ANÁLISIS DE COSTOS EN SISTEMAS DE POTABILIZACIÓN DE AGUA Hernán A. Aristizabal A. Ing. Civil, Esp. en Ingeniería Sanitaria y Ambiental Universidad del Valle Cali, Colombia e-mail: [email protected] Alberto Galvis C. Ing. Sanitario, MSc en Ingeniería Industrial y de Sistemas Instituto Cinara – Universidad del Valle e-mail: [email protected] RESUMEN En Colombia, las inversiones en el sector de agua potable y saneamiento básico, a pesar de haber sido cuantiosas, no han logrado aun los impactos positivos esperados en la calidad de vida de la población, generando un alto desperdicio de recursos económicos. En las zonas rurales y en los pequeños y medianos municipios el problema es mayor, pues la gran mayoría de sus habitantes, no disponen de abastecimiento de agua con algún tipo de tratamiento. Este documento presenta los aspectos básicos que se deben tener en cuenta para estimar los costos totales de tratamiento, incluyendo los de inversión inicial y futura, costos de reposición, administración, operación y mantenimiento de las alternativas de potabilización de agua, para poblaciones del sector rural nucleado, pequeño y mediano municipio y asentamientos urbano – marginales, con poblaciones entre 500 y 30.000 habitantes. INTRODUCCIÓN Aun después de las grandes inversiones realizadas durante la Década del Agua (1981 – 1990), se estima, para el caso de Colombia, que la cobertura de agua fue aproximadamente del 86% en la zona urbana y del 24% en la zona rural (CINEP, 1993). Esta situación se agrava aun más si se indaga sobre la calidad del agua. En este sentido, Mondragón (1996) indica que en la zona urbana sólo el 62% de los habitantes dispone de agua apta para el consumo, lo cual entra en contraste con el insignificante 10% de los habitantes de la zona rural que la recibe, con las inimaginables consecuencias que esta carencia tiene en la salud pública. De otra parte, esta situación puede resultar más desfavorable en las poblaciones con menos de 30.000 habitantes, las cuales representan el 90% de las cabeceras municipales (Ministerio de Desarrollo Económico, 1999), debido a que muchas de ellas tienen fuertes limitaciones de infraestructura administrativa, vías de comunicación y recursos restringidos para brindar servicios públicos con la calidad y cobertura requeridas. En consecuencia, el Sector de Agua Potable y Saneamiento de Colombia (SAPS), requiere información confiable como base para la planificación, la adopción de decisiones, la gestión de los servicios y la correcta orientación de las inversiones. Mientras no se cuente con información confiable, no se podrá avanzar hacia nuevas formas de regulación más indicativas que coercitivas (Ministerio de Desarrollo Económico, 1999). 1

El presente trabajo esta enmarcado en el Proyecto de Selección de Tecnología y Análisis de Costos en Sistemas de Potabilización de Agua, desarrollado por el instituto Cinara de la Universidad del Valle, con el respaldo del Ministerio de Desarrollo Económico de Colombia y la participación de otras instituciones del sector. Este artículo incluye el análisis de los aspectos conceptuales básicos relacionados con los costos de inversión inicial y funcionamiento de los sistemas de potabilización de agua, con el objetivo primordial de brindar información relevante en la etapa de planeación de un sistema de tratamiento de agua, identificando y caracterizando los factores asociados con los costos de potabilización del agua necesarios en la evaluación económica de alternativas. Adicionalmente, contribuye a la formulación de un modelo de selección de tecnología, en el marco del concepto de soluciones sostenibles en abastecimiento de agua. La información presentada en este documento brinda herramientas que pueden ayudar en la planeación, y se convierte en un insumo importante en la construcción de un modelo de selección de tecnología. Esto ayudará en la búsqueda de la racionalidad económica y la optimización de los recursos económicos disponibles para la inversión en el sector. ALGUNOS MODELOS DE COSTOS Los primeros pasos en la elaboración de modelos de costos para Colombia, los dieron Arboleda y Villaquirán (1982); comparando los costos de construir plantas en Latinoamérica con los costos de hacerlo en los Estados Unidos. También para el año de 1982, el Instituto de Fomento Municipal (INSFOPAL), realizó la "Encuesta de Plantas Potabilizadoras". La encuesta se adelantó en el 95% de las empresas de agua adscritas al Instituto, cubriendo un rango de caudales entre 9 y 750 l/s. Con la información de costos suministrada en el estudio de Arboleda y Villaquirán y en la encuesta del INSFOPAL es posible obtener modelos de costos, para caudales menores de 150 l/s.

Donde: CC Q

Insfopal:

CC = 2.078 Q0,53

Arboleda y Villaquirán

CC =

437 Q0,83

: Costos de construcción (dólares de 1982) : Caudal de Tratamiento (l/s)

Como se aprecia, existe una gran diferencia entre los modelos, lo cual limita su aplicación. Es posible que esta diferencia se presente a causa de la gran diversidad de localidades estudiadas, en lo referente a los criterios de diseño de las plantas, los materiales utilizados, los costos unitarios y las condiciones socio - culturales y económicas. Galvis, A. (1988), con el apoyo de Cinara, y Cinara – IRC (1989) publicaron los resultados de un estudio tendiente a desarrollar modelos de costos de construcción, para caudales entre 2 y 30 l/s, en el departamento del Valle del Cauca, con base en la estimación de cantidades de obra en sistemas de filtración lenta en arena (FLA) y considerando los costos del pretratamiento como un 70% de los costos del FLA, ya que por aquélla época sólo se contaba con información a escala piloto. Estos modelos fueron comparados con los obtenidos por el INSFOPAL (1982), para concluir que los costos de construcción para sistemas que incluyen FLA y pretratamiento (actualmente conocido como sistema FiME) son más favorables que los sistemas con ciclo completo hasta 70 l/s. Esto como una proyección,

2

pues es importante aclarar que en Colombia las experiencias de FiME llegan sólo a valores del orden de 25 a 30 l/s únicamente. De nuevo y mucho más reciente, Cinara – IRC (1998) dieron a conocer los adelantos y resultados de sus estudios en una nueva publicación sobre FiME. En ella se presentan modelos para estimar costos de construcción, en varias opciones o combinaciones de la tecnología, para plantas con caudales menores a 25 l/s, en la región andina del Valle del Cauca. Respecto a los costos de operación y mantenimiento (O&M), en Colombia, se comenzaron a tener en cuenta en 1988, cuando se consideró conveniente establecer, para las empresas del sector de acueductos y alcantarillados, indicadores que permitieran establecer la incidencia del aumento de los costos de operación de las mismas (Parra, 1988). Ya para 1993, la Financiera de Desarrollo Territorial (FINDETER, 1993) desarrolló un estudio tendiente a identificar y establecer las alternativas de administración y los requerimientos de personal para atender las labores de administración y O&M en municipios con una población inferior a 12.500 habitantes en su cabecera; los cuales para esa fecha correspondían al 83% de los municipios del país, situación que aproximadamente se conserva hoy en día. Los municipios se categorizaron por población en tres rangos, para cada rango se establecieron los costos de personal para administración y O&M, así como también los costos de los insumos químicos, el mantenimiento de la planta y las reparaciones. En 1996 se publican dos nuevos estudios sobre costos de administración y O&M en plantas con ciclo completo, uno por parte de Pizarro y Saldarriaga y otro por parte de Cinara - IRC. Los primeros plantearon una metodología para estimar costos de administración y O&M en plantas de tratamiento con filtración rápida y coagulación química, para caudales menores a 180 l/s, basados en la información recolectada en cuatro plantas de potabilización ubicadas en el departamento del Valle del Cauca y en el Cauca. El estudio consideró cinco variables: energía eléctrica, depreciación, insumos quím icos, personal y mantenimiento y reparación; demostrando que el mayor peso porcentual en los costos de administración y O&M de una planta con filtración directa, lo tienen las labores de mantenimiento y reparación de equipos (47%). Los segundos (Cinara - IRC, 1996) tomando como base la información del estudio anterior, estimaron los costos mensuales para administrar, operar y mantener plantas con filtración rápida de agua químicamente coagulada y con caudales entre 10 y 180 l/s. Una gran limitante de este estudio, a diferencia del realizado por FINDETER (1993), es que no analiza con mayor profundidad los requerimientos de personal en relación con el tamaño de la planta. En lo que respecta a los costos de administración y O&M de sistemas FiME en Colombia, pocos estudios se han desarrollado. En realidad dos son los conocidos, el primero que se adelantó fue el realizado por Hurtado en 1996, seguido por la publicación de Cinara – IRC de 1998. Hurtado con base en el seguimiento a 6 plantas a escala real, en el Valle del Cauca, estimó costos de administración, operación y mantenimiento. El estudio realizado para plantas con caudales menores a 9 l/s, demostró que de los costos totales de administración y O&M, los correspondientes a personal son los más elevados, representando entre el 60 y 75%, seguido de los insumos químicos para desinfección (en este caso hipoclorito de sodio) que ocasionan entre el 18 y el 26%; terminado con la energía eléctrica que esta entre el 1 y 2%. La publicación de Cinara – IRC (1998) presentó resultados con base en experiencias a escala real de plantas FiME en el Valle del Cauca, con lo cual se asumió que el 80% de los costos de funcionamiento de la tecnología estaban representados en el personal necesario para operación y mantenimiento. 3

De todo lo anterior, es posible deducir que los estudios de costos realizados en Colombia, a la fecha, son limitados, ya que se dedican a plantear modelos de manera independiente para cada tecnología de tratamiento, situación que no permite la comparación de alternativas tecnológicas. Además, la mayoría de los modelos se han concentrado en la estimación de los costos de construcción o de operación y mantenimiento por separado, lo cual conlleva a un desconocimiento de los verdaderos costos totales de las opciones tecnológicas, dirigiendo muchas veces la toma de decisiones hacia una opción equivocada. Es conveniente aclarar que estas circunstancias, y los estudios en sí, han sido el punto de partida y motor del presente trabajo. COMPONENTES DE LOS COSTOS DEL TRATAMIENTO DE AGUA En términos generales los costos a considerar en la producción o transformación de agua cruda en agua potable en una planta de tratamiento se pueden clasificar en costos de inversión y costos de funcionamiento, y subdividirse como se presentan en la Figura 1.

Costos de Inversión Inicial

Estudios preliminares Desarrollo de la inversión Construcción AIU Interventoría Conservación y manejo de la cuenca Desarrollo o fortalecimiento institucional

Costos de Inversión Futura

Igual a los costos de Inversión Inicial. Se deben ejecutar para poder alcanzar el horizonte de proyección suministrando agua a todos los habitantes, es decir, cubriendo el crecimiento de la demanda

Costos de Inversión

Costos de Reposición Costos de Depreciación Costos de Financiación Costos Ambientales

Costos de Funcionamiento

Figura 1.

Costos de Operación y Mantenimiento

Mano de obra de O&M Insumos químicos Energía eléctrica Actividades de control de la calidad del agua y del proceso de tratamiento

Costos de Administración

Mantenimiento de equipos Personal administrativo Gastos generales

Estructura General de los Componentes de Costos asociados al Tratamiento de Agua 4

Costos de Inversión Costos de inversión inicial y futura Los costos de inversión son los directamente asociados con la construcción física de los sistemas de tratamiento de agua. En este sentido, los principales factores que afectan dichos costos son: • • • • • • • • • • • •

Caudal de tratamiento Tipo de tecnología de tratamiento Tipo de tecnología de construcción Materiales empleados en la construcción Herramienta y equipo de construcción Mano de obra Condiciones geológicas del sitio de construcción Criterios de diseño Condiciones climáticas Localización geográfica Tipo y cantidad de recursos financieros utilizados y Nivel de servicio ofrecido

El costo de inversión inicial hace referencia a la primera inversión para construir una planta nueva que cubra la demanda de agua represada a la fecha y además la demanda durante el período de diseño. Pero para poder comparar alternativas tecnológicas es necesario igualar su funcionamiento hasta un horizonte de proyección, por tal razón, se hace necesario realizar nuevas inversiones en el futuro, las cuales son menores, porque sólo consideran la demanda de agua en el período de diseño, es decir, sin demanda represada. La Figura 2 puede mejorar el entendimiento de los costos de inversión inicial y futura. Período sin suministro de agua

Horizonte de proyección Período óptimo de diseño

Período óptimo de diseño

Período óptimo de diseño

Demanda represada

Inversión futura

Inversión futura

Inversión futura

Inversión inicial

Figura 2.

Esquema que Permite Diferenciar la Inversión Inicial de la Futura.

Ambos costos, los de inversión inicial y los de inversión futura, se producen por las circunstancias o demandas que ocasionan las obras de ingeniería, las cuales son: • •

Estudios preliminares Desarrollo de la inversión 5

• • • • •

Construcción Administración, Imprevistos y Utilidad (AIU) Interventoría Conservación y manejo de la cuenca y Desarrollo o fortalecimiento institucional

Estudios preliminares. El objetivo de esta etapa es el de reunir la información necesaria para ejecutar el diseño y la posterior construcción de una planta de tratamiento de agua. Por lo tanto, se deben realizar desembolsos antes de iniciar las inversiones de construcción, los cuales son de mucha importancia, porque los resultados de los estudios conllevan a realizar efectivamente la construcción o por otra parte, a descartar el proyecto, es decir, estos estudios establecen la factibilidad de las obras. Los costos que caracterizan los estudios preliminares son los ocasionados por la realización de: • • • • • • • •

Levantamiento topográfico Estudio geológico Selección de alternativas de tratamiento Diseños hidráulico y sanitario Diseños arquitectónico, estructural y eléctrico Especificaciones de construcción Presupuesto de obra y Asesorías

Por lo general, los costos generados por los estudios preliminares se pueden estimar como un porcentaje de los costos de construcción que generalmente fluctúan entre el 3,5 y el 8% (Departamento Nacional de Planeación, 1992). Esto se debe a que existe una proporcionalidad entre los costos de construcción y los costos para estudios preliminares, regida por el tamaño de la obra. Desarrollo de la inversión. Estos costos que no dependen del tamaño de las estructuras, aparecen bajo las condiciones socio - económicas y culturales que se dan en Colombia, cada vez que se desea construir o reponer una obra (Duque, 1994). Principalmente, se refieren a: • • •

Costos administrativos relacionados con trámites de préstamos, licitaciones, contratos y adquisiciones Costos por demoras generadas en trámites engorrosos de las diligencias administrativas Costos de servidumbres y regalías

Los costos de desarrollo de la inversión dependen de la localidad y de la gestión administrativa, es decir, son específicos, lo cual no permite su generalización. Resulta conveniente la realización de investigaciones que conduzcan a estimar los costos de desarrollo de la inversión estableciendo diferentes contextos. Construcción. Este aspecto involucra todos los costos de las actividades a desarrollar durante la fase de construcción del proyecto, en otras palabras, son los costos de ejecución de las labores necesarias para llevar adelante cada etapa del proyecto u obra. El costo de una obra o construcción está determinado por los costos de los materiales, del equipo de construcción y de 6

la mano de obra (Peurifoy, 1981). Para conocer los costos de construcción es necesario dividir el proyecto en todas las operaciones o actividades que se requieren. En la medida que sea posible, las operaciones deberán aparecer en la estimación de costos en el orden en que se vayan a llevar a cabo en la construcción de la obra. Así que el primer costo de construcción puede ser el de la limpieza del lote donde se va a realizar la obra, hasta la última operación que se llevará a cabo como por ejemplo el costo de la limpieza general de la obra al terminarla. Cada una de las operaciones incluye los materiales y equipos respectivos para concluirla, así como la mano de obra que la realizará. La mejor manera de calcular los costos en el sector de la construcción, es con base en la cuantificación de los materiales requeridos en obra, además de las labores necesarias en la construcción y que no requieren materiales, con sus respectivas cantidades y costos unitarios; así como también el tiempo de dedicación, en cada operación, por parte del equipo de construcción y la mano de obra. Por lo anterior, el modelo de análisis de costos consideró la realización de presupuestos de obra de diferentes plantas de tratamiento, controlando variables que pudieran deteriorar la confiabilidad del modelo. Adicionalmente, fue necesaria la definición de criterios de diseño para cada una de las alternativas de tratamiento. Estos criterios fueron determinados con base en la revisión de literatura, consulta con casas fabricantes para el caso de plantas compactas, consulta con expertos en el área y revisión de casos en instituciones con experiencia en el campo (Acuavalle, Acuantioquia, Cinara y Esaquín). El costo de construcción de cada planta de potabilización pudo obtenerse a partir de la estimación de los costos relacionados con la obra civil y las instalaciones de elementos adicionales requeridos para su funcionamiento, como fue el caso de válvulas, tuberías y equipos. El porcentaje que dichas actividades representó en el costo de inversión de la obra, varió según el tipo de tecnología. Adicionalmente, algunos ítems tenían un peso porcentual mayor que otros, por lo tanto, se hizo necesario definir los modelos que relacionan las cantidades de obra con el caudal de diseño, sólo para los ítems de mayor peso porcentual. Para los de menor peso porcentual se obtuvieron modelos que permitieron calcular los porcentajes que representaban éstos, sobre la suma del costo de los ítems con modelos de cantidad de obra. Con el propósito de dar a los costos estimados por el modelo gran aplicabilidad y flexibilidad, los modelos de cantidades de obra se desarrollaron de manera independiente para cada componente principal de la planta de tratamiento. Con este objetivo se definieron los siguientes componentes: • • • • •

Unidades de tratamiento (aireación, mezcla rápida, floculación, sedimentación, filtración, filtros gruesos, filtros lentos, tanque de contacto de cloro). Edificio de operaciones. Desagües. Obras exteriores. Dotación del sistema de tratamiento (planta eléctrica, instalaciones eléctricas, dosificadores, agitadores y cilindros, equipo de laboratorio, bombas y medidores de flujo y turbiedad).

Estos componentes, a excepción del último, se analizaron mediante modelos de cantidad de obra. Los últimos componentes fueron analizados mediante modelos en términos del costo del dólar, pues la mayoría de los equipos son importados y su costo en dólares ha sido más estable que en pesos. 7

Administración, imprevistos y utilidad. Este costo es conocido normalmente como AIU, por sus iniciales, e involucra los desembolsos que cubren los gastos de administración de la obra, el pago por las actividades necesarias en la construcción y que no fueron previstas en los diseños o en la planeación, así como también la ganancia que debe recibir el constructor. En la mayoría de los casos, en Colombia se emplean porcentajes de AIU entre el 25% y el 35%, variando según la entidad contratante, el riesgo involucrado en la obra, el deseo del contratista de obtenerla y la cantidad de competencia. Interventoría. Por interventoría de obras se entiende: la atención que presta un profesional de la ingeniería en la ejecución de las obras, a fin de que sean completadas eficientemente, de conformidad con las memorias técnicas de trabajo, con los dibujos y demás documentos del proyecto. Esta labor genera unos costos relacionados con el personal profesional que realiza tales actividades. Estos costos usualmente son considerados como un 10% de los costos de construcción. Conservación y manejo de la cuenca. La Ley 99 de 1993 del Ministerio de Medio Ambiente, establece que "todo proyecto que involucre en su ejecución el uso del agua, tomada directamente de fuentes naturales, bien sea para consumo humano,..., deberá destinar no menos del 1% del total de la inversión para la recuperación, preservación y vigilancia de la cuenca hidrográfica...". Este 1% debe invertirlo el propietario del proyecto en las obras y acciones necesarias de preservación y recuperación de la cuenca. Desarrollo o fortalecimiento institucional. Las entidades financieras del sector de agua potable, principalmente Findeter, consideran conveniente que las inversiones en infraestructura en el sector, vayan acompañadas del fortalecimiento institucional de la empresa que presta el servicio, con el objetivo de maximizar y asegurar el uso eficiente de los recursos invertidos. Un 5% de los costos de construcción es lo usualmente empleado para su consideración.

Costos de Reposición Los costos de reposición están relacionados con el reemplazo de las instalaciones o algunos de sus componentes, una vez terminada su vida útil ya sea por (Arocha, 1978): • Sucesos eventuales (accidentes) • Desgaste físico u obsolescencia técnica, lo cual demanda no un mantenimiento sino una reconstrucción completa. Para el cálculo de los costos de reposición se realizó un análisis, con la ayuda de expertos, para identificar los periodos de vida útil de las estructuras, materiales y equipos, así como también las causas de la reposición y las tecnologías que la requieren. Desde el punto de vista estructural, se consideró que la vida útil de los materiales de construcción empleados, es superior a los 50 años, por lo cual no se hizo necesario hacer reposiciones en dichos materiales. Consideración estipulada por el R.A.S.-98. Para los elementos adicionales, que fue necesario considerarlos como reposición en las diferentes tecnologías de tratamiento, se cuantificaron sus costos, empleando los modelos de cantidades de obra y equipos desarrollados en el cálculo de los costos de construcción, de la misma forma como si se hiciera una inversión inicial, pero generada unos años después de la construcción, según la vida útil considerada. En la Tabla 1 se presentan los elementos que se deben reponer en las diferentes tecnologías de tratamiento y se relacionan las principales causas consideradas para su 8

reemplazo, la vida útil estimada de los mismos y las tecnologías de tratamiento en las cuales se debe tener en cuenta la reposición. Tabla 1. Reposiciones Consideradas en las Tecnologías de Tratamiento y Periodos de Vida Útil de los Elementos Repuestos. Tecnología Elemento

Causa de la Reposición

Período de Vida Útil (años)

CC

PC

FD

RHM

FiME

CT

Equipos de bombeo

X

-

X

X

-

X

Desgaste carcasa por erosión.

Dosificadores de sulfato de aluminio, cal y cloro.

X

-

X

X

X

X

Falla de la carcasa.

X

-

X

-

-

X

Quema de rotor y estator.

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X

-

X

X

-

X

10

X

-

X

-

-

-

Fisura en el cilindro. Quema rotor o falla de la carcasa del reductor por esfuerzos excesivos.

Equipo de laboratorio

X

X

X

X

X

X

Obsolescencia o falla del material constructivo.

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Medios filtrantes en filtros rápidos

X

X

X

X

-

X

Desgaste de granos por fricción.

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Válvulas

X

X

X

X

X

X

Desgaste y pérdida del sello.

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Placas planas Bandejas de aireación

X

X

X

X

-

X

-

-

X

-

-

Planta eléctrica

X

X

X

-

-

X

Medidores de flujo y turbiedad

X

X

X

X

X

X

Agitadores de soluciones. (1) Cilindros de Cloro Equipo electromecánico de floculadores.

Rotura. Desgaste lámina por erosión Obsolescencia o falla del material constructivo. Desgaste y pérdida del sello.

10 7

10

5 5 10 10

Fuente: Casas comerciales, IHM, Novatec, Colombit, Acuatécnica (1997). (1) (2)

Aplica para plantas con caudales mayores a 10 l/s. Aplica para plantas con caudales mayores a 25 l/s

CC : PC : FD :

Ciclo completo. Plantas compactas. Filtración directa.

RHM : Remoción de hierro y manganeso. FiME : Filtración en múltiples etapas. CT : Combinación de tecnologías (filtración gruesa y filtración directa).

Costos de Depreciación La depreciación en términos generales, es la pérdida del valor que sufre la inversión en bienes perecederos por causa de los años de servicio (O.P.S., 1971). Las causas de la depreciación son los factores físicos como el desgaste por uso y la decadencia, los factores funcionales como insuficiencia y antigüedad y los acontecimientos eventuales o accidentales. La estimación de la depreciación es complicada y está sujeta a muchas discusiones y controversias. Dada esta dificultad, y considerando que el objetivo de los costos por reposición es similar al de los costos por depreciación: reemplazar las instalaciones o equipos una vez terminada su vida útil; se recomienda el empleo de los costos de reposición, a cambio de los costos por depreciación. 9

Costos de Financiación El sector de agua potable y saneamiento en Colombia, esta siendo reestructurado, debido a la posibilidad de privatización en la prestación del servicio. Esto aumenta las posibilidades de que las construcciones de las plantas de tratamiento de agua sean realizadas con recursos de la banca, es decir, financiadas; lo cual ocasiona los respectivos intereses. El financiamiento de la inversión puede ser adoptado como uno de los métodos para proveer fondos para la construcción del proyecto. Aunque los organismos de crédito pueden ofrecer diferentes métodos para reembolsar los préstamos, la metodología de análisis de costos, por su orientación hacia la planeación, no debe involucrar la gran cantidad de variables que involucra el pago de intereses sobre un préstamo. Una vez seleccionada la tecnología y conocido su costo, fácilmente se puede obtener el valor de los intereses, si el usuario conoce las condiciones del préstamo, y además puede planear los desembolsos. En el planteamiento del modelo no se considerarán los costos de financiación, pero se recomienda el cálculo de éstos por parte del usuario de la herramienta.

Costos Ambientales Son los costos ocasionados por la mitigación del impacto sobre el ambiente durante las etapas de construcción y operación y mantenimiento del sistema de tratamiento. Es necesario aclarar que los costos pertinentes son aquellos que ocurren única y exclusivamente por el impacto ambiental en el desarrollo del proyecto, o en otras palabras por el proceso de potabilización (Duque, 1994). En términos generales, los mayores impactos son ocasionados por: •

Fase de inversión:

Area construida Volumen de construcción

•

Fase de operación y mantenimiento:

Producción de lodos Agua de lavado

Los costos de la mitigación de impactos ambientales en la fase de inversión, dependen en gran parte de las condiciones del terreno y la localización geográfica. Por otra parte, los costos en la fase de O&M, dependen de la tecnología empleada. Por lo tanto, estimar costos ambientales de una manera genérica con el fin de incluirlos en el costo total de inversión de una obra y considerarlos en la selección y jerarquización de tecnologías es algo supremamente complejo, dada la gran diversidad de condiciones ambientales en las cuales puede ser construida una planta de tratamiento. Por tal motivo, se hace necesario el estudio de los costos ambientales ocasionados por diferentes tipos de tecnologías. Sin embargo, en Colombia la información aplicable sobre costos de mitigación ambiental es escasa y no se encuentra recopilada, lo cual dificultaría la validación de la información obtenida por el modelo de análisis de costos. La propuesta para el desarrollo de la metodología de análisis de costos es no vincular los costos ambientales. Sin embargo, según los resultados de investigaciones futuras podría adelantarse una actualización del modelo. Se deja al cúmulo de investigadores esta inquietud para que adelanten y presenten nuevas ideas. 10

Costos de Funcionamiento Los gobiernos en general, y en particular el de Colombia, después de firmar el Acuerdo de Punta del Este en agosto de 1961, en Uruguay; se han preocupado por dar servicio de agua potable a la población y para tratar de conseguirlo vienen efectuando desde hace varios años cuantiosas inversiones en obras de acueducto (Salazar, 1981; Leal, 1984). En muchos casos, sin embargo, varias de las instalaciones entregadas a las comunidades han cumplido su cometido sólo por muy cortos períodos de tiempo o de manera intermitente. “La mayoría de las veces, esta deficiencia que representa una inadecuada y costosa inversión de recursos 1 se debe a la ausencia de programas posteriores a la construcción o a la no consideración en la planeación de proyectos de los costos de funcionamiento”, (Leal, 1984). El olvido de este factor de costos que asegura la permanencia de las instalaciones en el tiempo, ha sido una de las causas del fracaso de las inversiones nacionales en el sector de agua potable y saneamiento (Duque, 1994). Debido a esto es necesario considerar e involucrar en la evaluación económica de las tecnologías de tratamiento los costos de funcionamiento, los cuales son ocasionados por la administración, operación y mantenimiento del sistema de potabilización. Para estimar gran parte de los modelos de funcionamiento, fue de vital importancia la información recogida en plantas de tratamiento de los departamentos del Atlántico, Boyacá, Caldas, Cesar, Cauca, Magdalena, Quindío, Valle del Cauca, Nariño y Norte de Santander. Ver Figura 3. Los costos de funcionamiento se dividieron en dos: costos de operación y mantenimiento y costos de administración.

Figura 2. Ubicación de Localidades Utilizadas como fuente de información de Costos de Plantas de Tratamiento. 1

Recursos que siempre han sido escasos.

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Costos de Operación y Mantenimiento Para obtener diseños e instalaciones eficientes en los procesos destinados a mejorar la calidad del agua para consumo humano, es necesario operar y conservar adecuadamente la totalidad de las instalaciones y equipos previstos para la producción de agua potable. Cada sistema de tratamiento en función de los procesos involucrados requiere de un conjunto de acciones específicas de O&M para hacerlas más eficientes y efectivas. En los sistemas de tratamiento de agua, los costos de operación y mantenimiento están principalmente influenciados por las exigencias de la tecnología. Estas exigencias son: • • • • •

Mano de obra Productos químicos Energía eléctrica Actividades de control de la calidad del agua y del proceso y Mantenimiento de equipos

Mano de obra. Una instalación para el tratamiento de agua requiere como garantía de un funcionamiento eficiente, un personal de planta que realice las labores de O&M, lo cual demanda costos por concepto de sueldos o jornales de dicho persona. El costo del personal para operación y mantenimiento fue asociado básicamente con la cantidad de personas requeridas y su nivel de capacitación. Para cada una de las alternativas tecnológicas, fue hecho un estimativo del personal requerido para operación y mantenimiento, considerando diferentes periodos de funcionamiento y la necesidad o no de tener vigilancia en las horas de la noche. La información se derivó de la revisión de experiencias de plantas a escala real visitadas en el marco del Proyecto de Selección de Tecnología, revisión de experiencias de instituciones encargadas con el manejo de los servicios (Acuavalle, Esaquín, Empocaldas), y revisión de otros estudios realizados sobre requerimientos de personal para operación y mantenimiento (Findeter, 1993; Hurtado, 1996; Pizarro y Saldarriaga 1996). Productos químicos Este costo se refiere al valor de los insumos químicos empleados en el tratamiento del agua, los cuales dependen del nivel tecnológico de las plantas y de las condiciones económicas de la entidad a cargo. Los insumos químicos utilizados en las plantas de potabilización son los que cumplen con las siguientes funciones: • • •

Coagulante Acondicionador de pH Desinfectante

Para definir la cantidad y el costo de los insumos químicos, se identificaron los químicos más ampliamente usados en cada tecnología de tratamiento y se obtuvo información en campo, de los consumos. Estos consumos fueron relacionados con los parámetros de turbiedad y color verdadero, básicamente porque son éstos los que más influencian el proceso de coagulación y permiten una aproximación sencilla a la solución del problema. La cantidad total anual de un insumo químico requerido por una planta de tratamiento, podrá ser estimada en función del caudal de tratamiento, el periodo de funcionamiento de la planta y la dosis suministrada del insumo químico en referencia.

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Energía eléctrica La demanda de energía es, por lo general, función del tipo de tecnología y del tamaño de las instalaciones, dado que se debe cubrir, en una primera instancia el consumo de los equipos necesarios en los procesos de tratamiento y en una segunda instancia los requerimientos para la vigilancia de las instalaciones, es decir, alumbrado exterior y del edificio de operaciones. La cuantificación del consumo de energía por equipos se llevó a cabo con base en el número de unidades, la potencia de las mismas y las horas de funcionamiento por año. La estimación del consumo de energía en la vivienda y alumbrado exterior se realizó con base en la capacidad instalada en la vivienda y el alumbrado exterior de las instalaciones y la asignación de un factor de demanda según dicha capacidad. Control de la calidad del agua y del proceso Esta variable se refiere a los gastos incurridos en la elaboración de ensayos de laboratorio para el control de los parámetros físico - químicos y bacteriológicos, y así garantizar la calidad del agua. Pero además, se debe llevar en la planta un control de los procesos involucrados, con el propósito de confirmar que la tecnología remueva eficientemente los contaminantes físicos, químicos y microbiológicos. En la estimación del costo de las actividades de control de la calidad del agua y del proceso se considera sólo el costo correspondiente a los reactivos, ya que el costo por persona se incluye en el ítem sobre mano de obra para O&M, el costo de energía está incluido en el ítem sobre requerimiento de energía eléctrica y el costo del equipo va en los costos de inversión para laboratorio y en las respectivas reposiciones. Así conocida una vez la cantidad de pruebas necesarias para el control y la cantidad de reactivos en cada prueba, se puede obtener el costo total, conocido el precio comercial de los reactivos. Los estimativos de costos para el control del proceso, se hizo con base en la revisión de experiencia practicas llevadas a cabo por entidades como Empocaldas, Acuavalle, Emquilichao, la revisión de literatura (Di Bernardo, 1993 - Arboleda, 1993 - AWWA, 1975) y la consulta con los asesores del proyecto expertos en sistemas de potabilización. Mantenimiento de equipos. El mantenimiento es el grupo de actividades realizadas en las instalaciones o equipos del sistema de tratamiento para evitar o prevenir daños, u ocurrido una vez éste, realizar las reparaciones pertinentes, en otras palabras, existen dos tipos de mantenimiento: Preventivo: El cual involucra las acciones encaminadas a la planificación y ejecución de labores de mantenimiento, para anticipar los daños, con el fin de prevenir cortes en la prestación del servicio. Correctivo: Consiste en la atención inmediata y oportuna de cualquier daño que se produzca en las instalaciones o equipos. El mantenimiento correctivo es difícil de presupuestar debido a la variada naturaleza de los daños. Por lo que sucede con el mantenimiento correctivo, se le debe dar mayor atención a la estimación de los costos del mantenimiento preventivo, ya que este puede ser fácilmente programado y costeado. Adicionalmente, la ejecución de un acertado mantenimiento preventivo disminuye sobremanera la ocurrencia de daños y por ende las operaciones correctivas. Algunas de las labores de mantenimiento preventivo, como las de inspección, 13

pueden ser realizadas por el personal considerado en los costos de mano de obra para O&M. Sin embargo, otras labores de mantenimiento preventivo deben ser realizadas por personal técnico especializado y como tal deben ser contratadas dichas labores. La estimación de los costos del mantenimiento de equipos fue hecha con base en los costos demandados por el mantenimiento preventivo, el cual fue dividido en dos rubros independientes: costo del personal especializado y costo de los repuestos o insumos necesarios. El costo del personal se estima con base en el costo y el tiempo requerido para la reparación de determinado equipo, es decir, con base en un inventario de equipos de cada tecnología, la revisión de literatura (Ministerio de Desarrollo Económico, 1997) y la información de catálogos técnicos y casas distribuidoras (IHM, Halberg Nova, Milton Roy, Portacel) se define el tiempo consumido por persona para realizar labores de mantenimiento en determinado equipo. El costo de los repuestos, presenta diferencias menores al 20%, debido a la potencia de los equipos. Por lo tanto, para simplificar el cálculo se considera un ponderado por tipo de repuesto. Costos de administración Es común observar que la tendencia de las entidades encargadas de promover y financiar los sistemas de abastecimiento de agua, es dar mayor atención al aspecto de la construcción, dejando relegada la parte administrativa, lo cual trae como consecuencia que las instalaciones se van deteriorando, que el sistema se desorganiza, que la calidad del agua empeora, que el servicio se restringe, que no hay recaudos y que los gastos de sustitución y reparación se vuelven insostenibles para los entes locales encargados de la administración, operación y mantenimiento. Por otra parte, generalmente se considera la labor administrativa como un trabajo rutinario que se limita a resolver incidencias diarias mientras que el sistema crece y se desarrolla por su propio impulso, pero esta idea no es cierta, ya que una buena administración debe comprender y apropiarse de una serie de tareas tales como: • • • • • • • • •

Conservación adecuada de las instalaciones Funcionamiento correcto y constante de las mismas Prestación de un servicio satisfactorio a los consumidores Organización de servicios eficaces de mantenimiento Aplicación de tarifas equitativas Establecimiento de una estructura orgánica y de procedimientos eficaces Estudio de planes técnicos y financieros para ampliaciones y mejoras Supervisión de personal Inspección de suministros y equipos

Como se observa, la administración debe ser competente y por lo tanto, debe incurrir en unos costos para su funcionamiento. Los costos que se deben involucrar en este aspecto son: Personal administrativo. El personal administrativo está asociado con: el tamaño de la población a servir -tamaño de la planta- y la complejidad del sistema -tipo de tecnología- (Findeter, 1993). Con base en 14

esto, el personal administrativo fue asociado con el tamaño de la población a servir. Por este motivo, se ha asumió una categorización según el número de habitantes beneficiados por el sistema. Esto permite estimar, de una forma aproximada, los requerimientos administrativos. La clasificación adoptada toma en cuenta los estudios adelantados por Findeter (1993), Acuavalle (1991) y Hurtado (1996). De esta forma es posible calcular los costos del personal, que según su dedicación y profesión demandará unos salarios, los cuales deben ser suministrados al modelo. Estos salarios deben incluir el pago de las prestaciones sociales y transferencias de ley. La dedicación del personal administrativo propuesta, para desarrollar las labores relacionadas con la administración del sistema de tratamiento de agua depende del tipo de tecnología adoptada. Labores tales como control de personal para operación y mantenimiento y pedidos de insumos químicos, demandan más tiempo en las tecnologías que utilizan la coagulación química. En la Tabla 2 se presentan los requerimientos estimados de personal en función de la tecnología. Tabla 2. Requerimientos de Personal y Tiempo de Dedicación para Administración de Sistemas de Tratamiento según Tecnología y Rangos de Población. Adaptado de: FINDETER, 1993; Acuavalle, 1991 y Hurtado, 1996. Población (habitantes) ≤ 2.500 2.501 - 7.000 7.001 - 12.500

12.501 - 20.000

20.001 - 30.000

CC : PC : FD :

Personal Administrador Administrador Administrador Secretaria Gerente Jefe técnico operativo Jefe financiero Secretaria Auxiliar Gerente Jefe técnico operativo Jefe financiero Secretaria Auxiliar

Ciclo completo. Plantas compactas. Filtración directa.

CC 0,15 0,20 0,35 0,25 0,20

PC 0,15 0,20 0,35 0,25 0,20

Tecnología FD RHM 0,15 0,10 0,20 0,10 0,35 0,25 0,25 0,15 0,20 0,15

FiME 0,10 0,10 0,25 0,15 0,10

CT 0,15 0,20 0,35 0,25 0,20

0,25

0,25

0,25

0,15

0,15

0,25

0,20 0,20 0,20 0,20

0,20 0,20 0,20 0,20

0,20 0,20 0,20 0,20

0,15 0,15 0,15 0,15

0,15 0,10 0,10 -

0,20 0,20 0,20 -

0,30

0,30

0,30

0,20

-

-

0,25 0,20 0,25

0,25 0,20 0,25

0,25 0,20 0,25

0,15 0,15 0,20

-

-

RHM : Remoción de hierro y manganeso. FiME : Filtración en múltiples etapas. CT : Combinación de tecnologías (filtración gruesa y filtración directa).

Gastos generales. Estos gastos hacen referencia a la papelería, servicios públicos, arrendamientos y dotación de elementos de trabajo al personal operativo. Para estimar los gastos generales se adoptó lo propuesto por Findeter (1993), en donde se ha definido que estos costos representan aproximadamente el 20% del total de los gastos de personal administrativo.

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CONSIDERACIONES FINALES Se han analizado las diferentes actividades que generan costos en el desarrollo de un proyecto de potabilización de agua, sin embargo, por las condiciones particulares que pueden afectar algunos de los costos, como se da en el caso de los costos ambientales, no es posible vincularlos todos en el desarrollo de una herramienta de planeación. El desarrollo de modelos de cantidades de obra, para la estimación de los costos de construcción y reposición de las tecnologías de potabilización de agua, brinda un excelente apoyo en la determinación de los costos en cualquier región del país donde se conozcan los precios unitarios de los principales materiales involucrados en los modelos. Un modelo de cantidad de obra permite dar mayor generalidad en la aplicación de la herramienta de análisis de costos. Con el fin de generar herramientas confiables para la programación de inversiones en el sector, se deben condensar sistemas de información sobre los costos del tratamiento de agua, de forma tal que se pueda realizar una validación más amplia de la metodología de análisis de costos. Lo ideal sería almacenar información sobre presupuestos de construcción de plantas de tratamiento de agua en bases de datos. Las clasificaciones dadas a los costos de producción de agua potable en los diferentes estudios consultados resultaron ser heterogéneos, por lo tanto, en el desarrollo de la investigación fue necesario clasificar los costos de tratamiento de la siguiente manera: costos de inversión y costos de funcionamiento. Los costos de inversión están compuestos por costos de: inversión inicial, inversión futura, reposición, financiación y mitigación del impacto ambiental. En lo que respecta a los costos de funcionamiento, se subdividen en costos de O&M y costos de administración. Los costos de O&M están influenciados por las exigencias de las tecnologías: mano de obra, productos químicos, energía eléctrica, control de la calidad del agua y del proceso de tratamiento y mantenimiento de los equipos. La vinculación de los costos de reposición, administración y operación y mantenimiento del proyecto producen una mejor apreciación de cual debe ser la tecnología a implementar en determinada localidad, en relación con la producida cuando se toman en cuenta únicamente los costos de inversión inicial. Esto permite tomar en consideración aquellas alternativas que siendo de inversión inicial relativamente alta, tienen costos de operación y mantenimiento muy bajos, como alternativas atractivas para solucionar problemas de abastecimiento de agua potable. Este es el caso de la tecnología de Filtración en Múltiples Etapas donde la menor cantidad de equipos electromecánicos disminuye costos de energía, equipos y mano de obra especializada. El conocimiento de los componentes de mayor costo en una determinada tecnología permite buscar los medios y tomar las precauciones para optimizar o ejercer mayor control sobre éste, y lograr así disminuir los costos totales del sistema de tratamiento. BIBLIOGRAFÍA Acuavalle. (1991). Experiencias en el Manejo de Acueductos y Alcantarillados en Ciudades Medianas y Pequeñas. Cali. Colombia. Arboleda, Jorge & Villaquirán Luis. (1982). Comparación de Costos entre Plantas de Purificación de Agua Convencionales y Plantas de Tecnología Latinoamericana. Acodal. No. 106. 16

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