta útil para los cultivos el empleo de aguas regeneradas de origen

domésticos al aportarles materia orgánica, nitrógeno y fósforo. A pesar del agua consumida en

el riego mediante fuentes de abastecimiento convencionales, la irrigación con aguas residuales

es extensa en México; hay cerca de 40 distritos de riego que utilizan aguas residuales, con los

38

CAPÍTULO 2

cuales son irrigadas aproximadamente 280,000 hectáreas (CNA, 2002a). Es importante

destacar que la normativa mexicana permite el riego de cultivos de tallo alto con aguas

residuales (criterio establecido por la OMS) al cual se denomina “riego de cultivos restringidos”;

los responsables de los distritos de riego vigilan que estas prácticas de irrigación con aguas

residuales sin tratamiento, cumplan con solo irrigar aquellos cultivos de tallo alto, como por

ejemplo, el maíz, el trigo o la cebada.

Se estima que en México se producen 200 m3/s de aguas residuales urbanas de las cuales se

tratan actualmente antes del vertido el 23%. La infraestructura de tratamiento a escala nacional

corresponde a 1,018 EDAR’s. De estas solamente funcionan 793 produciendo un caudal de

45.9 m3/s de aguas regeneradas susceptible de ser reutilizado. Los procesos de tratamiento

para los efluentes municipales son diversos, aunque predominan las lagunas de estabilización

y los sistemas de fangos activos (CNA, 2002b).

Con este escenario es posible comprender cómo en México pueden coexistir SRRAR que son

comparables con la vanguardia mundial y, al mismo tiempo, presentar rezagos considerables

en las coberturas de agua potable, alcantarillado y saneamiento.

Ciudad de México. La Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM) con una población de

16.8 millones de habitantes (1.6 millones más de los residentes registrados en 1990) en 1995,

se ubicó como la segunda ciudad más poblada del mundo, siendo superada sólo por Tokio

Japón (INEGI, 2003). La Ciudad requiere de aproximadamente 35 metros cúbicos de agua por

segundo para cubrir las demandas de agua potable. En la tabla 2.7 se presentan las diferentes

fuentes de abastecimiento que suministran agua a la Ciudad de México; el 50% del suministro

procede de fuentes subterráneas basadas en manantiales y pozos profundos ubicados en

puntos estratégicos de la ciudad, los cuales alcanzan ya una profundidad de hasta 450 metros,

mientras que el otro 50% es trasvasado de las cuencas vecinas. Una vez utilizadas, las aguas

residuales son vertidas al sistema de alcantarillado unitario conformado por 2,033 kilómetros de

red primaria y 10,237 kilómetros de red secundaria. El 90% de las aguas residuales

municipales de la ZMVM permanece sin tratamiento y se envía al exterior de la Cuenca del

Valle de México a través del sistema general de drenaje (Pérez, 2003).

Tabla 2. 7 Fuentes de suministro para la Ciudad de México (DGCOH, 2003).

Fuente Porcentaje Caudal

suministrado (m3/s)

Pozos del Valle de México (fuentes Propias) 50% 17.48 Pozos del Valle de México (Fuente Gerencia de Aguas del Valle de México) 8% 2.82 Manantiales 3% 1.0 Sistema Lerma 12% 4.3 Sistema Cutzamala 27% 9.6

T o t a l 100% 35.2

39

CAPÍTULO 2

Las aguas residuales sin tratar se utilizan para irrigar 90,000 hectáreas de cultivos en el Valle

del Mezquital, en el Estado de Hidalgo. La escorrentía que regresa de la irrigación se drena

hacia ríos afluentes del río Pánuco, el cual desemboca en el Golfo de México.

Aproximadamente el 10% de las aguas residuales de la ZMVM son regeneradas y se reutilizan

a escala local en distintos proyectos, tales como la recarga de agua subterránea y la irrigación

del paisaje urbano en la ciudad (Jiménez et al., 2001). El uso de agua residual para riego

agrícola tiene sus orígenes en la construcción de una salida para las aguas residuales del Valle

de México. En el año 1890 se comenzaron a aprovechar estas aguas en la región del Valle del

Mezquital en Tula, Hidalgo, para el riego por anegación de cereales, hortalizas y alfalfa.

Posteriormente, esta región se estableció como el Distrito de Riego 03, ampliándose en la

actualidad al Valle de Alfajayucan en el Distrito de Riego 100, también en Hidalgo. (Arango,

1990)

La Ciudad de México genera 22 m3/s de aguas residuales de los cuales 15 provienen del uso

domestico, 3.5 del sector industrial y 3.5 de los sectores de servicios y comercios. Hay

actualmente 24 plantas de tratamiento, 20 con tratamiento secundario y 4 con tratamiento

terciario, la capacidad instalada es de 6.8 m3/s, sin embargo, actualmente solo se producen 3.0

m3/s de aguas regeneradas (la capacidad instalada de los sistemas de regeneración de la

ciudad de México corresponde al 31% de las aguas residuales que se producen en la ciudad).

El tratamiento secundario de todas estas plantas se realiza mediante líneas de tratamiento

formadas por procesos de sedimentación primaria y tratamiento biológico de fangos activos.

Los tratamientos terciarios están conformados por los procesos de coagulación-floculación,

sedimentación, filtración con arena y desinfección. La tabla 2.8 presenta la descripción de los

sistemas de regeneración de la ciudad de México (DGCOH, 2003).

La infraestructura que se utiliza para suministrar a los usuarios el agua regenerada se ha

desarrollado siguiendo la tendencia natural que la propia demanda ha establecido. La red de

distribución tiene una longitud total de 838 Km; esta red de distribución no esta integrada, en

realidad son subsistemas aislados que surgieron y se extendieron en la zona de influencia de

los SRRAR. Además de esta red se cuenta con 37 tomas llamadas “garzas”, donde se surten

camiones cisterna. La tabla 2.9 describe las características de la infraestructura para la

regeneración y reutilización de las aguas residuales de la ciudad de México.

La reutilización de las aguas regeneradas se realiza principalmente en el riego de parques,

jardines, carreteras y el llenado de los lagos recreativos como el de Chapultepec, Aragón y los

canales de Xochimilco, así como en algunos procesos industriales de enfriamiento y de

limpieza, lavado de automóviles, autobuses de transporte público, los trenes del Metro y la

recarga artificial de los mantos acuíferos. Los porcentajes son los siguientes (Pérez, 2003): 40

CAPÍTULO 2

67% riego de áreas verdes, 16% recarga artificial del acuífero, 10% sector industrial, 5% riego

agrícola y 2% sector comercial (aquí se incluye el lavado de los vehículos de transporte).

Tabla 2. 8 Sistemas de regeneración de las aguas residuales de la Ciudad de México (DGCOH, 2003).

Capacidad en l/s Nombre Instalada Operación Reutilización Inicio de operación

Chapultepec 160 91.9 Ambiental (lago de Chapultepec) y riego de áreas verdes. 1956 Coyoacán 800 203.59 Ambiental (canales de Xochimilco) y riego de áreas verdes. 1958

Ciudad deportiva 230 148.81 Riego de áreas verdes. 1959

San Juan de Aragón 500 237.81 Ambiental (lago de Aragón) y riego de áreas verdes. 1964

Tlatelolco 22 17.75 Riego de áreas verdes. 1965 Cerro de la

Estrella 4000 1,853.1 Riego Agrícola, Ambiental (lago y canales de Xochimilco), riego de áreas verdes, industrial y recarga de acuífero. 1971

Iztacalco 13 10.25 Riego de áreas verdes, Ambiental (lago). 1971 Bosque de las

Lomas 55 17.13 Riego de áreas verdes. 1973

Acueducto de Guadalupe 87 76.34 Riego de áreas verdes e Industrial 1975

H. Colegio Militar 30 N.D. Ambiental (canales de Xochimilco) y riego de áreas verdes. 1981

El Rosario 25 16.16 Ambiental (lago Tezozomoc) y el riego de áreas verdes. 1981 Reclusorio Sur 30 18.6 Ambiental (canales de Xochimilco) y riego de áreas verdes. 1981

San Luis Tlaxialtemalco 150 98.91 Ambiental (canales de Xochimilco). 1989

Abasolo 15 6.88 Ambiental (cacauces de la zona sur – oriente) y agrícola. 1993

Parres 7.5 1.6 Ambiental (cauces de la zona oriente), uso agrícola e industrial. N.D.

Tetelco 15 N.D. Ambiental (cauces de la zona oriente) 1994 San Miguel

Xicalco 7.5 3.94 Ambiental (cauces de la zona oriente) 1994

La Lupita 15 N.D. Ambiental (río Ameca) y uso agrícola. 1994 PEMEX 13 9.10 Riego de las áreas verdes. 1994

Campo Militar No 1 30 25 Riego de áreas verdes. 1994

San Andrés Mixquic 30 30 Riego Agrícola. 1997

San Pedro Atocpan 60 35 Riego Agrícola. 1997

Santa Fe 280 N.D. Riego de áreas verdes y recarga de acuíferos. N.D. San Lorenzo 225 N.D. Riego Agrícola y áreas verdes. N.D.

TOTAL 6,800 2,902 N.D.- No Definido

Tabla 2. 9 Infraestructura para la regeneración y reutilización de

las aguas residuales de la Ciudad de México (DGCOH, 2003). Cantidad Descripción

24 Plantas de Tratamiento 838 Kilómetros de red de distribución. 18 Tanques de almacenamiento con capacidad conjunta de 41,600 metros cúbicos. 22 Plantas de bombeo de agua residual con capacidad conjunta de 2,800 l/s.

Reutilización Industrial. México cuenta con varios ejemplos de reutilización industrial de

aguas regeneradas de origen urbano. La tabla 2.10 presenta algunos de los casos más

exitosos de regeneración de aguas residuales urbanas para su posterior reutilización en la

industria.

41

CAPÍTULO 2

La reutilización en Monterrey data de 1955 y fue la primera experiencia de este tipo en el país.

La empresa Agua Industrial de Monterrey explota un SRRAR que produce 200 l/s y distribuye el

agua a varias industrias. En el estado de México la planta de San Juan Ixhuatepec, S.A.

abastece a los socios industriales con 150 l/s de agua regenerada que capta del Río de Los

Remedios. La termoeléctrica de Tula cuenta con un SRRAR que produce de 850 a 1300 l/s de

agua regenerada, para emplearla en enfriamiento, a partir de las aguas residuales de la ciudad

de México que fluyen por el Gran Canal.

Tabla 2. 10 Sistemas de Regeneración y Reutilización de Aguas Residuales

Urbanas para usos industriales (CNA, 2002a). Caudal m3/s Nombre del

SRRAR Suministro

de agua residual diseño explotación Nivel de

tratamiento Usos del

agua regenerada Precio venta o Recuperación

(pesos/m3) Aguas Inds.

de Monterrey Colector

combinado 0.3 0.2 Secundario Industria siderurgia, papelera y manufactura $4.20

Sn Juan Ixhuatepec

Río de los Remedios 0.15 0.05 Secundario

Industria química, manufactura y metal-mecánica

$7.00

Lechería Emisor Poniente 0.4 0.15 Terciario Energía, sector textil y de manufactura $10.27

Vallejo

Unidad Habitacional Acueducto Guadalupe

0.1 0.085 Secundario Industria papelera, textil y riego áreas verdes $26.23

Crisoba Gran Canal 0.2 0.2 Terciario Industria papelera $5.00 Termoeléctrica

de Tula Gran Canal 1.3 0.85 Terciario Enfriamiento N.D.

PEMEX Salamanca

Descargas al río Lerma 0.75 0.25 Terciario Enfriamiento N.D.

2.4.2 Europa.

El parlamento Europeo y el Consejo de la Unión europea consideran que el agua no es un bien

comercial como los demás, si no un patrimonio que hay proteger, defender y tratar como tal. La

Directiva 2000/60/CE establece un marco de actuación en el ámbito de la política de aguas. El

objetivo de esta directiva es establecer un marco para la protección de las aguas superficiales

continentales, las aguas de transición, las aguas costeras y las aguas subterráneas.

Los objetivos ambientales descritos en el artículo 4 de esta directiva, establecen que los

Estados miembros habrán de proteger, mejorar y restaurar todas las masas de agua superficial

y subterránea. Se establecen una serie de “medidas básicas” y “medidas complementarias”

dentro de las que destaca la eficacia y la reutilización, el fomento de tecnologías de eficiencia

hidráulica en la industria y de técnicas de riego economizadoras de agua, así como una serie

de “estrategias para combatir la contaminación de las aguas”. La Agencia Europea para el

Medio Ambiente (AEMA, 2003) reconoce que durante los últimos 17 años se ha logrado un

avance significativo en materia de saneamiento. Sin embargo, este avance ha sido desigual en

42

CAPÍTULO 2

las distintas zonas que conforman la Unión Europea; la figura 2.10 presenta la evolución en

estos 17 años.

Así pues, el aumento en la capacidad de depuración es significativo para todos los Estados

miembros excepto Suecia, Finlandia y los Países Bajos donde está capacidad ya era alta. El

aumento más significativo está en los países meridionales tales como España y Grecia.

Región Norte: Islandia, Noruega, Suecia, Finlandia. Región Occidental: Austria, Irlanda, Reino Unido, Luxemburgo, Países Bajos, Alemania, Dinamarca. Región Meridional: Grecia, España. Sin información: Liechtenstein, Bélgica, Italia, Francia, Portugal. Figura 2. 10 Evolución de los sistemas de tratamiento de aguas residuales en Europa (AEMA,

2003).

El porcentaje de población con tratamiento terciario ha aumentado desde 1980 en todas las

regiones europeas. En Austria y España, durante los últimos 17 años se ha duplicado la

proporción de cobertura conectada al alcantarillado y saneamiento de las aguas residuales. Sin

embargo, en España solamente alrededor de la mitad de la población trataba sus aguas

residuales antes de 1995.

En los años 80 muchos países occidentales, como los Países Bajos y Austria, trataban la

mayoría de las aguas residuales mediante sistemas de tratamiento secundario. Mientras que,

en países como Finlandia y Suecia el tratamiento de las aguas residuales era hasta un nivel

terciario. Al final de la década de los 80 y durante los años 90, muchos de los países

occidentales construyeron sistemas de tratamiento para la eliminación de nutrientes.

La región mediterránea es la zona que debido a sus condiciones hidroclimatológicas, necesita

incorporar la reutilización del agua dentro del balance de sus recursos hídricos como estrategia 43

CAPÍTULO 2

para la próxima década. No obstante, muy pocos países han explotado el valor del agua

regenerada hasta la fecha (Marecos do Monte et al., 1996, Angelakis et al., 1997). A

continuación se detallan algunos de los proyectos de regeneración y reutilización más

significativos de la Unión Europea.

2.4.2.1 Reino Unido.

La reutilización del agua en el Reino Unido no se aplica a una escala similar a la de los países

mediterráneos; sin embargo, debido a situaciones de escasez en la isla se han iniciado muchos

estudios con la participación de las compañías del agua, la agencia del ambiente, las

universidades y las organizaciones de investigación. Un ejemplo es el proyecto de reutilización

de las aguas residuales para el mantenimiento del caudal del río Chelmer. Una combinación de

circunstancias condujo al condado de Essex, en el sudeste de Inglaterra, a reutilizar las aguas

regeneradas en el uso potable-indirecto: 1) los recursos hídricos limitados, 2) las sequías de

1990 y 1996 en una de las regiones más secas de Inglaterra, y 3) un crecimiento demográfico

debido principalmente a la proximidad del área metropolitana de Londres (Lazarova et al,

2001).

Las fuentes locales (los ríos Chelmer, Blackwater y Stour) y las importaciones de otros

condados, son los recursos utilizados para satisfacer los 410,000 m3/día de agua que el

condado de Essex demanda para abastecer a 1.7 millones de habitantes. Se estima que para

el año 2025 la demanda será de 480,000 m3/año aproximadamente. Para cubrir la demanda a

corto plazo, Essex and Suffolk Water (ESW), con el visto bueno de las Autoridades, desvía

30,000 m3/día de aguas regeneradas del SRRAR de Chelmsford al río Chelmer, que abastece

al embalse de Hanningfield, de donde se extrae agua potable (Lewin et al, 2002).

Actualmente el sistema de regeneración consta de un proceso terciario (reducción de nitratos y

fosfatos) y desinfección con UV antes de verterse al río Chelmer. En condiciones climáticas

normales, las aguas regeneradas se reutilizan entre abril y octubre, aunque, en épocas de

sequía, podría extenderse a todo el año. El éxito del proyecto se debe en buena parte a los

estudios realizados sobre la calidad de las aguas regeneradas y los posibles efectos a medio y

largo plazo sobre la salud de las personas. El proyecto también proporciona información muy

importante para comprender la percepción de la población sobre el uso de agua regenerada

(Lewin et al, 2002).

2.4.2.2 Malta.

Este país Cuenta con 4 SRRAR, tres en Malta y uno en Gozo, con una capacidad total de

90,000 m3/día para regenerar todas las aguas residuales producidas en el país por el año 2000.

La máxima demanda del agua para riego se estima en 60 m3/ha/día (meses de julio y agosto), 44

CAPÍTULO 2

por lo que el área potencial para riego con aguas regeneradas es de 1,500 ha si todas las

aguas regeneradas se reutilizaran para la irrigación. Se consideró el almacenar el agua

regenerada en la época de invierno con el fin de poder aumentar hasta 2,500 has la superficie

irrigada, sin embargo, esta solución es financieramente prohibitiva. Así que, la superficie total

de riego se estima en 2,000 has, de las cuales 500 has son irrigadas con aguas subterráneas y

1,500 has se riegan con aguas regeneradas (AEMA, 2001).

2.4.2.3 Grecia.

Aún siendo un país típicamente mediterráneo, muchas de las tecnologías que se han

implantando en Grecia tienen la influencia tecnológica de los países del norte de la Unión

Europea (UE). Como consecuencia de la Directiva Europea de 1991, referente al saneamiento

de los vertidos municipales, Grecia experimenta un aumento significativo en su cobertura de

saneamiento, a través de varios programas de la UE que han dado soporte financiero para la

construcción de las EDAR’s. Actualmente el país cuenta con 270 EDAR’s de nivel secundario y

con las cuales da servicio al 60% de la población (Tsagarakis et al, 2001).

Se estima que el caudal de aguas regeneradas en Grecia es de 1.65 Mm3/día, de los cuales

0.75 Mm3/día (45%) son producidos por la EDAR de la isla de Psitalia, la cual cubre la mayor

área metropolitana de Atenas. Sin embargo, no se realiza ninguna reutilización planificada de

estas aguas. En 1996, se estimaba llegar a reutilizar del 30 al 60% de las aguas regeneradas

en el año 1999, que proporcionaría el agua necesaria para la irrigación de 20,000 a 60,000

ha/año de cultivos en Grecia (Tchobanoglous y Angelakis, 1996).

2.4.2.4 Francia.

Es un país cuyos recursos hídricos son usualmente abundantes y bien distribuidos, este hecho

hace que la reutilización planificada de las aguas residuales no sea una prioridad nacional. No

obstante, la reutilización de las aguas residuales en el riego es una vieja práctica, cuya

justificación tenía que ver con resolver el vertido de las aguas residuales. Actualmente, el sur

de Francia experimenta cambios en las condiciones locales. Un aumento en las áreas

turísticas, mayor demanda de agua para cubrir los nuevos desarrollos en campos de golf y

urbanizaciones con jardines, así como el desarrollo de varias empresas agrícolas, como la del

maíz, hacen que esta zona empiece puntualmente a presentar déficit de agua (Bontoux y

Courtois, 1996).

Limagne. En esta región los pequeños ríos están en riesgo de secarse debido a las elevadas

demandas de agua para el riego agrícola. Para solucionar este problema, se implantó un

SRRAR en la ciudad de Clermont-Ferrant, con el cual se reutilizan las aguas regeneradas para

45

CAPÍTULO 2

la irrigación de 700 has de maíz, remolacha y alfalfa. Con estas acciones se evita el vertido de

aguas residuales a los ríos de la región evitando de esta manera su eutrofización.

El sistema regenera 50,000 m3/día, mientras que el sistema de reutilización planificada para 51

usuarios agrícolas se estima entre los 18,000 a 24,000 m3/día. De esta manera, las demandas

para el riego en la zona, quedan totalmente cubiertas con el suministro de agua regenerada,

liberándose un volumen de agua que oscila entre los 2.16 y 2.88 millones de m3 durante un año

normal. En el caso de un año seco, el ahorro de agua puede llegar a ser de entre 3.24 y 4.32

millones de m3. Se realiza un estricto control sobre la calidad del agua reutilizada, debido al

riesgo potencial para la salud de los trabajadores que tienen contacto con el agua regenerada

durante el riego. El proyecto fue financiado entre el gobierno, los agricultores y las agencias del

agua, siendo el coste de inversión de 4.7 millones de € aproximadamente (AEMA, 2001).

La Isla de Noirmoutier. La demanda agrícola de la zona, 350,000 m3/año, es cubierta al 100%

con aguas regeneradas. De esta manera, la reutilización de las aguas regeneradas no solo

incrementa la disponibilidad de agua, sino que también previene la contaminación de las zonas

costeras, al lograrse “el vertido cero”. La evaluación técnico-económica demostró que la

reutilización del agua residual en el riego agrícola y de jardinería es la solución más atractiva y

económica para solucionar la escasez de agua y mejorar la calidad ambiental de la isla. La

reutilización potable-indirecta y la desalación por sus altos costes se consideran como

alternativas a largo plazo (Xu et al, 2001 y Lazarova et al, 2001).

2.4.2.5 Italia. La reutilización del agua regenerada en Italia está básicamente enfocada a usos agrícolas; sin

embargo, existen algunos sistemas para la reutilización de aguas regeneradas en la industria y

en el riego de jardines. En los últimos años se ha incrementado la reutilización en las zonas

áridas y semiáridas del sur de Italia, mientras que en el norte (Emilia Romagna, Valle d’Aosta y

Veneto) la reutilización se ha realizado para prevenir la contaminación de los cuerpos

receptores. Algunos de los SRRAR más importantes de Italia son (Barbagallo et al, 2001):

St. Cristophe-Aosta-Quart. Este SRRAR atiende una población de 148,000 habitantes,

produciendo un caudal de 32,600 m3/día de agua regenerada, la cual es reutilizada en el riego

de jardines y en la protección contra incendios.

Emilia Romagna. En la zona costera. Se ha implantado un SRRAR cuyos objetivos son la

reutilización agrícola y el cuidado del medio ambiente, este sistema produce 450,000 m3/día de

agua regenerada que se destina para el riego de 400 ha de huertos, evitando la posible

eutrofización de la masa de agua por el vertido de las aguas regeneradas.

46

CAPÍTULO 2

Toscana. En esta región existen dos importantes SRRAR para cubrir las demandas de agua en

la industria. El SRRAR de Piombino produce 10,000 m3/día de agua regenerada que son

reutilizados en el enfriamiento de una industria del acero, mientras que, en Prato se reutilizan

aproximadamente 3.9 Mm3/año procedentes del SRRAR del municipio, para cubrir las

demandas del distrito industrial textil; la reutilización de las aguas regeneradas es para

satisfacer las demandas de agua en el proceso de producción.

Cagliari. En la región de la Cerdeña. Es una zona que ha experimentado en los últimos años

serios problemas por la falta de agua, sobre todo después de la sequía de 1990 a 1995, año en

el que el gobierno italiano declaró la emergencia por sequía e inició un programa para

solucionar el problema. Dentro de las acciones emprendidas se implantó un SRRAR para

regenerar las aguas residuales de Cagliari y sus suburbios. La capacidad instalada del sistema

es de 165,000 m3/día e incluye el almacenamiento en pequeños embalses para disponer del

agua regenerada cuando ésta sea demandada por el ciclo agrícola.

Sicilia. En esta región es muy común la reutilización de las aguas regeneradas sin ninguna

planificación. Desde hace varios años el agua regenerada de la pequeña ciudad de

Grammichele produce 1,500 m3/día que reutiliza para la irrigación de huertas de cítricos. Varios

municipios cercanos a Grammichele, como Caltagirone, Mineo, S. Michele y di Ganzaria, tienen

planes para la reutilización de aguas regeneradas municipales en usos agrícolas.

Recientemente el gobierno de Sicilia ha autorizado y financiado, con el soporte de la Unión

Europea, el proyecto de reutilización de las aguas residuales de Palermo, que produce 280,000

m3/día de agua regenerada, y el de la ciudad de Gela, que cuenta con dos SRRAR que

abastecen un depósito cuya capacidad es de 5 millones de m3. Con todos estos casos el

gobierno siciliano pretende irrigar varios miles de hectáreas agrícolas.

2.4.2.6 España

El trabajo realizado por Olcina (2002), recoge un análisis de la gestión de los recursos hídricos

en España, y en particular los recursos no convencionales, el autor realiza un profundo y

minucioso análisis de las condiciones que actualmente existen en España sobre la

regeneración y reutilización de las aguas residuales.

Este autor considera que el consumo efectivo de agua en España es de 20,783 Hm3/año de los

cuales 14,559 Hm3/año retornan a los cauces receptores. Por otra parte se depuran 2,500

Hm3/año de los cuales se reutilizan planificadamente 230 Hm3/año.

La figura 2.11 presenta la ubicación los municipios donde se llevan a cabo acciones de

regeneración y reutilización planificada de las aguas. Existen en la actualidad identificadas más

de 100 actuaciones de reutilización directa. La reutilización agrícola es el aprovechamiento más 47

CAPÍTULO 2

extendido (89% del volumen total, frente al 6% de usos recreativos y campos de golf, 2% de

usos municipales, 2% para requerimientos ambientales y 1% de usos industriales). Las

instalaciones están ubicadas, sobre todo, en las islas y zonas costeras mediterráneas con

escasez de recursos hídricos; fundamentalmente las confederaciones hidrológicas del Júcar y

el Segura, tal y como muestra la figura 2.12. Estas zonas son, además, las que parecen

presentar mayores potencialidades para su desarrollo futuro (MMA, 2000).

La tabla 2.11 describe las principales acciones que en materia de regeneración y reutilización

de las aguas residuales se efectúan en España, una mención especial merece la regeneración

y reutilización de las aguas residuales de la ciudad de Vitoria.

Figura 2. 11 Municipios con instalaciones de regeneración y reutilización

planificada de las aguas residuales (MMA, 2000).

Figura 2. 12 Volúmenes de reutilización directa en cada

confederación hidrográfica (MMA, 2000). 48

CAPÍTULO 2

Tabla 2. 11 Actuaciones destacadas de reutilización de las aguas regeneradas en España (Olcina, 2002).

Lugar Descripción Vitoria-Gasteiz

- Plan de recuperación y reutilización integral de las aguas residuales (EDAR Crispijana) por las comunidades de regantes de Arrato (12.4 Hm3/año) y Noreste (12.4 Hm3/año)

Almería - Depura 32 Hm3, previsto para el 2010, 40 Hm3. - Plan de reutilización del Bajo Andarax (15 Hm3/año). Riego de 3,281 ha. Aguas depuradas de

Almería. - Plan de ordenación del territorio de la comarca de Poniente (9.6 Hm3/año), riego de 23,382 ha. 11

estaciones depuradoras (4 sistemas de desalación) Tenerife - Plan director para la reutilización de las aguas de Santa Cruz en el valle de San Lorenzo, valle de

Güimar y valle Guerra. - Se utilizaran 6 Hm3/año para el riego de 750 ha. (80% plataneras) - Conducción de 60 km.

Gran Canaria - Reutilización de 6 Hm3/año para uso agrícola a partir de efluentes depurados en la depuradora del sureste.

Madrid - Riego de los parques de Madrid a partir del empleo de aguas residuales depuradas de la EDAR La China (terciario)

- 25,498 m3/día (9.3 Hm3año) para el riego de 295 ha. Costa Brava - El Consorci de la Costa Brava lleva a cabo actuaciones de reutilización (2,4 Hm3/año) en varios

frentes: o 3 Campos de Golf (0.5 Hm3/año) o Riego de huertas de los alrededores de Platja d’Aro y Lloret de Mar y de la explotación

de cavas de Castillo de Perelada. o Restauración de la laguna de Cortalet en el Parque Nacional de Aiguamolls de

l’Empordà (0.7 Hm3/año) Tarragona - Reutilización de aguas depuradas en el Parque recreativo Port Aventura (6 Hm3/año). Valencia - Reutilización de aguas para riego agrícola de la EDAR de Pinedo (terciario)

o 31 Hm3/año para riego de 1,650 ha de l’Horta Sud o 100 Hm3/año para la restauración del Parque de la Albufera de Valencia (previsión)

Alicante - 66 Hm3 (régimen de concesión) - Volumen medio reutilizado: 44 Hm3/año - Potencialmente reutilizable sin concesión: 54 Hm3/año - Entidades beneficiadas:

o Comunidad de regantes de Alicante (3 Hm3/año) o Comunidad general de regantes ARALVI (7 Hm3/año) o Canal del Bajo Algar (4.6 Hm3/año) o Comunidad general de Usuarios del Alto Vinalopó (0.8 Hm3/año)

El plan de Reutilización Integral de las aguas residuales de la ciudad de Vitoria-Gasteiz

persigue la reutilización de 20 Hm3 anuales. Los usos a los cuales se aplica la reutilización son:

1) el riego de 10,000 ha de cultivos sin ninguna restricción (8 Hm3) y 2) la sustitución de

caudales ecológicos en los ríos (12 Hm3). Esta reutilización alternativa de caudales, permitirá a

Vitoria-Gasteiz resolver sus problemas de abastecimiento de agua pues con estas acciones ha

duplicado su disponibilidad, a la vez que podría producirse un incremento de energía eléctrica

de 1,200,000 € al año (López et al. 1998).

Otros importantes proyectos en los últimos años son los realizados en Tenerife para destinar

las aguas regeneradas en el riego agrícola (Aguiar, 1999), en la Costa Brava (Sala y Serra,

1998), en la Costa del Sol (Marzo, 1998), en Tarragona (Aragonès, 1988), en Andalucía para

reutilizar el agua residual municipal (Blancas et al., 1997) y en Málaga para el riego agrícola

como en la zona del Campo de Dalias (Iglesias, 1997).

2.4.3 África.

En muchos países de este continente, como Marruecos y Argelia, más de la mitad de las

estaciones de tratamiento de aguas residuales no están funcionando correctamente debido a la

49

CAPÍTULO 2

carencia de mantenimiento. Esta situación tiene como consecuencia efectos negativos en el

medio ambiente y riesgos a la salud pública por la reutilización de estas aguas residuales sin

tratamiento en usos agrícolas. Las experiencias se presentan en los países del Norte y Sur de

África, coincidiendo con las zonas de menor precipitación. A continuación se presentan los

casos de Túnez, Egipto, Zimbabwe, Sudáfrica y Namibia.

2.4.3.1 Túnez.

La mayoría de los habitantes de los grandes centros urbanos en Túnez tienen acceso a un

adecuado sistema de saneamiento. La cobertura del alcantarillado urbano es del 78%,

vertiéndose 240 Mm3 de aguas residuales al año, de los cuales 140 Mm3 (58%) son

regenerados en 61 EDAR’s; de éstas, alrededor de 41 tienen una capacidad menor a los 3,500

m3/día y 10 sobrepasan los 10,000 m3/día. Cinco SRRAR están situados en el área de Túnez,

produciendo cerca de 62 Mm3/año que corresponde al 44% del efluente regenerado del país.

Varios de los SRRAR están situados a lo largo de la costa para prevenir la contaminación del

mar. Las aguas residuales municipales son principalmente domésticas, alrededor del 88%, y

los SRRAR son básicamente hasta un nivel secundario. Los planes de saneamiento consideran

regenerar 290 Mm3 en el año 2020, que será aproximadamente igual al 18% de los recursos

disponibles de agua subterránea (Pescod 1992, Bahri 2001).

La práctica de la regeneración y reutilización de las aguas residuales en Túnez, que se realiza

desde la década de los 60, está considerada como una parte integral del control de la

contaminación, pues se protegen las áreas costeras y cuerpos receptores sensibles, y como

fuente potencial de agua y fertilizantes para la agricultura. Se reconocen tres fases evolutivas

de la regeneración y reutilización de las aguas residuales en Túnez. Estas fases son (Bahri,

2001):

En una primera etapa el agua regenerada se reutilizó para el riego de fruta cítrica. Ejemplo de

ello son los huertos cítricos de Soukra (600 ha). El motivo de la reutilización de las aguas

regeneradas era el de reducir el impacto de la intrusión del agua salada debido al bombeo

excesivo de las aguas subterráneas.

Como segunda fase en los años 80’s, la reutilización de del agua regenerada se implemento

para el riego agrícola y paisajístico, proyectos experimentales para la recarga de acuíferos y el

desarrollo de humedales. Durante esta fase se regeneran aproximadamente 35 Mm3 al año

para ser reutilizados en el riego.

La tercera etapa, se inició en 1997 tiene como finalidad diversificar la reutilización del agua

regenerada en otros usos distintos al agrícola, tales como aplicaciones municipales,

industriales, y ambientales. 50

CAPÍTULO 2

El uso del agua regenerada en Túnez para regar está restringido, por lo que se prohíbe el riego

de cultivos que se consumen en crudo. Los principales cultivos regados con agua regenerada

son: forrajes (alfalfa, sorgo, bersín, etc.) (45.3%), árboles frutales (frutos cítricos, uvas,

aceitunas, melocotones, peras, manzanas, granadas, etc.) (28.5%), cereales (22.4%), y

cosechas industriales (remolacha) (3.8%). El 57% del riego con agua regenerada esta

tecnificado. Se tiene el objetivo de irrigar con agua regenerada entre 20,000 y 30,000 ha., es

decir, entre el 7 y 10% de la superficie total de riego del país, de los cuales 14,500 has

corresponden a los alrededores de la capital. Se tiene proyectado un nuevo SRRAR para la

ciudad de Túnez "el proyecto de Tunis-West" con una capacidad de diseño en el año 2026 de

224,200 m3/día (82 Mm3/año).

2.4.3.2 Egipto.

En Egipto la producción de aguas residuales se estima en 4,930 Mm3/año. Existen 22 EDAR’s

y se encuentran en construcción 150 EDAR’s. Este país prohíbe el uso del agua regenerada,

sin importar su nivel de calidad, para el riego de cultivos que se consumen en crudo; es por

este motivo que el agua regenerada se utiliza para el riego de cultivos que no puedan ser

contaminados, como por ejemplo la producción de madera. Algunas comunidades en Egipto

utilizan las aguas residuales crudas o regeneradas para irrigar los bosques. Con esta

producción se cubren los consumos locales de leña y madera. Los SRRAR de El-Gabal, El-

Asfar y El-Berka en el Cairo producen aguas regeneradas de nivel terciario que pueden ser

reutilizadas con seguridad en el riego de árboles, para la producción de madera, así como para

otras plantaciones. Desde 1994 el gobierno egipcio impulsó un programa de replantación de

árboles en las áreas urbanas con el riego de aguas regeneradas (FAO, 2002).

2.4.3.3 Zimbabwe.

La ciudad de Harare cuenta con tres SRRAR de filtros biológicos convencionales y cinco

SRRAR tipo lagunar, donde se regeneran las aguas residuales de la ciudad. Las aguas

regeneradas de los sistemas lagunares son reutilizadas para el riego de parques y jardines.

Cada día se destinan 100,000 m3 de agua regenerada para el riego de céspedes y 90,000

m3/día se vierten en los ríos para mantener los caudales ecológicos. Las aguas regeneradas

que se vierten en el río para su posterior reutilización, llegan a los embalses antes de la

extracción para someterlas nuevamente al tratamiento de potabilización, de tal forma que se

realiza una reutilización indirecta en usos potables. Menos del 5% del suministro de la ciudad

es agua regenerada. No obstante, la regeneración y reutilización de las aguas residuales es

una de las prioridades de la ciudad; por esta razón se están retirando progresivamente los

filtros biológicos convencionales y sustituyendo por un tratamiento biológico de eliminación de

nutrientes. Los fangos estabilizados se destinan a usos agrícolas (Lewin et al, 2002).

51

CAPÍTULO 2

2.4.3.4 República de Sudáfrica.

Sudáfrica es un país relativamente seco con una precipitación promedio anual de 483 mm,

comparados con los 735 mm de los EE.UU., o con el promedio mundial que se encuentra en

los 860 mm de lluvia. Además debe tenerse en cuenta que en Sudáfrica la precipitación es muy

irregular a lo largo de todo el territorio; por ejemplo, en la costa Este la precipitación se

encuentra en torno a los 50 mm contra los 2,500 mm de lluvia que se presentan en las

montañas de las regiones del Sureste y Suroeste del país. Estas condiciones favorecen el

interés por implantar SRRAR (Odendaal, 1991).

Las 33 ciudades más grandes de este país producen en su conjunto 1.23 millones de metros

cúbicos al día de aguas residuales, de los cuales se regeneran y reutilizan en la agricultura el

16.1% (198,600 m3/día), en la generación de energía el 8.7% (107,700 m3/día) y en el uso

industrial 7.1%. (87,200 m3/día); de estas ciudades destacan por su importancia:

Pretoria. Capital administrativa de Sudáfrica, es la ciudad con mayor población e

industrialización del país, produciendo el 50% del Producto Interior Bruto. El SRRAR

denominado Complejo Pretoria-Witwatersrand-Vereeniging (PWV-Complex) regenera 641,200

m3/día que corresponde al 52% del volumen producido por las 33 ciudades. La reutilización del

agua regenerada se lleva a cabo en usos agrícolas, industriales y para la producción de

energía (Odendaal y Van Vuuren, 1991).

Port Elizabeth. El 86% de las viviendas cuentan con conexión al alcantarillado y el agua

residual es conducida hasta el SRRAR, estimándose que diariamente se producen 92,880 m3

de aguas regeneradas, cuyo tratamiento es de fangos activados convencionales.

Aproximadamente 4,644 m3/día (5%) de las aguas regeneradas se reutilizan con fines

industriales y para riego. Se tiene planeado que en el año 2020 este porcentaje llegue hasta el

40%. Aunque actualmente el agua regenerada no se destina al consumo, se estima que para el

año 2020 el 30% del agua potable de la ciudad se obtendrá a partir de aguas regeneradas. Es

importante destacar que el 97% de los biosólidos producidos por el SRRAR (aproximadamente

15,000 toneladas al año) se utilizan para fabricar ladrillos, mientras que el 3% restante se vierte

controladamente (Lewin et al, 2002).

2.4.3.5 Namibia.

Namibia es referente internacional por ser un país pionero en la reutilización directa para el uso

potable de las aguas regeneradas. Windhoek, la capital de Namibia, se sitúa en las montañas

centrales del país, colindando al Este con el desierto de Kalahari y al Oeste con el desierto de

Namib. La fuente superficial más cercana es el río de Kavango a 750 Km de distancia. En

1968, y como resultado de las fuertes sequías, fue construido con una capacidad inicial de 52

CAPÍTULO 2

4,800 m3/día el primer SRRAR para usos potables directos del mundo. El SRRAR de Windhoek

en Namibia es un caso de estudio desde hace casi 30 años. Originalmente dicho sistema no

fue diseñado para la reutilización potable directa, pero las condiciones áridas que imperan en la

zona han forzado a realizar modificaciones al diseño original con el fin de producir agua

regenerada que pueda servir de suministro de agua potable, siendo económicamente más

viable regenerar que trasportar agua de fuentes convencionales de lugares más lejanos

(Odedaal, 1991).

Este SRRAR ha producido constantemente agua de calidad potable durante los últimos 30

años. El sistema ha sido ampliado en varias ocasiones, contando en la actualidad con una

tecnología de doble membrana y una capacidad instalada de 21,000 m3/año. Dependiendo de

la situación climatológica, la aportación de agua regenerada al sistema de abastecimiento de la

ciudad ha variado desde un 4% hasta un 31% del total suministrado. El agua regenerada se

mezcla con agua potable producida por la Estación Potabilizadora de Goreangab antes de la

distribución; en épocas de extrema sequía la mezcla máxima es de 1:1. En promedio desde

1968 la proporción de la mezcla ha sido de 1:3.5 (Van der Merwe y Haarhoff, 1996).

Aunque el SRRAR de Windhoek ha demostrado que la reutilización potable directa es factible,

el efecto a largo plazo de la reutilización potable directa en la salud humana sigue siendo un

interrogante y una preocupación. El efecto de varios productos químicos presentes en el agua

regenerada deberá ser evaluado para verificar que no existe riesgo a la salud pública. Otra

preocupación importante es la posible presencia de trazas de compuestos orgánicos presentes

en las aguas residuales y que no pueden ser eliminados por las tecnologías actuales. Por estas

razones y quizás otras, como por ejemplo la dificultad de la aceptación pública, la reutilización

potable directa de las aguas regeneradas municipales debe tomarse con cautela y

consecuentemente, se debe considerar como la última opción deseable para solucionar los

problemas de suministro para el consumo humano (Odendaal y Hattingh, 1991).

2.4.4 Asia

La reutilización planificada de las aguas regeneradas en este continente se lleva a cabo

básicamente en las islas y las zonas áridas y semiáridas, identificándose 4 zonas principales:

1) las islas como Japón y Chipre, 2) la zona central de Asia (parte de China y los países del

Cáucaso), 3) los países cercanos al mediterráneo y, 4) los países de la península árabe, Arabia

Saudita, Kuwait, Bahrein, Qatar, los Emiratos Árabes Unidos, Omán, y la república de Yemen.

Estos países, excepto la república de Yemen, constituyen el Consejo de Cooperación del Golfo

(GCC). A continuación se presentan las experiencias de Japón, Chipre, China, Kazajstán,

Israel, Jordania, Kuwait, Emiratos Árabes Unidos y Arabia Saudita.

53

CAPÍTULO 2

2.4.4.1 Japón.

Tras la 2ª guerra mundial, Japón realiza grandes inversiones para la reconstrucción de sus

redes de alcantarillado y la construcción de sus sistemas de saneamiento de aguas residuales,.

En 1951 implanta un programa de regeneración y reutilización de aguas residuales con el fin de

abastecer a la industria papelera de Tokio. De acuerdo con las estadísticas de 1997, se

destinaron aproximadamente 28 billones de dólares para la planificación y construcción de

2,585 sistemas de alcantarillado y SRRAR, lo cual representó aproximadamente el 0.7% del

Producto Interior Bruto de Japón (Ogoshi et al, 2001).

En 1997, 163 SRRAR públicos en Japón suministraron agua en 192 zonas. Adicionalmente uno

de los mayores logros que Japón ha realizado en la regeneración y reutilización de aguas

residuales ha sido la creación de sistemas in-situ, es decir, individualmente en 1,475 edificios

se han instalado SRRAR para el suministro de agua en retretes, así como para el riego de

jardines. El volumen anual reutilizado es aproximadamente de 206 Mm3. La tabla 2.12 describe

la situación actual de los sistemas de regeneración y reutilización de aguas residuales en el

Japón.

Tabla 2. 12 Estado actual de la reutilización del agua en Japón (Ogoshi et al, 2001).

Uso Aplicación Objetivos y motivación Número

de SRRAR

Volumen anual

(x 106 m3) Conservación de agua y reducción de flujos de aguas residuales, permitiendo una capacidad de expansión en áreas densamente pobladas de SRRAR 36 3

Suministro de agua para retretes

De SRRAR in-situ 1475 71 Derretido de nieve Para la limpieza de nieve en calles y carreteras 24 15.3

Publico-Urbano

Limpieza Depende, cuando es menos costoso que el suministro de agua de primer uso 49 11.2

Ambiental Uso ambiental

Para cubrir las necesidades de flujos en los cauces dentro de las zonas urbanas “un uso estético del agua”, publicidad del uso de los SRRAR en la protección ambiental. 55 63.9

Proceso Depende, cuando es menos costoso que el suministro de agua de primer uso 6 12.6 Industrial

Enfriamiento Depende, cuando es menos costoso que el suministro de agua de primer uso, protección ambiental 33 8.9

Riego de cultivos Depende del agua de abastecimiento 16 15.9 Agrícola Siembra de árboles Depende, cuando es menos costoso que el suministro de

agua de primer uso 90 0.5

otros Por ejemplo, para la eliminación de polvo en la construcción de obras. 47 3.6

SRRAR 192 135 Sub-total SRRAR in-situ 1,475 71 TOTAL 1,667 206

54

La figura 2.13 representa la distribución de los diferentes usos a los que se destina el agua

regenerada. De esta información se destaca que en Japón se reutiliza el 49% del total de sus

aguas regeneradas para el uso público-urbano (riego de plantas de ornato, jardines, parques,

áreas de golf y en algunas localidades para las evacuaciones en los retretes), un 31% en usos

ambientales (aumento de caudal en los ríos), 10% para la reutilización industrial (proceso y

CAPÍTULO 2

enfriamiento) y solamente un 8% en la reutilización agrícola, presentándose una situación

contraria al resto de los países donde la reutilización mayoritaria es el uso agrícola e industrial.

Figura 2. 13 Distribución de la reutilización del agua regenerada en Japón (Ogoshi et al, 2001).

La tabla 2.13 presenta tres ejemplos de los SRRAR de mayor envergadura implantados en el

Japón se describen las líneas de tratamiento, la calidad del agua obtenida, la capacidad

instalada y las longitudes de conducción, así como el precio de venta. Como se puede apreciar,

la reutilización del agua en Japón no es barata; el 80% del precio del agua potable es el criterio

generalmente aplicado para establecer el precio del agua regenerada. Los costes de

producción del agua regenerada en la ciudad de Fukuoka son de 2.01 USD/m3 superior a los

1.88 USD/m3 que cuesta el agua potable, pero en promedio el precio del agua regenerada es

de 2.99 USD/m3, 20% menor que el del agua potable que se sitúa en los 3.73 USD/m3.

Tabla 2. 13 Ejemplos de SRRAR a gran escala en Japón (Ogoshi et al, 2001).

Localidad

Año de arranque

Tratamiento

Calidad de agua regenerada, mg/l

excepto coliformes UFC/ml

Capacidad de suministro, m3/d, y

longitud de conducción

Principales reutilizaciones

del agua regenerada

Precio del agua

regenerada1, $/m3

Chiba Prefecture Proyecto del reciclaje de agua en el Nuevo Centro de Makahari. Octubre 1989.

Fangos Activados, coagulación química, filtración, ozonificación y cloración

Coliformes ND.2, Cloro residual 1.4, DBO 1, DQO 4.8, SS 1, color 5, N-total 15, P-total 0.06

Máxima 4,120 Prom. 2,372 Tuberías de acero 100-300 mm de diámetro. Longitud de la tubería 2.76 Km.

Suministro de agua para retretes, limpieza, usos ambientales y ornamentales

1.75 para usos comerciales, y 0.88 para usos públicos.

Ciudad de Kobe Proyecto del reciclaje de agua en la Isla de Rokko. Abril 1986.

Fangos Activados, filtración, ozonificación y cloración

Coliformes ND., Cloro residual 0.04, DBO 5, DQO 10.1, N-total 31.8, P-total 0.58

Máxima 2,100 Tuberías de PVC y acero 5-300 mm de diámetro. Longitud de la tubería 6 Km.

Suministro de agua para retretes, riego de parques, limpieza,

1.67 para usos comerciales y 1.00 para clientes particulares.

Ciudad de Fukuoka. Proyecto de reciclaje de agua. Junio 1980

Fangos Activados, filtración, ozonificación y cloración

Coliformes ≤ 10, Cloro residual 3.1, DBO 3, DQO 7.1, SS ≤ 2, turbidez 1, color 4, olor ND, pH 7.5, N-total 20, P-total 0.97

Máxima 4,500 Tuberías de Hormigón o resina epóxica 75-300 mm de diámetro. Longitud de la tubería 48 Km.

Suministro de agua para retretes, riego de parques.

2.97 en 1997, y 2.99 en 1998.

(1) Tasa de conversión 120 Yen equivale a 1 dólar, (2) ND = No Detectado.

55

CAPÍTULO 2

2.4.4.2 Chipre.

Actualmente se producen al año alrededor de 40 millones de m3 de aguas residuales en toda la

isla de Chipre. De este volumen, solamente 16 millones de m3 se están regenerando,

principalmente en la provincia de Lefkosia donde se encuentra la ciudad de Nicosia capital de

Chipre. Las demandas domésticas e industriales van en aumento y son prioritarias frente al uso

agrícola; este hecho ha motivado la reutilización de aproximadamente 11 millones de m3 al año

de aguas regeneradas para el riego agrícola, con el fin de liberar volúmenes de agua de

fuentes convencionales para cubrir las demandas domésticas e industriales que requieren de

un agua de mejor calidad. Lo que ubica al agua regenerada como la principal fuente de

suministro para la agricultura en el futuro (AEMA, 2001).

2.4.4.3 China.

Desde los años 80 China ha realizado esfuerzos para regenerar y reutilizar sus aguas

residuales. En 1999 China generaba 12,800 Mm3/año de aguas residuales, de este caudal se

regeneraban 4,081 Mm3/año (el 31%) en 398 EDAR’s; de éstas 272 son sistemas biológicos.

Actualmente las aguas regeneradas se reutilizan principalmente en la agricultura, la industria,

usos público-urbanos y ornamentales, así como en usos ambientales. Un gran número de

ciudades regenera y reutiliza sus aguas residuales. Por ejemplo, las aguas regeneradas de

Gaobeidian son la segunda fuente de suministro de la ciudad; el agua es reutilizada en los

procesos industriales, para el riego de jardines y para el lavado de calles, lográndose un ahorro

de 100 Mm3/año. El SRRAR tiene una capacidad de 470,000 m3/día, la producción actual es de

300,000 m3/día de los cuales 200,000 m3/día son destinados a usos ambientales en el

mantenimiento del lago Gaobeidian; además se suministra agua para el enfriamiento de la

central eléctrica. Los 100,000 m3/día restantes son sometidos a un tratamiento avanzado y

reutilizados en procesos industriales, usos ornamentales y agua para usos urbanos no potables

(Yue y Xingcan, 2001).

En el año 2001 se amplió la capacidad de reutilización en usos público-urbanos no potables de

las aguas regeneradas de la ciudad de Tianjin. Seis sistemas de reutilización han sido puestos

en operación, reutilizando un total de 115,000 m3/día; los sistemas de reutilización son: 1) en el

distrito residencial de Meijiang (para retretes y riego de jardines), 2) en el riego agrícola del

condado de Jinghai, 3) para el sistema de enfriamiento de la central eléctrica de

Chentangzhuang 4) el mantenimiento del caudal ecológico del río del weijinhe, 5). En el parque

Chenglin (usos público-urbanos no potables y ornamentales) y 6) para el sistema de lavado de

vehículos (Yanbo, 2001).

56

CAPÍTULO 2

2.4.4.4 Kazajstán.

En este país se están implementado SRRAR, ejemplo de ello es el proyecto desarrollado por el

Instituto de Gestión del Agua de Kazajstán que contempla la reutilización de las aguas

regeneradas de la ciudad de Almaty. El agua residual de esta ciudad, 40 Mm3/año

aproximadamente que tienen una composición 80% doméstica y 20% industrial, es regenerada

mediante un tratamiento biológico. El efluente es conducido hasta el lago de Sorbulak, cuya

capacidad es de 1,022 Mm3 y su superficie de 62 km2, siendo uno de los mayores de Asia

Central. Con el agua almacenada se estima que se pueden regar 45,000 ha de zonas

altamente secas. En los últimos años el área cultivada ha disminuido en un 51%; esta

tendencia podría cambiarse utilizando las aguas regeneradas para el riego de forrajes (Karajeh

et al, 2000).

2.4.4.5 Israel.

En Israel, la normativa permite a partir de 1965 el uso de efluentes procedentes de tratamientos

secundarios para el riego de cosechas (con excepción de las que se consumen crudas).

(Shelef et al., 1994). La tabla 2.14 resume las diferentes fuentes de suministro disponibles y las

demandas por sectores en Israel. En el año 1995 el 35% del agua demandada se empleaba

para el suministro de los usos urbanos e industriales, mientras que el 65% restante era utilizado

por la agricultura.

Tabla 2. 14 Disponibilidad y demandas de agua por sectores (Friedler, 2001).

Recursos de agua 1995 (x 106 m3) Demanda de agua 1995

(x 106 m3) Agua fresca 1,600 Urbano e industrial 700 Irrigación con agua fresca 900 Agua salobre 180 Agua residual 220 Irrigación con agua salubre y residual 400

Total 2,000 Total 2,000

La proyección de la disponibilidad y demandas para el año 2010, que se presenta en la tabla

2.15, contempla el significativo aumento en la reutilización de aguas residuales que será

destinado con fines agrícolas. Aumenta también el porcentaje de demandas para usos urbanos

e industriales hasta un 44%, mientras que las demandas en el uso agrícola disminuyen un

10%, situándose en el 56%.

La concepción que el gobierno israelí ha tenido para desarrollar el balance hidráulico dentro su

Plan de Aguas es muy interesante pues, a diferencia de otros balances hídricos donde sólo se

proporciona la información relativa a las cantidades disponibles, el balance de las aguas en

Israel es novedoso al conjugar la cantidad disponible con la calidad de las aguas, lo que da una

mayor realidad de la disponibilidad que existe dependiendo del uso al que se destine el agua

(Shelef y Azov, 1996). 57

CAPÍTULO 2

Tabla 2. 15 Proyección de la disponibilidad y demanda por sectores para el año 2010 (Shelef, 1991).

(x 106 m3) (x 106 m3) Grado de Calidad * Grado de Calidad * Recursos de agua

1 2 3 Total Demanda de agua

1 2 3 Total

Agua subterránea 950 160 - 1,110 Municipal y doméstico 770 - - 770 Agua superficial 700 - 60 660 Industrial 155 40 25 220 Agua residual - - 420 420 Agrícola 675 120 455 1250 Total disponible 1,650 160 480 2,290 Perdidas - 50 - - - 50

Total suministrado 1,600 160 480 2,240 Total demandado 1,600 160 480 2,240 (*) Grado de calidad: 1 para todos los usos incluido el consumo humano, 2 aguas salobres, 3 calidad solamente para el riego.

La tabla 2.16 presenta algunos ejemplos de SRRAR con diferentes alcances implantados en

Israel, de los cuales destacan de manera significativa los proyectos inter-regionales de Haifa y

Tel Aviv. El SRRAR de Haifar conlleva la conducción a lo largo de 28 Km desde la depuradora

hasta el punto de reutilización en terrenos de cultivo del Valle de Jeezrael.

El SRRAR de Dan es el mayor sistema de regeneración de Israel. Produce diariamente

330,000 m3 de aguas regeneradas a partir de las aguas residuales generadas por ocho

aglomeraciones (una población aproximada de 2 millones de personas), incluida la región de

Tel Aviv-Jaffa. El agua se regenera mediante un sistema de fangos activos convencionales, un

proceso de nitrificación-desnitrificación y la conducción a las cuencas de recarga. El agua

regenerada se envía a cuatro zonas de infiltración para recargar capas freáticas de la costa

(sistema SAT, Tratamiento Suelo-Acuífero). Mediante este sistema, el agua se filtra lentamente

en la arena, favoreciendo así la adsorción, la degradación biológica de nutrientes y los

intercambios de iones. En promedio, el agua permanece dos meses en el acuífero; después es

extraída por bombeo y conducida por tubería hasta el desierto de Negev, 87 km al sur de Tel

Aviv, donde se almacena en seis depósitos con una capacidad total de 510,000 m3 antes de

reutilizarla para el riego agrícola (15,000 ha). El proyecto, operativo desde 1989, requirió una

inversión de 227 millones de euros en concepto de unos costes de tratamiento y de distribución

de 0.12 y 0.4 €/m3 respectivamente (Friedler, 1999).

Tabla 2. 16 Ejemplos de SRRAR implantados en Israel (Friedler, 2001).

Región / Localidad Capacidad (x 106 m3/año) Alcance

Getaot Kibbutz ∼ 0.14 Local Gedera Council ∼ 1.5 Local Jeezrael Valley ∼ 8 Regional Ciudad de Greater Haifa ∼ 25 Inter-Regional Ciudad de Greater Tel Aviv City ∼ 130 Inter-Regional

El tratamiento de aguas residuales ha sido considerado por este país como una “nueva” fuente

de agua y ha sido incorporado al balance hidráulico de la región. Este “nuevo” recurso puede

sustituir a las fuentes convencionales de suministro y ser usado para la agricultura u otros usos

donde no se requiere de agua de alta calidad. Israel actualmente reutiliza mas del 65% del total 58

CAPÍTULO 2

de las aguas residuales municipales producidas en el país, y tiene planeado reutilizar en la

próxima década más del 90% (Juanico y Friedler, 1999).

2.4.4.6 Jordania.

Las aguas residuales producidas en Jordania son del orden de los 232 Mm3/año. En el año

2000 este país contaba con 50 SRRAR que en su conjunto regeneraban 72 Mm3/año. El 85%

de esta agua regenerada es reutilizada para el riego de 10,700 ha, lo que corresponde al

18.5% de la superficie total de riego de Jordania (Saghir, et al, 2000).

La mayor parte del agua regenerada es vertida y almacenada para ser reutilizada en el riego y

la recarga de acuíferos. Sin embargo, en algunos lugares como King Talal, Wadi Shueib y

Kafrein, utilizan estos almacenamientos para el suministro de agua, por lo que se realiza en

una pequeña proporción la reutilización indirecta para usos potables. Por otra parte, la

reutilización planificada directa para usos potables se ha incrementado desde 1985, aunque es

muy limitada reutilizándose actualmente alrededor del 2%. El gobierno Jordano considera la

regeneración y reutilización de las aguas residuales una prioridad, motivo por el cual ha

establecido por ley que cualquier proyecto para la implantación de una EDAR debe ir

acompañado de estudio de factibilidad técnico-económica de reutilización de las aguas

regeneradas (Barhi, 2001).

Por ejemplo, el SRRAR de Amman, compuesto por un sistema lagunar cuya capacidad es de

170,750 m3/día, provee de aguas regeneradas al Valle del río de Jordania para su reutilización

agrícola. Las aguas regeneradas son mezcladas con aguas superficiales en el embalse de King

Talal para irrigar terrenos de cultivo aguas abajo. Las aportaciones de agua regenerada al

embalse constituyen entre el 15 y el 80% de la capacidad de almacenamiento; estas acciones

permiten la siembra en invierno y el riego de cultivos perennes (Barhi, 2001).

2.4.4.7 Kuwait.

Su principal fuente de suministro es el agua de mar, desalando anualmente un volumen de 240

Mm3, esencialmente para satisfacer las demandas de agua potable (el 95% del agua para

consumo humano es derivada de la desalación). Las extracciones de aguas subterráneas

suponen un volumen de 120 Mm3/año y la regeneración y reutilización de aguas residuales

unos 52 Mm3/año (Al-Zubari, 1997).

Kuwait cuenta con un total de tres SRRAR, cuyas líneas de tratamiento comprenden los

procesos de fangos activos, filtración en arena y desinfección con cloro. Estos tres sistemas

llevan a cabo la regeneración de las aguas residuales del país, entre el 65 al 80% del agua

59

CAPÍTULO 2

potable abastecida, que corresponde a un volumen anual aproximado de 103 Mm3/año. Se

estima que se reutiliza el 10% del total de agua regenerada en el riego de 1,700 ha de cultivos,

equivalentes aproximadamente al 25% de la superficie total irrigada de Kuwait (Barhi, 2001).

2.4.4.8 Emiratos Árabes Unidos.

Los Emiratos Árabes satisfacen sus demandas de agua principalmente de fuentes

subterráneas, de los cuales se extraen 1,615 Mm3/año de agua, que corresponden al 78% de

los recursos hídricos demandados. Además se desalan 385 Mm3/año y se regeneran y

reutilizan 62 Mm3/año de aguas residuales lo que supone el 3% del agua utilizada (Al-Zubari,

1997). A continuación se presentan los casos de las ciudades de Abu Dhabi y Sharjah.

Abu Dhabi. Esta ciudad ha crecido rápidamente pasando de menos de 5,000 personas en los

años 50 a más de 650,000 personas al día de hoy. Abu Dhabi y las ciudades colindantes

consumen más de 350,000 m3/día de agua de mar desalada. Todas las aguas residuales de la

ciudad son bombeadas a un único SRRAR en Mafraq, a 40 Km del centro de la ciudad. Los

responsables del municipio de Abu Dhabi han desarrollado una estrategia para regenerar el

100% de todas las aguas residuales; el objetivo es obtener una calidad de agua tal que permita

su reutilización para el riego de parques, jardines y terrenos agrícolas dedicados al cultivo de

forrajes. Esto ha permitido que la ciudad de Abu Dhabi presente importantes zonas verdes a

pesar de las altas temperaturas y una escasa precipitación anual. El agua regenerada

contempla el tratamiento secundario, la filtración con arena y la desinfección con cloro.

Aproximadamente se producen 200,000 m3/día de agua regenerada para ser utilizada en el

riego de los espacios verdes de la ciudad. El crecimiento de las zonas verdes ha sido tal que en

la época de verano existe escasez de agua regenerada; esta situación ha llevado a los

responsables del municipio a implementar métodos más eficientes de irrigación y a sustituir la

vegetación por plantas de baja demanda de agua (UNEP, 2003).

Sharjah. Como Abu Dhabi, Sharjah en los Emiratos Árabes Unidos confía en la desalación del

agua de mar como su fuente primaria para el abastecimiento de agua. La estación para la

desalación se ubica en la central eléctrica de Al-Layyah y produce aproximadamente 95,000

m3/día. Sharjah ha emprendido un programa de regeneración del agua residual que le permita

ampliar sus espacios verdes. El municipio contempla la creación de 500 hectáreas de zonas

verdes, de las cuales ya se han plantado 150. El SRRAR tiene una capacidad actualmente de

100,000 m3/día y está integrado por un proceso de fangos activos, filtración con arena por

gravedad y desinfección con cloro. El agua regenerada es bombeada y conducida por 3 Km de

tubería hasta unos tanques de almacenamiento elevados en Samnan. A partir de este punto el

sistema de distribución para el riego de las zonas verdes de la ciudad funciona por gravedad

(Water Technology, 2003).

60

CAPÍTULO 2

2.4.4.9 Arabia Saudita

Este país se abastece de agua mediante fuentes convencionales y alternativas. La principal

fuente de abastecimiento es el agua subterránea, con un total de 17,000 Mm3/día, que

corresponde al 95% del suministro. Mediante la desalación se producen 795 Mm3/día (el 4%

del suministro) y finalmente se reutilizan 150 Mm3/día de aguas regeneradas, que

corresponden al 1% del total de recursos abastecidos. Las aplicaciones del agua regenerada

son el riego agrícola y forestal, los usos recreativos, el riego de jardines y parques, la recarga

en cuencas de infiltración y la inyección directa para la recarga del acuífero (Al-Zubari, 1997).

Ejemplos de estos SRRAR son los implantados en las ciudades de Riad y Medina que a

continuación se describen.

Riad. Ciudad ubicada en el centro de Arabia Saudita, en una región sumamente árida, alberga

a 3.8 millones de habitantes. Debido a la escasa precipitación, esta ciudad se abastece con la

desalinización del agua de mar (65%) y la extracción de aguas subterráneas (35%). La

cobertura del alcantarillado es del 35% aproximadamente y el SRRAR es de nivel terciario con

una producción de agua regenerada aproximada de 370,307 m3/día. En la actualidad se

reutilizan 129,607 m3/día, de las cuales el 91% se destinan al riego y el 7% a sistemas de

refrigeración. Sin embargo, la estrategia metropolitana de desarrollo de Riad propone reutilizar

hasta el 50% de las aguas regeneradas en usos público-urbanos en el año 2021 (Lewin et al,

2002).

Medina. Esta ciudad recibe cada año a millones de peregrinos musulmanes durante el “Haj”.

En 1985 el riego con agua regenerada, pero no desinfectada, de cultivos cercanos a la ciudad

fue prohibido para evitar el riesgo de transmisión de enfermedades gastrointestinales, debido al

consumo en crudo de vegetales y hortalizas. En la actualidad está restringido el riego con

aguas regeneradas de cultivos que se consumen crudos. Desde 1988 se mejoro el SRRAR de

Medina y actualmente cuenta con un proceso de fangos activos, filtración con arena y

desinfección con cloro; la reutilización del agua regenerada se efectúa en usos público-urbanos

(Pescod 1992).

2.4.5 Oceanía 2.4.5.1 Australia. Este país, debido a sus condiciones climatológicas y de escasez de agua, ha emprendido en

los últimos años acciones muy importantes para la regeneración y reutilización de aguas

residuales. Entre estas acciones destaca el ambicioso plan estratégico para la regeneración y

reutilización de aguas residuales de Queensland (QWRS). En este plan se enfatizan las

61

CAPÍTULO 2

ventajas económicas, ambientales y sociales de invertir en los SRRAR, tanto por el sector

público, como el privado (QWRS, 2001).

Los objetivos del plan estratégico incluyen reformas legislativas, desarrollar normas que

establezcan los criterios de calidad del agua regenerada para su posterior reutilización,

estimular la participación de la comunidad en este tipo de proyectos, fomentar la investigación,

establecer proyectos de demostración, y crear centros de capacitación e información para los

responsables de los SRRAR.

El QWRS se desarrolla dando primordial importancia a la participación social, pues considera

esta participación como una de las piezas claves para el éxito del plan. Se busca consultar a

los representantes de la comunidad, a las asociaciones industriales, a las instituciones

educativas, y a las agencias de agua locales y estatales. Actualmente, se encuentran

implantados y en funcionamiento varios SRRAR en Australia, entre los que destacan:

Virginia. La ciudad de Adelaide al sur de Australia, cuenta con un SRRAR que produce hasta

30 millones de m3/año de agua regenerada; esta agua es reutilizada en los terrenos de cultivo

de Virginia, al norte de la ciudad, con el fin de regar cosechas hortícolas. El SRRAR cuenta con

un proceso de separación por aire disuelto (DAF) y tiene una capacidad instalada de 120,000

m3/día (Marks, 1998).

Rouse Hill. Una de las aplicaciones más destacadas en Australia es la reutilización de agua

regenerada en usos público-urbanos; un ejemplo de ello es el proyecto de Rouse Hill, al

Nordeste de Sydney. Este proyecto contempla un sistema de distribución dual de agua

regenerada, en una primera fase suministrará agua a 100,000 personas en 35,000 casas. Este

proyecto vislumbra dar servicio a 300,000 personas. Este SRRAR permite abastecer a esta

zona residencial agua que sustituye el uso de agua potable en la evacuación de retretes y el

riego de jardines privados (Sydney Water, 2003).

Bahía de Homebush. En esta bahía sede de los Juegos Olímpicos de Sydney, se encuentra

instalado un SRRAR que suministra hasta 7,000 m3/día de agua regenerada para cubrir las

demandas de agua en usos no potables, como por ejemplo el suministro de retretes, y el riego

de jardines públicos y privados (200 casas residenciales). El sistema cuenta con un proceso de

microfiltración y ósmosis inversa, con lo cual se obtiene un agua de alta calidad. Este sistema

reduce en aproximadamente unos 850,000 m3/año la extracción de agua dulce de las fuentes

convencionales de abastecimiento (Anderson, 2001).

Central eléctrica de Eraring. Desde el SRRAR de Dora Creek, las aguas regeneradas son

bombeadas hasta la Central Eléctrica de Eraring en los lagos de Macquarie, aproximadamente

a 100 Km al norte de Sydney. La central da un tratamiento de acondicionamiento al agua

62

CAPÍTULO 2

regenerada mediante microfiltración, ósmosis inversa y desmineralización, con lo cual se

obtiene una alta calidad (agua purificada). Esta agua regenerada es reutilizada para abastecer

la caldera que genera el vapor para las turbinas de la central eléctrica. Substituyendo

aproximadamente un millón de m3/año de agua potable (Cole, 1994).

2.5 Conclusiones.

En aquellas regiones donde los recursos hídricos son abundantes, la reutilización de las aguas

residuales, ya sean sin tratamiento previo o regeneradas, se da de una manera habitual.

Debido a los fenómenos de dilución, asimilación y dispersión en las masas de agua, los

contaminantes son minimizados o estabilizados, a tal grado que cuando las aguas son

extraídas para algún uso, éstas cumplen con la calidad necesaria para ser utilizadas.

La situación se complica en aquellos lugares donde la disponibilidad de agua es baja, pues ello

conlleva que los fenómenos antes mencionados no logren alcanzar una calidad del agua

aceptable, y por lo tanto, los usos del agua empiecen a restringirse. Es en estas condiciones

que la gestión del agua, entendida esta como una gestión integral, sostenible, eficiente,

equitativa y por cuenca, cobra importancia para el buen uso del recurso. Es en esta gestión

integral del agua, donde debe considerarse tanto la cantidad disponible, como la calidad que

presenta el agua para poder ser utilizada.

El término aguas regeneradas, que cada día cobra mayor fuerza, tiene que ver simplemente

con la búsqueda de la aceptación social de estas aguas, pues desde el punto de vista técnico,

y siempre desde el ámbito de las aguas residuales, efluente tratado, aguas tratadas y aguas

regeneradas son sinónimos.

Actualmente, la regeneración y reutilización planificada de las aguas residuales son entendidas

como un plan general, científicamente organizado y con frecuencia de gran amplitud, cuya

finalidad es la utilización del agua regenerada en uno o varios usos específicos. Tanto la

regeneración como la reutilización pueden ser desarrolladas desde el responsable del vertido,

en un ámbito meramente local, hasta establecerse lineamientos, programas y estrategias de

ámbito nacional.

La evidencia internacional sobre la práctica de la regeneración y reutilización de aguas

residuales es muy extensa, sin embargo, esta información se encuentra muy dispersa.

Asimismo destaca la falta de información documental sobre la regeneración y/o reutilización de

las aguas residuales en los países en vías de desarrollo.

Es significativo la existencia de varias corrientes que investigan sobre este tema sin que

confluyan en un foro u organización común. Se perciben dos grupos de profesionales muy 63

CAPÍTULO 2

definidos, por un lado una corriente de la ingeniería civil, particularmente de la sub-disciplina de

la ingeniería sanitaria y por otro lado la ingeniera agrícola, esta ultima relacionada con la

reutilización para ese uso en particular.

Por otro lado, la información reciente en el ámbito de la regeneración y reutilización de las

aguas residuales es muy diversa, tanto en la forma como en el fondo. Esto provoca

distorsiones en la información que suelen ser a priori engañosas.

Por ejemplo, a pesar de la existencia de un Sistema Internacional de Unidades, en el terreno

de la regeneración y reutilización de las aguas residuales este sistema no es utilizado pro todos

los expertos. La primera complicación que existe al revisar la literatura especializada es la

diversidad de las unidades en que son expresados los caudales regenerados y/o reutilizados.

Así pues nos podemos encontrar con caudales expresados en litros por segundo, metros

cúbicos por año o galones por día, hasta unidades tan localistas y particulares como las

utilizadas en California, el acre-pie por año.

Por otra parte, es muy común expresar el beneficio de regenerar y reutilizar las aguas

residuales como un porcentaje del total de las aguas residuales producidas. Sin embargo, esto

es correcto bajo una visión de saneamiento, pero no cuando se habla de considerar a la

regeneración y reutilización de aguas residuales como una fuente alternativa de

abastecimiento.

Es decir, lo adecuado sería comparar el agua regenerada y reutiliza con respecto al total de los

recursos hídricos utilizados en una determinada unidad de gestión. De esta manera se podrá

observar la repercusión que tiene la regeneración y reutilización de aguas residuales como una

fuente alternativa de abastecimiento.

Finalmente la investigación realizada demuestra que existen dos zonas donde la práctica de la

regeneración y reutilización de las aguas residuales es evidente: 1) aquellas zonas

continentales donde la precipitación es escasa y 2) las islas, donde debido posiblemente a la

falta de infraestructura para la captación la reutilización se convierte en una opción para el

suministro de agua. Así pues para estas dos regiones, existe una gran cantidad de literatura

reciente que expone casos de estudio sobre la práctica de regenerar las aguas residuales y su

posterior reutilización en todos los usos en los que se utiliza en agua, incluido el uso para

consumo humano de forma directa.

64

CAPÍTULO 2

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Environmental issue report. European Environment Agency. http://www.eea.eu.int/ AEMA (2003). European Environment Agency. http://www.eea.eu.int/ Agua Fria Linear Recharge Project. (2003). city of Phoenix.

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68

Capítulo 3 La Planificación de Sistemas de

Regeneración y Reutilización de Aguas Residuales.

3.1 Introducción

La planificación prospectiva nos ofrece una alternativa para la gestión organizada de proyectos

cuyo análisis puede ser aplicado a todo tipo de proyectos o situaciones (Ackoff, 1983). La figura

3.1 muestra las etapas a seguir en este tipo de planificación.

En la primera etapa, correspondiente a la presentación de la realidad, se debe realizar un

diagnóstico de la situación tal cual es, y de ser posible con la mayor información en relación

con la historia o antecedentes existentes respecto al objeto de estudio; esto nos permite

visualizar un futuro deseado (etapa 4). Para alcanzar este estado, es necesario hacer un

análisis de los recursos materiales, económicos y humanos con los que se cuenta. Esta

situación normalmente corresponde al “estado ideal” que en general no puede ser fácilmente

alcanzable, por lo que es necesario visualizar un futuro factible (etapa 3) y de acuerdo con los

medios con los que se cuente para alcanzarlo, poder seleccionar el futuro (etapa 5).

Trabajando con estas etapas, en forma sucesiva y en algunas ocasiones paralelamente, se

llega a la definición y estructuración del proyecto, cuya evaluación nos permite llegar a la etapa

de decisión o acción (etapa 6).

Figura. 3. 1 Paradigma de la planificación prospectiva ( Ackoff, 1983).

69

CAPÍTULO 3

La planificación para la concepción e implementación de los Sistemas de Regeneración y

Reutilización de Aguas Residuales (SRRAR) debe combinar los pasos que normalmente se

asocian tanto para el abastecimiento de agua, como para el saneamiento (Asano, 1998).

Dentro de la planificación de los SRRAR existen varias corrientes que proponen diversas

metodologías para realizar esta planificación.

No obstante todas ellas coinciden en que debe existir una estrategia organizada que permita

gestionar este tipo de sistemas, donde desde un principio se plantee con objetividad las metas

a alcanzar, los medios disponibles para obtenerlas y que permita evaluar exhaustivamente

todas las opciones disponibles para seleccionar la alternativa más adecuada.

En el presente capítulo se analizan las publicaciones que sobre la planificación de los SRRAR,

son consideradas como un referente en el contexto internacional. El análisis comprende la

revisión de las diferentes metodologías aplicadas en la planificación de estos sistemas.

Las metodologías técnicas para la planificación de proyectos enfocados a la regeneración y

reutilización del agua son analizadas a detalle y comparadas con una metodología para la

evaluación de proyectos genérica, pero a su vez, que considera un enfoque económico del

mismo, donde el objetivo es determinar el beneficio social o privado de realizar proyectos de

regeneración y reutilización de aguas.

Así mismo, se realiza un examen más minucioso de los avances realizados en los últimos años

de la información existente, para lo cual, hemos decidido agrupar el análisis de las

metodologías para la planificación de proyectos en cinco aspectos: 1) legales, 2) técnicos, 3)

sociales, 4) ambientales y 5) económicos.

3.2 Metodologías para la planificación de proyectos en regeneración y reutilización de las aguas residuales.

En la literatura las metodologías para la planificación de SRRAR son escasas. Básicamente

existen tres corrientes que desarrollan el tema a profundidad:

1) Takashi Asano y colaboradores, quienes han desarrollado una metodología basada en

su gran mayoría bajo una perspectiva de la ingeniería y visualizada para ser aplicada

en países desarrollados.

2) Banco Mundial, quienes desarrollan una metodología con visión multidisciplinaria e

interdisciplinaria, dirigida básicamente a países en vías de desarrollo, y

3) Perri Standish-Lee quien continúa la escuela de Takashi Asano pero dando mayor

importancia a los aspectos sociales, legales y de mercado.

70

CAPÍTULO 3

A continuación se analizan con detalle cada una de estas metodologías.

3.2.1 Una perspectiva desde la ingeniería. Takashi Asano y Colaboradores

La metodología para la planificación e implantación de proyectos de reutilización de agua

residual ha sido descrita y documentada por este investigador durante la última década, siendo

sus principales trabajos: Asano y Mills (1990), Asano (1991), Asano y Levine (1996), Asano

(1998) y Asano (2001). A continuación se presenta una síntesis de estos trabajos.

Desde el punto de vista de la ingeniería, un proyecto de regeneración y reutilización de aguas

residuales ideal es aquel que contempla integrar las necesidades del tratamiento de agua

residual así como las del suministro de agua. Para lo cual, es necesario planificar la

regeneración de aguas residuales y su reutilización en los siguientes aspectos:

• Evaluar las necesidades del tratamiento de aguas residuales y su disposición.

• Conocer el suministro de agua y la evaluación de la demanda

• Desarrollar un análisis minucioso de mercado del agua regenerada

• Elaborar un análisis técnico y económico de las alternativas, y

• Desarrollar un plan de implantación, apoyado en un análisis financiero

En los Estados Unidos de Norteamérica, se dan dos tendencias que fomentan el cambio en la

visión de abordar los proyectos de regeneración de aguas residuales y su reutilización:

1. Estándares cada vez más estrictos para el vertido de las aguas residuales, y

2. La disminución de la disponibilidad de los recursos hídricos por la competencia

creciente de las demandas de agua.

Típicamente la planificación de la regeneración y reutilización de agua se desarrolla a través de

tres estrategias: (1) la planificación a escala conceptual, (2) La investigación preliminar de

viabilidad, y (3) la planificación a detalle.

Inicialmente para realizar la planificación a un nivel conceptual, es preciso visualizar el grado

de regeneración al que se desea llegar, para lo cual, se han identificado 7 categorías para la

reutilización de aguas regeneradas, las cuales se resumen en la tabla 3.1.

Si la concepción parece ser válida, una investigación preliminar de viabilidad consistirá en

(Asano, 1991):

71

CAPÍTULO 3

Tabla 3. 1 Categorías de la reutilización de aguas regeneradas y sus restricciones. (Asano, 1991) Categorías de la reutilización de aguas

residuales municipales Restricciones potenciales

Irrigación agrícola

Irrigación en cultivos Viveros comerciales

Efectos por la calidad del agua, particularmente, sales, sólidos y cultivos. Comercialidad de cultivos y aceptación pública.

Irrigación en jardinería

Parques Jardines escolares Jardines en calles y vías públicas Campos de golf Cementerios Zonas verdes Jardines residenciales

Concernientes a la salud pública, relativo a microorganismos patógenos (bacterias, virus y parásitos). Contaminación de aguas superficiales y subterráneas si no se gestiona correctamente el agua regenerada. Aceptación pública.

Reutilización industrial

Enfriamiento Calderas Agua para el proceso industrial Construcción

Constituyentes del agua regenerada relativos a la corrosión, crecimiento biológico y residuos. Concernientes a la salud pública, particularmente la transmisión por el aerosol de microorganismos patógenos en el agua de enfriamiento y microorganismos patógenos en varios procesos de agua.

Recarga de acuíferos

Recarga de acuíferos Intrusión salina Control de hundimientos

Trazas de compuestos orgánicos en el agua regenerada y sus efectos tóxicos. Sólidos disueltos totales, metales y microorganismos patógenos en el agua regenerada.

Usos recreativos / ambientales

Lagos y lagunas Mejoramiento de humedales Aumento del caudal ecológico Acuacultura Nieve artificial

Concernientes a los riesgos en la salud pública por bacterias y virus. Eutrofización por nitrógeno y fósforo. Estéticos incluido el olor.

Usos urbanos no potables

Protección contra incendios Aire acondicionado Agua para sanitarios

Concernientes a la salud pública debido a la trasmisión de microorganismos patógenos por aerosoles. Efectos de la calidad del agua en la corrosión, crecimiento biológico y residuos. Potencial riesgo en el cruce de conexiones con los sistemas de agua potable.

Reutilización potable Mezcla en el abastecimiento de agua

Conexión directa a la conducción del

suministro de agua.

Trazas de compuestos orgánicos en el agua regenerada y sus efectos tóxicos. Estéticos y de aceptación pública. Concernientes a la salud pública en la transmisión de microorganismos patógenos incluidos los virus.

1. Desempeñar una evaluación de mercado, como por ejemplo, identificar un mercado

para el agua regenerada y determinar las condiciones más apropiadas para el

mercado.

2. Evaluar la existencia de los abastecimientos de agua y los vertidos de aguas

residuales, los medios y posibilidad de desarrollo de algunas alternativas preliminares

que puedan dar servicio a una parte o a todo el mercado y las necesidades técnicas,

así como los requerimientos de calidad.

3. Desarrollar o identificar las alternativas no relacionadas con la facilidad para regenerar,

tal como el tratamiento de las aguas residuales para verterlas en la masa de agua o la

construcción de depósitos de almacenamiento para el suministro de agua, con los

72

CAPÍTULO 3

cuales pueda compararse contra la opción de la regeneración y reutilización del agua

residual; y

4. Desempeñar una selección preliminar de las alternativas de regeneración del agua,

que consideren los requerimientos técnicos, económicos, las ventajas financieras,

comerciabilidad del agua regenerada, y otras restricciones, como la protección a la

salud pública.

Muchos proyectos se proponen originalmente con un sólo propósito teniendo inevitablemente

más ventajas de las preconcebidas. Si los múltiples beneficios y beneficiarios se reconocen al

principio, los planificadores podrían aprovecharse de opciones disponibles adicionales tales

como compartir la responsabilidad y los costes de los proyectos, y de esta forma alcanzar el

balance de beneficios óptimo (es decir, la obtención del máximo beneficio).

La clave en la tarea de la planificación de proyectos en regeneración y reutilización de aguas

residuales, es encontrar los clientes potenciales que desean y saben del uso de agua

regenerada. La aproximación a esta tarea, se basa en la comercialización del agua regenerada

que depende de dos factores (Asano y Mills 1990):

1. La finalidad del proyecto: El proyecto puede tener como objetivo solamente el

tratamiento y disposición de las aguas residuales, o el objetivo se centra en la

obtención de una fuente alternativa de suministro de agua.

2. Opciones del usuario: El usuario decide libre y voluntariamente consumir el agua

regenerada, o el usuario debido a ciertas condiciones se ve obligado al consumo de

agua regenerada.

Finalmente, si la investigación preliminar es positiva, se realiza una última fase que consiste en

desarrollar una planificación mas detallada que arroje todos los elementos de decisión, la tabla

3.2 reseña las necesidades que deberán ser cubiertas para el desarrollo de un plan de

regeneración y reutilización de aguas residuales.

3.2.2 Una perspectiva multidiciplinaria. Banco Mundial

Por otro lado, el Banco Mundial (Kalbermatten y colaboradores, 1982, Khouri, y colaboradores,

1994 y Marinio y Boland 1999) en sus publicaciones para la reconstrucción y el desarrollo,

propone una metodología para la planificación en proyectos de reutilización del agua residual,

la figura 3.2 muestra el esquema conceptual de esta metodología.

Estos autores establecen una estrategia multidisciplinaria para la planificación de proyectos en

reutilización, y cómo los técnicos, especialistas en salud, sociólogos, y economistas deben

coordinarse.

73

CAPÍTULO 3

Tabla 3. 2 Descripción de las necesidades de un plan para la regeneración

de aguas residuales y su reutilización. (Asano, 1991) 1. Características de la zona de estudio: geografía, geología, climatología, situación de los acuíferos y

las aguas superficiales, usos de la tierra, crecimiento poblacional.

2. Características y necesidades del suministro de agua: jurisdicción de las agencias del agua, cantidad y calidad de los abastecimientos, descripción de las mejores alternativas, tendencias de los usos del agua, necesidades futuras, administración y problemas del agua subterránea, costes actuales y futuros del agua potable, subsidios y precios a los clientes.

3. Características y necesidades del agua residual: jurisdicción de las agencias del agua, descripción

de las mejores alternativas, cantidad y calidad de los efluentes tratados, variaciones estacionales y horarias del flujo y calidad del agua residual, necesidades futuras, necesidades de tratamiento para controlar los constituyentes que afecten la reutilización, descripción y existencias de reutilización (usuarios, cantidades, convenios contractuales de precio).

4. Requerimientos de tratamiento: para el vertido y reutilización, otras restricciones: requerimientos

relativos a la salud pública y calidad del agua, requerimientos de calidad del agua para usos específicos, controles de uso en el área.

5. Clientes potenciales de reutilización del agua: descripción del procedimiento para el análisis de

mercado, inventario de los usuarios potenciales para la reutilización y resultados de usuarios encuestados.

6. Análisis de las alternativas de proyecto: costes de capital, explotación y mantenimiento, viabilidad

técnica, análisis económico, análisis financiero, análisis energético, impactos en la calidad del agua, aceptación pública y de mercado, impactos en los derechos a terceros, impactos sociales y ambientales, comparación de alternativas y selección.

a. Alternativas de tratamiento b. Alternativas de mercado: basado en los diferentes niveles de tratamiento y zonas de

servicio c. Alternativas de trazado en la conducción d. Alternativas en la localización de almacenamientos del agua regenerada y sus opciones e. Alternativas de suministros de agua fresca f. Alternativas para el control de la contaminación del agua g. Alternativa de mantener el estado actual (no realizar proyecto)

7. Plan recomendado: descripción de las necesidades propuestas, criterios de diseño preliminar,

proyección de costes, descripción de los potenciales usuarios y compromisos, cantidad y variabilidad de la demanda de agua regenerada en relación con la suministrada, confiabilidad de los abastecimientos y necesidades para respaldar el suministro de agua, implantación del plan, operatividad del plan.

8. Plan de construcción y financiamiento y el programa de ingresos: recursos y tiempos de

financiamiento para el diseño y construcción, política de precios del agua regenerada, costes de asignación y beneficios entre suministro de agua y las propuestas para el control de la contaminación, proyección de futuros usos del agua regenerada, precios del agua fresca, costes del proyecto de regeneración, costes unitarios, precios unitarios, financiamiento total, subsidios, costes a fondo perdido y, análisis de sensibilidad al cambio de condiciones.

Los autores de esta metodología argumentan que una tecnología puede fallar técnicamente si

las preferencias sociales de los usuarios actúan contra su implantación o mantenimiento, o que

el coste económico de un sistema depende fuertemente de los factores económicos de la

población donde se implanta (Kalbermatten y colaboradores, 1982). Como consecuencia de

estas relaciones debe haber una asociación de trabajo cercana entre los diversos agentes

participantes en el proceso de la planificación.

Los especialistas del Banco Mundial asumen que, los individuos o los grupos de especialistas

que participan en el proyecto son responsables de cada parte, aunque las responsabilidades

pueden traslaparse en la práctica. En la fase 1 de la figura 3.2, cada especialista recoge la

información necesaria para hacer su evaluación respectiva. Para la recopilación de la

74

CAPÍTULO 3

información el ingeniero, el especialista en salud, el economista y el sociólogo deberán

interactuar estrechamente con la comunidad en la que se pretende implantar el sistema de

regeneración y reutilización de agua residuales.

El economista hablará con las autoridades de gobierno y los funcionarios municipales para

obtener la información necesaria que le permita calcular las posibles tarifas, así como

investigará sobre la disponibilidad de los fondos de concesión o de otros medios de subsidio.

Figura. 3. 2 Estructura para los estudios de factibilidad para la planificación de sistemas de

regeneración y reutilización del agua residual. (Kalbermatten y colaboradores, 1982)

El ingeniero, el especialista de la salud y el sociólogo aplicarán la información que han

recopilado para llegar a definir las listas preliminares de las posibles alternativas técnicas,

medicas y sociales viables. En la tercera fase el economista prepara las valoraciones de costes

para esas tecnologías que han sido aprobadas tanto técnica como socialmente, y seleccionará

la alternativa de menor coste para cada uno.

En el cuarto paso, el ingeniero prepara los diseños y los costos unitarios finales para estas

opciones. Así mismo, con la información social recopilada, el sociólogo debe concertar el

proyecto propuesto con la comunidad, a fin de involucrarlos en la toma de decisión.

75

CAPÍTULO 3

Los diseños finales se utilizan en la quinta fase para determinar los costes financieros (basados

en la disponibilidad del financiamiento nacional y municipal), incluyendo cuánto tendrá el

usuario que pagar para la construcción y el mantenimiento de cada alternativa. La fase final

está para que el sociólogo presente y explique a la comunidad las alternativas y sus costes

para la selección final.

Los estudios de viabilidad convencionales se desarrollan básicamente con equipos formados

en su mayoría por ingenieros. Pueden contar con un analista financiero, pero raramente con un

economista, y casi nunca con un sociólogo. Las soluciones que se obtienen son generalmente

el resultado del subconjunto individual del grupo técnico, y en muchos casos los términos de la

referencia para el alcance del estudio (escrito por otros ingenieros) se basan solamente en

aspectos técnicos. Kalbermatten y colaboradores consideran que si alguno de los grupos

domina sobre los otros, el proceso de planificación fallará. Esto repercutirá como consecuencia

en que el SRRAR no se implante o que su funcionamiento sea deficiente.

En los estudios de viabilidad convencional, tradicionalmente no se efectúa la interacción con la

comunidad con el fin de asegurarse que la solución técnica diseñada y presupuestada es

socialmente aceptada. Excluyendo la comparación económica entre alternativas, el método

tradicional no garantiza que la solución ofrecida es la económicamente viable. Los

responsables en la toma de decisión dictaminan sin considerar las prioridades económicas o la

capacidad de pago de los usuarios, que finalmente son los últimos beneficiarios.

En una evaluación realizada a las instituciones y sectores del agua en 11 países (México,

Chile, Brasil, España, Marruecos, Israel, Sudáfrica, Sri Lanka, Australia, China e India),

efectuada por Saleth y Dinar (2000), concluyeron que en lo relativo a los criterios de selección

de proyectos, en promedio los expertos deciden sobre factores de justicia, sin llegar a criterios

de decisión como: factores ecológicos, análisis beneficio-coste, tasa interna de retorno, y

criterios múltiples. Así mismo, en lo que al criterio de la recuperación de costes se refiere, en

promedio se considera una recuperación parcial de los costes invertidos.

3.2.3 Una perspectiva social. Perri Standish-Lee

Por su parte, Standish-Lee (1997) ha publicado un trabajo sobre la planificación de proyectos

de reutilización de agua que considera los siguientes elementos:

• El mercado del agua regenerada.

• La aceptación social al programa de reutilización.

• La calidad de agua requerida.

• Las restricciones legales y ambientales.

• Los derechos jurídicos del recurso y la administración del sistema. 76

CAPÍTULO 3

• El análisis económico y financiero.

Este autor incorpora en la metodología de planificación dos aspectos de gran interés, (1) los

sociales y (2) los legales.

En referencia a los aspectos sociales, argumenta que la aceptación social es esencial para

iniciar, implantar y sostener por largo tiempo un programa de reutilización. Varios estudios

resumen la actitud que el público tiene hacia varias alternativas en la reutilización del agua

regenerada, y cuyos resultados han arrojado constantemente que la aceptación pública de una

alternativa depende del nivel de contacto que el ser humano tenga con el agua. Por ejemplo, el

uso de agua residual regenerada para aumentar el agua de abastecimiento o para la

preparación de alimentos en conserva no fue favorecido (54% al 56% de oposición), mientras

que, la aceptación para usos como el riego de jardines públicos y campos de golf es extensa

(solamente entre el 1% y 2% se oponen).

Además de ser necesario legislar y reglamentar los usos y calidades que el agua regenerada

deberá cumplir, en los aspectos legales también se debe contemplar: los derechos de

propiedad del agua producida, la reducción de los flujos de agua en las masas de agua, la

obligación de otros marcos legales (leyes estatales), acuerdo entre usuarios y estructuras

institucionales.

Respecto a los derechos de propiedad del agua regenerada, concluye que tradicionalmente la

ley sobre derechos del agua (en los EE.UU.) apoya el concepto de que el dueño de una

estación depuradora de aguas residuales tiene el derecho de propiedad de las aguas

regeneradas, sobre cualquier persona que ha vertido el agua residual en un sistema de

alcantarillado, o sobre cualquier usuario aguas abajo del vertido.

La tabla 3.3 presenta un análisis de las metodologías descritas. Se observa que los diferentes

aspectos que componen estas metodologías muestran una enorme descompensación en su

desarrollo.

La principal diferencia entre estas metodologías es básicamente el ámbito de aplicación, las

metodologías de Asano y Standish-Lee están orientadas hacia países desarrollados, donde la

responsabilidad de la gestión del agua está bien definida y existen instituciones que realizan

esta administración, mientras que la metodología del Banco Mundial está desarrollada para

países donde la gestión del agua es incipiente y las instituciones del agua no están

consolidadas, lo que conlleva la necesidad de buscar la participación de la comunidad para el

éxito de los proyectos hidráulicos. De manera específica las particularidades para cada aspecto

son:

77

CAPÍTULO 3

Tabla 3. 3

Análisis crítico de las metodologías técnicas para la planificación de proyectos en regeneración y reutilización de aguas residuales. (Elaboración propia)

Metodología Aspecto de la Planificación Asano y Colaboradores Banco Mundial Perri Standish-Lee

Legal

Una amplia aportación en relación con los criterios que deberá cumplir el agua regenerada para su reutilización, sobre todo en lo que a la protección de la salud pública se refiere.

Hace importantes reflexiones sobre la importancia de tener presente el marco legal donde se piensa implantar el proyecto, sobre todo lo relacionado al daño a terceros.

Reflexiona sobre los derechos a terceros y la interacción entre los marcos legales.

Técnico

Es la mayor aportación, sus análisis y pasos para la planificación técnica son exhaustivos y con un amplio soporte de experiencias.

Da una importancia relevante a las alternativas de baja tecnificación, y donde no es necesario personal con una alta capacitación técnica.

Hace un breve análisis de las tecnologías disponibles, apoyándose en los trabajos desarrollados por Asano y colaboradores.

Social

Realiza algunas reflexiones, pero basa su aprobación social con el estudio de mercado.

Es una de las mayores aportaciones, de manera explícita detalla la forma de intervención social y su retroalimentación para la aceptación y participación social.

Reflexiona sobre la necesidad de involucrar a los interesados en el proyecto en la toma de decisiones.

Financiero Cita la necesidad de un análisis financiero pero de manera muy somera.

Cita la necesidad de un análisis financiero pero no da más detalles.

Cita la necesidad de un análisis financiero pero no da más detalles.

Económico

Reflexiona profundamente en la necesidad de la existencia de un mercado del agua regenerada para poder soportar el proyecto, hace referencia al análisis coste-beneficio, definiendo con claridad lo que se refiere a los costes de inversión, explotación y mantenimiento, pero no incorpora al análisis los costes ambientales y de oportunidad. No valora los beneficios obtenidos de la regeneración y reutilización del agua.

Basa su análisis única y exclusivamente en los costes de inversión y explotación del sistema de regeneración y reutilización. No incorpora los costes ambientales y de oportunidad. No hace referencias a los beneficios y su valoración.

Solo hace referencia a la necesidad de realizar un análisis económico, profundizando en la necesidad del estudio de mercado del agua regenerada. No hace explícito los componentes y forma de realizar dicho análisis. No hace referencia alguna a los costes ambientales y de oportunidad No hace referencias a los beneficios y su valoración.

Ambiental

Se contemplan dos componentes básicamente dentro de este aspecto: a) La eliminación de vertidos

a los cuerpos de agua b) La utilización del agua

regenerada con fines ambientales.

Se contempla básicamente como una mejora al entorno ambiental, en busca de solucionar los problemas de salud pública debido a la relación que existe entre la falta de saneamiento y las enfermedades gastrointestinales de origen hídrico

No hace referencias directas a este aspecto.

1. Aspecto Legal. La tendencia básica es la creación y homogenización de criterios de

calidad del agua regenerada que normen su reutilización, así como la protección de los

derechos al uso del agua por los usuarios que se ven afectados por la reutilización de

las aguas regeneradas.

2. Aspecto Técnico. Es el aspecto más desarrollado, existe un consenso general en

cuanto a los SRRAR viables, asimismo se tiene una amplia experiencia para

pronosticar con un mínimo de información los requerimientos técnicos necesarios para

alcanzar los objetivos de reutilización que se plantean en un proyecto. 78

CAPÍTULO 3

3. Aspecto Social. Las metodologías del Banco Mundial y Standish-Lee reconocen la

necesidad de la participación social para este tipo de proyectos, mientras que Asano

delega esta participación o aceptación social al estudio de mercado.

4. Aspecto Financiero. Las tres corrientes reconocen la necesidad de un análisis

financiero, pero no detallan la forma en que éste deberá realizarse.

5. Aspecto Económico. Se establece la necesidad de realizar un análisis de mercado,

pero en realidad lo que se plantea es un análisis potencial de la demanda de agua

regenerada, en ningún caso se establece la idea de un verdadero mercado del agua

cuyo objetivo central sea el establecimiento del precio mediante el estudio de la oferta y

la demanda.

No se explica con detalle la forma en que se realizará el análisis económico, si bien es

cierto que se establece como técnica genérica el Análisis Coste - Beneficio (ACB) sin

mayor profundización. Sólo son considerados los costes privados (es decir, los costes

de inversión, explotación y mantenimiento del SRRAR) por lo que en la gran mayoría

de los proyectos, no se realiza un ACB, sino un Análisis Coste – Eficiencia (ACE).

Los beneficios de la reutilización de aguas regeneradas entre los que se pueden citar a

manera de ejemplo: 1) la disminución de los costes de tratamiento y de vertido del

agua residual, 2) la reducción del aporte de contaminantes a los cuerpos de agua, 3) el

aplazamiento, la reducción o incluso la supresión de instalaciones adicionales de

tratamiento de agua de abastecimiento, 4) ahorros energéticos y 5) mayor fiabilidad y

regularidad del caudal de agua disponible, entre otros. Estos beneficios son en el mejor

de los casos solamente son identificados, pero en general no se plantea su

cuantificación y valoración en términos monetarios.

6. Aspecto Ambiental. Este aspecto si bien no se reconoce explícitamente, es abordado

en la metodología de Takashi Asano y sus colaboradores como parte de un uso más

dentro de las posibilidades de reutilización del agua regenerada. Así pues, en esta

metodología considera que la regeneración y reutilización de aguas residuales puede

tener, entre otros, los siguientes efectos en el medio ambiente: 1) la disminución de los

vertidos contaminantes a cuerpos de agua sensibles, 2) la creación o mantenimiento de

habitas en humedales y ríos, 4) reducir y evitar la contaminación.

La metodología desarrollada por el Banco Mundial aborda el aspecto ambiental al

relacionarlo con la salud pública, esta metodología argumenta que la eliminación de los

vertidos de agua residuales conllevan un efecto en la salud pública, ya que la 79

CAPÍTULO 3

reutilización adecuada del agua regenerada elimina los contaminantes, particularmente

los biológicos que tienen que ver con las enfermedades gastrointestinales típicas de los

países en vías de desarrollo.

Hasta aquí hemos realizado un análisis de las principales metodologías para la planificación de

los sistemas de regeneración y reutilización de las aguas residuales descritos en la literatura,

como se ha podido apreciar, la planificación de este tipo de proyectos tiene múltiples aspectos

que son necesarios afrontar para el buen desarrollo de los mismos. En los siguientes apartados

abordaremos estos aspectos y los últimos trabajos realizados al respecto.

3.3 Aspectos sobre la planificación de los SRRAR

Con la finalidad de realizar un examen más minucioso de los avances realizados en los últimos

años de la información existente, hemos decidido agrupar el análisis de la planificación de

proyectos en cinco aspectos: 1) legales 2) técnicos, 3) sociales, 4) ambientales y 5)

económicos.

3.3.1 Aspectos legales

Una ley sobre recursos hídricos debe servir para fijar temas que deben ser considerados en

cada región del país, algo así como una ayuda, memoria o punteo de cuestiones consideradas

como esenciales, para cumplir con las políticas del gobierno sobre la actividad pública y

privada destinadas a conseguir metas de desarrollo sostenible según la región o cuenca donde

se aplique. No debe constituir una camisa de fuerza para la inversión ni una puerta de salida

que impida poner freno a una explotación irracional del agua que concluya en un atentado a la

sociedad, una degradación al medio ambiente, del recurso o de la población local que a veces

ni siquiera se beneficia de los recursos que posee en su territorio (Dourojeanni, 1999).

Uno de los tres componentes fundamentales dentro de la institución del agua, es el relativo a

la legislación (Dinar 1998, Dinar y Xepapadeas 1998, Saleth y Dinar 1999 y 2000), donde se

busca legislar básicamente con relación a los siguientes aspectos:

a) El tratamiento legal del agua y de los recursos relacionados.

b) La conformación para los derechos del agua.

c) Las facilidades para la resolución de conflictos.

d) Las descripciones para el establecimiento de responsabilidades.

e) La definición del alcance para la participación del sector privado.

f) La definición de la tendencia a la centralización.

80

CAPÍTULO 3

3.3.1.1 Legislación.

El parlamento Europeo y el Consejo de la Unión Europea consideran que el agua no es un bien

comercial como los demás, si no un patrimonio que hay proteger, defender y tratar como tal. La

Directiva 2000/60/CE establece un marco de actuación en el ámbito de la política de aguas. El

objetivo de esta directiva es establecer un marco para la protección de las aguas superficiales

continentales, las aguas de transición, las aguas costeras y las aguas subterráneas. Este

marco debe contribuir a:

1. Garantizar el suministro suficiente de agua superficial o subterránea en buen estado,

tal como requiere un uso del agua sostenible, equilibrado y equitativo.

2. Reducir de forma significativa la contaminación de las aguas subterráneas.

3. Proteger las aguas territoriales y marinas.

4. Lograr los acuerdos internacionales mínimos para la prevención y control de la

contaminación del medio ambiente.

Esta directiva marco establece la cuenca hidrográfica como unidad de gestión de los recursos

hídricos, por lo que las diferentes fuentes de suministro de agua superficiales, subterráneas y

alternativas deben gestionarse de una manera integral. Si bien es cierto que en muchas

cuencas hidrológicas existe un balance de recursos positivo, la circunstancia de que esto sólo

sea generalmente aplicable a la cantidad y no a la calidad hace que dichos excedentes sean

limitados, creando verdaderos espejismos de disponibilidad.

Este instrumento normativo, claramente clasificable dentro del grupo de las denominadas

“Directivas de nuevo enfoque”, intenta ofrecer a los estados miembros de la Unión Europea las

herramientas necesarias –mediante una perspectiva integradora de las diversas políticas y

aspectos relacionados con el agua y exigiendo un planteamiento combinado de medidas a

adoptar- para la consecución de los objetivos pretendidos, consciente de la importancia de los

ecosistemas acuáticos y de la vinculación entre éstos y los ecosistemas terrestres y

humedales debido a sus necesidades de agua marcadamente medioambientales y tendentes

a garantizar el suministro suficiente y en buen estado (Arteaga, 2001).

El artículo 149, fracción 1, apartado 22 de la Constitución Española reserva al Estado la

competencia exclusiva en materia de legislación, ordenación y concesión de recursos y

aprovechamientos hídricos cuando las aguas discurran por más de una Comunidad Autónoma.

El 2 de agosto de 1985 se publicó en España la Ley de Aguas, que fue modificada en 1999, y

cuyo objetivo es regular el dominio público hidráulico, el uso del agua y el ejercicio de las

competencias atribuidas al Estado en las materias relacionadas con dicho dominio en el marco

de las competencias delimitadas en el artículo 149 de la Constitución. Esta ley detalla los 81

CAPÍTULO 3

bienes que integran el dominio público hidráulico, la administración pública del agua, la

planificación hidráulica, la utilización y protección del dominio público hidráulico y el régimen

económico-financiero del mismo.

Los siguientes artículos son de particular interés:

• El artículo 13 establece la cuenca hidrográfica como unidad de gestión, e indica que la

administración pública del agua corresponde al estado.

• El artículo 16 indica que la comunidad autonómica tiene las mismas facultades que el

estado cuando la totalidad de dicha cuenca se encuentre en su territorio.

• El capítulo III versa sobre los organismos de cuenca, su configuración y funciones, los

órganos de gobierno y administración, y su hacienda y patrimonio.

• El título V trata sobre la protección del dominio público hidráulico y de la calidad de las

aguas continentales; el capitulo III versa particularmente sobre la reutilización de

aguas depuradas y en él se resaltan básicamente dos aspectos: el primero es que el

Gobierno establecerá las condiciones para la reutilización, y el segundo, es el

establecimiento de las condiciones jurídicas de propiedad de este bien público.

Finalmente, en el ámbito de la comunidad autonómica y a manera de ejemplo, el Gobierno de

Cataluña creó el 31 de diciembre de 1998 la Agencia Catalana del Agua, órgano responsable

de administrar los recursos hídricos en el ámbito de competencia que corresponde a la

Generalitat de Catalunya, y el 11 de junio de 1999 se decretó la aprobación de los estatutos de

dicha agencia.

El 12 de julio de 1999 el Parlamento de Cataluña aprueba la Ley de ordenación, gestión y

tributación del agua, cuyos objetivos son: 1) ordenar las competencias de la Generalitat y la de

los entes locales en materia de aguas y obras hidráulicas, 2) regular, en el ámbito de estas

competencias, la organización y el funcionamiento de la administración hidráulica de Cataluña,

3) mejorar la actuación descentralizadora, coordinadora e integradora que ha de comprender

la preservación, la protección y la mejora del medio y 4) establecer un nuevo régimen de

planificación económico-financiero del ciclo hidrológico.

Soler (2003) presenta un trabajo reciente sobre la evolución y la situación actual de la gestión

del agua en España. Este autor describe la manera en que están organizadas las instituciones

del agua en el estado español, y realiza un análisis detallado de la creación de la Agencia

Catalana del Agua.

3.3.1.2 Criterios de la Calidad del Agua Regenerada.

82

CAPÍTULO 3

El progreso de la regeneración y reutilización planificada de las aguas residuales no depende

únicamente de los avances tecnológicos, sino también de la existencia de un marco legal

sólido que marque las directrices para que la reutilización no comporte riesgos para los

beneficiarios. La legislación de reutilización de aguas residuales a escala mundial es un tema

complicado, pues existen países con normativas de carácter legal, otros disponen sólo de

recomendaciones y cada una con sus propios parámetros e indicadores. Asano et al (1998)

presentan un resumen histórico de las normativas de reutilización en los EE.UU. y una

discusión sobre la aplicación de los criterios de calidad del agua. En el caso de la Unión

Europea, muy pocos estados disponen de una normativa clara, lo que podría generar

dificultades en el libre comercio de frutas y vegetales (Bontoux, 1997), sin embargo,

autoridades y científicos en la UE trabajan en conjunto con el fin de establecer unos criterios

mínimos, en el ámbito europeo y particularmente mediterráneo, que regulen el uso de aguas

regeneradas (Lazarova et al, 2001 y Marecos do Monte et al 1996).

De esta forma, una de las primeras acciones para permitir la reutilización de aguas

regeneradas, será el establecer los criterios necesarios que estas aguas deberán cumplir para

ser reutilizadas en las múltiples aplicaciones dependiendo del nivel de tratamiento realizado.

Existen básicamente dos tendencias en relación con los criterios para la reutilización del agua

residual. Una es la establecida por la Organización Mundial de la Salud (OMS) y la segunda, la

formulada por el Estado de California de los EE.UU.

El Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas (CEDEX, 1999) ha utilizado los

criterios establecidos por la OMS para desarrollar una propuesta de calidades mínimas

exigidas para la reutilización directa de efluentes depurados según los distintos usos posibles,

aplicables en todo el estado español. Por su parte, el estado de California publicó en junio de

2001 el “Libro Morado” donde se recogen los criterios de calidad mínima exigida y los usos a

que puede ser destinada el agua regenerada dentro de este territorio estadounidense.

(California Health Laws, 2001)

La tabla 3.4 presenta estos criterios, en los cuales se establecen los parámetros físico-

químicos y bacteriológicos que el agua regenerada deberá cumplir para su posterior

reutilización.

Los criterios físico-químicos establecidos por la OMS parecen más rigurosos. Sin embargo, el

estado de California, donde la práctica del saneamiento y el control de calidad del agua están

muy desarrolladas, opta por establecer el nivel mínimo de tratamiento al que deberá someterse

el agua residual para poder ser reutilizada, de tal forma que las eficiencias de los sistemas de

tratamiento exigidos resultan en aguas de calidad igual o mayor que las establecidas por los

criterios físico-químicos de la OMS. 83

Tabla 3. 4 Criterios de calidad de agua regenerada para diversos usos (elaboración propia).

Usos (*) Criterios

Parámetros1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Sólidos en suspensión (mg/l) < 10 < 20 < 20 < 20 < 35 < 35 < 35 < 35 < 35 < 35 < 35 < 35 < 35 < 10

Turbidez (UTN) < 2 < 5 < 5 < 5 No se fija

límite No se fija

límite No se fija

límite No se fija

límite No se fija

límite No se fija

límite No se fija

límite No se fija

límite No se fija

límite < 2Físico-químico

Nitrógeno Total (mg/l) No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite < 50 < 15

Huevos de Nemátodos intestinales (huevo/l) < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1

No se fija límite < 1

No se fija límite < 1 < 1 < 1

Escherichia coli (ufc/100 ml) 0 < 200 < 200 < 200 < 1,000 < 1,000 < 10,000 No se fija

límite < 10,000 < 200 No se fija

límite < 1,000 < 1,000 0 Legionella Pneumophila (ufc/100 ml)

No se fija límite

No se fija límite 0

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite 0

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite

Bacteriológico

Taenia Saginata y solium (huevo/l)

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite < 1

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite

CED

EX

Nivel de Tratamiento No se establece

Físico-químico Turbidez (UTN) 2 2

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite

Bacteriológico Bacterias Coliformes Totales (NMP/100 ml)

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite 23

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite

No se fija límite 23 2.2

CAL

IFO

RN

IA

Nivel de Tratamiento A A C A B C C C A A B B(*) Clasificación de los usos:

1. Domiciliarios: riego de jardines privados, descargas de aparatos sanitarios, sistemas de calefacción y refrigeración de aire doméstico y lavado de vehículos. 2. Servicios urbanos: riego de zonas verdes de acceso público (campos deportivos, campos de golf, parques públicos), limpieza de calles, sistemas contra incendios, fuentes y estanques ornamentales. 3. Cultivos de invernadero. 4. Riego de cultivos para consumo humano en crudo. Frutales regados por aspersión. 5. Riego de pasto para consumo de animales productores de leche y carne. 6. Riego de cultivos destinados a industrias conserveras y productos que no se consuman crudos. Riego de frutales excepto por aspersión. 7. Riego de cultivos industriales, viveros, forrajes, ensilados y semillas oleaginosas. 8. Riego de bosques, industria maderera, zonas verdes y de otro tipo no accesibles al público. 9. Refrigeración industrial, excepto industrial alimentaría. 10. Estanques, masas de agua y caudales circulantes, de uso recreativo en las que está permitido el contacto del público con agua (excepto el baño). 11. Estanques, masas de agua y caudales circulantes ornamentales, en los que está impedido el contacto del público con el agua. 12. Acuicultura (biomasa vegetal o animal). 13. Recarga de acuíferos por percolación localizada a través del terreno. 14. Recarga de acuíferos por inyección directa.

A = Tratamiento terciario con desinfección B = Tratamiento secundario con desinfección C = Tratamiento secundario sin desinfección Fuentes: CEDEX, 1999 y California Health Law, 2001

CAPÍTULO 3

Por lo que respecta a los criterios microbiológicos, el estado de California se muestra más

conservador al utilizar los coliformes totales como indicador de contaminación microbiológica.

La identificación y cuantificación de este grupo de bacterias heterogéneo permite reducir

significativamente el riesgo de una contaminación bacteriana.

La OMS, al ser un organismo internacional, presenta criterios de calidad microbiológica más

diversos, como la determinación de parásitos intestinales, microorganismos relacionados con la

contaminación en países en vías de desarrollo, así como la identificación de bacterias

relacionadas exclusivamente con enfermedades gastrointestinales de origen hídrico.

El avance tecnológico tanto en el desarrollo de los sistemas de tratamiento, como en la mejora

de los métodos de análisis para la determinación de la calidad de las aguas, ha permitido

avanzar en la definición precisa de los criterios físico-químicos y bacteriológicos que un agua

regenerada deberá cumplir para poder ser reutilizada, quedando ahora por establecer los

criterios microbiológicos relacionados con los virus.

Cabe destacar que estos criterios se han establecido partiendo del supuesto de que el agua

que se piensa regenerar es un agua de origen urbano, por lo que la determinación de las

substancias tóxicas, radioactivas o de otro tipo no tienen especial razón de ser identificadas y

cuantificadas, partiendo del supuesto de que los vertidos industriales al alcantarillado municipal

están controlados.

3.3.2 Aspectos técnicos

Actualmente el desarrollo tecnológico permite la obtención de agua regenerada de la más alta

calidad, incluida la calidad para consumo humano, a partir de las aguas residuales municipales.

Como se aprecia en la figura 3.3, existen tecnologías que permiten alcanzar el nivel de calidad

de agua adecuado al uso del que se trate; obviamente a medida que los requisitos de calidad

del agua son más exigentes, el proceso de tratamiento se hace más complejo. Así mismo, es

importante tener presente que cualquier proceso de regeneración requiere considerar también

la línea de los subproductos obtenidos. Gracias a los avances tecnológicos se dispone

actualmente de un amplio espectro de sistemas de tratamiento que permiten obtener calidades

adecuadas para cualquier tipo de reutilización. Arora y Voutchkov (1997) resumen varios

procesos para el tratamiento de las aguas residuales que permiten alcanzar diferentes

calidades del efluente en función de su posterior requerimiento.

Las investigaciones sobre tecnologías para la regeneración y reutilización de agua en el ámbito

internacional se han incrementado en los últimos años. Entre los múltiples temas técnicos que

en materia de regeneración y reutilización de aguas residuales han sido documentados, nos 85

CAPÍTULO 3

hemos concretado en las principales líneas de investigación de los últimos 10 años y que

tienen que ver con: 1) los indicadores y riesgos microbiológicos, 2) los humedales y sistemas

naturales y 3) la filtración y desinfección.

3.3.2.1 Los Indicadores y riesgos microbiológicos

En la actualidad, ya no solamente es necesario satisfacer la calidad físico-química del agua,

sino también es necesario también satisfacer una calidad microbiológica, de tal forma que, la

reutilización de las aguas regeneradas no conlleve riesgos para la salud pública.

Figura. 3. 3 Nivel de tratamiento, tipo de reutilización y procesos unitarios (IMTA, 1997).

Rose et al. (1996) propone el control de indicadores (de bacterias, protozoos y virus) para

evaluar la capacidad de los procesos de tratamiento de un sistema de regeneración para

eliminar microorganismos.

El riesgo asociado al contacto público con agua regenerada depende del escenario de

exposición (Eisenberg et al, 1996) y del tipo de tratamiento a que se somete el agua,

compensando un aumento del coste de tratamiento con una disminución del riesgo para la

salud humana (Lee y Jones-Lee, 1996). El tratamiento avanzado del agua residual en San

Diego permite obtener efluentes libres de organismos patógenos (Danielson et al., 1996).

La aplicación de un modelo de estimación de riesgo microbiológico presentado por Olivieri et al

(1997) concluye que la reutilización no aumenta el riesgo sobre la salud pública. Olivieri, et al.

86

CAPÍTULO 3

(1998) resumen una serie de estudios microbiológicos realizados en San Diego, California, y

proporcionan un modelo matemático para estimar la efectividad de trenes de tratamiento

completos en la inactivación de agentes microbiológicos cuando los controles estándar del

efluente final obtienen resultados indetectables.

Tanaka et al. (1998) investigan la fiabilidad de la reutilización de agua residual regenerada

dado un riesgo anual de infección considerando la concentración de virus entéricos para

reutilización en campos de golf, regadío, instalaciones recreativas y recarga de acuíferos. Aun

así, antes de proceder a evaluar los posibles riesgos sobre la salud debe analizarse la fiabilidad

de la planta de tratamiento, tanto en la calidad del producto obtenido, como en todo el

instrumental mecánico que la compone (Eisenberg et al., 1998).

Reconociendo la existencia de lagunas informativas referentes a los efectos sobre la salud en

la reutilización de usos potables, el National Research Council Committee concluye que el uso

de agua regenerada como fuente de agua de abastecimiento sólo puede ser considerado

después de todas las alternativas de reutilización en usos no potables y cuando la gestión de la

demanda esté agotada (NRC, 1998, y Crook, 1998).

3.3.2.2 Humedales y sistemas naturales

Rink et al (1996) presenta los beneficios potenciales de utilizar humedales construidos para

mejorar la calidad del agua regenerada para su posterior reutilización.

Se considera que las tecnologías de tratamiento convencionales son demasiado caras para

comunidades rurales o países en vías de desarrollo (Freire, 1997), por lo que el uso de

sistemas de tratamiento naturales es una alternativa potencial para la depuración de sus aguas

residuales de cara a una posterior reutilización. Los humedales diseñados en Egipto producen

un efluente que supera los criterios de la OMS para su reutilización restringida en regadío (Stott

et al., 1997). También el tratamiento del agua residual de Amman, Jordania, en humedales

produce un efluente apto para su uso restringido en regadío (Ismail, 1997).

En la ciudad de West Palm Beach (Florida, EE.UU.) se ha desarrollado un programa para la

reutilización de agua regenerada en usos potables que incluye sistemas de humedales que

permitirá aumentar las provisiones de agua de consumo humano (Schwartz et al., 1996).

McPherson et al. (1997) encuentran que el tratamiento mediante humedales es efectivo para

reducir el nitrógeno inorgánico, y en Kingman, Arizona, se obtiene una eficacia del 70% en la

eliminación de nitrógeno (Gerke et al., 1998).

87

CAPÍTULO 3

3.3.2.3 Filtración y desinfección

Jolis et al. (1996) estudian la capacidad de la filtración monocapa seguido de una desinfección

mediante radiación ultravioleta (UV) del agua residual para satisfacer los criterios

microbiológicos de la normativa del estado de California.

Kuo et al. (1997) presentan los resultados del estudio en planta piloto de tres sistemas de

filtración que tratan el efluente secundario de una depuradora de fangos activados para su

posterior reutilización en la misma planta depuradora. Aunque los tres tipos de filtro alcanzan el

criterio del estado de California para reutilización en lo que se refiere a turbiedad ninguno

supera el criterio de calidad microbiológica y se requiere una posterior desinfección, bien

mediante UV (con dosis de 300 mJ/cm2) o cloración (con 5 mg/l de cloro residual con un tiempo

de contacto de 120 minutos).

Hirano y Kubick (1996) comparan la Microfiltración con la filtración en línea y aunque la primera

es más efectiva en la eliminación de turbiedad y patógenos su baja fiabilidad en la eliminación

de virus obliga a que en ambos casos sea necesario un posterior tratamiento de desinfección

para alcanzar el criterio del Título 22 del estado de California.

Leslie et al. (1996) estudian el uso de la Microfiltración o de la Ultrafiltración como módulo

previo a la Ósmosis Inversa para el plan de recarga de acuíferos de Orange County.

Geselbracht (1996) estudia en plantas piloto la Microfiltración y la Ósmosis Inversa para el

diseño de una planta de regeneración en Livermore (California, EE.UU.). Freeman et al. (1996)

estudian en una planta piloto de regeneración a gran escala en Scottsdale (Arizona, EE.UU.)

en la que los procesos de tratamiento de membrana son la Microfiltración seguida de Ósmosis

Inversa o Nanofiltración.

Moreland et al. (1996) estudian la desinfección mediante UV en la inactivación de 6 indicadores

(Coliformes fecales, Escherichia coli, enterococos, Clostridium perfringens, bacteriófagos F-

RNA y bacterias heterotróficas).

En Bélgica se están llevando a cabo pruebas piloto de tratamiento de un efluente secundario

mediante microfiltración seguida de ósmosis inversa para recarga de acuíferos. El proceso

genera un efluente de gran calidad a pesar de los problemas de obstrucción biológica

(biofouling) aparecidos (Van Houtte et al., 1998). Leslie et al. (1998) consideran que el

problema de la obstrucción de membranas en microfiltración y ultrafiltración como

pretratamiento a la ósmosis inversa debe estudiarse caracterizando las partículas de pequeño

tamaño de los afluentes tratados.

88

CAPÍTULO 3

Rinck-Pfeiffer et al. (1998) usan experimentos de columna en laboratorio para predecir la

colmatación y las transformaciones biogeoquímicas resultantes de la inyección continua de

efluentes terciarios a un acuífero.

En Georgia se realizan ensayos a escala piloto de ultrafiltración y nanofiltración para tratar

efluentes secundarios. (Levesque et al., 1998) En Livermore, California, se presentaron los

resultados del primer año de explotación de una planta que trata un efluente secundario filtrado

mediante microfiltración y ósmosis inversa con capacidad para 2,840 m3/día (Geselbracht,

1998).

En West Palm Beach, Florida, se realizó un estudio comparativo entre una planta piloto

operada con microfiltración seguida de ósmosis inversa y una planta piloto consistente en un

tren de tratamiento convencional (coagulación con cal, decantación, recarbonatación y

filtración) obteniendo que el tratamiento mediante membranas era mucho más caro que el tren

de tratamiento convencional (Thompson et al, 1998).

Respecto al uso de tecnologías de membrana se están realizando experimentos en

biorreactores con membranas sumergidas que combinan efectividad en el tratamiento con

simplicidad y menor superficie al eliminar la unidad de sedimentación (Buisson et al., 1998).

Se ha experimentado con un sistema de ultrafiltración en efluentes primarios, secundarios y

secundarios filtrados observándose que es una barrera eficaz contra los indicadores

bacterianos (Bourgeous y Tchobanoglous, 1998). En San Diego se demostró que tanto la

microfiltración, como la ultrafiltración y la ósmosis inversa consiguen efluentes con niveles

indetectables de parásitos, con rendimientos de eliminación superiores al 99.998% (Olivieri, et

al., 1998, y Adham et al., 1998). Sin embargo, sólo dos de los cuatro equipos de ósmosis

inversa instalados consiguieron retener 4 ulog de indicadores víricos (Gagliardo, 1998a y

1998b). Los ensayos piloto realizados por el Departamento de Agua y Energía de Los Ángeles,

mostraron que la Microfiltración retenía menos de 1 ulog del bacteriófago MS-2 pero que la

ósmosis inversa reducía la carga vírica por debajo de los niveles de detección (Iranpour, 1998).

Basándose en la extensa campaña de experimentación llevada a cabo sobre los procesos de

tratamiento de membranas para las aplicaciones en la reutilización, el Departamento de Salud

de California dejó de considerar en 1998 estos procesos como sistemas de tratamiento

alternativos (Sakaji, 1998). No obstante, los ensayos realizados en Los Ángeles muestran que

debido a la variabilidad en la eliminación de virus mediante procesos de Microfiltración, es

necesario el uso de un posterior sistema de desinfección (Iranpour et al., 1998).

89

CAPÍTULO 3

Kuo et al. (1998) informan de su trabajo experimental, donde presentan los buenos resultados

del doble uso de los filtros de carbón activado granular: 1) como filtro terciario y 2) como

adsorbedor de compuesto orgánicos.

Ensayos de desinfección en plantas piloto en Italia mediante radiación UV a dosis de 160

mJ/cm2 consiguen obtener efluentes que cumplen los límites microbiológicos italianos para la

reutilización de agua sin restricciones en riego agrícola (Liberti et al., 1998).

En el norte de California se utiliza la tecnología de membranas para producir efluentes de gran

calidad que son inyectados al subsuelo (Geselbracht et al., 1998). Entre este y dos proyectos

más en el norte de California se reutiliza un total de 37 Mm3/año en la recarga de acuíferos

(Rosenblum y Sheik, 1998).

En algunos sectores se empieza a pensar en la gestión de sistemas de distribución de agua

duales, uno para agua potable y otro para agua regenerada que llegue a todos los usuarios.

Aunque los objetivos de tal sistema han sido discutidos por Young et al. (1997) algunos autores

lo consideran apropiado y económicamente efectivo (Okun, 1997). Se conocen algunas

experiencias, como el caso de Florida, que ha desarrollado un sistema de distribución de agua

dual (una potable y otra regenerada no potable) que abastece a todas las viviendas (Goldman y

Kuyk, 1997). Doba y Pellatz (1996) presentan la experiencia del primer año de funcionamiento

de la planta de regeneración y del sistema de distribución dual de la pequeña ciudad de

Flagstaff (Arizona, EE.UU.). La ciudad de Avalon, California, está considerando suministrar

agua regenerada a todas las residencias para la descarga de las cisternas de los retretes

(Richardson, 1998) y también la ciudad de Vernon (British Columbia) está considerando

disponer de un sistema de distribución dual (Berzins et al. 1998).

Bastian (2001) de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA), reconoce

que los científicos han realizado extensos estudios para mitigar las preocupaciones técnicas

por la reutilización del agua, como por ejemplo:

• Evaluaciones de manera exhaustiva sobre el crecimiento de los cultivos con agua

regenerada.

• Comparaciones químicas y microbiológicas detalladas entre el agua regenerada y la

de abastecimientos.

• Realización de estudios epidemiológicos en poblaciones que utilizan agua regenerada.

• Realización de pruebas en animales para evaluar efectos carcinógenos, teratogénicos

y mutagénicos potenciales.

Estos estudios han demostrado que generalmente con el agua regenerada se pueden producir

alimentos de la alta calidad, así como ser una fuente de suministro tan buena como la de los 90

CAPÍTULO 3

abastecimientos de agua fresca locales. Sin embargo, las preocupaciones por la reutilización

potable indirecta continúan, y se han editado más publicaciones mejorando los métodos de

supervisión y de análisis. Las actuales preocupaciones son:

• Los posibles efectos de patógenos emergentes.

• Las implicaciones de varios subproductos de la cloración y de trazas importantes de

compuestos farmacéuticos, nitrosodimetilaminas (NDMAs), y hormonas, que se han

detectado en muchos efluentes regenerados. 3.3.3 Aspectos sociales

Este aspecto, cobra relevancia en los últimos años, debido básicamente a la inquietud y

reticencia social que conlleva la reutilización de las aguas regeneradas. Por esta razón, es

cada vez más notable la incorporación de especialistas relacionados con las áreas de las

ciencias sociales, que antes no estaban vinculados con el sector del agua.

Varias razones son motivo de resistencia en el uso de agua regenerada (Asano, 1991): (1) los

usuarios pueden estar preocupados acerca de los efectos perjudiciales del agua regenerada en

procesos industriales, jardinería o cultivos, (2) los usuarios pueden poseer su propio

abastecimiento de agua lo que puede representar un menor coste que la conexión a la red

municipal o el precio ofertado por el uso de agua regenerada, (3) puede existir desacuerdo en

la aceptación del precio del agua regenerada, (4) los usuarios pueden estar renuentes a pagar

por los costes adicionales en conducciones o transporte del agua regenerada para ser puesta

en el punto de reutilización, (5) los usuarios pueden estar fuera de los límites propuestos por el

proyecto, requiriéndose la negociación con otras jurisdicciones, y (6) los departamentos de

salud locales o estatales pueden desaprobar su uso por riesgos a la salud pública.

Para que la implantación de proyectos de reutilización pueda tener éxito se requiere que la

comunidad se involucre en el proyecto, que sea informada sobre los orígenes de esta fuente de

agua y se le muestre la seguridad de su manejo (Tennyson, 1998). La educación pública es por

tanto esencial (Wegner-Gwidt y Ash, 1998).

Cinco elementos son la clave del programa de educación pública sobre agua regenerada

usado en Largo, Florida, EE.UU. (Andrade, 1996): 1) definición precisa de la terminología, 2)

demostración de la calidad del agua regenerada, 3) promoción de las ventajas con respecto

otras fuentes, 4) fomento de los beneficios ambientales y 5) educación en la seguridad de su

uso.

Existen diferentes estrategias, dependiendo del universo social que se desea sensibilizar, para

promover el uso de la reutilización en una comunidad. En San José, California, EE.UU. los 91

CAPÍTULO 3

programas de educación se han extendido a los colegios con el objetivo de informar a los

estudiantes sobre carreras relacionadas con la regeneración y reutilización de las aguas

residuales (Humphreys, 1996). En el distrito sanitario de Napa se produjo un vídeo para educar

a los trabajadores y el público general sobre la reutilización (Clinton, 1998). La Water Reuse

Association y la University of California se han unido para desarrollar un programa que

promociona y financia estudios en muchos de los aspectos que componen la reutilización de

agua regenerada (Whitley et al., 1998).

En respuesta a la preocupación de la comunidad, los resultados del estudio de Lindsey et al.

(1996) muestran diferencias poco significativas en el crecimiento de las plantas regadas con

agua residual regenerada respecto al riego con agua potable en Marin County, California,

EE.UU. Por su parte, Filice (1996) presentó los resultados de opinión sobre reutilización de

agua regenerada en San Francisco, encontrando un fuerte respaldo para los usos de regadío.

3.3.4 Aspectos ambientales

En sus inicios, la depuración del agua residual apareció como respuesta al problema del vertido

de los residuos humanos en las incipientes ciudades. A lo largo del siglo XX, la tendencia sobre

la depuración cambió, debido básicamente al explosivo crecimiento de las ciudades. La visión

actual del saneamiento de las aguas residuales en las grandes ciudades es la construcción, a

gran escala y de forma centralizada, de sistemas de regeneración. Algunos autores creen que

el futuro de la gestión se encuentra en los sistemas de tratamiento a pequeña escala que

descentralizan el problema del tratamiento del agua residual y que comportan muchas ventajas

en núcleos urbanos de poca densidad de población (Jantrania, 2000). Ryder (1998) consideró

el coste de instalaciones de regeneración satélites y obtuvo como conclusión que su coste era

mucho mayor que el de una única instalación de tratamiento centralizada.

La ciudad de San Francisco (EE.UU.), ha iniciado una coalición regional para explorar el

concepto de exportar sus excesos de agua regenerada hacia otras regiones californianas para

su reutilización en la agricultura o en otros puntos que generen un beneficio ambiental (Iwata et

al., 1996). El Plan Maestro sobre agua regenerada desarrollado en esta ciudad permitirá

satisfacer una demanda pico de agua regenerada de 0.68 m3/s a la vez que proveer de una

fuente de agua fiable a la red antiincendio de la ciudad (Kubick et al., 1996). Entre los

proyectos de regeneración en funcionamiento en esta ciudad se incluye la reutilización en el

zoológico de San Francisco (Neal et al., 1996), que ha servido de ejemplo para desarrollar el

estudio de un sistema similar en el zoológico de Los Ángeles (Stillwell et al., 1996) que

permitirá conservar el agua potable para otros usos sin perjudicar la salud de los animales.

92

CAPÍTULO 3

En la ciudad de Burbank, California, EE.UU. se suple el 8% de la demanda total de agua de la

ciudad con agua residual regenerada (Lu et al., 1996), y en Australia se esperaba que para el

año 2000 se reutilizasen 200 Mm3/año de aguas regeneradas (Williams, 1998).

Por su parte la Agencia de Protección Ambiental de los EE.UU. (EPA), argumenta que la

utilización de agua regenerada proporciona los siguientes beneficios ambientales (EPA, 1998):

1. Disminuye el desvío de agua dulce de los ecosistemas sensibles. Plantas, fauna y

peces dependen de unos flujos de agua suficientes para su hábitat, su vida y su

reproducción. La falta de un flujo adecuado de agua, resultado del desvió de agua para

usos agrícolas, urbanos e industriales, puede causar el deterioro de la calidad del agua

y el buen estado del ecosistema. Los diferentes usuarios del agua pueden suplir sus

demandas mediante el uso de agua regenerada, posibilitando la liberación de

volúmenes de agua para el medio ambiente e incrementando los flujos vitales para los

ecosistemas.

2. Disminuye las descargas contaminantes a masas de agua sensibles. Aunque el ímpetu

de reutilizar agua regenerada no pueda suplir en algunos casos, total o parcialmente,

las necesidades de abastecimiento de agua, puede eliminar o disminuir la necesidad

de verter aguas residuales al océano, estuarios o ríos.

3. Permite la utilización del agua para la creación o mantenimiento de hábitat en

humedales y ríos. Los humedales aportan muchos beneficios, incluidos hábitat de flora

y fauna, así como de aves de caza, mejora de la calidad del agua, disminución de las

inundaciones y favorece las condiciones para el desarrollo de la industria pesquera.

Para los ríos que tienen problemas por pérdidas de caudal debido al desvío de agua, el

agua regenerada puede aumentar los caudales circulantes preservando y manteniendo

el hábitat acuático.

4. Permite reducir y prevenir la contaminación. Cuando los vertidos contaminantes a

océanos, ríos y otras masas de agua se restringen, la carga contaminante en estos

cuerpos decrece. Sin embargo, determinadas sustancias que pueden ser

contaminantes al ser vertidas a una masa de agua pueden ser útiles si se reutilizan en

la agricultura. Por ejemplo, el agua regenerada contiene altos niveles de nutrientes,

como el nitrógeno. La aplicación del agua regenerada en el riego agrícola y de

jardinería puede servir de fuente de nutrientes y reducir la necesidad de aplicar

fertilizantes sintéticos.

3.3.5 Aspectos económicos

En la actualidad, existen pocos trabajos del análisis económico sobre los SRRAR. Si bien es

cierto que está presente en la planificación de los proyectos, este es mas bien a un nivel

descriptivo. A continuación se analiza este aspecto, particularmente se presentan las 93

CAPÍTULO 3

reflexiones de los expertos en torno a: 1) la oferta y demanda del agua regenerada, 2) los

costes de los SRRAR, 3) el precio del agua regenerada y reutilizada y 4) el análisis financiero y

económico de los SRRAR.

3.3.5.1 La oferta y demanda del agua regenerada

La oferta del agua regenerada está determinada esencialmente por la capacidad de producción

del SRRAR, donde la materia prima principal para la producción es el agua residual. Partiendo

de este principio la oferta de agua regenerada puede ser considerada, una vez alcanzada la

capacidad máxima del SRRAR, como constante y garantizada (siempre y cuando no existan

restricciones en el suministro de agua potable a la población que genera el agua residual).

De tal forma que la oferta de agua regenerada esta bien definida y es un factor totalmente

controlable. Sin embargo, no sucede lo mismo con la demanda de agua regenerada.

En la literatura reciente sobre la ingeniería de los modelos de regeneración y reutilización

(Asano, 1991; Mujeriego, 1996 y Standish-Lee, 1997), la demanda de agua regenerada la

determinan los potenciales clientes que necesiten y acepten consumir este tipo de agua. De tal

manera que el éxito en la implantación de un SRRAR radica en motivar y satisfacer las

exigencias de los usuarios, tanto en cantidad como en la calidad adecuada.

La estructura de mercado, entendido este como el conjunto de demandantes y oferentes que

sé interrelacionan para el intercambio de agua, puede ser considerara de dos maneras (Seguí,

1998):

a) Como una demanda insatisfecha o potencial. Cuando la disponibilidad de agua de las

fuentes convencionales es escasa y existe una alta demanda, puede presentarse un

mercado insatisfecho. Por lo cual no resulta complejo pensar en la potencialidad para

ampliar dicho mercado. La clasificación de la demanda bajo este rubro, sin contar con

la información suficiente, puede conducir a inversiones ruinosas, por lo que su análisis

debe ser detallado y cuidadoso.

b) Como un Mercado cautivo o integrado. Debido al agotamiento de las fuentes

convencionales o a la exigencia legal por el consumo de agua regenerada, se creara

un mercado cautivo. De tal manera que las condiciones antes mencionadas aseguran

la compra del producto producido (agua regenerada). En atención a los grados de

certeza, este tipo de demanda es la que mayor confianza.

Lo expuesto hasta ahora esta enfocado desde una óptica esencialmente técnica. Sin embargo,

desde una perspectiva económica, el mercado del agua se define como el marco institucional 94

CAPÍTULO 3

en virtud del cual los titulares de derechos sobre el agua están autorizados, respetando reglas

previamente establecidas, a cederlos voluntariamente a otro(s) usuario(s) a cambio de una

compensación económica, generalmente reflejada esta a través de un precio (Sumpsi y

colaboradores, 1998; Dinar y Xepapadeas, 1998; Dinar y Subramanian, 1998; Saleth y Dinar,

2000; Johansson et al., 2002).

Sin embargo, es necesario recordar que la introducción de un mercado del agua no constituye

en modo alguno la solución universal de los conflictos que debe enfrentar la gestión del agua.

El mercado del agua es un medio que facilita la asignación del uso del agua en función de su

rentabilidad, pero que sólo funciona si existe un buen sistema de gestión, conocimiento del

balance hidráulico y regulaciones para no afectar a terceros, ni al medio ambiente, entre varias

condiciones (Dourojeanni y Jouravlev, 2000).

En España el problema de los mercados del agua ha sido parcialmente resuelto mediante la

creación de los “contratos de cesión de derechos de agua”. De esta forma se crea una nueva

forma de asignación de derechos de agua por mera voluntad de particulares, frente a las

formas tradicionales del otorgamiento por medio de concesión o por título legal, que eran hasta

ahora las únicas reflejadas en el derecho español (Embid, 2000 y 2001). La Ley abre así la

posibilidad de un “mercado” de derechos de agua que presupone contratos entre particulares.

Es importante resaltar la diferencia entre mercados de aguas y mercados de derechos sobre la

propiedad de las aguas. Los mercados de agua son el intercambio del acceso al recurso,

mientras que, los mercados de derechos, son la transferencia completa de la propiedad del

agua (Sumpsi y colaboradores 1998).

Ahora bien, el paradigma tradicional de la asignación de los volúmenes de agua, se soporta en

la disponibilidad en términos de la cantidad del recurso, y los retornos de las aguas residuales

se consideran dentro de este balance. Esta situación tiene como consecuencia, sin el cambio

del paradigma, que el concepto de un mercado de agua regenerada sea inoperante.

Israel es un ejemplo en el cambio del paradigma actual, ya que realiza su análisis de

disponibilidad no únicamente considerando la cantidad de agua existente, sino también,

involucrando los conceptos de calidad. De esta forma clasifica su disponibilidad de agua en tres

niveles de calidad: 1) agua para todos los usos, 2) aguas salobres y 3) solamente calidad para

la irrigación (Shelef, 1991).

Esta nueva visión de analizar la disponibilidad del agua permite crear una nueva forma de

asignación del recurso, basando la demanda de agua, en la cantidad y calidad del agua

requerida por el usuario en un ámbito geográfico determinado.

95

CAPÍTULO 3

3.3.5.2 Los costes de los SRRAR

El coste total de un SRRAR incluye todos los costes internos o privados de la producción y

distribución del agua regenerada además de todos los costes externos, tales como los costes

ambientales y sociales. (Louis y Siriwadana, 2001 y Renzetti 2003) Ver figura 3.4.

Tradicionalmente los proyectos de regeneración y reutilización del agua han considerado

solamente los costes privados y que actualmente son la base de información para el estudio del

ciclo de vida de los SRRAR.

Figura. 3. 4 El coste de los SRRAR y sus componentes (Louis y Siriwadana, 2001).

Los costes privados de un SRRAR están conformados por:

Los costes de inversión que corresponden a todos aquellos bienes que es necesario

adquirir inicialmente y durante la vida útil del proyecto para cumplir con las funciones de

regeneración y reutilización del agua residual. Los principales componentes del coste

de inversión para un SRRAR son: 1) Terreno, 2) Obra Civil, 3) Maquinaria y Equipo

principal y 4) Instalaciones y Obras de conexión.

Los costes financieros que corresponden a los intereses monetarios que deberán

pagarse por el financiamiento de capitales para poder realizar la implantación del

SRRAR.

Los costes de explotación y mantenimiento son todas aquellas partidas directamente

relacionadas con el funcionamiento del SRRAR, se dividen en costes fijos y variables.

Los costes fijos de explotación son aquellos que se generan como consecuencia de la

operación del sistema, independientemente del volumen de agua regenerada. Los

costes variables de explotación son aquellos que están directamente asociados con la

producción del agua regenerada, varían en proporción directa al volumen producido.

96

CAPÍTULO 3

El Dr. Takashi Asano en su libro “Wastewater reclamation and reuse” recopila los costes de

inversión y explotación para varios sistemas de tratamiento en los EE.UU. La tabla 3.5 recoge

estos costes para el año 1996.

Tabla 3. 5 Resumen de los costes para las instalaciones de regeneración en EE.UU.(Asano, 1998).

Ciclo de Vida de los Costes (€/m3)a Sistema de tratamiento de aguas residuales 37,000

m3/día 19,000 m3/día

3,800 m3/día

Tratamiento primario Capital 0.19 0.07 0.05 explotación y mantenimiento 0.08 0.06 0.05 Total 0.27 0.13 0.10 Fangos activados convencionales y desinfección con cloro capital 0.40 0.19 0.16 explotación y mantenimiento 0.15 0.10 0.10 Total 0.55 0.29 0.26 Biofiltro combinado con fangos activados y desinfección con cloro capital 0.43 0.20 0.17 explotación y mantenimiento 0.17 0.12 0.11 total 0.60 0.32 0.28 Aireación prolongada y desinfección con cloro capital 0.37 0.17 0.16 explotación y mantenimiento 0.17 0.11 0.11 Total 0.54 0.28 0.27 Aireación prolongada, coagulación-floculación, filtración y desinfección con cloro capital 0.55 0.24 0.23 explotación y mantenimiento 0.29 0.22 0.22 Total 0.84 0.46 0.45 Aireación prolongada, coagulación-floculación, filtración directa y desinfección con cloro capital 0.45 0.20 0.20 explotación y mantenimiento 0.20 0.13 0.13 Total 0.65 0.33 0.33 Aireación prolongada, mezclador en línea, filtración directa y desinfección con cloro capital 0.46 0.22 0.20 explotación y mantenimiento 0.19 0.13 0.13 Total 0.65 0.35 0.33 Aireación prolongada con remoción de fósforo, mezclador en línea, filtración directa y desinfección con cloro capital 0.47 0.24 0.23 explotación y mantenimiento 0.37 0.31 0.30 Total 0.84 0.55 0.53 Proceso Bardenpho capital 0.50 0.28 0.25 explotación y mantenimiento 0.15 0.11 0.11 Total 0.66 0.39 0.36 Aireación prolongada, mezclador en línea, filtración directa, contacto con carbón activado y desinfección con cloro capital 0.60 0.34 0.33 explotación y mantenimiento 0.46 0.38 0.37 Total 1.06 0.72 0.70 Aireación prolongada, mezclador en línea, filtración directa, contacto con carbón activado, osmosis inversa y desinfección con cloro capital 0.88 0.58 0.55 explotación y mantenimiento 0.69 0.55 0.53 Total 1.57 1.13 1.08 Fangos activados, coagulación-floculación con cal, filtración, recarbonización, osmosis inversa y desinfección con cloro capital 0.79 0.46 0.43 explotación y mantenimiento 0.59 0.47 0.45 Total 1.38 0.93 0.88 a

Los costes de capital son amortizados con base en un ciclo de vida de las instalaciones de 20 años y una tasa de descuento del 10%. Tipo de cambio: 1 dólar = 0.7705 € en 1996

97

CAPÍTULO 3

La figura 3.5 presenta un resumen de los rangos de fluctuación de los costes totales de

diversas alternativas de reutilización (conforme con los criterios de calidad establecidos en

California, EE.UU. para la reutilización de agua regenerada). Estos valores han sido obtenidos

durante los 20 años de experiencia en la implantación de proyectos de regeneración y

reutilización de agua en el estado de California (Asano, 1998). Como se puede apreciar, las

reutilizaciones industriales y de recarga en inyección directa presentan fluctuaciones

significativas, esto se debe a la variedad de tecnologías existentes que permiten obtener una

calidad de agua aceptable para estos usos. Es importante hacer notar la diferencia tan grande

que existe en el coste de la reutilización del agua regenerada para la recarga de acuíferos

según el método empleado. En promedio llega a ser 12 veces más cara la recarga directa a la

recarga indirecta o por infiltración.

Figura. 3. 5 Costes totales de agua regenerada según su reutilización en EE.UU.(Asano, 1998).

98

CAPÍTULO 3

Según Asano (2001), los costes en los sistemas de regeneración biológicos en los EE.UU.

tienen la siguiente distribución: 24% del coste corresponde al tratamiento primario, 40% al

tratamiento secundario, 22% al tratamiento de los fangos y 14% a la infraestructura

administrativa y de control.

La figura 3.6 presenta los costes totales, en diferentes países, para sistemas de regeneración

de nivel secundario y terciario. La variabilidad de los costes es significativa, sin embargo, se

aprecia que en los países más tecnificados el coste del agua regenerada es mayor que en los

países en vías de desarrollo.

Fuente: Túnez.- Bahri (2001), Bharain.- Al-Zubari (1997), España.- INE (2001) y Olcina (2002), EE.UU.- Asano (1998), México.- IMTA (1997)

Figura. 3. 6 El coste de los sistemas de regeneración en diferentes países del mundo (Elaboración propia).

Es importante llegados a este punto establecer la siguiente reflexión. Hasta ahora se ha

definido, el agua regenerada como el resultado de someter el agua residual cruda a una serie

de procesos que conllevan al cambio de sus características iniciales y que permiten la

reutilización de la misma. Estos procesos tienen unos costes de inversión, explotación y

mantenimiento, sin embargo, el pago de estos costes estará dado por dos entes: 1) el

responsable de la generación del agua residual y, por tanto, responsable de su

descontaminación y 2) el sujeto interesado en la reutilización del agua con cierta calidad para

satisfacer sus necesidades. La figura 3.7 representa esta distribución equitativa de costes entre

quien genera la contaminación y quien pretende reutilizar el agua regenerada.

99

CAPÍTULO 3

Friedler (2001) considera que el tratamiento y la disposición de las aguas residuales han sido

pagados tradicionalmente por la ciudad que produce las aguas residuales. La irrigación con

aguas residuales introduce un nuevo componente económico en la fórmula: los agricultores

que se beneficiarán de las aguas residuales regeneradas. Los agricultores pueden comprar las

aguas regeneradas del sector urbano, o invertir en el SRRAR, o cubrir los costes operacionales

y de mantenimiento. Hay diversos esquemas potenciales entre los sectores urbanos y rurales.

Esto significa que los costes totales para la regeneración y reutilización de las aguas residuales

son compartidos de alguna manera por ambos sectores:

Para el sector urbano esto significa una reducción de los costes del tratamiento de las

aguas residuales.

• Para el sector rural esto significa un acceso a una fuente confiable del agua para la

irrigación en un coste más bajo que el coste de importar el agua convencional de

fuentes distantes.

Figura. 3. 7 Distribución equitativa de los costes de regeneración y reutilización de las aguas

residuales (Elaboración propia).

Actualmente los sistemas de regeneración experimentan cambios tecnológicos muy

importantes, por ejemplo, desde el desarrollo e implantación de la tecnología de membranas, la

regeneración de aguas residuales ha modificado procesos de manera significativa como por

ejemplo, la sustitución de la sedimentación secundaria por membranas sumergidas en el

biorreactor (Buisson et al., 1998). Esto tiene como ventaja ahorros de inversión y la disminución

del tamaño del terreno, y en contraposición mayores consumos de energía y renovación

periódica de las membranas.

100

Este hecho tiene un impacto importante en la determinación de la vida útil de los proyectos,

pues si bien en lo que respecta a la obra civil se considera un tiempo de vida útil entre los 45 y

CAPÍTULO 3

50 años, los equipos son de tan solo 15 años (Bahri, 2001). Esto es una situación que deberá

tenerse en cuenta en el momento de anualizar los costes de inversión.

3.3.5.3 Los precios del agua regenerada

El estudio publicado por Cuthbert y Hajnosz (1999) resume los resultados de una investigación

sobre las proporciones y las estrategias de tarifado utilizadas por 23 empresas de

abastecimiento de agua de los Estados Unidos que explotan sistemas de agua regenerada.

Las 23 empresas estudiadas corresponden a 5 estados de la unión americana: Arizona (5),

California (7), Florida (10), Hawai (1) y Texas (3). La mayoría de las empresas estudiadas

coinciden en que los mayores usuarios de agua regenerada son clientes de los llamados usos

recreativos cómo campos de golf y parques, así como el riego en áreas verdes en escuelas.

Otros usos incluyen plantas de producción de energía, lavado de coches y algunas

aplicaciones comerciales. Cuatro de las empresas muestran un uso significativo de agua para

riego en zonas residenciales. El número medio de usuarios de agua regenerada atendido por

las empresas se sitúa en el rango de 1,000 a 2,500.

Once de las 23 empresas indican que su tarifa de agua regenerada se obtiene como un

porcentaje de su tarifa de agua potable. El porcentaje varió entre el 50 y 100%, con una media

próxima al 75%. Esto es consistente con la filosofía de tarifado del agua regenerada en la que

la tarifa 1) se basa en una opción competitiva comparada (por ejemplo, la tarifa para agua

potable); 2) es más baja que la tarifa de agua potable siendo así una alternativa viable y

atractiva para ciertos consumidores y 3) ofrece un incentivo económico para el uso de agua

regenerada, permitiendo potencialmente a una empresa retrasar expansiones costosas o el

desarrollo de nuevas fuentes.

La recuperación del coste oscila desde una pequeña proporción hasta el 100% del coste total

de regenerar y reutilizar el agua residual. La mayoría de empresas aparentemente recuperan el

75% del coste del agua regenerada, recuperando en casi todos los casos los costes de

explotación. Sólo seis de las 23 empresas afirman basar las tarifas del agua regenerada en un

estudio de costes del servicio. Los resultados del estudio indican que la mayoría de las

empresas no recuperan sus costes, por lo que es necesario que los sistemas de agua

regenerada sean subsidiados por otros clientes o por otros medios, dando lugar a subsidios

cruzados difíciles de compensar. Las subvenciones de los costes de agua regenerada pueden

ser justificadas por distintas razones, basándose en los beneficios que los clientes tienen al

recibir agua regenerada, entre los que podemos mencionar: un agua de mejor calidad, el

reducir los vertidos de agua residual, una mayor disponibilidad de abastecimiento con agua

potable y menores restricciones de riego durante periodos de sequía.

101

CAPÍTULO 3

Las conclusiones de los autores sostienen que actualmente muchas empresas han elegido

basar sus tarifas de agua regenerada como un porcentaje de la tarifa de agua potable. Aunque

esta estrategia puede ser efectiva para promocionar el uso de agua regenerada, el éxito de un

programa de agua regenerada reside en el grado en que sea capaz de recuperar sus costes

totales. Los autores consideran que para que un sistema de agua regenerada sea competitivo

con los sistemas de agua potable, estos deben ser siempre evaluados en igualdad de

condiciones, es decir, contemplando en ambos casos la distribución del agua, ya que de lo

contrario los sistemas de regeneración se encontraran siempre en gran desventaja.

Por su parte, Ogoshi y Asano (2001) reconoce que en Japón el precio del agua regenerada

está en función de un porcentaje del agua potable, siendo este inferior al 100%. A escala

nacional el agua regenerada tiene un precio de 2.99 USD/m3, mientras que el agua potable es

de 3.73 USD/m3.

Sin embargo desde un punto de vista económico, parece razonable que los costes deberían

ser, cuando menos, la base del bien ofertado. Si, además, consideramos que tal bien puede

resultar escaso en términos económicos, es decir, la demanda del bien a ese precio fuera

superior a la oferta, la lógica de mercado llevaría a valorar el bien sobre la base de su valor de

escasez, por encima del citado valor de coste (Arrojo, 1999). Este hecho no hace más que

reflejar la existencia de externalidades asociadas al consumo y a la producción de agua. Por

tanto, el precio del agua no debería formarse exclusivamente a partir de los costes asociados

con su producción, sino que debería considerar igualmente el precio de la propia agua, los

efectos ambientales o externalidades asociadas con su producción y consumo y su coste de

oportunidad. Es decir, el precio debería calcularse de manera que al menos todos los costes

relacionados (incluyendo los ambientales que no presentan un reflejo en el mercado, por

causas diversas) puedan ser recuperados.

3.3.5.4 Análisis financiero.

El problema de la financiación de las infraestructuras hidráulicas ha dado lugar a frecuentes

controversias ideológicas, al haberse interpretado en ciertos casos como una renuncia de los

poderes públicos al ejercicio de sus potestades, que desemboca en una privatización de las

mismas. (PHN, 2000)

El análisis financiero da respuesta a la posibilidad de implantar un SRRAR y puede ser

determinante para la viabilidad económica del proyecto. Los costes de inversión en este tipo de

proyectos oscilan entre el 45% y el 75% del coste total (Asano, 1998), lo que en muchos casos

puede ser la limitante para el desarrollo del proyecto. Obtener las cantidades de dinero que

cubran la inversión inicial de los SRRAR puede conducir a un coste de intereses que ponga en

riesgo la viabilidad económica del proyecto y por ende su ejecución. 102

CAPÍTULO 3

Los SRRAR han sido tradicionalmente financiados por el estado, sin embargo, en la actualidad

existen muchos esquemas de financiamiento donde se busca la participación pública y privada

para el desarrollo de estos proyectos. Ejemplo de ello lo encontramos en varias publicaciones

de la Corporación Internacional de Financiamiento (IFC, 2003), organización que es miembro

del Banco Mundial. El IFC tiene entre sus objetivos el promover la participación del sector

privado en la inversión de SRRAR. Otro ejemplo es el programa de financiamiento al

medioambiente desarrollado por la Agencia de Protección Ambiental de los EE.UU. (EPA,

2003).

El encarecimiento que la participación privada puede introducir en la ejecución del proyecto

puede verse sin duda compensado por la mayor celeridad de su desarrollo y puesta en servicio.

Por otra parte, las aportaciones del sector público pueden revestir muy diversas formas:

subsidios a la inversión o la explotación, anticipos reintegrables, transferencias de activos,

participaciones de capital, fórmulas de sociedades mixtas o entes públicos específicos,

bonificaciones de interés, préstamos a largo plazo y garantías sobre riesgos. Estas

contribuciones deben ser las mínimas necesarias para atraer al capital privado, de forma que

éste asuma un riesgo proporcionado a su posible beneficio (PHN, 2000).

Sancho (1999) recoge para el ámbito español una descripción de los posibles esquemas

financieros que pueden utilizarse para el financiamiento de los SRRAR que son aplicables en

cualquier otro país, variando simplemente las condiciones de participación.

1. Financiación Pública

Existen básicamente tres modelos de financiación pública. El primero es aquel en que los

beneficiarios se comprometen a la devolución de una parte del coste a lo largo del periodo de

amortización de las obras, que pueden cifrarse entre 25 y 50 años. En el segundo modelo,

llamado “modelo alemán”, la iniciativa privada financia la obra y al final de su ejecución el

estado resarce los costes devengados. Finalmente el tercero, llamado “peaje a la sombra”,

acepta la financiación de la construcción y explotación de una determinada obra por parte del

sector privado, a cambio de una concesión estatal de dicha obra durante un tiempo

determinado para la recuperación de la inversión realizada.

Este ultimo modelo ha sido utilizado con éxito en algunos países, como el Reino Unido con el

llamado Private Finance Initiative (PFI), para financiar básicamente plantas de tratamiento de

agua.

2. Financiación mixta

103

CAPÍTULO 3

Este esquema de financiación trata de transferir los recursos a otros entes, con el fin de no

computarlos en el cálculo del déficit publico. Entre estos entes podemos mencionar las nuevas

sociedades estatales, cuya característica es que tienen ingresos por la venta de sus servicios,

considerándose que estas ventas deben generar al menos el 50% de sus ingresos para no

computar en déficit.

La diferencia sustancial entre el modelo tradicional y la Sociedad Estatal reside en el proceso

de toma de decisiones y en la distribución de responsabilidades, ya que el modelo de Sociedad

Estatal produce una descentralización y permite que la toma de decisiones sobre las obras la

realicen los usuarios de manera clara y real. A cambio, se exige a los usuarios que estén

dispuestos a impulsar y a financiar las obras que ellos mismos consideren perentorio realizar.

La otra gran ventaja es que los recursos aumentan debido a que la aportación es por partes

iguales, de tal forma que si el estado aporta 100, en el global se dispondrá de 200, 100 por

parte del estado y 100 por parte del usuario.

3. Financiación Privada

Esta fórmula habrá de tener un gran desarrollo en el futuro para la ejecución de determinadas

obras hidráulicas, como podrían ser el caso de los grandes abastecimientos de agua y la

depuración de aguas residuales.

3.3.5.5 Análisis económico.

El aspecto económico es tal vez el menos abordado en las investigaciones sobre la

regeneración y reutilización de las aguas residuales, debido a que en general sólo se considera

uno de sus componentes, “los costes privados”, mientras que otros componentes, como los

efectos externos (positivos y negativos) o el propio coste de oportunidad del agua se relega a

una serie de pronunciamientos sobre las ventajas de realizar la regeneración y reutilización,

hecho que tiene como consecuencia que en muchos casos sólo se realice un análisis coste-

eficiencia. Esto se puede deber, muy probablemente, a que los expertos en el ámbito de la

regeneración y reutilización de las aguas residuales consideren difícil valorar los efectos

externos, ya sean positivos o negativos, y expresarlos en unidades monetarias, ocasionado en

gran parte a la falta de interacción con especialistas de otras áreas del conocimiento. Aunque

los factores técnicos, ambientales y sociales son considerados en la planificación de los

proyectos, usualmente los factores monetarios o técnicos dominan sobre los otros factores,

como los ambientales, sociales y culturales, cuando se realiza la toma de decisión para la

implantación de estos proyectos.

104

CAPÍTULO 3

Los técnicos han definido al análisis económico como la herramienta que facilita las bases para

justificar un SRRAR en términos monetarios (Asano y Mills 1990, Standish-Lee 1997). Un

proyecto se considera justificado si el total de beneficios excede el total de los costes.

Otro aspecto del análisis económico es que considera solamente los flujos de recursos

invertidos en el futuro o derivados del proyecto. Las inversiones realizadas en el pasado son

consideradas como costes a fondo perdido y son irrelevantes para la decisión de futuras

inversiones. A través de ello, los intereses generados por las deudas en inversiones pasadas

no son incluidos en un análisis económico. Un error muy común a este respecto es la confusión

entre el precio del agua con el coste de agua.

Un concepto erróneo en el análisis económico es suponer inicialmente que la reutilización de

las aguas regeneradas representa un coste más bajo que el de un nuevo suministro de agua.

Esta suposición es generalmente cierta, solamente cuando las instalaciones del sistema de

regeneración del agua residual están localizadas cerca del usuario potencial como lo son las

grandes superficies agrícolas o instalaciones industriales, evitando así el transporte del agua.

Los sistemas de conducción y distribución para el agua regenerada pueden representar el

mayor coste en un proyecto de reutilización, y ser la limitante de la viabilidad económica de un

SRRAR.

Así mismo, el saneamiento de las aguas residuales ha obedecido a cuestiones de interés

político, motivadas básicamente por una demanda social. Esto ha propiciado la implantación de

planes y programas de saneamiento, sin requerir por ello una evaluación económica de las

acciones que representaban.

El proceso de toma de decisiones para implantar los sistemas de regeneración ha consistido en

desarrollar una serie de alternativas y realizar su elección, conforme el criterio de la alternativa

de menor coste, en lugar de un criterio de viabilidad económica, es decir, una evaluación que

refleje que los beneficios de realizar las acciones justifican la inversión, la explotación y el

mantenimiento de estos sistemas. En este contexto, cabe señalar que la reutilización

planificada es una opción más dentro de la gestión integral del agua, que puedes ser en

algunas ocasiones una alternativa viable económicamente.

Por su parte, Pasqual (1999) plantea una metodología para la evaluación económica de

proyectos más general, donde el objetivo es determinar el beneficio social o privado que

conlleva la realización de un proyecto.

En esta metodología se plantean 16 fases que deberían ser abordadas para lograr evaluar el

proyecto. La tabla 3.6 resume las fases planteadas y una breve descripción de cada una de

ellas (sin implicar que el orden aquí presentado obedece al orden estricto de ejecución). A 105

CAPÍTULO 3

pesar de ser una metodología general de la evaluación de proyectos, ésta aporta elementos

esenciales que no han sido considerados en el ámbito técnico de la regeneración y reutilización

de las aguas residuales.

Tabla 3. 6 Análisis de la metodología de planificación general (Pascual, 1999).

Fases Descripción

Definición de objetivos

Un proyecto será más o menos deseable en función de sí contribuye a disminuir más o menos la distancia que separa la situación actual o statu quo de una situación ideal predefinida o de un punto que se ha tomado como objetivo para la sociedad en su conjunto. Por defecto, se entiende que el objetivo es maximizar la diferencia entre la valoración total de los consumidores y el coste total.

Definición del ámbito de estudio

Se considera como ámbito de estudio al espacio físico, la duración temporal y el conjunto de agentes a tener en consideración. Los impactos que se producen dentro de este ámbito se consideran internos y, por tanto, computables, en tanto que los demás tienen el carácter de externos y, típicamente, no se toman en cuenta. Un proyecto puede plantearse de forma que sea de interés general o resulte muy especializado, con un alcance extremadamente limitado.

Detección de los impactos del proyecto

La complejidad y dificultad de esta tarea depende del tipo de proyecto del que se trate y de los objetivos que se persigan. Por regla general, se requerirá de un equipo de expertos en diversas disciplinas que sean capaces de identificar estos impactos.

Identificación de los agentes implicados

Determinar los impactos del proyecto, permitirá identificar los agentes que resultan afectados de una u otra forma, incluyendo aquellos que participen en la financiación. En una clasificación mínima, los agentes se distinguirán según sean consumidores o productores, agentes privados o gubernamentales y pertenezcan a una generación determinada, presente o futura.

Periodicidad de los impactos

Cada uno de los agentes involucrados en el proyecto recibe unos impactos que es preciso ubicar en el tiempo. Dado que cuanto antes se produzca un beneficio y cuanto más tarde se incurra en un coste, mejor. Aquí es importante indicar la fecha que corresponde a cada impacto.

Ámbito de influencia real del proyecto

El ámbito real queda delimitado por la unión de los ámbitos detectados para cada tipo de agente con una característica determinada. Analizar el ámbito real teniendo en consideración los propósitos del proyecto, es un ejercicio poco costoso que, en ocasiones, proporciona sorprendentes resultados.

Caracterización de los impactos

Caracterizar cada uno de los impactos como bienes económicos específicos y diferenciados, con un doble objeto, poner a prueba los resultados obtenidos hasta ahora y facilitar el análisis posterior por otra.

Delimitación de un ámbito compromiso

En esta fase se constituye el ámbito definitivo en el que se enmarcará el estudio, tomando como punto de partida los diversos ámbitos que se han configurado. Se tienen en consideración, además, las restricciones que son relevantes en la práctica, restricciones que pueden ser de tipo cultural, administrativo o político, entre otras.

Cuantificación de los impactos

Los datos obtenidos hasta ahora son abstractos o cualitativos. Interesa saber lo que ocurre pero también en qué medida, de manera que habrá que tomar la relación de impactos periodificados por agente y cuantificarlos.

Valoración de los impactos

A partir del detalle de cantidades para cada impacto, agente y periodo, sólo falta una indicación de valor relativo, para obtener una relación de costes y beneficios periodificados junto con información acerca de cómo se distribuyen entre los distintos tipos de agentes. Cabe recordar la existencia de multitud de técnicas de valoración de entre las que se escogerá la más adecuada a cada problema específico.

Estudio de las necesidades y posibilidades financieras

De poco sirve el proyecto más rentable que pueda imaginarse si no se puede financiar. Por otra parte, el coste de financiación acaso dependa, por alguna razón, del proyecto concreto que se pretenda ejecutar, de manera que el mejor proyecto sin tener en cuenta financiación tal vez deje de serlo al incorporar los costes financieros.

Agregación de costes y beneficios

Los métodos clásicos para calcular la rentabilidad, el Valor Actual Neto (VAN) y la Tasa Interna de Retorno (TIR) son muy útiles, máxime cuando se deben analizar muchos proyectos relativamente pequeños y la tasa de inversión es aproximadamente igual a la tasa de reinversión.

Comprobación de la eficiencia del proyecto

La eficiencia de un proyecto está siempre en cuestión y, como mínimo, se examinará una vez antes de tomar una decisión definitiva. Conviene preguntarse siempre si no fuese posible disminuir alguno de los costes sin merma de beneficio y, visto el problema desde la vertiente opuesta, si no podría obtenerse un mayor beneficio del tipo que sea sin aumentar el coste.

Valoración del entorno en el que se enmarca el proyecto

Es necesario tener en consideración los parámetros y variables más importantes del entorno en el que debe desarrollarse el proyecto. Con todo, conviene tener presente un aspecto que puede pasar desapercibido, el grado de eficiencia en suministros de bienes y servicios que, de alguna forma, están relacionados con los que genera el proyecto.

Análisis de sensibilidad Con el análisis de sensibilidad se mide la importancia de cada uno de los parámetros que intervienen en el cálculo de la rentabilidad.

Retroalimentación (feed-back)

La evaluación de un proyecto cuando éste ya está en funcionamiento es extremadamente útil, tanto para mejorar futuros proyectos como para afinar los procesos de evaluación.

106

CAPÍTULO 3

La comparación entre las Metodologías en el Ámbito Técnico (MAT) y la propuesta por Joan

Pasqual arroja los siguientes puntos de divergencia:

• En las MAT el objetivo central es meramente físico, es decir, la necesidad de producir un

bien, agua regenerada y su distribución, perdiendo de vista el sentido de maximizar los

beneficios, tanto privados como sociales.

• Los apartados relativos al análisis económico y financiero en la MAT en ningún momento

detallan la forma en que deberán realizarse, lo que deja una gama de lagunas de información

para el desarrollo de dichos análisis.

• Y finalmente las MAT no establecen cuestiones de suma importancia como son: la

definición del ámbito de estudio, la detección de los impactos del proyecto, la identificación de

los agentes implicados, la caracterización de los impactos, la cuantificación de los impactos, la

valoración de los impactos, la agregación de costes y beneficios, la comprobación de la

eficiencia del proyecto, la valoración del entorno en el que se enmarca el proyecto y el análisis

de sensibilidad.

• Por otro lado, la metodología planteada por Pascual esta desarrollada para cualquier tipo

de proyectos por lo que existen algunos puntos de ésta que no son necesarios considerar para

los SRRAR.

3.4 Conclusiones

Las diferentes metodologías desarrolladas muestran un sesgo importante hacia el ámbito

técnico, debido básicamente a que la ingeniería ha sido tradicionalmente la encargada de

resolver los problemas relativos al sector hidráulico.

Sin embargo, esta visión empieza a cambiar y la incursión de otras áreas del conocimiento es

cada vez más significativa, lo cual esta permitiendo visualizar y conocer alternativas de

solución desde otras perspectivas, proporcionando de esta manera mayor información que

disminuye el riesgo para el tomador de decisiones. Esto queda de manifiesto en el marco

sugerido por el Banco Mundial para la planificación de proyectos en regeneración y reutilización

de aguas residuales, es probablemente más complejo y extenso que el del análisis tradicional

de viabilidad. Así mismo, requiere del reclutamiento de personal adicional, sin embargo, el

crear y desarrollar proyectos con la participación multidisciplinaria permitirá obtener resultados

más fiables para la implantación del mismo, que permitan una disminución de los riesgos de

inversión y una mayor garantía del éxito y buen funcionamiento del proyecto propuesto.

A pesar de esto, se ha podido apreciar que los aspectos técnicos y legales gozan de un

desarrollo importante y de una metodología generalmente bien estructurada. Mientras que, los

aspectos ambientales, sociales y económicos presentan un enorme rezago por lo que es

necesario reforzarlos metodológicamente. 107

CAPÍTULO 3

Actualmente, los aspectos técnicos discurren sobre dos líneas básicamente: 1) el desarrollo y

mejora de la tecnología para la eliminación de microorganismos patógenos, con el fin de

garantizar el manejo y reutilización del agua regenerada sin que conlleve un riesgo de salud

pública y, 2) el desarrollo, para pequeñas comunidades, de tecnologías de bajo coste que

permitan solucionar los problemas de saneamiento y de escasez de agua, mediante la

alternativa de la reutilización del agua regenerada.

Respecto a los aspectos legales, se busca estandarizar, y en algunos casos establecer, las

normas que definan los criterios de calidad del agua regenerada para su posterior reutilización,

estas normas deberán ser flexibles a las investigaciones y nuevos avances técnicos que

aporten nuevos indicios sobre las ventajas o riegos de la reutilización del agua regenerada.

Los argumentos ambientales son cada día más sólidos para justificar la implantación de

SRRAR, pues contribuyen, por una parte, al control de la contaminación de las masas de agua,

y por otra, al aumento en la disponibilidad de agua, sobre todo en aquellas zonas de baja

disponibilidad. Creándose la posibilidad de recuperar y/o mantener los caudales ecológicos o la

recarga de acuíferos. No obstante, es necesario desarrollar una metodología que permita la

visualización y evaluación de los aspectos ambientales.

Los aspectos sociales cobran cada día mayor importancia, los usuarios quieren conocer y estar

informados de las características, ventajas y desventajas que conlleva el uso del agua

regenerada, las actuales investigaciones se centran en las preferencias que los usuarios tienen

por el uso del agua regenerada, así como, el desarrollar mecanismos de difusión que permitan

dar a conocer las ventajas de la reutilización del agua regenerada.

Por lo que respecta a los aspectos económicos existen atrasos metodológicos importantes,

pues si bien es cierto, se reconoce la necesidad de realizar una evaluación económica, en la

práctica simplemente se desarrolla un análisis de costes como soporte para la toma de

decisión.

Por lo que respecta a los costes de los SRRAR, los costes privados han sido documentados y

analizados, sirviendo tradicionalmente como base para la toma de decisión económica. Sin

embargo, por lo que respecta a los costes externos, estos no son cuantificados y considerados

actualmente. Es importante destacar que en los SRRAR los costes pueden ser cubiertos por

dos entes distintos 1) el que genera el agua residual y 2) el usuario interesado en la

reutilización.

108

CAPÍTULO 3

Los precios del agua regenerada no son establecidos por políticas de mercado, sino por un

porcentaje del precio del agua de primer uso, con la finalidad de facilitar la entrada del agua

regenerada en la oferta de agua en una región.

El análisis financiero en los SRRAR consiste en establecer el esquema óptimo que permitirá la

implantación del sistema. En consecuencia se producirán una serie de costes financieros que

deberán ser cubiertos, ya sea por la incorporación de estos en el cobro del agua reutilizada o

bien por subsidios.

El análisis económico actualmente se centra en un análisis coste-eficiencia con el cual se

selecciona el SRRAR de menor coste. La dificultad de realizar un análisis coste-beneficio

obedece a la falta metodológica para identificar, cuantificar y valorar monetariamente los

impactos privados y externos, producto de la regeneración y reutilización de las aguas

residuales.

Con base en esta evaluación, las metodologías para la planeación de proyectos en sistemas de

regeneración y reutilización de las aguas residuales muestran carencias significativas,

particularmente en lo que al aspecto económico se refiere.

109

CAPÍTULO 3

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115

CAPÍTULO 3

116

Capítulo 4 Metodología para el Análisis Técnico-Económico de los Sistemas de

Regeneración y Reutilización de las Aguas Residuales.

4.1 Introducción

Establecer el coste y el precio del agua regenerada es importante en el diseño y explotación de

un Sistema de Regeneración y Reutilización de Aguas Residuales (SRRAR). Si bien es cierto,

que se puede tener una aproximación detallada del coste de un SRRAR, no sucede lo mismo

con el precio del agua regenerada. Esto se debe básicamente a que no existe un mercado de

agua regenerada que permita determinarlo y, por tanto, el único valor de referencia es el precio

del agua de las fuentes convencionales. Sin embargo, este precio no refleja todos los impactos

que conlleva la regeneración y reutilización de las aguas residuales.

En la literatura relacionada con la regeneración y reutilización de las aguas residuales no se

encuentra una metodología para el análisis económico de los SRRAR, tal y como quedo

expuesto en el capítulo 3.

Las metodologías generales para la planificación de los SRRAR solamente indican la

necesidad de realizar un análisis económico, y centran su atención en los costes privados de

los SRRAR.

Asimismo en la literatura especializada se mencionan y describen impactos, tanto positivos

como negativos por la implantación de los SRRAR. Sin embargo no se hallan documentos que

recojan y agrupen, de una manera metodológica, la identificación y descripción de los impactos

más relevantes a ser considerados cuando se implanta y explota un SRRAR.

De tal forma que en el terreno de la regeneración y reutilización de las aguas residuales no

existe una metodología que relacione los impactos biofísicos de un SRRAR y sus

repercusiones económicas.

Por ejemplo esta afirmación es respaldada por las recomendaciones realizadas por el grupo

multidisciplinario denominado “Recycled Water Task Force”, cuyo objetivo es el de identificar

las limitaciones, los impedimentos y las oportunidades para aumentar el uso de agua

regenerada en el estado de California, EE.UU. (Katz et al, 2003).

Este grupo reconoce la necesidad de crear un marco metodológico sobre el análisis de la

viabilidad económica de los SRRAR. Dentro de las tareas que estos especialistas consideran

necesarias para la creación de este marco metodológico están (Katz et al, 2003):

117

CAPÍTULO 4

1. Identificar los impactos que deberán ser considerados en el análisis de la viabilidad

económica, basados en las ventajas y costes reales de los SRRAR en California.

2. La revisión de los impactos ya existentes con base en el punto anterior y la agregación

de nuevos impactos que consideren los expertos deben ser tomados en cuenta.

3. Desarrollar un procedimiento práctico y viable para valorar económicamente las

ventajas y costes de aquellos impactos que no tienen valor de mercado.

4. Desarrollar los mecanismos que permitan favorecer los esquemas equitativos del

financiamiento basados en las ventajas y los costes.

5. Desarrollar una guía metodológica para el análisis de la viabilidad económica de los

SRRAR.

6. Desarrollar los mecanismos de información del análisis de la viabilidad económica que

soporten el posterior el análisis financiero y la toma de decisión.

7. Desarrollar las metodologías apropiadas para comparar los costes marginales de

producir agua reciclada versus el coste de obtener una cantidad equivalente de agua

proveniente de otras fuentes de suministro.

El objetivo de este capítulo es desarrollar una metodología para el análisis técnico-económico

de los SRRAR. Esta metodología considera incorporar los impactos privados, así como los

impactos externos del sistema.

El interés de este capítulo se basa en establecer una metodología para el análisis técnico-

económico de los SRRAR, que permita facilitar a los tomadores de decisión resolver sobre la

incertidumbre de implantar y explotar un SRRAR. En la literatura reciente relacionada con los

SRRAR no existe un procedimiento metodológico que vincule los aspectos técnicos con los

económicos. Las metodologías relacionadas con los SRRAR reconocen que las variables

económicas inciden de manera significativa en el modelo de planificación, pero el modelo no

incide sobre estas variables, por lo que actualmente existe un problema de exógeno para la

toma de decisión.

Una parte fundamental de esta propuesta metodológica es la relativa a los impactos generados

por los SRRAR. La práctica de regenerar y reutilizar aguas residuales conlleva una serie de

impactos privados y externos, que no son valorados. Por ejemplo, impactos externos negativos

como la afectación a terceros por la reutilización de aguas regeneradas o impactos externos

positivos como la reducción de la contaminación de las masas de agua, la recuperación de

materiales y energía, y/o el aumento de la disponibilidad de agua. Estos impactos en conjunto

pueden provocar que regenerar y reutilizar las aguas residuales sea una actividad rentable

desde el punto de vista económico.

Esta metodología basa una de sus principales aportaciones en la identificación y discusión de

estos impactos. En la actualidad, los impactos más relevantes de los SRRAR han sido 118

CAPÍTULO 4

documentados de manera aislada, generalmente como un reflejo a soluciones puntuales de

casos de estudio específicos. Apoyados en la información bibliográfica reciente, la consulta a

expertos y la experiencia profesional, se busca conjuntar los principales impactos y su

descripción con el fin de considerarlos dentro de la evaluación económica para la implantación

y explotación de un SRRAR.

Es importante dejar claro que en este capítulo no persigue una revisión bibliográfica a

profundidad de los impactos, ya que cada impacto por si solo justifica una disertación que

conllevaría un trabajo de investigación por si mismo. El objetivo es más bien una identificación

y discutir los elementos fundamentales de estos impactos, es decir una búsqueda de

información que permita concentrar y describir el mayor número de impactos, soportado en las

más recientes investigaciones.

De esta manera, el presente capítulo muestra una metodología para el análisis técnico-

económico de los SRRAR. La finalidad es generar una herramienta que permita a los

responsables de la toma de decisión, en el ámbito del sector hidráulico, emitir un juicio

soportado tecnológica y económicamente para invertir o no en estos sistemas. Esta

metodología evalúa los SRRAR, desde una perspectiva multidisciplinaria e interdisciplinaria. El

objetivo principal es determinar la maximización de los beneficios del proyecto. Para lo cual se

identifican y documentan una gran cantidad de impactos, tanto privados como externos que

tienen efectos significativos sobre la viabilidad económica de los SRRAR.

Es importante destacar que la presente metodología se fundamenta en una estrecha

vinculación entre el área técnica y económica, cuya finalidad es visualizar el análisis desde una

perspectiva interdisciplinaria. Con esta óptica se busca solventar el problema exógeno que

presentan las metodologías para la planificación de los SRRAR.

4.2 Descripción de la metodología

La metodología que a continuación se presentará, persigue avanzar en el soporte metodológico

que permita disminuir la incertidumbre y el riesgo de invertir en los SRRAR. Asimismo, esta

metodología puede ser aplicada en todas las fases de la vida útil del proyecto, de acuerdo con

las etapas descritas en la figura 4.1.

Hasta ahora las evaluaciones económico–financieras realizadas a los SRRAR se han centrado

en el proceso de una firma privada. Esta inversión se fundamenta en los siguientes puntos

(Brent, 1996):

1. Solo los ingresos y costes privados que pueden ser medidos en términos financieros se

incluyen. 119

CAPÍTULO 4

2. La tasa de interés de mercado es la que se usa para el descuento del beneficio anual.

3. La restricción principal es la disponibilidad de fondos.

Figura. 4. 1 Nivel de análisis para los proyectos en regeneración y

reutilización de aguas residuales (Nacional Financiera,1997).

La propuesta metodológica aquí desarrollada, además de considerar los impactos privados,

incorpora las externalidades del SRRAR a través del análisis de los impactos externos tanto

positivos como negativos que afectan al mismo. Esto es, asumimos el ACB desde un punto de

vista social.

Consideramos que para la evaluación de un SRRAR es el ACB social el que debe aplicarse, ya

que la ejecución de un proyecto de este tipo conlleva efectos mas allá de los circunscritos en

los de una firma privada.

Esta metodología de ACB social ha sido adaptada a las características y particularidades de los

SRRAR, con el fin de proporcionar al tomador de decisiones una herramienta “a la medida”,

que le permita emitir un juicio sobre la conveniencia o no de implementar este tipo de

proyectos.

La figura 4.2 describe esquemáticamente los pasos que deberán realizarse para la aplicación

de esta metodología y que son descritos detalladamente en el presente capítulo.

4.2.1 Definición de objetivos

El objetivo del análisis técnico-económico es evaluar el SRRAR, mediante la maximización de

la diferencia entre los ingresos y los costes asociados con la producción de agua regenerada.

120

CAPÍTULO 4

Figura. 4. 2 Etapas para el análisis económico de los proyectos

de regeneración y reutilización de aguas residuales (Elaboración propia).

Esta maximización considera tanto los impactos privados como los impactos externos, tal y

como se aprecia en la ecuación 1.

Este criterio de optimización económica fue seleccionado debido a su intuitiva interpretación,

así como a su aplicabilidad en el tipo de problemas que se desean evaluar.

121

CAPÍTULO 4

La función objetivo a optimizar es:

[ ]∑=

−−++++−=n

nnnnnnnnnnT COENEPIMPCFinCEMCIPVVARBMAX

0)()()*( (1)

De donde:

BT = Beneficio Total

VAR = Volumen anual de Agua Regenerada

PV = Precio de Venta del Agua Regenerada

CI = Costes de Inversión

CEM = Costes de Explotación y Mantenimiento

CFin = Costes Financieros

IMP = Impuestos

EP = Externalidades Positivas del impacto epj

EN = Externalidades Negativas del impacto enj

CO = Coste de Oportunidad

n = Año

En el apartado 4.2.6 se detalla cada uno de los componentes de esta ecuación, así como la

deducción de la misma.

4.2.2 Definición del ámbito de estudio

La cuenca hidrológica deberá ser el ámbito inicial y más general de análisis (Dourojeanni A.,

1999, Directiva CE, 2000). A partir de aquí, y dependiendo el nivel del proyecto, el ámbito

podrá reducirse a unidades de gestión menores, como sub-cuenca, microcuenca o acuífero. La

figura 4.3 representa estos ámbitos.

Definir el ámbito de estudio es fundamental para poder delimitar la influencia del proyecto y así

poder determinar los impactos que se producen dentro de este ámbito.

4.2.3 Los impactos del proyecto

Definiremos como impacto a cualquier consecuencia producto de la implantación de un

SRRAR, deseada o no, promovida o casual, generalmente susceptible de medición, en un área

concreta de la unidad de gestión hidráulica. Distinguiremos en una primera instancia entre

impactos internos y externos.

122

CAPÍTULO 4

Figura. 4. 3 Unidades de gestión hidráulica (CNA, 2003).

Los impactos internos o privados son aquellos que están directamente ligados al proceso de

producción del agua regenerada y su posterior reutilización. Corresponden básicamente a los

ingresos (impactos privados positivos) por la venta del agua regenerada o algún subproducto, o

por los costes de inversión, explotación y mantenimiento del SRRAR (impactos privados

negativos).

Los impactos externos, (por ejemplo la afectación a terceros, el control de la contaminación, el

aumento en la disponibilidad del agua o la garantía en el suministro), si bien pueden ser mas

difícilmente computables, no por ello son de menor importancia, pues un impacto de estas

características puede prácticamente provocar la censura del proyecto o la viabilidad económica

del mismo.

4.2.3.1 La identificación de los impactos.

La identificación de los impactos que provoca el SRRAR es la tarea de mayor complejidad y

dificultad para la evaluación. La detección de los impactos varia dependiendo del SRRAR del

que se trate y los objetivos que este persiga. En muchas ocasiones es necesaria la

participación de un equipo multidisciplinario de especialistas que sean capaces de identificar

estos impactos.

La presente metodología establece como una de sus mayores aportaciones, la recopilación e

inventario de los impactos relacionados con los SRRAR. Esta recopilación de fuerte base

empírica, se soporta en tres fuentes de información: 1) bibliográfica, 2) consulta a expertos y 3)

experiencia profesional.

123

CAPÍTULO 4

1. La revisión bibliográfica se realizó a partir de las fuentes especializadas en materia de

agua, entre ellas destacan las bases de información de la International Water

Association (IWA), Banco Mundial, UNESCO, FAO, Econlit y ScienceDirect entre las

más importantes. De estas bases de datos se obtuvieron los diversos artículos

científicos, a partir de los cuales se identificaron y analizaron los diversos impactos

relativos a los SRRAR, posteriormente se clasificó y sintetizó la información recopilada.

2. La consulta a expertos se centró en la revisión de la información recopilada, analizada

y sintetizada de estos impactos por parte de especialistas en el ámbito de la

regeneración y reutilización del agua residual. Los expertos pertenecen a centros de

investigación como el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA), la

Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) y la Universidad Politécnica de

Cataluña (UPC), así como a entidades promotoras de la regeneración y reutilización

como el Consorcio de la Costa Brava (CCB). Estos especialistas realizaron

observaciones y aportaciones sobre la identificación y clasificación de los impactos

identificados.

3. La experiencia profesional obtenida a través de 13 años en trabajos relacionados con

el sector hidráulico, particularmente en lo relacionado con los SRRAR.

Es importante volver a resaltar en este apartado, que el análisis de los impactos que se

presentará a continuación no persigue una revisión formal de la literatura. Pues cada impacto

aquí descrito esta soportado por una gran cantidad de información que conllevaría por si solo

un trabajo de investigación específico.

El objetivo de este apartado es proporcionar al responsable de aplicar la metodología una

visión global de los impactos más relevantes. De tal manera que se cuente con todos los

elementos necesarios que deberá considerar al aplicar la metodología en un caso de estudio

especifico. Así pues, los impactos aquí identificados pretenden solamente proporcionar los

elementos fundamentales para su conceptualización.

La descripción de los impactos identificados busca abarcar la mayor cantidad de ellos, de tal

forma que esta metodología cumpla con un principio de generalidad y pueda ser aplicada en

cualquier parte. Así, se presentan los elementos fundamentales de un impacto tan fehaciente

como el relacionado con la disminución de la contaminación a las masas de agua, hasta

impactos tan novedosos, como la recuperación de la energía contenida en el agua residual,

para ser utilizada en el deshielo de calles.

A partir de las fuentes de información citadas y con el fin de facilitar la identificación y análisis

de los impactos relacionados con los SRRAR, se han definido 6 grandes grupos (ver tabla 4.1): 124

CAPÍTULO 4

1) infraestructura, 2) acondicionamiento y reutilización de contaminantes, 3) uso del recurso, 4)

salud pública, 5) medio ambiente y 6) educación.

Tabla 4. 1 Resumen de los impactos de la regeneración y reutilización de las aguas residuales.

Grupo de Impactos Descripción de los impactos La captación y almacenamiento de agua La potabilización de agua de abastecimiento La conducción y transporte de agua potable La rehabilitación y ampliación de las redes de alcantarillado El tratamiento y/o vertido del agua residual

La infraestructura

La regeneración y reutilización del agua residual El nitrógeno El fósforo Los fangos

El acondicionamiento y reutilización de contaminantes

La energía La cantidad de agua Las garantías de suministro El uso del recurso La calidad del agua Los riesgos biológicos La salud pública Los riesgos físico-químicos El agua superficial El agua subterránea La contaminación de las masas de agua El medio ambiente

El hábitat de humedales y ríos Técnica La educación Cultura del agua

A continuación se definirán y explicarán los 6 grupos en los se agrupan los diferentes impactos

que pueden presentarse al implantar un SRRAR.

4.2.3.1.1 Infraestructura hidráulica.

Bajo los impactos de la infraestructura hidráulica se consideran todos los costes privados

(costes de inversión, explotación y mantenimiento) relacionados con las instalaciones

hidráulicas involucradas en la gestión del agua (captación-almacenamiento-potabilización-

distribución-recolección-depuración-vertido y/o regeneración-reutilización, ver figura 4.4) de una

determinada región, idealmente esta región debería coincidir con la unidad de gestión.

Este grupo de impactos es el que habitualmente más se ha estudiado y descrito dentro del

sector hidráulico. En este grupo se pretende resaltar solamente los elementos fundamentales

entre la infraestructura hidráulica y los SRRAR.

Esencialmente se busca evaluar los costes privados de las diversas opciones de solución

dentro de una zona de estudio. Las posibilidades convencionales de suministro como son: la

explotación de acuíferos, los transvases de agua, la potabilización con tratamientos avanzados,

son evaluadas considerando la incorporación de las fuentes alternativas de abastecimiento: la

regeneración y reutilización de las aguas residuales y la desalación.

125

CAPÍTULO 4

Figura. 4. 4 Gestión de la infraestructura hidráulica (Katz et al, 2003).

Los impactos a ser analizados dentro de este grupo son: a) la captación y almacenamiento de

agua b) la potabilización de agua, c) la conducción y distribución de agua potable, d) la

rehabilitación y ampliación de las redes de alcantarillado, e) la depuración y/o el vertido de

agua residual, y f) la regeneración y reutilización del agua residual.

a) La captación y almacenamiento de agua

La primera fase de la gestión del agua es la captación y almacenamiento del agua, ya sea de

fuente subterránea o superficial, el agua debe ser captada y en algunos casos almacenada

para su posterior acondicionamiento para el uso al que se destine.

Conforme se agotan los recursos más cercanos, es necesario la búsqueda de nuevas fuentes

de suministro, lo que muchas veces implica nuevas obras de captación y almacenaje con altos

costes de inversión y por ende costes de oportunidad.

Actualmente las fuentes de suministro no convencionales, como la regeneración y reutilización

de aguas residuales, permite aumentar el recurso hídrico disponible. La producción de agua

regenerada y su posterior reutilización, en algunas ocasiones, proporcionará ventajas

importantes al momento de evaluar esta práctica contra las alternativas de fuentes

convencionales, sobre todo cuanto más alejadas se encuentren estas. En el peor de los casos

126

CAPÍTULO 4

se requiere regular la producción de agua regenerada mediante infraestructuras de

almacenamiento.

b) La potabilización del agua

La sustitución de agua de primer uso por agua regenerada ofrece la posibilidad de reducir el

consumo de agua potable. La reutilización de agua regenerada en usos público-urbanos como:

limpieza de calles y contenedores, jardinería, fuentes ornamentales y bocas de agua contra

incendios, puede sustituir al agua potable procedente de fuentes convencionales.

Esta sustitución permite alargar la utilidad de la Estación Potabilizadora sin la necesidad de

ampliaciones. En el caso del diseño de una nueva estación potabilizadora, la consideración de

reutilizar aguas regeneradas favorecerá una menor dimensión de la estación.

Además, estas acciones redundan de manera significativa en el aumento de la garantía en el

suministro de agua, pues se mantienen en reserva volúmenes de agua que han sido

sustituidos. El aplazamiento, la reducción o incluso la eliminación de instalaciones adicionales

de tratamiento de agua para el suministro repercute directamente en los costes de inversión,

explotación y mantenimiento de la estación potabilizadora.

c) La conducción y distribución del agua potable

La reutilización de agua regenerada disminuye los volúmenes de agua de abastecimiento

provenientes de fuentes convencionales. Esto permite evitar inversiones y consumos de

energía relacionados con la conducción del agua, especialmente cuando las zonas de

abastecimiento de agua de primer uso se encuentran más alejadas que los puntos de

regeneración. En resumen, la posibilidad de reutilizar agua regenerada evita tener que “pasear”

el agua, con todos los costes que esto comporta. Esto cobra especial relevancia cuando la

reutilización se lleva a cabo a escala local y la fuente de abastecimiento convencional está

situada lejos del lugar de consumo.

d) Rehabilitación y Ampliación de las Redes de Alcantarillado

El crecimiento urbano obliga a la rehabilitación periódica de las redes de alcantarillado, ya que

los diámetros de las tuberías adoptados inicialmente han quedado pequeños para las

demandas actuales. Esto es especialmente aplicable en poblaciones con crecimiento radial,

como las zonas costeras.

La rehabilitación de las redes provoca una serie de inconvenientes, sobre todo de cara a la

apertura de vialidades y a la afectación de servicios. Una forma de evitar estos costes es la 127

CAPÍTULO 4

implantación de pequeñas plantas regeneradoras (plantas satélites) que den servicio a las

zonas que van surgiendo con el crecimiento urbano, obviamente esto dentro de un contexto de

crecimiento urbano planificado.

e) Tratamiento y/o Vertido de Agua Residual

Las acciones de saneamiento y/o vertido de aguas residuales se derivan básicamente de dos

situaciones; 1) un marco legal de vertidos y 2) el uso más sensible al que se destina la masa de

agua que recibe el vertido.

En algunas ocasiones las exigencias de calidad del agua de una alternativa de reutilización son

menos restrictivas que las definidas para el vertido del agua residual. En estos casos la

reutilización del agua regenerada es una solución que puede ofrecer ventajas técnicas,

ambientales y económicas.

Por ejemplo, el verter agua residual a una masa de agua sensible, usada con fines recreativos

de contacto directo y ecológicos, requerirá de un nivel de tratamiento avanzado. Sin embargo,

si se plantea una regeneración y reutilización del agua residual en usos menos estrictos

(agrícolas, industriales, urbanos no potables), existirá un abanico de alternativas con un nivel

de tratamiento menos complejo. Este cambio no sólo presenta ventajas técnicas significativas,

como es la adopción de proyectos más sencillos o la necesidad de personal con una menor

capacitación, sino que también refleja una ventaja económica por la reducción de costes, así

como una ventaja ambiental al suprimir el vertido de agua depurada a una masa de agua

sensible.

f) Regeneración y Reutilización de Agua Residual

Los costes de inversión de un sistema de regeneración vienen determinados por el conjunto de

asignaciones, que es necesario realizar para conformar la infraestructura física de la estación

regeneradora (equipamiento, terreno, edificios, instalaciones, etc.). Los costes de inversión en

la reutilización del agua regenerada vienen establecidos por las inversiones en los

almacenamientos y conducción (terrenos, depósitos, estaciones de bombeo y tuberías).

Además de la inversión inicial, se requiere de un flujo de dinero que permita la explotación y

mantenimiento tanto del sistema de regeneración como del sistema de reutilización.

Es importante destacar que la regeneración y la reutilización de agua residual está considerada

como una fuente alternativa de suministro, y por lo tanto, debería contemplarse como cualquier

otro sistema de abastecimiento (Asano y Mills, 1990). Por este motivo un sistema de

reutilización deberá incluir no solamente el sistema de regeneración y distribución, sino también

128

CAPÍTULO 4

los sistemas necesarios para su regulación y almacenaje, así como los sistemas necesarios

para su vertido cuando el agua no sea necesaria.

Debido a que ni la producción, ni el consumo de agua regenerada es constante, (como por

ejemplo en el riego), es importante considerar el almacenamiento y la regulación del agua, por

lo cual los sistemas de reutilización pueden implicar inversiones significativas para el

almacenamiento del agua regenerada.

La descripción de estos impactos en el contexto de la infraestructura hidráulica ha sido

ampliamente documentado por Young, et al (1987), Lambert y Nebeker (1996) y Jones, et al

(1998). Cabe resaltar los notables trabajos de Aguilera (1992), Mills y Asano (1996); Fields, et

al (1997); Richardson y Gross (1999) y Platt, et al. (2001).

Particularmente, Richardson y Gross (1999) reconocen que el valor económico de los

proyectos de regeneración y reutilización de aguas residuales esta en función de las ventajas

potenciales del proyecto y su valor asociado. Estos autores, analizan un SRRAR comparando

el coste de producir y de transportar el agua regenerada al coste de otras nuevas opciones de

abastecimiento de agua. Para ello consideran la reducción de costes en la infraestructura,

garantía en el suministro, ahorros en los costes del tratamiento y ventajas ambientales.

Considerando los proyectos bajo esta perspectiva, el SRRAR es una alternativa de suministro

de agua viable económicamente.

Richardson y Gross presentan como ejemplo el análisis económico aplicado al proyecto de

reutilización de aguas del valle del Este (EVWRP) en la ciudad de los Ángeles California. En la

primera fase se considera que el coste total del SRRAR es de 0.39 USD/m3, mientras que el

Departamento de Agua y Energía (DWP) de la ciudad considera que el coste neto es de 0.16

USD/m3, después de restar los subsidios por parte de financiamiento estatal y federal.

Sin embargo, aun sin considerar estos apoyos el EVWRP proporcionaría una fuente alternativa

de agua a un coste menor que otras fuentes de suministro. Según el DWP considera que

desalar con nuevas tecnologías le costará 0.65 USD/m3, mientras que con la tecnología actual

el coste es de 1.62 USD/m3. Además, el EVWRP considera que tiene otras ventajas que no ha

cuantificando en este caso, como son los costes (económicos-ambientales) por la reducción del

agua importada de las cuencas cercanas o la garantía de suministro resultando de contar con

una nueva fuente local de agua.

4.2.3.1.2 Acondicionamiento y reutilización de contaminantes.

129

CAPÍTULO 4

La acción de depurar o regenerar aguas residuales es en síntesis la separación y/o eliminación

de componentes no deseados en el agua, con el fin de que el agua regenerada cumpla unas

condiciones de calidad que permitan que ésta pueda ser nuevamente reutilizada.

Existen contaminantes, tanto orgánicos como inorgánicos, que para algún uso en particular

pueden ser aprovechados convirtiéndolos en substancias nuevamente útiles y con un valor

comercial. Así pues, el acondicionamiento y reutilización de contaminantes, como el nitrógeno,

el fósforo, los fangos y la energía, puede ser una opción interesante para evitar la disposición

y/o confinamiento. En la actualidad, existen diversas tecnologías que permiten el

acondicionamiento y reutilización de contaminantes, por lo que se puede decir que no hay

limitación técnica para desarrollar este tipo de prácticas.

Los impactos a considerar de cara al acondicionamiento y reutilización de contaminantes son:

a) el nitrógeno, b) el fósforo, c) los fangos y d) la energía.

a) Nitrógeno

La reutilización con fines agrícolas del nitrógeno proveniente de las aguas residuales

domesticas es una de las prácticas más antiguas y documentadas en la literatura (Mujeriego,

1990 y Sala y Millet, 1995, Asano, 2001) El destino final del nitrógeno aportado por las aguas

residuales, depende principalmente de la proporción de nitratos presentes en la disolución que

percola a través de las capas del suelo, donde éstos son interceptados y absorbidos por las

plantas.

Las especies químicas del nitrógeno normalmente presentes en un agua residual son: el

nitrógeno orgánico, el amoniaco y el nitrato; así mismo, un agua residual puede contener

pequeñas concentraciones de nitritos. La proporción relativa de estas diversas formas varía

según el origen del agua residual, y de la serie de tratamientos a que ésta ha sido sometida. El

amoniaco es la especie predominante en la mayoría de los casos, con concentraciones que

oscilan entre 5 y 40 mg N/l. Cuando el agua residual es sometida a un tratamiento aerobio, y

dependiendo del grado de oxidación, el amoniaco presente en el agua será convertido

normalmente en nitratos por acción de las bacterias nitrificantes, está forma química del

nitrógeno es la asimilada por las plantas. En general, la asimilación de nitrógeno aportado tiene

una eficiencia que no supera normalmente al 50%, siendo con frecuencia inferior a dicho valor.

b) Fósforo

El fósforo es el undécimo elemento más abundante de la litosfera, localizándose principalmente

en las rocas sedimentarias (apatitos). Una parte importante de él va a parar al mar, donde se

deposita y está inmovilizado durante largos periodos. La importancia de este elemento es por la 130

CAPÍTULO 4

función que tiene en el metabolismo biológico y por su relativa escasez en la hidrosfera. Los

compuestos que tienen fósforo desempeñan un papel importante en todas las fases del

metabolismo de los seres vivos, en particular en la transformación energética asociada con las

reacciones de fosforilación en la fotosíntesis. El fósforo es requerido para la síntesis de

nucleótidos, fosfátidos, fosfoglucidos y otros compuestos fosforilados intermedios.

En comparación con la abundancia natural de otros componentes nutritivos y estructurales de

la materia viva (C, H, N, O, S) el fósforo es el más escaso y normalmente actúa como limitante

de la productividad biológica. Proyecciones realizadas por la asociación internacional de la

industria de los fertilizantes (IFA, 2003), estiman que para garantizar la producción de alimentos

en el ámbito mundial, los consumos de fertilizante pueden aumentar entre el 1% y el 3% anual.

Las proyecciones realizadas y comparadas con las reservas mundiales de fósforo que oscilan

en torno a los 700 millones de toneladas. Esta organización visualiza que para un escenario

pesimista, con un incremento anual en el consumo del 3%, las reservas se agotaran en el año

2045, mientras que para un escenario optimista las reservas duraran hasta el año 2060.

De este análisis se desprende la necesidad de regenerar y reutilizar al máximo posible el

fósforo extraído de sus fuentes originales. La recuperación del fósforo que se encuentra en las

aguas residuales provenientes de las ciudades e industrias es una posibilidad interesante de

cara al agotamiento de las reservas mundiales, misma que puede lograrse mediante procesos

tecnológicamente viables y que económicamente serán cada vez más factibles, debido a las

condiciones de oferta y demanda que el mercado del fósforo experimentará en los próximos

años. (Zhao y Sengupta, 1996).

Los fosfatos añadidos al suelo pueden ser absorbidos por el cultivo, acumulados en la fase

sólida del suelo, mediante reacciones de absorción y precipitación, o escaparse del sistema

con el agua de percolación, el agua de escorrentía y la erosión. El fósforo retenido mediante las

reacciones con el suelo y la absorción por parte de las plantas, representa la fracción más

importante de todo el fósforo añadido. Las cantidades de fósforo que se han podido detectar en

las aguas de drenaje son pequeñas inferiores generalmente al 3% de la cantidad añadida

anualmente.

El acondicionamiento y reutilización del nitrógeno y fósforo es uno de los impactos más citados

en la literatura, ejemplo de ello son los trabajos de Oswald (1989), Teltsch, et al (1989),

Ouazzani (1996), Lambert y Nebeker (1996), Mujeriego, et al (1996), Hamouri, et al (1996),

Boyden y Rababah (1996), Vázquez, et al (1996), Bahri (1999), Randall (2003). Destaca de

manera significativa el trabajo económico de Haruvy (1998), quien realiza un excelente análisis

económico incorporando el valor de los fertilizantes como parte de los beneficios de la

reutilización de aguas residuales. Este investigador realiza un análisis coste-beneficio del riego

con aguas regeneradas en huertos cítricos del área central de Israel. Mediante un modelo de 131

CAPÍTULO 4

optimización determina la combinación óptima de cultivos con el fin de maximizar los beneficios

netos. Este modelo es una herramienta útil para la toma de decisión en la gestión de las aguas

residuales e incorpora el posible ahorro económico de fertilizantes por los nutrientes

provenientes de las aguas residuales. Así mismo, considera el riesgo que existe en el medio

ambiente por la lixiviación de nitrógeno al agua subterránea y lo incorpora al modelo

matemático como una restricción.

Haruvy concluye que la trasferencia de las aguas regeneradas del centro hacia el sur del país

puede favorecer el aumento de huertas en la región, con un incremento en la producción de

fruta cítrica. El modelo desarrollado favorece la toma de decisión para la disposición de las

aguas regeneradas, permitiendo la planificación de las inversiones agrícolas. Respecto a la

gestión de las aguas regeneradas para el riego, este investigador, considera que estas aguas

deben ser evaluadas regularmente y su aplicación debe realizarse con cautela, de acuerdo con

políticas óptimas de fertilización para disminuir los riesgos de lixiviación, salinidad y de otros

agentes contaminantes.

c) Los fangos

Los componentes que son separados en el proceso de regeneración del agua quedan

básicamente conjuntados en lo que definimos como “lodos o fangos”, y que son el subproducto

de someter a un tratamiento determinado las aguas residuales.

En el proceso de regeneración de las aguas residuales municipales, además de obtenerse

agua regenerada de posible reutilización, se generan enormes cantidades de residuos

orgánicos (aproximadamente 70 –100 g de materia seca /persona /día).

En función del grado de estabilización se distingue principalmente dos tipos de fangos: frescos

y digeridos. Los lodos frescos, son aquellos que no han recibido ningún tratamiento de

fermentación, se caracterizan por un olor muy desagradable y por su alto grado de

contaminación por gérmenes patógenos. Los lodos digeridos, se originan al someter los lodos

frescos a un proceso de digestión aerobia o anaerobia. Este tipo de lodos tiene un olor menos

desagradable y un menor contenido de microorganismos patógenos. Los fangos, tanto los

frescos como los digeridos, suelen someterse a una deshidratación mediante eras de secado o

mediante distintos sistemas mecánicos (filtro de bandas, centrifugación, secado térmico, etc.)

obteniéndose un producto más o menos pastoso.

Dentro de la gestión de cualquier sistema de depuración y/o regeneración de aguas residuales

los fangos deben ser considerados como parte del problema a resolver, de lo contrario se

estaría incurriendo en una externalidad negativa al trasladar un agente contaminante al medio

ambiente con la consecuente afectación a terceros. Por consiguiente, se tienen dos opciones: 132

CAPÍTULO 4

1) el confinamiento controlado de este residuo o 2) su reutilización en alguna actividad que

permita su aplicación.

La tendencia actual sobre la disposición final de los fangos es la utilización de los mismos como

materia prima en la fabricación de productos con demanda en el mercado actual, o la utilización

directa de los mismos en sustitución de otros convencionales.

La reutilización de los fangos básicamente se realiza en: 1) La utilización directa en la

agricultura, 2) la fabricación de compost y 3) la producción de energía mediante su eco-

incineración o por la generación de biogás, con la posterior reutilización de las cenizas en

materiales para la construcción. Trabajos como los de Donovan y Garvey (1991), Grace y

González (1993) y Hook, et al (1993), Wiebusch et al (1997 y 1998), Van Oorschot et al (2000),

Pan y Tseng (2001), Bartlett y Killilea (2001), exponen casos particulares de la reutilización de

los fangos.

d) Energía

La reutilización de la energía térmica contenida en las aguas residuales es una práctica

novedosa que se realiza en Japón (Funamizu y Ogoshi, 2001). La fluctuación de la temperatura

del efluente de un SRRAR es menor que la del aire, razón que permite reconocer al agua

regenerada como una fuente de calor estable, cuando la temperatura ambiente es menor que

la temperatura del agua. Sin embargo, la calidad de la energía es muy baja desde el punto de

vista termodinámico, debido a la baja temperatura (aproximadamente 13º C) por lo que es difícil

utilizar esta energía térmica como fuente de suministro. Los usos a los que se puede destinar

esta energía son: 1) para la calefacción y el aire acondicionado, y 2) para derretir la nieve.

1) La reutilización de la energía térmica de las aguas residuales para la calefacción y

enfriamiento en los distritos metropolitanos de Tokio.

La energía térmica que se pierde anualmente en el sistema de las aguas residuales de los

distritos metropolitanos de Tokio es equivalente a la energía consumida por 0.4 millones de

casas para la calefacción y el enfriamiento. Para el año 2001 funcionaban 12 Sistemas de

Reutilización de Energía Térmica (SRET) que utilizan 70,000 m3/día, 4 SRET utilizaban

aguas residuales sin tratamiento y 8 SRET aguas regeneradas de sistemas secundarios o

terciarios.

La capacidad total de producción de energía es de 32,200 MJ/hr para la calefacción y de

41,900 MJ/hr para el enfriamiento. La reutilización de esta energía es principalmente para

el aire acondicionado de los edificios administrativos de las EDAR’s. Especialmente, el

133

CAPÍTULO 4

SRET de Kohraku proporciona energía para la calefacción y el enfriamiento de las zonas

aledañas al sistema.

2) La reutilización de la energía térmica para derretir la nieve en la ciudad de Sapporo

La ciudad de Sapporo enfrenta el problema de quitar la nieve de sus calles y su posterior

vertido. Este problema implica cuatro aspectos: 1) los ciudadanos de Sapporo no están

satisfechos con el actual servicio para quitar la nieve de las calles y áreas residenciales, 2)

No se cuenta con suficiente espacio para el almacenamiento de la nieve recolectada, 3) El

derretir la nieve almacenada en los jardines causa problemas de contaminación del agua, y

4) los métodos convencionales para derretir la nieve generan altos consumos de

combustibles y energía eléctrica.

La idea fundamental es, en época invernal, utilizar la energía producida en los SRET para

derretir la nieve en situ, esta nieve derretida es recolectada en el sistema de alcantarillado

de la ciudad y posteriormente el agua es depurada en las EDAR’s de la ciudad. El coste de

derretir la nieve por este método es similar a los métodos convencionales.

4.2.3.1.3 Uso del recurso.

El uso del recurso está íntimamente ligado con las necesidades a satisfacer con su utilización,

por un lado están los usos productivos (agrícola, industrial, urbano, turístico y recreativo) y por

otro los usos ambientales (abastecimiento de agua potable y ecológico).

La sustitución del agua procedente de fuentes convencionales por agua regenerada en los

usos mencionados esta dada por factores físicos, tecnológicos, económicos, sociales y

culturales. Sin embargo, los factores físicos como son la disponibilidad, la garantía en el

suministro y la calidad del agua son predominantes para que los demás factores se ajusten a

nuevos escenarios.

Actualmente, las diversas corrientes económicas trabajan en establecer el precio que el agua

tiene en los diversos sectores productivos. A pesar de los esfuerzos realizados, en la realidad

sigue existiendo una distorsión en el mercado debido a que el agua, además de ser un bien

económico tiene evidentes características socioculturales. Este grupo de impactos esta

compuesto por: a) la cantidad de agua, b) la garantía de suministro y, c) la calidad del agua.

a) La cantidad de agua

Las diferentes actividades realizadas por el ser humano requieren de una cantidad mínima de

agua, la cual esta en función de la disponibilidad espacial y temporal del recurso. Parecería

134

CAPÍTULO 4

lógico pensar que el hombre se instalará cerca de donde pueda contar con la cantidad de agua

suficiente para realizar estas actividades, sin embargo, a medida que la población aumenta y el

desarrollo económico de una región crece las demandas de agua llegan, en algunos casos, a

superar la disponibilidad del recurso. Esto provoca que se tengan que buscar nuevas fuentes

de suministro de agua de primer uso cada vez mas alejadas del lugar de la demanda, siempre

y cuando técnicamente sea factible.

Cuando técnicamente los recursos hídricos ya no son disponibles para satisfacer las demandas

comienza a existir un déficit de agua, lo cual puede llevar a una demanda excedente,

entendiendo esta como la diferencia entre la demanda total y la demanda satisfecha. Es decir,

se puede llegar a la situación de tener un grupo de usuarios que no tendrían acceso al líquido

para poder desempeñar sus actividades. Es importante puntualizar en este nivel de reflexión

que la única acción tecnológicamente viable que mantendría el desarrollo sostenible de una

cuenca, es la regeneración y reutilización de sus aguas residuales, ya que las demás

alternativas (trasvases, sobreexplotación de acuíferos y desalación) son contrarias a los

principios del desarrollo sostenible.

Las fuentes alternativas de agua son una posibilidad viable al aumento de la disponibilidad de

los recursos hídricos, a fin de cubrir la demanda excedente de una región determinada. Estas

fuentes han cobrado una gran relevancia sobre todo cuando en una región la disponibilidad de

agua ya no aumentará más debido básicamente a cuestiones climatológicas y/o de

sobreexplotación de las fuentes de suministro existentes.

Trabajos como los de Simpson y Willet (1994), Jaber, et al (1997) y Juanico y Friedler (1999),

ejemplifican situaciones donde se obtiene un aumento del recurso hídrico por la práctica de la

regeneración y reutilización de aguas residuales.

Simpson y Willet (1994), demuestran que una gestión adecuada de las aguas en una pequeña

región puede favorecer a los usuarios, la EDAR del condado de Hannover, Virginia, fue

modificada recientemente para proveer aguas regeneradas para la producción de energía, lo

que ha propiciado varias ventajas: 1) la disminución de vertidos a las aguas superficiales, 2) el

usuario industrial dispone de un agua a un coste menor y 3) se aumenta la disponibilidad de

agua potable para los usuarios domésticos.

Jaber, et al (1997), reflexionan sobre el incremento en los consumos de energía por el bombeo

de agua subterránea para lograr satisfacer el aumento de las demandas de agua en Jordania.

Argumentan que se pueden generar ahorros económicos mediante el uso de fuentes de agua

no convencionales con el fin de satisfacer el déficit de agua en Jordania. Alternativas como: la

regeneración de las aguas residuales y su posterior reutilización; la desalación del agua para

usos industriales en la generación de energía y la recolección sistemática del agua de lluvia

cuando sea factible, son acciones que permitirían disminuir la escasez de agua en este país. 135

CAPÍTULO 4

Juanico y Friedler (1999) argumentan que la mayoría de los ríos en Israel solamente conducen

agua durante el invierno. Al ser un país semiárido en donde literalmente cada gota de agua se

utiliza, las aguas residuales regeneradas son una fuente de agua factible para la recuperación

de los ríos. Una asignación de 122 Millones de m3 por año de las aguas residuales para la

recuperación de 14 ríos en Israel, puede motivar la reutilización ambiental de estas aguas

residuales, dando por resultado un aumento de los recursos de agua disponibles al país.

b) Las garantías de suministro

En casi cualquier actividad del ser humano poder contar con agua es fundamental, por ejemplo

en la agricultura, solo basta ver la diferencia que existe en la renta agraria de las producciones

en secano y en regadío. Datos del plan hidrológico nacional establecen para España que el

rendimiento medio relativo de producción entre el regadío y el secano es aproximadamente de

30 a 1. (PHN, 2000)

En una situación critica como podría ser la sequía, el uso público-urbano es el uso

predominante, esto provoca que la producción de aguas residuales existirá en todo momento.

En el peor de los casos solamente disminuirá debido a las posibles restricciones en el

suministro de agua potable.

Por tanto, al tener una generación constante de aguas residuales se puede garantizar la

producción de agua regenerada. Esta reflexión sitúa al agua regenerada como una fuente de

suministro fiable en todo momento, situación que muchas veces no presentan las fuentes

convencionales de agua.

Así pues el regenerar y reutilizar agua residual no solo es una alternativa viable para el

suministro de agua, sino que también es una fuente que garantiza el recurso hídrico en todo

momento.

La importancia de garantizar el suministro de agua se ve reflejado en el trabajo de Ward y

Michelsen (2002), ellos realizan un análisis a las instituciones del agua, particularmente en

aquellas zonas de baja disponibilidad. Establecen que la información sobre el valor económico

del agua permite a los tomadores de decisión, la conservación, la asignación y el uso eficiente

del agua en situaciones de escasez.

Estos autores evalúan la variación del precio del agua al modificar la disponibilidad, dejando de

manifiesto que sin una garantía en el suministro el precio del agua se eleva. Analizan estas

políticas en un caso de estudio para la reciente sequía de la cuenca del Río Grande en la zona

fronteriza México-EUA. 136

CAPÍTULO 4

c) La calidad del agua

El disponer de agua en cualquier momento no es garantía para satisfacer una demanda. Se

requiere, además, que ésta sea de la calidad adecuada para cubrir las exigencias solicitadas.

Tradicionalmente se ha preferido la búsqueda de fuentes de suministro que presenten una

excelente calidad de agua, sin embargo, no todos los usos requieren de la misma calidad de

agua, es decir, no se requiere la misma calidad de agua para la limpieza de calles o

contenedores, que para el riego agrícola, la industria o el consumo humano. Esto hace que se

planteen una serie de criterios dependiendo del uso al que se destine el agua.

La regeneración y reutilización del agua residual, permite contar con agua de calidad, que en

algunos casos, puede ser superior a la existente en las fuentes convencionales.

Una práctica que permite mejorar la calidad del recurso hídrico es la dilución, es decir, el

mezclar agua regenerada con agua procedente de una fuente convencional de menor calidad,

con el fin de obtener una calidad de agua intermedia que permita al volumen de líquido total ser

utilizada para alguna actividad previamente determinada.

Los trabajos de Marecos et al (1996), Asano et al (1998), Lazarova et al (2001) y Kamizoulis

(2003) presentan discusiones sobre los criterios de calidad del agua aplicable al agua

regenerada. Particularmente los trabajos de Lazarova y Kamizoulis buscan establecer unos

criterios mínimos, en el ámbito europeo y particularmente mediterráneo, que regulen el uso de

aguas regeneradas.

4.2.3.1.4 Salud pública.

Este grupo de impactos es el que da origen a los sistemas de regeneración de las aguas

residuales como una respuesta a la prevención y control de la contaminación, y cuya finalidad

es la de evitar enfermedades de origen hídrico y disminuir los riesgos de epidemias.

Para los responsables de implementar programas de reutilización de aguas regeneradas, es

perfectamente válida la preocupación que existe por la presencia en las aguas residuales de

los contaminantes químicos o microbiológicos que repercuten negativamente en la salud, y que

por lo tanto implican un riesgo para la reutilización de estas aguas.

Para poder regenerar adecuadamente el agua residual y alcanzar la calidad requerida para

determinado tipo de reutilización, es necesario conocer cuáles son los principales

contaminantes presentes en el agua residual, tanto de tipo químico como biológico, entender el

significado de su presencia y cómo realizar el adecuado tratamiento para lograr la eliminación

137

CAPÍTULO 4

de los contaminantes en cuestión con el fin de alcanzar la calidad deseada para el uso

específico.

La presencia de compuestos químicos tóxicos y de microorganismos patógenos en el agua

residual crean el riesgo potencial adverso para la salud de los individuos que estén en contacto

con ella.

La transmisión de las enfermedades puede ser por contacto directo con el agua, por inhalación

o por ingestión de los contaminantes en cuestión. Las medidas de control incluyen la

eliminación o disminución en la concentración de estos constituyentes en el agua regenerada,

además de realizar prácticas adecuadas que limiten o prevengan el contacto directo o indirecto

con el agua a reutilizar. Los riesgos por la reutilización de agua residual o agua regenerada se

clasificarán como riesgos biológicos y riesgos químicos.

a) Riesgos biológicos

Los principales agentes infecciosos que pueden estar presentes en el agua residual se pueden

clasificar en tres tipos principales de acuerdo con el agente infeccioso: 1) parásitos

(protozoarios y helmintos) 2) bacterias, y 3) virus. El anexo 4.A presenta los principales agentes

infecciosos que se encuentran en las aguas residuales sin tratar.

Los virus patógenos, bacterias, protozoarios y helmintos se escapan del cuerpo de personas

infectadas en sus excretas y pueden pasar a otras por medio de la boca (es decir, cuando se

ingieren alimentos o bebidas contaminadas) o de la piel (como en el caso de los anquilostomas

y esquistosomas). Las excretas en las aguas residuales contienen generalmente elevadas

concentraciones de agentes patógenos excretados, sobre todo en los países donde

predominan las enfermedades diarreicas y los parásitos intestinales. Muchas de esas

infecciones de importancia para la salud pública se transmiten de varias formas. Las

características de los agentes causales también varían y son de gran importancia para

determinar en qué circunstancias se puede fomentar o controlar una infección con las prácticas

del aprovechamiento de aguas residuales.

Las pruebas existentes indican que casi todos los agentes patógenos excretados sobreviven en

el suelo y en los estanques el tiempo suficiente para representar un peligro para los agricultores

y piscicultores, así como para quienes manejan y consumen pescado y macrófitos acuáticos.

Los agentes Patógenos sobreviven en las superficies de los cultivos por periodos más cortos

que en el suelo, ya que en ese medio los microorganismos están menos protegidos contra los

efectos nocivos de la luz solar y la desecación. Sin embargo, los periodos de supervivencia

pueden ser suficientemente prolongados en algunos casos para poner en peligro la salud de

138

CAPÍTULO 4

las personas que manejan y consumen los cultivos, sobre todo cuando esos periodos son más

largos que los ciclos de crecimiento del cultivo, como sucede a menudo con las verduras.

Existe una extensa información sobre las enfermedades de origen hídrico, así como casos

documentados de epidemias relacionadas con la contaminación microbiológica de aguas

residuales, la Organización Mundial de la Salud (OMS, 2003) contempla dentro de sus

acciones la vigilancia y control de la reutilización de las aguas residuales. Casos como los del

río Ganga en la India, el río Huangpu en Shangai, China, regiones de Filipinas, Nigeria, Brasil,

el Valle del Mezquital en México, considerada la zona de riego con aguas residuales más

grande de Latinoamérica, la región de Moscú en Rusia, Jordania o Yemen, han sido

ampliamente estudiados y documentados (OMS, 1997 y 2000).

A pesar de relacionarse a las enfermedades de origen hídrico con los países en vías de

desarrollo, existen evidencias de que en países desarrollados surgen brotes epidémicos de

enfermedades gastrointestinales erradicadas, como el sucedido en la comunidad de Walkerton,

en Canadá a finales de mayo de 2000. Esta comunidad se vio afectada por una epidemia

relacionada con el suministro de agua. Se recomendó a los ciudadanos que hirvieran el agua

destinada al consumo desde el 21 de mayo hasta el 5 de diciembre de 2000. El número total

estimado de casos de gastroenteritis relacionados con la epidemia ascendió a más de 2,300

personas en una comunidad de 5,000 (Lewin et al, 2002).

Un grupo de riesgo potencialmente alto son los trabajadores de los SRRAR. Las bacterias, los

virus y otros microorganismos causantes de enfermedades se encuentran frecuentemente

presentes en aerosoles y brisas alrededor de algunas unidades del SRRAR. Principalmente en

aquellos procesos donde existe turbulencia, como el mezclado o aireación, estaciones de

bombeo y el área de vertido del efluente. De igual forma, los trabajadores involucrados en la

disposición final de los fangos y responsables del compostaje, corren el riesgo de infectarse a

través de la ingesta, inhalación o contacto directo con los polvos producidos y que siguen

conteniendo algún residuo infeccioso.

Trabajos recientes como los de Devaux et al (2001) y Chu et al (2003) dejan de manifiesto la

preocupación por la vigilancia y control de los contaminantes biológicos presentes en el agua

regenerada.

b) Riesgos químicos

Es generalmente aceptado que los compuestos químicos presentes en las aguas residuales

son preocupantes para la salud pública. Cuando se reutilizan las aguas regeneradas existe la

posibilidad de que estos compuestos entren en contacto con el ser humano, particularmente en

los usos: potable (directo o indirecto), ambiental, acuícola y agrícola. 139

CAPÍTULO 4

La concentración de compuestos inorgánicos presentes en el agua regenerada depende de la

fuente de donde provenga el agua residual y del grado de tratamiento. Un agua residual

municipal tiene aproximadamente 300 mg/l de sólidos inorgánicos disueltos. Sin embargo, el

rango es de 150 a 500 mg/l. La presencia de sólidos disueltos totales, nitrógeno, fósforo,

metales pesados y otros compuestos inorgánicos puede afectar la aceptabilidad del agua

regenerada para diferentes tipos de reutilización.

Los principales compuestos orgánicos presentes en las aguas residuales incluyen a los ácidos

húmicos, materia fecal, desechos de cocina, detergentes, grasas, aceites y otras sustancias

que se incorporan a las aguas residuales de diferentes procedencias. Los desechos

industriales y municipales pueden aportar cantidades significativas de compuestos orgánicos

sintéticos. La necesidad existente de eliminar los compuestos orgánicos está directamente

relacionada con el uso final al que se destine el agua regenerada.

Los parámetros clásicos para determinar la concentración de materia orgánica como la

Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5), la Demanda Química de Oxígeno (DQO) o el

Carbono Orgánico Total (COT) son comúnmente utilizados como indicadores de la eficiencia de

tratamiento y de la calidad del agua para muchos usos no potables del agua regenerada, pero

tienen una mínima importancia con la evaluación de la toxicidad y efectos en la salud.

Actualmente el desarrollo tecnológico para la identificación y cuantificación de los diversos

compuestos orgánicos e inorgánicos en el agua es posible realizarla utilizando técnicas

instrumentales muy sofisticadas como la cromatografía de gases y la espectroscopia de masas.

Estas técnicas instrumentales están obligando a cambio en los criterios de calidad del agua

para aquellos usos relacionados con la salud pública a medida que se identifican y cuantifican

contaminantes que antes no se detectaban.

Por ejemplo, la Agencia de Protección al Ambiente de los EE.UU. ha revisado sus criterios

nacionales para la calidad del agua, estableciendo 83 criterios químicos cuya finalidad es la

protección de la salud humana. Estos criterios de la calidad del agua para la protección de la

salud humana se recalcularon bajo una nueva metodología. Esta metodología integra varios

factores entre los que se destacan: 1) las contribuciones naturales de la fuente de agua, 2)

cualquier nuevo factor potencialmente cancerígeno, 3) factores de bioacumulación y 4) factores

de bioconcentración. Estos nuevos criterios son más rigurosos que los que se aplicaban

anteriormente (EPA, 2002).

Olivieri et al (1996) publicaron los resultados de un estudio realizado en el sistema piloto de

regeneración y reutilización de la ciudad de San Diego, California. Este SRRAR esta diseñado

para lograr producir una agua regenerada apta para el consumo humano. El objetivo primordial 140

CAPÍTULO 4

del estudio era investigar si el SRRAR avanzado reduce de manera confiable los

contaminantes químicos hasta niveles que no generan riesgos a la salud pública. Los

resultados de la investigación indicaron que el SRRAR estudiado puede producir un agua

regenerada confiable, con una calidad igual o mejor que la procedente de las fuentes

convencionales de suministro.

4.2.3.1.5 Medio ambiente.

El cambio del paradigma en los usos del agua reconoce la existencia del uso ecológico. Según

estos nuevos principios, este uso debe ser incluido dentro de la gestión integral de los recursos

hídricos. Los impactos identificados afectan a: a) el agua superficial, b) el agua subterránea, c)

la contaminación de las masas de agua y, d) el hábitat de humedales y ríos.

a) El agua superficial.

La falta de un flujo adecuado de agua, resultado del desvió del recurso para usos agrícolas,

urbanos e industriales puede causar el deterioro de la calidad del agua y el buen estado del

ecosistema. Los diferentes usuarios del agua pueden suplir sus demandas mediante el uso de

agua regenerada posibilitando la liberación de volúmenes para el medio ambiente, permitiendo

mantener los flujos vitales para los ecosistemas. Para los ríos que tienen problemas por la

perdida de caudal debido al desvío de agua, el agua regenerada puede ser una solución

interesante que permita aumentar los caudales circulantes, logrando de esta manera preservar

y mantener el hábitat acuático.

A pesar del interés en reutilizar agua, en algunas ocasiones la acción de regenerar y reutilizar

pueden provocar el efecto contrario. Es decir, el agua depurada que se envia normalmente a

un cauce receptor, al ser regenerada y reutilizada en otro uso, provoca un déficit hídrico que

afecta al ecosistema inicial.

Algunos trabajos recientes como los de López et al, (1998); Lazarova et al, (2001); Yanbo,

(2001) y Lewin et al, (2002); reflexionan sobre el aumento de los caudales ecológicos en los

ríos mediante la reutilización de aguas regeneradas.

López (1998) describe el plan para la reutilización integral de las aguas residuales de la ciudad

de Vitoria-Gasteiz. Con este plan se persigue la reutilización de 20 Hm3 de aguas regeneradas

anualmente. De estos 12 Hm3 de aguas regeneradas son destinadas para los caudales

ecológicos en los ríos que cruzan la ciudad. Esta reutilización alternativa de caudales, permitirá

a Vitoria-Gasteiz resolver sus problemas de abastecimiento de agua pues con estas acciones

ha duplicado su disponibilidad.

141

CAPÍTULO 4

Lazarova et al, (2001) presenta un ejemplo de la reutilización del agua regenerada para el

mantenimiento del caudal del río Chelmer en el Reino Unido. Las fuentes locales (los ríos

Chelmer, Blackwater y Stour) y las importaciones de otros condados, son los recursos

utilizados para satisfacer los 410,000 m3/día de agua que el condado de Essex demanda para

abastecer a 1.7 millones de habitantes. Se estima que para el año 2025 la demanda será de

480,000 m3/año aproximadamente. Para cubrir la demanda a corto plazo, Essex and Suffolk

Water (ESW), con el visto bueno de las Autoridades, desvía 30,000 m3/día de aguas

regeneradas del SRRAR de Chelmsford al río Chelmer, que abastece al embalse de

Hanningfield, de donde se extrae agua potable.

Yanbo (2001) presenta el caso de la reutilización en usos público-urbanos no potables de las

aguas regeneradas de la ciudad de Tianjin, China. De los seis sistemas de reutilización que

han sido puestos en explotación, uno de ellos esta destinado al mantenimiento del caudal

ecológico del río del Weijinhe.

Lewin y sus colaboradores (2002) exponen el caso de la ciudad de Harare en Zimbabwe, esta

ciudad regenera 90,000 m3/día de aguas residuales para mantener los caudales ecológicos.

Las aguas regeneradas que se vierten en el río, llegan a los embalses antes de la extracción

para someterlas nuevamente al tratamiento de potabilización, de tal forma que se realiza una

reutilización indirecta en usos potables.

b) El agua subterránea.

El intercambio de aguas regeneradas por aguas subterráneas puede disminuir y evitar la

sobreexplotación de acuíferos, mediante una buena gestión hidráulica, pueden aumentarse los

niveles freáticos ya sea por el intercambio antes mencionado, o bien por la inyección directa o

indirecta de agua regenerada a los acuíferos.

Uno de los ejemplos más representativos es la recarga de acuíferos en la región del Dan,

Israel. Este SRRAR regenera 330,000 m3/día de aguas residuales que posteriormente son

infiltrados en cuatro zonas para recargar capas freáticas de la costa (sistema SAT, Tratamiento

Suelo-Acuífero). El agua permanece por dos meses en el acuífero; después es extraída por

bombeo y conducida por tubería hasta el desierto de Negev, 87 Km al sur de Tel Aviv, donde

destina para usos agrícolas (Idelovitch et al 2003; Friedler, 1999).

c) La contaminación de las masas de agua.

La presencia de contaminantes orgánicos sintéticos, metales y contaminantes biológicos

presentes en las aguas regeneradas actúan como factores selectivos para la biota afectada.

Especialmente, los sistemas acuáticos son muy vulnerables a cualquier cambio en la calidad 142

CAPÍTULO 4

del agua, debido a que, a diferencia de los sistemas biológicos terrestres no han generado

sistemas eficientes de inducción; esto favorece en el corto plazo, a la desaparición de

organismos sensibles, sobre todo en las fases de desarrollo crítico como los primeros estadios

de formación.

Las características fisicoquímicas de los contaminantes presentes en las aguas regeneradas

tales como solubilidad, interacción con otros componentes del agua, estructura molecular,

coeficientes de partición, etc., determinan su acceso a los sistemas biológicos. La estructura

molecular de los contaminantes determina las posibilidades de ser biodegradados y/o

bioacumularse.

Los compuestos solubles, tienen acceso al fitoplancton, primer nivel trófico afectado; el grado

de afectación dependerá del organismo considerado, de su metabolismo y del tipo y dosis del

compuesto.

Las especies químicas insolubles generalmente llegan al sedimento el cual juega un papel

relevante en la biotransformación de especies químicas inertes en especies bioquímicas

tóxicas y accesibles a otros niveles tróficos. Para que este proceso de biotransformación se

realice se requiere la presencia de microorganismos específicos y condiciones ambientales

adecuadas (temperatura, pH, potencial redox, etc.).

Las especies nectónicas debido a su composición en las tramas tróficas, se pueden considerar

sensibles a la acción de ciertos contaminantes como mercurio, plomo, clordano, DDT, toxafeno

etc., su sensibilidad depende principalmente de factores genéticos y ambientales. Los

contenidos de éstos contaminantes en las aguas regeneradas municipales son generalmente

bajos, de ahí que su acción se ejerza a largo plazo y asociada a mecanismos como

bioconcentración, biotransferencia, sinergismo y su magnificación a través de la cadena

alimenticia.

El uso de bioensayos permite establecer las concentraciones de contaminantes presentes en

aguas regeneradas y sus efectos en la Biota acuática. Sin embargo, generalmente se señalan

niveles tóxicos con base en la dosis letal media, excepcionalmente con base en dosis

subletales, por ello se requieren estudios a este nivel con especies sensibles y en diferentes

estadios de desarrollo.

En lo que respecta a ecosistemas terrestres, el suelo presenta una acción amortiguadora a los

contaminantes presentes en las aguas regeneradas, la microbiota del suelo juega un papel

relevante en cuanto a su eliminación y/o transferencia a las plantas.

143

CAPÍTULO 4

Los trabajos de Xu et al (2001), Lazarova et al (2001), la Agencia de Aguas de Reciclaje de la

Bahía Sur de San Francisco (South Bay Water Recycling, 2003) y de Barbagallo et al, (2001)

son ejemplos recientes de la aplicación de los SRRAR con el fin de evitar la contaminación de

las masas de agua.

Xu et al, (2001) expone el caso de la reutilización de las aguas regeneradas de la Isla de

Noirmoutier en Francia, no solo incrementa la disponibilidad de agua, sino que también

previene la contaminación de las zonas costeras, al lograrse “el vertido cero”. La demanda

agrícola de la zona, 350,000 m3/año, es cubierta al 100% con aguas regeneradas. De esta

manera, La evaluación técnico-económica demostró que la reutilización del agua residual en el

riego agrícola y de jardinería es la solución más atractiva y económica para solucionar la

escasez de agua y mejorar la calidad ambiental de la isla.

Lazarova et al, (2001) documenta el caso de estudio del SRRAR de la ciudad de Clermont-

Ferrant, produce 50,000 m3/día de aguas regeneradas. Estas aguas se reutilizan para la

irrigación de 700 has de maíz, remolacha y alfalfa. Esta reutilización evita el vertido de aguas

residuales a los ríos de la región de Limagne, Francia, evitando de esta manera su

eutrofización.

Las autoridades de la ciudad de San José y del condado de Santa Clara California EE.UU., con

el fin de reducir el daño ambiental por el cambio en la salinidad en los estuarios de la bahía sur

de San Francisco decidieron suspender el vertido de aguas residuales, aproximadamente

450,000 m3/día. Las aguas regeneradas del condado de Santa Clara serán reutilizadas para

cubrir las demandas de los usuarios urbanos, industriales y agrícolas (South Bay Water

Recycling, 2003).

Barbagallo et al (2001) presenta el caso de la zona costera de Emilia Romagna, Italia ahí se

ha instalado un SRRAR cuyos objetivos son la reutilización agrícola y el cuidado del medio

ambiente, este sistema produce 450,000 m3/día de agua regenerada que se destina para el

riego de 400 ha de huertos, evitando la posible eutrofización de la masa de agua por el vertido

de las aguas regeneradas con alto contenido de nutrientes.

d) El hábitat de humedales y ríos.

Los humedales aportan muchos beneficios, incluido el hábitat de flora y fauna, la mejora de la

calidad del agua, la disminución de las inundaciones y las condiciones adecuadas para el

desarrollo de la industria pesquera, estos humedales pueden ser mantenidos mediante el

vertido de agua regenerada. (PNAE, 2003).

144

CAPÍTULO 4

Por ejemplo, los altos caudales de aguas regeneradas vertidas por la EDAR de San José-Santa

Clara, en el sur de la bahía de San Francisco, amenazaban el área natural de marismas de

agua salada. Para resolver este problema se realizó un proyecto de regeneración de 140

millones de USD en 1997. El Programa de Agua Regenerada del Sur de la Bahía, con una

capacidad para proveer 80,000 m3/día de agua regenerada para uso agrícola e industrial, ha

evitado la conversión de las marismas de agua salada en una marisma de agua salobre, así

como la protección de dos especies en peligro de extinción (EPA, 1998).

Trabajos como los desarrollados por: Schwartz, et al (1994), Prime y Lothrop, (1996) y Sala et

al (2003), muestran como la reutilización del agua regenerada puede favorecer y mejorar

sustancialmente los ecosistemas acuáticos.

Schwartz y colaboradores (1994) describen la restauración de los humedales de Bayou Marcus

en el condado de Escambia, EE.UU. El SRRAR está diseñando para restaurar la deforestación

y la recuperación de los humedales mediante la reutilización del agua regenerada.

Prime y Lothrop (1996) han concluido que el SRRAR del Water Conserv II (2003) en la ciudad

de Orlando, Florida, es uno de los mayores sistemas de reutilización agrícola de los EE.UU.

Este sistema beneficia ambientalmente a la región al evitar la entrada de nutrientes a la cuenca

de Tohopekaliga. Así mismo, reduce la extracción futura de aguas subterráneas para la

irrigación agrícola.

Sala y colaboradores presentan una evaluación de la calidad del agua y la biota de los

humedales del Parque Natural del Alto Empordà, Girona, España (Sala et al, 2003). El análisis

muestra la recuperación de estos humedales gracias a la reutilización de aguas regeneradas

procedentes de la EDAR de Empuriabrava. Recientes resultados han demostrado la alta

eficiencia del SRRAR. El sistema ha sido evaluado determinando la carga contaminante del

nitrógeno a la llegada y salida del sistema, ya que este contaminante afecta sensiblemente a la

biota de los humedales. Así pues, las cargas nitrogenadas a la salida del sistema son

notablemente más bajas que a la entrada del mismo. Mientras que en el mes de febrero el

caudal de agua es muy bajo, lo que favorece la eficiencia, solamente el mes de junio (época de

transición de la primavera al verano) presenta problemas para lograr una alta nitrificación.

4.2.3.1.6 Educación.

Este grupo tiene por una parte, el considerar los cambios de conducta de los operadores de

plantas depuradoras al proveer una materia prima como es el agua regenerada. La idea parte

del hecho de que las demandas de exigencia por el cliente de agua regenerada provocaran

cambios de actitud en los trabajadores, puesto que están sujetos a una supervisión y control

145

CAPÍTULO 4

más riguroso, lo que repercute en la producción de agua de buena calidad de manera

constante.

Por otro lado, el contar con sistemas de regeneración ejemplares, así como con personal

calificado permite tener un capital educativo de primer nivel, donde se busque sensibilizar a la

ciudadanía de la importancia de estas acciones. Los impactos que componen este grupo son:

a) la educación técnica y b) la cultura del agua.

a) Educación técnica

El lograr una mayor eficiencia de las estaciones depuradoras tiene repercusiones en el ámbito

ambiental, un personal responsable y profesionalizado permite también una reducción de

costes en la explotación y mantenimiento de estas estaciones.

Debe tenerse en cuenta que el cambio de conducta de los operadores de los sistemas de

regeneración tiene algunas implicaciones económicas, como pueden ser las inversiones en

cursos de capacitación especializada.

b) Cultura del agua

Por otra parte, la infraestructura implantada para la regeneración y reutilización del agua

residual, forma un patrimonio que junto con su personal, puede ser utilizado con fines

didácticos para el cuidado del medio ambiente.

El desarrollo de planes y programas de visitas guiadas para diferentes sectores de la población,

puede contribuir en el mediano y largo plazo a un aumento de la demanda de agua

regenerada, debido a la sensibilización del público de una región determinada.

El impulso de un programa de sensibilización a la población, conlleva inversiones en personal

capacitado para el área de comunicación social y la elaboración de material didáctico, además

de gastos en difusión e implantación del programa, así como gastos de transporte.

A continuación se describen algunas de las investigaciones que han indagado sobre los

impactos de la educación en los proyectos y programas de regeneración y reutilización de

aguas residuales.

Andrade (1996) expone que la educación e información pública son cuestiones claves para

captar clientes al implantar un programa de reutilización de aguas regeneradas. La implicación

temprana de estos clientes da un plazo para disipar cualquier duda o idea mal juzgada, con el

fin de lograr la aceptación y la participación en el programa. Los autores discuten las cinco 146

CAPÍTULO 4

principales áreas de la educación pública en el ámbito de los SRRAR: 1) la definición del agua

regenerada, 2) la demostración del nivel de la calidad del agua regenerada, 3) la discusión de

las ventajas del agua regenerada, 4) la discusión de las ventajas ambientales por el uso de

agua regenerada, y 5) Las medidas de seguridad en el uso del agua regenerada.

Grebbien y Sheikh (1996), presentan el caso de un estudio aplicado en un distrito de agua de

los EE.UU., donde se analizan los esfuerzos realizados para superar la resistencia al cambio

sobre 100 clientes que sustituyeron el agua potable por agua regenerada. Estos esfuerzos

incluyeron seminarios educativos y talleres, incentivos financieros, asistencia técnica,

modificaciones técnicas del proceso, y en los casos excepcionales, el cambio de la calidad del

agua regenerada. El acuerdo definitivo para sustituir el agua potable por agua regenerada fue

la perseverancia y la minimización de las legítimas preocupaciones de los usuarios. La

estrategia final, la cual consistía en imponer los usos de agua regenerada mediante normativas

no fue necesaria.

Los responsables de los SRRAR son regularmente bien entrenados sobre el proceso del

tratamiento y las medidas de seguridad que deben seguir para el manejo del agua regenerada,

mientras que los usuarios que reutilizan el agua regenerada, como son los agricultores, a

menudo desconocen las características del agua regenerada y las prácticas de seguridad para

su manejo. Las autorizaciones o permisos para la reutilización de agua regenerada deberían

establecer lineamientos sobre los fundamentos de la reutilización de agua regenerada, así

como, las normas de uso con el fin de proteger la salud de los trabajadores, del público y del

ambiente. En algunos casos es necesario el entrenamiento para los trabajadores de la

irrigación en el uso y la gestión del agua regenerada. McHaney (1996), describe un programa

de educación para los trabajadores que tienen contacto con el agua regenerada, este programa

detalla las ventajas del agua regenerada, su fuente y tratamiento, el uso y los requisitos para

obtener el permiso de utilización, este programa tiene como finalidad promover una mejor

comprensión de las ventajas de reutilizar el agua regenerada.

Roetzel (1998) describe un SRRAR implantado en una nueva escuela de San Antonio, Texas.

Este sistema esta formado por sedimentación primaria, humedales de flujo sub-superficial y

superficiales para el tratamiento secundario y un sistema de filtros de arena para pulir el

efluente. El agua se desinfecta y almacena en unas lagunas para su posterior reutilización en el

riego de áreas verdes. El SRRAR se implanto como parte de un plan educativo que permitiera

a los estudiantes experimentar el funcionamiento de un sistema de regeneración y reutilización.

147

El distrito de agua del rancho de Irvine (IRWD, 2003) en California, proporciona el servicio de

suministro de agua y alcantarillado. Wegner-Gwidt (CCME, 2002) considera que la manera de

alcanzar la satisfacción de los clientes consumidores de agua regenerada es a través de un

programa de comunicación social y educación. Argumenta que el éxito en el proceso de

CAPÍTULO 4

comunicación social y educación se logra desarrollando una serie de actividades de educación

e información, compartiendo la toma de decisión y responsabilidades para la solución del

problema, y manteniendo la ayuda de la comunidad. Estas actividades necesitan ser apoyadas

con un programa educativo, que requiere del conocimiento del sistema educativo, así como de

mantener buenas relaciones con los medios de comunicación.

Una vez identificados los impactos del proyecto así como los agentes implicados, la siguiente

etapa del análisis consiste en identificar la relación de impactos para ubicarlos en el tiempo,

cuantificarlos y valorarlos.

4.2.3.2 Periodicidad de los impactos

Cada uno de los agentes involucrados en el proyecto recibe determinados impactos que es

preciso ubicar a lo largo de la vida útil del SRRAR. Dado que el agente busca obtener cuanto

antes un beneficio y cuánto más tarde incurrir en un coste, por esta razón es importante

considerar la fecha en que se produce cada impacto.

4.2.3.3 Cuantificación de los impactos

Algunos de estos impactos se pueden cuantificar directamente en unidades monetarias. Sin

embargo, con frecuencia será necesario traducir – aunque sea tentativamente- los aspectos

biofísicos y sociales en valores monetarios, con el fin de trabajar en unidades homogéneas que

permitan agregar la totalidad de costes e ingresos del SRRAR.

Así pues, es necesario definir las unidades que estos aspectos biofísicos y sociales tienen para

cada uno de los impactos estudiados. Estas unidades posteriormente serán la base para la

valoración económica. La tabla 4.2 presenta los diferentes impactos que han sido identificados,

así como las unidades en las que se sugiere sean cuantificados.

Todas estas unidades de cuantificación deberán ser referenciadas a un tiempo establecido en

la periodicidad de los impactos, con el fin de homogenizar los resultados se propone que todo

este referenciado anualmente. La cuantificación de cada impacto puede dividirse entre el

caudal anual de agua regenerada; de esta forma el resultado quedará expresado por metro

cúbico de agua regenerada.

4.2.3.4 Valoración de los impactos

A partir de las cantidades para cada impacto y su periodicidad, sólo falta una indicación de

valor relativo. Por una parte, tenemos la valoración directa en términos económicos a partir de

148

CAPÍTULO 4

los costes e ingresos privados, esta información refleja el valor monetario de los bienes y

servicios en los mercados actuales.

Tabla 4. 2 Unidad de la cuantificación biofísica o social de los impactos identificados (elaboración propia).

Grupo de Impacto Impacto Implicados Unidades de la Cuantificación

biofísica o social. La captación y almacenamiento de agua La potabilización de agua de abastecimiento. La conducción y transporte de agua potable. La rehabilitación y ampliación de las redes de alcantarillado. El tratamiento y/o vertido del agua residual.

Infraestructura Hidráulica

La regeneración y reutilización del agua residual.

m3 de agua

El nitrógeno kg de N aprovechable El fósforo kg de P aprovechable Los fangos kg de Fango aprovechable (a)

Acondiciona-miento y reutilización de contaminantes La energía watt producidos

La cantidad de agua. m3 de agua Las garantías de suministro. % de confiabilidad Uso del recurso La calidad del agua. kg de contaminante (b) Los riesgos Biológicos Los riesgos Físico-Químicos La salud pública Los riesgos en los SRRAR

Personas expuestas

El agua superficial. m3 de agua El agua subterránea. m de nivel freático (c) La contaminación de las masas de agua. kg de contaminante eliminado (b) Medio ambiente

El hábitat de humedales y ríos. Individuos existentes (d) Técnica. % de eficiencia (e) Educación Cultura del agua. Personas (f)

(a) La cantidad de fango aprovechable puede ser referenciada a alguno de sus constituyentes, por ejemplo: nitrógeno, fósforo, materia orgánica, etc.

(b) Siempre que la unidad de determinación analítica sea másica, de lo contrario será la unidad en la cual se realiza la determinación. Por ejemplo las bacterias presentes en el agua se miden por UFC (Unidades Formadoras de Colonias).

(c) Unidad de referencia para evaluar el incremento o disminución del recurso hídrico en un acuífero. (d) En el caso del hábitat de humedales y ríos, alternativamente pueden utilizarse para la valoración de uso de

un bien ambiental el número de personas que usa dicho bien ambiental. (e) Capacidad del personal por mantener los niveles de calidad establecidos en la producción del agua

regenerada (f) Personas que son sensibilizadas con la práctica de regenerar y reutilizar agua residual.

Así mismo, existen una serie de impactos externos, para los que no existe un mercado

explicito y en el caso de que el mercado exista, este se encuentra distorsionado. Por lo tanto,

los impactos no cuentan con una valoración apropiada. Para lograr la valoración de estos

impactos externos, existen diferentes técnicas entre las que se deberá escoger la más

adecuada a cada problema específico.

Estos métodos de valoración económica suelen partir, bien de datos o escenarios hipotéticos o,

bien de comportamientos observados en mercados relacionados. La tabla 4.3 resume estas

técnicas de valoración. Es importante dejar claro que, no es el objetivo de este trabajo el

análisis de estas técnicas.

Sin ser un objetivo de este capítulo los métodos de valoración ambiental, consideramos útil,

presentar una panorámica simplificada sobre las aplicaciones empíricas más frecuentes de

estos métodos sobre los problemas ambientales, directa o indirectamente relacionados con el

sector hidráulico. La tabla 4.4 agrupa ese tipo de aplicaciones, sin pretender ser más que una

149

CAPÍTULO 4

muestra significativa, pero no exhaustiva de algunos de los trabajos específicos de la aplicación

de estas técnicas a problemas relacionados con el uso del agua.

Tabla 4. 3 Técnicas de valoración económica (Edwards-Jones et al, 2000).

Grupo de Metodologías

Técnica de valoración Abreviatura

Cambio en la Producción o aproximación a la función de producción CP Aproximación al Coste de Oportunidad CO Aproximación Dosis-Respuesta DR Gastos de Defensa o prevención GD Coste de Reemplazo o restauración CR Proyecto Sombra PS Coste Sustituto CS

Aproximaciones al mercado convencional

Coste Eficiencia CE Precios Hedónicos PH Salario Diferencial SD Mercados

Implícitos Coste de Viaje CV Mercado Artificial MA Mercados

Construidos Valoración Contingente VC Análisis Multicriterio AM Delphi D Evaluación de Impactos Ambientales EIA No económicos

Programación Lineal PL

Tabla 4. 4 Valoraciones económicas sobre impactos relacionados con el agua (elaboración propia).

Impacto Unidad de medida Método (a) País Referencia calidad de la agua subterránea Coronas suecas / kg N CR Suecia Gren, 1995

Mantenimiento de humedales Dólares canadienses / actividad lúdica (caza o pesca)

PM Canadá McNaughton, 1995

Asignación de agua USD / acre USD / visitante USD / vivienda

PM EE.UU. Piper, 1997

Sequía USD / acre-pie CP EE.UU. Booker, 1995 Contaminación por la práctica agrícola USD / acre (b) PR EE.UU. Cooper, 1997

Calidad del agua de baño en playa Aumento en el consumo por mejoría en la calidad del agua de la playa

PR UK Hanley, et al, 2001

Caudal ecológico USD / familia-año VC EE.UU. Berrens, et al, 2000 Garantía en el suministro de agua USD / mes (b) VC EE.UU. Griffin y Mjelde, 2000 Contaminación de aguas superficiales USD / familia-mes (b) VC EE.UU. Loomis, et al, 2000 Contaminación de aguas subterráneas USD / familia (b) VC EE.UU. Poe y Bishop, 1999 Uso recreativo de agua superficial Libras / familia - año VC UK Bateman et al, 2001 Calidad del agua costera Libras / usuario (b) VC UK Georgiou, et al, 2000 Contaminación de aguas superficiales USD / propiedad (b) PH EE.UU. Boyle, et al, 1999 Valor del agua en la agricultura USD / acre-pie PH EE.UU. Faux, y Perry, 1999

Calidad microbiológica del agua costera USD/carga microbiológica PH EE.UU. Leggett et al, 2000

Calidad estética del agua superficial USD / metro PH EE.UU. Poor, et al, 2001 Calidad fisicoquímica del agua costera Yen Japonés / usuario (b) CV Japón Kawabe y Oka, 1996 Usos del agua superficial USD / acre-pie CV EE.UU. Ward, et al, 1996 Uso recreativo del agua Dólar canadiense / ha CV Canadá Boxall, et al, 1996 Contaminación y uso recreativo del agua

Peso filipino / familia - mes (b) CV Filipinas Choe, et al, 1996

Uso recreativo del agua USD / viaje (b) CV EE.UU. Kaoru et al, 1995 Uso recreativo del agua USD / viaje (b) CV EE.UU. Parsons, et al, 2000 Uso recreativo del agua USD / viaje (b) CV EE.UU. Train, 1998 Contaminación y uso del agua y suelo Francos Suizos MM Suiza Goetz y Xabadía, 2000 Contaminación del agua en agricultura Libras PM UK Pretty et al, 2000 Contaminación y uso recreativo del agua en humedales USD / ha-año CV, CR Canadá Turner et al, 2003

(a) CR.- Coste de Reemplazo, PM.- Precio de mercado, CP.- Cambio en la productividad, PR.- Preferencias Reveladas, VC.- Valoración Contingente, PH.- Precios Hedónicos, CV.- Coste de Viaje, DR.- Dosis-Respuesta, MM.- Meta-Modelo.

(b) Expresado como la disponibilidad a pagar

150

CAPÍTULO 4

4.2.4 Identificación de los agentes implicados

Una vez que se han identificado los impactos del sistema se estará en la posibilidad de

reconocer los agentes involucrados. De manera general, dentro del contexto de los SRRAR

existen principalmente dos tipos de agentes: 1) Instituciones del agua o entidades

gubernamentales y 2) Usuarios del agua.

Es importante en este punto que además de identificar a los agentes, se defina que agente en

concreto es con respecto al que se realiza la evaluación, pues de ello dependerá el tratamiento

que se le dé a la información y los impactos que serán tomados en cuenta.

4.2.5 Estudio de las necesidades y posibilidades financieras

De poco sirve el SRRAR más rentable que pueda imaginarse si no se puede financiar. Por lo

cual es necesario considerar los costes financieros que implica la implantación y ejecución del

proyecto, de lo contrario un excelente SRRAR desde el punto de vista técnico, sin tener en

cuenta su financiación, sea inviable económicamente al incorporar los costes financieros.

Determinar las fuentes y condiciones de financiamiento es un punto importante que deberá

tomarse en cuenta antes de la agregación de los costes, así mismo las condiciones de

financiamiento deben contemplarse como variables dentro del análisis de sensibilidad.

4.2.6 Agregación de costes e ingresos

En esta etapa, la agregación de los costes e ingresos nos permitirá llegar a una decisión sobre

invertir o no en el SRRAR. Es importante tener claro en todo momento, que los costes e

ingresos varían a lo largo de la vida útil del proyecto razón por la cual deberán ser

homogenizados para poder ser comparables. En la metodología aquí expuesta se propone

expresar los costes e ingresos de tal manera que los resultados obtenidos sean en Unidades

Monetarias por Unidad de Volumen (U.M./m3). Entendiendo que el ingreso es cualquier

ganancia en utilidad (bienestar) y el coste es cualquier pérdida de la utilidad del proyecto.

• Beneficio Total.

El objetivo central del análisis económico del SRRAR es la maximización del beneficio total.

Esta maximización se obtiene de los beneficios privados, los beneficios de las externalidades y

el coste de oportunidad, de tal forma que la función objetivo a maximizar es:

COBBBMAX EpT −+= (2)

151

CAPÍTULO 4

De donde:

BT = Beneficio Total (Ingresos totales – Costes totales)

BP = Beneficio Privado (Ingresos privados – Costes privados)

BE = Beneficio de las Externalidades (Ingresos externalidades – Costes externalidades)

CO = Coste de Oportunidad

• Beneficio Privado.

El beneficio privado se obtiene de restar los costos privados (CP) al Ingreso Privado (IP). Este

ingreso es resultado a su vez del producto entre Precio de Venta del Agua Regenerada y el

Volumen de Agua Regenerada. Por otro lado, los Costes Privados están formados por la suma

de los Costes de Inversión, conjunto de asignaciones que es necesario realizar para conformar

la infraestructura física SRRAR (CI), los Costes de Explotación y Mantenimiento, que son

aquellos costes producto del funcionamiento del SRRAR, siendo los más importantes la mano

de obra, la energía, los reactivos químicos y los materiales fungibles (CEM), los Costes

Financieros (CFin) e Impuestos (I). Estos costes consideran tanto los costes de producción,

como los que se generan por poner el producto (agua regenerada) en el punto de uso

(reutilización).

Ahora bien, el problema al que nos enfrentamos con frecuencia es que no existe propiamente

un mercado para el agua regenerada y, por tanto, no se dispone de un precio, o en el mejor de

los casos, cuando se conoce un precio del agua, este se encuentra distorsionado y en la

mayoría de las ocasiones no se consigue la recuperación de los costes.

Por esto, una alternativa para resolver este problema es determinar el coste por metro cúbico,

el cual lo consideramos igual al Precio Mínimo de Venta (PMV) que garantice la recuperación

de los costes.

El PMV se define como el precio mínimo al cual el agente debe vender el agua regenerada para

garantizar la recuperación de los costes y el beneficio esperado, de tal forma que la inversión

realizada sea rentable bajo el criterio del Valor Actual Neto (VAN). En un proceso de

optimización y cuando el mercado presenta condiciones de competencia perfecta, se puede

considerar a este coste por metro cúbico como una aproximación del Coste Marginal (CMg).

Para obtener el PMV hemos decidido recurrir a la técnica económica del Valor Actual Neto

(VAN). Acorde con Tietenberg (1992) la eficiencia se alcanza cuando el ingreso marginal iguala

al coste marginal, lo que es equivalente a decir que el beneficio neto es igual a cero. Bajo este

criterio buscamos determinar aquel PMV que satisfaga la condición de un VAN igual a cero. La

figura 4.5 detalla el algoritmo utilizado para la determinación de PMV.

152

CAPÍTULO 4

Una vez que se ha caracterizado el agua residual y que se ha establecido el nivel de calidad

del agua regenerada que se desea obtener (objetivo de calidad), se abre un abanico de

posibilidades tecnológicas para lograr transformar el agua residual en agua regenerada.

El problema al que se enfrenta el tomador de decisiones es a la selección de la tecnología más

idónea. Así, cuando un mismo objetivo de calidad del agua se alcanza con dos o más

alternativas tecnológicas, la decisión racional para la selección será por la alternativa menos

costosa monetariamente.

Como un primer paso para seleccionar la tecnología más adecuada, que permita reducir

significativamente el universo de alternativas a evaluar, se propone utilizar el análisis coste-

eficiencia (Hartwick, 1998, OCDE, 2002). Este método valora monetariamente los costes

privados del SRRAR y los compara entre ellos, siempre y cuando tengan el mismo nivel de

eficiencia. Dejando al responsable de la toma de decisión el optar por un determinado nivel de

efectividad. El criterio de selección estará dado por aquel SRRAR que presente el coste más

bajo para una predeterminada exigencia de calidad del agua a reutilizar.

Figura. 4. 5 Algoritmo para la determinación del Coste por Metro Cúbico. (elaboración propia)

153

De tal forma, una vez establecido un criterio de calidad del agua para reutilizar, la tecnología

seleccionada será la que presente el menor coste por metro cúbico (Coste/m3), de acuerdo con

la siguiente expresión:

CAPÍTULO 4

}{ 332

31...1

3 /,,/,// mCostemCostemCosteMinmCoste TTti K=

=

Siendo { Coste1/m3, Coste2/m3, ..., CosteT/m3 } el conjunto “t” de tecnologías con un mismo nivel

de efectividad. La manera de determinar este coste por metro cúbico es el descrito en el

algoritmo de la figura 4.5.

Es importante dejar claro que, la técnica de coste-eficiencia ha sido elegida debido a que el

objetivo es cuantificable, con la ayuda de un indicador de eficiencia expresado en unidades de

calidad del agua. Del análisis coste-eficiencia se obtiene un coste por unidad de volumen, sin

embargo, esta técnica económica no da respuesta a la pregunta de saber si este resultado

justifica el coste, esto solo se puede responder mediante la determinación del Beneficio Total

(BT). De tal forma que el Beneficio Privado estará dado por:

[ ]∑=

+++−=n

nnnnnnnP IMPCFinCEMCIPVVARB

0)()*( (3)

De donde:

BP = Beneficio Privado

VAR = Volumen anual de Agua Regenerada

PV = Precio de Venta del Agua Regenerada

CI = Costes de Inversión

CEM = Costes de Explotación y Mantenimiento

CFin = Costes Financieros

IMP = Impuestos

n = Año

Los impuestos aquí considerados, se refieren al pago del gravamen fiscal según la base

impositiva correspondiente a una empresa privada que proporciona el servicio de regenerar

agua residual y/o distribuir agua regenerada.

Para el cálculo de los impuestos es necesario considerar la amortización o depreciación del

capital invertido. Es importante tener presente que, estas amortizaciones sólo son útiles para

determinar el beneficio a efectos fiscales y prever los pagos impositivos que correspondan y en

consecuencia, para conocer la rentabilidad privada que obtendrá un agente individual

determinado (Pasqual, 1999).

Siempre que se obtenga un Beneficio Privado (BP) mayor de cero será garantía de que el

SRRAR es operativo económica y financieramente desde el punto de vista privado.

154

CAPÍTULO 4

• Beneficio de Externalidades.

Además del beneficio privado, esta metodología considera incorporar las externalidades tanto

positivas como negativas, en concordancia con las nuevas tendencias para el análisis

económico en el sector hidráulico (Renzetti, 2003, Louis y Siriwadana, 2001).

Estas externalidades se obtienen a partir de los impactos positivos y/o negativos que se

generan con la implantación y explotación del SRRAR. Estos impactos han sido descritos

detalladamente en el apartado 4.2.3, mismos que deberán ser ubicados a lo largo de la vida útil

del proyecto, cuantificados y valorados en unidades monetarias.

De manera que el Beneficio de las Externalidades (BE) estaría dado por:

∑=

−=n

nnnE ENEPB

0)(

tal que Para j = 1 .... J impactos (4) ∑∑==

==J

jj

J

jj enENepEP

11)(;)(

y de donde:

BE= Beneficio de las Externalidades

EP = Externalidades Positivas del impacto epj

EN = Externalidades Negativas del impacto enj

n = Año

Las Externalidades Positivas (EP) están dadas por la sumatoria de todos las ventajas. Estos

impactos externos positivos deberán ser identificados, cuantificados y valorados

económicamente en términos monetarios.

Las Externalidades Negativas (EN) son aquellos impactos negativos del proyecto expresados

en unidades monetarias, en el caso de las EN su valor serán mayor o igual al Coste Ambiental

(CA) de la tecnología seleccionada. Esto es,

iCAEN ≥

155

CAPÍTULO 4

Consideramos como Coste Ambiental de la tecnología seleccionada (CAi), aquellos impactos

negativos producto de la implantación del SRRAR. De manera genérica los CA para los SRRAR

están dados por:

1. El nulo o inadecuado tratamiento y disposición de los fangos.

2. La afectación ambiental de la zona por la implantación y explotación del SRRAR, como es

la contaminación por olor y ruido. Esta afectación ambiental puede verse reflejada en la

disminución del valor de la propiedad de los terrenos cercanos a las instalaciones de

regeneración.

3. Los riesgos de salud pública por el contacto con el agua regenerada o algún subproducto.

4. Los riesgos de salud de los trabajadores de los SRRAR por el contacto con el agua

regenerada o algún subproducto.

5. La afectación a terceros por la disminución de caudales aguas abajo del vertido a causa de

la eliminación o reconducción del vertido.

6. La utilización de tecnologías con un alto consumo energético.

Los beneficios por las externalidades (BE), al igual que los beneficios privados (BP), pueden

presentarse de manera irregular a lo largo de la vida útil del proyecto, por esta razón deberán

ser anualizados constantemente a lo largo del tiempo que dure el proyecto, de tal forma que el

Beneficio de las Externalidades sea expresado en U.M./m3 de agua reutilizada, con el fin de

hacerlo equiparable al Beneficio Privado.

• Coste de Oportunidad.

El concepto económico más fundamental del coste de oportunidad es el valor de un bien

cuando se renuncia a su uso alternativo (Pearce, 1983). El coste de oportunidad solamente

puede presentarse en un mundo donde los recursos disponibles son limitados de modo que no

todos pueden quedar satisfechos. Si los recursos fueran ilimitados todos podrían satisfacer su

necesidad y el coste de oportunidad sería cero. Aunque la terminología varía, es útil hablar de

coste de oportunidad “privado” en los casos donde se renuncia a las ventajas privadas de una

acción; y coste de oportunidad “social” cuando la gama de ventajas a las que se renuncia es

mucho más amplia.

Así pues, el Coste de Oportunidad (CO) para los SRRAR puede obtenerse a partir de dos

condiciones principalmente:

1. Cuando existan varias alternativa para la reutilización del agua regenerada, el coste de

oportunidad estará dado por aquel uso que proporcione el mayor rendimiento

económico, siempre y cuando estos rendimientos sean más altos que los de un

instrumento financiero. 156

CAPÍTULO 4

2. Cuando no se cuente con usos alternativos para la reutilización del agua producida, el

coste de oportunidad estará dado por el rendimiento que proporcione algún instrumento

financiero al invertir los costes de inversión, explotación y mantenimiento en este.

En particular, es importante destacar la necesidad del análisis en el coste de oportunidad del

terreno destinado a la implantación del SRRAR, ya que tradicionalmente los terrenos

seleccionados para la construcción de una estación de regeneración son considerados a coste

cero, pues normalmente son terrenos cedidos por los gobiernos municipales, sin embargo,

estas superficies en algunas ocasiones pueden tener usos alternativos que presenten una

mayor rentabilidad.

Una vez determinados los beneficios privados, los beneficios de las externalidades y el coste

de oportunidad, estos deberán ser conjuntados para determinar el beneficio total del proyecto,

dando como resultado si el proyecto es viable económica y ambientalmente.

Substituyendo las ecuaciones 3, 5 y el CO en la ecuación 2 se obtiene la función objetivo final

del SRRAR a optimizar:

[ ]∑=

−−++++−=n

nnnnnnnnnnT COENEPIMPCFinCEMCIPVVARBMAX

0)()()*( (1)

Es significativo destacar, que la exactitud del resultado es cuestionable en la realidad debido a

que algunas de las variables pueden ser valores aproximados. De aquí, que la mejora para

evaluar los impactos relacionados con la regeneración y reutilización de las aguas residuales

se produce no solamente mediante avances metodológicos, sino también en la cantidad y

calidad de los datos utilizados. Esta mejora en la información es la que permitirá una toma de

decisión mejor fundamentada. Para reforzar la validez de la investigación esta metodología

considera el análisis de sensibilidad como un instrumento que disminuya el riesgo en la

decisión.

A manera de resumen, la tabla 4.5 recoge toda la información que deberá ser registrada para

determinar los costes e ingresos que están relacionados con el SRRAR. Esta tabla permitirá

visualizar de manera sistemática y sintética la información existente, de tal forma que se pueda

acceder hasta la obtención del valor en unidades monetarias de todos los impactos

relacionados con el SRRAR. Es importante dejar claro que esta tabla tiene un carácter

meramente didáctico, ya que cada SRRAR a ser analizado presentará particularidades que

matizarán su aplicación.

4.2.7 Análisis de sensibilidad

157

CAPÍTULO 4

Finalmente es necesario evaluar la robustez que el proyecto tiene ante los posibles cambios en

las variables económicas más importantes. El análisis de sensibilidad tiene como objetivo el

observar como se modifica el resultado al variar marginalmente y por separado, el valor de

cada uno de los parámetros que intervienen en el cálculo. Las posibles variables para realizar

un análisis de sensibilidad son: 1) la tasa de descuento, 2) las condiciones del financiamiento,

3) el coste de oportunidad, 4) los costes de energía y reactivos y 5) el precio del agua

regenerada, entre otras.

Tabla 4. 5 Resumen para el análisis técnico-económico de los impactos del SRRAR (elaboración propia).

Técnica de Valoración Monetaria

(U.M./m3) (d) (e) Grupo de Impacto Impacto Implicados Identificación

(a) Periodicidad

(b)

Unidades de la Cuantificación

(c) Negativo (Costes)

Positivo (Ingresos)

La captación y almacenamiento de agua La potabilización de agua de abastecimiento. La conducción y transporte de agua potable. La rehabilitación y ampliación de las redes de alcantarillado. El tratamiento y/o vertido del agua residual.

Infraestructura Hidráulica

La regeneración y reutilización del agua residual.

apartado 4.2.3.1.1

Inversión Inicial y

durante la vida útil de proyecto

m3 de agua PM, CE, CO

El nitrógeno kg de N aprovechable

El fósforo kg de P aprovechable

Los fangos kg de Fango aprovechable

Acondiciona-miento y reutilización de contaminantes

La energía

apartado 4.2.3.1.2

Durante la vida útil de proyecto

watt producidos

CS

La cantidad de agua. m3 de agua CP, PH, CV

Las garantías de suministro. % de confiabilidad VC Uso del

recurso La calidad del agua.

apartado 4.2.3.1.3

Durante la vida útil de proyecto kg de

contaminante

CO

VC, CV, GD, PS

Los riesgos Biológicos DR Los riesgos Físico-Químicos DR La salud

pública Los riesgos en los SRRAR

apartado 4.2.3.1.4

Durante la vida útil de proyecto

Personas expuestas

DR El agua superficial. m3 de agua VC, CV,

PH El agua subterránea. m de nivel

freático CS

La contaminación de las masas de agua.

kg de contaminante eliminado

CR, VC, CV, PH

Medio ambiente

El hábitat de humedales y ríos.

apartado 4.2.3.1.5

Durante la vida útil de proyecto

Individuos existentes CV

Técnica. % de eficiencia DR, CP Educación Cultura del agua.

apartado 4.2.3.1.6

Durante la vida útil de proyecto Personas

TOTAL Σ Costes Σ Ingresos (a) apartado 4.2.3.1 (b) apartado 4.2.3.2 (c) apartado 4.2.3.3 (d) apartado 4.2.3.4 (e) PM.- Precio de mercado, CP.- Cambio en la productividad, CO.- Coste de Oportunidad, DR.- Dosis-Respuesta,

GD.- Gastos de defensa o prevención, CR.- Coste de Reemplazo, PS.- Proyecto Sombra, CS.- Coste Sustituto, CE.- Coste Eficiencia, PH.- Precios Hedónicos, CV.- Coste de Viaje, VC.- Valoración Contingente.

158

CAPÍTULO 4

Una vez que las variables han sido modificadas y el Beneficio Total (BT) se mantiene positivo,

podemos concluir que el proyecto evaluado goza de confianza para su implantación y

explotación, pues todo parece indicar que a pesar de posibles escenarios pesimistas el

proyecto continúa siendo rentable.

4.3 Conclusiones

Tradicionalmente el análisis económico-financiero de los SRRAR centraba su atención en los

costes y beneficios privados del sistema, la metodología aquí desarrollada además de

considerar estos impactos privados, incorpora las externalidades del proyecto a través del

análisis de los impactos externos tanto positivos como negativos que afectan al mismo.

La metodología presentada esta adecuada a las particularidades de los SRRAR de tal forma

que se convierte en una herramienta “a la medida”, que le permita al tomador de decisiones

emitir un juicio sobre la conveniencia o no de implementar este tipo de sistemas. Esta

metodología evalúa los SRRAR, desde una perspectiva multidisciplinaria e interdisciplinaria. El

objetivo principal es determinar la maximización de los beneficios del proyecto.

La metodología esta conformada por 7 pasos que deberán realizarse para su aplicación, los

cuales son: 1) Definición de objetivos, 2) Definición del ámbito de estudio, 3) los impactos del

proyecto, 4) Identificación de los agentes implicados, 5) Estudio de las necesidades y

posibilidades financieras, 6) Agregación de costes e ingresos y 7) Análisis de sensibilidad.

Una de las aportaciones más importantes de esta metodología es lo referente a la Identificación

de los impactos del proyecto, pues en este punto se describen a detalle los impactos, tanto

positivos como negativos, relacionados con los SRRAR. Los 6 grupos de impactos descritos

son: 1) Infraestructura hidráulica, 2) Acondicionamiento y reutilización de contaminantes, 3) Uso

del recurso, 4) Salud pública, 5) Medio ambiente y 6) Educación. Esta información se

fundamenta en una revisión bibliográfica, consulta a expertos y en la experiencia profesional.

Otra contribución importante es la concerniente a la agregación de los costes e ingresos, pues

en este punto se establece que la maximización de los beneficios estará dada por la sumatoria

de los beneficios privados y los beneficios de las externalidades. Esto permite visualizar dos

situaciones por separado: 1) Que el SRRAR sea viable económica y financieramente para su

funcionamiento, lo cual esta definido por la determinación del beneficio privado (situación que

normalmente interesa a los técnicos y políticos); y 2) Que el SRRAR sea viable económica,

financiera y ambientalmente (lo cual interesa a los economistas y la sociedad).

159

CAPÍTULO 4

La metodología aquí descrita será aplicada para los casos de estudio presentados en los

siguientes capítulos. Es importante mencionar que debido a problemas de oportunidad en la

información así como su confidencialidad, se realizaron ajustes de manera tal que los datos

pudieran adaptarse lo mejor posible a la metodología presentada en este capítulo.

Anexo 4.A.

Tabla 4. 6 Agentes infecciosos presentes en aguas residuales sin tratamiento (OMS, 2003)

Agente Patógeno Enfermedad que causa Parásitos: Protozoarios: Entamoeba histolytica Amibiasis (disentería amibiana) Giardia lamblia Giardiasis Balantidium coli Balantidiasis (disentería) Cryptosporidium Cryptosporidiasis, fiebre, diarrea Helmintos: Ascaris lumbricoides (gusanos redondos) Ascariasis (lombriz intestinal) Ancylostoma spp. Larva cutánea inmigrante Ancylostoma dudodenale Anquilostomiasis Necator americanus Necatoriasis Strongyloides stercoralis Estrongiloidiasis Trichuris trichiura Tricuriasis Taenia spp. Teniasis Enterobius vermicularis Enterobiasis Echinococcus granulosus spp. Hidatidosis (fiebre hidatídica) Bacterias: Shigella spp. Shigelosis (Disentería bacilar) Salmonella typhi Fiebre tifoidea Salmonella (1700 serotipos) Salmonelosis Vibrio cholerae Cólera Escherichia coli (enteropatógena) Gastroenteritis Yersinia Enterocolitica Yersiniosis Leptospira spp. Leptospirosis Legionella Enfermedad de los legionarios Campylobacter jejuni Gastroenteritis Virus: Enterovirus (72 tipos) (Polio, eco, coxsackie, enterovirus)

Gastroenteritis, anomalías cardiacas, meningitis

Hepatitis A Hepatitis infecciosa Adenovirus (47 tipos) Enfermedades respiratorias, oculares Rotavirus (4 tipos) Gastroenteritis Parvovirus ( 3 tipos) Gastroenteritis Agentes Norwalk Diarrea, vómito y fiebre Reovirus ( 3 tipos) No establecido claramente Astrovirus ( 5 tipos ) Gastroenteritis Calicivirus ( 2 tipos ) Gastroenteritis Coronavirus Gastroenteritis

160

CAPÍTULO 4

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161

CAPÍTULO 4

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165

CAPÍTULO 4

166

Capítulo 5 Caso de estudio

El saneamiento de la cuenca del río Apatlaco, Morelos, México

5.1 Introducción

El crecimiento de la población y el desarrollo urbano e industrial en México ha provocado un

aumento en la demanda de agua, así como un incremento en el volumen de aguas residuales.

El caso de estudio sobre la cuenca del río Apatlaco, la cual esta ubicada en el centro de la

Republica Mexicana, tiene como objetivo determinar la viabilidad técnico-económica de

implantar diferentes tipos de regeneración y reutilización de aguas residuales que contribuyan

al saneamiento de la cuenca. La figura 5.1 presenta la ubicación geográfica de esta cuenca.

La cuenca del río Apatlaco ubicada dentro del estado de Morelos tiene una superficie de 49.42

km2 y en la cual se concentra el 55% de la población del estado, existiendo 218 fuentes de

abastecimiento con un gasto de extracción aproximado de 4.2 m3/s. Las principales

poblaciones de esta cuenca son Cuernavaca, Jiutepec, Emiliano Zapata y Zacatepec.

La tabla 5.1 presenta las características más significativas de los municipios Jiutepec, Emiliano

Zapata y Zacatepec, se destaca que:

Tabla 5. 1 Características generales y económicas de los municipios de Jiutepec, Zacatepec y E. Zapata.

Características Unidad Jiutepec Zacatepec Emiliano Zapata Superficie Km2. 70.45 28.53 64.98 Usos del suelo ha. Agrícola (500) Agrícola (1,175)

Pecuario (84) Industrial (806)

Agrícola (1,274) Forestal (4,026) Pecuario (1,196) Industrial (16)

Población Hab. 203,000 30,661 62,482 Cobertura en el suministro de Agua potable

% 100 95 100

Cobertura de Alcantarillado

% 89 90 50

Actividad económica % 11.2 8.8 18

Sector Primario

Agricultura: Viveros y cultivos de alto valor agregado

Agricultura: caña de azúcar, arroz, maíz y fríjol. Fruticultura: mango, aguacate y guayaba. Ganadería: Bovino, porcino, caprino y caballar

Agricultura: caña de azúcar, arroz, maíz, fríjol, cacahuate, calabaza, alfalfa, floricultura e invernadero Ganadería: Bovino, porcino, caprino y caballar

% 49.3 36.9 39.3 Sector Secundario Industrias

(250 plantas) Ingenio azucarero “Emiliano Zapata”

Industria de la construcción

% 39.5 54.3 40.7 Sector Terciario Comercio

establecido Balnearios Comercio establecido

Comercio establecido

Fuente: Gobierno del Estado de Morelos, 2000

167

CAPíTULO 5

Figura. 5. 1 Ubicación geográfica de la cuenca del río Apatlaco.

Estado de Morelos

República Mexicana

1. En estas tres poblaciones habita el 19.4% del total del estado de Morelos.

2. La agricultura se base en cultivos de alto consumo de agua.

168

CAPíTULO 5

3. En Zacatepec se encuentra uno de los mayores ingenios del país, por su producción de

azúcar y mieles incristalizables y,

4. En Jiutepec se asienta el parque industrial más importante del estado, con 250

industrias instaladas.

Las demandas de agua que se llevan a cabo cerca de los sitios donde están ubicadas las

estaciones depuradoras de aguas residuales, tienen que ver con 4 usos: 1) Agrícola (tanto de

terrenos de cultivo, como de riego de jardines, zonas ornamentales y viveros), 2) Recreativo

(balnearios y actividades acuáticas), 3) Industriales (sector textil y azucarero) y 4) Acuicultura.

Para la agricultura el agua abastecida proviene de manantiales, canales y/o ríos, mientras que

para las demás actividades el suministro se obtiene de pozos y manantiales.

La microcuenca del río Apatlaco, forma parte de la cuenca del río Amacuzac, uno de los más

importantes afluentes del río Balsas, que es a su vez uno de los principales ríos del país. Los

municipios de Jiutepec, Zacatepec y Emiliano Zapata pertenecen a esta microcuenca y debido

a las condiciones de la baja disponibilidad de agua y del deterioro ambiental que sufre esta, se

tiene la necesidad de implementar acciones de saneamiento y uso eficiente del agua. La

Comisión Nacional del Agua (CNA), organismo responsable en el ámbito nacional de la gestión

del agua en el país, considera que el agua que circula por los ríos de la cuenca del río Apatlaco

no es apta para ser utilizada en los usos público-urbano, ecológico y recreativo, siendo

parcialmente apta para algunos usos industriales y algunos cultivos agrícolas (CNA, 2002).

Esta situación ha originado que el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA), como

centro de investigación, desarrolle estudios dentro de un marco general de tipo técnico, legal,

económico y financiero para establecer los lineamientos necesarios para la formulación y

evaluación de los proyectos de regeneración y reutilización de las aguas residuales.

5.1.1 Objetivo de la reutilización

El objetivo del estudio es determinar la viabilidad técnico-económica de implantar la

regeneración y reutilización de las aguas residuales en estas 3 ciudades. La figura 5.2 presenta

la ubicación geográfica de las localidades de Jiutepec, Zacatepec y Emiliano Zapata.

El estudio considera la reutilización de las aguas regeneradas provenientes de las EDAR’s de

“La Gachupina” y “Puente Blanco”, ubicadas en la localidad de Jiutepec, así como las EDAR’s

de las ciudades de Zacatepec y Emiliano Zapata. La implantación de estos SRRAR se

visualizan como estrategia para aumentar la disponibilidad de agua en la zona y mejorar la

calidad ambiental en la microcuenca.

169

CAPíTULO 5

170

Figura. 5. 2 Ubicación de las localidades de Jiutepec, Zacatepec y Emiliano Zapata.

CAPíTULO 5

5.1.2 Descripción técnica

Con el fin de cumplir con la legislación vigente en materia de prevención y control de la

contaminación del agua (CNA, 1992), que permita el vertido al cuerpo receptor sin incumplir

con la Ley Federal de Derechos en Materia de Agua (CNA, 1998), los gobiernos municipales de

Jiutepec, Zacatepec y Emiliano Zapata tienen proyectado la construcción de 3 EDAR’s para el

saneamiento de sus vertidos. Con la implantación de estas estaciones depuradoras las 3

localidades podrán verter sus aguas tratadas al río Apatlaco sin dañar el medio ambiente y

cumplir con la legislación vigente. Para este estudio, los 5 sistemas de regeneración cuyo

objetivo es el saneamiento de las aguas residuales, son considerados como la alternativa cero

dentro de este análisis técnico-económico.

Ahora bien, de acuerdo con la ubicación de los terrenos destinados para la implantación de los

sistemas de regeneración, la tabla 5.2 describe los nombres de los sistemas, el caudal de

diseño y las posibles alternativas de reutilización con base en las características de la zona de

estudio. Para la población de Jiutepec se han considerado 5 posibles alternativas de

reutilización, la población de Zacatepec presenta dos alternativas de reutilización importantes,

mientras que para el poblado Emiliano Zapata solamente se ha identificado una alternativa.

Tabla 5. 2

EDAR’s proyectadas para las localidades en estudio, caudales y alternativas de reutilización. Población Sistemas de

regeneración Caudal

(l/s) Alternativa Reutilización Usuarios

1 Industrial Acuícola

Fabrica textiles de Morelos S.A. (15 l/s) Estanques piscícolas de San Gaspar (60 l/s) La gachupina 75

2 Agrícola Agricultores aguas abajo (75 l/s)

3 Industrial agrícola

Fabrica textil “San Gaspar” (50 l/s) Agricultores aguas abajo (100 l/s) Puente Blanco 150

4 Agrícola Agricultores aguas abajo (150 l/s)

Jiutepec

La gachupina y Puente Blanco 225 5 Industrial Ciudad Industrial del Valle de Cuernavaca

(225 l/s)

1 Industrial Agrícola

Ingenio Azucarero Emiliano Zapata (50 l/s) Jardines del Instituto Tecnológico (20 l/s) Zacatepec Zacatepec 70

2 Agrícola Recreativo

Agricultores de la zona Sur (20 l/s) Jardines Balneario “San Nicolás” (50 l/s)

E. Zapata Zapata 75 1 Agrícola Agricultores de la zona nordeste (75 l/s) Fuente: Visita de campo y entrevista con el Organismo Operador del estado de Morelos.

La calidad del agua residual urbana que se ha tomado de referencia para el diseño de los

sistemas de regeneración, según los datos proporcionados por el Organismo Operador del

Gobierno del Estado de Morelos es la misma para las 3 localidades.

Los criterios de reutilización para los usos agrícola y acuícola se establecieron conforme a las

Normas Oficiales Mexicanas (NOM) publicadas en el Diario Oficial de la Federación (DOF,

1997), que aplican en todo el territorio nacional. Para la reutilización industrial se utilizaron los

criterios de la Dirección General de Construcción y Obras Hidráulicas del Distrito Federal

(DGCOH), estos criterios ha sido creados por la DGCOH para la capital de la Republica

171

CAPíTULO 5

Mexicana, debido a la inexistencia de un criterio de reutilización industrial en el ámbito nacional

(DGCOH, 1987). La tabla 5.3 resume estos valores.

Los valores correspondientes al afluente son típicamente representativos de una agua residual

doméstica. Los parámetros de interés en reducir son: 1) Demanda Bioquímica de Oxígeno

(DBO5), 2) Sólidos Suspendidos Totales (SST), 3) Coliformes Fecales, 4) Grasa y aceites, 5)

Nitrógeno y 6) Fósforo.

Los Límites máximos permisibles del vertido son establecidos por la autoridad en materia de

agua, actualmente la Comisión Nacional del Agua (CNA) es quien desarrolla las Normas

Oficiales Mexicanas (NOM) donde se establecen los límites de vertido a diversos cuerpos

receptores según el uso para el cual están destinados.

Tabla 5. 3 Calidad del agua del afluente y criterios de calidad para las alternativas de reutilización.

Criterios de calidad para la reutilización Parámetro Unidad Afluente

Límite máximo permisible del

vertido a Agricultura b Acuacultura c Industrial d pH unidades 6.7 5 – 10 5 – 10 1.00 5 – 8.3 DBO5 mg/l 342.6 75 ----- 60 20 Turbiedad NTU N.D. ----- ----- ----- 10 Sólidos Suspendidos

mg/l 755 75 ----- 60 500

Coliformes Fecales NMP/100 ml < 1000000 1000 < 1,000 2,000 ----- Cuenta Estándar Colonias/ml N.D. ----- ----- ----- 2,000 Huevos de Helminto Huevos

Viables N.D. ----- 1 ----- -----

Cloro Residual mg/l N.D. ----- ----- 15.00 0.2 Grasas y Aceites mg/l 59.6 15 15 25 ----- Materia Flotante N.D. ----- Ausente Ausente Ausente Sólidos Disueltos Totales

mg/l N.D. ----- ----- 40 1,200

Nitrógeno Total mg/l 15 40 ----- 25 0.5 Fósforo Total mg/l 5.5 20 ----- 10 1 N.D. No Determinado. Fuente: a) Ley Federal de Derechos 1998 (CNA, 1998), b) y c) Norma Oficial Mexicana-001-ecol-1996 (DOF,1997), d) DGCOH, 1987.

Desde 1976 las autoridades mexicanas han venido realizando acciones para la prevención y

control de la contaminación de las aguas, para lo cual se han emitido normas que a lo largo de

estos años han sufrido modificaciones importantes. En un principio solamente se regulaban 5

parámetros siendo este el primer intento por controlar el vertido de contaminantes a los cuerpos

receptores. Esta primera regulación perseguía alcanzar el saneamiento de las aguas residuales

en el ámbito del tratamiento primario.

Posteriormente, la autoridad en materia hidráulica estableció las Condiciones Particulares de

Descarga (CPD’s). Estas condiciones fijaban para cada vertido que fuese registrado ante la

autoridad, una calidad especifica que el usuario debería cumplir para poder verter sus aguas a

un cuerpo receptor.

172

CAPíTULO 5

A principios de la década de los 90, y debido a la dificultad administrativa para fijar la CPD’s, se

implantó un marco normativo que regulaba cada tipo de vertido. Es decir, dependiendo de la

fuente contaminante existía una norma especifica, así fueron creadas 44 Normas Oficiales

Mexicanas (NOM) para los sectores industriales más importantes y para el control de los

vertidos urbanos.

En 1996 son derogadas las 44 NOM y sustituidas por la Norma Oficial Mexicana NOM-001-

ECOL-1996. Esta nueva norma establece los límites máximos permisibles de contaminantes en

los vertidos de aguas residuales a aguas y bienes nacionales. Esta regulación tiene un cambio

de enfoque respecto a las anteriores al buscar regular los vertidos con base en el uso para el

cual se destina el cuerpo receptor, independientemente de las características de la fuente

contaminante. La NOM-001-ECOL-1996 es la que actualmente tiene vigencia dentro del marco

legislativo y la que sirve como base para el canon de vertido que se establece en la Ley

Federal de Derechos en Materia de Agua (LFDMA). Sin embargo, esta última normativa dejó

fuera la valoración de parámetros determinantes como la Demanda Química de Oxígeno

(DQO), lo que provoca un sesgo de control para algunos vertidos, sobre todo de tipo industrial.

Por lo tanto la inversión en un sistema de regeneración de aguas residuales diseñado para

cumplir con la normativa vigente puede en el corto plazo volverse obsoleta, debido a los

posibles cambios en la legislación, este es un riesgo que deberá considerarse en el momento

de tomar una decisión. Así mismo debe tenerse en cuenta que el único beneficio privado que

logra el inversionista al cumplir con la norma es no pagar el canon de vertido de aguas

residuales (al que en México están sujetos también los municipios).

Por lo que respecta a los criterios de calidad para la reutilización estos se establecen tomando

de referencia las necesidades del uso, lo que conlleva una menor incertidumbre en posibles

cambios normativos. Sin embargo, el desarrollo de métodos analíticos como la absorción

atómica, la resonancia magnética o la espectrometría de masas están permitiendo la

caracterización y cuantificación de compuestos presentes en el agua que anteriormente no

eran identificados, lo que induce a investigaciones acerca de la influencia de estos compuestos

en los usos a los que se destine el agua.

Las operaciones unitarias empleadas para la regeneración de las aguas residuales son una

serie de procedimientos comunes, independientes entre sí, encaminados a elimina una

sustancia específica por desplazamiento de dicha sustancia al ambiente o bien por su

transformación en otras substancias inocuas, que son alojadas en la misma agua regenerada o

en los fangos producidos.

Estas operaciones unitarias comprenden procesos físicos, biológicos y fisicoquímicos cuya

colocación en serie forma una línea de tratamiento. El orden de dicha línea establece 173

CAPíTULO 5

primeramente la eliminación de sólidos grandes y pequeños, la eliminación de materia orgánica

y finalmente la remoción de substancias específicas para el pulimento del efluente final. La

tabla 5.4 presenta el detalle de las líneas de regeneración propuestas.

La función del pretratamiento es eliminar las partículas grandes y basura acarreada por el

sistema de alcantarillado. Usualmente está formado por el cribado y la desarenación.

La sedimentación primaria consiste en la eliminación por gravedad de los sólidos

sedimentables de las aguas residuales. Usualmente se realiza en tanques circulares de sección

cónica, provistos de rastras perimetrales, o bien en tanques de sección rectangular mediante

rastras accionadas por cadenas, con tolvas en la cabecera para recoger los fangos.

El tratamiento secundario es el conjunto de operaciones unitarias encaminadas a remover la

materia orgánica coloidal y soluble por medio de procesos biológicos, ya sean aerobios o

anaerobios. Finalmente, el tratamiento terciario es el conjunto de operaciones unitarias

encaminadas a remover substancias específicas del agua que no son removidas por los

tratamientos previos.

Tabla 5. 4 Sistemas de tratamiento propuestos para la línea líquida.

Usos Agrícola Industrial Acuícola Nivel Unidad de Tratamiento Saneamiento

AG-1 AG-2 AG-3 IT-1 IT-2 IT-3 AC-1 Preliminar Pretratamiento • • • • • • • • Primario Sedimentación primaria • • • • • • •

Aireación convencional • • Zanja de oxidación • Laguna anaerobia • Laguna Facultativa • Laguna de maduración • Filtro rociador • • Disco biológico • •

Secundario

Sedimentación secundaria • Coagulación-floculación • • • • • • Filtración • • • • • • Terciario Cloración • • • • • • •

Los contaminantes presentes en el agua residual son trasladados a los fangos o lodos. Si estos

fangos no son tratados y estabilizados adecuadamente, se incurrirá en un daño al medio

ambiente y como consecuencia se provocará una externalidad negativa. La tabla 5.5 describe

las líneas propuestas para el tratamiento de los fangos. Se proponen 4 alternativas de

tratamiento (la alternativa III y la de saneamiento son la misma) con las cuales se obtendrán

residuos inocuos y físicamente manejables.

Las líneas para la estabilización de los fangos consideran tratamientos aerobios o anaerobios,

los primeros implican menos costes de inversión pero mayores costes de explotación, mientras

que para los segundos la situación es inversa. El secado de los fangos contempla la filtración y

174

CAPíTULO 5

los lechos de secado, el uso de la filtración implica mayor tecnificación y consumo de energía,

mientras que en los lechos de secado la condicionante para su implantación es la

disponibilidad de terreno.

Tabla 5. 5 Sistemas de tratamiento propuestos para la línea de fangos.

Alternativas Unidades de tratamiento Saneamiento I II III IV Espesador por gravedad • • • • • Digestión anaerobia • • Digestión aerobia • • • Filtros prensa • • • Lechos de secado • • Acarreo de lodos a relleno • • • • •

Las propuestas para los sistemas de tratamiento de la línea de fangos buscan primeramente

reducir el volumen acuoso, posteriormente estabilizar biológicamente el fango, para finalmente

eliminarle un alto porcentaje de agua con el objeto de obtener una masa sólida, que permita su

acarreo a terrenos de cultivo.

Una vez establecidas las líneas de tratamiento, el siguiente paso es su diseño y

dimensionamiento con lo cual se obtendrán los volúmenes de obra que se requieren para

realizar los SRRAR propuestos, así como identificar los diferentes equipos y accesorios

necesarios para la instalación y su puesta en funcionamiento.

Para diseñar y dimensionar los SRRAR se recurrió al uso del simulador de diseño para

Estaciones Depuradoras CAPDET-PC, el cual es un programa de ordenador modular

multiusos. Este simulador requiere para su ejecución: 1) el caudal, 2) la calidad del afluente, 3)

la calidad del efluente, y 4) la línea de tratamiento de aguas residuales propuesta. A partir de

esta información, el simulador calcula y diseña el sistema de regeneración determinando todos

los costes privados para cada alternativa de tratamiento (Hydromantis, 2002).

5.2 Materiales y métodos.

5.2.1 Materiales

La información que será utilizada para esta evaluación ha sido obtenida a partir del informe

técnico: “Tecnología de punta para el reúso de aguas residuales en México. Investigación y

factibilidad” desarrollado por Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA, 1998) para la

Gerencia de Estudios para el Desarrollo Hidráulico Integral de la CNA.

A partir de esta información se han extraído los costes privados para los SRRAR que incluyen

los costes de inversión, así como los costes de explotación y mantenimiento. El anexo 5.A

resume los costes privados de todas las alternativas propuestas de los sistemas de 175

CAPíTULO 5

regeneración y reutilización de las aguas residuales para las ciudades de Jiutepec, Zacatepec y

Emiliano Zapata. Esta será la información base para ser utilizada en la metodología que a

continuación se desarrolla.

5.2.2 Métodos

Este método consiste en la identificación, periodicidad, cuantificación y valoración de los

impactos del proyecto, para un ámbito determinado y respecto a un agente en especifico. Estos

impactos son agregados a una evaluación que combina el análisis coste-eficiencia (ACE), el

Análisis Coste-Beneficio (ACB) y la técnica del Valor Actual Neto (VAN) con el fin de establecer

la viabilidad económica de las alternativas propuestas técnicamente, así como determinar la

alternativa que proporcione el máximo beneficio.

5.2.2.1 Definición de objetivos

El objetivo del presente análisis técnico-económico es identificar la alternativa tecnológica para

la regeneración y reutilización de las aguas residuales que permite maximizar la diferencia

entre los ingresos y los costes asociados con la producción del agua regenerada y su posterior

reutilización, de acuerdo con la ecuación 1. El agente que realiza la elección entre alternativas

tecnologías es el Organismo Operador del Gobierno del Estado de Morelos. Este criterio de

optimización económica fue seleccionado debido a su intuitiva interpretación, así como a su

aplicabilidad en el problema que se presenta.

La función objetivo a optimizar es:

[ ]∑=

−−++++−=n

nnnnnnnnnnT COENEPIMPCFinCEMCIPVVARBMAX

0)()()*( (1)

De donde:

BT = Beneficio Total

VAR = Volumen anual de Agua Regenerada

PV = Precio de Venta del Agua Regenerada

CI = Costes de Inversión

CEM = Costes de Explotación y Mantenimiento

CFin = Costes Financieros

IMP = Impuestos

EP = Externalidades Positivas del impacto epj

EN = Externalidades Negativas del impacto enj

CO = Coste de Oportunidad

n = Año 176

CAPíTULO 5

5.2.2.2 Definición del ámbito de estudio

El ámbito de estudio se centra en la microcuenca del río Apatlaco.

5.2.2.3 Los impactos del proyecto

El análisis de los impactos considerados dentro de esta investigación se describen en la tabla

5.6, los cuales han sido recogidos y analizados con la experiencia profesional de los que

intervienen en esta investigación (ver IMTA, 2002), a continuación se detallan las principales

características por cada grupo de los impactos analizados:

Infraestructura hidráulica.- Se refiere a los efectos relacionados con la implantación y

explotación de la infraestructura relacionada con la producción y distribución del agua

regenerada. A este impacto corresponden las inversiones que son necesarias realizar para

la implantación del SRRAR o el sistema de depuración para el saneamiento, así como

todos los costes de explotación y mantenimiento para el funcionamiento del sistema. Todos

estos costes son privados y su determinación es producto de los presupuestos del

proyecto.

Acondicionamiento y reutilización de contaminantes.- Dentro de este grupo se considera el

posible impacto por la reutilización y comercialización de dos componentes del agua

residual en usos agrícolas: 1) el nitrógeno existente en el agua regenerada y 2) los fangos

estabilizados.

Para el caso de la reutilización del nitrógeno contenido en el agua regenerada, se ha

considerado que el aporte efectivo es de 20 mg/l.

Por lo que respecta a la reutilización del fango estabilizado, los proyectos desarrollados

solamente consideran la estabilización para su disposición en un lugar inocuo. Ninguno de

los proyectos desarrollados considera la producción de compost para su posterior

comercialización, a pesar de que el uso del compost es una práctica muy común en la zona

de estudio, para esta evaluación no se cuantificará y valorará la reutilización de los fangos

producidos.

Uso del recurso.- En este grupo consideramos los efectos producidos por el aumento en la

disponibilidad de agua. El SRRAR proporcionará agua en cantidad y calidad suficiente, así

como garantizar el suministro al 100%. Para lo cual consideramos los costes de obtención,

distribución y de derechos de uso del agua procedente de una fuente convencional.

177

CAPíTULO 5

Sin embargo, la coyuntura de disponer de agua provoca un coste de oportunidad que debe

ser considerado, debido a la posibilidad de destinar dicho recurso hacia otras actividades

más productivas. Por este motivo el coste de oportunidad por el aumento en la

disponibilidad de agua será incluido dentro de este análisis.

Tabla 5. 6 Análisis de los impactos considerados dentro de la investigación (Elaboración propia).

Identificación Periodicidad Cuantificación Grupo de Impacto

Impacto Implicados Negativo

(Costes) Positivo

(Ingresos) Negativo (Costes)

Positivo (Ingresos)

Negativo (Costes)

Positivo (Ingresos)

El tratamiento y/o vertido del agua residual.

Depuración de las aguas residuales

Inversión Inicial y durante la vida útil de proyecto

11.66 hm3 anuales de agua depurada (a)

Infraes-tructura hidráulica La

regeneración y reutilización del agua residual.

Producción y distribución de agua regenerada

Inversión Inicial y durante la vida útil de proyecto

11.66 hm3 anuales de agua regenerada (a)

Fertilizantes (nitrógeno)

Aporte de nutrientes agrícolas

Durante la vida útil de proyecto

233 toneladas anuales de fertilizante

Acondicio- namiento y reutilización de contami-nantes

Los fangos Aporte de nutrientes agrícolas

Durante la vida útil de proyecto

No cuantificado

La cantidad de agua. Aumento de la

disponibilidad del recurso

Durante la vida útil de proyecto

11.66 hm3 anuales disponibles

Las garantías de suministro.

Fiabilidad en suministro de agua

Durante la vida útil de proyecto

100% garantía en suministro

Uso del recurso

La calidad del agua.

Oportunidad de disponer agua para

otra actividad

más rentable Calidad que satisface las necesidades de uso.

Durante la vida útil

de proyecto

Durante la vida útil de proyecto

11.66 hm3 anuales

disponibles

90% de Confianza en la calidad producida

La salud pública

Los riesgos Biológicos

Disminución de las enfermedades de origen hídrico

Durante la vida útil de proyecto

No cuantificado

El agua subterránea.

Aumento de los niveles freáticos

Durante la vida útil de proyecto

No cuantificado

Medio ambiente La

contamina-ción de las masas de agua.

Mejora de la calidad del agua superficial

Durante la vida útil de proyecto

8,689 toneladas de SST removido

Educación Cultura del agua.

Sensibilización a la cultura de la regeneración y reutilización del agua residual

Durante la vida útil de proyecto

No cuantificado

(a) Capacidad Instalada de las EDAR’s de Jiutepec, Zacatepec y Emiliano Zapata. Nota: La valoración de los impactos deberá estar homogenizada de tal manera que los costes e ingresos estén anualizados a lo largo de la vida útil del proyecto y expresados en U.M. por unidad de volumen (m3).

178

CAPíTULO 5

La salud pública.- Dentro de este grupo de impactos se encuentran las posibles

afectaciones que los contaminantes físico-químicos y biológicos pueden causar a la salud

pública de los habitantes de la región. En México existen zonas geográficas con serios

problemas de salud pública relacionados con enfermedades de origen hídrico, ejemplo de

ello es la epidemia del cólera que reapareció en 1991 en una comunidad rural del Estado

de México, que había estado ausente del territorio nacional por más de un siglo. En 1991

se identificaron 2,690 casos en 17 estados, la mayoría de ellos del centro, sur y sureste del

país.

La enfermedad tuvo un comportamiento ascendente hasta alcanzar el mayor número de

casos en 1995 (16,430); a partir de esa fecha, la notificación se redujo drásticamente, con

71 casos en 1998, nueve en 1999 y cinco en el 2000. La última muerte por ésta

enfermedad ocurrió en noviembre de 1997, siendo 1993 el año en que se registró el mayor

número de defunciones (198). Desde el inicio de la epidemia, y hasta el año 2000, la

entidad federativa de Morelos notificó casos durante nueve años. El análisis del

comportamiento de la enfermedad en el período de 1995 al 2000 mostró que en Morelos,

hubo 23 municipios repetidores, es decir, el 70% (SSA, 2001).

Uno de los vectores relacionados con este tipo de epidemias son las aguas residuales sin

tratamiento, sin embargo determinar la correlación directa entre aguas residuales y

enfermedad es complicado y más aun determinar los costes sanitarios relacionados con la

falta de saneamiento, por tal motivo este impacto no es valorado dentro de esta evaluación.

Medio ambiente.- Dentro de este grupo se han considerado los siguientes dos impactos:

1) El aumento en el nivel freático de los acuíferos por la disminución de las extracciones.

Los acuíferos de esta zona de estudio se encuentran en equilibrio o sobre-explotados, sin

embargo es necesario establecer un modelo hidrogeológico que permita determinar el

impacto que tendrá la sustitución de aguas subterráneas por aguas regeneradas en estos

acuíferos. Debido a la falta de información este impacto no se ha cuantificado, ni valorado

económicamente.

2) La disminución en la contaminación de las masas de agua. Respecto a la contaminación

de las masas de agua, la CNA considera al río Apatlaco como una fuente de suministro

apta solamente para algunos sectores industriales y cultivos agrícolas, pues para los usos

público-urbano, recreativo, pesca y vida acuática el río no cumple con la calidad para poder

ser utilizado. La implantación de los SRRAR para las tres ciudades en estudio evitará verter

al río 8,689 toneladas de sólidos suspendidos totales (SST). Se propone que la valoración

económica de esta mejora en la calidad del agua superficial sea mediante el método de los

179

CAPíTULO 5

costes evitados o inducidos, tomando de referencia el canon de vertido establecido en la

Ley Federal de Derechos en Materia de Agua (CNA, 1998).

Educación.- En este apartado de impactos se considera el efecto debido a la

sensibilización hacia una cultura por la regeneración y reutilización del agua residuales. La

implantación de este tipo de SRRAR pueden estimular el uso del agua regenerada como

una fuente alternativa de suministro, sin embargo debido a la complejidad para evaluar este

tipo de impactos esté no será incluido dentro de la evaluación.

5.2.2.4 Identificación de los agentes implicados

Del análisis de los impactos, se desprende que los agentes implicados en el ámbito de estudio

son:

1. El Organismo Operador del Gobierno del estado de Morelos.

2. Los usuarios agrícolas aguas abajo de los sistemas de regeneración de: “La gachupina” y

“Puente Blanco” en Jiutepec. El Instituto Tecnológico y los agricultores aguas abajo del

sistema de regeneración de Zacatepec. Y finalmente, los agricultores aguas abajo del

sistema de regeneración del poblado de Emiliano Zapata.

3. Los usuarios industriales de la fabrica textiles de Morelos S.A. y la fabrica textil de San

Gaspar en el municipio de Jiutepec, el ingenio azucarero Emiliano Zapata del municipio del

mismo nombre y la ciudad industrial del Valle de Cuernavaca (CIVAC).

4. Los usuarios recreativos del balneario “San Nicolás”, en el municipio de Zacatepec.

5. Los usuarios acuícolas de los estanques piscícolas de San Gaspar, en Jiutepec.

5.2.2.5 Estudio de las necesidades financieras

De acuerdo con la Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos es responsabilidad

de los municipios el proporcionar a la población de los servicios de agua potable y

saneamiento. Los Organismos Operadores de Agua Potable y Saneamiento son las entidades

responsables de proporcionar estos servicios al municipio, y por lo general los organismos son

entes descentralizados de la administración municipal.

El estudio considera una financiación del 100% con capital social, a partir de la aportación de

fondos públicos. La tasa del coste de capital real es del 12%, la cual es una tasa para el coste

de capital social considerada para la evaluación de proyectos por parte del Instituto Mexicano

de Tecnología del Agua durante el primer semestre del año 1998, esta tasa es considerada por

algunos autores (Katz y Ramiro, 1997) para la evaluación de la concesión privada de

infraestructuras públicas en México.

180

CAPíTULO 5

5.2.2.6 Agregación de costes e ingresos

Selección de tecnología (costes privados) •

Los costes descritos en el anexo 5.A corresponden a los costes privados. A partir de esta

información, se busca determinar el coste por metro cúbico, el cual lo consideramos igual al

Precio Mínimo de Venta (PMV) que garantice la recuperación de los costes.

Así pues, el PMV se define como el precio mínimo al cual el agente debe vender el agua

regenerada para garantizar la recuperación de los costes y el beneficio esperado, de tal forma

que la inversión realizada sea rentable bajo el criterio del Valor Actual Neto (VAN). En un

proceso de optimización y cuando el mercado presenta condiciones de competencia perfecta,

se puede considerar a este coste por metro cúbico como una aproximación del Coste Marginal

(CMg). Este precio se calcula a partir del algoritmo representado en la figura 4.5 descrito en el

capitulo 4. En el anexo 5.A se presentan los supuestos sobre los cuales se ha calculado el

Coste por metro cúbico (tabla 5.23) para cada alternativa propuesta, y los resultados de la

ejecución del modelo (tabla 5.24 a tabla 5.28).

Las tecnologías seleccionadas fueron aquellas con el coste por metro cúbico más bajo de cada

una de las opciones de reutilización evaluadas, siguiendo de esta forma el principio del análisis

coste-eficiencia (OCDE, 2002). La tabla 5.7 resume las tecnologías elegidas para las

poblaciones de Jiutepec, Zacatepec y Emiliano Zapata, respectivamente.

Tabla 5. 7 Descripción de cada SRRAR seleccionado y el Coste Por metro cúbico

de las cada una de las alternativas propuestas. Población Sistemas de

regeneración Caudal

(l/s) Alternativa Reutilización Línea Liquida (a)

Línea de Lodos (b)

Coste/m3 (c) (USD/m3)

0 Saneamiento P,SP,BD,SS,CL E, DA, FP 0.3741

1 Industrial y Acuícola P, SP, ZO, CF,F, CL E, DA, LS 0.3513 La gachupina 75

2 Agrícola P, LA, LF, LM ---- 0.1441 0 Saneamiento P,SP,BD,SS,CL E, DA, FP 0.2146

3 Industrial y agrícola P, SP, ZO, CF,F, CL E, DA, LS 0.2346 Puente Blanco 150

4 Agrícola P, LA, LF, LM ---- 0.0902 0 Saneamiento P,SP,BD,SS,CL E, DA, FP 0.2678

Jiutepec

La gachupina y Puente Blanco 225 5 Industrial P, SP, ZO, CF,F, CL E, DA, LS 0.2751

0 Saneamiento P,SP,BD,SS,CL E, DA, FP 0.4703

1 Industrial y Agrícola P, SP, AC, CF,F, CL E, DA, LS 0.3413 Zacatepec Zacatepec 70

2 Agrícola y Recreativo P, LA, LF, LM ---- 0.1146

0 Saneamiento P,SP,BD,SS,CL E, DA, FP 0.4592 E. Zapata Zapata 75 1 Agrícola P, LA, LF, LM ---- 0.1269 (a) P= Pretratamiento, SP= Sedimentación Primaria, BD= Biodiscos, AC= Aireación Convencional, LA= Laguna

Anaerobia, LF= Laguna Facultativa, LM= Laguna de Maduración, SS= Sedimentación Secundaria, CF= Coagulación-Floculación, F= Filtración, CL= Cloración

(b) E= Espesamiento por gravedad, DA= Digestión Aerobia, FP= Filtros Prensa, LS= Lechos de Secado. (c) Costes en USD de 1998. Fuente: Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (1998).

181

CAPíTULO 5

Ingresos •

Los impactos que proporcionan algún ingreso al proyecto son:

1. Aporte de nutrientes agrícolas en el agua regenerada.

2. Aporte de nutrientes agrícolas en el fango estabilizado.

3. Aumento de la disponibilidad de agua.

4. Fiabilidad en suministro de agua.

5. Calidad del agua que satisface las necesidades de uso.

6. Disminución de las enfermedades de origen hídrico.

7. Aumento de los niveles freáticos.

8. Mejora de la calidad del agua superficial.

9. Sensibilización a la cultura de la regeneración y reutilización del agua residual.

De estos 9 puntos solamente son valorados económicamente: 1) el aporte de nutrientes en el

agua regenerada, 2) el aumento en la disponibilidad de agua y 3) la mejora en la calidad del

agua superficial.

1) Aporte de nutrientes en el agua regenerada.- Para valorar este impacto se ha empleado la

técnica del coste sustituto (Edwards-Jones, 2000). Esta técnica consiste en la valoración de

un bien o servicio ambiental por el coste de un sustituto, para lo cual el sustituto deberá: 1)

proporcionar la misma función que el bien o servicio sustituido, 2) el sustituto debe ser de

un menor coste alternativo y 3) la buena disponibilidad del usuario por pagar la sustitución.

El cultivo predominante en los terrenos de la zona de estudio es la caña de azúcar, este

cultivo demanda de 50 kg de nitrógeno por hectárea y una lamina de agua de 176 cm/ha, el

precio del fertilizante nitrogenado en 1998 era de 2,040 USD/ha (FIRA, 1998). De esta

información se concluye que considerando 20 mg/l de nitrógeno aprovechable del agua

regenerada, el ahorro en fertilización sería de 0.102 USD/m3.

2) Aumento en la disponibilidad de agua.- Este impacto será valorado económicamente bajo

la técnica del coste sustituto, descrito en el punto anterior. Una estrategia comercial es

ofertar el agua regenerada al mismo precio que el agua que se obtiene de una fuente

convencional, con el fin de poder competir en el mercado. Los costes que implican la

producción del agua procedente de una fuente convencional están dados por: 1) el coste

para la obtención y distribución de agua y 2) el coste por el derecho al aprovechamiento del

agua proveniente de la fuente convencional establecidos en la Ley Federal de Derechos.

La tabla 5.8 describe estos costes y su cálculo se detalla en el anexo 5.B.

182

CAPíTULO 5

De esta manera el ingreso máximo que se podrá obtener por la venta de agua regenerada

estará definido por el coste total del agua de la fuente convencional según la reutilización

que se realice. Este ingreso lo definimos como Ingreso de Venta Máximo (IVM).

Tabla 5. 8 Ingresos de Venta Máximos de agua regenerada.

USD/m3

Reutilización Coste de obtención y distribución de agua de una fuente

convencional (a)

Coste por los derechos de aprovechamiento de una fuente

convencional (b)

Coste Total (USD/m3)

Industrial 0.1938 0.3168 0.5106 Acuícola 0.1938 0.0734 0.2672 Recreativo 0.1938 0.3012 0.4950 Agrícola 0.1938 0.0000 0.1938 a) Según datos proporcionados por el Organismo Operador del Gobierno del Estado de Morelos. b) Ley Federal de Derechos en Materia de Agua de 1998, CAPITULO VIII Agua (CNA, 1998).

Sin embargo la reutilización del agua regenerada, en algunos casos, es destinada a más

de un uso por lo que es necesario ponderar el ingreso. La tabla 5.9 presenta el Ingreso

Ponderado Máximo (IPM) que se podría obtener para cada uno de los SRRAR propuestos.

Tabla 5. 9 Ingreso Ponderado Máximo para cada SRRAR propuestos.

Población Sistemas de regeneración

Caudal (l/s) Alternativa Reutilización Caudal

Reutilizado Factor de

Ponderación IVM

USD/m3 IPM

USD/m3 Industrial 15 0.20 0.5106 1 Acuícola 60 0.80 0.2672 0.3159 La gachupina 75

2 Agrícola 75 1.00 0.1938 0.1938 Industrial 50 0.33 0.5106 3 Agrícola 100 0.67 0.1938 0.2994 Puente Blanco 150

4 Agrícola 150 1.00 0.1938 0.1938

Jiutepec

La gachupina y Puente Blanco 225 5 Industrial 225 1.00 0.5106 0.5106

Industrial 50 0.71 0.5106 1 Agrícola 20 0.29 0.1938 0.4201

Agrícola 20 0.29 0.1938 Zacatepec Zacatepec 70 2 Recreativo 50 0.71 0.4950 0.4089

E. Zapata Zapata 75 1 Agrícola 75 1.00 0.1938 0.1938

Este IPM esta determinado por la ponderación en función del caudal demandado (ver tabla

5.2) y el IVM correspondiente para la reutilización respectiva (ver tabla 5.8). Por ejemplo

para la alternativa 1 de Jiutepec, cuyo caudal de diseño es de 75 l/s, se tienen dos usos

(industrial y acuícola) y cada uno de ellos demanda un caudal de 15 l/s y 60 l/s

respectivamente, así mismo el IVM para cada uno de estos usos es industrial 0.5106

USD/m3 y para el acuícola 0.2672 USD/m3. De tal forma que el Ingreso Posible Máximo

estará dado por:

∗+∗

∗= acuícola

diseño

acuícolaindustrial

diseño

industrial IVMCaudalCaudalIVM

CaudalCaudalIPM 100100

183

CAPíTULO 5

3159.02672.010075605106.0100

7515

=

∗+∗

∗=IPM

3) Mejora de la calidad del agua superficial.- La valoración económica de este impacto se

realiza mediante la técnica del coste de reemplazo o restauración (Edwards-Jones, 2000).

Este método de valoración se fundamenta en calcular el actual o potencial coste por la

limpieza del medio ambiente, para este caso de estudio, los derechos por descarga de

aguas residuales estas establecidos bajo este criterio, por lo que serán tomados de

referencia para calcular este ingreso.

Las localidades estudiadas no cuentan con ningún sistema de saneamiento en este

momento, motivo por el cual el Organismo Operador esta obligado al pago por derechos de

descarga (canon de vertido), tal y como lo establece la LFDMA de 1998, en su capítulo

XIV, “Derecho por Uso o Aprovechamiento de bienes del Dominio Público de la Nación

como Cuerpos Receptores de las Descargas de Aguas Residuales”. Así pues, según el

cálculo que se detalla en el anexo 5.B, el Organismo Operador deberá pagar al Gobierno

Federal 0.2236 USD/m3. El Organismo Operador al implantar el SRRAR evitará este pago.

Costes •

Los grupos de impactos que producen algún coste en este proyecto son: 1) la infraestructura

hidráulica y 2) el uso del recurso.

1) Infraestructura hidráulica.- De las 57 posibles alternativas a ser implantadas han sido

seleccionadas 13 alternativas que corresponden a los sistemas de más bajo coste por

metro cúbico para cada alternativa de reutilización y saneamiento, la tabla 5.10 resume

estos costes.

Tabla 5. 10

Costes por metro cúbico para cada SRRAR propuestos. Población Sistemas de

regeneración Caudal

(l/s) Alternativa Reutilización Coste/m3 (a) (USD/m3)

0 Saneamiento 0.3741 1 Industrial y Acuícola 0.3513 La gachupina 75 2 Agrícola 0.1441 0 Saneamiento 0.2146 3 Industrial y agrícola 0.2346 Puente Blanco 150 4 Agrícola 0.0902 0 Saneamiento 0.2678

Jiutepec

La gachupina y Puente Blanco 225 5 Industrial 0.2751

0 Saneamiento 0.4703 1 Industrial y Agrícola 0.3413 Zacatepec Zacatepec 70 2 Agrícola y Recreativo 0.1146 0 Saneamiento 0.4592 E. Zapata Zapata 75 1 Agrícola 0.1269

(a) Calculado a partir de la información del anexo 4.B. Los costes están en USD de 1998. Fuente: Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (1998).

184

CAPíTULO 5

2) Uso del recurso.- Consideramos como el coste de oportunidad (CO de la ecuación 1), aquel

coste o perdida en el que incurre el agente inversor por dejar de invertir en aquella

alternativa que le reporte un mayor rendimiento. Así pues el CO se determinará por la

diferencia entre el ingreso máximo ponderado (ver tabla 5.9) de las alternativas en estudio

por municipio, y el ingreso de cada una de las alternativas estudiadas. La tabla 5.11

presenta los costes de oportunidad para cada una de las alternativas propuestas.

Tabla 5. 11 Coste de Oportunidad para cada SRRAR propuestos.

Población Sistemas de regeneración

Caudal (l/s) Alternativa Reutilización IPM

(USD/m3) Coste de Oportunidad

(USD/m3) 0 Saneamiento 0 0.5106 1 Industrial y Acuícola 0.3159 0.1947 La gachupina 75 2 Agrícola 0.1938 0.3168 0 Saneamiento 0 0.5106 3 Industrial y agrícola 0.2994 0.2112 Puente Blanco 150 4 Agrícola 0.1938 0.3168 0 Saneamiento 0 0.5106

Jiutepec

La gachupina y Puente Blanco 225 5 Industrial 0.5106 0

0 Saneamiento 0 0.4201 1 Industrial y Agrícola 0.4201 0 Zacatepec Zacatepec 70 2 Agrícola y Recreativo 0.4089 0.0112 0 Saneamiento 0 0.1938 E. Zapata Zapata 75 1 Agrícola 0.1938 0

Beneficios. •

Una vez identificados, cuantificados y valorados económicamente los impactos existentes en el

proyecto estos son agregados para determinar el beneficio total. Todos los impactos están

expresados en USD por metro cúbico, las tablas 5.12 a 5.16 recogen las valoraciones

económicas de los impactos, tanto negativos como positivos, para cada una de las alternativas

propuestas, así como el beneficio total que se obtiene de cada SRRAR.

Tabla 5. 12 Resumen de la valoración de los impactos para el SRRAR de la Gachupina, Jiutepec.

Alternativa 0 1 2

Saneamiento Ind. y Acuícola Agrícola Grupo de Impacto

Costes Ingresos Costes Ingresos Costes Ingresos Infraestructura hidráulica (ver tabla 5.10) 0.3741 0.3513 0.1441 Acondicionamiento y reutilización de contaminantes (punto 1 los ingresos) 0.1020

Uso del recurso (ver tablas 5.9 y 5.11) 0.5106 0.1947 0.3159 0.3168 0.1938 La salud pública N.V. N.V. N.V. Medio ambiente (ver anexo 5.B) 0.2236 0.2236 0.2236 Educación N.V. N.V. N.V.

Total 0.8847 0.2236 0.5460 0.5395 0.4609 0.5194 Beneficio Total -0.6611 -0.0065 0.0585

N.V.- No Valorado. Todas las cantidades están expresadas en USD/m3 del año 1998.

185

CAPíTULO 5

Tabla 5. 13 Resumen de la valoración de los impactos para el SRRAR de Puente Blanco, Jiutepec.

Alternativa 0 3 4

Saneamiento Ind. y Agrícola Agrícola Grupo de Impacto

Costes Ingresos Costes Ingresos Costes Ingresos Infraestructura hidráulica (ver tabla 5.10) 0.2146 0.2346 0.0902 Acond. y reut. de contaminantes (punto 1 ingresos) 0.0683 0.1020 Uso del recurso (ver tablas 5.9 y 5.11) 0.5106 0.2112 0.2994 0.3168 0.1938 La salud pública N.V. N.V. N.V. Medio ambiente (ver anexo 5.B) 0.2236 0.2236 0.2236 Educación N.V. N.V. N.V.

Total 0.7252 0.2236 0.4458 0.5913 0.407 0.5194 Beneficio Total -0.5016 0.1455 0.1124

N.V.- No Valorado. Todas las cantidades están expresadas en USD/m3 del año 1998.

Tabla 5. 14 Resumen de la valoración de los impactos para el SRRAR

de la Gachupina y Puente Blanco, Jiutepec. Alternativa

0 5 Saneamiento Industrial

Grupo de Impacto

Costes Ingresos Costes Ingresos Infraestructura hidráulica (ver tabla 5.10) 0.2678 0.2751 Acond. y reut. de contaminantes (punto 1 ingresos) Uso del recurso (ver tablas 5.9 y 5.11) 0.5106 0.5106 La salud pública N.V. N.V. Medio ambiente (ver anexo 5.B) 0.2236 0.2236 Educación N.V. N.V.

Total 0.7784 0.2236 0.2751 0.7342 Beneficio Total -0.5548 0.4591

N.V.- No Valorado. Todas las cantidades están expresadas en USD/m3 del año 1998.

Tabla 5. 15 Resumen de la valoración de los impactos para el SRRAR de Zacatepec, Jiutepec.

Alternativa 0 1 2

Saneamiento Ind. y Agrícola Agrícola y Recreativo Grupo de Impacto

Costes Ingresos Costes Ingresos Costes Ingresos Infraestructura hidráulica (ver tabla 5.10) 0.4703 0.3413 0.1146 Acond. y reut. de contaminantes (punto 1 ingresos) 0.02958 0.02958 Uso del recurso (ver tablas 5.9 y 5.11) 0.4201 0.4201 0.0112 0.4089 La salud pública N.V. N.V. N.V. Medio ambiente (ver anexo 5.B) 0.2236 0.2236 0.2236 Educación N.V. N.V. N.V.

Total 0.8904 0.2236 0.3413 0.67328 0.1258 0.66208 Beneficio Total -0.6668 0.3320 0.5363

N.V.- No Valorado. Todas las cantidades están expresadas en USD/m3 del año 1998.

Tabla 5. 16 Resumen de la valoración de los impactos para el SRRAR de Zapata, Jiutepec.

Alternativa 0 1

Saneamiento Agrícola Grupo de Impacto

Costes Ingresos Costes Ingresos Infraestructura hidráulica (ver tabla 5.10) 0.4592 0.1269 Acondicionamiento y reutilización de contaminantes (punto 1 los ingresos) 0.102 Uso del recurso (ver tablas 5.9 y 5.11) 0.1938 0.1938 La salud pública N.V. N.V. Medio ambiente (ver anexo 5.B) 0.2236 0.2236 Educación N.V. N.V.

Total 0.653 0.2236 0.1269 0.5194 Beneficio Total -0.4294 0.3925

N.V.- No Valorado. Todas las cantidades están expresadas en USD/m3 del año 1998.

186

CAPíTULO 5

5.2.2.7 Análisis de sensibilidad

Para el análisis de sensibilidad se seleccionaron las alternativas con el mayor beneficio total,

así del municipio de Jiutepec se seleccionó la alternativa 5 con un beneficio total de 0.4591

USD/m3, la alternativa 2 de Zacatepec con un beneficio total de 0.5363 USD/m3 y la alternativa

1 del municipio de Emiliano Zapata con un beneficio total de 0.3925 USD/m3, tal y como se

aprecia en las tablas 5.12 a 5.16. El análisis permite evaluar la sensibilidad del modelo a los

cambios en algunas de las principales variables que intervienen en la producción de agua

regenerada. Las variables seleccionadas para realizar el análisis de sensibilidad son: 1) tasa de

descuento, 2) amortización fiscal, 3) coste de oportunidad, 4) vida útil del proyecto y 5) precio

del agua regenerada (zonas de disponibilidad). Las tablas 5.17 a la 5.21 recogen los ingresos,

costes y Valor Actual Neto (VAN) al modificar estas variables.

Tabla 5. 17

Análisis de sensibilidad para diferentes tasas de descuento en los SRRAR seleccionados. Jiutepec Zacatepec Zapata Industrial Agrícola y Recreativo Agrícola Tasa de

Descuento (%) Ingresos

(USD/m3) Costes (a) (USD/m3)

VAN (USD/m3)

Ingresos (USD/m3)

Costes (a) (b) (USD/m3)

VAN (USD/m3)

Ingresos (USD/m3)

Costes (a) (USD/m3)

VAN (USD/m3)

0 0.7342 0.1518 0.5824 0.6621 0.0502 0.6119 0.5194 0.0428 0.4766 2 0.7342 0.1700 0.5642 0.6621 0.0614 0.6007 0.5194 0.0552 0.4642 5 0.7342 0.1985 0.5357 0.6621 0.0789 0.5832 0.5194 0.0747 0.4447

10 0.7342 0.2519 0.4823 0.6621 0.1115 0.5506 0.5194 0.1110 0.4084 15 0.7342 0.3116 0.4226 0.6621 0.1481 0.5140 0.5194 0.1517 0.3677 20 0.7342 0.3757 0.3585 0.6621 0.1873 0.4748 0.5194 0.1954 0.3240

(a) Coste/m3 calculado a partir del algoritmo de la figura 4.5 (b) Coste/m3 más el Coste de Oportunidad

Tabla 5. 18

Análisis de sensibilidad para diferentes tasas de amortización en los SRRAR seleccionados. Jiutepec Zacatepec Zapata Industrial Agrícola y Recreativo Agrícola Tasa de

amortización (%) Ingresos

(USD/m3) Costes (a) (USD/m3)

VAN (USD/m3)

Ingresos (USD/m3)

Costes (a) (b) (USD/m3)

VAN (USD/m3)

Ingresos (USD/m3)

Costes (a) (USD/m3)

VAN (USD/m3)

0 0.7342 0.3287 0.4055 0.6621 0.1586 0.5035 0.5194 0.1634 0.3560 5 0.7342 0.2989 0.4353 0.6621 0.1403 0.5218 0.5194 0.1431 0.3763

10 0.7342 0.2836 0.4506 0.6621 0.1309 0.5312 0.5194 0.1326 0.3868 20 0.7342 0.2751 0.4591 0.6621 0.1258 0.5363 0.5194 0.1269 0.3925 40 0.7342 0.2751 0.4591 0.6621 0.1258 0.5363 0.5194 0.1269 0.3925 60 0.7342 0.2751 0.4591 0.6621 0.1258 0.5363 0.5194 0.1269 0.3925 80 0.7342 0.2751 0.4591 0.6621 0.1258 0.5363 0.5194 0.1269 0.3925

100 0.7342 0.2751 0.4591 0.6621 0.1258 0.5363 0.5194 0.1269 0.3925 (a) Coste/m3 calculado a partir del algoritmo de la figura 4.5 (b) Coste/m3 más el Coste de Oportunidad

Tabla 5. 19

Análisis de sensibilidad para diferentes costes de oportunidad en los SRRAR seleccionados. Jiutepec Zacatepec Zapata Industrial Agrícola y Recreativo Agrícola Coste de

oportunidad (USD/m3) Ingresos

(USD/m3) Costes (a) (USD/m3)

VAN (USD/m3)

Ingresos (USD/m3)

Costes (a) (USD/m3)

VAN (USD/m3)

Ingresos (USD/m3)

Costes (a) (USD/m3)

VAN (USD/m3)

0 0.7342 0.2751 0.4591 0.66208 0.1146 0.54748 0.5194 0.1269 0.3925 0.1 0.7342 0.3751 0.3591 0.66208 0.2146 0.44748 0.5194 0.2269 0.2925 0.2 0.7342 0.4751 0.2591 0.66208 0.3146 0.34748 0.5194 0.3269 0.1925 0.3 0.7342 0.5751 0.1591 0.66208 0.4146 0.24748 0.5194 0.4269 0.0925 0.4 0.7342 0.6751 0.0591 0.66208 0.5146 0.14748 0.5194 0.5269 -0.0075 0.5 0.7342 0.7751 -0.0409 0.66208 0.6146 0.04748 0.5194 0.6269 -0.1075 0.6 0.7342 0.8751 -0.1409 0.66208 0.7146 -0.05252 0.5194 0.7269 -0.2075 0.7 0.7342 0.9751 -0.2409 0.66208 0.8146 -0.15252 0.5194 0.8269 -0.3075

(a) Coste/m3 calculado a partir del algoritmo de la figura 4.5 más el Coste de Oportunidad

187

CAPíTULO 5

Tabla 5. 20 Análisis de sensibilidad para diferentes tiempos en al vida útil de los SRRAR seleccionados.

Jiutepec Zacatepec Zapata Industrial Agrícola y Recreativo Agrícola Tiempo

(Años) Ingresos (USD/m3)

Costes (a) (USD/m3)

VAN (USD/m3)

Ingresos (USD/m3)

Costes (a) (b) (USD/m3)

VAN (USD/m3)

Ingresos (USD/m3)

Costes (a) (USD/m3)

VAN (USD/m3)

15 0.7342 0.2911 0.4431 0.66208 0.1355 0.52658 0.5194 0.1377 0.3817 20 0.7342 0.2751 0.4591 0.66208 0.1258 0.53628 0.5194 0.1269 0.3925 25 0.7342 0.2672 0.467 0.66208 0.1209 0.54118 0.5194 0.1215 0.3979 30 0.7342 0.263 0.4712 0.66208 0.1183 0.54378 0.5194 0.1186 0.4008 35 0.7342 0.2608 0.4734 0.66208 0.1169 0.54518 0.5194 0.1171 0.4023 40 0.7342 0.2595 0.4747 0.66208 0.1162 0.54588 0.5194 0.1162 0.4032 45 0.7342 0.2588 0.4754 0.66208 0.1157 0.54638 0.5194 0.1157 0.4037 50 0.7342 0.2584 0.4758 0.66208 0.1155 0.54658 0.5194 0.1154 0.404

(a) Coste/m3 calculado a partir del algoritmo de la figura 4.5 (b) Coste/m3 más el Coste de Oportunidad

Tabla 5. 21

Análisis de sensibilidad para diferentes zonas de disponibilidad en los SRRAR seleccionados. Jiutepec Zacatepec Zapata Industrial Agrícola y Recreativo Agrícola Zona de

disponibilidad Ingresos (a) (USD/m3)

Costes (b) (USD/m3)

VAN (USD/m3)

Ingresos (c) (USD/m3)

Costes (b) (d) (USD/m3)

VAN (USD/m3)

Ingresos (c) (USD/m3)

Costes (b) (USD/m3)

VAN (USD/m3)

1 1.4919 0.2751 1.2168 0.8809 0.1258 0.7551 0.5194 0.1269 0.3925 2 1.2770 0.2751 1.0019 0.8809 0.1258 0.7551 0.5194 0.1269 0.3925 3 1.1337 0.2751 0.8586 0.8809 0.1258 0.7551 0.5194 0.1269 0.3925 4 1.0084 0.2751 0.7333 0.8809 0.1258 0.7551 0.5194 0.1269 0.3925 5 0.8830 0.2751 0.6079 0.8809 0.1258 0.7551 0.5194 0.1269 0.3925 6 0.8382 0.2751 0.5631 0.8809 0.1258 0.7551 0.5194 0.1269 0.3925 7 0.7342 0.2751 0.4591 0.6608 0.1258 0.5350 0.5194 0.1269 0.3925 8 0.5300 0.2751 0.2549 0.5477 0.1258 0.4219 0.5194 0.1269 0.3925 9 0.5018 0.2751 0.2267 0.4949 0.1258 0.3691 0.5194 0.1269 0.3925

(a) Canon por el derecho de uso más Canon de vertido (b) Coste/m calculado a partir del algoritmo de la figura 4.3 (c) Canon por el derecho de uso más Canon de vertido más Acondicionamiento y reutilización de contaminantes (d) Coste/m3 más el Coste de Oportunidad

3

5.3 Resultados y discusión

La tabla 5.22 resume las 13 alternativas seleccionadas a partir de las 57 alternativas

técnicamente viables que fueron propuestas para ser evaluadas en este estudio. La figura 5.3

representa los beneficios totales para las 13 alternativas seleccionadas. De estas las

alternativas 3, 4 y 5 de Jiutepec reportan un beneficio positivo, así como las alternativas 1 y 2

de Zacatepec y la alternativa 1 de Emiliano Zapata. Es importante destacar que ninguna

alternativa para el saneamiento (clasificadas como alternativas cero) son viables

económicamente pues en todos los casos reportan pérdidas.

Respecto al análisis de sensibilidad se observa que:

1) Tasa de descuento. La figura 5.4 representa en el eje de las abscisas diferentes tasas

de descuento y en el eje de las ordenadas el VAN. Para las 3 alternativas cuanto

mayor es la tasa de descuento menores son los beneficios, así al pasar de una tasa de

descuento del 12% al 20% la disminución para la alternativa de Jiutepec es del 22%,

para Zacatepec del 11% y para Emiliano Zapata de 17%.

188

CAPíTULO 5

Tabla 5. 22

Resumen de las alternativas propuestas para el saneamiento de la cuenca del río Apatlaco. Alternativas Seleccionadas

Población Sistemas de regeneración

Caudal (l/s)

Número de Alternativas No. Reutilización Línea liquida (a) Línea de

Lodos (b) 0a Saneamiento P,SP,BD,SS,CL E, DA, FP 1 Industrial y acuícola P, SP, ZO, CF,F, CL E, DA, LS La gachupina 75 18 2 Agrícola P, LA, LF, LM ----

0b Saneamiento P,SP,BD,SS,CL E, DA, FP 3 Industrial y agrícola P, SP, ZO, CF,F, CL E, DA, LS Puente Blanco 150 14 4 Agrícola P, LA, LF, LM ---- 0c Saneamiento P,SP,BD,SS,CL E, DA, FP

Jiutepec

La gachupina y Puente Blanco 225 5 5 Industrial P, SP, ZO, CF,F, CL E, DA, LS

0 Saneamiento P,SP,BD,SS,CL E, DA, FP 1 Industrial y agrícola P, SP, AC, CF,F, CL E, DA, LS Zacatepec Zacatepec 70 10 2 Agrícola y Recreativo P, LA, LF, LM ---- 0 Saneamiento P,SP,BD,SS,CL E, DA, FP E. Zapata Zapata 75 10 1 Agrícola P, LA, LF, LM ----

Total de Alternativas 57 13

(a) P= Pretratamiento, SP= Sedimentación Primaria, BD= Biodiscos, ZO= Zanjas de Oxidación, AC= Aireación Convencional, LA= Laguna Anaerobia, LF= Laguna Facultativa, LM= Laguna de Maduración, SS= Sedimentación Secundaria, CF= Coagulación-Floculación, F= Filtración, CL= Cloración

(b) E= Espesamiento por gravedad, DA= Digestión Aerobia, FP= Filtros Prensa, LS= Lechos de Secado.

Figura 5. 3 Beneficio Total para cada alternativa propuesta.

189

CAPíTULO 5

2) Amortización. La figura 5.5 presenta el VAN para diferentes tasas de Amortización. El

no amortizar fiscalmente los activos fijos de los SRRAR representan para las

alternativas seleccionadas de Jiutepec, Zacatepec y Zapata una disminución en los

beneficios totales del 12%, 6% y 9% respectivamente.

3) Coste de oportunidad. La figura 5.6 que presenta el gráfico del coste de oportunidad

versus el VAN. Con un coste de oportunidad de 0.45 USD/m3 para Jiutepec, 0.55

USD/m3 para Zacatepec y 0.40 USD/m3 para Emiliano Zapata los beneficios comienzan

a ser negativos.

4) Vida útil del proyecto. La figura 5.7 presenta el comportamiento del VAN versus la vida

útil del proyecto. El VAN aumenta al incrementar la vida útil del proyecto. Para

Jiutepec, Zacatepec y Emiliano Zapata el evaluar el proyecto con una vida útil de 15

hasta 50 años reporta incrementos en los beneficios del 7%, 4% y 6% respectivamente.

5) Precio del agua regenerada. La Comisión Nacional del Agua (CNA) clasifica todos los

cuerpos de agua, superficiales y subterráneos, en 9 zonas de disponibilidad

dependiendo de varias características (entre ellas el tipo de usuario) de tal forma que

este criterio permite fijar a la CNA un precio por el uso del recurso hídrico en México.

Siendo la zona de disponibilidad numero 1 la más cara y la zona 9 la más barata. La

figura 5.8 describe el comportamiento de las alternativas seleccionadas al evaluar el

precio del agua regenerada. En el eje de las abscisas se representan las 9 zonas de

disponibilidad según la LFDMA y en el de las ordenadas el VAN en USD/m3.

Para las 9 zonas de disponibilidad las 3 alternativas seleccionadas presentan un

comportamiento irregular en los beneficios obtenidos. Para la alternativa de Jiutepec la

disminución es gradual llegando a existir una diferencia entre la zona de disponibilidad

1 y la 9 del 81%. Mientras que para Zacatepec esta diferencia es del 51%, pero a partir

de la zona 7 ya que entre la zona 1 y la 6 se mantiene constante. En Emiliano Zapata el

beneficio total se mantiene constante debido a que el uso agrícola en México no tiene

establecido un precio. El comportamiento tan diferente de las tres alternativas obedece

a que para el caso de Jiutepec, la alternativa de reutilización es 100% industrial, este

tipo de usuario, el industrial, es el único para el cual cada una de las 9 zonas de

disponibilidad reporta una cuota por metro cúbico. Para el caso Zacatepec, la

alternativa que reporta mayor beneficio es el agrícola / recreativo, el uso agrícola no

tiene cuota establecida y el uso recreativo tiene la misma cuota para las zonas 1 a la 6,

disminuyendo gradualmente para las zonas 7, 8 y 9. Esta situación es la que provoca

para el caso de Zacatepec la disminución del beneficio de mantiene constante para las

primeras 6 zonas. El caso del municipio de Emiliano Zapata es 100% reutilización

agrícola.

190

CAPíTULO 5

5.4 Conclusiones

La baja disponibilidad de agua en algunas zonas de México esta provocando visualizar a la

regeneración y reutilización de las aguas residuales como una alternativa que permita el

abastecimiento de agua y la reducción de la contaminación, con la consecuente protección de

los cuerpos de agua superficiales y subterráneos, tanto en cantidad como en calidad. Este

estudio es una evaluación ex-ante cuya finalidad es proporcionar las herramientas necesarias,

para que mediante criterios técnicos y económicos, se decida sobre la implantación de los

SRRAR en la zona de estudio.

La metodología aplicada demuestra la viabilidad técnico-económica para la implantación de

algunos de estos sistemas para las características de las zonas estudiadas, para lo cual se

consideró la identificación, cuantificación y valoración económica de los diverso impactos, tanto

privados como externos, seleccionando aquellas alternativas que proporcionaron el máximo

beneficio total.

Las conclusiones de este estudio son las siguientes:

a) El presente estudio deja de manifiesto la viabilidad técnico-económica de algunas de

las alternativas de regeneración y reutilización propuestas para las condiciones de

esta zona de estudio.

b) Las alternativas más rentables son: En Jiutepec la alternativa para la reutilización

industrial en el parque industrial de CIVAC (alternativa 5), con un beneficio máximo de

0.4591 USD/m3, para Zacatepec la reutilización agrícola de los usuarios de la zona sur

del SRRAR, así como los usuarios del balneario “San Nicolás” (alternativa 2) en la

cual el máximo beneficio es de 0.5363 USD/m3, y finalmente para la localidad de

Emiliano Zapata la reutilización agrícola en la zona nordeste del SRRAR (alternativa 1)

presenta el máximo beneficio que puede llegar hasta los 0.3925 USD/m3. Este estudio

permite garantizar económicamente la viabilidad de estas alternativas. El análisis de

sensibilidad deja de manifiesto que a pesar de una posible fluctuación, en las

principales variables, el beneficio total de los SRRAR sigue siendo positivo.

c) Con la finalidad de recobrar todos los costes privados correspondientes al SRRAR el

precio mínimo de venta del agua regenerada que garantizará su recuperación es para

la alternativa 5 de Jiutepec 0.2751 USD/m3, para la alternativa 2 de Zacatepec 0.1146

USD/m3 y para la alternativa 1 de Emiliano Zapata 0.1269 USD/m3.

d) A pesar de que no se han valorado económicamente todos los impactos, esto no

afecta el resultado sobre la decisión de esta investigación, pues los impactos sin

evaluar solo aumentaran la rentabilidad de los sistemas seleccionados.

191

CAPíTULO 5

e) Por lo que respecta al saneamiento ninguna de las alternativas propuestas es

rentable, esta situación pone de manifiesto que la Ley Federal de Derechos en Materia

de Agua no estimula acciones para el saneamiento, pues es más rentable pagar por

contaminar que por depurar las aguas residuales.

De estas conclusiones se desprenden las siguientes propuestas de política económica:

1. El Organismo Operador del estado de Morelos cuenta con un margen de negociación

importante para poder comercializar el agua regenerada de las ciudades de Jiutepec,

Zacatepec y Emiliano Zapata. Así mismo es importante que dicho organismo considere que

de continuar con la situación de escasez de agua en la región es probable que en poco

tiempo sean reajustadas las zonas de disponibilidad aumentando el precio de agua de las

fuentes convencionales. Esta situación favorecería aun más las acciones de regeneración y

reutilización de las aguas residuales. 2. Por lo que respecta al saneamiento este estudio refleja que la CNA tendría que replantear

su política tarifaría respecto al instrumento económico sobre los derechos de descarga

(canon de vertido), de lo contrario este instrumento tendrá simplemente un fin recaudatorio

sin alcanzar el objetivo para el cual fue creado: el saneamiento de los cuerpos receptores.

Figura 5. 4 Análisis de sensibilidad para la tasa de descuento.

192

CAPíTULO 5

Figura. 5. 5 Análisis de sensibilidad para la amortización.

Figura. 5. 6 Análisis de sensibilidad para el coste de oportunidad.

193

CAPíTULO 5

Figura 5. 7 Análisis de sensibilidad para la vida útil del proyecto

Figura. 5. 8 Análisis de sensibilidad para las zonas de disponibilidad del agua en México.

194

CAPíTULO 5

Anexo 5.A.

Costes de Tratamiento para las diferentes alternativas de reutilización de las aguas regeneradas de las localidades de Jiutepec, Zacatepec y Zapata.

Tabla 5. 23 Datos iniciales para la ejecución del modelo

CARACTERÍSTICAS PROPIAS DEL PROYECTO Capacidad Instalada Unidad Cantidad

“La gachupina” (alternativas 0,1 y 2) l/s 75 “Puente Blanco” (alternativas 0, 3 y 4) l/s 150 Jiutepec “La gachupina” y “Puente Blanco” (alternativas 0 y 5) l/s 225

Zacatepec Zacatepec (alternativas 0, 1 y 2) l/s 70 Emiliano Zapata Zapata (alternativas 0 y 1) l/s 75 Vida útil del proyecto Años 20 Tasa de descuento del proyecto % 12.00

IMPUESTOS Impuesto (a) % 32 Depreciación Fiscal (Lineal) (b) % 100

FINANCIERA Deuda % 0 Capital % 100 Total % 100

a) Ley del Impuesto Sobre la Renta (SAT, 1998). Título II. Tasa de impuesto para personas morales. Artículo 10.-Las personas morales deberán calcular el impuesto sobre la renta, aplicando al resultado fiscal obtenido en el ejercicio la tasa del 32%.

b) Ley del Impuesto Sobre la Renta (SAT, 1998). Porcentajes para depreciación de maquinaria y equipo. Artículo 41, párrafo XIV.- 100% en la conversión a consumo de gas natural y para prevenir y controlar la contaminación ambiental en cumplimiento de las disposiciones legales respectivas.

Tabla 5. 24 Costes privados para las alternativas de los SRRAR de “La Gachupina” Jiutepec, Mor.

Costes Privados Alternativa Reutilización Línea

Liquido Línea de Lodos Inversión

(USD) E y M

(USD/año)

Coste/m3 (USD/m3)

0 Saneamiento Jiu-ENP 3,951,796 266,029 0.3741

IT-1

I II III IV

4,825,946 4,062,490 4,515,457 3,740,958

237,286 244,825 240,445 245,205

0.4198 0.3724 0.4006 0.3513 1 Industrial y

Acuícola

AC-1

I II III IV

5,061,944 4,292,952 4,947,057 4,170,447

196,535 203,044 206,377 210,779

0.4182 0.3700 0.4147 0.3652

AG-A-1

I II III IV

4,975,730 4,227,878 4,565,305 3,804,478

250,736 261,245 260,384 267,577

0.4354 0.3903 0.4123 0.3650

AG-A-2

I II III IV

5,079,427 4,307,705 4,926,002 4,146,927

184,412 192,424 194,862 198,842

0.4142 0.3665 0.4085 0.3586

2 Agrícola

AG-B-3 ---- 2,126,901 7,831 0.1441 Costes en USD de 1998 Área de Terreno necesaria para la reutilización Industrial y acuícola, según el simulador CAPDET 4.85 ha. Para la reutilización agrícola, en la alternativa AG-B-3, 10.10 ha.

195

CAPíTULO 5

Tabla 5. 25 Costes privados para las alternativas de los SRRAR de “Puente Blanco” Jiutepec, Mor.

Costes Privados Alternativa Reutilización Línea

Liquido Línea de Lodos Inversión

(USD) E y M

(USD/año)

Coste/m3 (USD/m3)

0 Saneamiento Jiu-ENP 4,608,711 293,615 0.2146

3 Industrial IT-1

I II III IV

5,824,445 5,059,108 5,180,616 4,401,496

416,441 426,532 414,311 420,859

0.2808 0.2576 0.2590 0.2346

AG-A-1

I II III IV

6,194,865 5,487,020 5,751,641 5,022,787

468,159 489,201 485,537 495,186

0.3040 0.2850 0.2930 0.2709

AG-A-2

I II III IV

6,701,210 5,902,505 6,385,498 5,581,534

281,472 285,366 288,087 290,334

0.2813 0.2557 0.2722 0.2461

4 Agrícola

AG-B-3 ---- 2,659,322 10,328 0.0902 Área de Terreno necesaria para la reutilización Industrial y agrícola (AG-A-1 y 2), según el simulador CAPDET 5.66 ha. Para la reutilización agrícola, en la alternativa AG-B-3, 11.72 ha. Costes en USD de 1998

Tabla 5. 26

Costes privados para las alternativas de los SRRAR “La Gachupina” y “Puente Blanco”, Jiutepec, Mor.

Costes Privados Alternativa Reutilización Línea

Liquido Línea de Lodos Inversión

(USD) E y M

(USD/año)

Coste/m3 (USD/m3)

0 Saneamiento Jiu-ENP 8,560,507 559,644 0.2678

5 Industrial (CIVAC)

IT-1 225 (l/s)

I II III IV

10,723,492 9,194,699 9,769,174 8,215,555

653,727 671,357 654,756 666,064

0.3287 0.2975 0.3078 0.2751

Costes en USD de 1998

Tabla 5. 27 Costes privados para las alternativas de los SRRAR de Zacatepec, Mor.

Costes Privados Alternativa Reutilización Línea

Liquido Línea de Lodos Inversión

(USD) E y M

(USD/año)

Coste/m3 (USD/m3)

0 Saneamiento Zac-BNP 5,871,891 118,839 0.4703

IT-2

I II III IV

4,376,828 3,621,913 3,953,937 3,186,853

239,443 249,080 247,937 254,455

0.4189 0.3697 0.3927 0.3413 1

IT-3

I II III IV

4,473,641 3,696,010 4,330,245 3,545,751

181,214 186,581 188,969 192,439

0.3994 0.3466 0.3927 0.3386

2 Agrícola AG-B-3 ---- 1,565,279 7,831 0.1146 Área de Terreno necesaria para la reutilización Industrial, según el simulador CAPDET 4.85 ha. Para la reutilización agrícola, en la alternativa AG-B-3, 10.12 ha. Costes en USD de 1998

Tabla 5. 28

Costes privados para las alternativas de los SRRAR de Zapata, Mor. Costes Privados

Alternativa Reutilización Línea Liquido

Línea de Lodos Inversión

(USD) E y M

(USD/año)

Coste/m3 (USD/m3)

0 Saneamiento Zap-BNP 6,178,353 118,839 0.4592

AG-A-1

I II III IV

4,765,307 4,017,455 4,354,882 3,594,055

250,736 261,245 260,384 267,577

0.4214 0.3764 0.3984 0.3510

AG-A-2

I II III IV

4,869,004 4,097,282 4,715,579 3,936,504

184,412 192,424 194,862 198,842

0.4003 0.3526 0.3945 0.3446

1 Agrícola

AG-B-3 ---- 1,866,478 7,831 0.1269 Área de Terreno necesaria todos los casos 4.85 ha. Costes en USD de 1998

196

CAPíTULO 5

Anexo 5.B.

Calculo de los costes de obtención de agua proveniente de una fuente convencional y del canon de vertido del Organismo Operador de las localidades de Jiutepec, Zacatepec

y Zapata.

Costes de obtención de agua ( Datos proporcionados por el Organismo Operador): • Volumen Anual Extraído (VAE) = 4’105,576 m3 Gastos de explotación y mantenimiento = 4’992,246.00 Gastos de Administración = 1’382,253.00 Gastos Financieros = 9,164.00 T O T A L = 6’384,663.00

Coste de Obtención por m3 = ( TOTAL / VAE ) = ( 6’384,663.00 / 4’105,576 ) = 1.55 $/m3 = 0.1938 USD/m3. (*)

La tabla 5.29 presenta los valores estimados para los costes de obtención del agua de primer uso y los costes por el derecho al aprovechamiento.

Tabla 5. 29 Costes de obtención y aprovechamiento de la fuente convencional.

uso Coste por obtención ( USD / m3)

Coste por aprovechamiento (a) ( USD / m3)

Coste total ( USD / m3)

Industrial 0.1938 0.3168 0.5105 Acuícola 0.1938 0.0734 0.2672 Recreativo 0.1938 0.3012 0.4949 Agrícola 0.1938 0.0000 0.1938 (a) Zona de Disponibilidad 7 de acuerdo con la Ley Federal de Derechos en Materia de Agua de 1998. (CNA, 1998).

Costes por descontaminar • Estos costes se calcularon con base en la Ley Federal de Derechos en Materia de Agua de 1998, la tabla 5.30 resume los costes a pagar de acuerdo con la calidad del agua residual generada.

Tabla 5. 30 Costes de descarga según la calidad del agua residual establecida.

Parámetro Calidad descargada

(mg/l)

Límites máximos permisibles

(mg/l)

Carga másica

(kg)

Índice de incumplimiento

Cuota ($)

Coste ($)

GyA 60 15 26,244 3.00 3.89261 57,208.26 SST 755 150 440,316 4.03 4.23187 1,043,482.13 DBO 343 150 199,804 1.28 3.1248 349,635.18 Base de cálculo: Volumen trimestral descargado 583,200 m3 El monto mayor es el correspondiente a SST, por lo que se deberá pagar sobre esta cantidad. Pago por derecho a descargar = $ 1,043,482.13 Pago por derecho a descargar por m3 = (1,043,482.13 /583,200 ) = $ 1.79/ m3 Pago por derecho a descargar por m3 = 0.2236 USD/m3 (*) (*) coste de USD de 1998.

197

CAPíTULO 5

Referencias

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http://www.cna.gob.mx CNA (2002). Comisión Nacional del Agua. http://www.cna.gob.mx DGCOH.(1987). Análisis de factibilidad técnica, económica y operacional de aplicación de

normas para el reúso de aguas residuales tratadas en el Distrito Federal. Departamento del Distrito Federal. DHTA. Contrato No. 7331- 721-1.2.México.

DOF (1997). Norma Oficial Mexicana; NOM-001-ECOL-1996. Diario Oficial de la Federación del 6 de enero de 1997.

Edwards-Jones G, Davies G y Hussain S. (2000). Ecological Economics, Blackwell Science, Londres, Inglaterra.

FIRA (1998). Costos de cultivo. Fideicomisos Instituidos en Relación con la Agricultura. http://www.fira.gob.mx

Gobierno del Estado de Morelos (2000). http://e-municipios.e-morelos.gob.mx/ Hydromantis. (2002). Hydromantis, Inc. 1685 Main St. W., Suite 302, Hamilton, Ontario,

Canada. http://www.hydromantis.com IMTA (1998). Tecnología de punta para el reúso de aguas residuales en México. Investigación

y factibilidad. Proyecto TC9716. Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Realizado para la CNA. Gerencia de Estudios para el Desarrollo Hidráulico Integral. Jiutepec, Mor. México. http://www.imta.mx

IMTA (2002). Coordinación de tratamiento y calidad del agua. Subcoordinación de Tratamiento de Aguas Residuales. Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac 8532, Jiutepec, Morelos. Tel: +52 (777) 329-3622, Fax: +52 (777) 329-3622. Persona de contacto: Gabriela Moeller Chávez. Subcoordinadora. Correo electrónico: [email protected]. Entrevista Personal. http://www.imta.mx

Katz I. y Tovar R. (1997). The fiscal discount rate in México. ITAM. OCDE. (2002). Handbook of Biodiversity Valuation. A guide for policy makers.

http://www.oecd.org SAT (1998). Ley del Impuestos Sobre la Renta. Servicio de Administración Tributaria.

Secretaria de Hacienda y Crédito Público. http://www.sat.gob.mx/nuevo.html SSA (2001). Programa de Acción: Cólera. Subsecretaria de Prevención y Protección de la

Salud. Secretaría de Salud. www.ssa.gob.mx

198

Capítulo 6 Caso de estudio

La reutilización de agua regenerada para el riego agrícola de las viñas del Garbet, Colera, Girona, España

6.1 Introducción

La ciudad de Colera se sitúa en el extremo noreste de la comarca de l'Alt Empordà, en la

provincia catalana de Girona, a una altitud de 10 m.s.n.m. y con una superficie de 24 km2. Es

una pequeña localidad con una población residente de 422 habitantes, pero al igual que las

demás localidades de la Costa Brava durante los meses de verano incrementan

significativamente su población, llegándose a censar 6,700 habitantes. La figura 6.1 muestra la

ubicación geográfica de la localidad de Colera. El 67.5% de su población económicamente

activa se dedica al sector de servicios, el 13 % a la construcción, el 12.3% a la industria y el

7.2% a la agricultura.

El abastecimiento de agua a la población de Colera se realiza mediante el bombeo de aguas

subterráneas, estimándose la demanda en 100,000 m3/año.

Figura. 6. 1 Ubicación del municipio de Colera.

199

CAPÍTULO 6

El Consorci de la Costa Brava (CCB) responsable de la gestión del agua en esta región de

Cataluña, obtuvo financiación de la Unión Europea para la construcción de 5 tratamientos

terciarios en la zona norte. La finalidad de estos Sistemas de Regeneración y Reutilización de

Aguas Residuales (SRRAR) es la de satisfacer la demanda de agua de usos no potables sobre

todo en las épocas de sequía. Algunos municipios de la Costa Brava están trabajando

activamente en potenciar la regeneración de agua (CCB, 1999). La tabla 6.1 presenta los

caudales de agua regenerada suministrados en 2002 a los municipios de Portbou, Port de la

Selva y Cadaqués para cubrir demandas en usos público-urbanos no potables. Sin embargo

las autoridades municipales de Colera hasta el momento no han iniciado el aprovechamiento

de sus aguas regeneradas.

Tabla 6. 1 Caudales de agua regenerada reutilizados en usos no potables

en la zona nord de la Costa Brava (CCB, 2003). Municipio Usuario Caudal (a)

m3/año Ayuntamiento 1,463 Viasa 95 Port Bou EDAR 6,333 Ayuntamiento 12 Port de la Selva EDAR 9,578

Cadaqués EDAR 14,857 Zona Nord Bomberos 272 (a) Datos hasta septiembre de 2002.

Es importante resaltar que en Port de la Selva existe el proyecto, aprobado técnicamente por la

Agencia Catalana del Agua, de recarga del acuífero de la riera de Port de la Selva, mientras

que en Cadaqués existe un proyecto ya en firme para la utilización de agua regenerada para

riego en jardines municipales y privados a través de una segunda red de distribución. Cuando

se completen, es probable que en ambos casos se aproveche un caudal mayor al cuantificado

en la tabla.

Paralelamente a la construcción del SRRAR en Colera, la empresa Castillo de Perelada había

plantado un viñedo en la finca Garbet que pretendía regar con agua de un pozo propio que al

final resultó tener una Conductividad Eléctrica excesiva. Por ello, contactaron con el CCB para

manifestar su interés en utilizar agua regenerada. El consumo de agua de las Cavas Castillo de

Perelada es como máximo un 20-25 % de la producción total de la Estación Depuradora de

Aguas Residuales (EDAR) de Colera (Mujeriego et al., 2000). La tabla 6.2 describe las

características principales de este viñedo.

La empresa Castillo de Perelada se caracteriza por la producción de vinos de alta calidad. Esto

obedece a la influencia que sobre sus uvas tienen factores tales como la recolección en

distintos momentos de madurez, el terreno de cultivo, la exposición solar, la optimización del

riego, entre otros, permitiendo obtener frutos con características originales. De la finca Garbet

destaca la producción del tercer vino de la exclusiva colección Castillo Perelada Ex Ex

200

CAPÍTULO 6

(Experiencias Excepcionales), cuya edición se limita a 583 botellas (Castillo de Perelada,

2003).

Tabla 6. 2 Principales características del viñedo de la finca Garbet (Castillo Perelada, 2003).

Situación: Colera (Alt Empordà) Denominación de Origen: Empordà-Costa Brava Extensión: 15 Ha. Orografía: Terreno montañoso, cultivo en terrazas Tipo de suelo: Pizarroso Variedades cultivadas: Cabernet Sauvignon, Merlot, Cabernet Franc, Syrah, Garnacha Año de plantación: A partir de 1997 Conducción: Espaldera, cultivo estructurado Poda: Doble Cordón Royat (Poda Corta) Riego por goteo: Sí Vendimia: 100% a mano

6.1.1 Objetivo de la reutilización

Actualmente en Colera se ha implantado un sistema de regeneración de agua residual tratada

proveniente del sistema de tratamiento secundario de aguas residuales de la misma población.

La capacidad instalada del sistema de regeneración es de 15,000 l/h lo que permitiría, en caso

de necesidad, la regeneración de toda el agua residual producida por la localidad en la mayor

parte del año.

Este proyecto originalmente se diseñó con la finalidad de producir agua regenerada de una

calidad suficiente para reemplazar el agua potable en algunos usos municipales de Colera,

tales como la limpieza de calles y contenedores, bocas contra incendios, así como el riego de

parques y jardines. Esta sustitución de caudales permite ahorrar agua, de manera que se

incrementa la garantía en el suministro de agua potable, especialmente en épocas de sequía.

Por otro lado, con la reutilización del agua regenerada se suprimen los vertidos de agua

depurada al mar, cuestión que ayuda a garantizar la buena calidad bacteriológica de las aguas

de baño. No obstante y debido a la solicitud de algunos agricultores se ha suministrado agua

regenerada para usos agrícolas en las zonas aledañas a la EDAR de Colera.

6.1.2 Funcionamiento del sistema

El agua residual es sometida a un pretratamiento y a un sistema de tratamiento biológico que

durante la época de invierno y debido a la disminución del caudal, funciona en su modalidad de

aireación extendida, mientras que para el verano su régimen de trabajo es el de fangos

activados convencionales. La tabla 6.3 muestra el caudal tratado, la Demanda Bioquímica de

Oxigeno (DBO5) promedio del efluente y los consumos de energía.

201

CAPÍTULO 6

Tabla 6. 3 Principales características de la Estación Depuradora de Colera. (Sala, 2002)

Tipo de tratamiento Caudal tratado hm3/año

DBO5 Promedio del efluente mg/l

Consumo de energía, Kw/m3

Coste promedio de Explotación

€/m3 Aireación extendida (invierno) Fangos activados (verano) 0.07 4 0.82 1.09

* Datos correspondientes al año 1999

Una vez depurada, una fracción del agua es conducida al sistema de tratamiento terciario, el

cual consta de un sistema de coagulación-floculación en línea y filtración multicapa (sistema

OFSY, Culligan). Con este proceso se logra eliminar la materia en suspensión, además de la

materia disuelta y coloidal capaz de interactuar con los reactivos adicionados.

Enseguida el agua pasa por un proceso de desinfección con luz UV (Trojan) en un canal

cerrado, con lo cual se elimina la carga bacteriana de origen fecal, obteniéndose una elevada

calidad desde el punto de vista bacteriológico. Posteriormente, el agua recibe un tratamiento de

afino con hipoclorito, que al mismo tiempo sirve para proporcionar un nivel de cloro residual al

agua desinfectada con el fin de mantener su calidad bacteriológica durante su conducción. La

tabla 6.4 presenta las principales características del sistema de tratamiento terciario de Colera.

Tabla 6. 4 Principales características del sistema de tratamiento terciario de Colera. (Sala, 2002)

Parámetro Unidad Características Capacidad de tratamiento m3/h 15 Sistema de filtración Unidades (a) 1 Lámparas de UV Unidades (b) 12 Dosis mínima mW.s/cm2 100 Post-cloración Si Medición en línea Turbiedad a) Cada unidad del sistema de filtración esta formada por dos filtros conectados en serie. b) Lámparas de baja presión.

La tabla 6.5 resume los resultados en la calidad del efluente terciario para los años 2001, 2002

y 2003, así como la comparación con los criterios de calidad para su reutilización. Como se

aprecia los valores de turbidez se encuentran fuera de los límites máximos permitidos por el

criterio de California (California Health Laws, 2001), esto es debido a la dificultad que presenta

la explotación del sistema de depuración a causa de las fluctuaciones tanto en cantidad, como

en calidad que la EDAR experimenta a lo largo del año.

Si bien es cierto que durante tres épocas del año (primavera, otoño e invierno) la calidad

obtenida es excelente, en la época estival el problema por el aumento del caudal y la carga

contaminante dificulta de manera significativa el producir un efluente secundario con la calidad

necesaria para el tratamiento terciario. A este respecto, es preciso replantear el funcionamiento

durante la época estival del sistema de tratamiento biológico, una posible solución es recurrir a

la adición de coagulantes y floculantes que coadyuven a mantener una buena calidad del

efluente, con el fin de lograr el buen funcionamiento del sistema de regeneración.

202

CAPÍTULO 6

Tabla 6. 5 Calidad del efluente terciario de la EDAR de colera para los años 2001, 2002 y 2003.

Año Criterios de Calidad Parámetro Unidad

2001 (a) 2002 (a) 2003 (b) Límites de calidad del borrador del

CEDEX (a)

Libro Púrpura del estado de California (b)

MES mg/l 4.6 6,0 8 < 20 N.D. Turbidez NTU 4.3 5.4 3.4 < 5.0 2 Coliformes fecales NMP/100 ml 29 74 14 < 200 (c) N.D. Huevos de nematodo Huevos/l - < 1 (d) - < 1 N.D. (a) Serra, 2002. (b) CCB, 2003. (c) CEDEX, 1999. (b) California Health Laws, 2001. (c) como Escherichia coli. (d) por cada 25 litros. N.D.- No

definido.

Cabe resaltar que la línea de tratamiento ha sido construida en dos fases, en una primera

etapa, a partir de 1974 se implantó el sistema de tratamiento hasta el nivel secundario, y en

una fase posterior, en el año 2000 el sistema de regeneración.

Respecto a la línea de fangos, las EDAR’s de la zona norte del CCB solamente espesan y

almacenan los fangos, mientras que son deshidratados de forma discontinua mediante una

centrífuga móvil instalada en un camión. Posteriormente estos fangos son trasladados hasta la

planta de compostaje de Prodeasa en Castelló d’Empúries, donde son tratados biológicamente

con la finalidad de producir compost que será utilizado por agricultores de la zona.

Actualmente, la reutilización del agua regenerada se dedica solamente al suministro de agua a

la finca Garbet, para ser utilizada con fines agrícolas. El abastecimiento del agua regenerada, a

la finca, proviene de un depósito de poliéster que almacena las aguas producidas por el

sistema de regeneración ubicado en la EDAR de Colera. A partir de este punto, el agua

regenerada es conducida mediante una tubería hasta una balsa ubicada en la cima de la

montaña. Esta tubería es superficial en todo su trayecto con una longitud de 400 metros, y la

diferencia de cota a superar es de 120 metros. La tabla 6.6 destaca las características de la

instalación de la reutilización. Con esta instalación se pueden llegar a regar por goteo 46,500

plantas, que representa una superficie aproximada de 15 ha.

Tabla 6. 6 Principales características del sistema de reutilización en la finca Garbet.

Componente Descripción Bombeo Bomba multicelular vertical modelo VE 121/10 de 15 CV de potencia Tubería de conducción Polietileno de alta densidad con diámetro de 90 mm Depósitos 2 Balsas con capacidad de 2000 m3 cada una. Filtración Filtros de arena y polietileno previos al sistema de riego por goteo. Sistema de riego Por goteo, red principal y secundaria de polietileno con diámetros de (90 mm – 40 mm) Fuente: Datos proporcionados en entrevista con personal de la Finca Garbet de la empresa Castillo Perelada

6.2 Materiales y métodos.

6.2.1 Materiales

203

CAPÍTULO 6

La información que será utilizada para esta evaluación ha sido obtenida a partir de dos fuentes

de información: 1) El Consorci de la Costa Brava (CCB) y 2) la empresa Castillo de Perelada.

El CCB proporcionó todos los datos relacionados con la implantación y explotación del SRRAR

de Colera, pues es la entidad responsable del SRRAR, así mismo facilitó toda la información

técnica (CCB, 2003).

La empresa Castillo de Perelada, propietaria de la finca de Garbet, ha proporcionado toda la

información relacionada con los costes de producción del viñedo y los ingresos relativos a la

comercialización de la uva (Castillo Perelada, 2003).

6.2.2 Métodos

Este análisis consiste en la identificación, periodicidad, cuantificación y valoración de los

impactos del proyecto para un ámbito determinado y respecto a un agente especifico. Estos

impactos son agregados a una evaluación que combina el análisis Coste-Beneficio (ACB) y la

técnica del Valor Actual Neto (VAN) con el fin de determinar el máximo beneficio total y con ello

la viabilidad económica del proyecto.

6.2.2.1 Definición de objetivos

El objetivo del presente análisis económico es evaluar el SRRAR de la población de Colera,

mediante la maximización de la diferencia entre los ingresos y los costes asociados con la

producción de agua regenerada, de acuerdo con la ecuación 1. Este criterio de optimización

económica fue seleccionado debido a su intuitiva interpretación, así como a su aplicabilidad en

el problema que se presenta.

La función objetivo a optimizar es:

[ ]∑=

−−++++−=n

nnnnnnnnnnT COENEPIMPCFinCEMCIPVVARBMAX

0)()()*( (1)

De donde:

BT = Beneficio Total

VAR = Volumen anual de Agua Regenerada

PV = Precio de Venta del Agua Regenerada

CI = Costes de Inversión

CEM = Costes de Explotación y Mantenimiento

CFin = Costes Financieros

IMP = Impuestos

EP = Externalidades Positivas del impacto epj

204

CAPÍTULO 6

EN = Externalidades Negativas del impacto enj

CO = Coste de Oportunidad

n = Año

6.2.2.2 Definición del ámbito de estudio

El ámbito de estudio se centra en la microcuenca de Colera, perteneciente a la región

hidrológica de las cuencas de la Costa Brava.

6.2.2.3 Los impactos del proyecto

El análisis de los impactos considerados dentro de esta investigación se describen en la tabla

6.7, los cuales han sido recogidos y analizados con la experiencia profesional de los que

intervienen en esta investigación (ver CCB, 2003 y Castillo Perelada 2002), a continuación se

detallan las principales características por cada grupo de los impactos analizados:

Infraestructura hidráulica.- Se refiere a los efectos relacionados con la implantación y

explotación de la infraestructura relacionada con la producción y distribución del agua

regenerada. A este impacto corresponden las inversiones que son necesarias realizar para

la implantación del SRRAR, así como todos los costes de explotación y mantenimiento

para el funcionamiento del sistema. Todos estos costes son privados y su determinación es

producto de los presupuestos del proyecto.

Acondicionamiento y reutilización de contaminantes.- Dentro de este grupo se considera el

posible impacto por la reutilización y comercialización de dos componentes del agua

residual en usos agrícolas:

1) el nitrógeno existente en el agua regenerada.- Si bien existe la posibilidad de reutilizar

los nutrientes (nitrógeno, fósforo y materia orgánica básicamente) los responsables de la

finca Garbet consideran que la fertilidad de los suelos no requiere de momento de la

adición de nutrimentos adicionales, por esta razón no se consideran dentro de esta

evaluación la valoración de los fertilizantes.

2) los fangos estabilizados.- Por lo que a los fangos se refiere, estos son trasladados fuera

de la influencia de la zona de estudio y gestionados por otra entidad, por esta razón, este

impacto no será considerado dentro del análisis económico, sin embargo sería importante

para una posterior evaluación el realizar el análisis económico desde una entidad superior

(como podría ser el Departamento de Medio Ambiente) con el fin de evaluar en su conjunto

el SRRAR y la gestión de los fangos.

205

CAPÍTULO 6

Tabla 6. 7 Análisis de los impactos considerados dentro de la investigación (Elaboración propia).

Identificación Periodicidad Cuantificación Grupo de Impacto

Impacto Implicados Negativo

(Costes) Positivo

(Ingresos) Negativo (Costes)

Positivo (Ingresos)

Negativo (Costes)

Positivo (Ingresos)

Infraestructura hidráulica

Regeneración y reutilización del agua residual.

Producción y

distribución de agua

regenerada

Inversión Inicial y

durante la vida útil de proyecto

0.13 hm3/año de

agua regenerada

(a)

Fertilizantes (nitrógeno)

Aporte de nutrientes agrícolas

Durante la vida útil de proyecto

2.6 toneladas

anuales de fertilizante

Acondicio-namiento y

reutilización de contaminantes Los fangos

Aporte de nutrientes agrícolas

Durante la vida útil de proyecto

No cuantificado

Cantidad de agua.

Aumento de disponibilidad del

recurso

Durante la vida útil de proyecto

0.07 hm3 anuales de

agua regenerada (b)

Garantías de suministro.

Fiabilidad en suministro de

agua

Durante la vida útil de proyecto

100% garantía en suministro Uso del recurso

Calidad del agua.

Oportunidad de

disponer agua para

otra actividad

más rentable

Confiabilidad en la calidad del

agua regenerada

Durante la vida útil de proyecto

Durante la vida útil de proyecto

0.07 hm3 anuales de

agua regenerada

(b) 90% de Confianza en

la calidad producida (c)

La salud pública NO APLICA

Medio ambiente Contaminación de masas de

agua.

Mejoras en calidad del agua de baño marina por reducción de

vertidos

Durante la vida útil de proyecto

No cuantificado

Educación Cultura del agua.

sensibilización a la cultura de regenerar y

reutilizar el agua residual

Durante la vida útil de proyecto

No cuantificado

(a) Capacidad Instalada (b) Capacidad determinada por la producción de agua residual tratada producida en la EDAR de Colera. (c) Tomando de referencia los datos obtenidos durante el año 2001 y donde el percentil 90 de los análisis estaban

por debajo de los criterios de calidad exigidos.

Uso del recurso.- En este grupo consideramos los efectos originados por el aumento en la

disponibilidad de agua. El SRRAR de Colera suministra la cantidad de agua necesaria, en

la calidad requerida y además con un 100% de garantía en el suministro permitiendo a los

responsables de la finca, por lo que respecto al abastecimiento de agua, garantizar la

producción de la uva. Con base en este planteamiento consideramos que la valoración del

uso del agua puede calcularse a partir del rendimiento en la producción, pues de no gozar

con estas características en el suministro de agua, la empresa castillo de Perelada no

podría explotar la finca Garbet.

La salud pública.- Dentro de este grupo de impactos se encuentran las posibles

afectaciones que los contaminantes físico-químicos y biológicos pueden causar a la salud

pública de los habitantes de la región. Se considera que las prácticas sanitarias alcanzadas

en esta localidad, así como el control y vigilancia en el funcionamiento de la EDAR de

Colera minimizan el riesgo en la salud pública de los habitantes de la zona. Sin embargo y

como reflexión sorprende que dentro de la normativa española no se considere la

206

CAPÍTULO 6

desinfección de los efluentes secundarios que son vertidos a los cauces receptores. Si bien

están superados los problemas de salud pública de origen hídrico, el no desinfectar los

efluentes secundarios procedentes de las EDAR puede convertirse en un riesgo potencial

de contaminación biológica, más aun con los fenómenos migratorios que España enfrenta

con la entrada de emigrantes africanos y latinoamericanos que pueden ser portadores de

microorganismos que ya han sido erradicados de este continente.

Medio ambiente.- En este apartado se considera el efecto que la eliminación del vertido de

aguas residuales o tratadas tiene en el cuerpo receptor. Originalmente el efluente

secundario producido por la EDAR de Colera se vertía al mar Mediterráneo, con la

implantación del SRRAR este vertido ha quedado suprimido con la consecuente mejora en

la calidad de las aguas costeras. Sin embargo los análisis realizados hasta el momento no

reflejan una relación directa entre la suspensión del vertido y la mejora en la calidad de las

aguas marinas, debido a que no se ha estudiado en particular esta situación y por lo tanto

el muestreo realizado en las playas de Colera no coincide con la zona de influencia directa

del vertido.

Educación.- En este grupo de impactos se considera la repercusión debido a la

sensibilización hacia una cultura por la regeneración y reutilización del agua residuales. La

implantación de estos sistemas permite por una parte fomentar las fuentes alternativas de

suministro entre los diversos usuarios del agua, particularmente entre aquellos usuarios

que se encuentran renuentes a la reutilización del agua regenerada, de tal forma el SRRAR

de Colera permite impulsar la cultura de la regeneración y reutilización del agua residual

entre los diferentes usuarios, especialmente entre los usuarios agrícolas. Sin embargo

debido a la complejidad para su valoración este impacto no ha sido incluido en esta

evaluación.

6.2.2.4 Identificación de los agentes implicados

Del análisis de los impactos, se desprende que los agentes implicados en el ámbito de estudio

son:

• El Consorcio de la Costa Brava (CCB)

• Los usuarios agrícolas, particularmente la finca de Garbet.

• El municipio de Colera.

6.2.2.5 Estudio de las necesidades financieras

El proyecto recibió por parte de los fondos de cohesión de la Unión Europea una financiación

del 80% para la construcción del sistema de regeneración. El 100% del capital inicial se

207

CAPÍTULO 6

considera como una financiación a fondo perdido y por tanto, no se contempla su recuperación,

mientras que el sistema de reutilización que actualmente se encuentra funcionando en la finca

de Garbet, ha sido financiado en su totalidad con fondos propios de la empresa Castillo de

Perelada.

6.2.2.6 Agregación de costes e ingresos

Costes •

La infraestructura hidráulica.

El SRRAR de Colera depende del buen funcionamiento y gestión de la estación depuradora de

aguas residuales. Es importante resaltar que en una primera etapa se construyó y gestionó

solamente el sistema de depuración, este hecho ha permitido separar claramente los costes del

sistema de saneamiento de los costes del sistema de regeneración. La figura 6.3 describe esta

distribución de costes.

Figura 6. 2 Sistema de depuración y regeneración de las aguas residuales de Colera.

Esta separación de fases ha logrado que los costes de depuración sean cubiertos por los

usuarios del agua potable, que son los que contaminan el agua. Actualmente el pago por

saneamiento sólo contempla cubrir los costes generados de la explotación y mantenimiento del

sistema, ya que los costes de inversión fueron cubiertos con fondos públicos y considerados a

fondo perdido. La tabla 6.8 resume los costes anuales de explotación y mantenimiento del

sistema de depuración, siendo el coste para el año 2001 de 0.99 €/m3 de agua tratada.

Los costes privados para la regeneración de las aguas depuradas incluye, los costes de

inversión, así como los costes de explotación y mantenimiento (CI + CEM, ver ecuación 1). El

CCB no considera la recuperación del capital invertido. Por lo que en cuanto a los costes de

explotación se refiere, los costes variables son cargados al usuario que aprovecha el agua

regenerada, mientras que los costes fijos son cubiertos por el CCB. La tabla 6.9 resume los

costes privados del sistema de regeneración de aguas residuales de Colera.

208

CAPÍTULO 6

Tabla 6. 8 Costes de explotación de la EDAR de Colera en el año 2001.

Concepto Costes €/año

Personal 35,127.46 Reactivos 2,160.41 Mantenimiento ordinario 3,992.07 Gastos diversos 4,479.54 Evacuación de residuos 3,754.82 Gastos generales 6,436.86 Energía eléctrica 6,316.54 Total 62,267.70 Caudal tratado, m3/año 62,582 Coste de explotación del agua depurada por m3 0.99 Fuente: Datos proporcionados en entrevista con personal del Consorci de la Costa Brava (CCB, 2003)

Tabla 6. 9 Costes privados del sistema de regeneración de Colera.

Presupuesto Concepto Coste Obra civil 8,182 Equipos 118,713 Inversión

(€) Subtotal 126,895 Costes variables (a) 50,596 Costes fijos (b) 25,169 Explotación

(€/año) Subtotal 75,755 Capacidad instalada, m3/año 132,450 (a) Costes variables: Reactivos (0.30 €/m3) y energía (0.08 €/m3). (b) Costes fijos: Personal, Mantenimiento y análisis. Fuente: Datos proporcionados en entrevista con personal del Consorci de la Costa Brava (CCB, 2003)

La empresa Castillo de Perelada reutiliza el agua regenerada para el riego de la vid en la finca

Garbet, con un consumo promedio de 11,577 m3/año, lo que representa el 20% del volumen

generado por la EDAR de Colera y, solamente, el 9% de la capacidad instalada para la

regeneración de agua residual. Los costes privados en los que ha incurrido la empresa Castillo

de Perelada se detallan en la tabla 6.10.

Tabla 6. 10 Costes privados del sistema de reutilización de la finca de Garbet.

Presupuesto Concepto Coste 2 Balsas de 2000 m3 de capacidad 18,000 Sistema de conducción y distribución, bombeo y equipos de filtración 80,000 Inversión

(€) Subtotal 98,000 Energía 1,200 Explotación

(€/año) Subtotal 1,200 Capacidad instalada, m3/año 17,366 Fuente: Datos proporcionados en entrevista con personal de la Finca Garbet de la empresa Castillo Perelada (Castillo Perelada, 2002)

Con esta información se busca determinar el coste por metro cúbico, el cual lo consideramos

igual al Precio Mínimo de Venta (PMV) que garantice la recuperación de los costes.

Así pues, el PMV se define como el precio mínimo al cual el agente debe vender el agua

regenerada para garantizar la recuperación de los costes y el beneficio esperado, de tal forma

que la inversión realizada sea rentable bajo el criterio del Valor Actual Neto (VAN). En un

proceso de optimización y cuando el mercado presenta condiciones de competencia perfecta,

209

CAPÍTULO 6

se puede considerar a este coste por metro cúbico como una aproximación del Coste Marginal

(CMg). Este precio se calcula a partir del algoritmo representado en la figura 4.5.

Los costes privados fueron agregados al modelo para obtener el coste por metro cúbico

partiendo de los criterios descritos en la tabla 6.11.

Tabla 6. 11 Datos iniciales para la ejecución del modelo

Cantidad Características propias del proyecto Unidad Sistema de

regeneración Sistema de

reutilización Responsable de la gestión CCB Castillo de Perelada Capacidad Instalada l/s 4.17 0.55 Coste de Inversión € 126,895 98,000 Coste de Explotación y Mantenimiento €/año 75,354 1,200 Vida útil del proyecto Años 20 20 Tasa de descuento del proyecto (real) % 8.39 (a) 10.56 (b)

IMPUESTOS Impuesto (c) % 35 35 Depreciación Fiscal Detallada (Lineal) (d) -Obra civil % 3.0 3.0 -Equipamiento electromecánico % 5.0 5.0

FINANCIERA Deuda % 0 0 Capital % 100 100 Total % 100 100

a) Producción y Distribución de energía Eléctrica, Gas y Agua. Ratios Económico-financieros. Período 1996-2000. Departament d’Economia i Finances (2003)

b) Industria alimenticia, bebidas y tabaco. Ratios Económico-financieros. Período 1996-2000. Departament d’Economia i Finances (2003)

c) Ley 43/1995, de 27 de Diciembre, del Impuesto sobre Sociedades, Ley 50/1998, de 30 de diciembre y Ley 14/2000, de 29 de diciembre, de Medidas fiscales, administrativas y del orden social.

d) Tabla de coeficientes De Amortización. División 1. Energía y Agua. Agrupación 16. Captación, Depuración y Distribución de Agua. Reglamento del Impuesto Sobre Sociedades Título I La base imponible Capítulo I. Amortizaciones.

El resultado de los cálculos nos da un coste por metro cúbico para la regeneración de 0.7033

€/m3 de agua regenerada, mientras que para el sistema de reutilización los costes que deberá

cubrir por este concepto la empresa Castillo Perelada son de 0.9886 €/m3.

Coste de oportunidad.

Los costes reflejados hasta el momento, corresponden a los costes privados. Además de éstos,

esta metodología considera incluir el coste de oportunidad del proyecto. El coste de

oportunidad (CO de la ecuación 1) se define como aquel coste en el que incurre el agente

inversor (CCB) por dejar de utilizar el agua regenerada en una actividad más rentable. Para

este estudio la actividad alternativa más rentable, tal y como se aprecia en la tabla 6.12, es el

suministro de agua para fines domésticos a los municipios cercanos, el coste por este concepto

según la Ley de la Ordenación, Gestión y Tributación del Agua es de 0.25 €/m3. Cabe aclarar

que no se plantea el suministro de agua regenerada para usos domésticos, sino el intercambio

de caudales de agua concesionados, debido a las facultades que como organismo responsable

de la administración del agua tiene el CCB.

210

CAPÍTULO 6

Tabla 6. 12

Costes de la Ley de ordenación, gestión y tributación del agua (a) (ACA, 2003) Uso €/m3

• Doméstico Consumo < a 12 m3 por vivienda Consumo > a 12 m3 por vivienda

0.25 0.38

• Industrial y asimilables Para la industria en general Para la producción de energía, refrigeración de circuitos abiertos o mixtos y acuicultura.

0.08 0.00

• Agrícolas y ganaderos 0.00 a) Artículos 44 y 45 de la Ley 6/1999 y su actualización al 1 de enero de 2001.

Ingresos •

El CCB estima como precio de venta para el agua regenerada en Colera 0.38 €/m3, que

corresponden a la recuperación de los costes variables de la explotación del sistema de

regeneración. Sin embargo, el ingreso máximo posible que el Consorcio de la Costa Brava

puede lograr por la reutilización del agua regenerada, esta determinado por:

1. El uso del recurso tanto en cantidad, como en calidad y garantía en el suministro. Este

ingreso esta dado por la disponibilidad del consumidor del agua a pagar por el

suministro de agua regenerada.

2. El acondicionamiento y reutilización de contaminantes. Este ingreso esta compuesto

por el ahorro en fertilización debido a los nutrientes existentes en el agua regenerada y

por otra parte, al ingreso que se pudiera obtener por la venta del fango procesado y

convertido en compost.

3. La mejora en la calidad del agua para baño de las playas que recibían el vertido de

aguas residuales tratadas de la EDAR de Colera.

4. La sensibilización a la cultura de la regeneración y reutilización del agua residual.

De estos cuatro puntos solamente se ha calculado el ingreso que se podría obtener por el uso

del recurso, ya que los otros ingresos no han sido cuantificados y valorados económicamente.

Para determinar el valor económico por el uso del recurso se ha utilizado la técnica del cambio

de producción o aproximación a la función de la producción (Edwards-Jones, 2000). Este

método se basa en calcular el valor que tiene el agua dentro de la producción de un bien.

Se ha considerado que la finca de Garbet no lograría su producción sin contar con esta fuente

alternativa de abastecimiento, ya que otras opciones de suministro reportan desventajas

importantes como elevados costes de inversión y explotación, riesgos de contaminación por

sales y riesgos de garantía en el suministro. La tabla 6.13 describe las desventajas de las

alternativas de suministro para la finca de Garbet.

211

CAPÍTULO 6

Tabla 6. 13 Desventajas de las alternativas de suministro para la finca de Garbet.

Alternativa de suministro Desventajas Desalación • Inversión elevada

• Costes de explotación y mantenimiento elevados • Necesidad de personal altamente cualificado

Agua Subterránea • Riesgo elevado de intrusión salina Conexión a la red superficial • Riesgo de garantizar el suministro, debido a las condiciones de

escasez de la zona y la prelación de usos.

A partir de los datos proporcionados por la finca hemos determinado el beneficio que obtiene la

empresa por la producción de uva de alta calidad, la información se detalla en el anexo 6.A. Se

ha considerado un rendimiento promedio en la producción de 1.5 kg/planta, la capacidad

máxima de siembra es de 46,500 plantas y el precio de comercialización para este tipo de uva

es de 2.3 €/kg. Tomando la metodología del impacto diferencial del derecho por usos de agua

en el punto de cierre de las industrias (Alonso, Guerrero y Ortiz, 1998), para el caso de la finca

Garbet tenemos que si se asigna todo el beneficio de la empresa al pago de agua el monto

asciende a 8.2508 €/m3. La tabla 6.14 resume los ingresos, costes y beneficios por la

producción de uva.

Tabla 6. 14 Ingresos, costes y beneficios de la producción de uva en la finca de Garbet.

Concepto Unidad Cantidad Ingresos €/año 160,425 Costes (a) €/año 17,141 Beneficios (Ingresos – Costes) €/año 143,284 Consumo de agua regenerada m3/año 17,366 Beneficio / Consumo de agua €/m3 8.2508 (a) sin considerar los costes de agua Fuente: Datos proporcionados en entrevista con personal de la Finca Garbet de la empresa Castillo Perelada

Una vez determinados los costes e ingresos del proyecto el siguiente paso es el cálculo del

beneficio. La tabla 6.15 agrega los costes y beneficios del proyecto, así mismo se determina el

beneficio del proyecto.

Tabla 6. 15 Resumen de la valoración de los impactos para el SRRAR de Colera, Girona.

Reutilización Agrícola Grupo de Impacto Negativo

(Costes) Positivo

(Ingresos) Infraestructura hidráulica 1.6919 (a) Acondicionamiento y reutilización de contaminantes N.V. Uso del recurso 0.2500 8.2508 La salud pública No Aplica Medio ambiente N.V. Educación N.V.

Total 1.9419 8.2508 Beneficio 6.3089

N.V.- No Valorado. (a) Costes de Infraestructura = 0.7033 €/m3 del sistema de regeneración más 0.9886 €/m3 del sistema de reutilización

212

CAPÍTULO 6

6.2.2.7 Análisis de sensibilidad

Los resultados obtenidos se han sometido a un análisis que permita evaluar la sensibilidad del

modelo a los cambios en algunas de las principales variables que intervienen en la producción

de agua regenerada. Este análisis de sensibilidad se realiza sobre la base de considerar la

recuperación de todos los costes, tanto de inversión, explotación, mantenimiento y de

oportunidad, así como los impactos externos, tal y como lo establecen las actuales tendencias

en el sector hidráulico (Dinar y Rosegrant, 1997., Garrick y Maya, 2002).

Por una parte se realizó un análisis de sensibilidad respecto a la capacidad de producción del

sistema de regeneración calculándose los costes unitarios de producción. La tabla 6.16 recoge

la capacidad de producción, los costes de inversión y explotación a partir de los cuales se

calculó el coste por metro cúbico, conforme al algoritmo de la figura 4.5 y los supuestos

establecidos en la tabla 6.11.

Tabla 6. 16 Análisis de sensibilidad para diferentes capacidades

de producción del Sistema de agua regenerada. Capacidad de producción (a)

Coste de Inversión (€)

Coste de Explotación (€/año)

Coste/m3 (€/m3) (b)

10% 126,895 30,178 3.6008 20% 126,895 35,198 1.9914 30% 126,895 40,217 1.4549 40% 126,895 45,237 1.1867 50% 126,895 50,256 1.0258 60% 126,895 55,276 0.9185 70% 126,895 60,295 0.8418 80% 126,895 65,315 0.7844 90% 126,895 70,334 0.7396

100% 126,895 75,354 0.7033 (a) Capacidad instalada 4.17 l/s (b) Coste/m3 calculado a partir del algoritmo de la figura 4.5

Actualmente el SRRAR de Colera funciona únicamente para suministrar agua a la finca de

Garbet, motivo por el cual el sistema de regeneración es explotado al 13% de su capacidad

(0.55 l/s y un coste de explotación de 31,785 €/año), el análisis de sensibilidad que a

continuación se presenta se realizó en el supuesto de este nivel de producción. Esta capacidad

de producción se adoptó puesto que en este contexto el escenario será el más pesimista. El

aumentar la producción favorece la disminución de los costes por metro cúbico de producción,

por lo que una mayor producción sólo mejorará los resultados que a continuación se presentan.

Las variables seleccionadas para realizar el análisis de sensibilidad al sistema de regeneración

son: 1) tasa de descuento, 2) vida útil del proyecto, 3) coste de la energía, 4) coste de

oportunidad y 5) precio del agua regenerada. Las tablas 6.17 a la 6.21 recogen los ingresos,

costes y Valor Actual Neto (VAN) al modificar estas variables.

213

CAPÍTULO 6

Tabla 6. 17 Análisis de sensibilidad para diferentes tasas de descuento.

Tasa de descuento (%)

Ingresos (€/m3)

Costes (a) (€/m3)

VAN (€/m3)

0 8.2508 3.4420 4.8088 1 8.2508 3.5030 4.7478 2 8.2508 3.5676 4.6832 3 8.2508 3.6358 4.6150 4 8.2508 3.7074 4.5434 5 8.2508 3.7824 4.4684 6 8.2508 3.8605 4.3903 7 8.2508 3.9417 4.3091 8 8.2508 4.0256 4.2252 9 8.2508 4.1122 4.1386

10 8.2508 4.2013 4.0495 15 8.2508 4.6774 3.5734 20 8.2508 5.1906 3.0602

a) Coste/m3 calculado a partir del algoritmo de la figura 4.5 más el Coste de Oportunidad

Tabla 6. 18 Análisis de sensibilidad para diferentes tiempos de vida útil.

Tiempo de vida útil de los SRRAR

(Años) Ingresos

(€/m3) Costes (a)

(€/m3) VAN

(€/m3)

15 8.2508 4.4067 3.8441 20 8.2508 4.2522 3.9986 25 8.2508 4.1836 4.0672 30 8.2508 4.1458 4.1050 35 8.2508 4.1242 4.1266 40 8.2508 4.1116 4.1392 45 8.2508 4.1041 4.1467 50 8.2508 4.0996 4.1512

a) Coste/m3 calculado a partir del algoritmo de la figura 4.5 más el Coste de Oportunidad

Tabla 6. 19 Análisis de sensibilidad para el coste de energía.

Incremento en el coste de energía

(%) Ingresos

(€/m3) Costes (a)

(€/m3) VAN

(€/m3)

0 8.2508 4.2522 3.9986 5 8.2508 4.2563 3.9945

10 8.2508 4.2604 3.9904 15 8.2508 4.2645 3.9863 20 8.2508 4.2686 3.9822 25 8.2508 4.2727 3.9781

a) Coste/m3 calculado a partir del algoritmo de la figura 4.5 más el Coste de Oportunidad

Tabla 6. 20 Análisis de sensibilidad para el coste de oportunidad.

Coste de oportunidad (€/m3)

Ingresos (€/m3)

Costes (a) (€/m3)

VAN (€/m3)

0.0 8.2508 4.0022 4.2486 0.5 8.2508 4.5022 3.7486 1.0 8.2508 5.0022 3.2486 1.5 8.2508 5.5022 2.7486 2.0 8.2508 6.0022 2.2486 2.5 8.2508 6.5022 1.7486 3.0 8.2508 7.0022 1.2486 3.5 8.2508 7.5022 0.7486 4.0 8.2508 8.0022 0.2486 4.5 8.2508 8.5022 -0.2514 5.0 8.2508 9.0022 -0.7514 5.5 8.2508 9.5022 -1.2514 6.0 8.2508 10.0022 -1.7514

a) Coste/m3 calculado a partir del algoritmo de la figura 4.5 más el Coste de Oportunidad

214

CAPÍTULO 6

Tabla 6. 21 Análisis de sensibilidad para diferentes precios del agua regenerada.

Precio del agua regenerada

(€/m3) Ingresos

(€/m3) Costes (a)

(€/m3) VAN

(€/m3)

0.0 0.0000 4.2522 -4.2522 0.5 0.5000 4.2522 -3.7522 1.0 1.0000 4.2522 -3.2522 1.5 1.5000 4.2522 -2.7522 2.0 2.0000 4.2522 -2.2522 2.5 2.5000 4.2522 -1.7522 3.0 3.0000 4.2522 -1.2522 3.5 3.5000 4.2522 -0.7522 4.0 4.0000 4.2522 -0.2522 4.5 4.5000 4.2522 0.2478 5.0 5.0000 4.2522 0.7478

a) Coste/m3 calculado a partir del algoritmo de la figura 4.5 más el Coste de Oportunidad

6.3 Resultados y discusión.

El máximo pago posible que la finca Garbet puede realizar por el agua regenerada es de

8.2508 €/m3 (ver tabla 6.14, uso del recurso). Actualmente la finca incurre en los siguientes

costes por concepto de agua: 1) Por pago de agua regenerada al CCB 0.38 €/m3 y, 2) Por los

costes de reutilización 0.9886 €/m3, lo que representa un total de 1.3686 €/m3. Este resultado

refleja el alto rendimiento que el suministro de agua tiene hacia la producción de uva en la finca

de Garbet, pues le reporta 6.6322 €/m3 en el margen de beneficio (incluyendo el coste de

oportunidad). Además la finca tiene la ventaja de no requerir nuevas fuentes de suministro de

agua, evitando los correspondientes gastos de inversión, explotación y mantenimiento (ver

tabla 6.13).

Si el CCB considerará la recuperación total de los costes el resultado no presenta un cambio

significativo, pues los costes por el abastecimiento de agua serían de 1.6919 €/m3

(regeneración 0.7033 €/m3 más reutilización 0.9886 €/m3), lo que representa un beneficio total

de 6.3098 €/m3. Cualquier cantidad menor a los 6.3098 €/m3 que pague la finca le permite

mantener un margen de beneficio positivo y cualquier importe mayor llevaría a la empresa a su

punto de cierre.

Por su parte, el CCB ofrece el agua regenerada a 0.38 €/m3, bajo el criterio de no recuperar el

capital invertido, ni repercutir los costes fijos de explotación. Este precio se ubica por debajo de

su coste por metro cúbico que es de 0.7033 €/m3, por lo que existe una subvención del 46% de

su coste real, si se mantiene el actual nivel de producción el coste aumenta hasta los 3.0136

€/m3 (capacidad de producción del 13%) lo que conlleva un subsidio del 87% de su coste real.

Respecto al análisis de sensibilidad se observa que:

215

CAPÍTULO 6

1) Capacidad de producción. La figura 6.3 presenta el comportamiento del coste por

metro cúbico (eje de las ordenadas) para diferentes capacidades de producción (eje

de las abscisas). Este gráfico deja de manifiesto que el sistema de regeneración

presenta economías de escala, de tal manera que producir al 10% de la capacidad o a

la capacidad total del sistema representa una disminución en el coste por metro cúbico

del 80%.

2) Tasa de descuento. La figura 6.4 representa en el eje de las abscisas diferentes tasas

de descuento, mientras que en el eje de las ordenadas el VAN. A medida que la tasa

aumenta el VAN disminuye, así para una tasa de descuento del 10.56%, que

corresponde a la tasa de empresas del sector hidráulico de la zona (Departament

d’Economia i Finances, 2003) el beneficio es de 3.9986 €/m3.

3) Vida útil del proyecto. La figura 6.5 presenta el comportamiento del VAN versus el

tiempo de vida útil del proyecto. Como se puede apreciar el VAN crece al aumentar la

vida útil del proyecto, de tal forma que valorar el proyecto a 20 años o a 50 años

representa un incremento del 4% en el Valor Actual Neto.

4) Coste de la energía. Este aspecto representa el 40% de los costes de explotación. La

figura 6.6 representa el análisis sobre los incrementos en el coste de la energía (eje de

las abscisas) y el VAN (eje de las ordenadas). El análisis demuestra que el VAN no se

ve afectado por los incrementos en los costes de energía, pues a un incremento del

25% en el coste de energía el VAN varió solamente en 0.5%.

5) Coste de oportunidad. La figura 6.7 presenta el coste de oportunidad versus el VAN.

Cuando el coste de oportunidad es aproximadamente superior a 4.2 €/m3 el VAN

comienza a ser negativo.

6) Precio del agua regenerada. En los supuestos establecidos, la figura 6.8 se contrasta el

precio del agua regenerada versus el VAN. Se puede observar que a partir de un

precio superior a los 4.2 €/m3 el proyecto empieza a ser rentable pues el VAN cambia

su signo.

216

CAPÍTULO 6

Figura 6. 3 Análisis de sensibilidad para la capacidad de producción.

Figura 6. 4 Análisis de sensibilidad para la tasa de descuento.

217

CAPÍTULO 6

Figura 6. 5 Análisis de sensibilidad para la vida útil del proyecto

Figura 6. 6 Análisis de sensibilidad para el coste de energía.

218

CAPÍTULO 6

Figura 6. 7 Análisis de sensibilidad para el coste de oportunidad.

Figura 6. 8 Análisis de sensibilidad para el precio del agua regenerada.

219

CAPÍTULO 6

6.4 Conclusiones

La principal aportación del análisis económico realizado al SRRAR de Colera es soportar

técnica y económicamente la viabilidad del sistema, esto permitirá al CCB decidir sobre las

políticas económicas necesarias para el buen funcionamiento del SRRAR.

Las nuevas políticas sobre la gestión integral del agua estimulan a entidades como el CCB a

fortalecer sus criterios para la evaluación de proyectos, de tal manera que permitan asegurar la

buena inversión de los recursos asignados, la metodología aquí aplicada contribuye a la

evaluación integral de este tipo de proyectos, particularmente en casos como el estudiado

donde el beneficio económico no es fácilmente determinable.

El sistema de regeneración y reutilización del municipio de Colera, al igual que muchas otras de

las poblaciones que forman parte de CCB, genera una serie de impactos que son necesarios

identificar, cuantificar y valorar, con el fin de conocer en mayor profundidad las ventajas o

desventajas de la implantación de estos SRRAR. La metodología diseñada incorpora estos

impactos para ser agregados en un análisis técnico-económico y donde el objetivo es la

maximización del beneficio total.

Las conclusiones de este estudio son las siguientes:

a) El SRRAR de Colera es viable técnicamente y la calidad del agua producida cumple

con los criterios para los usos a que se destina, así mismo es el sistema ha

demostrado la confiabilidad a lo largo de los años en funcionamiento.

b) Por lo que a la viabilidad económica se refiere, el SRRAR de Colera es altamente

rentable, incluso en un escenario pesimista, el aumentar el número de clientes que

demanden agua regenerada hará que el sistema sea aun más rentable.

c) A pesar de no valorarse económicamente todos los impactos del proyecto esto no

afecta en el resultado del mismo, pues los impactos no evaluados solo aumentaran la

viabilidad del sistema.

d) Con el fin de recuperar todos los costes privados del sistema de regeneración el agua

regenerada debería venderse a un precio mínimo de 3.0136 €/m3 si el sistema se

explota al 13% de su capacidad, y a un precio de 0.7033 €/m3 si el sistema funciona al

100% de su capacidad. Esta situación no debería generar ningún inconveniente para

la empresa Castillo Perelada pues, a pesar de cubrir estos costes, el margen de

beneficio es de 6.6322 €/m3, el cual es altamente rentable. Un precio de venta de 3 220

CAPÍTULO 6

€/m3 puede ser considerado por los productores y gestores del agua como excesivo

para los usos habituales de la zona, razón por la cual es necesario que el SRRAR sea

explotado al 100% de su capacidad y obviamente comercializando toda el agua

producida. Esta acción reducirá el precio en un 76% haciéndolo más competitivo para

el precio del agua en la región. Asimismo, la aplicación de los resultados obtenidos

con esta nueva metodología debería de ser de forma gradual y manteniendo en todo

momento un proceso de información a los usuarios sobre el fundamento y beneficios

de aplicar estos resultados.

e) En general el análisis de sensibilidad deja de manifiesto la gran robustez del SRRAR

para el uso agrícola cuando los cultivos producidos son de alto valor agregado.

De estas conclusiones se desprenden las siguientes propuestas de política económica:

1) Los resultados aquí expuestos podrán servir al CCB para establecer sus políticas de

precios de agua regenerada con base en la recuperación de sus inversiones y costes

de explotación y mantenimiento.

2) Dentro de una gestión integral del agua los resultados obtenidos en este estudio abren

la posibilidad para incrementar los recursos hídricos de la región. La autoridad

responsable de la gestión del agua en la zona (CCB) puede estimular el intercambio de

derechos de agua de fuentes convencionales por agua regenerada, esta sustitución

permitirá liberar volúmenes de agua que pueden ser utilizados en usos que

proporcionen a la entidad gestora un mayor beneficio económico, sin afectar los

derechos adquiridos por los diversos usuarios que participan del uso de los recursos

hídricos de la zona.

221

CAPÍTULO 6

Anexo 6.A.

Costes, Ingresos y Beneficios de la producción de uva.

Tabla 6. 22 Costes de producción de uva.

Concepto €/ha-año €/kg Mano de obra 194.96 0.0168

Productos 29.80 0.0026

Materiales 293.94 0.0254

Materiales vegetales 112.41 0.0097

Implantación

Subtotal 631.12 0.0546 Mano de obra 1343.72 0.1162

Productos 230.10 0.0199 Cultivo

Subtotal 1573.82 0.1361 Mano de obra 13.46 0.0011 Recolecta

Subtotal 13.46 0.0011 Gastos Generales 21.94 0.0019

Admón. y gestión 439.80 0.0380

Seguros 60.26 0.0052

Materiales 4.89 0.0004

Mantenimiento uva 46.24 0.0040

Seguimiento uva 11.44 0.0010

Mantenimiento finca 36.28 0.0033

Gastos administrativos y de mantenimiento

Subtotal 623.85 0.0540 Coste Total 2842.26 0.2458

Rendimiento teórico 11,566 kg/ha-año

Tabla 6. 23 Beneficios en la producción de uva de la finca “Garbet”

Escenarios Concepto Unidad Optimista Pesimista

Numero de plantas planta 46500 46500 Rendimiento unitario kg/planta 1.5 5 Producción total kg 69750 232500 Precio Unitario €/kg 2.3 0.5 Coste Unitario €/kg 0.2458 0.2458

Ingresos Totales €/año 160,425.00 116,250.00 Costes Totales €/año 17,141.33 57,137.77

Beneficios €/año 143,283.67 59,112.23 Consumo de agua regenerada m3/año 17366 17366 Beneficios por m3 de agua regenerada €/m3 8.2508 3.4039

222

CAPÍTULO 6

Referencias

ACA (2003). Normativa reguladora del Canon del Agua. Ley 6/1999, del 12 de julio, de

ordenación, gestión y tributación del agua y Decreto 103/2000 por el cual se aprueba el Reglamento de los tributos gestionados para la Agencia Catalana del Agua. http://www.gencat.net/aca/cat/principal.htm

Alonso, P., Guerrero, H. y Ortiz, G. (1998). Derechos de agua para uso industrial: El cierre de empresas. Comunicación presentada en el XV Congreso Nacional de Hidráulica. Oaxaca, Oax. México. Octubre de 1998.

California Health Laws (2001). The Purple Book. California Health Laws Related to Recycled Water June 2001. http://www.dhs.ca.gov/ps/ddwem/publications/waterrecycling/purplebookupdate6-01.PDF

Castillo Perelada (2002). Cavas Castillo de Peralada S.A. Plaça del Carme, 1 - 17491 Peralada (Girona) Tel. +34 972 53 80 11 - Fax +34 972 53 82 77. Persona de contacto: Luis Hurtado de Amézaga, responsable Viñedo. Entrevista Personal.

Castillo Perelada (2003). Viñedo Garbet. Castillo Perelada Vinos y Cavas. http://www.perelada.com/cast/index.htm

CCB (1999). La reutilització de l'aigua a la costa brava. Consorci de la Costa Brava. http://www.ddgi.es/ccb/

CCB (2003). Consorci de la Costa Brava. Plaça Josep Pla, 4, 3er. 17001 Girona. Tel. 972 – 201467, Fax: 972 – 222726. E-mail: [email protected] Persona de contacto: Lluís Sala, responsable del área de regeneración y reutilización. Entrevista Personal.

CEDEX (1999). Borrador de Decreto sobre reutilización de aguas residuales; no publicado. Comunicación personal de R. Mujeriego.

Departament d’Economia i Finances (2003). Informe Anual de l’empresa catalana 2001. Anàlisi detallada de 2000. Departament d’Economia i Finances, Generalitat de Catalunya. http://www.gencat.net/economia/progecon/ecocat/inform.htm

Dinar, A., Rosegrant M. (1997). Water allocation mechanisms: principles and examples, World Bank (Policy Research Working Paper, WPS1779). http://www.worldbank.org/html/dec/Publications/Workpapers/WPS1700series/wps1779/wps1779-abstract.html

Edwards-Jones G, Davies G y Hussain S. (2000). Ecological Economics, Blackwell Science, Londres, Inglaterra.

Garrick, L., y Maya S. (2002). A Procedure for Calculating the Full Cost of Drinking Water. CE World. Sustainable Development http://www.ceworld.org/ceworld/Presentations/SustainableDevelopment/Louis.cfm

Mujeriego, R., Sala, L. y Serra, M. (2000). Ten Years of Planned Wastewater Reclamation and Reuse in Costa Brava, Spain. Comunicación presentada en la conferencia Water Reuse 2000, San Antonio, EE.UU. enero 31 – febrero 3.

Sala, L., Serra, M., Huguet, A., Carré, M. y Colom, J. (2002). Performance assessment of four tertiary treatment plants in northern Costa Brava (Girona, Spain) for urban non-potable reuse. Comunicación presentada en Regional Symposium on Water Recycling in Mediterranean Region, Iraklio, Greece. Septiembre 26-29.

Serra, M., Sala, L., y Mujeriego, R. (2002). Situación actual y avances recientes en la reutilización planificada de agua en la Costa Brava. Comunicación presentada en el III Congreso Ibérico de Aguas, Sevilla, España. Noviembre.

223

CAPÍTULO 6

224

Capítulo 7 Caso de estudio

La reutilización de agua regenerada en usos ambientales para los humedales de l’Empordà, Girona, España

7.1 Introducción

La zona de las marismas de l’Empordà ha ido desapareciendo inicialmente a causa de la

desecación por los aprovechamientos agrícolas y ganaderos con el fin de evitar el paludismo, y

a partir de los años 60 a causa de la especulación urbanística. El parque natural de los

humedales de l’Empordà es una de las zonas naturales más conocidas y emblemáticas de

Cataluña desde su creación en el año de 1983. Este parque surge a causa de una intensa y

larga campaña iniciada en 1976 para detener un proyecto de urbanización que pretendía

construir una marina residencial para 60,000 personas en el sistema lagunar situado entre la

desembocadura de los ríos Muga y Fluvía. La figura 7.1 presenta los mapas con la ubicación

de estos humedales.

Este parque se sitúa en el Alt Empordà, sobre una superficie de 4,866 ha que pertenecen a

parte de los municipios de L’Armentera, Castelló d’Empúries, l’Escala, Palau-saverdera, Pau,

Pedret i Marzà, Peralada, Roses y Sant Pere Pescador (PNAE, 2003). En la actualidad, los

humedales de l’Empordà son la segunda zona húmeda de Cataluña. La forma un conjunto de

estanques y prados anegables en la confluencia de los ríos Muga y Fluvía, constituyendo un

hábitat privilegiado para la fauna, especialmente para las aves acuáticas.

7.1.1 Objetivo de la reutilización

El objetivo general del proyecto es el suministro de agua durante las épocas estivales a la

Laguna del Cortalet, primer punto de contacto de los visitantes con el parque, y que tiende a

desecarse a causa del consumo de agua para el regadío agrícola, que se produce aguas arriba

del punto donde se alimenta a esta laguna.

225

Inicialmente la posibilidad era utilizar el agua del río Muga para alimentar la laguna de Cortalet,

sin embargo esta acción provoca la intrusión de agua marina en el tramo final de dicho río y la

consiguiente salinización de los pozos de la zona. Alternativamente se consideró el agua

depurada de la EDAR de Empuriabrava como una opción viable para abastecer esta laguna,

previa reducción del contenido de nutrientes (nitrógeno y fósforo). Además esta alternativa

supone una importante disminución del vertido del efluente secundario de la EDAR de

Empuriabrava al río Muga, con lo cual la reutilización del agua sirve para proteger la calidad del

agua de este río en su tramo final, así como también las aguas marinas de la zona costera

aledaña a la desembocadura del río.

CAPÍTULO 7

Figura 7. 1 Ubicación de los humedales de l’Empordà.

Parque Natural Reserva Integral

226

CAPÍTULO 7

En resumen, los objetivos que se alcanzan con el SRRAR de Empuriabrava para usos

ambientales son:

1. Aportar agua a la laguna del Cortalet para evitar su desecación en los meses de

verano, evitando el perjuicio para la fauna y flora acuáticas.

2. Reducir los vertidos al río Muga.

3. Evitar la eutrofización que podrían causar las aguas regeneradas en su punto de

utilización en el PNAE si no hubiera una eliminación suficiente de nutrientes.

4. Maximizar la biodiversidad de flora y fauna acuáticas, tanto en las instalaciones de

regeneración como, especialmente, en el punto de utilización del agua, lo cual redunda

en la mejora del ecosistema.

7.1.2 Descripción Técnica

En la figura 7.2 se puede observar un esquema de la EDAR de Empuriabrava y de los

humedales de tratamiento construidos en los terrenos adyacentes (SAC por sus siglas en

catalán Sistema de Aiguamolls Construits), asimismo en las figuras 7.3 y 7.4 se presentan

algunas imágenes de la EDAR y el SAC. La EDAR de Empuriabrava está formada por dos

líneas de tratamiento de agua en paralelo con un pretratamiento, un reactor biológico (1), un

decantador (2), tres lagunas de afino en cada línea (3 y 4), además de un secado mecánico

mediante centrífuga para el tratamiento de los fangos (7). Las principales características

técnicas de esta EDAR (según datos de proyecto) se presentan en la Tabla 7.1.

Figura 7. 2 Esquema de la EDAR y el SAC de Empuriabrava.

227

CAPÍTULO 7

a) Vista aerea de la EDAR y el SAC de Empuriabrava.

b) Estanque Europa

Figura 7. 3 Imagenes de la EDAR y el SAC de Empuriabrava (CCB, 2002).

228

CAPÍTULO 7

c) Flamingos en el estanque Europa.

d) Celdas de afino.

Figura 7. 4 Imagenes de la EDAR y el SAC de Empuriabrava (CCB, 2002).

229

CAPÍTULO 7

Tabla 7. 1

Principales características técnicas de la EDAR de Empuriabrava según datos de proyecto (Sala et al, 2001).

Concepto Unidad Valor Caudal máximo m3/día 8,750 Habitantes equivalentes número 35,000 DBO teórica entrada mg/l 240 Potencia instalada Kw. 125 Decantación primaria unidades No Volumen reactores biológicos m3 14,000 Potencia total soplantes Kw. 110 Difusores de aire número 400 Decantación secundaria unidades 2 Diámetro decantador m 15 Volumen decantadores m3 1,160 Volumen lagunas de afino m3 12,000 Volumen total EDAR m3 35,600

Las características de la calidad del agua del afluente a la EDAR son típicamente domésticas,

con la peculiaridad de presentar un incremento del caudal durante los meses de verano (se

pasa de los 800 m3/día en temporada baja hasta aproximadamente los 6,000 m3/día en

temporada alta). La Tabla 7.2 resume la calidad del agua media anual del efluente secundario

de la EDAR de Empuriabrava en el año 2000.

Tabla 7. 2 Calidad del efluente secundario de la EDAR de

Empuriabrava durante el año 2000 (Sala et al, 2001). Parámetro Unidad Valor

Demanda Bioquímica de Oxigeno (DBO5) mg/l 4 Sólidos Suspendidos Totales (SST) mg/l 12 Potencial de Hidrógeno Unidades 7.6 Conductividad eléctrica dS/m 3.5 Nitrógeno Kjeldahl mg N/l 5.6 Amonio mg N/l 3.6 Nitrito mg N/l 0.2 Nitrato mg N/l 9.8 Nitrógeno Total mg N/l - Fósforo Total mg P/l 5.0 Fuente: Análisis realizados por SEARSA en el laboratorio de la EDAR de Rosas a partir de muestras puntuales.

A pesar de la excelente calidad que en términos de DBO5 y SST se obtiene en el efluente

secundario, especialmente cuando el sistema biológico funciona en su régimen de aireación

prolongada, los niveles de nutrientes son todavía demasiado elevados para ser introducidos de

forma continua en la Laguna del Cortalet. Para conseguir una reducción de las concentraciones

de nitrógeno y fósforo se diseñó un sistema de humedales construidos formado por tres celdas

de tratamiento (ver figura 7.2, punto 5), de unos 8,000 m2 de superficie cada una y con una

profundidad media de 40 centímetros. Estas celdas están impermeabilizadas mediante una

capa de 25 cm. de arcilla compactada, con el fin de proteger al acuífero de una posible

contaminación. Las tres celdas están dispuestas en paralelo, de forma que el caudal de

efluente secundario a tratar se reparte uniformemente entre ellas.

230

CAPÍTULO 7

En estas celdas se ha favorecido el establecimiento de la vegetación típica de la zona como la

espadaña, el junco y el carrizo. Esta vegetación actúa como elemento esencial del proceso de

mejora de la calidad del agua, tanto por la absorción directa de nutrientes, como por su función

estructural siendo soporte de las comunidades microbianas que se desarrollan en el agua y

que complementan el tratamiento. Finalmente, se procura dejar una zona ligeramente más

profunda con agua libre al final de cada celda con el fin de favorecer la oxigenación del agua y

aumentar la diversidad de ambientes. En estas celdas de tratamiento se han introducido

ejemplares de gambusia, un pequeño pez depredador, como forma natural de la lucha contra

las poblaciones de mosquitos.

Después de su paso por las tres celdas, el agua continúa su recorrido por una zona anegable

adyacente, llamada Laguna Europa (ver figura 7.2, punto 6). Esta zona con una superficie de

unos 44,000 m2, una profundidad máxima de unos 15-20 cm y con una isla en su parte central,

fue creada a instancias de los técnicos del Parque natural como punto para la observación de

aves. La tabla 7.3 resume los datos de calidad del agua del efluente del sistema de humedales

construidos.

Tabla 7. 3 Calidad del agua producida por los humedales de tratamiento

de Empuriabrava en el año 2000 (Sala et al, 2001).

Parámetro

pH

CE dS/m

O2 % sat

Temp ºC

Amonio mg N/l

Nitrito mg N/l

Nitrato mg N/l

Nitrógeno inorgánico

mg N/l

Fósforo soluble mg P/l

Media 8,7 3,5 51 17 0,4 0,2 2,4 3,0 1,9 Mediana 8,7 2,5 48 18 0,3 0,1 1,5 1,7 2,1 Máximo 9,6 7,4 95 23 1,6 0,8 8,2 10,1 3,1 Mínimo 7,4 1,9 20 8 0,0 0,0 0,0 0,1 0,3

Percentil 10 8,1 2,1 24 10 0,1 0,0 0,0 0,3 0,5 Percentil 90 9,4 5,8 81 23 1,0 0,5 7,5 8,8 3,0

Fuente: Análisis realizados por el Servicio de Control de Mosquitos en muestras tomadas a la salida del Estany Europa.

Una vez que el agua ha realizado su recorrido por el sistema de humedales de tratamiento y

por la Laguna Europa es recogida y conducida hasta la estación de bombeo que la impulsa al

Parc dels Aiguamolls a través de una tubería de 2.4 km de longitud que tiene, además de la

salida a la Laguna del Cortalet, diferentes salidas previas destinadas al mantenimiento de los

prados húmedos de la zona. Si es necesario puede interrumpirse la circulación del agua por la

Laguna Europa, en cuyo caso el agua que llegaría hasta el parque sería el agua de salida de

los humedales de tratamiento. Esta flexibilidad operativa permite escoger en cada momento el

agua con la calidad más adecuada para las necesidades del parque.

Dentro de este proyecto se ha rehabilitado también el puente existente sobre el río Muga, sobre

el que descansan las tuberías de transporte de las aguas residuales de Empuriabrava, con el

fin de adaptarlo al paso peatonal y poder enlazar dicha urbanización con la margen derecha del

río Muga, donde se encuentra el parque natural. Así el objetivo es crear un nuevo itinerario

231

CAPÍTULO 7

para los visitantes de la zona, desde Empuriabrava hasta el Cortalet, donde está ubicado el

centro de información del parque.

Los criterios que se utilizan en la gestión del sistema de humedales responden primordialmente

al objetivo de mejora de la calidad del agua, aunque también tienen una gran importancia los

criterios ecológicos para la maximización de la biodiversidad.

7.2 Materiales y métodos.

7.2.1 Materiales

La información que se utilizará para esta evaluación ha sido obtenida a partir de dos fuentes de

información: 1) El Consorci de la Costa Brava (CCB) y 2) el Parc Natural dels Aiguamolls de

l’Empordà (PNAE).

El CCB proporcionó todos los datos relacionados con la implantación y explotación del SRRAR

de Empuriabrava, pues es la entidad responsable de su explotación, así mismo facilitó toda la

información técnica (CCB, 1999).

Por su parte, el PNAE proporcionó información relativa a las las estadísticas de los visitantes al

parque, así como información relacionada con la forma en que los visitantes arriban al parque,

los días de estancia, el lugar de estancia, los intereses y motivos de la visita (PNAE, 2003).

7.2.2 Métodos

Este análisis consiste en la identificación, periodicidad, cuantificación y valoración de los

impactos del proyecto, para un ámbito determinado y respecto a un agente específico. Estos

impactos son agregados a una evaluación que combina el Análisis Coste-Beneficio (ACB) y la

técnica del Valor Actual Neto (VAN) con el fin de determinar el máximo beneficio total y con ello

la viabilidad económica del proyecto.

7.2.2.1 Definición de objetivos

El objetivo del presente análisis técnico-económico es evaluar el sistema para la regeneración y

reutilización de las aguas residuales (SRRAR) de la EDAR de Empuriabrava, mediante la

maximización de la diferencia entre los ingresos y los costes asociados con la producción de

agua regenerada, de acuerdo con la ecuación 1. Este criterio de optimización económica fue

seleccionado debido a su intuitiva interpretación, así como a su aplicabilidad en el problema

que se presenta.

232

CAPÍTULO 7

La función objetivo a optimizar es:

[ ]∑=

−−++++−=n

nnnnnnnnnnT COENEPIMPCFinCEMCIPVVARBMAX

0)()()*( (1)

De donde:

BT = Beneficio Total

VAR = Volumen anual de Agua Regenerada

PV = Precio de Venta del Agua Regenerada

CI = Costes de Inversión

CEM = Costes de Explotación y Mantenimiento

CFin = Costes Financieros

IMP = Impuestos

EP = Externalidades Positivas del impacto epj

EN = Externalidades Negativas del impacto enj

CO = Coste de Oportunidad

n = Año

7.2.2.2 Definición del ámbito de estudio

El ámbito de estudio se centra en la microcuenca de los humedales de l’Empordà,

perteneciente a la región hidrológica de las cuencas de la Costa Brava.

7.2.2.3 Los impactos del proyecto

El análisis de los impactos considerados dentro de esta investigación se describen en la tabla

7.4, los cuales han sido recogidos y analizados a partir de la experiencia profesional de los que

intervienen en esta investigación (ver CCB, 2002 y PNAE, 2002), a continuación se detallan las

principales características por cada grupo de los impactos analizados:

Infraestructura hidráulica.- Se refiere a los efectos relacionados con la implantación y

explotación de la infraestructura hidráulica relacionada con la producción y distribución del

agua regenerada. A este impacto conciernen las inversiones que son necesarias realizar

para la implantación del SRRAR, así como todos los costes de explotación y

mantenimiento para el funcionamiento del sistema. Todos estos costes son privados y su

determinación es producto de los presupuestos del proyecto a valor de mercado.

Acondicionamiento y reutilización de contaminantes.- Dentro de este grupo se considera el

posible impacto por la reutilización y comercialización de los fangos producto de la

regeneración de las aguas residuales. Estos fangos son enviados hasta la planta de 233

CAPÍTULO 7

compostaje de Prodeasa en Castelló d’Empúries, donde son tratados biológicamente con la

finalidad de producir compost que será utilizado por agricultores de la zona. La producción

de compost se considera como una fase fuera del proceso de regeneración y reutilización

de aguas residuales, por lo que este impacto no será incluido en esta evaluación. No

obstante, se considera adecuado que para una evaluación más completa debería

estudiarse en conjunto el SRRAR y compostaje desde una entidad de gestión superior (por

ejemplo el Departamento de Medio Ambiente).

Tabla 7. 4 Análisis de los impactos considerados dentro de la investigación.

Identificación Periodicidad Cuantificación Grupo de Impacto

Impacto Implicados Negativo

(Costes) Positivo

(Ingresos) Negativo (Costes)

Positivo (Ingresos)

Negativo (Costes)

Positivo (Ingresos)

Infra-estructura hidráulica

Regeneración y reutilización

del agua residual.

Producción y distribución de

agua regenerada

Inversión Inicial y

durante la vida útil de proyecto

0.55 hm3

anuales de agua regenerada (a)

Acondicio- namiento y reutilización de contami-

nantes

NO APLICA

Uso del recurso

Cantidad de agua.

Oportunidad de disponer

agua para otra actividad más

rentable

Aumento de disponibilidad

del recurso

Durante la vida útil de proyecto

Durante la vida útil de proyecto

0.55 hm3 anuales de agua

regenerada (b)

0.55 hm3 anuales de

agua regenerada (b)

La salud pública NO APLICA

La contaminación de las masas de agua.

Mejoras en la calidad del agua de baño marina

Durante la vida útil de proyecto

Disminución de 3 Unidades logarítmicas

de contaminación bacteriana (c) Medio

ambiente

El hábitat de humedales y ríos.

Recuperación de humedales

Durante la vida útil de proyecto

mayor numero de especies y

mejora del entorno

paisajístico

Educación Educación ambiental a la sociedad.

La sensibilización a la cultura de la regeneración y reutilización del agua residual

Durante la vida útil de proyecto

10,480 Escolares

atendidos al año.

(a) Capacidad Instalada (b) Capacidad determinada por la producción de agua residual tratada producida en la EDAR de Empuriabrava. (c) Según datos de la Agencia Catalana del Agua.

Uso del recurso.- Este grupo de impactos se relacionan esencialmente con los efectos

provocados por el aumento en la disponibilidad del agua dentro de la zona de estudio. El

estrés hídrico que sufre la zona de l’Empordà provoca que el suministro de agua,

procedente de fuentes convencionales, sea prácticamente imposible al sistema de

humedales del PNAE, sobre todo durante la época estival. La producción del agua

234

CAPÍTULO 7

regenerada del SRRAR de Empuriabrava se envía con el fin de abastecer de agua a los

humedales, convirtiéndose esta práctica en la solución al problema sin estresar aun más la

situación hídrica de la zona. Sin embargo, el uso ambiental del agua no tiene definido un

coste de uso, como lo tienen definido los usos doméstico o industrial, tal y como lo

establecen los artículos 44 y 45 de la Ley 6/1999, del 12 de julio, de ordenación, gestión y

tributación del agua. Debido a la inexistencia de este coste, el uso del recurso no se incluirá

dentro de esta evaluación.

Sin embargo, la coyuntura de disponer de agua provoca un coste de oportunidad que debe

ser considerado, debido a la posibilidad de destinar dicho recurso hacia otra actividad más

rentable. Por este motivo el coste de oportunidad por el aumento en la disponibilidad de

agua será incluido dentro de este análisis.

La salud pública.- Dentro de este grupo de impactos se encuentran las posibles

afectaciones que los contaminantes físico-químicos y biológicos pueden causar a la salud

pública de los habitantes de la región. A pesar de que la normativa española no exige la

desinfección de los efluentes secundarios que son vertidos a los cauces receptores, el

SRRAR de Empuriabrava logra la eliminación de microorganismos patógenos gracias a su

sistema lagunar. De esta manera, cuando el agua es vertida al río Muga no representa un

riesgo a la salud pública. La calidad microbiológica que se obtiene en el SRRAR, < 100

UFC de Escherichia coli por cada 100 ml (CCB, 2002), se encuentra por debajo de los

límites establecidos por la OMS, < 200 UFC de Escherichia coli por cada 100 ml (CEDEX,

1999), para el uso en actividades recreativas de contacto primario.

Medio ambiente.- Dentro de este apartado se han identificado los siguientes 2 impactos:

1. La mejora en la calidad de las aguas de baño.- Antes de 1995, la Agencia Catalana

del Agua (ACA) consideraba la calidad sanitaria de las aguas de baño en la

desembocadura del río Muga como mala (bandera roja), tras el arranque de la

EDAR de empuriabrava la calidad sanitaria de las aguas pasó a un nivel bueno

(bandera verde). En 1997 se suprimió el vertido debido a la puesta en marcha del

SRRAR a los humedales, provocando esta acción la disminución de 3 Unidades

logarítmicas de contaminación bacteriana; desde entonces la calidad sanitaria de

las aguas de baño esta clasificada como muy buena (bandera azul). Esta evolución

pone de manifiesto la mejora en la calidad de las aguas de baño debido a las

acciones de saneamiento, regeneración y reutilización de las aguas residuales

(ACA, 2003a). Según algunos expertos de la zona, la mejora en la calidad de las

aguas de baño puede considerarse como uno de los beneficios más importantes

que ha dado el proyecto, equiparable a la recuperación de agua para el Cortalet.

Sin embargo, el valorar económicamente los beneficios que conlleva estas mejoras

235

CAPÍTULO 7

en la calidad de las aguas de baño es complicado por la carencia de información

que relaciona los indicadores biofísicos con los económicos, motivo por el cual este

impacto no será incluido en la valoración de este estudio.

2. La recuperación y preservación del hábitat de humedales.- El parque natural de los

humedales de l’Empordà es la segunda zona húmeda de Cataluña, lo que

convierte al PNAE en una zona emblemática y de gran importancia eco-turística.

Mediante la técnica del Coste de Viaje podemos inferir una valoración económica

de este parque, y expresarla en unidades monetarias por unidad de agua

regenerada suministrada, este impacto estará incluido en la evaluación de este

estudio.

Educación.- En este grupo de impactos se considera el impacto debido a la sensibilización

hacia una cultura por la regeneración y reutilización del agua residuales. El PNAE, además

de ser un lugar destinado al ocio y el esparcimiento, es un excelente entorno para la

educación ambiental de forma experimental. Los responsables del parque tienen

implantado un programa de visitas guiadas donde queda de manifiesto la importancia que

el SRRAR tiene para la existencia del parque. Durante el año 2002 el personal del PNAE

atendió a 10,480 estudiantes; no obstante el valorar la influencia que esta experiencia tiene

en los estudiantes es sumamente complejo, por lo cual este impacto no será incluido dentro

de la valoración del estudio.

7.2.2.4 Identificación de los agentes implicados

Del análisis de los impactos, se desprende que los agentes implicados en el ámbito de estudio

son:

1. Parque Natural de los Humedales de l’Empordà

2. Consorcio de la Costa Brava

3. La urbanización de Empuriabrava (que pertenece al término municipal de Castelló

d’Empúries)

7.2.2.5 Estudio de las necesidades financieras

El proyecto recibió, por parte del Fondo de Infraestructuras para la Mejora del Medio Ambiente

de la Unión Europea (FIMMA), una financiación del 80% para la construcción del sistema de

regeneración y reutilización. El 100% del capital inicial se considera como una financiación a

fondo perdido y, por tanto, no se contempla su recuperación.

236

CAPÍTULO 7

7.2.2.6 Agregación de costes e ingresos

Costes •

El proyecto de regeneración y reutilización de las aguas residuales de Empuriabrava es un

proyecto dependiente del buen funcionamiento y gestión de la estación depuradora de aguas

residuales. Es importante resaltar que en una primera etapa se construyó y gestionó solamente

el sistema de depuración; este hecho ha permitido separar claramente los costes del sistema

de saneamiento de los costes del sistema de regeneración. La figura 7.5 describe esta

distribución de costes. De tal forma que los costes por la depuración de las aguas residuales

son cargados a la población que genera la contaminación, bajo el principio de “quien contamina

paga”.

Figura 7. 5 Sistema de depuración y regeneración de las aguas residuales de Empuriabrava.

Para el caso que nos ocupa, el pago por saneamiento solo contempla cubrir los costes de la

explotación y mantenimiento del sistema, ya que los costes de inversión fueron cubiertos con

recursos públicos y considerados a fondo perdido. La tabla 7.5 resume los costes anuales de

explotación y mantenimiento del sistema de depuración, siendo el coste para el año 2001 de

0.266 €/m3 de agua tratada.

Tabla 7. 5 Costes de explotación de la EDAR de Empuriabrava en el año 2001.

Concepto Costes €/año

Personal 77,976 Reactivos 6,351 Mantenimiento ordinario 11,700 Gastos diversos 10,580 Evacuación de residuos 16,332 Gastos generales 15,982 Energía eléctrica 63,502 Total 202,423 Caudal tratado, m3/año 760,903 Coste de explotación del agua depurada por m3 0.266 Fuente: Datos proporcionados en entrevista con personal del Consorci de la Costa Brava (CBB, 2002)

237

CAPÍTULO 7

Los costes privados para la regeneración y reutilización de las aguas depuradas incluyen los

costes de inversión, así como los costes de explotación y mantenimiento (CI + CEM, ver

ecuación 1). El CCB no considera la recuperación del capital invertido y solamente cubre los

costes de explotación y mantenimiento del SRRAR. La tabla 7.6 resume los costes privados del

sistema de regeneración y reutilización de aguas residuales de Empuriabrava.

Tabla 7. 6

Costes privados del sistema de regeneración y reutilización de Empuriabrava. Presupuesto Concepto Coste

Obra civil (a) 632,957 Equipos (b) 449,543 Investigación aplicada y proyectos constructivos 296,099

Inversión (€)

Subtotal 1,378,599 Costes Variables (c) 3,005 Costes Fijos (d) 9,616 Explotación

(€/año) Subtotal 13,523 Capacidad instalada, m3/año 550,000 (a) Humedales y paso peatonal sobre el río Muga (b) Impulsión de agua tratada (c) Energía. (d) Mantenimiento y análisis. Fuente: Datos proporcionados en entrevista con personal del Consorci de la Costa Brava (CBB, 2002)

Debido a que el proyecto es de interés público, todos los costes del proyecto son cubiertos por

el mismo CCB a través del apoyo del Departamento de Medio Ambiente de la Generalitat de

Catalunya. Sin embargo, el precio que estima el CCB para el agua regenerada en la zona es

de 0.38 €/m3. Este precio corresponde a la recuperación de los costes directos de la

explotación del sistema de regeneración y reutilización.

Con esta información se busca determinar el coste por metro cúbico, el cual lo consideramos

igual al Precio Mínimo de Venta (PMV) que garantice la recuperación de los costes.

Así pues, el PMV se define como el precio mínimo al cual el agente debe vender el agua

regenerada para garantizar la recuperación de los costes y el beneficio esperado, de tal forma

que la inversión realizada sea rentable bajo el criterio del Valor Actual Neto (VAN). En un

proceso de optimización y cuando el mercado presenta condiciones de competencia perfecta,

se puede considerar a este coste por metro cúbico como una aproximación del Coste Marginal

(CMg). Este precio se calcula a partir del algoritmo representado en la figura 4.5.

Los costes privados se agregan al modelo para obtener el coste por metro cúbico partiendo de

los criterios descritos en la tabla 7.7. El resultado de los cálculos da lugar a un coste para la

regeneración y reutilización del agua de 0.3596 €/m3.

Coste de oportunidad

238

CAPÍTULO 7

Los costes reflejados hasta el momento corresponden a los costes privados. Además de estos,

la metodología propuesta considera incluir los costes de oportunidad del proyecto, acorde a la

ecuación 1.

Tabla 7. 7 Datos iniciales para la ejecución del modelo

CARACTERÍSTICAS PROPIAS DEL PROYECTO Unidad Cantidad Capacidad Instalada l/s 17.4 Coste de Inversión € 1,378,599 Coste de Explotación y Mantenimiento €/año 13,523 Vida útil del proyecto Años 25 Tasa de descuento del proyecto (a) % 8.39

IMPUESTOS Impuesto (b) % 35 Depreciación Fiscal Detallada (Lineal) (c) -Obra civil % 3.0 -Equipamiento electromecánico % 5.0

FINANCIERA Deuda % 0 Capital % 100 Total % 100

a) Producción y Distribución de energía Eléctrica, Gas y Agua. Ratios Económico-financieros. Período 1996-2000. Departament d’Economia i Finances (2003)

b) Ley 43/1995, de 27 de Diciembre, del Impuesto sobre Sociedades, Ley 50/1998, de 30 de diciembre y Ley 14/2000, de 29 de diciembre, de Medidas fiscales, administrativas y del orden social.

c) Tabla de coeficientes De Amortización. División 1. Energía y Agua. Agrupación 16. Captación, Depuración Y Distribución De Agua. Reglamento del Impuesto Sobre Sociedades Título I La base imponible Capítulo I. Amortizaciones.

Consideramos como el coste de oportunidad (CO de la ecuación 1), aquel coste en el que

incurre el agente inversor (CCB) por dejar de utilizar el agua regenerada en una actividad más

rentable. Para este estudio la actividad alternativa más rentable, tal y como se aprecia en la

tabla 7.8, es el suministro de agua para fines domésticos a los municipios cercanos, el coste

por este concepto según la Ley de la Ordenación, Gestión y Tributación del Agua es de 0.25

€/m3. Cabe aclarar que no se plantea el suministro de agua regenerada para usos domésticos,

sino el intercambio de caudales de agua concesionados, debido a las facultades que como

organismo responsable de la administración del agua tiene el CCB.

Tabla 7. 8

Costes de la Ley de ordenación, gestión y tributación del agua (a) (ACA, 2003b) Uso €/m3

• Doméstico Consumo < a 12 m3 por vivienda Consumo > a 12 m3 por vivienda

0.25 0.38

• Industrial y asimilables Para la industria en general Para la producción de energía, refrigeración de circuitos abiertos o mixtos y acuicultura.

0.08 0.00

• Agrícolas y ganaderos 0.00 a) Artículos 44 y 45 de la Ley 6/1999 y su actualización al 1 de enero de 2001.

Ingresos •

El ingreso máximo posible que se puede lograr por la reutilización del agua regenerada, está

dado por:

239

CAPÍTULO 7

1. El aumento en los recursos hídricos de buena calidad en la región.

2. La existencia y preservación del parque natural de los humedales del l’Empordà;

3. La mejora en la calidad del agua para baño de las playas que recibían el vertido de

aguas residuales depuradas de la EDAR de Empuriabrava.

4. La educación ambiental de niños y jóvenes.

De estos cuatro puntos solamente hemos determinado el Ingreso Máximo Posible que se

podría obtener por la existencia y preservación del parque, y más concretamente por el Valor

de Uso (VU) de dicho parque natural.

El Centro de atención al público del Parque Natural de los Humedales del l’Empordà registró la

visita de 48,703 personas durante el año 2002. El centro considera, por la experiencia

adquirida durante los últimos 15 años, que solo se registra una tercera parte de los visitantes

por lo que se estima un total de aproximadamente 146,109 visitas durante el año 2002. En el

anexo 7.A se detallan los resultados de las encuestas realizadas por el parque durante el año

2002; de estos datos se desprende que el 70.5% de los visitantes proceden de alguna región

catalana y el 88% llegan al parque en automóvil. La figura 7.6 refleja la distribución de los

visitantes al parque en coche durante el año 2002, de la cual se desprende que el mayor

numero de visitas es realizado por barceloneses con un 37%.

Figura 7. 6 Visitantes en coche de Cataluña al Parque Natural de los Humedales del l’Emporda.

Fuente: Datos proporcionados en entrevista con personal del PNAE.

Para determinar el VU hemos utilizado la técnica del coste de viaje, el cual es un método

ampliamente aplicado en la valoración de áreas naturales. Esta técnica fue propuesta por

primera vez en 1947 por Harold Hotelling. Algunas aplicaciones posteriores fueron las de Trice

y Wood en 1958 y Clawson en 1959.

El objetivo de esta técnica de valoración económica se centra en determinar los gastos en los

que incurren las familias o individuos para llegar a un sitio recreativo (Turner et al, 2003;

240

CAPÍTULO 7

Herruzo, 2002; Pearce y Turner 1990). Estos gastos son usados como una medida de la

disposición a pagar para realizar la actividad recreativa (Park y Leeworthy 2002; Tay y Fletcher

1996; y Dobbs 1993). Es importante destacar que esta técnica trata de cuantificar

estrictamente el valor de uso que tiene el bien ambiental para una serie de personas, pero no

puede informar sobre los distintos valores de no-uso que pudiera tener para un colectivo más

amplio.

Un trabajo reciente es el realizado por Júdez et al (2001), en el cual se valora el uso recreativo

de los humedales de las Tablas de Daimiel. Estos autores emplean y contrastan el método de

valoración contingente (MVC) y el método del coste de viaje. Júdez y sus colaboradores

concluyen que las estimaciones por el método del coste de viaje están, para el caso que ellos

estudiaron, entre las que proporcionan las dos variantes de valoración contingente utilizadas.

Suele considerarse que, teóricamente, el coste de viaje debería dar, para el uso recreativo, una

valoración menos elevada que la valoración contingente, ya que en este último procedimiento

parece difícil que los encuestados no añadan al valor de uso recreativo de algún modo, a la

hora de expresar su disposición a pagar, al menos parte de valor de otros aspectos (por

ejemplo de conservación).

A partir de la información proporcionada por Centro de atención al público del Parque Natural

de los Humedales del l’Empordà, calculó el número de viajes durante el año 2001. Para este

estudio solamente se han considerado los visitantes de Cataluña, que corresponden al 70% del

total de los visitantes del parque. La tabla 7.9 resume el cálculo de los viajes para el año 2001.

Tabla 7. 9 Cálculo del número de viajes al parque natural de los humedales del l’Emporda.

Comarcas Catalanas

Punto de referencia

Número de visitantes

Número de visitantes en coche (a)

Número de viajes (b)

Barcelonés Barcelona 38,829 34,318 8,580 Alto Empordà Figueres 17,736 15,676 3,919 Bajo Empordà Ullastret 4,641 4,102 1,025 Geronés Gerona 12,063 10,662 2,665 Otras comarcas Tarragona 29,727 26,274 6,568

El 88% de los visitantes llega al parque en coche. Numero de viajes = (visitantes en coche / 4).

(a) (b)

El 30% restante corresponden a visitantes del resto de España (5%), países europeos (24.5%)

y de otros continentes (0.5%). Por desgracia estos visitantes no pueden incluirse en la

evaluación debido a la falta de información más precisa para poder aplicar la técnica.

Por otra parte, la aplicación de la técnica considera determinar los siguientes costes (Azqueta,

1994):

241

CAPÍTULO 7

1. Costes Ineludibles.- son aquellos costes derivados estrictamente del desplazamiento.

Lo más sencillo, y utilizado, es hacer una estimación del coste de gasolina por

kilómetro. La tabla 7.10 presenta la estimación de este coste.

Tabla 7. 10 Cálculo del coste ineludible al parque natural de los humedales del l’Emporda. Comarcas catalanas

Punto de referencia

Distancia media (a)

(km)

Rendimiento por kilómetro

(Km/l)

Precio de combustible (b)

(€/l)

Coste Ineludible (c)

(€/viaje) Barcelonés Barcelona 280 16 0.77169 13.50 Alto Empordà Figueres 24 16 0.77169 1.16 Bajo Empordà Ullastret 78 16 0.77169 3.76 Geronés Gerona 104 16 0.77169 5.02 Otras comarcas Tarragona 460 16 0.77169 22.19

La suma de la distancia de ida y regreso al lugar de origen. Coste de combustible promedio para el año 2001. Coste Ineludible = ((distancia media/rendimiento por kilómetro) * Precio de combustible)

(a) (b) (c)

2. Costes Discrecionales.- Se consideran dentro de estos, los costes implicados por la

necesidad de comer por el camino o en el lugar de esparcimiento, la necesidad de

pernoctar en el lugar o en el traslado. Es decir todos aquellos costes ligados por el

disfrute de la actividad recreativa. La tabla 7.11 describe la forma como se evaluó el

coste discrecional para el parque natural de los humedales del l’Emporda.

Tabla 7. 11 Cálculo del coste discrecional al parque natural de los humedales del l’Emporda.

Comarcas catalanas

Punto de referencia

Viajeros (a) (Personas / viaje)

Alimentación (b) (€/persona)

Coste Discrecional (c)

(€/viaje) Barcelonés Barcelona 4 6 24 Alto Empordà Figueres 4 6 24 Bajo Empordà Ullastret 4 6 24 Geronés Gerona 4 6 24 Otras comarcas Tarragona 4 6 24

Se considera un vehículo de capacidad media para 4 pasajeros. Se asume una comida de 6 € por persona. Coste discrecional = Viajeros * Alimentación

(a) (b) (c)

3. Coste de Oportunidad.- Este coste surge bajo la idea de que una persona invierte cierto

tiempo en una actividad de ocio y que dicho tiempo tiene un valor. Una manera

simplificada de calcular este coste es igualarlo al salario que una persona deja de

percibir al realizar la actividad recreativa. La tabla 7.12 detalla la forma como se obtuvo

el coste de oportunidad del tiempo para los visitantes al parque natural.

Este coste de oportunidad por el tiempo invertido ha sido cuestionado por varios

autores (Edwards-Jones et al., 2000, Azqueta, 1994), sobre todo por la dificultad que

implica su cálculo, entre los argumentos que cuestionan su aplicación están: 1) Una

persona pueda elegir libremente la duración de su jornada de trabajo y 2) se mantiene

que existe una desutilidad en el hecho mismo de trabajar, es decir que el salario es una

compensación por el ocio al que se renuncia.

242

CAPÍTULO 7

Tabla 7. 12 Cálculo del coste de oportunidad al parque natural de los humedales del l’Emporda.

Comarcas catalanas

Punto de referencia

Salario Interprofesional (a)

(€/h-persona)

Tiempo de desplazamiento

(h)

Tiempo de estancia (b)

(h) Viajeros (c)

(Personas / viaje) Coste de

oportunidad (d) (€/viaje)

Barcelonés Barcelona 1.79 3.36 3 2 22.82 Alto Empordà Figueres 1.79 0.56 3 2 12.77 Bajo Empordà Ullastret 1.79 1.56 3 2 16.36 Geronés Gerona 1.79 1.63 3 2 16.61 Otras comarcas Tarragona 1.79 4.86 3 2 28.20

Salario interprofesional para el año 2001 según el Instituto Nacional de Estadística. Se ha establecido este tiempo de acuerdo a que en promedio una visita al parque tiene una duración promedio entre 2.5 y 3 horas, según el Centre d’Informació del Parc Natural dels Aiguamolls de l’Empordà. Conforme al tipo de visitantes, el 33% es menor de edad por lo que consideramos que solamente 2 de los 4 viajeros son susceptibles percibir un salario. Coste de oportunidad = (salario Interprofesional * Viajeros * (Tiempo de desplazamiento + tiempo de estancia))

(a) (b)

(c)

(d)

Una vez estimado el coste ineludible, el coste discrecional y el coste de oportunidad del tiempo,

estos son sumados para obtener así el coste de viaje para cada una de las comarcas catalanas

estudiadas. La tabla 7.13 detalla estos cálculos y presenta el coste de viaje.

Una vez estimados el número de viajes y el coste de viaje, se determinaron las curvas de

demanda del parque para cada comarca. La tabla 7.14 resume los resultados obtenidos.

Tabla 7. 13 Cálculo del coste de viaje al parque natural de los humedales del l’Emporda.

Comarcas catalanas

Punto de referencia

Coste Ineludible (a)

(€/viaje)

Coste Discrecional (b)

(€/viaje)

Coste de oportunidad (c)

(€/viaje)

Coste de Viaje (d)

(€/viaje) Barcelonés Barcelona 13.50 24 22.82 60.32 Alto Empordà Figueres 1.16 24 12.77 37.93 Bajo Empordà Ullastret 3.76 24 16.36 44.12 Geronés Gerona 5.02 24 16.61 45.63 Otras comarcas Tarragona 22.19 24 28.20 74.38

(a) Tabla 7.10 (b) Tabla 7.11 (c) Tabla 7.12 (d) Coste ineludible + coste discrecional + coste de oportunidad.

Tabla 7. 14 Resumen del Valor de Uso del parque natural de los humedales del l’Emporda.

Con coste de oportunidad Sin coste de oportunidad Comarcas Catalanas

Numero de viajes

(viaje) (a) Coste

de viaje (b) (€/viaje)

Beneficio Total (c)

(€)

Coste de viaje (d) (€/viaje)

Beneficio Total (c)

(€) Barcelonés 8,580 60.32 258,763 37.50 160,886 Alto Empordà 3,919 37.93 74,320 25.16 49,295 Bajo Empordà 1,025 44.12 22,622 27.76 14,234 Geronés 2,665 45.63 60,806 29.02 38,670 Otras comarcas catalanas 6,568 74.38 244,291 46.19 151,684

Beneficio Total Acumulado 660,801 Beneficio Total 414,768 (a) Tabla 7.9 (b) Tabla 7.13 (c) Beneficio total = ((Numero de viajes * Coste de Viaje)/2) (d) (Coste de viaje – Coste de Oportunidad) Tabla 7.13

Con estos resultados se obtiene que el beneficio total acumulado es de 660,801 €/año,

mientras que sin considerar el coste de oportunidad el beneficio total acumulado es de 414,768

€/año. Por otra parte, la capacidad instalada del SRRAR de Empuriabrava es de 550,000

243

CAPÍTULO 7

m3/año. De lo cual se estima que el Parque Natural de los Aiguamolls del l’Emporda tiene un

Valor de Uso de 1.2015 €/m3 de agua reutilizada, mientras que sin considerar el coste de

oportunidad del tiempo invertido en la visita al parque, el Valor de Uso es de 0.7541 €/m3.

Los costes e ingresos obtenidos son utilizados para determinar el beneficio de la implantación y

funcionamiento del SRRAR de Empuriabrava. La tabla 7.15 resume los costes, ingresos y el

beneficio neto obtenido.

Tabla 7. 15

Resumen de la valoración de los impactos para el SRRAR de Empuriabrava, Girona. Con el valor del tiempo

Sin el valor del tiempo Grupo de Impacto Negativo

(Costes) Positivo

(Ingresos) Negativo (Costes)

Positivo (Ingresos)

Infraestructura hidráulica 0.3596 0.3596 Acondicionamiento y reutilización de contaminantes No Aplica Uso del recurso 0.2500 N.V. 0.2500 N.V. La salud pública No Aplica Medio ambiente 1.2015 0.7541 Educación N.V. N.V.

Total 0.6096 1.2015 0.6096 0.7541 Beneficio Neto 0.5919 0.1445

N.V.- No Valorado.

7.2.2.7 Análisis de sensibilidad

Los resultados obtenidos se sometieron a un análisis que permita evaluar la sensibilidad del

modelo a los cambios en algunas de las principales variables que intervienen en la producción

de agua regenerada. Este análisis de sensibilidad se realiza sobre la base de considerar la

recuperación de todos los costes, tanto de inversión, explotación, mantenimiento y de

oportunidad, así como los impactos externos, tal y como lo establecen las actuales tendencias

en el sector hidráulico (Dinar y Rosegrant, 1997., Garrick y Maya, 2002).

Para este análisis de sensibilidad se considero emplear el coste de viaje sin incluir el coste de

oportunidad del tiempo. En estas condiciones el coste de viaje estaría conformado solamente

por la suma de los costes ineludibles más los costes discrecionales, creándose así un

escenario pesimista (pues el coste de viaje será de un valor menor que si se incluyese el valor

del tiempo). De tal forma que si en estas condiciones el SRRAR es viable al incluir el coste del

tiempo el escenario será más optimista. Además, los argumentos de los expertos para

considerar el coste del tiempo dejan de manifiesto la subjetividad en el uso de este concepto,

sobre todo cuando la información es escasa.

Las variables seleccionadas para realizar el análisis de sensibilidad al SRRAR de

Empuriabrava son: 1) tasa de descuento, 2) vida útil del proyecto, 3) coste de la energía, 4)

Coste de oportunidad del recurso y 5) precio del agua regenerada. Las tablas 7.16 a la 7.20

recogen los ingresos, costes y Valor Actual Neto (VAN) al modificar estas variables.

244

CAPÍTULO 7

Tabla 7. 16 Análisis de sensibilidad para diferentes tasas de descuento.

Tasa de descuento (%)

Ingresos (€/m3)

Costes (a) (€/m3)

VAN (€/m3)

0 0.7541 0.3927 0.3614 2 0.7541 0.4353 0.3188 4 0.7541 0.4840 0.2701 6 0.7541 0.5383 0.2158 8 0.7541 0.5975 0.1566

10 0.7541 0.6609 0.0932 12 0.7541 0.7275 0.0266 14 0.7541 0.7968 -0.0427 15 0.7541 0.8323 -0.0782

a) Coste por metro cúbico calculado a partir del algoritmo de la figura 4.5 más el CO del recurso hídrico

Tabla 7. 17 Análisis de sensibilidad para diferentes tiempos de vida útil.

Tiempo de vida útil (Años)

Ingresos (€/m3)

Costes (a) (€/m3)

VAN (€/m3)

15 0.7541 0.6960 0.0581 20 0.7541 0.6388 0.1153 25 0.7541 0.6096 0.1445 30 0.7541 0.5924 0.1617 35 0.7541 0.5820 0.1721 40 0.7541 0.5757 0.1784 45 0.7541 0.5716 0.1825 50 0.7541 0.5689 0.1852

a) Coste por metro cúbico calculado a partir del algoritmo de la figura 4.5 más el CO del recurso hídrico

Tabla 7. 18 Análisis de sensibilidad para el coste de energía.

Incremento del coste de energía (%)

Ingresos (€/m3)

Costes (a) (€/m3)

VAN (€/m3)

0 0.7541 0.6096 0.1445 5 0.7541 0.6099 0.1442

10 0.7541 0.6103 0.1438 15 0.7541 0.6106 0.1435 20 0.7541 0.6110 0.1431 25 0.7541 0.6114 0.1427

a) Coste por metro cúbico calculado a partir del algoritmo de la figura 4.5 más el CO del recurso hídrico

Tabla 7. 19 Análisis de sensibilidad para el coste de oportunidad del recurso hídrico.

Coste de oportunidad (€/m3)

Ingresos (€/m3)

Costes (a) (€/m3)

VAN (€/m3)

0 0.7541 0.3596 0.3945 0.1 0.7541 0.4596 0.2945 0.2 0.7541 0.5596 0.1945 0.3 0.7541 0.6596 0.0945 0.4 0.7541 0.7596 -0.0055 0.5 0.7541 0.8596 -0.1055 0.6 0.7541 0.9596 -0.2055 0.7 0.7541 1.0596 -0.3055 0.8 0.7541 1.1596 -0.4055 0.9 0.7541 1.2596 -0.5055

1 0.7541 1.3596 -0.6055 a) Coste por metro cúbico calculado a partir del algoritmo de la figura 4.5 más el CO del recurso hídrico

245

CAPÍTULO 7

Tabla 7. 20 Análisis de sensibilidad para diferentes precios del agua regenerada.

Precio del agua regenerada

(€/m3) Ingresos

(€/m3) Costes (a)

(€/m3) VAN

(€/m3)

0.0 0.0000 0.6096 -0.6096 0.1 0.1000 0.6096 -0.5096 0.2 0.2000 0.6096 -0.4096 0.3 0.3000 0.6096 -0.3096 0.4 0.4000 0.6096 -0.2096 0.5 0.5000 0.6096 -0.1096 0.6 0.6000 0.6096 -0.0096 0.7 0.7000 0.6096 0.0904 0.8 0.8000 0.6096 0.1904 0.9 0.9000 0.6096 0.2904 1.0 1.0000 0.6096 0.3904

a) Coste por metro cúbico calculado a partir del algoritmo de la figura 4.5 más el CO del recurso hídrico

7.3 Resultados y discusión.

El Valor de Uso que se obtiene por los humedales de l’Empordà es de 1.2015 €/m3 si se

consideran todos los costes del viaje, mientras que si no se considerar el coste del tiempo

dentro del coste de viaje el VU es de 0.7541 €/m3. Esto representa una diferencia del 37%, y

que tiene una repercusión directa en el momento de la evaluación del beneficio.

Por lo que a los costes de regeneración y reutilización del agua se refiere, en los supuestos

descritos, el coste por metro cúbico es de 0.3596 €. Con estos resultados se concluye que el

beneficio económico por la existencia y preservación de los humedales del l’Empordà de

0.5919 €/m3 si se considera el valor total del coste de viaje y de 0.1445 €/m3 si es excluido el

coste del tiempo.

Esto deja de manifiesto la viabilidad económica del funcionamiento del SRRAR de

Empuriabrava para los usos ambientales en el Parque de los humedales de l’Empordá, pues a

pesar de que algunos de los impactos no han sido valorados económicamente, estos no

afectarán el resultado del mismo, sino que al contrario harán más rentable el SRRAR.

El análisis de sensibilidad demuestra que el SRRAR goza de robustez ante la fluctuación de las

variables analizadas. Del análisis se destaca que:

1) Tasa de descuento. Suponiendo que el proyecto se financia en su totalidad con fondos

propios y se consideran la recuperación de los costes privados y de oportunidad. La

figura 7.7 representa en el eje de las abscisas diferentes tasas descuento, mientras

que en el eje de las ordenadas el VAN en €/m3. Al aumentar la tasa de descuento el

VAN disminuye Cuando la tasa de descuento aproximadamente es de 12.8% el VAN

cambia de signo, manteniéndose negativo a tasas de descuento superiores.

246

CAPÍTULO 7

2) Vida útil del proyecto. La figura 7.8 que representa el tiempo de vida útil del proyecto

versus el VAN. Al incrementarse la vida útil del proyecto el VAN experimenta un

aumento, pues si consideramos una vida útil de 50 años el beneficio neto aumenta un

22% respecto a el VAN para una vida útil del SRRAR de 20 años.

3) Coste de la energía. La figura 7.9 representa el análisis sobre los costes de energía,

aspecto que representan el 29% de los costes de explotación. Los incrementos en el

coste de la energía se reflejan en el eje de las abscisas y el VAN en el eje de las

ordenadas. Del análisis se demuestra que el incremento en el coste energético no tiene

un impacto significativo en el beneficio del agua reutilizada, pues el VAN solamente

disminuye un 1.2% al incrementar el coste de la energía en un 25%.

4) Coste de oportunidad del recurso hídrico. La figura 7.10 representa el análisis sobre

esta variable, el coste de oportunidad se presenta en el eje de las abscisas y el VAN en

el eje de las ordenadas. El análisis demuestra que el coste de oportunidad debe

incrementarse hasta 0.4 €/m3 para obtener un VAN negativo.

5) Precio del agua regenerada. La figura 7.11 se contrasta el precio del agua regenerada

versus el VAN. Suponiendo un financiamiento con fondos propios nuestro punto de

interés es el precio a partir del cual el beneficio es positivo. El cual se obtiene con un

precio aproximado de 0.6 €/m3.

Figura 7. 7 Análisis de sensibilidad para la tasa de descuento.

247

CAPÍTULO 7

Figura 7. 8 Análisis de sensibilidad para la vida útil del proyecto

Figura 7. 9 Análisis de sensibilidad para el coste de energía.

248

CAPÍTULO 7

Figura 7. 10 Análisis de sensibilidad para el coste de oportunidad del recurso hídrico.

Figura 7. 11 Análisis de sensibilidad para el precio del agua regenerada.

249

CAPÍTULO 7

7.4 Conclusiones

La principal aportación del análisis económico realizado al SRRAR de Empuriabrava es

soportar técnica y económicamente la viabilidad económica del sistema, esto permitirá al CCB

decidir sobre las políticas económicas necesarias para el buen funcionamiento del SRRAR.

Las nuevas políticas sobre la gestión integral del agua estimulan a entidades como el CCB a

fortalecer sus criterios para la evaluación de proyectos, de tal manera que permitan asegurar la

buena inversión de los recursos asignados, la metodología aquí aplicada contribuye a la

evaluación integral de este tipo de proyectos, particularmente en casos como el estudiado

donde el beneficio económico no es fácilmente determinable.

El sistema de regeneración y reutilización del municipio de Empuriabrava, al igual que muchas

otras de las poblaciones que forman parte de CCB, genera una serie de impactos que son

necesarios identificar, cuantificar y valorar, con el fin de conocer en mayor profundidad las

ventajas o desventajas de la implantación de estos SRRAR. La metodología diseñada

incorpora estos impactos para ser agregados en un análisis técnico-económico y donde el

objetivo es la maximización del beneficio neto total.

Las principales conclusiones de este estudio son las siguientes:

a) Técnicamente el SRRAR cumple con los objetivos para los cuales fue diseñado.

b) Queda demostrada la viabilidad económica, en los supuestos aquí establecidos, de la

regeneración de las aguas residuales de Empuriabrava para ser reutilizadas con fines

ambientales en los Humedales del Parque de l’Emporda.

c) Con el fin de rescatar los costes privados totales del SRRAR de Empuriabrava el Precio

Mínimo de Venta del agua regenerada que garantizará la recuperación es de 0.3596 €/m3.

De estas conclusiones se desprenden que el considerar los impactos privados y externos del

proyecto afecta de manera significativa al beneficio total. El presente análisis indica que la

preservación del parque natural de los humedales de l’Empordà mediante el SRRAR de

Empuriabrava es viable tanto técnica como económicamente.

Dentro de una gestión integral del agua este resultado abre una posibilidad para incrementar

los recursos hídricos de la región. Una política económica que la autoridad responsable de la

gestión del agua en la zona puede implementar, es el estimular el intercambio de derechos de

agua de fuentes convencionales por agua regenerada. Esta sustitución permitirá liberar

volúmenes de agua que pueden ser utilizados en usos que proporcionen a la entidad gestora

un mayor beneficio económico, sin afectar los derechos adquiridos por los diversos usuarios

que participan del uso de los recursos hídricos de la zona. 250

CAPÍTULO 7

Anexo 7.A. Resumen del registro de visitantes que han demandado información en el centro de

atención al público del Parque Natural de los Aiguamolls del l’Empordà en el año 2002.

Tabla 7. 21 Resumen de la procedencia de los visitantes al parque natural de los humedales del l’Emporda.

Descripción Personas % Total de personas 48,703 100%

Comarcas catalanas Barcelonés 12,943 27% Alt Empordà 5,912 12% Baix Empordà 1,547 3% Geronés 4,021 8% Otras comarcas 9,909 20% Total en Cataluña 34,332 70% Resto del estado Español 2,352 5%

Países europeos Francia 4,296 9% Reino Unido 2,207 5% Alemania 3,102 6% Resto de Europa 2,255 5% Total Europa 11,860 24.5% Otros continentes 159 0.5 % Fuente: Centre d’Informació del Parc Natural dels Aiguamolls de l’Empordà.

Resumen del registro de visitantes que han demandado información en el centro de

atención al público del Parque Natural de los Aiguamolls del l’Empordà en el año 2002.

Tabla 7. 22 Resumen de las principales características y preferencias

de los visitantes al parque natural de los humedales del l’Emporda. Descripción Personas

Forma de llegar al parque A pie 1,177 Con Bicicleta 4,481 Con Coche 43,045 48,703

Días de estancia Un día 41,661 de dos a cinco 6,411 más de cinco 631 48,703

Lugar de estancia Área de acampada 563 Camping 5,491 Hotel 5,715 Casa de Colonias 2,401 Otros 34,535 48,705

Interés Vegetación 1,908 Ornitología 7,219 9,127

Visita al parque Por primera vez 30,499 Otros 18,204 48,703

Motivo Exclusivamente el parque 33,503 Otros 15,200 48,703

Grupos Escolares 10,428 Amigos 2,488 Asociaciones 1,808 Campamentos 57 8Fuente: Centre d’Informació del Parc Natural dels Aiguamolls de l’Empordà.

251

CAPÍTULO 7

Referencias

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les platges. Agència Catalana de l'Aigua. http://www.gencat.net/aca/cat/principal.htm ACA (2003b). Normativa reguladora del Canon del Agua. Ley 6/1999, del 12 de julio, de

ordenación, gestión y tributación del agua y Decreto 103/2000. http://www.gencat.net/aca/cat/principal.htm

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ambientales en el parc natural dels aiguamolls de l'empordà. La Reutilización del Agua en la Costa Brava. Consorcio de la Costa Brava. http://www.ddgi.es/ccb/ccb2.html

CCB (2002). Consorci de la Costa Brava. Plaça Josep Pla, 4, 3er. 17001 Girona. Tel. 972 – 201467, Fax: 972 – 222726. E-mail: [email protected] Persona de contacto: Lluís Sala, responsable del área de regeneración y reutilización. Entrevista Personal.

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252

Capítulo 8 Conclusiones

Este último capítulo explica las principales conclusiones obtenidas en esta tesis, así como las

posibles líneas de investigación futuras.

La principal conclusión de este trabajo de investigación es la demostración de la viabilidad

técnico-económica de regenerar y reutilizar las aguas residuales, particularmente en aquellas

zonas donde la disponibilidad de agua es escasa. Este trabajo permite disponer de un

mecanismo estandarizado para la evaluación técnico-económica de los SRRAR que incorpora

los impactos privados, externos y el coste de oportunidad del agua. El agregar en la evaluación

el coste de oportunidad y las externalidades, tanto positivas como negativas, por la

implantación y explotación de los SRRAR nos permitió fortalecer nuestra hipótesis sobre la

viabilidad técnica-económica de los SRRAR, incluso en situaciones críticas.

Los impactos privados de los SRRAR están básicamente referenciados a los costes del

sistema. No existe en la literatura un procedimiento estandarizado que permita determinar el

coste/m3 del agua regenerada y reutilizada. Esta tesis proporciona una herramienta con la cual

compensar esta deficiencia. Este coste al que definimos como el Precio Mínimo de Venta

garantiza la recuperación de los costes privados (inversión, explotación y mantenimiento). De

tal manera que sirve como indicador para la toma de decisión para negociación en la venta de

agua regenerada, mientras no exista un mercado de agua regenerada.

Los resultados obtenidos en los casos de estudio evidencian la viabilidad económica de los

SRRAR cuando se incorporan las externalidades en el cálculo. Así pues, de los tres casos de

estudio se desprenden las siguientes conclusiones generales:

1. Los impactos externos afectan a los SRRAR en su gran mayoría de manera positiva.

Por ello es indispensable incorporarlos a la evaluación técnico-económica de manera

que se reflejen las ventajas ambientales y sociales que conlleva la implantación y

explotación de estos sistemas.

2. Particularmente en una situación de escasez y cuando existen usos alternativos, la

consideración del coste de oportunidad del agua cobra relevancia en el análisis

técnico-económico. En estas condiciones, puede esperarse que la reutilización del

agua regenerada sea mayor en aquellos usos donde el coste de oportunidad del agua

es elevado.

253

CAPÍTULO 8

3. En los tres casos de estudio analizados, a pesar de no haberse podido evaluar todos

los impactos externos positivos (como por ejemplo las posibles afectaciones que los

contaminantes físico-químicos y biológicos pueden causar a la salud pública de los

habitantes de la zona donde se implanta el SRRAR, o la repercusión debido a la

sensibilización hacia una cultura por la regeneración y reutilización del agua residuales)

la viabilidad técnico-económica de los SRRAR esta asegurada, pues los análisis de

sensibilidad realizados reflejan la robustez de los sistemas.

4. Dentro de una gestión integral del agua los resultados obtenidos en los tres casos de

estudio abren la posibilidad para incrementar los recursos hídricos. Las autoridades

responsables de la gestión del agua pueden estimular el intercambio de derechos de

agua de fuentes convencionales por agua regenerada, esta sustitución permitirá liberar

volúmenes de agua que pueden ser empleados en usos que proporcionen a la entidad

gestora un mayor beneficio económico, sin afectar los derechos adquiridos por los

diversos usuarios que participan del uso de los recursos hídricos.

Otras conclusiones obtenidas en esta investigación, y que consideramos deben ser destacadas

son:

1. Es significativo la polarización y falta de documentación que existe sobre los SRRAR

en la literatura técnica. De manera general la evidencia documental se centra en los

países desarrollados. La carencia documental por parte de países en vías de desarrollo

es relevante. Por ejemplo los SRRAR de la ciudad de México, que son gestionados por

una sola entidad (la Dirección General de Construcción y Obras Hidráulicas del Distrito

Federal) producen un volumen de agua regenerada similar al volumen total de agua

regenerada producida en Japón. Mientras que del país nipón existe una amplia

documentación técnica, no existe evidencia documental, en las fuentes habituales de

información técnica, relacionada con los SRRAR de la ciudad de México.

2. Mediante esta investigación se puede sostener la hipótesis de que existen básicamente

dos zonas donde se realiza la práctica de regenerar y reutilizar las aguas residuales: 1)

aquellas zonas continentales donde la precipitación es escasa y 2) las islas.

3. El análisis sobre las metodologías para la planificación de los SRRAR deja de palpable

que los aspectos técnicos y legales gozan de un desarrollo importante y de una

metodología generalmente bien estructurada. Entre tanto, los aspectos ambientales,

sociales y económicos presentan un enorme rezago por lo que es necesario

fortalecerlos metodológicamente. Particularmente no se localizó una metodología

específica para el análisis técnico-económicos de los SRRAR.

254

CAPÍTULO 8

4. Del análisis sobre las metodologías para la planificación de los SRRAR se deduce que

las variables económicas inciden de manera significativa en el modelo de planificación

pero de una forma exógena. Es decir, las variables económicas recaen sobre el modelo

de planeación, pero este no incide sobre estas variables. Lo que provoca una

metodología que se soporta básicamente en aspectos técnicos.

Las conclusiones aquí presentadas son el resultado de cuatro años de formación investigadora.

Durante este tiempo, han sido numerosas las decisiones tomadas en relación tanto con

aspectos metodológicos y teóricos, como empíricos. A continuación, expondremos las

principales las principales líneas de investigación que consideramos se han abierto a raíz de

esta tesis.

1. Como ha quedado reflejado la acción de regenerar y reutilizar las aguas residuales

aumenta la disponibilidad de agua de calidad dentro de la unidad de gestión. Sin

embargo, desconocemos la influencia que la implantación de un SRRAR tendrá en las

poblaciones circunvecinas. Una posible línea de investigación es el análisis del

comportamiento estratégico entre usuarios. Es decir, si la práctica de regenerar y

reutilizar las aguas residuales motiva que otros usuarios se sumen a ella, o por el

contrario se aprovechen de esta situación y gocen de los beneficios sin implantar un

SRRAR. Un trabajo reciente que analiza un problema semejante es Sigman (2002),

que analiza las relaciones entre la existencia de free-riders y la calidad del agua de los

ríos en presencia y ausencia de externalidades.

2. En la metodología desarrollada existen algunos impactos que, dentro del ámbito de la

regeneración y reutilización de aguas residuales, no han sido valorados

monetariamente y no existen evidencias de valoraciones en la literatura técnica. Otra

posible línea de investigación versa en la aplicación de las técnicas económicas para la

valoración de estos impactos, particularmente los que tienen que ver con el grupo de la

educación. Si bien estas técnicas han sido aplicadas en otros contextos es necesario

adaptarlas al entorno de la regeneración y reutilización de las aguas residuales.

Estas líneas de investigación podrán mejorar los resultados obtenidos en esta tesis y permitirán

conocer la influencia social que tienen los SRRAR.

En resumen, la investigación realizada aporta una metodológica para el análisis técnico-

económico de los SRRAR. Cristalizándose en una herramienta que permita a los responsables

de la toma de decisión, en el ámbito del sector hidráulico, emitir un juicio soportado tecnológica

y económicamente para invertir o no en estos sistemas. Esta metodología evalúa los SRRAR,

desde una perspectiva multidisciplinaria e interdisciplinaria, estableciendo un intento por

modificar el actual paradigma en el análisis técnico-económico SRRAR. 255

CAPÍTULO 8

Asimismo este trabajo de investigación contribuye a soportar la incorporación de las fuentes

alternativas de suministro de agua dentro de una gestión integral de los recursos hídricos. Los

resultados obtenidos indican que, a diferencia de lo que podría considerarse “a priori”, los

SRRAR no deben percibirse como una carga económica, sino como una actividad generadora

de riqueza. Las ventajas que se obtienen por la implantación de estos sistemas, al ser

expresadas en un valor económico, superan con creces los costes que conlleva su

implantación y explotación. El reto que se debe vencer es la creación de los mecanismos para

la internalización de estas ventajas. De esta manera el sistema las recogerá para

posteriormente reflejarlas en el precio del agua regenerada, que a su vez contribuirá a

fundamentar un precio del agua más eficiente, tanto si procede de fuentes convencionales o de

fuentes alternativas.

Referencias

Sigman, H. (2002). “International spillovers and water quality in rivers: Do countries free ride?.” The American Economic Review. Vol. 92 No. 4. pag. 1152 – 1159.

256