ESTUDIOS DE CARACTERIZACIÓN Y GENERACIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS MUNICIPALES DE 5 LOCALIDADES DE LA COSTA DEL ESTADO DE CHIAPAS.

Froilán Esquinca Cano, José Luis Escobar Villagrán Agustín Hernández López, Gabriel Sánchez López, Héctor David Suárez Sánchez

Secretaría de Ecología, Recursos Naturales y Pesca,

SMISA Sección Chiapas. Río Usumacinta Nº 851, Fracc. Los Laguitos, C.P. 29050

Tuxtla Gutiérrez, Chiapas. Tel. (961) 5-63-48 Fax (961) 5-54-91

RESUMEN En la actualidad en todos los municipios del Estado de Chiapas, el manejo de los residuos sólidos municipales se ha llevado a cabo sin apego a la Normatividad existente en la materia lo que ha ocasionado daños al ambiente y a la salud de los habitantes. En las 30 localidades del Estado con mayor población, se tiene una cobertura de recolección de aproximadamente 70% y la disposición final de la “basura” se efectúa en tiraderos a cielo abierto, los cuales no cuentan con infraestructura y métodos que permitan prevenir la contaminación del aire, suelo y agua. Teniendo en cuenta la problemática que en materia de recolección, manejo y disposición final de residuos sólidos enfrenta en particular la Región Costa del Estado, la Secretaría de Ecología, Recursos Naturales y Pesca conjuntamente con los H. Ayuntamientos Municipales, desarrollaron los “ESTUDIOS DE CARACTERIZACIÓN Y GENERACIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS MUNICIPALES ”, en 5 de las principales localidades de la Costa de la entidad: Huixtla, Mapastepec, Arriaga, Tonalá y Pijijiapan. En estos estudios se contempla la caracterización y la estimación de la generación de residuos sólidos de cada localidad, aplicándose las Normas Mexicanas correspondientes a esta actividad, y que son requisito indispensable para la localización de sitios para la disposición final de los residuos sólidos municipales (NOM-083-ECOL-1995) y diseño de rellenos sanitarios (NOM-084-ECOL-1995).

INTRODUCCIÓN La generación y caracterización de los residuos sólidos municipales, son parámetros muy importantes para la toma de decisiones en lo que se refiere a proyección y diseño de los sistemas de manejo y disposición final de los desechos sólidos, por ello se debe poner especial atención a este parámetro desde la selección de la muestra hasta su análisis estadístico. Dentro del contexto de este trabajo quedan contemplados los residuos sólidos municipales domésticos, que son generados en casas habitación, mediante normas mexicanas que especifican el método para determinar la generación y caracterización de los residuos sólidos municipales a partir de un muestreo aleatorio, y la estimación con la información del H. Ayuntamiento sobre los residuos sólidos municipales no domésticos.

La finalidad de este estudio es generar información cualitativa y cuantitativa, sobre la cantidad y características de los residuos sólidos municipales producidos, mediante el manejo de los métodos de muestreo estadístico y análisis señalados en las normas mexicanas, para la determinación de la generación percápita, peso volumétrico, porcentaje de recuperables y materia orgánica, con la finalidad de fundamentar conclusiones y adecuaciones necesarias para el establecimiento de alternativas de solución sobre el manejo y eliminación de desechos.

METODOLOGÍA Estratificación de la población El ingreso monetario real en una economía de mercado, constituye uno de los medios más importantes para acceder al consumo de bienes y servicios necesarios para vivir; la cantidad de bienes se determina con un modelo normativo de necesidades sociales básicas congruentes con los hábitos de consumo y el grado de desarrollo alcanzado por el Estado. Para fines del presente estudio se estratificó a la población económicamente activa ocupada de cada localidad en tres niveles socioeconómicos, de acuerdo al cálculo del valor monetario de la canasta básica; hasta 2 salarios mínimos se consideró del estrato bajo, para el estrato medio se consideró un ingreso de más de 2 y hasta 10 salarios mínimos y por último, para el estrato alto de más de 10 salarios mínimos. Cabe aclarar que las limitaciones que este criterio presenta para estimar el porcentaje que, de la población total, vive en cierto estrato socioeconómico por la vía de ingresos, puede compensarse al considerar que por cada persona económicamente activa que trabaja hay 3.35 personas que dependen de ella, es decir, que no trabajan ya sea porque son menores de 12 años, porque es población económicamente inactiva o porque es población económicamente activa desocupada. Por lo tanto al considerar este criterio se puede obtener el estrato socioeconómico respectivo de toda la población. Estratificación de las zonas de estudio Para llevar a cabo el presente estudio fue necesario seleccionar tres colonias de los niveles socioeconómicos alto, medio y bajo, basándose en la infraestructura y servicios con que cuenta cada una, además de los criterios antes mencionados; con la finalidad de obtener datos más representativos de cada ciudad. Posteriormente se delimitaron las colonias seleccionadas. Para enumerar el total de las casas de cada colonia se realizó un recorrido empleando planos sectoriales y para determinar las casas a muestrear se utilizó un programa estadístico. Secuencia de actividades para realizar el muestreo 1. Mediante un programa de cómputo generador de números, se seleccionaron aleatoriamente 30 casas de cada

colonia, las cuales se invitarían a participar en el estudio otorgándoles un número de identificación para cada estrato.

2. Posteriormente se visitaron todas las casas seleccionadas invitando a sus habitantes a participar en el estudio,

colocándole una cédula como identificación. Al mismo tiempo se hizo entrega de una encuesta con el fin de sondear opiniones e información sobre actitudes, cultura y grado de participación que podría esperarse de la población, para la aplicación de programas en el manejo de residuos sólidos municipales, la cual entregarían en el transcurso de la semana siguiente.

Así mismo, ese día se hizo entrega de las bolsas de polietileno en cada estrato, las cuales estaban identificadas con el número correspondiente a las muestras. Se utilizaron bolsas de tres colores diferentes para no confundir las muestras de cada estrato.

Metodología de Recolección Para la recolección de los residuos sólidos en los tres niveles sociales se llevó a cabo mediante la siguiente secuencia de actividades: 1. A partir del primer día se inició la recolección en cada estrato, a la cual se denominó Actividad de Barrido. Esto

sirve únicamente como una operación de limpieza para asegurar que los residuos generados correspondan a un día. Simultáneamente, con la operación de limpieza, se entregó una nueva bolsa para el almacenamiento de los residuos que se generarían en las siguientes 24 horas.

2. A partir del segundo día y hasta el octavo día, se efectuó la recolección diaria de los residuos generados en cada

casa-habitación por estrato, así como la entrega de una nueva bolsa de polietileno. Al término de la recolección, se trasladaban los residuos sólidos al Centro de Recepción.

Procedimientos de Caracterización Para la caracterización de los residuos sólidos municipales se utilizaron las Normas Mexicanas de Protección al Ambiente en materia de Residuos Sólidos. A continuación se presentan en forma sintetizada los puntos más relevantes del procedimiento utilizado. Procedimiento de Recepción y Cuarteo Teniendo las muestras identificadas de cada estrato, se procedía a pesar cada una de ellas en una báscula de 10 Kg, llevando el control del peso en la cédula de identificación por estrato. Posteriormente se procedió a efectuar el método de cuarteo para cada estrato, llenando la cédula de identificación respectiva. Operación de cuarteo Se depositaban en el centro del área de cuarteo las muestras correspondientes a un estrato; se mezclaba perfectamente tratando de homogenizar las muestras, dispersándose en toda el área. El total de material de las muestras se dividió en cuatro partes iguales, denominadas sectores A, B, C y D. Se seleccionaban los sectores A y C o B y D, utilizando lo restante para la determinación del peso volumétrico; con lo que queda se efectuaba la homogenización y se repetía el cuarteo una vez más. Peso volumétrico “in situ” En esta determinación se empleó un tambo metálico para cada estrato, con capacidad de 200 lts; a continuación se pesaba el recipiente vacío, tomando este peso como tara del recipiente. Cada recipiente se llenaba con los desechos sólidos homogenizados de los sectores A y C o B y D del cuarteo, acomodándolos perfectamente dentro de los recipientes, teniendo cuidado de no presionar los desechos al colocarlos en el recipiente, con la finalidad de no alterar los datos de densidad que se obtendrían. Finalmente su obtuvo el peso de la basura por diferencia, entre la tara y el peso del recipiente conteniendo a los desechos sólidos; calculándose después el peso volumétrico “in situ” de los residuos. Cuantificación de Subproductos

Con 50 Kg de residuos sólidos como mínimo de las porciones B y D del cuarteo, se realizaba la separación de treinta subproductos, depositándose en bolsas de polietileno para pesarlos posteriormente. Los sobrantes de la separación anterior se tamizaban con malla No. 10, obteniéndose así el residuo fino. Los pesos de cada subproducto eran registrados en la hoja de campo correspondiente. Obtención de la Generación Percápita La generación percápita es la cantidad de residuos sólidos promedio generados en kilogramos por una persona en un día. Este parámetro se encuentra en función de otros factores tales como: costumbres de la población, nivel de ingresos y actividades económicas, entre otras. Para la determinación de la generación percápita domiciliaria, se hizo seguimiento de la metodología que menciona la Norma Mexicana NMX-AA-61-1985. De los datos obtenidos de las casas habitación que se muestrearon, se obtuvo la generación domiciliaria percápita promedio por casa habitación, generándose una serie de valores, a los cuales se les dio un tratamiento estadístico para realizar un análisis de rechazo, utilizando el criterio de Dixon, el cual se encuentra en la Norma Mexicana antes mencionada. Del conjunto de muestras seleccionadas, se realizó un análisis estadístico determinándose la media con la finalidad de obtener la generación domiciliaria percápita promedio por estrato. También se determinó la desviación estándar de cada estrato para posteriormente realizar un análisis de varianza, con el propósito de determinar si cualquiera de los tres valores promedio de generación obtenido, se podría tomar como la media poblacional de generación percápita.

RESULTADOS DEL ESTUDIO Caracterización de los residuos sólidos

Para la caracterización de estos residuos siguiendo lo indicado por las normas mexicanas respectivas, se determinaron tres estratos socioeconómicos de la población usando los criterios de estratificación del Censo de Población y Vivienda 1990, los resultados obtenidos se ilustran en la Tabla 1.

Tabla 1.- Estratificación de la población.

LOCALIDAD POBLACIÓN

TOTAL (1996) POBLACIÓN POR ESTRATO (HAB.)

% DE POB. POR ESTRATO

Alto Medio Bajo Alto Medio Bajo HUIXTLA 29,392 513 7,855 21,025 1.74 26.72 71.53

MAPASTEPEC 16,090 219 2,997 12,873 1.36 18.63 80.01 ARRIAGA 23,800 425 5,266 18,108 1.79 22.13 76.09 TONALÁ 34,682 612 7,145 26,925 1.75 24.36 73.89

PIJIJIAPAN 15,504 272 3,777 11,455 1.76 20.60 77.63 Como se observa en la Tabla 2 el principal subproducto de los residuos domésticos, fue la materia orgánica, compuesta principalmente por residuos alimenticios, lo restante esta compuesto por materiales como: papel y cartón, vidrio, metal, plásticos y residuos tóxicos, entre otros (Figura 1). Es importante conocer estos porcentajes ya que esto permite determinar de manera inmediata las alternativas de solución para el manejo y disposición final de estos residuos.

Tabla 2.- Cantidades y porcentajes promedio de subproductos que componen a los residuos sólidos domiciliarios.

CLASIFICACIÓN LOCALIDAD HUIXTLA MAPASTEPEC ARRIAGA TONALÁ PIJIJIAPAN

% Kg/día % Kg/día % Kg/día % Kg/día % Kg/día MATERIA ORGÁNICA

82.17

10,131 61.62 3,691 70.93 6,131 62.92

10,324 45.62 2,594

PAPEL Y CARTÓN 2.60 333 4.84 290 7.06 610 5.04 827 12.39 705VIDRIO 1.56 192 3.95 237 7.32 633 6.81 1,117 1.41 80METAL 0.71 88 3.37 202 2.75 238 2.98 489 2.89 164PLÁSTICOS 3.62 446 8.12 486 5.06 437 6.28 1,030 9.49 540RESIDUOS TÓXICOS

4.64

572 4.21 252 0.01 1 4.61

756 1.09 62

OTROS 4.60 567 13.89 832 6.86 594 11.36 1,864 27.10 1,542TOTAL 100.0 12,329 100.0 5,990 100.0 8,643 100.0 16,409 100.0 5,686

Peso Volumétrico “in situ” El peso volumétrico (Tabla 3) de los residuos sólidos es de gran importancia, ya que con este dato se determina el número de unidades para el transporte en función de la capacidad de éstas, además sirve de base para proyectar las necesidades de espacio para el diseño de un relleno sanitario.

Tabla 3.- Peso Volumétrico de los Residuos Sólidos Municipales.

LOCALIDAD

PESO VOLUMÉTRICO

(Kg/m3) HUIXTLA 187.10

MAPASTEPEC 182.85 ARRIAGA 117.35 TONALÁ 155.26

PIJIJIAPAN 137.35

4.6 4.64 3.62 0.71 1.56 2.6 82.17

13.89 4.21 8.12 3.37 3.95 4.84 61.62

6.86 0.01 5.06 2.75 7.32 7.06 70.93

27.1 1.09 9.49 2.89 1.41 12.39 45.62

11.36 4.61 6.28 2.98 6.81 5.04 62.92

0% 20% 40% 60% 80% 100%

Mapastepec

Arriaga

Huixtla

MATERIAORGÁNICA

PAPEL YCARTÓN

VIDRIO

METAL

PLÁSTICOS

RESIDUOSTÓXICOS

OTROS

Pijijiapan

Tonalá

Figura 1.- Composición Promedio de los Residuos Sólidos Domiciliarios

ESTIMACIÓN DE LA GENERACIÓN TOTAL DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS MUNICIPALES.

Generación percápita domiciliaria. De acuerdo a los volúmenes recolectados de basura en cada estrato y a los datos recopilados durante los siete días de muestreo obtenidos de cada casa-habitación, se calculó el promedio de generación de residuos por persona. Posteriormente se realizaron una serie de análisis estadísticos de acuerdo a la Norma NMX-AA-61-1985 obteniéndose la generación domiciliaria, los niveles de confiabilidad del tamaño de la muestra y la estratificación de la población utilizada en el estudio, que se presentan la Tabla 4.

Tabla 4.- Niveles de confiabilidad de la muestra y generación domiciliaria promedio.

LOCALIDAD

Tamaño final de la muestra (n)

Confiabilidad final del Muestreo (%)

Promedio de Generación Domiciliaria

Alto Medio Bajo Alto Medio Bajo (Kg/hab.-día)

Huixtla 30 32 29 90 90 90 0.4194 Mapastepec 24 18 24 80 90 90 0.3718 Arriaga 21 23 21 80 80 95 0.3644 Tonalá 21 21 20 95 80 90 0.4760 Pijijiapan 19 24 20 95 90 80 0.3664

Generación Domiciliaria de Residuos Sólidos. Con base en los resultados obtenidos de la generación percápita domiciliaria por estrato se procedió a estimar la generación de residuos sólidos domiciliarios de cada localidad, cuyos resultados se observan en la Tabla 5.

Tabla 5.- Generación total de residuos sólidos domiciliarios.

LOCALIDAD Población

1996 Generación Percápita Domiciliaria

Kg/Hab.-día Generación Ton/día

Huixtla 29,392 0.4194 12.33 Mapastepec 16,090 0.3718 5.99 Arriaga 23,721 0.3644 8.64 Tonalá 34,472 0.4760 16.41 Pijijiapan 15,512 0.3664 5.69

Generación no domiciliaria de residuos sólidos. Para estimar la generación no domiciliaria se consideraron índices de generación de poblaciones similares para comercios e instituciones, mercados y calles y jardines (Tabla 6).

Tabla 6.- Generación total de residuos sólidos no domiciliarios.

FUENTE Índice Kg/hab.

LOCALIDAD (Generación Ton/día)

Huixtla Mapastepec Arriaga Tonalá Pijijiapan Comercios 0.1 2.94 1.61 2.37 3.45 1.55 Instituciones 0.05 1.47 0.80 1.19 1.72 0.78 Calles y Jardines 0.05 1.47 0.80 1.19 1.72 0.78 Mercados 0.1 2.94 1.61 2.37 3.45 1.55

TOTAL 8.82 4.82 7.12 10.34 4.65 Finalmente se obtuvo la generación total de “basura” para cada localidad (Tabla 7).

Tabla 7.- Generación de total residuos sólidos municipales.

LOCALIDAD Generación de residuos sólidos (Ton/día) Domiciliara No Domiciliaria TOTAL

Huixtla 12.33 8.82 21.15 Mapastepec 5.99 4.82 10.81 Arriaga 8.64 7.12 15.12 Tonalá 16.41 10.34 26.75 Pijijiapan 5.69 4.65 10.34

Proyección de la generación de los residuos sólidos municipales para los próximos 10 años. La estimación de la generación para los próximos 10 años, presentada en la Tabla 8, se hizo con base a las proyecciones de población considerando la Tasa Media Anual de Crecimiento obtenida del Censo de Población y Vivienda 1990 y un incremento anual en la generación percápita de residuos sólidos del 1%.

Tabla 8.- Generación de los residuos sólidos municipales para los próximos 10 años.

LOCALIDAD AÑO POBLACIÓN

Generación percápita Kg/hab.-día

Generación Ton/día

Generación Ton/año

1997 30,199 0.7267 21.95 8,010.12 Huixtla 2000 32,757 0.7487 24.53 8,951.97

2005 37,512 0.7869 29.52 10,774.17 1997 16,766 0.6785 11.38 4,152.16

Mapastepec 2000 18,967 0.6991 13.26 4,839.68 2005 23,297 0.7347 17.12 6,247.70 1997 24,061 0.6785 16.33 5,959.02

Arriaga 2000 25,113 0.6991 17.56 6,407.85 2005 26,968 0.7347 19.81 7,232.29 1997 35,957 0.7838 28.18 10,286.37

Tonalá 2000 40,810 0.8075 32.95 12,028.30 2005 50,396 0.8487 42.77 15,611.36 1997 16,165 0.6733 10.88 3,972.32

Pijijiapan 2000 18,293 0.6937 12.69 4,631.66 2005 22,482 0.7291 16.39 5,982.60

Estas proyecciones son importantes para seleccionar las dimensiones adecuadas del sitio de disposición final, así como para estimar la vida útil de un relleno sanitario.

CONCLUSIONES

La generación percápita de los residuos sólidos, es un parámetro muy importante para la toma de decisiones en lo que se refiere a proyección y diseño de los sistemas de manejo y disposición final de los desechos sólidos, es por ello que se le dio un gran énfasis a este parámetro desde la selección de la muestra hasta su análisis estadístico. El conocimiento de la generación percápita de los residuos sólidos domésticos para los tres niveles, permitió calcular la cantidad de basura generada en estos estratos y sirvió como base para estimar la generación de basura del total de las viviendas de cada ciudad. Los resultados en la composición de los residuos sólidos de cada localidad, proporcionan las bases necesarias para poder estimar la factibilidad de cualquier tipo de tratamiento de dichos residuos, tales como: • La incineración. Poder calorífico de los materiales que se aprovechará en algún proceso, • Planta productora de composta. Materia orgánica disponible para emplearse como fertilizante, • Reciclaje de los subproductos inorgánicos. Materiales que pueden ser reutilizados para otros fines, y • Relleno Sanitario. Con base en los resultados obtenidos en los “Estudios de Caracterización y Generación de los Residuos Sólidos Municipales” se concluye que el procedimiento de muestreo y el análisis estadístico aplicado según Normas

Mexicanas para estimar la generación percápita domiciliaria, el peso volumétrico “in situ” y la caracterización de los residuos sólidos domiciliarios de cada uno de los estratos fue confiable en más de un 90%, ya que el número de elementos de la muestra fue el adecuado, las muestras resultaron representativas y los valores sospechosos rechazados fueron mínimos. Al realizar el análisis de varianza para estimar el promedio de generación de residuos sólidos domiciliarios de cada localidad resultó improcedente tomar la media aritmética de generación de los estratos, por lo que se optó por la media ponderada de acuerdo al porcentaje de la población que pertenece a cada estrato. En la estimación de la generación total de residuos sólidos municipales, influyeron ciertos factores que se tomaron en cuenta, como son: la población, la tasa media anual de crecimiento, los índices de generación de comercios, instituciones, hospitales y parques tomados de la bibliografía y los datos proporcionados por los H. Ayuntamientos; ya que son antecedentes de cálculo importantes que sirvieron como base para estimar la generación total promedio de residuos sólidos municipales de cada una de las cinco localidades de la Costa del Estado de Chiapas.

REFERENCIAS TCHOBANOGLOUS, GEORGE (1994). Gestión Integral de Residuos Sólidos. Volumen I y II. 1a. Edición en español. Editorial McGraw Hill; Madrid, España. COINTREAU, SANDRA J. (1982). Environmental Management of Urban Solid Wastes in Developing Countries; Washington, D.C., U.S.A. DEFFIS, ARMANDO C. (1989). La basura es la solución. Segunda reimpresión. Editorial Concepto; México, D.F. PROFEPA Delegación Chiapas (1994). Manual de disposición final de residuos sólidos municipales; Tuxtla Gutiérrez, Chiapas. PROFEPA Delegación Chiapas (1994). Manual de manejo y recolección de residuos sólidos municipales; Tuxtla Gutiérrez, Chiapas. SEDUE (1984). Curso sobre manejo y disposición final de residuos sólidos municipales; Dirección General de Prevención y Control de la Contaminación Ambiental; México, D.F. SECRETARIA DE HACIENDA (1994). Agenda Estadística Chiapas; Tuxtla Gutiérrez, Chiapas. GOBIERNO DEL ESTADO DE CHIAPAS (1991). Ley del Equilibrio Ecológico y Protección al Ambiente del Estado de Chiapas. Periódico Oficial; Tuxtla Gutiérrez, Chiapas. PROGRAMA DE NACIONES UNIDAS PARA EL MEDIO AMBIENTE (1994). Legislación Ambiental Mexicana. Legislación General; 1a. Edición; México, D.F. DIARIO OFICIAL DE LA FEDERACIÓN (1985). Norma Mexicana NMX-AA-61-1985, Protección al Ambiente-Contaminación del Suelo-Residuos Sólidos Municipales-Determinación de la Generación. DIARIO OFICIAL DE LA FEDERACIÓN (1985). Norma Mexicana NMX-AA-15-1985, Protección al Ambiente-Contaminación del Suelo-Residuos Sólidos Municipales- Método de Cuarteo. DIARIO OFICIAL DE LA FEDERACIÓN (1985). Norma Mexicana NMX-AA-19-1985, Protección al Ambiente-Contaminación del Suelo-Residuos Sólidos Municipales-Peso Volumétrico "In Situ".

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