INTRODUCCIÓN

El tratamiento inadecuado de los residuos orgánicos es un problema social y de salud pública, la contaminación del ambiente por estos desechos afecta el aire, el suelo y el agua, ya que produce: malos olores, proliferación de gérmenes productores de enfermedades y lixiviados que contaminan las fuentes hídricas. El informe del Banco Mundial (¹), en el 2018, alerta que, si no se toman medidas urgentes, para el año 2050, los desechos en el planeta aumentarán en un 70%. La causa es el crecimiento poblacional y la rápida urbanización, como consecuencia la generación de desechos a nivel mundial aumentará hasta alcanzar la cifra de 3400 millones de toneladas.

La generación promedio de residuos varía sustancialmente de un país a otro, de 0,11 kilogramos per cápita por día a 4,54 kilogramos per cápita por día, siendo los países desarrollados los mayores productores de residuos (²). Al respecto, Kaza (³) reportan que, en promedio, más del 50% del total de los residuos per cápita generados en América Latina son de origen orgánico y provienen de los alimentos, la poda y jardín. No obstante, el porcentaje por país es muy variable y en algunos llega hasta un 70%. Por otra parte, la infraestructura necesaria para la gestión, el aprovechamiento y la disposición final de los residuos no crece a la misma velocidad que su generación. Según los datos del Banco Mundial, Latinoamérica es la región que menos recicla del mundo, en total, solo un 4,5% de su basura (⁴). En este orden de ideas Residuos Profesionales (⁵), agrega que el reciclaje en América Latina recae sobre todo en el sector informal, un gripo de personas sin organización, que recogen materiales en la calle para venderlos y obtener algún dinero.

El tema de la generación y transformación de desechos es de interés mundial, al respecto la Organización de las Naciones Unidas (⁶) en relación a los Objetivos de Desarrollo Sostenible, en el número 12 plantea la necesidad garantizar modalidades de consumo y producción sostenibles. Refiere que el desarrollo y el crecimiento económico de las regiones, a largo plazo, dependen de cómo modifiquen la manera en la que se producen y consumen los productos. Para ello, es necesaria una gestión de los materiales que sea más eficiente y respetuosa con el medio ambiente durante todo el ciclo de vida, desde la producción y el consumo hasta la eliminación. La segunda meta de este objetivo considera, muy importante, la disminución de la pérdida de alimentos en todas las etapas de la cadena de suministro de alimentos.

Al respecto, el especialista del Banco Mundial recomienda gestionar de manera eficiente los residuos alimenticios, para esto es necesario un compromiso real, tanto de la población como de los Estados a través de políticas proactivas para gestionar adecuadamente los desechos. Algunas de sus recomendaciones para detener esta imparable tendencia al alza en la generación de basura pasan por fomentar el reciclaje, reducir el consumo de plásticos y el de los desechos alimenticios gracias a la educación de la población (⁷). Esta situación que aqueja a toda la región también se encuentra presente en Perú, convirtiéndose en uno de los principales problemas ambientales en el país.

En Perú, el crecimiento demográfico de la población genera grandes volúmenes de basura, esto aunado a la inadecuada gestión de residuos sólidos produce un desequilibrio ambiental (⁸). En promedio, los 30 millones de habitantes, en el país, producen 21 mil toneladas de residuos municipales al día. De ese total, más de la mitad de los desechos son materia orgánica como alimentos o vegetales. La directora general de Gestión de Residuos Sólidos del Ministerio del Ambiente (⁹), Sonia Aránibar, dice que el rol de la ciudadanía es fundamental para generar un consumo responsable y desarrollar principios relacionados a la minimización de los residuos. Agrega, que sólo el 1 % de los residuos municipales que se generan en el país se están recuperando, pero, según estudios técnicos, existe “un alto potencial” de estos que pueden ser reciclados.

Según datos estadísticos del Ministerio de Ambiente, en Perú se expulsan el 83% de los desechos sólidos al ambiente; en los 1834 distritos que componen el país solo operan 10 rellenos sanitarios autorizados para recibir desechos sólidos, estos rellenos se localizan en las ciudades de Lima, Ancash, Junín y Cajamarca (¹⁰,¹¹). El distrito en el cual se desarrolla la investigación es el de Pueblo Nuevo, de la provincia de Chepén, en la región La Libertad, que se ubica en la zona costera al norte de Perú, este distrito no posee un relleno sanitario, ni plantas de tratamiento con autorización estadal. En este distrito existe interés por atender la problemática del tratamiento de los desechos sólidos, ya que en la actualidad el incipiente reciclaje es ejecutado por recicladores artesanales, que llevan a cabo estas actividades de manera informal, sin ningún equipo de protección personal, exponiéndose a enfermedades ocupacionales por focos de contaminación producida por bacterias que se perciben en el entorno de trabajo.

Por estas razones es importante realizar acciones que permitan abordar la problemática de recolección, transporte y tratamiento de los residuos de manera sistematizada. En primer lugar, es conveniente un estudio de prefactibilidad que permita conocer el contexto, identificar el perfil socio cultural de la población y la caracterización de los residuos, en cuanto al tipo y cantidad generada en los hogares y en las actividades comerciales. Esta información es importante para conocer las necesidades que debe atender una planta de tratamiento de desechos. La composición de los residuos sólidos urbanos (RSU) varía según la hora de recolección del día, la región, los niveles de ingresos, el número de habitantes, las actividades económicas y el patrón de consumo (¹²).

Los estudios de prefactibilidad consisten en un análisis de la fase inicial de un posible proyecto que permiten identificar las debilidades, fortalezas, condiciones y factores que pueden intervenir en el diseño, elaboración e implementación de una propuesta. Contribuyen a conocer la viabilidad en circunstancias reales; así mismo, permite identificar las áreas que necesitan mayor atención para su éxito (¹³). También permite conocer las oportunidades que ofrece el contexto, es recomendable incluir las características del producto o servicio. De la misma manera, tomar en consideración sus antecedentes históricos, detalles operativos, datos financieros y estados contables, requisitos legales y fiscales, y sus políticas sobre gestión e investigación de mercado (¹⁴).

Por lo antes planteado esta investigación se centra en desarrollar las primeras etapas de la factibilidad o prefactibilidad, para el diseño de una planta de compostaje que permita la reducción y reutilización de desechos orgánicos para el Distrito Pueblo Nuevo, en la provincia de Chepén, en Perú. El estudio de prefactibilidad contempló el análisis de tres aspectos: el Entorno y Mercado, Técnico, Económico y Financiero.

El estudio del Entorno y Mercado: consiste en el análisis del ambiente global del proyecto teniendo en cuenta aspectos como: variables geográficas, económicas, sociales, características de la población que estén relacionadas con el producto o servicio como: edad, sexo, estrato socio-económico, composición del hogar, tasa de desempleo, cobertura de salud, estudios, hábitos de consumo, entre otras. Así mismo, se debe realizar un estudio del sector, en el cual se especifiquen los principales actores de la cadena de valor, gremios empresariales, competidores, entre otros (¹⁴).

En relación al estudio de Mercado este se considera una herramienta fundamental para la adquisición y análisis de datos confiables, que permitirán concluir la aceptación o rechazo del producto o servicio, en esta investigación es importante la opinión de la muestra con respecto al servicio de recolección y tratamiento de residuos orgánicos a través de una planta de compostaje. Este estudio básicamente se compone de la cuantificación y determinación de la demanda y la oferta, con una proyección hacia el futuro prospectivo (¹³). Con esta información se pretende establecer el nivel de aceptabilidad que va a tener el producto o servicio, el medio por el cual va a llegar al consumidor y los ingresos proyectados de acuerdo a la posible demanda de los compradores del producto de la planta de compostaje.

El estudio Técnico tiene como objetivo determinar la función de productividad óptima para utilizar eficiente y eficazmente los recursos que están disponibles para la producción del servicio o producto. Se describen las necesidades de aparatos y máquinas de acuerdo a los procesos de producción y los costes de operación. Un estudio de este tipo determina la viabilidad de la propuesta, está compuesto por: balance de equipos, obras físicas, personal, insumos, tamaño del proyecto, localización y cronograma de actividades (¹⁵).

El Estudio Económico y Financiero permite sistematizar la información de carácter monetario, que se obtuvo en las etapas previas, lo cual hace posible el elaborar los cuadros analíticos y antecedentes adicionales para la evaluación del proyecto como también hacer una evaluación sobre sus antecedentes para determinar su rentabilidad (Incluye el Valor Actual Neto - VAN, la Tasa Interna de Retorno - TIR, la ratio Beneficio-Costo - B/C, entre otros). Los análisis económico financieros sirven para: tomar decisiones estratégicas, evaluar los resultados de la organización y analizar los inductores o indicadores de actuación para la toma de acciones proactivas (¹⁶).

Esta investigación se fundamentó en experiencias exitosas en el diseño e implementación de plantas de tratamiento de residuos orgánicos para obtener y comercializar el compost en Perú; entre ellas se pueden mencionar las investigaciones de Dávila (¹⁷), en el distrito de Rioja; Campana (¹⁸) en la provincia de Urubamba-Cusco y Cachay (⁸) en la provincia de Chiclayo. Los resultados de estos autores coinciden en determinar que el compostaje es una alternativa de solución para el tratamiento de los residuos orgánicos, ya que permite obtener beneficios económicos con la comercialización del compost para atender la demanda de fertilizantes orgánicos en la agricultura, jardinería y mantenimiento de parques.

Se entiende el proceso de compostaje como la degradación de los residuos orgánicos bajo condiciones controladas que tiene por finalidad transformar la materia orgánica en compuestos estables. El producto final se denomina compost o material compostado. De acuerdo a criterios internacionales el compost debe poseer ciertas características organolépticas, físicas y químicas, sin embargo, por ser un producto natural no tiene una composición química constante. Algunos de estos valores según Bongkam (¹⁹) son Materia orgánica 65 - 70 %, Humedad 40 - 45 %, Nitrógeno, como N2 1.5 - 2 %, Fósforo como P2O5 2 - 2.5 %, Potasio como K2O 1 - 1.5 %, Ácidos húmicos 2.5 - 3 %, pH 6.8 - 7.2, Carbono orgánico 14 - 30 %, Calcio 2 - 8 %, Magnesio 1 - 2.5 %, Sodio 0.02 %.

Entre las ventajas que tiene el uso del compost como fertilizante orgánico para la agricultura y jardinería autores como Bongkam (¹⁹), Gamboa Moya (²⁰) y García (²¹), están de acuerdo que mejora las propiedades físicas del suelo. El compost favorece la estabilidad de la estructura de los agregados del suelo agrícola, reduce la densidad, aumenta la porosidad y permeabilidad, y aumenta la capacidad de retención de agua en el suelo. De esta manera se tienen suelos más esponjosos y con mayor retención de agua. Aumenta el contenido en macronutrientes y micronutrientes, la capacidad de intercambio catiónico y es fuente y almacén de nutrientes para los cultivos. Mejora la actividad biológica del suelo, actúa como soporte y alimento de los microorganismos y esto incrementa y diversifica la flora bacteriana (¹⁹-²¹)

MATERIALES Y MÉTODOS

Se ejecutó una investigación analítica con un diseño de campo, el contexto fue el Distrito de Pueblo Nuevo, Provincia de Chepén - La Libertad, en Perú. La población estuvo constituida por 3734 viviendas, que conforman la zona urbana de este distrito, la muestra calculada con la fórmula de poblaciones finitas fue de 64 viviendas. La técnica para la recolección de los datos fueron la encuesta el instrumento un cuestionario estructurado que permitió caracterizar los aspectos socio económicos de la familia, el tipo y cantidad de desechos producidos en el hogar, forma de tratar los desechos, determinar la disponibilidad de utilizar el servicio de recolección y transporte de residuos y la aceptación de la instalación de una planta de compostaje para el distrito.

RESULTADOS

Estudio del entorno y mercado

En primer lugar, se presentan los resultados de las características de las 64 familias del distrito Pueblo Nuevo, que conforman la muestra. Se encontró que el 100% de las viviendas cuentan con los servicios básicos de agua, electricidad, y un 96% poseen alcantarillado. Son viviendas construidas con ladrillos cocidos o adobes. El 83,3% tienen por lo menos un miembro de la familia con trabajo, el 16,77 restante obtienen sus recursos económicos por otros medios. En el 61% de las familias el jefe del hogar se dedica a la agricultura, al considerar el ingreso el 76% de las familias tienen un ingreso menor a 1000 Soles y el 24% ubica sus ingresos entre 1000 y 3000 Soles. Este dato es necesario para calcular el posible cobro por el servicio de recolección y tratamiento de residuos orgánicos.

Para el cálculo de la cantidad de desechos producidos por familia, se obtuvieron los siguientes resultados: el 85% de las familias están integradas por tres personas o más. En una misma vivienda puede convivir más de una familia. Los residuos se guardan en bolsas o recipientes de plástico, el 72% tiene dos o más recipientes para los residuos en los cuales depositan todos los desechos mezclados, no los separan.

La Ley de Gestión Integral de Residuos Sólidos, establece derechos, obligaciones, atribuciones y responsabilidades de la sociedad en su conjunto, para asegurar una gestión y manejo de los residuos sólidos, de forma adecuada para prevenir la contaminación del ambiente y proteger la salud de la población (22). De acuerdo a esta Ley el municipio es responsable de la limpieza de las áreas que se encuentran a su jurisdicción, así como de prestar servicios de recolección de los desechos y transportarlos a las instalaciones en las cuales se puedan procesar, o dejarlos en la zona en la cual se haya destinado verter los desechos. El 83% de las viviendas tienen el servicio de recolección de desechos por parte de la municipalidad del distrito y este se realiza en horario nocturno, de una a tres veces por semana en camiones volquetes. El 100% de la muestra considera importante contar con un servicio de recolección y tratamiento de residuos más eficiente que el que tienen actualmente. Sin embargo, solo el 59% paga por el servicio.

Al preguntar a la muestra cual problemática usted observa en el tema de residuos el 44% estuvo de acuerdo en señalar que la falta de educación sanitaria es el principal problema que se debe atender, el 28% señala la falta de colaboración de la comunidad y el 17% considera que faltan vehículos recolectores. El 100% estuvo de acuerdo en la necesidad de creación de una planta de tratamiento de residuos sólidos.

Con el propósito de determinar la cantidad de desechos que deben ser tratados, se presenta la proyección de la cifras para el año 2023 hasta el 2026, para ello se consideró la tasa del año del aumento de la población estimada por el Instituto Nacional de Estadística e Informática, siendo el 1.7% para el distrito de Pueblo Nuevo; así también la tasa de incremento de la generación per cápita de los residuos sólidos que es de 1% anual de acuerdo a lo sugerido por la Guía de Identificación, Formulación y Evaluación social de Proyectos de Residuos Sólidos Municipales a Nivel de Perfil DGPM y Ministerio de Economía y Finanzas (²³). Para la proyección de los desechos municipales se debe hacer la sumatoria de los desechos domiciliarios y los desechos provenientes de la actividad comercial, instituciones y zonas verdes, con la siguiente fórmula:

Generación de Residuos Sólidos Municipales: GRSM

Residuos Sólidos Domiciliarios: RSD

Residuos Sólidos Comerciales, de Instituciones y Espacios Públicos: RSCIE

GRSM = RSD + RSCI

Los resultados se presentan en la Tabla 1.

Tabla 1. Demanda de Recolección de desechos 2023-2025 

Estos resultados permiten tener la proyección de toneladas de residuos que el municipio deberá recolectar, transportar, almacenar y procesar. Así mismo, en el análisis del contenido físico de los desechos sólidos en el distrito de Pueblo Nuevo, se encontró que 53.98% son residuos sólidos orgánicos reciclables, compuestos por materia orgánica, restos de jardín, madera, aserrín y guano; el 22.75% son residuos sólidos inorgánicos reciclables, compuestos por plásticos, telas, papeles, vidrio, chatarra, metales, entre otros; y el 23.27%, son residuos no reciclables tales como materia inerte, residuos sanitarios, productos farmacéuticos, focos, fluorescentes, residuos peligrosos, entre otros (ver Figura 1).

Figura 1. Características de los desechos sólidos. 

Teniendo como base que la proyección del volumen total de residuos sólidos estará entre las 3000 y 3200 Toneladas al año, este dato al ser multiplicado por el porcentaje de residuos orgánicos reciclables (53.98%), da como resultado que la demanda de reaprovechamiento de residuos orgánicos, estará entre 1600 a 1700 ton/año. Con estos datos La planta de tratamiento deberá tener la capacidad de procesar aproximadamente 4,5 toneladas diarias de residuos orgánicos. El reaprovechamiento de los residuos orgánicos dependerá de la clasificación y separación que se realice desde los hogares, por ello es importante considerar informar a la población acerca de la necesidad de realizar estas prácticas.

Estudio Técnico

El primer elemento a considerar en el estudio técnico es la localización del proyecto de la planta de compostaje, en función de ciertos factores como: distancia y tiempo de traslado de los residuos, costos del transporte. También debe considerarse las restricciones de ubicación con base en el Reglamento de la Ley General de Residuos Sólidos N° 27314 (²⁴).

De acuerdo al Decreto Supremo N° 057 - 2004 - PCM, Art. 69° en el Reglamento de la Ley N° 27314, Ley General de Residuos Sólidos - LGRS (²⁴,²⁵), la ubicación debe ser a una distancia mayor a 1000 metros de lugares poblados, avícolas, granjas, etc. Sin embargo, la Dirección General de Salud Ambiental (DIGESA), podrá autorizar distancias menores o de igual forma exigir distancias mayores, basándose en los porcentajes que atentan la seguridad y salud de los habitantes. Tomando en cuenta las restricciones la planta de tratamiento de residuos sólidos se ubicará en las pampas del centro poblado de Catalina, ubicado en latitud 7°13’23’’ S y longitud 79°33’3’’ O. Se consideró esta ubicación ya que obtuvo mejor puntaje considerando los criterios que proporciona para la evaluación la LGRS.

La topografía del terreno presenta una superficie plana o con pendiente moderada, las condiciones del subsuelo son favorables evitando la infiltración de lixiviados. Con respecto a las vías de acceso, el terreno se encuentra junto a una vía de comunicación principal, esto permite el fácil y rápido ingreso a la zona con una disminución en los costos de transporte.

Para evitar los malos olores que pueden emanar de la planta de compostaje se realizará la ubicación de tal manera que los vientos vayan en sentido contrario a los centros poblados, también se considera conveniente la siembra de árboles para crear barreras naturales.

Con respecto a las características físicas de mayor relevancia para la planta de tratamiento de residuos sólidos; se consideran tres aspectos: Infraestructura, el equipamiento y la distribución.

La infraestructura de la planta de tratamiento de residuos sólidos debe estar de acuerdo a las especificaciones y criterios técnicos establecidos por el marco de la Ley N° 27314, la cual es la ley general de residuos sólidos y su reglamento aprobado mediante el decreto supremo N° 057-2004-PCM.

La ubicación de la planta de tratamiento de residuos sólidos, estará colindante al terreno asignado para relleno sanitario; Así se pueden utilizar las demás instalaciones construidas como son las áreas administrativas, guardianía, servicios higiénicos, entre otros. Las áreas que constituyen la planta de compostaje se resumen en la Tabla 2.

Tabla 2. Infraestructura de la Planta de Tratamiento de Residuos Sólidos 

El resumen de las operaciones en cada una de las zonas se observa en la Figura 2.

Figura 2. Análisis de operaciones. 

En la Figura 2 se observan las operaciones en la planta de tratamiento, los residuos sólidos (RRSS) se recolectan y se trasladan a la planta, una vez pesados se descargan y se clasifican de acuerdo a sus características: orgánicos, inorgánicos reciclables e inorgánicos no reciclables. Los residuos orgánicos son trasladados a la planta de compostaje, allí se transforman en compost, se almacena para su venta y distribución.

Para el equipamiento de la planta se deben considerar cada una de las zonas o áreas. En la zona de clasificación debe tener: Balanza para pesaje, faja transportadora de diámetro 2.5m * 1m * 1.2 m, lavadero industrial, 12 depósitos de plástico de 0.6m de largo * 0.6m de ancho * 1m de altura para que sean depositados los residuos que son seleccionados, carro transportador de 0.8m de largo * 0.6m de ancho * 1.2m de altura, prensa embaladora, que ocupa un área de 1.2 m2.

Para el tratamiento del compost se requiere: Balanza, 4 palas, 4 picos, 4 rastrillos, 2 zarandas o tamices (malla metálica con cocos de 15mm), 3 carretillas, 3 baldes de 18 litros, termómetro digital, 100 metros de manguera, 100 metros de plástico para cubrir el área de degradación.

De acuerdo a las tareas que se deben desarrollar el personal que se requiere para el funcionamiento de la planta de compostaje se describe a continuación: (a) Jefe del área de Manejo de Residuos Sólidos, licenciado en administración o ingeniero industrial, con experiencia en gestiones ambientales y plantas de tratamientos de residuos; (b) Personal de limpieza pública; (c) Obrero jardinero, con experiencia en mantenimiento de jardines y elaboración de compost; (d) Chofer de Limpieza Pública, con educación secundaria, Licencia de conducir clase A3, experiencia en conducir camiones o volquetes; (e) Obrero para la selección de residuos sólidos, con educación secundaria; Vigilante, con educación secundaria, egresado del ejército del Perú con licencia para portar arma de fuego.

Estudio económico-financiero

La inversión inicial del proyecto se calculó con base en: los activos fijos, activos intangibles, y el capital de trabajo, Tabla 3. Para el cálculo de la depreciación se utilizó el Método Lineal con 10% por periodo, con valor residual en todos los casos del 10% para el terreno se consideró el valor residual de 30%.

Tabla 3. Costos por activos y capital de trabajo. 

Los datos de la Tabla 3 se expresan en Soles, se calcularon de acuerdo al valor en el mercado y la tasa de inflación, algunos gastos se consideran constantes porque pueden ajustarse, sin embargo, los sueldos van a estar anclados a los decretos por aumentos de sueldos que se deberán asumir en el momento que se requiera. Los gastos de equipo de almacenamiento en lugares públicos, la construcción de la infraestructura para la disposición y revalorización de los residuos sólidos se ejecutan una sola vez.

DISCUSIÓN

La técnica de la encuesta es efectiva para caracterizar la generación de desechos que es la materia prima de la planta de tratamiento de residuos, esto coincide con los resultados de Velandia (²⁷), quien realizó un estudio técnico y financiero a nivel de pre-factibilidad para el montaje de una planta de compostaje en Colombia; la información que obtuvo fue efectiva para la determinación de la cantidad y tipo de residuos diarios, también reportan que es necesario mayor capacitación para la población ya que tampoco separan los desechos de acuerdo a su naturaleza sino que los desechan mezclados. Esto implica que las actividades operativas de la planta de tratamiento aumenten en su costo. Su estudio de prefactibilidad fue positivo para el diseño y puesta en práctica de la planta de compostaje.

En relación a la disposición de la población a recibir el servicio de recolección, transporte y tratamiento de residuos, Oldenhage (²⁸) en su investigación realizada en un distrito de Lima, acerca de la disposición de la población en recibir el servicio de recolección y transporte de los desechos, encontró resultados semejantes a los de esta investigación, más del 80% de la población encuestada está de acuerdo en recibir el servicio de la municipalidad para retirar los desechos de los hogares.

Con respecto a la demanda de compost, los compradores se encuentran en la zona y es un mercado muy activo ya que se necesita esta materia prima para fertilizar los campos agrícolas preponderantes en este lugar. Este resultado tiene concordancia con lo encontrado por Oviedo-Ocana (²⁹) y Nicho (³⁰), estos autores coinciden en reportar la estabilidad del mercado de compost ya que este abono orgánico tiene muy buena receptividad en el área agrícola y de jardinería.

Los resultados positivos del análisis económico financiero coinciden con los encontrados por otras investigaciones, las cuales concuerdan en señalar que la planta de tratamiento de residuos sólidos y compostaje tiene factibilidad económica y financiera, por lo tanto, apoyan su diseño y ejecución (¹⁷,²⁷,²⁸,³¹).

CONCLUSIONES

El análisis de prefactibilidad es positivo demostrando la viabilidad en cuanto a la disposición de los usuarios del servicio de recolección y transporte de desechos a la planta de tratamiento, la ubicación de la planta de tratamiento, los requerimientos técnicos y el estudio económico financiero. Por consiguiente, se recomienda seguir con las etapas siguientes para diseñar, construir y poner en funcionamiento las instalaciones de la planta de tratamiento de residuos sólidos y compostaje.