Estudio de factibilidad para el aprovechamiento de residuos sólidos generados en el camal de Riobamba

 

Feasibility study for the harnessing of solid waste generated in the slaughterhouse of Riobamba

 

Estudo de viabilidade para a utilização de resíduos sólidos gerados no camal de Riobamba

 

Alex Vinicio Gavilanes-Montoya ^I

a_gavilanes@espoch.edu.ec

https://orcid.org/0000-0003-1167-3705

             

Alex Fabricio Larrea-Poveda ^II

alex.larrea@espoch.edu.ec

https://orcid.org/0000-0003-4777-6562

 

 Santiago Israel Logroño-Naranjo ^III

israel.logronio@espoch.edu.ec

https://orcid.org/0000-0002-1205-3017

 

 

Correspondencia:  a_gavilanes@espoch.edu.ec

 

 

Ciencias técnicas y aplicadas

Artículo de investigación

                                                                                         

*Recibido: 18 de enero de 2020 *Aceptado: 23 de febrero de 2020 * Publicado: 05 de abril de 2020

 

         I.            Magíster en Economía y Administración Agrícola, Ingeniero Ambiental, Profesor de Educación Musical - Nivel Técnico Superior, Tecnólogo en Medios Didácticos Musicales, Docente en la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, Sede Orellana, Riobamba, Ecuador.

       II.            Magíster en Administración de Negocios, Ingeniero en Marketing, Docente en la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, Sede Orellana, Riobamba, Ecuador.

     III.            Máster Universitario en Tecnologías, Sistemas y Redes de Comunicaciones, Docente en la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, Sede Orellana, Riobamba, Ecuador.

 

Resumen

En este trabajo se analizó la factibilidad para la implementación de una planta de compostaje en el camal municipal de la ciudad de Riobamba, como una alternativa para el aprovechamiento de los residuos sólidos que allí se generan. La viabilidad del proyecto se analizó desde los siguientes enfoques: a) comercial, b) técnico-productivo, c) ambiental, d) administrativo-legal, y e) económico-financiero. La metodología de investigación implementada fue de carácter descriptiva, por lo cual se utilizaron entrevistas, encuestas y observaciones directas como técnicas para la recopilación de información referente a las variables de mercado. Se utilizó software de diseño para el dimensionamiento de la planta de compostaje con sus especificaciones técnicas. Los principales resultados de la presente evaluación fueron: i) una aceptación del 89% por parte los agricultores a nivel provincial, en caso de que el compost (producto) se comercialice, y ii) conforme al análisis económico y financiero, la tasa interna de retorno (TIR) fue del 34% y el valor actual neto (VAN) de $136.872,80. Por lo tanto, es viable implementar una planta de compostaje, ya que se mitigan los impactos ambientales negativos derivados de la mala disposición de los residuos sólidos y se genera un producto con valor agregado a partir de los mismos.

Palabras clave: Viabilidad; residuos orgánicos; compostaje; camal municipal; MIRS.

 

Abstract

In this work it analyzed the feasibility for the implementation of a composting plant in the municipal slaughterhouse of Riobamba city, as an alternative to the use of solid waste that are generated there. The feasibility of the project was analyzed from the following approaches: a) commercial viability, b) technical-productive, c) environmental impacts, d) administrative -legal, e) economic-financial. The implemented research methodology was descriptive, so it used interviews, surveys and direct observations as techniques for the collection of information relating to market variables. Design software was used for the sizing of the composting plant with its technical specifications. Results of this evaluation were: i) 89% of acceptance by farmers at provincial level, in case of compost (product) is placed on the market, and ii) according the economic and financial analysis, the IRR is of 34% and a NPV of $ 136,872.80. It concluded that it is feasible or viable to implement a composting plant, because it mitigates the negative environmental impacts resulting from the poor disposal of solid waste and generates a value-added product.

Keywords: Viability; organic waste; composting; municipal slaughterhouse; IMSW.

 

Resumo

Este trabalho analisou a viabilidade para a implementação de uma fábrica de compostagem na câmara municipal da cidade de Riobamba, como alternativa à utilização de resíduos sólidos aí gerados. A viabilidade do projeto foi analisada a partir das seguintes abordagens: a) comercial, b) técnico-produtivo, c) ambiental, d) administrativo-legal, e e) económico-financeiro. A metodologia de investigação implementada era de natureza descritiva, pelo que foram utilizadas entrevistas, inquéritos e observações diretas como técnicas de recolha de informação sobre variáveis de mercado. O software de conceção foi utilizado para compostagem de plantas com as suas especificações técnicas. Os principais resultados desta avaliação foram: (i) uma aceitação de 89% pelos agricultores a nível provincial, se o composto (produto) for comercializado, e (ii) de acordo com a análise económica e financeira, a taxa interna de retorno (TIR) foi de 34% e o valor presente líquido (VAN) de 136.872,80 dólares. Por conseguinte, é possível implementar uma central de compostagem, uma vez que os impactos ambientais negativos decorrentes da má eliminação de resíduos sólidos são atenuados e é gerado um produto de valor acrescentado a partir deles.

Palavras-chave: Viabilidade; resíduos orgânicos; compostagem; camal municipal; O Mirs.

 

Introducción

A nivel mundial, los residuos sólidos se han incrementado como consecuencia directa del crecimiento poblacional y de los hábitos de consumo. (Arana et al., 2017). Se ha estimado que la demanda mundial de cárnicos se incrementa en 1,3% anualmente (Acebo, 2016),  y a nivel nacional se registró una producción de 200 mil toneladas métricas en el 2016 (Ministerio de Agricultura y Ganadería, 2017). El faenamiento de animales generan residuos sólidos (entre el 20 al 50 % del peso del animal) y aguas residuales (entre el 85 al 90 % del consumo total de agua del centro de faenamiento). (Briceño & Castillo, 2009), los cuales ocasionan impactos ambientales significativos en el recurso hídrico, suelo y aire. En Ecuador, existen alrededor de 200 centros de faenamiento que generan aproximadamente 15,6 millones de litros de sangre, 48,138 toneladas de contenido ruminal y 19,255 toneladas de estiércol (Nacimba et al., 2018). Se ha identificado que estos residuos pueden generar impactos negativos de importancia en el ambiente debido a su elevada carga orgánica y biológica (Ocaña, 2013; Ruiz, 2018), sin embargo, si se los somete a tratamientos que los transformen en abonos se puede aprovechar su contenido de materia orgánica, nitrógeno y fósforo como nutrimento para plantas. (Uicab & Sandoval, 2003).

En gran parte de Latinoamérica, no existen normativas o protocolos relacionados al manejo, traslado y sacrificio de los animales que llegan al camal (Smith Dávila et al., 2019), en consecuencia no se disponen de procedimientos para el tratamiento de residuos generados en el proceso. La gestión ambiental en los camales municipales el Ecuador ha sido dejada en segundo plano a causa de los escasos recursos económicos (presupuesto), el desconocimiento de las ventajas derivadas de su implementación (Caiza et al., 2018) y la falta de interés de las autoridades de turno. Una de las etapas clave dentro de la gestión ambiental es el tratamiento de los residuos sólidos, la cual debe ser incluida ya que la mayor parte de los centros de faenamiento presentan una incorrecta disposición de estiércol y otros desechos biodegradables, siendo los sitios comunes de disposición final: lugares a cielo abierto, lotes baldíos o quebradas. (Nacimba et al., 2018).

El compostaje es una de las principales alternativas para el tratamiento de residuos orgánicos que llegan a los rellenos sanitarios (Da Costa et al., 2018); y conforme a varios estudios, esta metodología es implementada en los camales, dado que la mayor parte de residuos que allí se generan corresponden a la fracción orgánica (biodegradables). (Briceño & Castillo, 2009; Da Costa et al., 2018; Guerrero & Monsalve, 2006; Nacimba et al., 2018). El compostaje transforma los residuos orgánicos en abono, mediante la intervención de microorganismos y el control de varios parámetros (principalmente temperatura y humedad) (Guerrero & Monsalve, 2006). Entre las ventajas de este tratamiento destacan su bajo coste (Barreira et al., 2013) y la valorización de los residuos (Agro waste, 2013), ya que en este proceso se obtiene un abono (compost) capaz de mejorar las características físico-químicas del suelo, tales como, textura, estructura y contenido de nutrientes. (Agro waste, 2013; González & Medina, 2014).

En el 2013, el camal municipal de la ciudad de Riobamba fue clausurado a causa del incumplimiento de normativas sanitarias y el deterioro de su infraestructura – requisitos técnicos (Carrera, 2014). Actualmente este centro de faenamiento se encuentra en funcionamiento, y pese a disponer de un separador de residuos sólidos, no se realiza un adecuado manejo y disposición de los desechos debido a la falta de protocolos y/o procedimientos(BIOAMPEG, 2016). Desde este contexto, el objetivo del presente estudio fue analizar la viabilidad comercial, técnica, ambiental, administrativa-legal y económica de la implementación de una planta de compostaje en el camal, de la ciudad de Riobamba.

 

Metodología

La presente investigación es de carácter descriptivo, por tanto, la metodología implementada se orienta a la recopilación de datos en torno a las diferentes categorías de las variables del mercado, tales como: demanda de compost, diseño, presentación, entre otras. La recopilación de información se desarrolló en base a fuentes bibliográficas de estudios previos, y de campo mediante la aplicación de encuestas y la observación directa. Esta información fue complementada con el análisis técnico, ambiental, administrativo-legal y económico mediante la evaluación de parámetros asociados a cada criterio o categoría.

Viabilidad comercial

Para el análisis de la demanda, se aplicaron encuestas a los agricultores de la provincia de Chimborazo (población de estudio) acerca de la utilización de abonos orgánicos, la aceptación de la implementación de una planta de compostaje y del compost que allí se elaborará, presentación y costo del producto, así como las redes de difusión de información (marketing). La muestra fue calculada a partir de los datos del Plan de Desarrollo y Ordenamiento Territorial de la provincia de Chimborazo, en el cual se indica que la población económicamente activa en el sector primario (agricultores y trabajadores calificados) corresponde a 64.604 habitantes, obteniéndose un tamaño muestral de 156 agricultores. Para el análisis de la competencia se competencia se consideró a los locales comerciales que expenden productos agropecuarios (fertilizantes), tales como, el compost. En esta sub-sección se empleó la entrevista, como técnica de recolección de información.

Adicionalmente a ello, se calculó la demanda total, potencial, insatisfecha y objetiva mediante las ecuaciones detalladas en el Tabla 1. Las variables antes mencionadas fueron proyectadas a través del método de incremento compuesto, cuyo modelo matemático es: 𝐶𝑛 = Co (1 + 𝑖) n.

Figura 1. Diagrama de viabilidad comercial

 

Tabla 1. Fórmulas para el cálculo de la demanda

Fuente: Datos obtenidos de la aplicación de fórmulas para el cálculo de la demanda. Elaboración propia.

 

Estudio técnico- productivo

Para el estudio de factibilidad técnico productivo se realizó un análisis cuantitativo y cualitativo, a fin de determinar el tamaño y localización del proyecto, el diseño del producto y los requerimientos para la operación de la planta procesadora de compost (parámetros de control).

 

Figura 2. Diagrama de Estudio Técnico Productivo

Estudio ambiental

El estudio ambiental se lo realizó con base en el análisis del estudio técnico productivo y la legislación ambiental vigente en Ecuador. Se identificaron los impactos ambientales asociados al proyecto y se elaboró un plan de manejo ambiental, mismo que incluyó información referente a las actividades, aspectos, impactos ambientales y medidas propuestas.

 

Figura 3. Diagrama de Estudio Ambiental

 

Estudio administrativo- legal

El estudio administrativo legal abordó la estructura orgánica funcional de la empresa, así como su forma de constitución.

Figura 4. Diagrama Administrativo Legal

 

Estudio económico- financiero

El estudio económico- financiero se consideró 3 áreas: comercial, productiva y administrativa, y a través de la identificación de sus requerimientos, se determinó: inversión, fuentes de financiamiento, pago de la deuda, depreciación de activos fijos, amortización de activos diferidos, estructura de costos y gastos, presupuesto de ingresos, estado de resultados y flujo de caja. Finalmente, con base en los aspectos determinados anteriormente, se estimó el período de recuperación del capital, relación beneficio costo, TIR y VAN.

 

Figura 5. Diagrama Económico Financiero

 

Análisis y discusión de Resultados

Viabilidad comercial

A través de un estudio de mercado realizado a 156 agricultores, se obtuvo que un 62 % de los encuestados utiliza abono orgánico en la producción, siendo el compost el tipo de abono de mayor uso (43 %). Además, el 92 % de los agricultores están de acuerdo con la implementación de una planta de compostaje para aprovechar los residuos sólidos del camal de la ciudad de Riobamba, y el 89 % aceptó comprar el compost que se producirá en la planta.

A continuación, se detalla el perfil del consumidor (Figura 6).

 

 

 

 

Figura 6. Perfil del consumidor

Fuente: Gavilanes, A. et al. (2017).

 

 

En lo que respecta al análisis de la competencia, se identificaron 6 potenciales competidores, así como su cantidad de clientes (Tabla2).

 

Tabla 2. Análisis de la competencia

Fuente: Gavilanes, A. et al. (2017). Elaboración propia.

 

Conforme al análisis de la demanda, se identifica que la demanda objetiva es ligeramente superior a la competencia (Tabla 3).

 

Tabla 3. Análisis de la demanda

Fuente: Datos revisión documental. Elaboración propia

 

Estudio técnico- productivo

Con base en la demanda objetiva, se estimó el consumo aparente por cliente para los siguientes períodos: semestral, trimestral, mensual, quincenal, semanal y diaria (Tabla4).

 

Tabla 4. Análisis del consumo aparente

Fuente: Datos revisión documental. Elaboración propia.

 

El flujograma de procesos para la elaboración del compost se presenta a continuación

 

Figura 7. Flujograma para la elaboración de compost

 

En relación a la cadena productiva de compost, los principales parámetros a considerarse en el proceso son: nitrógeno total, materia orgánica, pH, relación C/N y humedad (Camacho & Valenzuela, 2014).  Adicionalmente en caso de requerirse acelerar el tiempo de descomposición de la materia orgánica, es conveniente adicionar microorganismos al sustrato inicial (Camacho & Valenzuela, 2014). Otro elemento clave en la elaboración del producto es la calidad de la materia orgánica; dado que el estiércol es un fertilizante orgánico con un alto contenido e nitrógeno y materia orgánica se prevé que el compost elaborado tenga una calidad aceptable con relación a otros productos ofertados en el mercado.

A continuación, se muestra un diseño arquitectónico de la planta de compostaje escala 1:200 el área es 28mx42m con luces de 6 metros entre columnas, planta de cimentación escala 1:200, plintos de 1.25mx1.75m y planta de cubierta a dos aguas.

 

Figura 8. Distribución de la planta de compostaje

 

La figura 9 muestra un corte transversal con altura 8metros luz y 28 metros frontales.

Figura 9. Corte transversal.

 

La figura 10 muestra los detalles técnicos de la vista y frontal y lateral.

 

Figura 10. Detalle de armadura

 

A continuación, se muestra los detalles constructivos con sus especificaciones dimensionales de la columna y zapata.

 

 

Figura 11. Detalles constructivos.

 

Estudio ambiental

Se determinó que el proyecto no generará impactos negativos de manera significativa. Los impactos ambientales derivados de la planta de compostaje serán solventados con medidas de mitigación y buenas prácticas ambientales, las cuales se presentan en el siguiente plan de manejo ambiental (Tabla 5):

Tabla 5. Estudio Ambiental

Objetivo: Establecer las medidas que ayuden a disminuir la contaminación de los recursos naturales generados por el funcionamiento de la planta de compostaje, así como también la aplicación de mecanismos de prevención y de seguridad para  que  los  impactos  ambientales potenciales adversos se minimicen.
Lugar de Aplicación: Ainche, Cantón Chambo, Provincia de Chimborazo
Responsables: Administración del Camal Municipal de Riobamba/ GADM Riobamba – Departamento de Gestión Ambiental
Costo Total: $3000,00 USD
Actividad	Aspecto Ambiental	Impacto Identificado	Medidas Propuestas
Recepción de la materia prima	Generación de impactos al suelo	Contaminación del suelo	Mantener un control y brindar mantenimiento adecuado de los vehículos que se utilizan, para que no produzcan ningún tipo de  vertido por aceites o combustibles que se dirijan  directamente al suelo y pueda afectar su estructura y composición, por lo tanto,  se realizarán actividades de mantenimiento en lugares específicos como talleres de mantenimiento que el municipio disponga o con  quien tenga contrato del servicio.
Trituración de la materia prima	Generación de residuos sólidos	Contaminación del suelo	-Evitar disponer los desechos resultantes en sitios diferentes a los establecidos.
			-Capacitación especializada al personal para el buen uso de la maquinaria y materias primas que se utilizará para producir el compost.
Pre fermentación	Generación de olores	Contaminación del aire	Es causado por que el compost está demasiado húmedo y hay poco oxígeno, por lo tanto es necesario mezclar con materia seca y remover.
Fermentación	Generación de olores	Contaminación del aire	Añadir materia seca y remover.
Humedecimiento o riego	Generación de lixiviados	Contaminación del suelo	Se llevará un control mensual de volúmenes de lixiviados generados en esta fase.
Proceso de elaboración de compost	Degradación del medio perceptual	Impacto Visual	-Control de moscas, roedores y otros vectores ambientales.
			-Mantenimiento de cobertura vegetal y cercas vivas.
	Generación de empleo	Dinamización de la economía	-Uso  de  equipos  completos de protección personal.
			-Capacitación  permanente
			-Sobre condiciones de seguridad laboral, manejo de equipos y salud ocupacional.
			-Optimización de los programas de mantenimiento  preventivo de  los  equipos  y  maquinaria con  el  fin  de  evitar accidentes.
Actividades ordinarias de la población del sector	Población del área de influencia directa	Salud de los habitantes	Se debe de mantener informada a la comunidad del área de influencia  directa sobre  las actividades  que se realizan  en la planta de compostaje a través del diálogo  con  los  habitantes, entrega de folletos y la realización de talleres con los actores locales, con el  fin de fomentar la participación activa entre trabajadores y habitantes  del sector.

Fuente: Plan de manejo ambiental. Elaboración propia.

Estudio administrativo- legal

La constitución de la empresa Nutricompost operará bajo la figura de compañía anónima. Para una mejor gestión del proyecto se propuso un organigrama estructural y funcional, además se estableció un manual de cargos y responsabilidades por cada área del trabajo. A continuación, se presenta la estructura orgánica de la empresa:

Figura 12: Estructura orgánica de la empresa.

 

Estudio económico- financiero

Se estableció la inversión en función a los requerimientos del área comercial, productiva y administrativa. A continuación, se presentan los resultados de la inversión, fuentes de financiamiento y flujo de caja (Tablas 6-8).

 

Tabla 6. Inversión

Fuente: Revisión de costos de inversión. Elaboración propia.

 

Tabla 7. Fuentes de financiamiento

Fuente: Revisión de las Fuentes de financiación. Elaboración propia.

 

Tabla 8. Flujo de caja

DENOMINACIÓN	AÑO
	2017	2018	2019	2020	2021	2022
INVERSIONES	128927,98
VALOR DE SALVAMENTO						61245,00
CAPITAL DE TRABAJO						14787,98
UTILIDAD NETA		42778,29	37534,32	39857,51	42124,79	44311,26
DEPRECIACIONES		7819,00	7819,00	7819,00	7819,00	7819,00
FLUJO DE CAJA	(128927,98)	50597,29	45353,32	47676,51	49943,79	128963,24
FACTOR DE ACTUALIZACION	1,00	0,95	0,91	0,86	0,82	0,78
FLUJO DE CAJA ACTUALIZADO	(128927,98)	48187,89	41136,80	41184,76	41088,88	101046,07
TOTAL			89324,69	130509,45	171598,33	272644,41

Fuente: Cálculos entre costos de inversión, capital, depreciaciones, capital de trabajo y utilidad neta. Elaboración: propia.

 

Conforme a los resultados delperíodo de recuperación del capital, relación beneficio- costo, VAN de $ 110.050,20 y TIR del 27% (Tabla 9) se demuestra la factibilidad de la implementación de la planta de compostaje.

 

Tabla 9. Viabilidad económica

Fuente: cálculos entre costos, riegos, inversión y balance a 5 años. Elaboración: propia.

 

Conclusiones

El estudio de mercado refleja una aceptación del 89% por parte de los agricultores de la provincia de Chimborazo. Paralelamente se identificaron las preferencias de las presentaciones del compost (50 Kg) y los medios publicitarios para información (trípticos). Actualmente, las tendencias de consumo de fertilizantes y abonos son favorables con relación a alternativas orgánicas como el compost, además el nivel de aceptación de un producto se ve influenciada por su calidad y su precio(Rosero, 2015). La calidad del compost se relacionan con los siguientes aspectos: i) ausencia de contaminantes, ii) aspecto (textura, color, etc.), iii) contenido de nutrientes y iv) fácil aplicación (Barrera, 2006).

Con el estudio de impacto ambiental se identificó que el proyecto no generará impactos negativos de manera significativa. Los impactos que se generen durante la ejecución del proyecto serán solventados con medidas de mitigación y buenas prácticas ambientales. (Rojas, 2012) menciona que los impactos ambientales de mayor importancia en la operación de una planta de compostaje son: emisión de olores, y en caso de un inadecuado manejo de los residuos se contamina el suelo y agua, en consecuencia es indispensable la implementación de medidas de mitigación y control operacional. Por su parte, (Bautista, 2005) señala que en caso de elaborarse un compost de mala calidad, los impactos ambientales negativos de mayor relevancia derivados de su aplicación en los suelos son: problemas de salinización causados por una inadecuada conductividad eléctrica del compost y alteraciones de la micro-fauna debido a un proceso de maduración incompleto.

En el estudio administrativo legal se analizó la creación de la empresa Nutricompost y se diseñó la estructura orgánica. El diseño adecuado de la estructura de una empresa u organización es un elemento clave para su funcionamiento (crecimiento y rentabilidad), dado que la identificación del capital humano y de sus funciones permite alcanzar las metas propuestas en la organización. (Hill, 2020).

En el estudio económico financiero se determinó la inversión del proyecto, las fuentes de financiamiento, pago de la deuda, la depreciación de activos fijos, la amortización de activos diferidos, la estructura de costos y gastos, el presupuesto de ingresos, el estado de resultados y el flujo de caja, con éstos datos se determinó la viabilidad económica teniendo una TIR del 27% y un VAN de $111.050,20. Tanto el VAN y el TIR son parámetros que determinan la viabilidad económica; cuando el VAN es superior a 0, el proyecto se considera viable, además el TIR debe ser superior al interés del coste de los capitales(Agro waste, 2013). La TIR obtenida es inferior a la reflejada en otros estudios de proyectos similares, no obstante es superiora tasa de interés del 7,89% establecida a nivel nacional (Pacheco & Acosta, 2014).

En función al estudio de mercado, y el análisis de la viabilidad técnica- productiva, ambiental, administrativa- legal y económica-financiera se concluye que la planta de compostaje para el aprovechamiento de residuos sólidos del camal de la ciudad de Riobamba es un proyecto viable. La implementación de plantas de compostaje más allá tener viabilidad económica, tienen rentabilidad social y ambiental, y paralelamente mejoran la imagen institucional (municipalidades) (Salazar, 2009),  porque mitiga el impacto ambiental y conllevan a la interacción con los pobladores mediante la generación de empleo y las líneas de comercialización.

Es viable desarrollar una planta de compostaje adscrita al camal municipal de la ciudad de Riobamba, considerando que es factible desde el punto de vista: i) técnico - productivo; ii) ambiental; iii) administrativo-legal; iv) comercial y, v) económico y financiero.

 

Referencias

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References

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