Diseño conceptual y análisis de opciones de tratamiento para la gestión de residuos sólidos urbanos en el eje metropolitano Kanata, Cochabamba

Abstract

Resumen: El eje metropolitano Kanata, conformado por siete municipios en Cochabamba (Bolivia), enfrenta graves problemas en la gestión de residuos sólidos, como la disposición inadecuada en botaderos, baja cobertura de recolección (72%) y contaminación ambiental. Con una generación de 1.128 t día-1 de residuos (52% orgánicos, 21,4% reciclables), la región carece de sistemas integrales de gestión y coordinados entre municipios. El estudio propone un diseño conceptual para la Gestión Integral de Residuos Sólidos (GIRS) basado en: (1) separación en origen de acuerdo con la ley N° 755, (2) compostaje de materia orgánica, (3) recuperación de reciclables en instalaciones especializadas (IRM), y (4) tratamiento de no aprovechables mediante biosecado para valorización energética en cementeras. Los resultados indican que este sistema lograría un 56,3% de desvío de residuos de una disposición final, con viabilidad económica: para un periodo de operación de 20 años y una tasa de descuento del 10%, se estimó un VAN positivo para compostaje (6,41 MUSD) y para la IRM (72,7 MUSD). Para las opciones de tratamiento de la fracción no aprovechable, la mejor opción es un tratamiento por biosecado y seguido de un aprovechamiento como combustible en cementeras. Esta opción es más conveniente por su (VAN = 7,92 MUSD) frente a incineración (VAN = -170,5 MUSD) y el vertido en relleno sanitario (VAN =- 29,2 MUSD). Por otra parte, esta opción requiere de una mejor superficie de terreno, menores inversiones y presenta mejor desempeño ambiental gracias la reducción de consumo de energía fósil y la eliminación de cenizas. La propuesta conceptual implica una definición clara de responsabilidades para el generador, los municipios y la gobernación o la mancomunidad Kanata. También se orienta a fortalecer los flujos y actividades de recuperación y reciclado de materiales que ya existe en esta región y permiten que unas 1.200 personas generen ingresos. La implementación requiere cooperación intermunicipal, inversión en infraestructura y formalización de recicladores informales. La propuesta mitiga impactos ambientales, reduce costos de disposición final y genera oportunidades económicas, alineándose con el marco legal boliviano. Futuras investigaciones deberán profundizar en estrategias de adopción a largo plazo y financiamiento.

Abstract: The Kanata metropolitan area, comprised of seven municipalities in Cochabamba (Bolivia), faces serious problems in solid waste management, such as inadequate disposal in landfills, low collection coverage (72%), and environmental pollution. With a daily generation of 1,128 t day-1 of waste (52% organic, 21.4% recyclable), the region lacks comprehensive and coordinated management systems across municipalities. The study proposes a conceptual design for Integrated Solid Waste Management (ISWM) based on: (1) source separation in accordance with Law No. 755, (2) composting of organic matter, (3) recovery of recyclables in specialized facilities (IRM), and (4) treatment of non-recyclable waste through bio-drying for energy recovery in cement plants. The results indicate that this system would achieve a 56.3% waste diversion from final disposal, while remaining economically viable: for a 20-year operating period and a 10% discount rate, a positive NPV was estimated for composting (USD 6.41 million) and for MRI (USD 72.7 million). Regarding the treatment options for the unrecyclable fraction, the best option is biodrying followed by recycling as fuel in cement plants. This option is more advantageous due to its NPV (USD 7.92 million) compared to incineration (USD - 170.5 million) and landfill disposal (USD - 29.2 million). Furthermore, this option requires a larger land area, lower investment, and offers better environmental performance thanks to the reduction in fossil fuel consumption and ash removal. The conceptual proposal entails a clear definition of responsibilities for the generator, the municipalities, and the Kanata Governor's Office or Commonwealth. It also aims to strengthen existing material recovery and recycling flows and activities in this region, enabling approximately 1,200 people to generate income. The implementation requires inter-municipal cooperation, investment in infrastructure, and the formalization of informal recyclers. The proposal mitigates environmental impacts, reduces disposal costs, and generates economic opportunities, aligning with the Bolivian legal framework. Future research should delve into long-term adoption and financing strategies.