Manejo centralizado de los desechos sólidos y líquidos: un modelo de Desarrollo Sostenible con acercamiento para Guatemala.

INTRODUCCIÓN

En la actualidad la mayoría de los desechos o residuos ya sean sólidos o líquidos (basura y aguas residuales respectivamente) son contaminación directa y representan una preocupación para las entidades del cuidado de la salud y la conservación del medio ambiente debido a sus efectos nocivos sobre la salud de las personas y los ecosistemas receptores de dicha contaminación ¹. El impacto negativo en la salud y en el ambiente que ejercen estos desechos es significativo, siendo manifiesto en el deterioro de la salud pública y los recursos naturales, afectando principalmente a las poblaciones mas vulnerables y marginadas de las áreas urbanas y rurales.

Este hecho incide directamente en la salud humana, ya que el hombre se ve en la necesidad de utilizar estos recursos para poder subsistir, pero al estar alterados por los efectos de estos contaminantes, su salud se ve deteriorada por enfermedades que, en mucho de los casos lo llevan a la muerte ².

Toda comunidad necesariamente generará desechos sólidos y líquidos según sus actividades de desarrollo y cultura. En este punto se concentra el nivel de impacto que pueda haber hacia la sociedad en general y el medio ambiente, ya que, si previo a la disposición final de dichos desechos; estos no son previamente tratados, por lo regular, la contaminación alcanza el suelo, aire y cuerpos superficiales de agua que los pobladores utilizan para actividades agrícolas, ganadería ó para el consumo humano.

Al mismo tiempo, estos resíduos son una fuente de materias primas y energía, que con la centralización de los Desechos Sólidos y Líquidos en un mancomunidad, se pueden recuperar y traer varios beneficios a la sociedad; siendo una solución integral para las diversas comunidades que aporta varios beneficios tales como; reducción de enfermedades gastrointestinales directamente relacionada a los altos índices de mortalidad infantil en dichas áreas debido a la contaminación de los suelo y agua, aporta a la seguridad energética y en general al desarrollo económico de la localidad ³.

Así mismo, los basureros a cielo abierto son un foco de generación de gases de efecto invernadero (GEI), ya que toda la parte orgánica en descomposición genera dióxido de carbono (CO₂) y gas metano (CH₄), y en el caso de existir incendios, se generan otros tipos de gases debido a la combustión de diversidad de componentes y compuestos químicos que se encuentran en los desechos sólidos.

Este hecho contundente refleja la necesidad de controlar y aplicar algún tipo de tratamiento a dichos desechos, que se ajuste al entorno de la comunidad, a sus características propias, ubicándose en su realidad socioeconómica para que el proyecto sea factible de implementar, financieramente ejecutable, costo de operación y mantenimiento según las capacidades financieras de la comunidad, sin que los resultados en términos de calidad final en gestión integral de desechos se vean alterados.

El resultado buscado es, un sistema adecuado, bien planificado, técnicamente eficiente, funcional e ideológicamente aceptado por la comunidad, al transmitirles la necesidad inminente de efectuar un tratamiento a sus aguas residuales y manejo de desechos para mejorar sus condiciones de vida en términos de salubridad, desarrollo, mitigación y adaptación al cambio climático. Una forma de lograr este resultado con la centralización de los desechos sólidos y líquidos, ya que con dicha centralización, se aumentan las posibilidades de la viabilidad financiera e institucional, factores vitales para el éxito de este tipo de proyecto.

ANTECEDENTES

En Guatemala, los datos reflejan que la mayoría del agua captada para abastecimiento directamente del río o lago, se distribuye directamente con nulo o mínimo tratamiento, ya que los resultados obtenidos en relación a la calidad del agua, del Plan Nacional de Agua y Saneamiento ², el Ministerio de Salud en 2015 reportó que solamente el 40% de las muestras de agua para consumo humano, que fueron analizadas para determinar cloro residual en agua cumplían con la normativa nacional, norma COGUANOR NGO 29001.

En el año 2011, en encuesta realizada a 334 municipalidades registradas en la Encuesta Nacional de Condiciones de vida (ENCOVI, 2011), se explica que sólo 4% aplican tratamiento a las aguas residuales, mientras que el resto del agua residual cruda es vertida en los cuerpos de agua superficiales, provocando una severa contaminación principalmente en ríos y lagos. El déficit de la cobertura para los servicios de saneamiento está cerca de 83% en la zona rural, mientras en la zona urbana la cobertura es de 76,7% (ENCOVI, 2012).

Un ejemplo de esta problemática es el Lago de Amatitlán, que presenta un grado de eutrofización por los efectos de contaminación, relacionados principalmente a la recepción de las aguas residuales que ingresan al lago, donde se estima que el 86% proviene de descargas de origen doméstica, mientras que las aguas industriales, constituyen el 14%. Estos cauces se forman inicialmente por la descarga de las aguas negras en los barrancos, ríos, riachuelos y al suelo sin ningún tratamiento, teniendo como consecuencia la contaminación de los cuerpos de agua que se encuentran en los mantos subterráneos y superficiales, en niveles tan elevados que el lago de Amatitlán presenta un estado hipertrófico, así como una elevada producción de plantas acuáticas y microscópicas, debido al exceso de nutrientes, principalmente por el fósforo (P) y el nitrógeno (N)  ⁴.

En cuanto a los desechos sólidos, estos son dispuestos en vertederos a cielo abierto  generando así varias vías de contaminación como la emisión de gases que contaminan la atmósfera y los lixiviados que contaminan el suelo y las fuentes de agua ⁵, aportando a este último las descargas de aguas residuales sin tratar. Por lo anterior, los desechos sólidos y las aguas residuales son 2 principales causantes de los problemas de salud en los municipios de Guatemala.

Adicionalmente, en cuanto a contaminación atmosférica, surge la siguiente pregunta: ¿Qué porcentaje de los GEI producidos en Guatemala se reducirían al dar un adecuado manejo a los desechos sólidos y aguas residuales? Este artículo pretende dictar los lineamientos de investigación para determinar la viabilidad de un proyecto de centralización de desechos sólidos y aguas residuales en una mancomunidad con el fin de obtener recursos como subproducto de su adecuada gestión, así como beneficios colaterales en el sector salud, aportando criterios para propuestas de proyectos de mitigación y adaptación al cambio climático relacionados a tema objeto de este artículo. Dichas directrices se pueden extender a lugares con similares características en lo económico, social, ambiental e institucional a Guatemala.

MARCO CONCEPTUAL

Riesgos asociados a la contaminación del agua y suelo por desechos sólidos y líquidos sin tratamiento.

• Riesgos para la salud de las personas

Las situaciones endémicas de diarrea, parasitismo, fiebre tifoidea y salmonellosis que impera en América Latina y el caribe, son el reflejo de la situación crítica de los países en términos de contaminación de sus aguas y suelo debido a las descargas de aguas residuales sin tratar y disposición inadecuada de desechos sólidos. Las bacterias, virus patógenos y parásitos son transportados y dispersos en los ríos, lagos y el mar, lo que los constituye en cuerpos recolectores y transportadores de enfermedades, exponiendo permanentemente a las comunidades a fuertes enfermedades e inclusive a la muerte ⁶.

La diarrea es un síntoma de infección intestinal y se contrae debido a bajos niveles de higiene, saneamiento, fuentes de agua y alimentos contaminados. La mayoría de las muertes por diarrea son el resultado de deshidratación y perdida de nutrientes esenciales, mismas que son tanto prevenibles como tratables. En prevención, el nivel de saneamiento es crucial para la reducción de muertes por esta causa ³.

Tabla 1: Número de casos de enfermedades relacionadas a la contaminación del agua y suelo.

Fuente: SIGSA, 2019. ²

Como se observa en la Tabla 1, las infecciones intestinales se encuentra dentro de las 4 principales causas de morbilidad en Guatemala junto infecciones respiratorias agudas, gastritis, e infecciones de las vías urinarias. En conjuto representan el 75% del total de las consultas en los centros de salud. Todas las anteriores son prevenibles a través de mejorar la higiene, el hacinamiento, agua limpia y segura, red de drenajes y servicios básicos, entre otros (Sub Comisión de Investigación Científica y Desarrollo Tecnológico -SCICDT-, 2019) ².

• Riesgos para el medio ambiente

Los impactos negativos que el inadecuado manejo de los desechos ha ocasionado a los hábitats se ha evidenciado en la alteración de los mismos, como por ejemplo la contaminación del agua y suelo.

Varios municipios presentan focos de contaminación por el inadecuado manejo de los desechos sólidos y aguas residuales, los cuales por su topografía y la inmediatez hacia aguas abiertas, ha generado que los contaminantes afecten más allá de las zonas urbanas, como es el caso de los ecosistemas marino costeros ⁷.

Nota: riego de cultivos con agua contaminada en Municipio de Guatemala. Foto por David Aguilar.

En el municipio de Estanzuela, Zacapa, se daba una situación muy característica de las descargas municipales en Guatemala. El agua del municipio era descargada directamente a la quebrada Las Casas, la cual desemboca en el río Motagua. Previo a la instalación del sistema de tratamiento en dicho municipio (sistema lagunar), la descarga de agua residual sin tratamiento avanzaba aguas abajo de dicha quebrada para ser reutilizada por los pobladores de otras aldeas tanto para regar sus cultivos, como para brebaje de los animales de trabajo y de ganado en algunos casos. Algunos de los cultivos regados con estas aguas contaminadas son de consumo crudo, por lo que los efectos de la contaminación del agua son directos sobre la salud. Además parte del ganado que bebe de estas aguas es vacuno, productor de leche que se expende y se consume en la zona, generando un riesgo latente para el consumidor final ⁶.

Su relación con la adaptación y mitigación al cambio climático

• Sobre el agua residual

La salud de decenas de millones de personas está en peligro a causa de la contaminación de las aguas superficiales ⁸, principalmente en las comunidades más vulnerables y marginadas. Las aguas residuales sin tratar contaminan las fuentes de agua potable, el agua de riego utilizada para cultivar productos frescos y las zonas de baño recreativo.

En Guatemala, el 60% de la población tiene cobertura de saneamiento, y menos del 10% de dichas aguas son drenadas a sistemas de tratamiento para aguas residuales ². No se considera si dicha cobertura de tratamiento (plantas en buen funcionamiento y eficiencia) cumple estándares de calidad del agua razonables previo al vertido final. Estos porcentajes son preocupantes y reflejan que el saneamiento a nivel nacional está comprometido.

Las aguas residuales deben considerarse una fuente sostenible de agua, energía, nutrientes y otros subproductos recuperables, en lugar de una carga. La reutilización del agua debe tener en cuenta la totalidad de la cuenca hidrográfica, ya que las aguas residuales de una parte de una cuenca pueden constituir un recurso fundamental, aguas abajo, para otras comunidades y usos. De ahí la necesidad de crear un entorno político coordinado y pragmático que reúna a la industria, los servicios públicos, la salud, la agricultura y el medio ambiente para promover el reciclado y la reutilización de las aguas residuales de manera segura e innovadora.

En términos generales, un proyecto integral debe dar como resultado un efluente tratado con contenido de nutrientes. A través de una infraestructura de riego eficiente dicho efluente debe ser devuelto a la mancomunidad que lo generó para que sean utilizadas para riego de cultivos, ayudando así a cubrir los tiempo de largas sequías que perjudican la productividad agrícola de dichas comunidades. Todo lo anterior como parte de un plan general de adaptación al cambio climático.

• Sobre desechos sólidos y el metano (CH₄) en basureros

El gas metano es un gas de efecto invernadero (GEI) cuya generación antropogénica se puede disminuir,  recuperar y utilizar. Es el segundo GEI más importante producido por el hombre después del dióxido de carbono (CO₂ ), y de las cinco principales fuentes de emisión del mismo que son: la agricultura, las minas de carbón, los vertederos de basura, las aguas de desecho municipales y los sistemas de petróleo y gas, los desechos sólidos orgánicos de vertederos municipales están en tercer lugar generando el 11% de las emisiones de metano a nivel mundial ⁹.

“El metano es responsable de más de un tercio del forzamiento del cambio climático antropogénico. Es además el segundo GEI más abundante, siendo responsable del 14% de las emisiones a nivel mundial. El metano es considerado un “forzador climático a corto plazo”, lo que significa que tiene un tiempo de vida relativamente corto en la atmósfera, aproximadamente 12 años. Aunque el metano permanece en la atmósfera por un período de tiempo más corto y es emitido en cantidades más pequeñas que el CO₂ , su potencial para atrapar el calor en la atmósfera, llamado su potencial de calentamiento global, es es de 28 a 36 veces mayor que el CO₂.”

Según el Sistema Guatemalteco de Ciencias del Cambio Climático (SGCCC) en su “Primer reporte de evaluación del conocimiento sobre cambio climático en Guatemala” en 2017, las concentraciones de metano aumentaron en 257 % con relación a las concentraciones que existían en la era preindustrial (antes del año 1750) ¹⁰.

Sin medidas más rigurosas para reducir las fuentes de generación, se espera que las emisiones de metano aumenten aproximadamente en un 45% hasta alcanzar las 8.522 millones de toneladas métricas de equivalente al dióxido de carbono (MMTCO₂ E) para el año 2030 (AR5/IPCC) ⁹.

Oportunidades de aprovechamiento que ofrece la centralización de los desechos sólidos y líquidos

• Oportunidades de aprovechamiento y mitigación al cambio climático

El hecho de tener vertederos descontrolados de desechos sólidos, genera un foco de emisiones de GEI debido a la descomposición orgánica e incendios, así como la contaminación del suelo y las fuentes de agua dulce.

Otro hecho en el país, es la baja cobertura en tratamiento de aguas residuales. El mejoramiento de dicho alcance pretende evitar la degradación de ecosistemas por contaminación con aguas residuales sin tratamiento y disposición inadecuada de residuos sólidos. La degradación de los ecosistemas les resta la capacidad de sostener el equilibrio natural del mismo, lo que trae consecuencias a la flora, fauna, y clima.

El gas metano es una fuente de energía que se puede obtener de los residuos orgánicos. Ofrece una oportunidad única de mitigar el cambio climático y simultáneamente aumentar el suministro de energía disponible debido a que, los desechos sólidos orgánicos y las aguas residuales municipales, tienen alto contenido orgánico, y por lo tanto, potencial para generación industrial de gas metano.

Lo anterior debe ser finacieramente viable, y la centralización de los desechos sólidos y líquidos aumentan las posibilidades de éxito desde el punto de vista financiero. La energía generada a través de la producción de gas metano es aprovechable para autoconsumo de las plantas centralizadas entrando en la cuantificación la huella de CO₂ evitada al no consumir combustibles fósiles para dicho fin. El excedente de energía generada tiene diversas formas de aprovechamiento como se observa en la Figura 2, así como otros subproductos aprovechables como el fertilizante líquido y abono que se obtiene.

• Oportunidades de aprovechamiento y adaptación al cambio climático

La agricultura representa para Guatemala entre el 40-60% de su PIB anualmente, y de dicha producción el 80% es producido por familias campesinas que conforman pequeñas comunidades, y que por lo regular están en condición vulnerables y marginadas.

El efluente líquido subproducto del sistema de aprovechamiento tiene contenido nutritivo, es un fertilizante líquido y aprovechable a través de implementar infraestructura de riego por goteo.

Ya que Guatemala actualmente depende en buena medida de pequeños agricultores que están siendo afectados por los efectos del cambio climático como sequías, con infraestructura de riego eficiente se les proporciona un mecanismo para minimizar el impacto en sus cultivos debido a las largas sequías y periodos de lluvia impredecibles, al mismo tiempo que se reutiliza un efluente tratado evitando la contaminación al medio ambiente y su impacto en la salud.

Adicionalmente, las comunidades pueden recibir el abono, otro subproducto de la planta centralizada para biodigestión de residuos sólidos orgánicos y aguas residuales, que también genera beneficios de ahorro económico para las mismas comunidades que generan los deschos y que dependen de la agricultura para su subsistencia.

METODOLOGÍA PARA LA PROPUESTA DE UN PROYECTO CENTRALIZACIÓN DE LOS DESECHOS SÓLIDOS Y LÍQUIDOS

Para la planificación de un proyecto que involucre los principios, datos, y conceptos vistos hasta aquí, se sugiere la utilización de una metodología con un alcance descriptivo, correlacional y explicativo, en la cual se aborde el problema en contexto específico de la comunidad, las causas, los efectos, y las soluciones tecnológicas que existen en la actualidad con el fin de entender y dar una solución a la problemática provocada por el mal manejo y disposición final de las aguas residuales y los desechos sólidos en una mancomunidad, analizando la contaminación en los cuerpos de agua que corresponda, sea superficiales, lagos, ríos, océanos. El objetivo es conocer la calidad de las aguas que desacarga la mancomunidad, y hacer las consideraciones necesarias en la propuesta de tratamiento.

Recabar información disponible sobre composición de desechos sólidos y aguas residuales en diversos municipios en Guatemala para cotejar datos y obtener correlaciones con la generación específica de la mancomunidad a beneficiar.

Establecer una correlación entre los datos de la información disponible que permita estimar la cantidad de GEI generados en las condiciones que actualmente se manejan dichos desechos, así como la degradación de la cadena de ecosistemas involucrados.

Realizar mediciones ambientales para considerar la correlación con la contaminación del aire. Las mediciones ambientales deben enfocarse en detectar los gases emitidos por los verteros de basura a cielo abierto como los son el monóxido de carbono, dióxido de nitrógeno, gas metano, entre otros por definir en función del marco final dentro del que se desee realizar el anteproyecto.

Estimar el volumen de GEI que se reducirían si todo el volumen de desechos sólidos y aguas residuales se manejara según el modelo de tratamiento propuesto en la mancomunidad. Con ello se hace una cuantificación de referencia en cuanto a la mitigación de GEI que dejaran de emitirse.

Según las mediciones de concentración con las que actualmente se cuentan para la atmósfera de Guatemala, se restará el volumen aportado por el mal manejo que actualmente tienen los desechos sólidos y las aguas residuales, lo que llevará a obtener el porcentaje de reducción en potencia que tiene la mancomunidad y el país a través del mejoramiento en manejo de los desechos en mención.

Hay modelos desarrollados y puestos en marcha de forma exitosa en países como Alemania y México, en donde de forma centralizada reciben los desechos sólidos y las aguas residuales, ingresan al sistema de tratamiento para producción de biogás, el cual posteriormente se puede aprovechar en distintos fines como lo indica la Figura 1.

Figura 1. Producción de energía con los desechos sólidos orgánicos. Tomada del GMI. 

Figura 2. Formas de aprovechamiento de la energía producida con los desechos. Tomada del GMI. 

Contexto para la viabilidad de un proyecto de tratamiento centralizado de desechos en Guatemala

Regularmente, se considera que un proyecto es viable cuando cuenta con recursos técnicos y económicos, sin embargo, para su implementación y ejecución requiere indiscutiblemente de la aprobación institucional y social. A continuación, se mencionan algunos aspectos relevantes a tomar en cuenta en cada tipo de viabilidad.

Viabilidad técnica

Se enfoca el manejo de los desechos líquidos y sólidos previo a la disposición final, como es el diseño del sistema de generación industrial de biogás para dichos desechos, así como tecnologías de aprovechamiento. Para los desechos inorgánicos se debe contemplar el diseño de un relleno sanitario pudiendo contemplar otras alternativas como la reducción, el reuso y el reciclaje, así mismo, en otras etapas del manejo como el transporte y almacenamiento.

Debe considerar soluciones que cuenten con tecnologías factibles y preferiblemente propias de la localidad, que sean culturalmente aceptadas y manejadas por la mayoría de la población.

Viabilidad social

En todas las fases del proyecto, desde el inicio hasta el final debe haber un involucramiento de los actores sociales pertinentes. Todas las acciones que se consideren, tienen que ser socializadas y validadas por la población, en el caso de no contar con la aprobación, se debe establecer mecanismos de consulta y sensibilización a la sociedad involucrada o afectada.

Dentro de este análisis se debe considerar el sector informal involucrado en la recuperación y reciclaje de los residuos sólidos. Es necesario tomar en cuenta las necesidades de este conglomerado social para contar con su apoyo en la implementación de las actividades que les competen, procurando que la percepción de un proyecto de esta índole, es que se está tomando en cuenta el bienestar de la población.

Trabajar el proceso de planificación en forma participativa, requerirá al inicio mayor tiempo y esfuerzo por parte de la municipalidad o mancomunidad; sin embargo, su desarrollo se facilitará con el apoyo de los diferentes actores y sectores, lo que permitirá su implementación y sostenibilidad, beneficiando el que hacer de las municipalidades como entes responsables del tema.

Viabilidad cultural

Las personas son las que generan la materia prima del proyecto, como lo son los desechos orgánicos. La composición de estos es intrínseca a su cultura, ya que esta se define por los patrones de consumo que determinan un aumento insostenible de la generación de desechos sólidos y líquidos.

La falta de conciencia y cultura ciudadana sobre el manejo de dichos residuos, sin tener en cuenta el impacto en el ambiente, hacer que se pierda potencial de aprovechamiento de los residuos, ya que se mezclan en el origen.

La creciente sensibilización debe ser parte de un programa de gestión social con seguimiento continuo.

Viabilidad económica

La solución propuesta requiere de una inversión económica. Se debe plantear un mecanismo de financiamiento tipo “Project finance”, con participación de los entes pertinentes y atribuciones claramente establecidas, que asegure la disponibilidad de recursos económicos para la implementación del proyecto, así como la sostenibilidad de su funcionamiento, tomando en cuenta los ingresos que generará el proyecto por la recuperación de las diferentes materias primas, energía y agua, que se obtendrán.

Viabilidad política

La voluntad política de regular la contaminación y la aplicación de las políticas son dos obstáculos principales que impiden combatir los problemas relacionados con la contaminación del agua y suelo.

Existen algunas municipalidades que ameritan ser casos de excepción o se encuentran fortaleciendo dicha gestión; sin embargo, la mayoría muestra poco interés por la materia, lo cual se ve reflejado en la deficiente o inadecuada gestión para el tratamiento y disposición de los desechos sólidos y líquidos (aún en la ciudad capital de Guatemala se observan deficiencias en este sentido).

Debe haber apoyo y fortalecimiento del mercado de valorización de las materias primas recuperadas del tratamiento de residuos sólidos y líquidos como incentivo.

CONCLUSIÓN

La centralización de los desechos sólidos y líquidos generados en una mancomunidad provee una oportunidad de aprovechamiento como un recurso relevante, al mismo tiempo, presenta beneficios colaterales para el sector salud al reducir significativamente la exposición a enfermedades relacionadas a la contaminación por dichos desechos. Así mismo, presenta otros beneficios como:

• El ahorro en los centros de salud a causa de la reducción de casos en la atención de dichas enfermedades. Esto permitiría destinar dicho presupuesto a fortalecer otras áreas del sector salud mejorando así el desarrollo en la mancomunidad beneficiaria.
• Las materias primas recuperadas a través del adecuado manejo, y la producción de energía eléctrica, fertilizante líquido y fertilizante sólido. Dichos subproductos se deben trasladar de vuelta a la mancomunidad a través de un programa social estructurado para dicho fin como por ejemplo, suministrar infraestructura de riego por goteo utilizando las aguas tratadas con contenido de nutrientes. De esta manera se ayuda a la adaptación de dichas comunidades antes los efectos adversos del cambio climático sobre sus cultivos a causa de las sequías.

Dentro de los principales factores a tomar en cuenta es la viabilidad política, ya que se deben planificar proyectos de centralización de los desechos en cada municipio o mancomunidades, así como una viabilidad social para evitar que se perciba un proyecto de esta índole como un riesgo para las personas.

Integrar en las metodologías el marco técnico, financiero, político, social y cultural para la implementación de los modelos de centralización.

Se debe generar una serie de metodologías que cubran todos los procesos necesarios para la implementación del estudio de viabilidad así como la implementación y sostenimiento. Entre las metodologías están: metodología de recolección de desechos sólidos para centralización estratégica de los desechos sólidos urbanos, metodología de recolección de desechos de poda en agroindustria y desechos animales, metodología para recolección de las aguas residuales con fines de centralización.

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