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INTRODUCCIÓN
Los sitios turísticos tienen actividades muy diversas que influyen en la cantidad y el tipo de residuos sólidos que se generan. Los centros turísticos que tienen como principal atractivo el mar, su infraestructura la conforman hoteles, restaurantes y comercios; es necesario trazar estrategias adecuadas para el manejo de los residuos sólidos generados, para reducir la contaminación en los ambientes costeros, factor importante que influye en el éxito de un lugar turístico (la limpieza del sitio) (Altamira y Muñoz, 2015), (Global Sustetainable Tourism, 2015).
Ante la problemática de la generación de residuos, el turismo debe proporcionar soluciones innovadoras para ser más eficiente en el manejo de los recursos en el contexto de una economía circular, aumentando la eficiencia y reduciendo el consumo y la contaminación (Organización de Naciones Unidas para la educación, la ciencia y la cultura, 2017).
Entre los problemas ambientales generados por el turismo está la falta de planificación en el manejo de los residuos sólidos generados. En lugares insulares el turismo presenta saturación de las instalaciones de tratamiento o disposición final de los residuos, lo que obliga a buscar soluciones que minimicen esta problemática y los altos costos para el tratamiento de los mismos.
En el Polo Turístico se generan importantes volúmenes de residuos sólidos, el objetivo de este trabajo es la caracterización de los residuos generados y la propuesta de una alternativa viable para su tratamiento.
A partir del análisis realizado al sistema de gestión implementado para la recolección, transportación y disposición de los residuos sólidos en zona turística se propone, la construcción de una planta de transferencia en zonas aledañas al vertedero, así como la construcción del vertedero, lo que posibilitará la reducción de los volúmenes de residuos a disponer y con ello serán disminuidas las cargas contaminantes asociadas a la actividad.
Se prevé que la planta de transferencia requiera del acondicionamiento, necesario para la clasificación y reducción de la materia prima (residuos sólidos) que serán comercializados.
De acuerdo a la Guía Metodológica para el manejo adecuado de los residuos sólidos, propuesto por (Cárdenas y col., 2019), es importante que estos sean clasificados en el origen, lo que facilitara el proceso en la Planta de transferencia. Los desechos deben ser almacenados según las Disposiciones, Regulaciones y Normas Cubanas (NC 133, 2002) (NC 134, 2002), (NC 135, 2002) y (NC 530, 2007) establecidas sobre el almacenamiento, recolección, transportación, tratamiento y disposición final de los residuos sólidos urbanos, donde se incluye la disposición de desechos sólidos peligrosos (ISO 14040, 2006).
MATERIALES Y MÉTODOS
Propuesta de alternativa de tratamiento de los residuos turísticos, alternativa 1 la planta de reciclaje y la alternativa 2 la construcción del vertedero.
2.1. Caracterización física y química de los residuos generados en zona turística
Los hoteles ubicados en el complejo turístico, generan altos volúmenes de residuos, no biodegradable los que pudieran ser utilizados como materia prima en otras producciones con un alto valor económico.
El cuarteo se realizó con tres personas según (Norma mexicana NMX-AA-15, 1985). Se dividió la muestra en cuatro partes, tomando las dos partes opuestas. La muestra menor se volvió a mezclar y se dividió nuevamente en cuatro partes, se escogieron los dos lados opuestos, repitiendo el proceso hasta obtener la muestra de más fácil manejo.
Una vez realizada la caracterización física por el método del cuarteo, se calculan los porcentajes de cada componente teniendo en cuenta el peso total de los residuos recolectados en un día (Wt) y el peso de cada componente (Pi). Ver la ecuación 1:
() 1
Donde:
El análisis químico se realiza con muestras obtenidas en tres hoteles representativos del sistema hotelero, en los laboratorios del Centro de Estudio de Química Aplicada (CEQA), de la Universidad Central “Marta Abreu” de las Villas.
A partir de la caracterización de los residuos sólidos generados se proponen dos alternativas de tratamiento, la construcción de una planta de transferencia para el reciclaje y la construcción del vertedero.
Para la construcción del vertedero se tiene en cuenta el sistemas de impermeabilización según la norma (UNE 104425, 2001).
Para el diseño del vertedero (alternativa 2) se tomaron en cuenta los siguientes cálculos.
2.2. Diseño del vaso de vertido
El vaso de vertido se diseña de media densidad con cobertura y se tendrá en cuenta lo tratado en la planta de transferencia, lo que disminuirá considerablemente la cantidad a disponer en el vertedero. Ver la ecuación 2:
() 2
Las dimensiones del vaso de vertido son:
() 3
Para el revestimiento se tiene en cuenta las condiciones existentes del vertedero y su ubicación cercana al mar.
Su dimensionamiento es:
() 4
Donde:
Vlixiviados (l)
Pm |
= precipitaciones máxima media mensual (l/m2). |
Sn |
= superficie del vertedero (m2). |
La alternativa 1 es la construcción de una planta de transferencia a la cual se le aplica el análisis económico de factibilidad.
Para los cálculos económicos se analiza la factibilidad de la inversión. Ver la ecuación 5:
() 5
La aplicación de la metodología de Análisis de Ciclo de Vida (ACV) al sistema de gestión de los residuos generados en zona turística según las normas (ISO 14040, 2006). Comprende.
Definición del objetivo y alcance del estudio
Inventario del ciclo de vida.
En el análisis de inventario del ciclo de vida (ICV), se cuantifican los consumos de materias primas y energía junto con los residuos sólidos, emisiones a la atmósfera y vertidos al agua derivados de todos los procesos que están dentro de los límites del sistema, en relación con la unidad funcional seleccionada. El nivel de detalle que se alcanza en el inventario depende de la disponibilidad de los datos y el nivel de complejidad con que se obtengan, pudiéndose aplicar una aproximación o simplificación de los mismos en los casos que sea necesario.
Evaluación del impacto en el ciclo de vida.
Se utiliza el Software Sima Pro 8.2 para evaluar las 11 categorías de impacto y las tres categorías de daño.
Interpretación del estudio.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Las características físicas de los residuos generados por la actividad turística, y la fuente que los genera son relacionadas en la tabla 1.
Tabla 1 Composición de los residuos sólidos generados en la zona turística
| Papel- Cartón | 2061,53 | 14,48 |
| Plástico | 336,12 | 1,95 |
| Textil | 15,85 | 0,092 |
| Envases de Cristal | 2223,58 | 12,90 |
| Latas Aluminio | 165,47 | 0,96 |
| Chatarra Cobre | 106,87 | 0,62 |
| Chatarra Bronce | 99,97 | 0,58 |
| Chatarra Acero | 2185,66 | 12,68 |
| Nylon | 1389,35 | 8,06 |
| Madera | 236,15 | 1,37 |
| Material Orgánico (fácil descomposición) | 5276,27 | 30,61 |
| Chatarra Plomo | 408,51 | 2,37 |
| Chatarra Electrónica | 1478,94 | 8,58 |
| Otros | 818,76 | 4,75 |
| Total | 17 237,1 | 100 |
Se observa que el 40 % lo alcanzan los residuos sólidos que pueden ser reciclados como el plástico, las chatarras de acero, plomo, cobre, aluminio, textil, cristal que pueden ser reciclados, mientras que el material orgánico putrescible es de un 30 %.
Los índices de relación fueron calculados en la temporada de alta afluencia turística (noviembre a febrero), el estudio comprendió todo lo generado en las habitaciones en el mes de diciembre, como se muestra en la tabla 2.
Tabla 2 Índices de generación en hoteles de la zona turística
| Hotel 1 | 3,62 | 1836,3 |
| Hotel 2 | 3,52 | 72,0 |
| Hotel 3 | 3,62 | 1092,3 |
| Hotel 4 | 3,62 | 1299,2 |
| Hotel 5 | 3,62 | 3356,8 |
| Hotel 6 | 3,62 | 4746,7 |
| Hotel 7 | 3,62 | 4833.8 |
| Total | - | 17 237,1 |
Como muestra la tabla anterior en la zona turística se generan 17 237,1 kg/día lo que representa un total de generación de 17,237 t/día en temporada de alta afluencia turística.
Los resultados de la caracterización química, de los tres hoteles seleccionados para el estudio, se muestran en la tabla 3.
3.2. Caso de estudio, evaluación del actual Sistema de Gestión de los RSU y determinación de escenarios.
3.2.1. Alternativa 1: Planta de transferencia
Explotación y puesta a punto de la planta de transferencia, la cual fue diseñada y construida a partir de las recomendaciones realizadas en estudios anteriores por (Cárdenas y col., 2018) en la tabla 4.
Tabla 4 Alternativa 1, recuperación de residuos aprovechables en la planta de transferencia en un día
| Recuperación de Papel y cartón (kg) | 2061,53 |
| Recuperación de Aluminio (kg) | 165,47 |
| Recuperación de cobre (kg) | 106,87 |
| Recuperación de hierro (kg) | 2185,66 |
| Recuperación de plástico (kg) | 336,123 |
| Recuperación de vidrio (kg) | 2223,58 |
| Emisiones de Metano (CH4) m3 | 223 452,29 |
| Emisiones de Dióxido de Carbono (CO2) m3 | 162 510,75 |
| Terreno utilizado (ha) | 3 |
| Distancia promedio de recorrido (km) | 5 |
| Al vertedero (kg) | 10 058,027 |
La evaluación de los impactos ambientales, asociados al actual sistema de gestión, donde se clasifica, recupera y recicla parte de los residuos sólidos turísticos generados se utilizó el Software Eco indicador 99, el análisis a la ponderación demostró la minimización de los impactos ambientales, cuyos resultados se muestran en la tabla a continuación que comparan los indicadores actuales, con los obtenidos en estudios anteriores desarrollados por (Cárdenas y col., 2018), antes de instalación de la planta de transferencia.
En la tabla 5 aparece la comparación del proceso actual del sistema de gestión de los residuos sólidos turísticos y después de implementada la alternativa 1, la planta de transferencia (esta planta se encuentra instalada). En los resultados obtenidos en el análisis de Ciclo de Vida se observa la reducción de los impactos en la zona turística, donde están reflejadas las 11 categorías de impactos presentes en el Eco-indicador 99, el mayor impacto se registra en la transportación de los residuos, por el uso de combustibles fósiles.
Tabla 5 Comparación de los impactos asociados al Sistema de gestión de los residuos sólidos en la zona turística antes y después de instalada la planta de transferencia
| Total | Pt | 1603,7194 | -18863,493 |
| Cancerígena | Pt | 0,78094223 | -349,09245 |
| Resp. orgánicos | Pt | 4,232522 | -50,55024 |
| Resp. inorgánicos | Pt | 25,559479 | -1510,3857 |
| Cambio climático | Pt | 1493,7097 | -510,65304 |
| Radiación | Pt | 0,040739 | -14,81214 |
| Capa de Ozono | Pt | 0,00271572 | -6,7003689 |
| Ecotoxicidad | Pt | 2,603451 | -224,65906 |
| Acidificación/ Eutroficación | Pt | 3,3501739 | -193,19863 |
| Uso del suelo | Pt | 1,6867076 | -112,60674 |
| Minerales | Pt | 0,70401289 | -39,766199 |
| Combustible Fósil | Pt | 71,048916 | -15851,068 |
Donde Pt son los puntos.
3.3. Alternativa 2: Vertedero.
En el vertedero los lixiviados que se generan producto de la descomposición de los residuos dispuestos, serán evacuados en una bolsa con un sistema de impermeabilización donde el dimensionamiento fue calculado según la norma (UNE 104425, 2001) “Materiales sintéticos. Puesta en obra. Sistemas de impermeabilización de vertederos de residuos con láminas de polietileno de alta densidad”.
La superficie de la bolsa para la recolección se los lixiviados será de 600 m2, la cual contara con un sistema de impermeabilización, donde se propone utilizar una lámina impermeable de PEAD de 1,5 mm.
La capacidad de la bolsa para el almacenamiento de los lixiviados es 64 500 l.
Se asume que al vertedero sólo irán 10 t/día de los residuos generados, por tanto solo será necesario un equipo para la compactación de los residuos que van al vertedero, se propuso un buldócer de 15 t del modelo pata de cabra, que alcanza una densidad de 0,8 t/m3, por tanto el vaso de vertido tendrá un volumen de 9000 m3.
Se propone un revestimiento artificial impermeable para el cual se debe utilizar una geomembrana de P.E.A.D. (polietileno de alta densidad) cuyas características son: membrana geo textil de 300 g/m2, con espesor 1,5 mm, las capas serán de 4,5 mm cada una.
La capacidad de la planta de transferencia es de 75 t/día, el consumo de potencia está en el orden de 878,4 kW /d, (320 616,0 kW /año) y la fuerza de trabajo es de 13 personas.
Los equipos de la Planta de transferencia fueron seleccionados tomando en cuenta el consumo de cada uno de ellos, la capacidad de la planta y las necesidades de separación, y compactación de la planta.
El cálculo de la inversión Total (IT) es:
ITOTAL = 210 728,34 $
3.4. Análisis de Rentabilidad.
A continuación en la tabla 6 se muestran los precios de venta, por kilogramo, del material recuperado a partir de los residuos sólidos generados en la zona turística, los cuales fueron procesados siguiendo la metodología de (Peters y Timmerhaus, 1991).
Tabla 6 Precios de los Productos, Co-productos y sub-productos
|
|
||||
|---|---|---|---|---|
| Papel y cartón | 0,40 | 2061,53 | 752 458,45 | 255 835 ,87 |
| Aluminio | 2,30 | 165,47 | 60 396,55 | 138 912,06 |
| Cobre | 2,50 | 106,87 | 39 007,55 | 97 518.87 |
| Plástico | 0,83 | 336,12 | 122 683,80 | 101 827,55 |
| Vidrio | 1.00 | 2223,58 | 811 606,70 | 811 606,70 |
| Textil | 0,84 | 15,87 | 5 792,55 | 4 865,74 |
| Acero | 0,10 | 2185,66 | 797 765,90 | 79 776,59 |
| Bronce | 2,00 | 99,97 | 36 489,55 | 109 467,15 |
| Plomo | 0,07 | 408,51 | 149 106,15 | 10 437,43 |
| Electricidad | 0,04 | 1478,94 | 539 813,10 | 21 597,52 |
| Valor total anual del producto | 1 640 477,56 | |||
La ganancia es de 1 640 477,56 $/año y el costo de producción estimado es de 520 797,78 $/año.
3.4.1. Análisis de la inversión de la planta de transferencia.
En los requerimientos del mercado la demanda de los productos que pueden ser reciclados es alta y ascendente. El valor actual neto de $ 2 461 504,57, el tiempo de recuperación es de 0,35 años. Ver la (Fig. 1)
3.5. Análisis de la inversión
La Planta de transferencia instalada, para el reciclaje de la materia prima de rechazo, generada en los hoteles, presenta una demanda del producto ascendente, logrando por este concepto ganancias económicas, ambientales y sociales, como aspecto a destacar la inversión se recupera aproximadamente en 0,35 años.
Con la implantación del nuevo Sistema de Gestión de los Residuos Sólidos con la política de reducir, reutilizar y reciclar, se propicia un consumo sostenible, en el uso de servicios y productos.
La ganancia económica viene dada porque se obtienen elementos recuperados que pueden ser utilizados en otros procesos productivos, permitiendo el ahorro de recursos y energía. La ganancia ambiental consiste que estos productos que antes eran enviados al vertedero, se aprovechan reduciendo con ello las cargas contaminantes por la descomposición de los mismos. En el aspecto social, los residuos que anteriormente se encontraban expuestos produciendo malos olores y generación de fauna nociva ahora se utilizan con un fin más útil, elaborando materiales con menos cantidad de recursos y mayor vida útil, además se reduce la explotación de los recursos no renovables y se evita la deforestación.
CONCLUSIONES
El Sistema de Gestión de la zona turística después de implementadas la construcción y puesta a punto de la planta de Transferencia, muestra una disminución en todas las categorías de impactos estudiadas como resultado del aprovechamiento de residuos sólidos que anteriormente contribuían a la contaminación del medio.
Se verificó mediante, cálculos económicos, que el nuevo Sistema de Gestión de los residuos sólidos, es factible ya que los análisis realizados arrojaron ganancias de 1 624 462,11 $/año y un período de recuperación de 0,35 años.
