Taller contaminacion agua _Ejercicio Costos

Curso Internacional “Medio ambiente, recursos naturales y energía. Políticas y
gestión pública”
Santiago de Chile, 18 al 29 de mayo 2009
Taller de aplicación grupal
Propuestas de política pública para la gestión sostenible de los recursos naturales y
ambientales: el caso de la contaminación del agua
Ejercicio complementario (Guía)
Instrumentos de política de reducción de la contaminación industrial
Estimación de costos con regulación directa de cantidades (carga máxima
permisible) y costos con incentivos económicos (tasas por contaminación)
Guillermo Rudas-Lleras
g.rudas@etb.net.co
1. Presentación.
En el contexto del Taller de aplicación grupal relacionado con la regulación de la
contaminación del agua, se busca discutir distintas opciones de política para mejorar la
calidad de los cuerpos receptores de vertimientos contaminantes. Un actor que incide
notablemente en la pérdida de calidad de estos cuerpos de agua es el sector productivo, al
hacer vertimientos de aguas servidas.
Para suministrar elementos de juicio para sustentar las decisiones de política que se
recomienden en el desarrollo del Taller, se formula aquí un ejercicio orientado a construir
indicadores que ilustren las implicaciones o resultados esperados de aplicar dos tipos de
instrumentos de regulación de vertimientos a la red de alcantarillado (y que finalmente se
vierten a los cuerpos de agua): por una parte, la regulación directa de cargas contaminantes
generadas y vertidas por la industria (carga máxima permisible); y por otra la generación de
incentivos económicos para que la misma industria reduzca voluntariamente estas cargas en
la fuente, antes de verterlas (cobrando tasas por contaminación). En términos específicos,
se busca ilustrar la forma de hacer análisis de costos, para el regulado, de dos estrategias de
1
control de vertimientos; y construir indicadores que permitan sustentar las ventajas y
limitaciones de cada uno de estos tipos de instrumentos, con base en información empírica
real.
La información presentada para realizar este ejercicio es tomada de una fuente real: un
programa de monitoreo que aplica la autoridad ambiental del Distrito Capital de Bogotá a
los vertimientos que hacen las empresas a la red de alcantarillado. Sin embargo, se han
hecho algunas simplificaciones y ajustes para efectos de este ejercicio. Igualmente las
funciones de costos aquí propuestas para hacer el análisis del caso, son tomadas de una
investigación real (Dasgupta et al, 1996); pero han sido igualmente ajustadas y
simplificadas para efectos de facilitar el desarrollo del ejercicio. De todas formas, los
resultados que se obtienen del ejercicio pueden asumirse como una aproximación válida a
un caso real.
Para efectos operativos, con base en lecturas previas y en los contenidos de los otros
componentes del curso, este ejercicio práctico se ha organizado para ser llevado a cabo en
las siguientes etapas:
i.
Revisión de esta Guía del ejercicio, ubicación de los contenidos, los objetivos
generales y específicos (preguntas a resolver), la información básica a analizar, la
presentación del método de análisis y la relación con los objeticos y contenidos
del taller de Propuestas de política pública para la gestión sostenible de los
recursos naturales y ambientales: el caso de la contaminación del agua.
ii. Procesamiento de la información disponible para la realizar el ejercicio de
estimación de indicadores asociados a los instrumentos de política propuestos
para el control de la contaminación del agua por vertimientos del sector
productivo.
iii. Preparación de los resultados del ejercicio de simulación, interpretación de los
mismos y aplicación de las conclusiones a la discusión planteada en el taller.
Importante:
El resultado final debe ser incorporado dentro de las discusiones propuestas
por el Taller. Para tal efecto, se recomienda que los resultados de este
ejercicio se presente como un documento equivalente a un informe de
investigación, (preferiblemente con los requerimientos establecidos para
publicación como artículo de revista o como informe técnico). En esa
dirección, las preguntas formuladas en esta Guía son solo una orientación
para realizar el ejercicio.
2. Identificación del problema.
Una ciudad cuenta con un sistema de alcantarillado que recibe las aguas servidas tanto de
los sectores residenciales como de las industrias, del comercio y de los demás sectores
institucionales. Este sistema de alcantarillado no dispone de un sistema que permita tratar
adecuadamente estas aguas y por tanto tiene que verterlas al río sin un tratamiento
2
significativo. Esta situación está generando problemas de salubridad en la población, y de
pérdida de productividad en las actividades económicas en la cuenca baja del río al cual se
están vertiendo las aguas servidas.
Para enfrentar esta situación, la autoridad ambiental de la ciudad está interesada en
implementar una política de disminución de la contaminación. Esta política busca combinar
dos componentes fundamentales: en primer lugar, diseñar una estrategia para dotar a la
ciudad de un sistema de tratamiento de las aguas servidas que son captadas por la red de
alcantarillado. Y en segundo lugar, impulsar la disminución de la contaminación generada
por el sector productivo de bienes y servicios en el punto de origen (es decir, en la empresa
misma), para disminuir los requerimientos de la futura planta de tratamiento.
Para el diseño de la segunda estrategia (disminución de la contaminación vertida a la red de
alcantarillado por parte del sector productivo), la autoridad ha logrado identificar dos
instrumentos de política disponibles: i) aplicar una norma de cargas máximas permisibles
que establece una remoción que se debe hacer de la carga contaminante en la fuente, antes
de verter las aguas servidas a la red de alcantarillado; y ii) implementar una tasa por
contaminación, cobrando a las empresas del sector productivo una tarifa por cada unidad de
sustancia contaminante vertida a la red de alcantarillado (estimulando así a las empresas a
reducir la contaminación para disminuir sus costos de operación).
En este contexto, la autoridad ambiental quiere aplicar instrumentos de regulación que
permitan alcanzar unas metas de reducción de contaminación industrial, previamente
establecidas por dicha política ambiental. Pero es consciente de que el cumplimiento de
estas metas implica que el sector productivo asuma costos para lograr la reducción de la
contaminación, lo cuál puede generar problemas de desestímulo de la actividad productiva
y resultados indeseables en términos del desarrollo económico. En el marco de una política
general de desarrollo sostenible, la autoridad está interesada en evaluar cuál de los dos
instrumentos identificados para reducir la contaminación industrial, genera los menores
costos agregados para el sector productivo (condición importante para propender por el
desarrollo sostenible).
Para analizar la situación actual de la contaminación industrial y evaluar comparativamente
los resultados potenciales y los costos de cada uno de los dos instrumentos identificados, se
dispone de información sobre el comportamiento de las empresas.
En primer lugar se dispone de datos sobre:
Š cantidad de contaminación generada por cada una de las empresas;
Š cantidad de contaminación finalmente vertida a la red de alcantarillado (que puede
ser menor a la generada, en el caso de aquellas empresas que ya cuentan con una
planta de tratamiento interna); y
Š costos totales en que está incurriendo actualmente la empresa para manejar las
sustancias contaminantes que está generando.
3
Esta información está registrada en el Anexo 1: Niveles iniciales de generación y
vertimientos de materia orgánica.1
Adicionalmente se dispone de resultados previos de un estudio sobre relaciones funcionales
de costos de remoción de cargas contaminantes mediante plantas de tratamiento
establecidas por las empresas productivas. Estas funciones permiten calcular los costos en
que incurre cada empresa para hacer el tratamiento de sus aguas residuales, como respuesta
a las distintas alternativas regulatorias que imponga la autoridad ambiental. Por otra parte,
en el caso de los incentivos económicos (tasas por contaminar) se puede estimar la carga
que finalmente vertería una empresa que quiera minimizar sus costos, a partir de
información disponible sobre la contaminación que genera la empresa (expresada en
kilogramos de carga contaminante por día) y la tarifa que le cobrarían por concepto de tasas
por contaminación ($/kg). Y finalmente se puedan calcular los de costos de reducción de la
contaminación vertida, según el sector al cual pertenezca cada empresa.
Estas funciones de estimación del volumen de vertimientos según las tasas y de estimación
de los costos de remoción, han sido identificadas por estudios previos (Dasgupta et al,
1996) con base en información disponible sobre cargas generadas, cargas vertidas y costos
del tratamiento de empresas reales que tenían plantas de tratamiento internas2.
3. Objetivos del ejercicio.
3.1. Objetivo general
Identificar, medir e interpretar indicadores relacionados con la política de control de la
contaminación que permitan analizar comparativamente los instrumento de política de
cargas máximas permisibles (CMP) y de tasas por contaminación.
3.2. Objetivos específicos
i)
Definir y calcular indicadores de diagnóstico de la situación de la
contaminación industrial generada por cada uno de los sectores productivos
y en cada una de las zonas de la ciudad
ii)
Identificar y aplicar indicadores de evaluación de impacto sobre la
contaminación, que permitan predecir los resultados físicos de aplicación de
cada uno de los dos instrumentos de política.
1
Los datos de esta tabla son reales y corresponden a empresas monitoreadas por la autoridad del Distrito
Capital de Bogotá - Colombia. Sin embargo para efectos de simplificación en este ejercicio, solo se incluyen
algunas de las empresas para las cuales hay información disponible. Además, aunque los registros originales
tienen información para una amplia gama de sustancias contaminantes, aquí solo se tiene en cuenta la
información correspondiente a la contaminación con materia orgánica (expresada en demanda bioquímica de
oxígeno, DBO)
2
Los detalles de esta información se presentan más adelante en esta Guía.
4
Identificar y aplicar indicadores de evaluación de costos que permitan
interpretar los costos incrementales en que incurrirían cada una de las
empresas, y todas en su conjunto, bajo cada uno de estos dos instrumentos
de política disponibles.
iii)
4. Metodología.
4.1. Indicadores de diagnóstico
Con base en la tabla Niveles iniciales de generación y vertimientos de materia orgánica en
el Anexo 1, construya indicadores de diagnóstico que respondan, al menos, las siguientes
preguntas:
a) ¿Cómo se distribuyen las presiones de la contaminación industrial total sobre el
río, entre las distintas zonas de la ciudad? [Ayuda: Cada zona corresponde a un
grupo de empresas. Use como indicador de presión la participación porcentual
de las cargas sobre la carga total generada por las 80 empresas de la ciudad]
b) ¿Cómo se distribuyen las presiones de la contaminación industrial generada
entre los distintos sectores productivos?
c) Suponga que hay una norma que establece el permiso para hacer vertimientos de
DBO hasta una concentración máxima de 1.000 miligramos por litro (mg/L).
ƒ
ƒ
ƒ
¿Cuántas empresas están cumpliendo esta norma?
¿Qué porcentaje de la carga total está siendo vertida cumpliendo con esta
norma?
Si la red de alcantarillado de cada zona (grupo de empresas) vierte al río de
manera independiente de las otras zonas mezclando la carga de las 10
empresas de la zona, ¿al descargar al río la contaminación de origen
industrial estaría cumpliendo con la norma? [Ayuda: Calcule la
concentración agregada de las 10 empresas de cada zona. Precaución: La
concentración total de las 10 empresas no es la suma ni el promedio da las
concentraciones de cada empresa]
d) ¿Cuáles normas de la legislación del país/caso seleccionado para el Taller
“Propuestas de política pública para la gestión sostenible de los recursos
naturales y ambientales” se refieren a estos temas?
Ayuda. Para calcular estos indicadores, tenga en cuenta que hay tres medidas
básicas:
• Caudal de agua (Q), que representa el volumen de agua contaminada que
fluye por unidad de tiempo. Se expresa en litros por segundo (L/s) o en
metros cúbicos por día (m3/día) [donde 1 m3 = 1.000 litros].
5
• Carga contaminante (CARGA), que representa el volumen de la sustancia
contaminate por unidad de tiempo. Aquí se expresa en kilogramos de DBO
por día (kg/día) [donde 1 kg = 1.000.000 miligramos; y 1 día = 60seg/min *
60 min/hora * 24 horas)
• Concentración del contaminate (CON), que representa la cantidad de
contaminación por unidad de agua del caudal. Se expresa en miligramos por
litro (mg/L)
Para hacer los cálculos de conversión, aplique la siguiente fórmula:
CON (mg / L) =
1m 3
CARGA(kg / día ) 1.000.000 mg
x
x
1 kg
1.000 L
Q(m 3 / día )
4.2. Indicadores de evaluación de impacto sobre vertimientos de contaminación.
Cada una de las empresas está generando una carga de DBO como resultado de su proceso
productivo [ver CARGA TOTAL Generada, en la tabla del Anexa 2]. La mayoría de las
empresas no somete esta contaminación a ningún tratamiento, sino que la vierte en su
totalidad a la red de alcantarillado. Y unas pocas tienen una planta de tratamiento, de tal
forma que logran ciertos niveles de remoción inicial, para hacer vertimientos menores a la
carga generada [ver CARGA Vertida (Inicial) y Remoción Inicial (%)]. De todas formas,
para manejar los vertimientos de las cargas contaminantes y hacer los vertimientos al
alcantarillado (con o sin tratamiento previo), cada una de las empresas debe someter sus
cargas de contaminación generada a un proceso que implica unos costos [ver COSTO
TOTAL Inicial ($/día)].
Para buscar reducciones en la contaminación vertida por estas empresas, la autoridad puede
usar dos instrumentos: aplicar los límites de máxima carga permisible (MCP) o cobrar tasas
por contaminación.
i) Carga máxima permisible (CMP)
Según este instrumento de regulación directa de los vertimientos contaminantes,
todo usuario que use un cuerpo de agua o una red de alcantarillado para hacer un
vertimiento, deberá cumplir con la obligación de no superar una carga máxima
permisible (CMP) que resulte de remover por lo menos un porcentaje determinado
(establecido por la norma) de la carga generada por la actividad, antes de realizar
dicho vertimiento. [Sugerencia complementaria: Analizar la consistencia de este
tipo de norma con una estrategia de producción más limpia, teniendo en cuenta que
los costos de remoción porcentual son cada vez más elevados a medida que la
concentración de la sustancia contaminante en el efluente sea menor].
Para efectos de este ejercicio suponga que este instrumento se aplica al vertimiento
que cada empresa realiza a la red de alcantarillado, exigiendo un porcentaje de
6
remoción del 60% de la carga total generada. Suponga además que la empresa paga
el servicio de alcantarillado a una tarifa de dos centavos de USD por metro cúbico
($0,02/m3) de agua vertida (caudal), independientemente del nivel de contaminación
(concentración) que lleve este caudal.
Si se aplica este instrumento cada empresa deberá incrementar su remoción hasta
que sea del 60% de la carga generada, de tal forma que solo pueda verter a la red de
alcantarillado el 40% restante de esta carga total generada.
ii) Tasas por contaminación
Según este instrumento económico de incentivo a la reducción en la fuente de la
contaminación, todo usuario de un cuerpo de agua deberá pagar una tasa por cada
unidad de carga contaminante que vierta al cuerpo de agua o a la red de
alcantarillado. Para efectos de este ejercicio, suponga que este instrumento se puede
aplicar al vertimiento de una empresa a la red de alcantarillado, cobrando una tasa
por contaminación por cada kilogramo de materia orgánica arrojado a la red (a una
tarifa expresada en USD por kilo de demanda biológica de oxígeno, DBO).
Suponga que si se aplica este instrumento, cada empresa está autorizada para hacer
cualquier cantidad de vertimientos, manteniendo, aumentando o disminuyendo los
que se señalan en el anexo 1 (es decir, no se aplica la norma de carga máxima
permisible). Pero en lugar de pagar el servicio de alcantarillado a la tarifa por metro
cúbico de agua vertida, deberá pagar ahora este servicio por un valor total igual a la
carga vertida, multiplicada por la tarifa de la tasa por la el monto establecido como
tasa por contaminación. Suponga entonces que el servicio de alcantarillado se cobra
inicialmente como una tasa por contaminación, y que esta tarifa es de un centavo de
USD por kilo ($0,01/kg) de DBO [Sugerencia adicional: Revisar las normas de
regulación de tarifas de acueducto y alcantarillado en el país/caso seleccionado
para el Taller “Propuestas de política pública para la gestión sostenible de los
recursos naturales y ambientales”].
En consecuencia, si se aplica este instrumento, la empresa puede seguir haciendo los
mismos vertimientos de DBO y pagar por todos ellos. Pero también tiene la
posibilidad de reducir los vertimientos y pagar menos por alcantarillado (tasas por
contaminación) de lo que le tocaría pagar si no reduce esta carga. Como a la
empresa le interesa es disminuir sus costos de operación (para incrementar sus
utilidades), entonces optará por la solución que implique menores costos.
Si reducir los vertimientos es más barato que pagar el equivalente a las tasas por
hacer estos vertimientos, optará por reducirlos. Es decir que la empresa hará
remociones adicionales hasta un punto en donde sea más barato hacer estas
remociones, que pagar por sus respectivos vertimientos.
7
4.3. Costo de reducción de cargas contaminantes en la fuente: marco conceptual.
Un estudio previo ha estimado los costos totales de manejo de las aguas residuales por parte
de una empresa (incluyendo el costo de tratamiento de las mismas) dado por esta función
(adaptado de Dasgupta et al, 1996):
C =e
0 ,884
Q
0 , 408
⎛E⎞
⎜ ⎟
⎝I⎠
−0 , 33
eα i
donde
C
Q
I
E
αi
= costo total de manejo de las aguas servidas por la empresa ($/día)
= caudal de agua servida contaminada (m3/día)
= carga de DBO en generada por el proceso de producción (influente de la
planta de tratamiento, en kg/día)
= carga de DBO en generada por la empresa después del tratamiento (efluente
de la planta de tratamiento, en kg/día)
= factor del sector productivo al cual pertenece la empresa, así:
α1 (alimentos y bebidas) = -1,074
α2 (textiles) = 0,481
α3 (derivados del petróleo) = 1,428
α4 (industria química) = 0,350
α5 (industria metálica) = -2,252
Nota: Nótese que si la empresa no tiene plante de tratamiento (donde E = I y la
relación E/I = 1), el costo de manejo de las aguas residuales es positivo.
Además, como la relación E/I está entre cero (remoción total) y uno (sin
remoción), a medida que se intensifica la efectividad del tratamiento, el
costo total se incrementa.
Dada esta función de costos totales de manejo de las aguas servidas, el costo marginal de
reducir una unidad de carga contaminante está dado por
∂C
∂E
= − 0,33 e 0,884Q 0, 408 I 0,33eαi E −1,33
La teoría económica muestra que si la empresa tiene que pagar una tasa (T) por cada unidad
de contaminación vertida, la opción que minimiza sus costos se alcanza cuando reduce la
carga vertida hasta un punto en el cual el costo marginal de reducir la carga contaminante
se iguale a la tasa que debe pagar (T). [Ver al respecto Pearce and Turner (1990), Azqueta
(2002), Baumol and Oates (1988) y Dasgupta et al (1996)].
Esta condición se cumple entonces cuando
0,33 e 0,884Q 0, 408 I 0,33eαi E −1,33 = T
8
Lo cual significa que la empresa podrá minimizar sus costos de manejo de las aguas
servidas, haciendo un tratamiento que le permita llegar a un vertimiento (E) de carga
contaminante dado por
E = 0,33 e
( 0 ,884 / 1, 33)
Q
( 0 , 408 / 1, 33) ( 0 , 33 / 1, 33) (α i / 1, 33)
I
e
⎛1⎞
⎜ ⎟
⎝T ⎠
(1 / 1, 33)
4.4. Estimación de costos de cada instrumento: un caso empírico
Con base en esta estimación, se puede calcular hasta dónde cada empresa hará un esfuerzo
de remoción de vertimientos en la fuente, cuando se cobran las tasas. El volumen de
vertimientos que minimiza el costo total de manejo de la contaminación, es decir la carga
vertida en el punto donde el costo unitario de remover la última unidad (costo marginal de
remover) sea igual al costo unitario de hacer el vertimiento (costo marginal de hacer el
vertimiento, o sea la tarifa de la tasa), para cada empresa queda dado entonces por
Función de vertimientos con tasa para minimizar costos
Tipo de Empresa
Función de vertimientos según tipo de empresa
0,307
Alimentos y Bebidas
DBO (v,t) = 0,286 * Q
Textiles
DBO (v,t) = 0,921 * Q
Estaciones de Servicio
DBO (v,t) = 1,877 * Q
0,307
DBO (v,t) = 0,035 * Q
Industria Metálica
DBO (v,t) = 0,118 * Q
0,752
* (1 /Tasa)
0,248
* DBO (T)
0,307
0,752
* (1 /Tasa)
0,248
* DBO (T)
0,307
0,752
* (1 /Tasa)
0,248
* DBO (T)
0,307
Industria Química
0,248
* DBO (T)
0,752
* (1 /Tasa)
0,248
* DBO (T)
0,752
* (1 /Tasa)
donde:
DBO (v,t) = carga vertida cuando paga tasas (kg/día)
3
Q = caudal del flujo de agua contaminada (m /día)
DBO (T) = carga total generada (kg/día)
Tasa = Tarifa de la tasa por contaminación, en USD ($/kg)
Con base en los datos de la tabla Niveles iniciales de generación y vertimientos de materia
orgánica y la información adicional aquí presentada, construya indicadores de evaluación
de impacto de cada instrumento que respondan a las siguientes preguntas (ver tablas de guía
en el Anexo 2):
a) ¿Cuál es el volumen de vertimiento final de cada empresa (y del total de las
empresas de cada grupo) si se aplica el instrumento de máxima carga máxima
permisible (CMP) obligándolas a remover, antes de hacer el vertimiento, el 60%
de la carga total de DBO generada? [Suponga que todas las empresas cumplen
9
con esta norma. Registre este valor en la columna CARGA Vertida con CMP e
indique el porcentaje de reducción]
b) ¿Cuál es el carga vertida final y el porcentaje de remoción sobre la carga
generada de cada empresa (y del total de las empresas de cada grupo), si se
aplica el instrumento de pagar una tarifa de uno y medio centavos de dólar por
kilogramo de DBO vertido ($0,015/kg)? [Suponga que cada empresa hace un
vertimiento hasta donde sus costos sean mínimos, según la Función de
vertimientos para cada tipo de empresa expresada arriba. Registre este valor en
la columna CARGA Vertida con Tasas y calcule el porcentaje de remoción para
cada empresa y para el total del grupo. Nota: Algunas empresas tendrá que
reducir (remover) sus vertimientos para alcanzar este punto de minimización de
costos; sin embargo, es posible que otras solo alcancen el mínimo costo sólo si
incrementan sus vertimientos, incluso a un nivel más elevado que la carga
originalmente generada; en estos casos, para este ejercicio asuma que
efectivamente incrementan de esta forma sus vertimientos]
c) Si después de pagar la tasa, el volumen final de vertimiento total de las empresas
del grupo no logra la meta de remover el 60% de la carga generada antes de
hacer el vertimiento, la autoridad sube la tarifa de la tasa ¿Cuál es la tarifa hasta
la cual la autoridad debe subir la tasa para que el vertimiento total de todas las
empresas (las 80 empresas) alcance la meta de remover en la fuente el 60% de la
carga total generada por ellas? [Sugerencia: Defina en Excel la función de
CARGA Vertida con Tasas de cada empresa, vinculando la variable Tasa en esa
función con una sola celda donde coloque la Tarifa de la tasa. Esto le permite
variar la tarifa de la tasa, por ensayo y error, hasta alcanzar una remoción del
60% de la carga total generada].
4.5. Indicadores de evaluación de costos de cada uno de los instrumentos.
Tal como se expresó arriba, cada empresa tiene que incurrir en unos costos para manejar
sus aguas residuales, aún antes de aplicar cualquiera de los instrumentos de política [ver
COSTO TOTAL (Inicial) en la Tabla]. Si la empresa aumenta sus esfuerzos de remoción
(disminuyendo los vertimientos de DBO), estos costos se incrementan hasta llegar al costo
total después de aplicar las normas. Para calcular cuáles serán los costos totales de cada
empresa, antes de la regulación o después de aplicar una norma de CMP o de tasas, se
conocen las siguientes funciones (tomadas del punto 4.3 de esta guía):
10
Función de costos totales, según volumen de vertimientos
Tipo de Empresa
Función de costos totales según tipo de empresa
0,408
Alimentos y bebidas
CT =
0,286 * Q
Textiles
CT =
0,921 * Q
Estaciones de gasolina
CT =
1,877 * Q
Industria química
CT =
0,835 * Q
Industria metálica
donde:
CT =
0,118 * Q
0,408
0,408
0,408
0,408
-0.33
* [DBO(v) / DBO(T)]
-0.33
* [DBO(v) / DBO(T)]
-0.33
* [DBO(v) / DBO(T)]
-0.33
* [DBO(v) / DBO(T)]
-0.33
* [DBO(v) / DBO(T)]
CT = costo total de manejo de aguas residuales, en USD ($/día)
Q = caudal del flujo de agua contaminada (m3/día)
DBO(v) = carga final vertida (kg/día)
DBO(T) = carga total generada (kg/día)
Ante cualquiera de los dos instrumentos que se aplique (la CMP o las tasas), cada empresa
ajustará sus volúmenes de vertimiento de DBO. Al ajustarlos, los costos totales de manejo
de los vertimientos se modificarán. Si estos nuevos costos [COSTO TOTAL (final) ($/día)]
son mayores que los costos en que incurría antes de aplicar la norma [COSTO TOTAL
(inicial) ($/día)], la diferencia entre estos dos costos serán entonces el costo total de
remoción [COSTO DE REMOCIÓN ($/día)] de la nueva carga removida, tanto si esta
reducción de vertimientos de DBO fue producto de la aplicación de la CMP o de las tasas.
[Nota: Si la carga vertida después de aplicar la norma es mayor que la carga inicial vertida
o generada, este costo de remoción será negativo; esto significa que habrá una disminución
de costos al aplicar la norma]
En relación con el costo del servicio de alcantarillado, tenga en cuenta que si se aplicó el
sistema de CMP el costo del servicio sigue siendo de $0,02/m3; y que además el caudal no
se modifica, porque solo se remueve la carga de DBO y no el agua que la transporta. En
contraste, y de acuerdo con los supuestos de este ejercicio, cuando se aplica el instrumento
de las tasas se dejaría de cobrar el servicio de alcantarillado según el caudal de agua
vertida; este servicio se empezaría a cobrar en proporción a la cantidad de carga
contaminante vertida (es decir, el equivalente al Valor Pagado por TASAS)3.
3
En el caso de Colombia, esta es una de las razones por las cuales la norma (Decreto 901 de 1997) establece
que las empresas de alcantarillado pagan las tasas retributivas a la autoridad ambiental, mientras que quienes
usan la red de alcantarillado no pagan estas tasas. Esto en razón a que las normas de regulación de tarifas de
servicios públicos establecen que todos los costos de operación de las empresas de alcantarillado
(debidamente justificados) deben ser cobrados a los usuarios en la tarifa del servicio de alcantarillado. Como
las tasas retributivas que deben pagar por sus vertimientos finales son parte de estos costos, entonces deberían
cobrarlos a los usuarios de la red de alcantarillado (en este caso las industrias). Y la mejor forma de hacerlo,
para que las tasas sirvan de instrumento para incentivar la reducción de la contaminación industrial, es que se
cobre a las industrias el servicio de alcantarillado en función de la carga contaminante vertida, y no solo en
función del volumen de agua vertido a la red.
11
Con base en los datos de la tabla Niveles iniciales de generación y vertimientos de materia
orgánica y la información adicional aquí presentada, construya indicadores de evaluación
de costos de cada instrumento que respondan a las siguientes preguntas (ver tablas de guía
en el Anexo 2):
a) ¿Cuál es el costo total final de manejo de los vertimientos en que incurre cada
empresa (y el costo total para todas las empresas del grupo) si aplica el
instrumento de máxima carga máxima permisible (CMP), obligándolas a
remover el 60% de la carga total generada antes de hacer el vertimiento?
[Suponga que todas las empresas cumplen con esta norma y que siguen
arrojando el mismo caudal de agua servida que antes de aplicarse la norma.
Registre este valor en la columna COSTO TOTAL (Final) CON CMP]
b) ¿Cuál es el costo incremental de la reducción adicional de vertimientos que hace
cada una de las empresas (y el costo total incremental de todas las empresas)
cuando se aplica el instrumento de CMP? [Se calcula como el Costo Total
(Final) con CMP menos el Costo Total (Inicial). Registre este valor en la
columna COSTO REMOCIÓN CON CMP]
c) ¿Cuál es el costo total final de manejo de los vertimientos en que incurre cada
empresa (y el costo total para todas las empresas del grupo) si les aplica el
instrumento de Tasas, obligándolas a pagar $0,015 por kilo vertido de DBO?
[Suponga que todas las empresas cumplen con esta norma de pago; y que
además realizan vertimientos hasta un punto en que sus costos de manejo de
vertimientos (costos de reducción más costo de pagar las tasas) sean mínimos.
Registre este valor en la columna COSTO TOTAL (Final) CON TASAS]
d) ¿Cuál es el costo incremental de la reducción adicional de vertimientos que hace
cada una de las empresas (y el costo total incremental de todas las empresas)
cuando se aplica el instrumento de Tasas? [Se calcula como el Costo Total
(Final) con Tasas menos el Costo Total (Inicial). Registre este valor en la
columna COSTO REMOCIÓN CON CMP]
e) ¿Cuál es el porcentaje de remoción total de todas las empresas al cobrar esta
tarifa inicial por tasas? Si con esta tarifa el porcentaje de remoción total es
menor al 60% de la carga generada por el total de las empresas, por ensayo y
error calcule la tasa ajustada que permite llegar al 60% de remoción. Repita
entonces los pasos c) y d) para esta nueva tarifa ajustada.
5. Interpretación de resultados.
Con base en los indicadores calculados, analice al menos los siguientes aspectos.
a) ¿El porcentaje de remoción total en cada grupo de empresas (zona) es mayor
con el instrumento de CMP o con el de Tasas a la tarifa final de la tasa fijada por
la autoridad después del ajuste? ¿Con las tasas a esta nueva tarifa se cumple la
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meta de remover un 60% del DBO de la zona (grupo) antes de hacer los
vertimientos?
b) ¿Los costos totales de remoción de carga contaminante en la fuente, para el total
de las 80 empresas, son mayores con CMP o con tasas?
c) ¿Los costos totales en que incurren las empresas (es decir, el costo de remoción
más el costo del servicio de alcantarillado) son mayores con CMP o con tasas?
d) Con base en estos resultados ¿cuáles empresas cree que preferirían que les
aplicaran la CMP y cuáles las tasas? [Asuma que cada firma prefiere que le
aplique el instrumento que le implique menores costos]
e) ¿Qué recomendaciones de política o de regulación ambiental se podrían
formular con base en el análisis de estos indicadores?
f) ¿Qué indicadores adicionales sugeriría para avanzar en el análisis de estos o de
otros instrumentos de política de regulación de vertimientos contaminantes en la
fuente?
Bibliografía citada.
Azqueta, Diego. 2002. Introducción a la Economía Ambiental. Madrid: McGaw Hill, 1ª edición.
Capítulo 9. Política ambiental (pp. 237-268) [2ª edición, 2007: pp.285-328]
Baumol, W. & W. Oates. 1988. The Theory of Environmental Policy. Cambridge: Cambridge
University Press. 11. Efficiency without optimality: the charges and standards approach (pp. 155158)
Dasgupta, S., M. Huq, D. Wheeler and C. Zhang. 1996. ‘Water pollution abatement by Chinese
industry: cost estimates and policy implications’, World Bank, Environment, Infrastructure
and Agriculture Division of Policy Research Department, Policy Research Working Paper
#1630, May.
Pearce, David and Kerry Turner. 1990. Economics of Natural Resources and the Environment.
London: Harvester Wheatsheaf, 1990. 6. Taxation and optimal pollution (pp. 84-101)
Rudas, G. 2002. ‘Tasas para regulación ambiental: la contaminación industrial en Bogotá’. En:
Rudas, G. (Editor) Instrumentos económicos y financieros para la política ambiental.
Universidad Javeriana, Departamento de Economía, Documentos de Economía, no. 3.
13
Nota: Esta tabla se encuentra también en el archivo en Excel adjunto
# de
Orden
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
Grupo
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
Tipo de Empresa
Alimentos y Bebidas
Alimentos y Bebidas
Alimentos y Bebidas
Alimentos y Bebidas
Alimentos y Bebidas
Alimentos y Bebidas
Alimentos y Bebidas
Industria Química
Industria Metálica
Industria Metálica
Alimentos y Bebidas
Alimentos y Bebidas
Industria Química
Industria Metálica
Industria Metálica
Industria Metálica
Estaciones de gasolina
Estaciones de gasolina
Estaciones de gasolina
Estaciones de gasolina
Alimentos y Bebidas
Alimentos y Bebidas
Alimentos y Bebidas
Alimentos y Bebidas
Alimentos y Bebidas
Textiles
Textiles
Industria Química
Industria Metálica
Estaciones de gasolina
Alimentos y Bebidas
Alimentos y Bebidas
Alimentos y Bebidas
Alimentos y Bebidas
Alimentos y Bebidas
Textiles
Industria Química
Industria Química
Industria Metálica
Industria Metálica
Anexo 1. Niveles iniciales de generación y vertimientos de materia orgánica (DBO)
ConcenConcentración
tración
Caudal
Generada
Vertida
(Q)
BBO
BBO
# de
(L/s)
(mg/L)
(mg/L)
Orden Grupo
Tipo de Empresa
41
5
Alimentos y Bebidas
0,193
1.108 1.108
42
5
Alimentos y Bebidas
0,201
5.082 2.863
43
5
Alimentos y Bebidas
0,063
863 863
44
5
Alimentos y Bebidas
0,164
2.152 2.152
45
5
Alimentos y Bebidas
0,160
1.537 1.537
46
5
Textiles
0,034
1.283 1.283
47
5
Textiles
0,080
2.951 2.951
48
5
Estaciones de gasolina
0,312
6.435 5.575
49
5
Estaciones de gasolina
0,004
68 68
50
5
Estaciones de gasolina
0,012
97 97
51
6
Alimentos y Bebidas
0,080
856 805
52
6
Alimentos y Bebidas
0,311
950 950
53
6
Alimentos y Bebidas
0,968
10.007 8.406
54
6
Textiles
0,209
321 321
55
6
Textiles
0,032
969 460
56
6
Industria Química
0,006
5.627 5.627
57
6
Industria Química
0,003
2.362 2.362
58
6
Industria Química
0,043
7.021 7.021
59
6
Estaciones de gasolina
0,028
5.865 5.865
60
6
Estaciones de gasolina
0,024
5.609 5.609
61
7
Alimentos y Bebidas
0,120
3.993 2.860
62
7
Alimentos y Bebidas
0,090
2.269 2.269
63
7
Alimentos y Bebidas
0,337
1.313 1.313
64
7
Alimentos y Bebidas
0,043
4.077 4.077
65
7
Alimentos y Bebidas
0,050
677 677
66
7
Industria Metálica
0,069
3.045 3.045
67
7
Industria Metálica
0,071
3.267 3.267
68
7
Estaciones de gasolina
0,197
4.139 4.139
69
7
Estaciones de gasolina
0,145
267 267
70
7
Textiles
0,003
2.379 2.379
71
8
Alimentos y Bebidas
0,511
1.886 1.886
72
8
Alimentos y Bebidas
0,728
1.245 1.212
73
8
Industria Química
0,020
453 453
74
8
Industria Química
0,025
13.235 5.294
75
8
Estaciones de gasolina
0,628
2.921 2.888
76
8
Estaciones de gasolina
0,214
4.764 4.764
77
8
Estaciones de gasolina
0,009
43.891 43.891
78
8
Estaciones de gasolina
0,052
3.143 3.143
79
8
Textiles
0,005
76 76
80
8
Textiles
0,135
305 305
Caudal
(Q)
(L/s)
Concentración
Generada
BBO
(mg/L)
Concentración
Vertida
BBO
(mg/L)
1,031
0,006
0,078
0,026
0,060
0,309
1,042
0,053
0,012
0,004
0,794
0,002
0,133
0,311
0,161
0,041
0,105
0,004
0,008
0,005
0,145
0,251
0,383
0,910
0,471
0,005
0,109
0,004
0,004
0,268
0,773
0,008
0,079
0,005
0,009
0,005
0,006
0,006
0,232
1,303
1.915
226
1.984
493
900
5.543
15.907
7.655
3.929
2.400
1.971
4.686
7.500
5.680
4.785
2.623
3.793
11.330
3.416
7.175
831
6.353
1.415
1.556
2.191
4.220
200
2.953
2.974
5.955
1.436
283
2.845
14.163
2.947
3.000
2.562
8.969
4.157
19.884
1.915
226
1.476
493
900
5.543
10.524
7.655
3.929
2.400
1.971
4.686
3.000
5.680
4.785
2.221
3.279
11.330
3.416
3.395
831
3.579
1.415
1.515
2.166
4.220
200
2.953
2.974
5.955
1.436
283
2.459
14.163
2.947
3.000
2.562
4.244
4.157
13.155
14
Anexo 2. Modelo de Tablas de Trabajo (ver formato en archivo Excel adjunto)
# de
Orden
Grupo
INDICADORES DE CONTROL DE CONTAMINACIÓN DEL AGUA
ConcenCARGA
CARGA
Concentración
Vertida RemoTOTAL
tración
CAUDAL
Geneción
Vertida
TOTAL Generada (Inicial)
rada
Caudal
DBO(v)(i) Inicial
DBO(T)
BBO
(Q)
BBO
(Q)
(L/s)
(mg/L)
(mg/L)
(m3/día)
(kg/día)
(kg/día)
(%)
Tipo de Empresa
COSTO
TOTAL
(Inicial)
($/día)
Total Grupo
%
REMOCIÓN
(CMP)
60%
Carga Máxima
Permisible
# de
Orden
Grupo
CARGA
Vertida
con CMP
DBO(v)(e)
(kg/día)
Remoción con
CMP
(%)
Tarifa
de Tasas
($/kg)
0,010
TASAS
CARGA
Vertida
con Tasa
DBO(v)(t)
(kg/día)
Remoción con
Tasas
(%)
Tarifa
Alcantarillado
($/m3)
Tarifa
de Tasas
($/kg)
0,20
COSTO CON CMP
Costo
Costo
Total
incremental de
(Final)
remoción
Costo
con CMP
con CMP
Alcantarillado
($/día)
($/día)
($/día)
0,01
COSTO CON TASAS
COSTO
TOTAL
(Final)
con tasas
($/día)
Costo
AlcantaCosto
rillado
incremental
(Vr.
de remoción
Tasas)
con Tasas
($/día)
($/día)
Costo Total 60% Remoción
(Remoción más
Alcantarillado/Tasas)
TOTAL
CMP
($/día)
TOTAL
Tasas
($/día)
Total Grupo
15