6. RECOLECCION DE DESECHOS SÓLIDOS

La recolección de desechos sólidos en áreas urbanas es difícil y compleja debido a que la producción de desechos sólidos residenciales, comerciales e industriales es un proceso disperso que tiene lugar en cada casa, cada edificio, apartamento y cada instalación comercial e industrial, lo mismo que en las calles, parques y aún áreas libres de cada comunidad. El rápido desarrollo de suburbios en todo el país ha complicado más la tarea de recolección.

A medida que los patrones de producción se vuelven más dispersos, la cantidad total de desechos aumenta, los problemas logísticos asociados con la recolección se hacen más complejos. Aunque estos problemas siempre han existido en algún grado, ahora se han vuelto más críticos debido al costo elevado de los combustibles y la mano de obra. De la cantidad total de dinero gastado en la recolección, transporte y disposición de los desechos sólidos en 1975, se gastó aproximadamente del 60 a 80% en la recolección. Este hecho es importante debido a que un pequeño porcentaje de mejora en la recolección puede significar un ahorro apreciable en el costo total.

En vista de su importancia, la operación de recolección se discute en detalle en este capítulo. La información se presenta en cinco partes: 1) el tipo de servicios de recolección que se presta, 2) los tipos de sistemas de recolección y algún equipo que se utiliza ahora, lo mismo que las necesidades de mano de obra, 3) un análisis de los sistemas de recolección, incluyendo las relaciones componentes que se pueden usar para cuantificar las operaciones de recolección, 4) la metodología general que comprende la fijación de rutas de recolección y 5) algunas de las técnicas más avanzadas de análisis que se pueden usar para evaluar las operaciones de recolección.

6.1. SERVICIOS DE RECOLECCIÓN

El término recolección, como se anotó en el capítulo 2, incluyendo no sólo la recogida de los desechos sólidos de las diferentes fuentes, sino también el acarreo de estos desechos al lugar donde se vacía el contenido de los vehículos de recolección. El descargue del vehículo de recolección también es considerado como parte de la operación de recolección. Mientras las actividades asociadas con el acarreo y el descargue son parecidas para casi todos los sistemas de recolección, la recogida o alzada de los desechos variará con las características de las instalaciones, actividades o lugares donde se producen los desechos, Ver Tabla 4.1., y las maneras y medios usados para el almacenamiento en el origen, de los desechos acumulados entre las recolecciones.

En esta sección se describen los diferentes tipos de servicios de recolección usados ahora para fuentes residenciales y comercio- industriales. Las otras fuentes consideradas en la Tabla 4.1. no se discuten por separado debido a que los servicios de recolección para ellos son específicos para el sitio y, en la mayor parte, son variantes de los usados para fuentes residenciales y comercio- industriales.

 

 

Servicio de Recolección Residencial

El servicio de recolección residencial varía dependiendo del tipo de unidad de vivienda. Se consideran una por una las recolecciones para edificaciones separadas de poca altura y la recolección para edificios de apartamentos de media y gran altura.

Edificaciones Separadas de Poca Altura. El tipo más común de servicios residenciales utilizados en varias partes del país para edificaciones separadas de poca altura incluye: 1) acera, 2) callejuela, 3) lateral y restitución, 4) lateral y 5) acarreo desde el patio. En la Tabla 6.1. se comparan las características de estos servicios y se pueden encontrar detalles adicionales en las Referencias 1 y 2.

Donde se utiliza el servicio en la acera, el residente de la vivienda es responsable de colocar los recipientes a ser vaciados en la acera el día de la recolección y devolver los recipientes vacíos a su lugar de almacenamiento hasta la siguiente recolección. Donde las callejuelas son el esquema básico de una ciudad o un área dada, es común el uso de recipientes de almacenamiento en las callejuelas. En el servicio lateral y restitución, los recipientes se colocan en la propiedad y son devueltos después de ser vaciados por cuadrillas adicionales que trabajan junto con la cuadrilla responsable de cargar el vehículos recolección. El servicio lateral es esencialmente lo mismo que el servicio lateral y restitución, sólo que el residente es responsable de devolver los recipientes a su lugar de almacenamiento. En el servicio de acarreo desde el patio la cuadrilla de recolección es responsable de entrar a la propiedad y remover los desechos de su lugar de almacenamiento.

Los métodos de cargue de los vehículos de recolección se pueden clasificar como manuales y mecánicos. Los métodos comúnmente usados para desechos residenciales incluyen: 1) el levantamiento y acarreo directo de recipientes, 2)el traslado de recipientes sobre ruedas, 3) el uso de pequeños elevadores para transportar los recipientes al vehículo de recolección y 4) el uso de grandes recipientes, a los que se hace referencia como recipientes de "Acarreo" o recipientes de lona (a menudo llamados encerados) en los que vacían los desechos de pequeños recipientes antes de ser llevados, Ver Figura 6.1., o transportados al vehículo de recolección.

Donde se utilizan vehículos de recolección con altura de cargue baja, los desechos se transfieren directamente de los recipientes en que se almacenan o acarrean al vehículo de recolección por la cuadrilla de recolección, Ver Figura 6.2. En algunos casos donde se utilizan camiones abiertos, miembros del grupo instalados sobre el camión levantan el recipiente lleno al camión con la ayuda de los recolectores en el suelo, vacían el recipiente y los devuelven a los recolectores. En otros casos, los vehículos de recolección vienen equipados con recipientes auxiliares donde se descargan los desechos. Los recipientes auxiliares se vacían en el vehículo de recolección mediante medios mecánicos.

TABLA 6.1. COMPARACIÓN DE SERVICIOS DE RECOLECCIÓN

Consideraciones

TIPO DE SERVICIO

Acera

Callejuela

Salida y devuelta

Salida

Acarreo desde el patio

Requiere cooperación del residente:

         

Para acarrear recipientes llenos

Opcional

NO

NO

NO

Acarrear recipientes vacíos

Opcional

NO

NO

Requiere horario de servicio para la cooperación del residente

NO

NO

NO

Estéticamente pobre:

         

Problema de dispersión

Elevado

Elevado

Bajo

Elevado

Bajo

Recipientes visibles

NO

NO

NO

NO

Atractivo a los zopilotes

Máximo

NO

NO

NO

Propenso a desarreglos

NO

NO

Número promedio de personas necesarias en la cuadrilla para eficiencia

1 a 3

personas

1 a 3

personas

3 a 7

personas

1 a 5

personas

3 a 5

personas

Tiempo de cuadrilla

Poco

Poco

Grande

Intermedia

Intermedia

Tasa de lesiones de recolector debido a levantar y acarreo

Baja

Baja

Elevado

Intermedia

Elevada

Quejas por traspasar la propiedad

Pocas

Pocas

Muchas

Muchas

Muchas

Consideraciones especiales

 

Requiere callejuelas y vehículos que puedan maniobrar en ellas, menos propenso a bloquear el tráfico; tasa de depreciaciones de vehículos y recipientes elevada.

 

Requiere de carrito con ruedas para acarrear recipientes llenos o el uso de arpillería o barril de mano, trabaja mejor con calzadas

Costo debido a:

         

El tamaño de la cuadrilla y exigencias del tiempo

Bajo

Bajo

Bajo

Elevado

Medio

Adaptado de la Referencia 6. Una innovación reciente que se ha vuelto popular comprende el uso de pequeños vehículos satélites. Los desechos son vaciados en los vehículos satélites que están equipados con recipientes grandes. Cuando están llenos, estos vehículos son conducidos al camión de recolección, se vacían los recipientes en el camión por medios mecánicos, Ver Figura 6.3. En la Referencia 4 se pueden encontrar detalles adicionales.

Apartamentos de Media y Gran Altura. La mayoría de los métodos de recolección de desechos sólidos en edificios de apartamentos de media y gran altura, son esencialmente los mismos utilizados para fuentes comercio- industriales, (Vea siguiente discusión). En sectores más antiguos de algunas ciudades, todavía es una práctica común que los desechos de los pisos individuales sean recogidos por los recolectores utilizando recipientes de acarreo, Ver Figura 6.4., y/o encerados.

Servicio Comercio- Industrial

El servicio de recolección proporcionado a grandes edificios de apartamentos y actividades comerciales está centrado, normalmente, alrededor del uso de recipientes móviles grandes y recipientes estacionarios y grandes compactadores estacionarios, Ver Capítulo 5. Los compactadores son del tipo que se pueden usar para compactar directamente el material en grandes recipientes o para formar fardos que son colocados en recipientes con mucha capacidad. Debido a que la recolección de desechos sólidos industriales es tan dependiente del lugar, es difícil definir cualquier tipo representativo de servicio. En general, el servicio se ajusta a cada actividad individual y se basa en el uso de recipientes grandes y/o compactadores estacionarios.

En el servicio comercio- industrial, donde es común el uso de recipientes provistos de rodamientos o carritos, los recipientes cargados se ruedan manualmente al vehículo de recolección y se vacían mecánicamente, Ver Figura 6.5. De otra manera, debido al peso incluido, se usan métodos directos recogida. La operación completa de cargue se hace por medios mecánicos donde se usan recipientes grandes de volteo. (Ver la siguiente sección) .

Fig. 6.1. Recipiente de acarreo siendo llenado al vehículo de recolección.

Fig. 6.2. El contenido del recipiente de acarreo está siendo vaciado en el vehículo de recolección (Nótese el método empleado para levantar y descargar el recipiente equipado con ruedas).

Fig. 6.3. Sistema de recolección de vehículo satélite, a) Cargue del vehículo satélite equipado con recipiente de 2 yd3 (Nótese que en condiciones de corrientes de aire, el arrastre de desechos es un problema. b) Descargue mecánico del contenido del recipiente del vehículo satélite.

 

Fig. 6.4. Recolector subiendo escaleras para recoger desechos de apartamentos individuales. San Francisco.

Fig. 6.5. Secuencia del vaciado de recipientes usados en complejo comercial. a) El recipiente lleno se engancha al vehículo de recolección, b) el contenido del recipiente se vacía mecánicamente, c) el recipiente vacío se devuelve a su lugar de origen.

6.2. SISTEMAS DE RECOLECCIÓN, NECESIDADES DE EQUIPO Y MANO DE OBRA

Durante los últimos diez años se ha usado una variedad de sistemas y equipos de recolección de desechos sólidos. En esta sección se describen algunos de los tipos más comunes y las necesidades de mano de obra para estos sistemas.

Tipos de Sistemas de Recolección

Los sistemas de recolección se pueden clasificar desde varios puntos de vista, tales como el modo de operación, el equipo utilizado y los tipos de desechos recolectados. En este texto, los sistemas de recolección han sido clasificados, de acuerdo a su modo de operación, en dos categorías. 1) sistemas de acarreo del recipiente y 2) sistemas de recipientes estacionarios (14). Los sistemas individuales incluidos en cada categoría conducen al mismo método de análisis económico de ingeniería.

Sistemas de Acarreo del Recipiente. (HCS). Estos son sistemas de recolección en los que los recipientes usados para almacenar los desechos son acarreados al lugar de disposición, vaciados y devueltos a su lugar de origen o a algún otro lugar.

Sistemas de Recipiente Estacionario (SCS). Estos son sistemas de recolección en los que los recipientes usados para el almacenamiento de los desechos permanecen en el punto de producción, excepto para viajes cortos ocasionales, al vehículo de recolección.

Equipos y Sistemas de Acarreo del Recipiente

Los sistemas de acarreo del recipiente son apropiados para la remoción de desechos de fuentes donde la tasa de producción es alta debido a que se usan recipientes relativamente grandes, Ver Tabla 6.2. El uso de recipientes grandes elimina tiempo de manejo lo mismo que acumulaciones desagradables a la vista condiciones antihigiénicas asociadas con el uso de muchos recipientes más pequeños. Otra ventaja de los sistemas de acarreo de recipientes es su flexibilidad: hay recipientes disponibles de muchos tamaños y formas diferentes para la recolección de todos los tipos de desechos.

Debido a que los recipientes usados en este sistema generalmente deben ser llenados a mano, el uso de recipientes muy grandes, con frecuencia, conduce a una baja utilización del volumen, a menos que se provean ayudas para cargarlos tales como plataformas y rampas. En este contexto, la utilización del recipiente se puede definir como la fracción total del volumen del recipiente realmente lleno de desechos.

TABLA 6.2. DATOS TÍPICOS SOBRE CAPACIDADES DISPONIBLES DE RECIPIENTES PARA VARIOS SISTEMAS DE RECOLECCIÓN

RECOLECCIÓN

Rango típico de capacidades de recipientes – yd3

Vehículo

Tipo de recipiente

Sistema de acarreo de recipiente

   

Camión grúa

Usado con compactador estacionario

6 – 12

Plataforma de volteo

Abierto por encima, llamados también cajas de escombros.

12 – 50

 

Usados con compactador estacionario

15 – 40

 

Equipo con mecanismo propio de compactación.

20 – 40

Camión tractor

Trailers de escombros abiertos por encima.

15 – 40

 

Trailers con recipientes cerrados equipados con mecanismo de compactación.

 

20 – 40

Sistema de recipiente estacionario

   

Compactador cargado mecánicamente

Abierto por encima y cargado lateralmente.

1 – 8

Compactador cargado a mano

Recipientes de plástico, o galvanizados pequeños, bolsas desechables de papel y plástico.

 

20 – 55

Ver Tabla 5.2. para dimensiones típicas de recipientes.

NOTA: yd3 x 0.7646 = m3

Gal x 0.003785 = m3

Mientras los sistemas de acarreo del recipiente tienen la ventaja de necesitar solamente un camión y el conductor para real izar el ciclo de recolección, cada recipiente recogido requiere de un viaje completo al lugar de disposición (u otro lugar de destino). Además, el tamaño del recipiente y la utilización son de gran importancia económica. Asimismo las ventajas económicas de la compactación son obvias cuando se van a recolectar y acarrear desechos altamente compresibles en distancias largas.

Hay tres tipos diferentes de sistemas de acarreo del recipiente: 1) camión grúa, 2) recipientes en plataforma de volteo y 3) trailer de basura. En la Tabla 6.3. se muestran datos típicos sobre los vehículos de recolección usados en estos sistemas.

Sistemas de Camión Grúa. En el pasado, los camiones grúa se usaron mucho en instalaciones militares, Ver Figura 6.6. Con el advenimiento de vehículos de recolección con sistemas de autocarga, este sistema aparece aplicable, solamente en un número limitado de casos, de los cuales los más importantes son los siguientes:

1. Para la recolección de desechos por un recolector que tiene operación pequeña y recolecta únicamente de unos pocos lugares en los cuales se produce una cantidad considerable de desechos. Generalmente, para tales operaciones no se pueden justificar económicamente la compra de equipo de recolección más nuevo y eficiente.

2. Para la recolección de objetos voluminosos y desechos industriales no apropiados para la recolección con vehículos de compactación.

Sistema de Recipiente en Plataforma de Volteo. Los sistemas que utilizan vehículos con plataforma de volteo, Ver Figura 6.7., y recipientes grandes, a menudo llamados "buzones" son idealmente apropiados para la recolección de todos los tipos de desechos sólidos y desperdicios de lugares donde la tasa de producción aseguran el uso de recipientes grandes, Ver Figura 6.8. Como se anotó en la Tabla 6.2. hay disponibles varios tipos de recipientes grandes para ser usados con vehículos de recolección con plataforma de volteo. Recipientes abiertos por encima se usan, a diario, en almacenes de depósitos y sitios de construcción. Los recipientes grandes usados junto con compactadores estacionarios son comunes en complejos de apartamentos, servicios comerciales y estaciones de transferencia, Ver Capítulo 7. Debido al gran volumen que puede ser acarreado, se ha vuelto popular el uso del sistema de acarreo de recipientes sobre plataforma de volteo, especialmente entre recolectores privados que sirven usuarios comerciales.

Sistema de Trailer de Basuras. El empleo de trailers de basura es similar al de los sistemas de recipiente en plataforma de volteo. Los trailers de basura son mejores para la recolección de escombros especialmente pesados, tales como arena, madera y pedazos de metal y se usan a menudo para la recolección de desechos de demolición en lugares de construcción. Ver Figura 6.9.

 

TABLA 6.3. DATOS TÍPICOS DE VEHÍCULOS UTILIZADOS PARA LA RECOLECCIÓN DE DESECHOS SÓLIDOS

VEHÍCULOS DE RECOLECCIÓN

DIMENSIONES TÍPICAS DEL VEHÍCULO

Capacidades disponibles de recipientes o camión*

yd3

Número de ejes

Capacidad indicada del cuerpo del recipiente o camión+

yd3

Ancho

pg

Alto

pg

Longitud**

pg

Método de descarga

Sistemas de acarreo del recipiente:

             

Camión grúa

6 – 12

2

10

94

80-100

110-150

Gravedad, abertura en el fondo

Chasís de volteo

12 – 50

3

30

96

80-90

220-300

Gravedad, vaciado inclinado

Camión tractor y trailer

15 – 40

3

40

96

90-150

220-450

Gravedad, vaciado inclinado

Sistema de Recipiente estacionario

             

Compactador (cargado

mecánicamente)

             

Cargue frontal

20 – 45

3

30

96

140-150

240-290

Panel eyector hidráulico

Cargue lateral

10 – 36

3

30

96

132-150

220-260

Panel eyector hidráulico

Cargue por detrás

10 – 30

2

20

96

125-135

210-230

Panel eyector hidráulico

Compactador (cargado a mano)

             

Cargue lateral

10 – 37

3

37

96

132-150

240-300

Panel eyector hidráulico

Cargue por detrás

10 – 30

2

20

96

125-135

210-230

Panel eyector hidráulico

* Ver Tabla 6.2. y Tabla 5.2.

+ Ver Tabla 5.2. para las dimensiones típicas de los recipientes

++ Desde el frente del camión hasta atrás del recipiente o cuerpo del camión

NOTA: yd3 x 0.7646 = m3

Pg x 0.0254 = m

Equipo y Sistemas de Recipiente Estacionario

Los sistemas de recipiente estacionario se pueden usar en la recolección de todo tipo de desechos. Los sistemas varían de acuerdo al tipo y la cantidad de desechos a ser manejados, lo mismo que al número de puntos de producción. Hay dos tipos principales: 1) sistemas en los cuales se usan compactadores de autocargue y 2) sistemas en los que se usan vehículos de cargue a mano.

En las Figuras 6.2, 6.3, 6.5, 6.10 y 6.11. se muestran algunos ejemplos típicos de vehículos y recipientes. En la Tabla 6.3. se reportan datos de los vehículos de recolección usados en este sistema.

Sistemas con Compactadores de Autocarga. El tamaño del recipiente y la utilización no son críticos en los sistemas de recipiente estacionario que usan vehículos de recolección equipados con mecanismo de compactación como sí lo son en sistemas de camión grúa. Los viajes al sitio de disposición, estación de transferencia o estación de procesado se hacen después de haber recolectado y compactado el contenido de un número de recipientes. Ver Figura 6.10. y el vehículo de recolección esté lleno. Por esta razón, la utilización del conductor en términos de cantidades de desechos acarreados es considerablemente mayor para estos sistemas que para los sistemas de acarreo del recipiente.

Hay disponibles una variedad de tamaños de recipientes para ser usados con estos sistemas, Ver Tabla 6.2. y Figuras 5.5, 6.5 - 6.10. Ellos varían desde tamaños relativamente pequeños (1 yd3) a tamaños comparables a aquellos manejados con un camión grúa. Ver Tabla 6.2. El uso de recipientes más pequeños ofrece mayor flexibilidad en términos de forma, facilidad de manejo y rasgos especiales disponibles. La utilización de recipientes puede aumentar considerablemente mediante el uso de recipientes pequeños, más fáciles de cargar. También se pueden usar estos sistemas para la recolección de desechos residenciales donde un recipiente grande se puede sustituir por un número de recipientes pequeños.

Debido a que es difícil mantener el cuerpo de los camiones y debido al peso incluido, estos sistemas no son idealmente apropiados para la recolección de desechos industriales pesados y escombros voluminosos, tales como los producidos en sitios de construcción y demolición. Los lugares donde se producen volúmenes grandes de escombros, también son difíciles de servir debido a los requerimientos de espacio para un gran número de recipientes.

Fig. 6.6. Mecanismo de camión grúa montado sobre el chasís de camión (Dempster Systems)

 

 

Fig. 6.7. Camión con mecanismo de plataforma de volteo (Dempster Systems)

Fig. 6.8. Vaciado el contenido de un recipiente de la plataforma de un volteo, en un relleno sanitario.

 

 

Fig. 6.9. Descargue del contenido de un trailer de basura, para desechos de demolición, en un relleno sanitario.

  1. Los tenedores de cargue están enganchando en las ranuras del recipiente

 

 

(b) Se está levantando el recipiente.

 

  1. El recipiente empieza a voltear.
  2. El contenido del recipiente está siendo vaciado en el vehículo de recolección.

Fig. 6.10. Ciclo de carga para vehículo de recolección del tipo autocarga.

Sistemas con vehículos cargados a mano. La mayor aplicación de los métodos manuales de transferencia y carga es en la recolección de desechos residenciales desechos esparcidos por doquier. Ver Figura 6.11. El cargue a mano puede competir eficazmente con el cargue mecánico, en áreas residenciales, debido a que la cantidad recogida en cada lugar es pequeña y el tiempo de cargue es corto. Además, se usan métodos manuales para la recolección residencial debido a que muchos puntos de recogida individual son inaccesibles al vehículo de recolección.

Operaciones de Transferencia

Las operaciones de transferencia, en las cuales los desechos, recipientes o vehículos de recolección son transferidos de un vehículo de recolección a un vehículo de transferencia o acarreo, se utilizan principalmente debido a consideraciones económicas. Las operaciones de transferencia pueden demostrar ser económicas cuando: 1) para la recolección de desechos residenciales se usan vehículos de recolección relativamente pequeños cargados a mano a grandes distancias de acarreo, 2) se deben acarrear cantidades extremadamente grandes de desechos sobre largas distancias, y 3) un número apreciable de vehículos de recolección puede usar una estación de transferencia. En el capítulo 7 se considera en detalle las operaciones de transferencia y transporte.

Necesidades de Mano de Obra

Las necesidades de mano de obra para la recolección de desechos sólidos varía con el tipo de servicio dado y el tipo de sistema de recolección usado.

Sistemas de Acarreo del Recipiente. En la mayoría de los sistemas de acarreo del recipiente se utiliza un solo recolector. El recolector es responsable de conducir el vehículo, cargar los recipientes llenos, descargar los recipientes vacíos y vaciar el contenido del recipiente en el lugar de disposición. En algunos casos, por razones de seguridad, se utilizan el conductor y un ayudante. Generalmente, el ayudante es responsable de atar y desatar cadenas y cables utilizados en el cargue y descargue de recipientes sobre y fuera del vehículo de recolección; el conductor es responsable de la operación del vehículo. Siempre se deben utilizar un conductor y un ayudante donde se manejan desechos peligrosos.

 

Fig. 6.11. Recolector vaciando a mano el contenido de un recipiente que se carga sobre los hombros, en la parte de atrás de un vehículo de recolección de tipo de compactación. (Este tipo de vehículo comúnmente se usa con cuadrillas de dos y tres personas para la recolección de desechos residenciales en todos los Estados Unidos).

Sistema de Recipiente Estacionario. (Cargado mecánicamente) . Las necesidades de mano de obra para sistemas de recipientes estacionario cargado mecánicamente, esencialmente, son las mismas que para sistemas de acarreo del recipiente. Donde se utiliza un ayudante, con frecuencia el conductor ayuda al ayudantes traer los recipientes llenos, montados sobre rodamientos, al vehículo de recolección y a devolver los recipientes vacíos. Ver Figura 6.5. Ocasionalmente, se utilizan un conductor y dos ayudantes donde los recipientes a ser vaciados se deben rodar (transferir) al vehículo de recolección desde lugares inaccesibles, como en áreas comerciales congestionadas en el centro de la ciudad.

Sistemas de recipiente estacionario (cargado a mano). En sistemas de recipiente estacionario donde el vehículo de recolección es cargado a mano, el número de recolectores varía de uno a tres, en la mayoría de los casos, dependiendo del tipo de servicio y el equipo de recolección. Normalmente, se utiliza un sólo recolector para el servicio sobre la acera y la callejuela, y se utiliza una cuadrilla de varias personas para el servicio de acarreo desde el patio de atrás. Ver Tabla 6.1. También se utiliza un solo conductor- recolector en la mayoría de sistemas de vehículos satélites para la recolección en la acera. Ver Figura 6.3. Mientras los tamaños antes mencionados de las cuadrillas son representativos de las prácticas corrientes, hay muchas excepciones. En muchas ciudades se utilizan cuadrillas de varias personas para el servicio en la acera lo mismo que para el acarreo desde el patio de atrás.

Se debe dar atención especial al diseño de vehículo de recolección intentado para el uso de un solo recolector. Hasta ahora parece que un compactador de carga lateral, como el que se muestra en la Figura 6.12, equipado con una plataforma a la derecha, es el que mejor se adapta a la recolección en la acera y callejuelas.

6.3. ANALISIS DE SISTEMAS DE RECOLECCIÓN

Para establecer las necesidades de vehículos y mano de obra para varios sistemas y métodos de recolección, se debe determinar la unidad de tiempo necesario para real izar cada tarea. Separando las actividades de la recolección en operaciones unitarias es posible: 1) desarrollar datos de diseño y relaciones que se puedan usar universalmente y 2) evaluar las variables asociadas con las actividades de recolección y las variables relacionadas o controladas por el lugar en particular.

Fig. 6.12. Vehículo de recolección cargado sobre plataforma del lado derecho.

Definición de Términos

Antes de poder modelar efectivamente las relaciones para los sistemas de recolección, se deben delinear las tareas componentes. En las Figuras 6.13 y 6.14 se muestran esquemáticamente las tareas operacionales para los sistemas de acarreo del recipiente y recipiente estacionario respectivamente. Sobre la base de trabajos previos (14, 16), las actividades involucradas en la recolección de desechos sólidos se pueden resolver en cuatro operaciones unitarias: 1) recogida, 2) acarreo, 3) en el sitio y 4) fuera de ruta.

Recogida. La definición del término recogida depende del tipo de sistema de recolección usado (14).

Fig. 6.13. Esquema de la secuencia operacional para el sistema de acarreo del recipiente.

 

  1. Para sistemas de acarreo del recipiente, operados en la forma convencional. Ver Figura 6.13a, la recogida Phc s se refiere al tiempo empleado en conducir hasta el siguiente recipiente después de haber depositado el recipiente vacío, el tiempo utilizado en recoger el recipiente lleno, y el tiempo necesario para volver a depositar el recipiente después de haber vaciado su contenido. Para sistemas de acarreo del recipiente operados en el modo de intercambio de recipientes, Ver Figura 6.13b, la recogida incluye el tiempo necesario para recoger un recipiente lleno y volver a depositar el recipiente en el siguiente lugar después de haber vaciado su contenido.

2. Para sistemas de recipientes estacionario, Ver Figura 6.14, la recogida (Pscs) se refiere al tiempo gastado cargando el vehículo de recolección, empezando por la parada del vehículo antes de cargar el contenido del primer recipiente y terminando cuando se ha cargado el con tenido del último recipiente a ser vaciado. La tarea especifica en la operación de recogida, depende del tipo de vehículo de recolección lo mismo que el método de recolección usado.

Acarreo. La definición del término acarreo (h) también depende del tipo de sistema de recolección usado (14).

  1. Para sistemas de acarreo del recipiente, el acarreo representa el tiempo necesario para llegar al lugar de disposición, empezando después de que el recipiente cuyo contenido va a ser vaciado se ha cargado en el camión, más el tiempo después de dejar el lugar de disposición hasta que el camión llega al lugar donde se vuelve a depositar el recipiente vacío. No incluye el tiempo gastado en el lugar de disposición.

2. Para sistemas de recipiente estacionario, el acarreo se refiere al tiempo necesario para llegar al sitio de disposición, empezando después de que el último recipiente sobre la ruta ha sido vaciado o el vehículo de recolección se ha llenado, más el tiempo después de salir del sitio de disposición hasta que el camión llega al lugar donde ya a vaciar el primer recipiente en la siguiente ruta de recolección. NO incluye el tiempo gastado en el lugar de disposición.

En el sitio. La operación unitaria en el sitio (s) se refiere al tiempo gastado en el lugar de disposición e incluye el tiempo empleado esperando para descargar lo mismo que el tiempo del descargue. (14).

Fig. 6.14. Esquema de la secuencia operacional para el sistema de recipiente estacionario.

Fuera de Ruta. La operación unitaria fuera de ruta (W) incluye todo el tiempo gastado en actividades que no son productivas desde el punto de vista de la operación de recolección. Muchas de las actividades asociadas con los tiempos fuera de ruta son algunas veces necesarias o inherentes en la operación. Además el tiempo empleado en actividades fuera de ruta se puede subdividir en dos categorías: necesarias e innecesarias. En la práctica, sin embargo, los tiempos necesarios e innecesarios fuera de ruta se consideran juntos debido a que se deben distribuir sobre toda la operación (14).

El tiempo necesario fuera de ruta incluye: 1) el tiempo de registro de entrada y salida en la mañana y al terminar el día. 2) tiempo utilizado en conducir al primer punto de recogida y/o del lugar más próximo del último punto de recogida a la estación de despacho al concluir el día (se usa el término LUGAR MAS PROXIMO debido a que, en el sistema de recipiente estacionario, el vehículo de recolección normalmente, es conducido directamente a la estación de despacho después de que se han vaciado los desechos recogidos en la última ruta), 3) tiempo perdido debido a congestión inevitable, y 4) tiempo empleado en reparaciones y mantenimiento, etc. El tiempo innecesario fuera de ruta incluye el tiempo excesivo al establecimiento, empleado para la merienda y el tiempo gastado en recesos no autorizados para tomar café, conversar con amigos, etc.

Sistemas de Acarreo del Recipiente

El tiempo necesario por viaje, que también corresponde al tiempo necesario por recipiente, es igual a la suma de los tiempos de recogida, en el sitio y acarreo, multiplicado por un factor que tiene en cuenta las actividades fuera de ruta y está dado por la siguiente ecuación:

Thcs = (Phcs + s + h)/(1 - W) (6.1)

Donde:

Thcs = Tiempo por viaje para sistemas de acarreo de recipiente, h/viaje

Phcs = Tiempo de recogida por viajes para sistemas de acarreo de recipiente,

h/viaje

s = Tiempo en el sitio de disposición por viaje, h/viaje

h = Tiempo de acarreo por viaje, h/viaje

w = Factor de fuera de ruta, expresado como fracción.

Mientras que los tiempos de recogida y en el sitio son relativamente constantes para sistemas de acarreo de recipiente, el tiempo de acarreo depende de la velocidad y la distancia de acarreo. Del análisis de una cantidad considerable de datos de acarreo, para varios vehículos de recolección. Ver Figura 6.15, se ha encontrado que el tiempo de acarreo (h) puede ser expresado aproximadamente por la siguiente expresión.

h = a + bx (6.2)

donde:

h = tiempo total de acarreo, h/viaje (h = horas)

a = constante empírica, h/viaje

b = constante empírica, h/viaje

x = distancia de viaje completo de acarreo, mi/viaje

En el ejemplo 6.1, presentado al final de la discusión que trata de los sistemas de acarreo de recipiente, se ilustra el análisis de datos del tiempo de acarreo y distancia (millas) usando la Ecuación 6.2 y la relación presentada en la Figura 6.15.

Sustituyendo en la ecuación 6.1 la expresión para h dada en la ecuación 6.2 el tiempo por viaje se puede expresar como sigue:

Thcs = (Phcs + s + a + bx)/(1 - W) (6.3)

Fig. 6.15. Correlación entre velocidad media de acarreo y distancia del viaje completo.

El tiempo de recogida por viaje Phcs para el sistema de acarreo de recipiente es entonces, igual a:

Phcs = pc + uc + dbc (6.4)

donde:

Phcs = Tiempo de recogida por viaje, h/viaje

pc = Tiempo necesario para recoger el recipiente lleno, h/viaje

uc = Tiempo necesario para descargar el recipiente vacío, h/viaje

dbc = Tiempo necesario para conducir entre ubicaciones de los recipientes,

h/viaje.

En el cálculo del tiempo de recogida por viaje, si se desconoce el tiempo medio necesario para conducir entre recipientes, se puede estimar el tiempo usando la ecuación 6.2, donde la distancia entre recipientes es sustituida por la distancia de un viaje completo.

El número de viajes que se pueden hacer por vehículo por día con un sistema de acarreo de recipiente se puede determinar usando la ecuación 6.5.

Nd = (1 - W) H/(Phcs + s + a + bx) (6.5)

donde:

Nd = número de viajes por día, viajes/dias

H = duración del día de trabajo, h/día

otros términos = como se definen antes

Los datos que se pueden usar en la solución de la ecuación 6.5 para varios tipos de sistemas de acarreo de recipientes se dan en la Figura 6.15 y la Tabla 6.4. El factor de fuera de ruta en la Ecuación 6.5 de 0,10 a 0,25; un factor de 0,15 es representativo para la mayoría de las operaciones.

TABLA 6.1. DATOS TÍPICOS PARA CALCULAR LAS NECESIDADES DE EQUIPO Y MANO DE OBRA PARA VARIOS SISTEMAS DE RECOLECCIÓN*

 

Recolección

Relación de Compactación

r

Tiempo necesario para vaciar el contenido del recipiente lleno y depositar el recipiente vacío

h/viaje

Tiempo necesario para vaciar el contenido del recipiente lleno.

h/viaje

Tiempo en el sitio

h/viaje

Vehículo

Método de Cargue

Sistemas de acarreo del recipiente

Camión Grúa

Mecánico

0,067

0,053

Plataforma de Volteo

Mecánico

0,40

0,127

Plataforma de Volteo

Mecánico

2,0 – 4,0+

0,40

0,133

Sistemas de recipiente estacionario

Compactador

Mecánico

2,0 – 2,5

0,050

0,10

Compactador

Mecánico

2,0 – 2,5

0,10

* Adaptado de la Referencia 14

+ Recipientes usados junto con compactador estacionario.

En algunos casos donde especialmente se incluyen distancias largas, el tiempo gastado conduciendo desde y hasta la estación de despacho, al principio y al final del día, se sustrae de la duración del día de trabajo en la Ecuación 6.5. Si se hace esto, también es importante acordarse de ajustar el factor de fuera de ruta.

Suponiendo que se conoce el número de recipientes a ser vaciados por semana, se puede calcular el tiempo necesario por semana usando la Ecuación 6.6.

Dw = tw (Phcs + s + a + bx)/|(1 -W)H| (6.6)

donde:

Dw = Tiempo necesario por semana, días/semana

tw = Número entero de viajes por semana, viajes/semana

otros términos = como se definen antes.

Si no se conoce el número de viajes por semana, se puede estimar usando la siguiente expresión:

Nw = Vw/(cf) (6.7)

donde:

Nw = Número de viajes por semana, viajes/semana

Vw = Tasa de producción semanal de desechos, yd3/semana

c = Tamaño medio del recipiente, yd3/viaje

f = Factor ponderado de utilización media del recipiente

Como se anotó previamente, el factor ponderado de utilización del recipiente se puede definir como la fracción del volumen del recipiente ocupado por los desechos sólidos. Debido a que este factor variará con el tamaño del recipiente, se debe usar un factor ponderado en la Ecuación 6.7. El factor ponderado se encuentra dividiendo la suma de los valores obtenidos de multiplicar el número de recipientes en cada tamaño por su factor correspondiente de utilización por el número total de recipientes.

El número entero de viajes, a ser usado en el cálculo del tiempo necesario por semana en la Ecuación 6.6, se obtiene redondeando el valor de Nw obtenido de usar la Ecuación 6.7 a un número entero. En términos del sistema, si el valor de Nw se redondea al entero inferior, el significado es que uno o más de los recipientes estarán más llenos de lo usual. Si Nw se redondea al entero más grande, uno o más de los recipientes no estarán tan llenos como es usual.

Las necesidades semanales de obra de mano en recolector- días por semana se obtienen multiplicando el tiempo necesario por semana por el número de recolectores. Finalmente, el número requerido de vehículos de recolección se puede determinar dividiendo las necesidades semanales de tiempo, expresado en días por semana, por el mismo número de días de trabajo por semana y redondeando el resultado al entero más alto que sigue. Así, para Dw/5 valores de 0.7, 1.2 y 3.7, el número de vehículos de recolección sería igual a 1, 2 y 4 respectivamente. Para mejorar la eficiencia de la operación donde se obtienen necesidades fraccionales de equipo y mano de obra, se debe investigar el uso de recipientes más grandes y menor frecuencia de la recolección.

Ejemplo 6.1. Análisis de la velocidad de acarreo

Se obtuvieron las siguientes velocidades medias para varias distancias de viaje completo a un lugar de disposición. Encuentre las constantes a y b de la velocidad de acarreo y el tiempo de acarreo de viaje completo para un sitio de disposición a 11,0 millas. Ver Tabla 6.5.

Solución

1. Haga lineal la ecuación de la velocidad de acarreo dada en la Figura 6.15. la ecuación básica de la velocidad de acarreo es:

y = x__

a + bx

La forma lineal de la ecuación es:

x = h = a + b

y x

2. Dibuje x/y, que es el tiempo de viaje versus la distancia x, del viaje completo (Ver Figura 6.16).

 

Fig. 6.16. Tiempo de viaje versus distancia de viaje completo de acarreo para el Ejemplo 6.1.

TABLA 6.5. VELOCIDADES PROMEDIO DE ACARREO PARA EL EJEMPLO 6.1.

Distancia del viaje completo mi/viaje

Tiempo total

H

Velocidad media de Acarreo y min/h

2

0.12

17

5

0.18

28

8

0.25

32

12

0.33

36

16

0.40

40

20

0.48

42

25

0.56

45

  1. Determine las constantes a y b utilizando la Figura 6.16. Cuando x = 0, a = intercepto = 0,080 h/viaje, b = pendiente de la línea = (0,2 h)/(10 mi) = 0,020 h/mi (0,012 h/km).
  2. Encuentre el tiempo de acarreo de un viaje completo para un sitio localizado a 11,0 millas de distancia.

Distancia del viaje completo = 2(11,0 mi/viaje) = 22 mi/viaje

Tiempo de acarreo h = a + bx

= 0,080 h/viaje + (0,020 h/mi) (22 milviaje)

= 0,52 h/viaje

Sistemas de Recipiente Estacionario

Debido a las diferencias en el proceso de cargue, en la siguiente discusión se consideran por separado los sistemas de recipiente estacionario cargado mecánicamente y a mano.

Vehículos Cargados Mecánicamente. Para sistemas que usan compactadores autocargados, el tiempo por viaje se expresa como:

Tscs = (Pscs + s + a + bx) / (1 - W) (6.8)

Donde:

Tscs = tiempo por viaje para el sistema de recipiente estacionario, h/viaje

Pscs = tiempo de recogida por viaje para el sistema de recipiente

estacionario, h/viaje

s = tiempo en el sitio (disposición, h/viaje)

a = constante empírica, h/viaje

b = constante empírica, h/mi

x = distancia de acarreo del viaje completo, mi/viaje

W = factor de fuera de ruta, expresado como fracción

La única diferencia entre la Ecuación 6.8 y la Ecuación 6.3. para sistemas de acarreo de recipiente es el término de acarreo. Para el sistema de recipiente estacionario, el tiempo de recogida está dado por:

Pscs = ct (uc) + (np - 1) (dbc) (6.9)

donde:

Pscs = tiempo de recogida por viaje para sistemas de recipiente estacionario,

h/viaje

ct = número de recipientes vaciados por viaje, recipientes/viaje

uc = tiempo promedio de descargue por recipiente para sistemas de

recipiente estacionario, h/recipiente

np = número de lugares de recogida de recipientes por viaje, lugares/viaje

dbc = tiempo promedio empleado conduciendo entre lugares con

recipientes, h/lugar.

El término (np - 1) toma en cuenta el hecho de que el número de veces que el vehículo de recolección tendrá que ser conducido entre lugares con recipientes, es igual al número de recipientes menos uno. Como en el caso del sistema de acarreo de recipiente, si no se conoce el tiempo empleado conduciendo entre lugares con recipientes se puede estimar usando la Ecuación 6.2. donde la distancia entre recipientes es sustituida por la distancia del viaje completo.

El número de recipientes que se pueden vaciar por viaje de recolección está directamente relacionado al volumen del vehículo de recolección y a la relación de compactación que se puede alcanzar. Este número está dado por:

ct = vr/ (c f) (6.10)

donde:

ct = número de recipientes vaciados por viaje, recipientes/viaje

v = volumen del vehículo de recolección, yd3/viaje

r = relación de compactación

c = volumen del recipiente, yd3/recipiente

f = factor ponderado de utilización del recipiente

Se puede estimar el número de viajes necesarios por semana usando la siguiente ecuación:

Nw = Vw/ (v r) (6.11)

donde:

Nw = número de viajes de recolección necesarios por semana,

viajes/semana

Vw = tasa de producción semanal de desechos, yd3/semana

otros términos = cono se definen antes.

El tiempo requerido por semana se puede expresar como sigue:

Dw = |(Nw) Pscs + tw (s + a + bx)| / |(1 - W) H| (6.12)

donde:

Dw = tiempo requerido por semana, días/semana

tw = el valor de (Nw) aproximado al entero inmediatamente superior, lo

que toma en cuenta el hecho de que aunque el camión puede estar parcialmente cargado en el último viaje, todavía requiere un viaje completo al lugar de disposición

H = duración del día de trabajo, h/día

otros términos = como se definieron anteriormente.

En aplicaciones en las cuales no se tiene que hacer un número entero de viajes y no es necesario vaciar cargas parciales al finalizar el día, el tamaño del camión a ser usado se puede determinar como sigue. Suponga dos o tres tamaños de camiones disponibles y calcule los tiempos necesarios para cada tamaño, usando la Ecuación 6.12. El tamaño de camión que necesite del mínimo de mano de obra debe ser seleccionado. Por ejemplo, si la demanda de mano de obra con un recolector es 2,2 recolector- días/semana utilizando un compactador de 24 yd3 , y 2,0 recolector- días/semana utilizando un compactador de 30 yd3, se debe seleccionar el camión más grande, debido a que en la mayoría de las operaciones será difícil utilizar un recolectar durante parte del día. Así se puede seleccionar el tamaño óptimo del vehículo calculando los requerimientos de tiempo y mano de obra para varios tamaños de camiones.

Donde se va a hacer un número entero de viajes cada día, se pueden determinar la combinación propia de viajes por día y el tamaño del vehículo usando la Ecuación 6.13 junto con un análisis económico.

H = Nd (Pscs + s + a + bx) / (1 – W) (6.13)

Donde:

Nd = número de viajes de recolección por día, viajes/días

otros términos = como se definieron previamente.

Para determinar el volumen necesario del camión, sustituya dos o tres valores diferentes para Nd en la Ecuación 6.13 y determine los tiempos disponibles de recogida por viaje. Entonces, por aproximaciones, usando las Ecuaciones 6.9 y 6.10. determine el volumen necesario de camión para cada valor de Nd. De los tamaños disponibles de camiones, seleccione los que más se aproximen a los valores calculados. Si los tamaños de los camiones son más pequeños que los valores requeridos, calcule el tiempo real que se necesitará por día utilizando estos tamaños de camiones.

Una vez se han determinado las necesidades de mano de obra para cada combinación de tamaño de camión y número de viajes por día, se puede seleccionar la combinación más efectiva en cuanto a costo. Por ejemplo si tienen largas distancias de acarreo, puede ser más económico utilizar un vehículo de recolección grande y hacer 2 viajes/día (aunque no se pueda utilizar algún tiempo al final del día) que usar un vehículo más pequeño y hacer 3 viajes/día utilizando todo el tiempo disponible.

Cuando el tamaño del camión es fijo, se debe hacer un número entero de viajes cada día, la duración necesaria del día de trabajo se puede estimar usando la Ecuación 6.9, 6.10 y 6.11. En el ejemplo 6.2. se ilustra el análisis y la comparación del sistema de acarreo del recipiente y recipiente estacionario.

Ejemplo 6 .2. Análisis de Sistema de Recolección de Desechos Sólidos.

Un recolector privado de desechos sólidos desea localizar un sitio de disposición cerca a un área comercial. Al recolector le gustaría usar un sistema de acarreo del recipiente pero teme que los costos de acarreo pudieran ser prohibitivos. ¿Cuál es el punto más alejado del área comercial en que el sitio de disposición puede ser localizado de manera que los costos semanales del sistema de acarreo del recipiente no exceda a los del sistema de recipiente estacionario? Suponga que se utilizará un conductor- recolector en cada sistema y que los siguientes datos son aplicables.

1. Sistema de acarreo de recipiente

a) Cantidad de desechos sólidos = 300 yd3/semana

b) Tamaño del recipiente = 8 yd3/viaje

c) Factor de utilización del recipiente = 0,67

d) Tiempo de recogida del recipiente = 0,033 h/viaje

e) Tiempo de descargue del recipiente = 0,033 h/viaje

f) Tiempo en el sitio de disposición = 0,053 h/viaje

g) Costos generales $ 400/semana

h) Costos de operación $ 15/h de operación.

2. Sistema de recipiente estacionario

a) Cantidad de desechos sólidos = 300 yd3/semana

b) Tamaño del recipiente = 8 yd3/lugar

c) Factor de utilización del recipiente = 0,67

d) Capacidad del vehículo de recolección = 30 yd3/viaje

e) Relación de compactación del vehículo de recolección = 2

f) Tiempo de descargue del recipiente = 0,05 h/recipiente

g) Costos generales = $750/semana

h) Costos de operación = $15/h de operación

i) Tiempo en el lugar de disposición = 0,10 h/viaje

 

 

3. Características de la localización

a) Distancia promedio entre ubicación de los recipientes = 0,10 mi

b) Constantes para estimar el tiempo de conducción entre localizaciones de los recipientes para el sistema de acarreo del recipiente. al = 0,060 h/viaje y b1 = 0,067 h/mi

c) Constante para estimar el tiempo de conducción entre ubicaciones de los recipientes para el sistema de recipiente estacionario: al = 0,060 h/localización y bl = 0,067 h/mi.

d) Constantes para estimar el tiempo de acarreo: a = 0,022 h/viaje y b = 0,022 h/mi.

Solución

1. Sistemas de acarreo del recipiente

a) Determine el número de viajes por semana, usando la Ecuación 6.7.

Nw = Vw / (cf) = (300 yd3/sem) / (8 yd3/viaje) (0,67) = 56,0 viaje semana)

b) Determine el número entero de viajes para usarlos en el cálculo del tiempo necesario por semana, usando la Ecuación 6.6

Nw = 56 viajes/semana

Tw = 56 viajes/semana

c) Estime el tiempo de recogida para el sistema de acarreo del recipiente, use la Ecuación 6.4

phcs = pc + uc + dbc = pc + uc + a1 + b1 x'

= 0,033 h/viaje + 0,033 + 0,060 h/viaje + (0,067 h/mi)(0,01

mi/viaje)

= 0,133 h/viaje

d) Estimen el tiempo necesario por semana como una función de la distancia del viaje completo, use la Ecuación 6.6.

Dw = tw (phcs + s + a + bx) / |(1 - W) H|

Dw = (56 viajes/sem) |0,133 h/viaje + 0,053 h/viaje + 0,022 h/viaje

+ (0,022 h/mi) (x) |/| (1 - 0,15) (8 h/día)

= 1,70 + (0,181/mi) (x) días/semana

e) Determine el costo de operación por semana como una función de la distancia del viaje completo

Costo de operación = ($ 15/h)(8 h/día) |1,70 + (0,181/mi)(x)| día/sem.

= |204 + (21,7/mi) (x)| (x) $/semana

2. Sistemas de recipiente estacionario

a) Determine el número de recipientes vaciados por viaje, use la Ecuación 6.10

Ct = vr/cf = (30 yd3/viaje) (2) / (8 yd3/recipiente) (0,67)

= 11,19 recipiente/viaje = 11 recipiente/viaje

b) Estime el tiempo de recogida por recipiente; use la Ecuación 6.9

Pscs = Ct (uc) + (np -1) (dbc)

ct (uc) + (np - 1) (a1 + b1 x1)

= (11 recipiente/viaje) (0,050 h/recipiente) + (11 - 1 lugares/viaje)[(0,06 h/lugar) + (0,067h/mi) (0,1 mi/lugar)]

= 1,22 h/viaje

c) Determine el número de viajes necesarios por semana, use la Ecuación 6.11

Nw = Vw(vr) = (300 yd3) / (30 yd3/viaje) (2)

= 5 viajes/semana

d) Determine el tiempo requerido por semana como una función de la distancia del viaje completo; use la Ecuación 6.12

Dw = {(Nw)Pscs + tw (s + a + bx)} / [(1 - W) H ]

= {(5 viajes/sem) (1,22 h/viajes) + 5 viajes/sem) |0,10 h/viaje +

0,022 h/viaje +(90,022 h/mi)(x)| }/[(1 – 0,15) (8 h/día)]

= |0,99 + (0,016/mi) (x) | días/sem

e) Determine los costos de operación por semana como una función de la distancia de viaje completo

Costo de operación = ($ 15/h) (8 h/día) |0,99 + (0,016/mi) (x)

días/sem

= |118,8 + (1,92/mi) (x)| $/sem

3. Comparación de los sistemas

a) Determine la distancia máxima de acarreo de un viaje completo para la cual el costo de sistema de acarreo de recipiente es igual al costo para el sistema de recipiente estacionario, igualando los costos totales para los dos sistemas y resolviendo para x

$ 400/sem + ½ 204 + (21,7/mi) (x)½ $/sem =

$ 750/sem + ½ 118.8 + 1.92/mi(x)½ $/sem =

(19,8/mi) (x) = 264,8

x = 13,4 mi (distancia en un sentido = 6,7 mi)

= 21,6 km (distancia en un sentido = 10,8 km)

b) Dibuje el costo semana] versus la distancia de] viaje completo para cada sistema, Ver Figura 6.17.

Comentario. las curvas que se muestran en la Figura 6.17 son características de aquellas obtenidas cuando se comparan sistemas de acarreo de recipiente con sistemas de recipiente estacionario. En la mayoría de los casos la distancia del viaje completo a la cual los sistemas de acarreo de recipiente no son competitivos es mucho más corta que para el sistema de recipiente estacionario.

Fig. 6.17. Costo semanal versus distancia del viaje completo de acarreo para el Ejemplo 6.2.

Vehículos Cargados a Mano. El análisis y el diseño de sistemas residenciales de recolección que utilizan vehículos cargados a mano se puede describir como sigue: si se trabaja H horas por día y se conoce o se fija el número de viajes a ser hechos por día, el tiempo disponible para la operación de recogida se puede calcular usando la Ecuación 6.13, ya que todos los factores se conocen o pueden suponer. Una vez se conoce el tiempo de recogida por viaje, se puede estimar el número de lugares de recogida de los cuales se van a recolectar desechos por viaje como sigue.

Np = 60 Pscs n/tp (6.14)

Donde:

Np = número de lugares de recogida por viaje, lugares/viaje

60 = factor de conversión de horas a minutos, 60 min/h

Pscs = tiempo de recogida por viaje, h/viaje

n = número de recolectores

t = tiempo de recogida por lugar de recolección, recolector-min

lugar

En la Figura 6.18 se muestra el tiempo de recogida deducido de observaciones de campo para una cuadrilla de recolección de dos personas. Se encontró que el tiempo de recogida tp por lugar está relacionado al número de recipientes por lugar de recogida y al porcentaje de puntos de recogida desde atrás de la casa. La relación correspondiente es:

tp = 0,72 + 0,18 (Cn) + 0,014 (PRH) (6.15)

donde

tp = tiempo promedio de recogida por lugar de recolección, recolector-min/lugar

cn = Número promedio de recipientes en cada lugar de recolección

 

Fig. 6.18. Relación entre los requerimientos de tiempo para la recogida y porciento de servicios desde atrás de la casa para una cuadrilla de dos personas (14).

PRH = lugares de recogida desde atrás de la casa, por ciento.

La Ecuación 6.15 es típica de los tipos de ecuaciones deducidas de observaciones en el campo para el tiempo de recogida por lugar. Generalmente, el primer término en tales ecuaciones representa el tiempo empleado conduciendo entre lugares de recolección. Por supuesto, este valor dependerá de las características del área residencial. En los ejemplos 6.3 y 6.4 se ilustra el uso de la Ecuación 6.15.

Si se hace recolección en la acera una vez por semana, los datos de la Tabla 6.6 se pueden usar para estimar los requerimientos de mano de obra. Estos datos fueron observados en operaciones que usan un recolector y un vehículo de cargue lateral equipado con plataforma lateral. (14), ver Figura 6.12. Si se utilizan camiones convencionales para la recolección en la acera, el tiempo de recolección por servicio reportado en la Tabla 6.6 se debe aumentar del 5 al 10 por ciento.

La diferencia entre los tiempos obtenidos comparando la Ecuación 6.15 a los datos en la Tabla 6.6 se debe al hecho de que, donde se utilizan cuadrillas de dos o tres personas, el tamaño de los lotes tiende a ser mayor. Aunque la Ecuación 6.15 y los datos de la Tabla 6.6 se pueden utilizar para estimar el tiempo por lugar de recogida, se recomienda hacer medidas de campo donde quiera que sea posible debido a que las operaciones de recolección residencial son muy variables.

TABLA 6.6. EXIGENCIAS DE MANO DE OBRA PARA LA RECOLECCION EN LA ACERA*

Número promedio de recipientes y/o cajas por lugar de recolección

Tiempo de recogida

Recolector-min/lugar

1 a 2

0,50 - 0,60

3 0 más, servicio ilimitado

0,92

* Adaptado de Referencia 14

Ejemplo 6.3. Análisis de la Operación de Recolección

La agencia responsable de la recolección de los desechos sólidos permite dos

recipientes por servicio, recogidos en el patio de atrás. Se está considerando limitar el servicio al patio de atrás a sólo un recipiente por servicio; a los demás servicios se les permitirían dos recipientes sobre la acera. Se espera que alrededor del 10 por ciento de todos los servicios solicitan el servicio en el patio de atrás. Cuantos recipientes adicionales se pueden recolectar por día? Ahora hay 300 paradas de recolección por día. Suponga que el tiempo promedio de recogida por servicio se puede estimar usando la Ecuación 6.15.

Solución

1. Determine el tiempo de recolección para la operación actual; use la Ecuación 6.15.

Tiempo de recolección

= ½ (0,72 + 0,18 (2) + (0,014)(100)½ min/servicio x (300 servicios)

= (0,72 + 0,36 + 1,40) (300) = 744 minutos

2. Determine el número total de lugares de recolección tp que pueden ser recogidos si se instituye el nuevo servicio propuesto.

Tiempo de recolección

=½ 0,72 + 0,18 (2) + 0,014 (0)½ min/servicio x (0,9 Tp) + ½ 0,72 + 0,18 (1) + 0,014 (100)½ min/servicio x (0,1 Tp)

744 = (0,72 + 0,36) (0,9 Tp) + (0,72 + 0,18 + 1,40)(0,1 Tp)

744 min = 1,20 tp

Tp = 744 = 620 servicios

1,20

3. Determine el número adicional de recipientes que se pueden recolectar.

Recipientes recolectados ahora

= (2 recipientes/servicio) (300 servicios) = 600 recipientes

Recipientes recolectados, según propuesta

= (2 recipientes/servicio) (0,90) (620 servicios) + (1 recipientes/servicio) (0,10) (620 servicios)

= 1116 + 62 = 1178 recipientes

Recolección adicional por día = 1178 - 600 = 578 recipientes

Comentario. Se debe notar que el tiempo de recolección calculado (744 min.) excede al tiempo que una cuadrilla tiene disponible en una jornada normal de 8 horas diarias. En la práctica, se utilizaría una segunda cuadrilla o la operación de recolección se completaría al día siguiente.

Una vez conocido el número de lugares de recolección por viaje, entonces se puede estimar el tamaño adecuado del vehículo de recolección como sigue:

v = Vp Np /r (6.16)

donde:

V = volumen del vehículo de recolección, yd3/viaje

Vp = volumen de los desechos sólidos recolectados por lugar de recolección, yd3/lugar

Np = número de lugares de recolección por viaje, lugares/viaje

r = relación de compactación

Cuando se conoce el número de lugares de recolección por viaje, se puede calcular las necesidades semanales de mano de obra usando la Ecuación 6.12, multiplicando el término de la derecha de la ecuación por n, el número de recolectores. El número de viajes por semana se calcula usando la siguiente expresión:

NW = TP F/N (6 -17)

donde

NW = número de viajes de recolección por semana, viajes/sem

TP = número total de lugares de recolección, lugares

F = frecuencia de la recolección por semana, veces/sem

Np = número de lugares de recolección (servicios) por viaje, lugares/ viaje

En muchas áreas residenciales la frecuencia de la recolección es 2 veces por semana. En el Capítulo 4 se discute el efecto de la recolección dos veces por serena sobre la cantidad de desechos recolectados. En términos de los requerimientos de mano de obra, se ha encontrado que las necesidades para la segunda recolección semanal son alrededor de 0,9 y 0,95 veces los de la primera recolección semanal. En general, los requerimientos de mano de obra no son apreciablemente diferentes debido a que el tiempo de manejo del recipiente es más o menos el mismo para los recipientes llenos y parcialmente llenos. A menudo esta diferencia se desprecia en el cálculo de las necesidades de la mano de obra.

El número de vehículos de recolección necesarios se puede calcular dividiendo Dw, las necesidades de mano de obra, por n, el número de recolectores por camión y por el número de días de trabajo por semana. Para valores fraccionarios puede ser necesario ajustar las rutas para obtener la mayor efectividad del costo.

Ejemplo 6.4. Diseño de Sistema de Recolección Residencial.

Diseñe un sistema de recolección de desechos sólidos para servir a un área residencial con 1000 viviendas unifamiliares. Suponga que se utilizará una cuadrilla de dos personas para la recolección y que los siguientes datos son aplicables.

1. Número promedio de residentes por servicio = 3,5

2. Producción de desechos sólidos por habitante = 2 lb/hab/día

3. Densidad de los desechos sólidos (en los recipientes) = 200 lb/yd3

4. Recipientes por servicio = dos de 32 galones.

5. Tipo de servicio = 50 por ciento desde atrás de la casa, 50 por ciento en la callejuela

6. Frecuencia de la recolección = una vez por semana

7. Vehículo de recolección = compactador cargado por detrás, relación de compactación = 2

8. Distancia de acarreo en un viaje completo = 15 mi

9. Duración del día de trabajo = 8 h

10. Viajes por día = 2

11. Factor de fuera de ruta = 0,15

12. Constantes para estimar el tiempo de acarreo

a = 0,016 h/viaje y b = 0,018 mi/h

13. Suponga el tiempo en el sitio de disposición por viaje = 0,10 h/viaje

14. Suponga que se puede usar la Ecuación 6.

15. Para estimar el tiempo de recolección por cada lugar de recolección.

Solución

1. Determine el tiempo disponible para la operación de recolección, usando la Ecuación 6.13.

H = Nd (Pscs + s + a + bx) / (1 - W)

Pscs = (1 - W) H/Nd -(s + a + bx)

= (1-0,15) (8 h/día) / (2 viajes/día) - ½ 0,10 h/viaje + 0,016 h/viaje + (0,018 h/mi) (15 mi/viaje)½

= (3,40 - 0,39) h/viaje

= 3,01 h/viaje

2. Determine el tiempo de recolección necesario por lugar de recogida usando la Ecuación 6.15.

tp = 0,72 + 0,13 (Cn )+ 0,014 (PRH)

= 0,72 + 0,18 (2) + 0,014 (50)

= 1,76 recolector – min/lugar

3. Determine el número de lugares de recolección de los cuales se pueden recolectar los desechos usando la Ecuación 6.14.

Np = 60 Pscs n/tp

= (60 min/h) (3,01 h/viaje) (2 recolectores) / (1,76 recolector – min/lugar)

= 205 lugares/viaje

4. Determine el volumen de desechos producido por lugar de recolección por semana.

Volumen por semana =

= (2,0 lb/hab/día) (3,5 hab/lugar recogido) (7 días/sem) (200 lb/yd3) (l/sem)

= 0,245 yd3/lugar

5. Determine el volumen necesario del camión, usando la Ecuación 6.16.

v = Vp Np/r

= (0,245 yd3/lugar) (205 lugares/viaje) / 2

= 20,1 yd3/viaje

6. Determine el número de viajes necesarios por semana, usando la Ecuación 6.17.

Nw = Tp F/Np

= (1,000 lugares) (1/sem)/(205 lugares/viaje).

= 4,88 viajes/sem.

7. Determine las necesidades de tiempo usando la Ecuación 6.12 multiplicando el término de la derecha de la ecuación por n, número de recolectores.

Dw = n½ (Nw) Pscs + tw (s + a + bx)½ / ½ (1 - W) H½

= 2 {(4,88 viajes/sem) (3,01 h/viaje) + (5 viajes/sem) ½ 0,10 h/viaje + 0,016 h/viaje + (0,018 h/mi) (15 mi/viaje)½ } / (1 - 0,15) (8 h/día)

= 4,89 recolector - días/sem.

Debido a que se utilizan dos recolectores se necesitarán 2,45 días/sem.

Comentario. En casi todos los casos, la mayoría de los datos usados en estos ejemplos serían conocidos por el diseñador y la información faltante podría ser, fácilmente, determinada de estudios limitados de campo o estimada de datos presentados en este capítulo. También se debiera notar que una suposición clave en este ejemplo es la de que se harán dos viajes diarios.

Discusión

El análisis anterior de sistemas de acarreo de recipiente y recipiente estacionario ilustra los tipos de relaciones que existen entre las varias componentes de los si s temas de recolección de desechos sólidos. No se pretende que esta presentación será un compendio de tales relaciones, sino más bien para indicar los tipos de datos que se deben reunir para evaluar adecuadamente tales sistemas. En los ejemplos 6.1 a 6.4 se ha ilustrado la aplicación de estas relaciones. Al finalizar la siguiente sección se presenta un ejemplo adicional en el cual se aplican estas relaciones, tratando con las rutas de recolección.

6.4. RUTAS DE RECOLECCION

Una vez se han determinado las necesidades de equipo y mano de obra se deben trazar las rutas de recolección de manera que la fuerza de trabajo y el equipo sean utilizados eficazmente. En general, el trazado de las rutas de recolección es un proceso de aproximaciones. No hay reglas fijas que se puedan aplicar a todas las situaciones.

Algunos de los factores que se deben tomar en cuenta cuando se están trazando rutas son los siguientes.

1. Se deben identificar las políticas y las normas existentes relacionadas a aspectos tales como el punto y la frecuencia de la recolección.

2. Se deben coordinar condiciones existentes del sistema como tamaño de la cuadrilla y el tipo de los vehículos.

3. Siempre que sea posible, se deben trazar las rutas de manera que empiecen y terminen cerca de vías arterias, utilizando las barreras topográficas y físicas como límites de las rutas.

4. En áreas montañosas, las rutas deben empezar en la parte más alta y continuar hacia abajo a medida que se carga el camión.

5. Las rutas se deben trazar de manera que el último recipiente a ser recolectado sobre la ruta sea el más cercano al lugar de disposición.

6. Los desechos producidos en lugares congestionados por el tráfico se deben recolectar tan temprano como sea posible.

7. Las fuentes en las cuales se produzcan cantidades extremadamente grandes de desechos deben ser atendidos durante la primera parte del día.

8. Los lugares dispersos de recolección donde se producen pequeños cantidades de desechos sólidos que reciben la misma frecuencia de recolección deben, si es posible, ser atendidos durante un viaje en el mismo día.

Trazado de Rutas

los pasos generales incluidos en el establecimiento de las rutas de recolección comprenden: 1) preparación de mapas que muestran los datos y la información pertinentes relacionados con las fuentes de producción de desechos, 2) datos de análisis y cuando se requiera, preparación de tablas resúmenes de información, 3) trazado preliminar de rutas, y 4) comparación de rutas preliminares y el desarrollo balanceado de rutas por aproximaciones. El paso número uno se discute adelante. Debido a que la aplicación de los pasos 2, 3 y 4 es diferente para los sistemas de acarreo de recipiente, cada uno de los sistemas se discutirá por separado. Después de una breve discusión de la preparación de horarios de rutas, el trazado de rutas para los sistemas de acarreo de recipiente y recipiente estacionario se ilustra en el ejemplo 6.5. En las Referencias 6 y 13 se pueden encontrar detalles adicionales sobre el trazado de rutas de recolección.

Paso 1. Sobre un mapa de escala relativamente grande de las áreas comercial, industrial o residencial, se deben dibujar los siguientes datos para cada punto de recolección de desechos sólidas: localización, número de recipientes, frecuencia de la recolección y, si se utiliza el sistema de recipiente estacionario con compactadores de autocargue, la cantidad estimada de desechos a ser recolectados en cada recogida. Para ayudar al análisis del problema, se pueden usar los siguiente símbolos.

Sistema de acarreo del recipiente

Sistema de recipiente estacionario

Compactadores de autocargue

Vehículos cargados a mano

F

N

SW

N½ F

 

 

 

 

 

 

Donde

F = frecuencia de recolección

N = número de recipientes

SW = cantidad de desechos sólidos recolectados, yd3/ viaje

= un recipiente, una vez por semana

= dos recipientes, una vez por semana

= servicio ilimitado, una vez por semana

= un recipiente, dos veces por semana

= dos recipientes, dos veces por semana

= servicio ilimitado, dos veces por semana

 

Para sistemas de acarreo del recipiente, la tasa de producción de desechos en cada punto de recogida no es importante debido a que generalmente no tiene efecto directo sobre el trazado de las rutas de recolección. Para sistemas de "recipiente estacionario, sin embargo, la tasa de producción de desechos en cada punto de recogida determina el número de recipientes que se pueden vaciar por viaje. Para fuentes residenciales, generalmente, se supone que se recogerá la misma cantidad de cada fuente (servicio).

Debido a que para el trazado de rutas se usa el método de aproximaciones, se debe usar papel transparente una vez se han incluido los datos básicos sobre el mapa de trabajo. Dependiendo del tamaño del área y del número de puntos de recogida, el área se debe subdividir en áreas rectangulares y cuadradas que más o menos correspondan a áreas funcionales del uso de la tierra. Para localizaciones con menos de 20 a 30 puntos de recogida, generalmente, no es necesario este paso. Para áreas más grandes puede ser necesario subdividir cada una de las áreas funcionales en áreas pequeñas teniendo en cuenta factores tales como las tasas de producción de desechos y la frecuencia de la recolección,

Pasos 2, 3 y 4 para Sistemas de Acarreo del Recipiente. Suponga que se van a establecer rutas de recolección para el área hipotética y uso funcional mostrados en la Figura 6.19 y que además de los datos que aparecen sobre el mapa se conocen los siguientes datos (preparados en el paso l).

Vehículos de recolección : camión grúa

Operación de recolección : 5 días/sem

Número promedio de viajes por día : 9

Paso 2. Primero resuma el número de lugares de recolección, cada uno de los cuales recibe la misma frecuencia de recolección como se muestra en las columnas 1 y 2 de la Tabla 6.7. A continuación determine el número de recipientes que recibe la misma frecuencia de recolección y se van a recoger cada día, como se muestra en las columnas 4 a 8 de la Tabla 6.7. Con esta información se pueden trazar las rutas preliminares de recolección.

Fig. 6-19. Plano de un área típica funcional.

Paso 3. Partiendo de la estación de despacho o donde sea el parque de los vehículos, trace rutas de recolección para cada día de manera que empiecen y terminen cerca de la estación de despacho. En la Figura 6.19 se muestra una ruta típica para el lunes. La operación de recolección debe realizarse de manera lógica, tomando en cuenta factores tales como condiciones del tráfico, tipo de actividad, etc.

Paso 4. Cuando se hayan trazado cinco rutas preliminares, se debe calcular la distancia media a ser recorrida entre recipientes. Si las rutas no están balanceadas, se deben diseñar de manera que cada ruta cubra aproximadamente la misma distancia. En general, se debe ensayar un número de rutas de recolección antes de seleccionar las rutas definitivas. Cuando se requiera más de un vehículo de recolección, se deben trazar rutas de recolección para cada área funcional y se deben balancear las cargas de trabajo para cada conductor.

El trazado de las rutas no siempre será tan ordenado y eficiente como el que se nuestra en la Figura 6.19. El mayor problema es con los acarreadores particulares quienes entran en competencia abierta por clientes. Sin embargo, aún en estos casos, la delimitación de áreas funcionales será útil. Los límites de uso funcional se deben ajustar para reflejar clientes agregados o perdidos.

Pasos 2, 3 y 4 para Sistemas de Recipiente Estacionario. (Con compactadores de autocargue). Suponga que se han trazado las rutas para el área que se muestra en la Figura 6-20 y que además de los datos que aparecen en el mapa se conocen los siguientes datos (preparados en el paso 1).

Vehículo de recolección: 30 yd3 compactador de autocargue.

Relación de Compactación: 3

Número de días de la semana en que se realizará la operación de recolección:

3 (lunes, miércoles y viernes).

TABLA 6.7. RESUMEN DE DATOS DE UN AREA TIPICA DE USO FUNCIONAL*

Recolec/sem

 

(1)

Número de puntos de recogida

(2)

Viajes/sem

(1) x (2)

(3)

Número de recipientes (reciben la misma frecuencia de recolección) vaciados por día

Lunes

(4)

Martes

(5)

Miércoles

(6)

Jueves

(7)

Viernes

(8)

1

10

10

2

2

2

2

2

2

3

6

0

3

0

3

0

3

3

9

3

0

3

0

3

4

0

0

0

0

0

0

0

5

4

20

4

4

4

4

4

TOTAL

 

45

9

9

9

9

9

* Ver Figura 6.16 para plano área típica de uso funcional.

Fig. 6.20. Plano de un área comercial típica.

Número de viajes por día: 1

Paso 2. Primero, estime la cantidad de desechos recolectados de los lugares de recolección servidos cada día que se realiza la operación de recolección. De la Figura 6.20 se puede ver que hay ocho lugares a ser atendidos durante cada día de recolección, y que la cantidad de desechos a ser recolectados es de 64 yd3.

Debido a que el volumen efectivo del vehículo de recolección es de 90 yd3 (30yd3 x 3), se pueden recoger 26 yd3 adicionales de desechos de lugares restantes para llenar el vehículo de recolección. Además, la inspección de la Figura 6.20 revela que dos lugares producen un total de 16 yd3 y deben ser recolectados dos veces por semana. Si se supone que estos lugares serán atendidos los lunes y miércoles, los desechos adicionales que se deben recoger de otros lugares los lunes, miércoles y viernes serán 10,10 y 26 yd3 respectivamente. Estas cantidades se deben recoger de lugares que son atendidos una vez por semana.

Paso 3. Una vez se conoce la información anterior, se puede proceder a trazar las rutas de recolección como sigue: Partiendo de la estación de despacho 0 donde son estacionados los vehículos de recolección, se debe trazar una ruta de recolección de manera que una todos los puntos de recogida a ser atendidos durante cada día de recolección. Esta ruta se debe trazar de manera que el último de estos lugares sea el más próximo al lugar de disposición. La línea continua que se muestra en la Figura 6.20, con excepción de la parte que incluye dos lugares servidos una vez por semana, es la ruta básica para este ejemplo simplificado.

El siguiente paso es modificar la ruta básica para incluir los lugares adicionales de recolección que serán atendidos antes de completar la carga Estas modificaciones se deben hacer de manera que una cierta área o porción del área sea atendida con cada ruta de recolección como se muestra en la Figura 6.20. Para áreas grandes, que han sido subdivididas y son atendidas a diario, será necesario establecer rutas básicas en cada área subdividida: en algunos casos entre ellas, dependiendo del número de viajes que se pueden hacer por día.

Paso 4. Cuando se han trazado las rutas de recolección se debe determinar la densidad real en el recipiente y la distancia de acarreo para cada ruta. Utilizando estos datos, se deben comprobar los requerimientos de mano de obra contra el tiempo disponible por día. En algunos casos puede ser necesario reajustar las rutas de recolección para balancear la carga de trabajo. Después de haber establecido las rutas, ellas se deben trazar sobre un mapa maestro.

Horarios

Se debe preparar un horario maestro de cada ruta de recolección para ser utilizado por el departamento de ingeniería y el despachador del transporte. El conductor debe preparar un horario para cada ruta, sobre el cual se puede encontrar el lugar y el orden de cada punto de recolección a ser atendido. Además, se debe mantener un libro de ruta por conductor de camión. El conductor utiliza el libro de ruta para chequear la localización y el status de los usuarios. También es un lugar conveniente donde se registra cualquier problema con los usuarios.

Ejemplo 6.5. Trazado de Rutas de Recolección y Análisis de Sistemas de Recolección.

Trace las rutas de recolección para un sistema de acarreo de recipiente y un sistema de recipiente estacionario para el servicio en el área que se muestra en la Figura 6.21 (un mapa como el que se muestra en la Figura 6.21 será preparado como el primer paso en el trazado de rutas de recolección). Para ambos sistemas determine la distancia máxima desde el punto B a que se puede localizar el sitio de disposición, de manera que la cantidad de trabajo especificado se pueda realizar en un día de 8 horas. Suponga que se cumplen las siguientes condiciones:

1. Recipientes con una frecuencia de recolección de dos veces por semana deben ser recogidos los martes y viernes.

2. Recipientes con una frecuencia de recolección de tres veces por semana deben ser recogidos los lunes, miércoles y viernes.

3. Los recipientes se pueden recoger desde cualquier lado de la intersección cuando están colocados.

4. Cada día empieza y termina en la estación de despacho, (punto A).

5. Para el sistema de acarreo de recipiente, la recolección se hará de lunes a viernes.

6. Los recipientes acarreados se intercambiarán en lugar de devolverlos a los lugares de origen (Ver Figura 6.13b).

7. Los datos de operación para el sistema de acarreo de recipiente son como siguen:

a) Tiempo de recogida y descarga del recipiente = 0,033 h/viaje

b) Tiempo en el sitio de disposición 0,053 h/viaje

Fig. 6.21. Area de servicio de recolección de desechos sólidos para el ejemplo 6.5.

8. Para el sistema de recipiente estacionario, sólo se hará recolección cuatro días en la semana, (lunes, martes, miércoles y viernes) con un viaje diario solamente.

9. Para el sistema de recipiente estacionario, el vehículo de recolección será un compactador de autocargue con una capacidad de 35 yd3 y una relación de compactación de 2.

10. Los datos de operación para el sistema de recipiente estacionario son como sigue:

a) Tiempo de descargue del recipiente = 0,050 h/recipiente

b) Tiempo en el sitio de disposición = 0,10 h/viaje

c) Constante para estimar el tiempo de viaje entre lugares de los recipientes: a1 = 0,060 h/viaje y b1 = 0,067 h/mi.

11. Determine el tiempo de acarreo para ambos sistemas usando las siguientes constantes de acarreo: a = 0,080 h/viaje b = 0,025 h/mi.

12. Factor de fuera de ruta para ambos sistemas = 0,15.

Solución

1. Sistema de acarreo del recipiente

a) Arregle en una tabla un resumen de los datos reportados en la Figura 6.21 (paso 2 para trazar rutas), como sigue: Las rutas variarán de una a otra solución, pero los recipientes 11 y 20 se deben recoger los lunes, miércoles y viernes y los recipientes 17, 27 , 28 y 29 se deben recoger los martes y viernes. La solución óptima será la de recoger un número igual de recipientes en cada día lo mismo que conducir distancias iguales cada día. Si un día tiene más recolecciones a hacer o una mayor distancia a conducir, entonces la ruta de ese día tomará más tiempo y limitará, además, la distancia a que se puede localizar el sitio de disposición.

b) Suponiendo que los recipientes se intercambian de sitio, trace rutas balanceadas de recolección para cada día de la semana por aproximaciones (pasos 3 y 4).

Recolecciones por semana

N° de lugares de recolección

N° de viajes/sem.

Número de recipientes vaciados por día (reciben la misma frecuencia de recolección)

Lunes

Martes

Miércoles

Jueves

Viernes

1

26

26

6

4

6

8

2

2

4

8

-

4

-

-

4

3

2

6

2

-

2

-

2

Total

32

40

8

8

8

8

8

i ) Las rutas semanales resultantes y los cálculos de las distancias se muestran en las siguientes tabulaciones.

ii) Las rutas limitantes para el sistema de acarreo del recipiente son los días martes, miércoles, jueves y viernes, en los cuales cada ruta tiene ocho recipientes y alrededor de 86.000 pies a ser recorridos entre los puntos A y B.

c) Determine la distancia máxima desde el punto B al sitio de disposición.

i) Determine el tiempo de recogida por viaje. Debido a que se utiliza el sistema de intercambio del recipiente, el tiempo de recogida por viaje, consta del tiempo necesario para recoger cada recipiente.

phcs = pc + uc

= (0.033 h/viaje) + (0.033 h/viaje) = 0.066 h/viaje

ii) Tabulaciones de ruta semanal y distancia para el sistema de acarreo del recipiente. Ejemplo 6.5. Vea Tabla 6.8.

iii) Determine la distancia de acarreo del viaje completo usando la Ecuación 6.5.

H = Nd (phcs + s + a + b X) / (1 - W)

8 h/día = (8 viajes/d) ½ 0.066 h/viaje + 0.053 h/viaje)

0,080 h/viaje + (0,025 h/mi) (X) ½ / ( 1 - 0,15)

½ (1 - 0,15) - 0,20½ h/d = ½ (0,025 h/mi (x)½ viaje/día

x = 26 mi/viaje

iv) Determine la distancia del punto B al sitio de disposición. Distancia del viaje completo desde B.

= (26,0 mi/viaje) - (86,000 pie/día) / (5,280 pie/mi x

(8 viajes/día)

= 24 mi/viaje (38,6 Km/viaje)

Distancia desde B hasta el sitio de disposición

(20 mi/viaje) / 2 = 12 mi/viaje (19,3 Km/viaje)

2. Sistema de recipiente estacionario

 

 

 

 

TABLA 6.8. HORARIO DE RECOLECCION PARA EL SISTEMA DE ACARREO DEL RECIPIENTE EN EL EJEMPLO 6.5

Recipiente Recogido

Recorridos entre cuales puntos

Distancia recorrida 1000 pies

Recipiente recogido

Recorridos entre cuales puntos

Distancia recorrida 1000 pies

LUNES

JUEVES

 

A a 1

6

 

A a 2

4

1

1 a B

11

2

2 a B

9

9

B a 9 a B

18

6

B a 6 a B

13

11

B a 11 a B

14

18

B a 18 a B

6

20

B a 20 a B

10

15

B a 15 a B

8

22

B a 22 a B

4

16

B a 16 a B

8

30

B a 30 a B

6

24

B a 24 a B

16

19

B a 19 a B

6

25

B a 25 a B

16

23

B a 23 a B

4

32

B a 32 a B

2

 

B a A

5

 

B a A

5

TOTAL

 

84

TOTAL

 

86

MARTES

VIERNES

 

A a 7

1

 

A a 13

2

7

7 a B

4

13

13 a B

5

10

B a 10 a B

16

5

B a 5 a B

16

14

B a 14 a B

14

11

B a 11 a B

14

17

B a 17 a B

8

17

B a 17 a B

8

26

B a 26 a B

12

20

B a 20 a B

10

27

B a 27 a B

10

27

B a 27 a B

10

28

B a 28 a B

8

28

B a 28 a B

8

29

B a 29 a B

8

29

B a 29 a B

8

 

B a A

5

   

5

TOTAL

 

86

TOTAL

 

86

MIERCOLES

 
 

A a 3

2

     

3

3 a B

7

     

8

B a 8 a B

20

     

4

B a 4 a B

16

     

11

B a 11 a B

14

     

12

B a 12 a B

8

     

20

B a 20 a B

10

     

21

B a 21 a B

4

     

31

B a 31 a B

0

     
 

B a A

5

     

TOTAL

 

86

     

 

a) Arregle una tabla resumen para los datos reportados en la Figura 6.21 (paso 2 para trazado de rutas).

Las rutas de recolección para el sistema de recipiente estacionario variarán, pero es indispensable recolectar los recipientes 11 y 20 los lunes, miércoles y viernes y los recipientes 17, 27, 28 y 29 los martes y viernes. Nuevamente, la solución óptima será tener un número igual de recipientes para ser recogidos cada día lo mismo que distancias iguales para recorrer cada día.

Recolecciones por semana

Desechos totales, yd3

Cantidad de desechos recolectados por día, yd3

Lunes

Martes

Miércoles

Jueves

Viernes

1

178

53

45

52

0

28

2

48

-

24

-

0

24

3

51

17

-

17

0

17

TOTAL

277

70

69

69

0

69

b) Trace rutas balanceadas de recolección por aproximaciones, en términos de la cantidad de desechos recolectados (pasos 3 y 4). Note que la cantidad máxima de desechos que se pueden recoger por día es de 70 yd3 (35 yd3 x 2). En las siguientes tabulaciones se muestran las rutas resultantes y el cálculo de las distancias. Debido a que se recoge el mismo número de recipientes todos los días, el día limitante será el martes con un recorrido de alrededor de 28.000 pies entre los puntos A y B.

i) Tabulaciones de rutas semanales y distancia para el sistema de recipiente estacionarlo, Ejemplo 6.5. Vea Tabla 6.9. ii) Distancia recorrida entre los puntos A y B.

Día

Distancia pies

Lunes

26.000

Martes

28.000

Miércoles

26.000

Viernes

22.000

 

TABLA 6.9. PROGRAMA DE RECOLECCION PARA EL SISTEMA DE RECIPIENTE ESTACIONARIO DEL EJEMPLO 6.5.

Orden de relación del recipiente

Cantidad de desechos, yd3

Orden de recolección recipiente

Cantidad de desechos, yd3

Lunes

Miércoles

13

5

18

9

7

7

12

4

6

10

11

9

4

8

20

8

5

8

24

9

11

9

25

4

20

8

26

8

19

4

30

5

23

6

21

7

32

5

22

7

Total

70

Total

69

Martes

Viernes

2

6

3

4

1

8

10

10

8

9

11

9

9

9

14

10

15

6

17

7

16

6

20

8

17

7

27

7

27

7

28

5

28

5

29

5

29

5

31

5

Total

68

Total

70

 

 

c) Suponga que la distancia media recorrida entre los puntos A y B es igual a 25.500 pies y que la distancia media entre los recipientes es igual a 2.550 pies (25.500110) = 0,48 mi. Determine el tiempo de recolección por recipiente utilizando una forma modificada de la Ecuación 6.9.

Pscs = Ct (uc + dbc) = Ct ½ uc + (a1 + b1 x1)½

= (10 recipientes/viaje) ½ 0,050 h/recipiente + 0,060 h/recipiente + 0,067 h/mi)/(0.48 mi/recipiente)

= 1,42 h/viaje

d) Determine la distancia máxima de acarreo por viaje completo desde el punto B al sitio de disposición usando la Ecuación 6.13.

H = Nd (Pscs + s + a + bx) / (1 - W)

8 h/día = (1 viaje/día) ½ 1,42 h/viaje + 0,10 h/viaje + 0,080 h/viaje +

(0,025 h/mi) (x)½ / (1 - 0,15)

½ 8 (1 - 0,15) - 1,6 ½ h/día =½ (0,025 h/mi) (x)½ viaje/día½

X = 5,2/0,025 = 208 mi/viaje (335 Km/viaje)

e) Determine la distancia desde el punto B al sitio de disposición. Distancia del punto 8 al sitio de disposición.

= (208 mi/viaje)/2 = 104 mi/viaje (167 Km/viaje)

Comentario. Nuevamente acá, como se anotó previamente en el Ejemplo 6.2, la ventaja competitiva del sistema de recipiente estacionario es clara cuando se comparan las distancias del viaje completo.

6.5. TECNICAS AVANZADAS DE ANALISIS

El interés en un análisis de los sistemas de recolección de desechos sólidos surge de la necesidad de mejorar (optimizar) la operación de sistemas existentes y desarrollar datos y técnicas que se puedan utilizar para diseñar o evaluar sistemas nuevos o futuros. En el pasado, el diseño y la operación de sistemas de recolección de desechos sólidos estaban basados, en gran parte en la experiencia y la intuición. A medida que los sistemas de recolección y las operaciones han crecido en tamaño y complejidad, este método ha demostrado ser menos confiable. La razón principal es la de que, debido a las muchas variables, operaciones, e interrelaciones que se deben considerar (en sistemas gran des), el manejo se ha convertido en una estructura tal que ninguna puede conocer o comprender todo el sistema.

Ahora se están aplicando técnicas y herramientas, desarrolladas en áreas relacionadas, para solucionar problemas de recolección de desechos, en un esfuerzo por operar eficazmente sistemas existentes y diseñar nuevos sistemas. Términos tales como análisis de sistemas, investigación de operaciones, sistemas de simulación y modelos de sistemas y operaciones se están convirtiendo en parte del vocabulario en este campo y se anticipa que la ingeniería de sistemas encontrará aplicaciones todavía más amplias en el análisis de sistemas de recolección de desechos. Además, el propósito de esta sección es discutir brevemente algunas técnicas avanzadas que han sido aplicadas en el análisis de sistemas de recolección de desechos sólidos.

Análisis de Sistemas

El análisis o ingeniería de sistemas se ocupa de la selección de relaciones, procedimientos y elementos apropiados para alcanzar un propósito especifico. Est a definición es general y se puede usar en una variedad de contextos. Por ejemplo, los análisis de sistemas se pueden aplicar al diseño de sistemas de recolección de desechos sólidos o a la selección de combinaciones de equipo necesario para el acarreo, por ferrocarril, de desechos sólidos para la disposición. Dependiendo de la naturaleza de los sistemas en investigación, las técnicas de análisis de sistemas, tales como investigación de operaciones y simulación, han encontrado amplia aplicación. Algunos textos hacen la distinción de que la investigación de operaciones trata con la operación de sistemas existentes mientras que la simulación trata de estudio y diseño de sistemas nuevos o propuestos. Estas dos técnicas están incluidas dentro del campo de la ingeniería de sistemas. En realidad, a partir del desarrollo de la investigación de operaciones y otras técnicas operacionales se originó el término ingeniería de sistemas, la cual depende del uso de tales técnicas.

Investigación de Operaciones

El campo de investigación de operaciones se desarrolló primero en Inglaterra en un contexto militar, a principios de los años 1940 (2). En un sentido general se puede definir como el enfoque científico de la toma de decisiones que comprende las operaciones de cualquier sistema organizado. El significado de esta definición se puede entender más claramente en términos de los pasos u operaciones que caracterizan un estudio de investigación de operaciones (3).

1. Formulación del problema.

2. Construcción de un modelo matemático para representar el sistema de estudio.

3. Obtención de una solución del modelo.

4. Prueba del modelo y la solución obtenida de él.

5. Establecimiento de controles sobre la solución

6. Poner la solución a trabajar: implementación.

Con algunas generalizaciones, también se puede usar esta misma lista para describir pasos involucrados en un estudio de ingeniería de sistemas. En tal estudio, la fase de construcción del modelo puede incluir el uso de una variedad de modelos diferentes. También puede ser estudiado el comportamiento de los sistemas propuestos, utilizando modelos de simulación (Vea la siguiente discusión). Para mayores detalles, se pueden consultar las Referencias 2 y 12.

Simulación

La simulación se puede definir como la conducción de experimentos que comprenden modelos físicos, análogos o simbólicos, los cuales se usan para describir la respuesta del sistema (o sus componentes) bajo estudio. Mientras que la investigación de operaciones se ocupa de la formulación y solución de modelos matemáticos que representan sistemas reales, la simulación es utilizada para describir la operación de sistemas reales y propuestos en términos de sus componentes individuales. Los experimentos se realizan con modelos porque los experimentos con cualquier sistema real de recolección de desechos sólidos pueden

ser imposibles de realizar (8, 10). Simulando la operación del sistema propuesto es posible hacer predicciones acerca de él y estudiar los efectos de cambios en los vehículos, rutas y sitios de transferencia y disposición.

Un modelo se puede definir como una representación de algún sujeto de investigación (tales como objetos, eventos, procesos, sistemas, etc.). Generalmente, tal modelo se usa con el propósito de controlar la operación o su predicción. Los tipos generales de modelos de simulación que han sido usados para propósitos representacionales son icónicos, análogos y simbólicos (3).

Se dice que son icónicos los modelos que aparecen como lo que ellos representan. Ejemplos de modelos icónicos son los modelos a escala de laboratorio de un canal hidráulico, puente o estructura. Son modelos análogos, los modelos en los que se usa un conjunto de propiedades para modelar otro conjunto. El modelo de una malla de tubos que usan componentes eléctricos es un método familiar de modelo análogo usado en el campo de distribución de agua para ciudades. Son simbólicos los modelos en los cuales los símbolos o grupos se usan para representar la componente o sistema de estudio.

Los modelos simbólicos se usan más comúnmente en el análisis de sistemas de recolección de desechos sólidos debido a que son los más generales y se pueden alterar fácilmente. Esto es importante debido al tamaño y la complejidad de los sistemas que se deben modelar. En este contexto, los modelos usados para las operaciones de recolección de desechos sólidos, tales como los descritos antes en este capítulo, deben representar simbólicamente lo que tiene lugar en el campo hasta el límite en que el proceso es identificable y puede ser cuantificado.

Aplicaciones

Las técnicas mencionadas se pueden aplicar a:

1) La evaluación de sistemas existentes

2) El diseño de nuevos componentes dentro de sistemas existentes, y

3) El diseño de sistemas nuevos o propuestos

Evaluación de Sistemas Existentes. El propósito acá es evaluar el funcionamiento o eficiencia de operaciones de recolección y el equipo existente, y mejorar la operación de sistemas en funcionamiento (7, 10). Las evaluaciones de sistemas existentes, generalmente, se basan en comparaciones económicas, en las cuales se comparan los costos entre la operación existente y sistemas o métodos alternos recomendados de operación. Un ejemplo clásico de tal análisis ocurrió en las Estados Unidos en la mayoría de las instalaciones militares cuando se h izo aparente que el costo de utilizar el sistema de acarreo del recipiente (ver Figura 6.6) era significativamente mayor que el costo de utilizar el sistema de recipiente estacionario con compactadores y auto cargue mecánico (Ver Figura 6.10).

En muchos sistemas de recolección, pueden resultar economías del análisis y la reorganización de rutas de recolección. En este caso las relaciones componentes deben ser acopladas a un modelo de rutas para encontrar la combinación óptima de rutas sujetas a las restricciones dadas del sistema. El problema de encontrar la ruta óptima de recolección tiene una analogía directa en el campo de la investigación de operaciones donde se encuentra un problema similar en el diseño de rutas de viaje de un vendedor. En textos de investigación de operaciones se hace referencia al "problema de viajes del agente viajero" (2,3).

Modificación de Sistemas Existentes. Otra aplicación extremadamente valiosa de estas técnicas es la modificación de sistemas existentes a la luz de cambios tecnológicos y operacionales. Por ejemplo, si un grupo de ciudades en un área metropolitana va a adoptar el acarreo ferroviario como un medio apropiado de disposición, se tendrán que modificar muchas de las rutas de recolección existentes para minimizar los costos de recolección.

Diseño de Sistemas Propuestos. Los problemas planteados en el diseño de nuevos sistemas generalmente están relacionados a la falta de datos específicos, tales como las cantidades de desechos sólidos que se producirán y las características de los sistemas de recolección a ser usados. La cantidad de desechos sólidos a ser producidos se convierte en una consideración más importante en operaciones de recolección industrial o comercial debido a que las tasas de producción, generalmente, no son fijas, pero siguen algún patrón de frecuencia estadística. En estas situaciones se pueden utilizar más efectivamente las técnicas de simulación.

Por ejemplo, la cantidad de desechos sólidos a ser esperados se pueden estimar usando técnicas de simulación .(9, 10). En la mayoría de los casos, se pueden utilizar datos de operaciones- existentes en el desarrollo y verificación de estos modelos. El desarrollo de modelos de simulación es discutido en las Referencias 5, 8, 10 y 15. El diseño de sistemas de recolección propuestos también involucra la misma suerte de procedimiento, utilizando (1) datos simulados de producción de desechos, (2) distribución de patrones de producción (ejemplo: puntos de recolección propuestos) y (3) alternativas de disposición. Con base en esta información, se investigan un número de sistemas alternos, utilizando un sistema de modelo de simulación. Entonces se deben evaluar las soluciones alternas en términos de criterio ingenieril y consideraciones de factores intangibles.

Discusión

La aplicación efectiva de estas técnicas avanzadas requiere que el problema bajo investigación esté bien definido. Se ha dicho que "un problema bien definido está medio resuelto". Desafortunadamente, la verdad de esta declaración a menudo se aprecia únicamente después del hecho o cuando es demasiado tarde para modificar el curso. La aplicación de estas técnicas a problema pobremente definido sólo puede conducir a la frustración y a desconfiar de las técnicas, las cuales, si se aplican adecuadamente, podrían ayudar materialmente a mejorar la operación de todos los tipos de sistemas de recolección de desechos sólidos.

6.6. TOPICOS DE DISCUSION Y PROBLEMAS

6.6.1. Conduzca alrededor de su comunidad e identifique los principales tipos de sistemas y equipos usados para la recolección de desechos sólidos residenciales y comerciales. Seleccione dos o más sistemas comunes, y el tiempo de varias actividades asociadas con la recolección de desechos. ¿Cómo se comparan sus valores con los datos dados en este capítulo? Si sus cifras son apreciablemente diferentes, explique ¿por qué?

6.6.2. Determine las constantes a y b de la ecuación de acarreo para los siguientes datos:

Velocidad media de acarreo, y, mi/h.

Distancia de viaje completo, x, mi/viaje

10

0,8

21

2,5

30

5,0

34

7,5

37,5

10,0

38

12,5

39,5

15,0

38,8

17,5

40

20,0

6.6.3. Usted es el ingeniero Municipal en una ciudad de tamaño medio de un sector rural. Durante una reunión del Concejo Municipal se le pidió a usted comparar el método de recolección satélite con el más tradicional de servicio de recolección en la acera y callejuelas que la ciudad está prestando. Sorprendido, porque usted durmió durante las cuatro horas que precedieron de debate sobre los méritos del slogan de la ciudad, usted trata de ordenar sus pensamientos. ¿Cuáles son algunas consideraciones importantes que se deben traer a discusión?

6.6.4. Desarrolle una ecuación similar a la presentada en este capítulo que se pueda usar para determinar las necesidades de mano de obra para un sistema de recipiente estacionario empleando vehículos satélites de recolección, Ver Figura 6.3 y Referencia 4).

6.6.5. Debido a la diferencia de opinión entre funcionarios municipales, usted ha sido llamado como un consultor de afuera para evaluar la operación de recolección de la ciudad de Davisvilla. El aspecto básico se centra alrededor de la cantidad de tiempo empleado por los recolectores en actividades fuera de ruta. Los recolectores dicen que ellos gastan menos del 15% de cada día de trabajo de 8 horas en actividades fuera de ruta; la dirección alega que la cantidad de tiempo gastado es mayor de 15%. Usted ha recibido la siguiente información que ha sido verificada por los recolectores y la dirección.

1. Se utiliza un sistema de acarreo de recipientes, sin intercambio de los mismos.

2. El tiempo medio empleado conduciendo desde el patio de la corporación hasta el primer recipiente es de 20 minutos y no ocurren actividades de fuera de ruta.

3. El tiempo medio de recogida del recipiente es de 6 min.

4. El tiempo medio de recorrido entre recipientes es de 6 min.

5. El tiempo medio necesario para vaciar el recipiente en el sitio de disposición es de 6 min.

6. La distancia promedio de viaje completo al sitio de disposición es de 10 mi/viaje, y la ecuación de acarreo es (a + bx) las constantes son a = 0,004 h/viaje y b = 0,02 h/mi.

7. El tiempo necesario para depositar un recipiente después de haberlo vaciado es de 6 min.

8. El tiempo medio empleado en el recorrido desde el último recipiente hasta el patio de la corporación es de 15 min. y no ocurren actividades de fuera de ruta.

9. El número de recipientes vaciados por día es de 10.

De esta información, determine si la verdad está de lado de los recolectores o de la administración.

6.6.6. La cantidad de desechos sólidos producidos por semana en un complejo residencial grande es de alrededor de 600 yd3. Hay dos recipientes, cada uno con una capacidad de 40 galones detrás de cada casa. Los desechos sólidos son recolectados por una cuadrilla de dos personas que utilizan un compactador cargado a mano de 35 yd3 una vez a la semana.

Determine el tiempo por viaje y las necesidades semanales de mano de obra en personas- día. El sitio de disposición está localizado a 15 millas de distancia, las constantes de la velocidad de acarreo a y b son 0,08 h/viaje y 0,025 h/mi, respectivamente; el tiempo en el sitio de disposición es de 0,10 h/viaje; el factor de fuera de ruta es 0,15; el factor de utilización del recipiente es 0,7 y la relación de compactación es 2. Suponga que la recolección se basa en un día de 8 horas.

6.6.7. Una ciudad desea determinar el impacto de una nueva subdivisión de servicios de recolección de desechos sólidos. La subdivisión añadirá 150 casas nuevas. Una cuadrilla de dos personas recogerá los desechos dos veces por semana, utilizando un compactador de 24 m3 cargado a mano. El tamaño permitido de recipiente es de 0,14 m3. Se estima que habrá 3,2 personas por vivienda y que cada persona botará 2,5 Kg. de desechos diarios. Determine el número de recipientes que se necesitarán por vivienda, el factor promedio de utilización del recipiente, y la necesidad semanal de mano de obra en personas- día. La relación de compactación para el vehículo de recolección es 2,5, la densidad media de los desechos sólidos en los recipientes es 120 Kg/m3, el sitio de disposición está situado a 25 Km. y las constantes de la velocidad de acarreo a y b son 0,08 h/viaje y 0,015 h/Km, respectivamente. La recolección es en la acera excepto para personas de edad (alrededor del 5%) quienes reciben el servicio en el patio de atrás.

6.6.8. Va a ser ocupada una nueva área residencial compuesta de 800 viviendas separadas, de poca altura. Suponga que se harán dos o tres viajes por día al sitio de disposición; diseñe el sistema de recolección y compare las dos alternativas. Los siguientes datos son aplicables:

1. Tasa de producción de desechos sólidos = 0.032 yd3/día/casa

2. Recipientes por servicio = 2

3. Tipo de servicio = 75 por ciento en la acera y 25% detrás de la casa

4. Frecuencia de la recolección = una vez por semana

5. El vehículo de recolección es un compactador de carga por detrás con una relación de compactación de 2,5

6. Duración del día de trabajo = 8h

7. Cuadrilla de recolección = 2 personas 8. Distancia del viaje completo = 20 mi

9. Constantes de acarreo: a = 0,08 h/viaje y b = 0,025 h/mi

10. Tiempo en el lugar de disposición por viaje = 0,083 h/viaje

6.6.9. La Corporación TT & E tiene cuatro instalaciones de negocios convenientemente localizados a 5 mi una de otra y a 5 mi del sitio de disposición. TT & E actualmente utiliza un sistema convencional de acarreo del recipiente con grandes recipientes abiertos por en- cima. Se ha sugerido a TT & E que pudiera ahorrar dinero alquilando un quinto recipiente de la compañía de recolección de desechos a un costo de $ 120/mes y cambiando el modo de operación al de intercambio de recipiente, Ver Figura 6.13b. Cada lugar será atendido 8 veces por mes. El recipiente extra será almacenado en la estación de despacho de la compañía encargada de la recolección. Suponiendo que los costos de operación son $ 20/h, calcule los costos de ambos sistemas. ¿Es una decisión sabia para la TT & E alquilar el quinto recipiente? Suponga que a = 0,034 h/viaje y b = 0,029 h/mi para todos los casos. Con claridad formule cualquier suposición adicional.

6.6.10. Su amigo y amiga están buscando un trabajo a tiempo parcial. Usted vive en una pequeña comunidad rural que no recibe servicio regular de recolección de desechos sólidos. Su amigo piensa que sería una buena idea prestar el servicio de recolección de desechos utilizan do su nuevo pick-up de 3/4 ton. con tracción en las cuatro ruedas. Hay 30 casas y cada casa utiliza dos recipientes de 32 galones. Todas las casas recibirán servicio desde el patio de atrás una vez por semana. Las constantes de acarreo son 0,08 h/viaje y 0,025 h/mi. Suponga que el tiempo en el sitio de disposición es igual a 0,5 h. La distancia de acarreo en viaje completo al sitio de disposición es de 32 mi. El tamaño del platón del pick-up es de 6 x 8 x 3 pies. Suponiendo que su amigo y amiga pueden dedicar 10 h/sem, a este proyecto, ¿pueden ellos hacer el trabajo?

6.6.11. Usted ha sido llamado a someter una propuesta para evaluar la operación de recolección de residuos sólidos en su universidad. Prepare una propuesta en forma esquemática, para someter a consideración de la universidad. Anote claramente las divisiones más importantes o tareas en las cuales sería dividido el esfuerzo de trabajo. Basado en su conocimiento actual, estime las personas- mes de esfuerzo que serían necesarias para hacer el trabajo del esquema de su propuesta. Utilice un formato tipo esquema para contestar esta pregunta.

6.6.12. Trace rutas de recolección para el área residencial que se muestra en la Figura 6.22. Suponga que los siguientes datos son aplicables:

1. Ocupantes por residencia = 4,0

2. Tasa de producción de desechos sólidos = 3,5 lb/ha/día

3. Frecuencia de la recolección = una vez por semana

4. Tipo de servicio de recolección = acera

5. Tamaño de la cuadrilla de recolección = una persona

6. Capacidad del vehículo de recolección = 30 yd3

7. La densidad de los desechos sólidos compactados en el vehículo de recolección es igual a 552 lb/yd3

6.6.13. Trace rutas de recolección para el área que se muestra en la Figura 6.22 usando los datos dados en el problema 6.12, suponiendo que las calles 4 y 6 son de una sola vía de Sur Norte y que la 5 y la 7 son de una vía de Norte a Sur.

6.6.14. Prepare un resumen de una página de la Referencia 10. ¿Cree usted que los métodos y técnicas discutidas en este artículo son aplicables en su comunidad?

 

 

Fig. 6.22. Area Residencial de servicio para los problemas 6.12. y 6.13.

 

 

 

6.7. REFERENCIAS

1. American Public Works Association – "Municipal Refuse Disposal", 3d ed., Public Administration Service, Chicago, 1970.

2. American Public Works Association, Institute for Solid Wastes: "Solid Waste Collection Practice," 4th ed., American Public Works Association, Chicago, 1975.

3. Churchman, C.W., R.L. Ackoff, and L.D. Arnoff: "Introduction to Operations Research," Wiley, New York, 1957.

4. Delaney, J.E.: Satellite Vehicle Waste Collection Systems, U.S. Environmental Protection Agency, Publication SW-82ts. 1, Washington, D.C. 1972.

5. Golueke, C. G. and P.H. McGauhey: Comprehensive Studies of Solid Wastes Management, First Annual Report, Sanitary Engineering Research Laboratory, SERL Report 67-7, University of California, Berkeley, 1967.

6. Guidelines for Local Governments an Solid Waste Management, U.S. Environmental Protection Agency, Publication SW-17c, Washington, D.C., 1971.

7. Liebman, J.C.: Routing of Solid Waste Collection Vehicles, Final Report on Project 801289 , Office of Research and Monitoring, U.S. Environmental Protection Agency, Washington, D.C. 1973.

8. Marks, D.H. and J.C. Liebman: Mathematical Analysis of Solid Waste Collection, U.S. Department of Health, Education, and Welfare, Public Health Service, Publication 2104, Washington, D.C., 1970.

9. Naylor, T.H., J.L. Balintfy, D.S. Burdick, and K. Chu: "Computer Simulation Techniques", Wiley, New York, 1966.

10. Quon, J.E., A. Charnes, and S.J. Wenson: Simulation and Analysis of a Refuse Collection System, Proceedings ASCE, Journal of the Sanitary Engineering Division, vol. 91, no. SA5, 1965.

11. Stone, Ralph, and Company, Inc.: A Study of Solid Waste Collection Systems Comparing One- Man with Multi-Man Crews, U.S. Department of Health, Education, and Welfare, Public Health Service, Publication 1982, Washington, D.C. 1969.

12. Sasieni, M., A. Yaspan, and L. Friedman.: "Operations Research Methods and Problems", Wiley, New York, 1959.

13. Shuster, K.A. and D.A. Schur: Heuristic Routing for Solid Waste Collection Vehicles, U.S. Environmental Protection Agency, Publication SW-113, Washington, D.C., 1974.

14. Tchobanoglous, G. and G. Klein: An Engineering Evaluation of Refuse Collection Systems Applicable to the Shore Establishment of the U.S. Navy, Sanitary Engineering Research Laboratory, University of California, Berkeley, 1962.

15. Truitt, M.M., J. C. Liebman, and C.W. Kruse: Mathematical Modeling of Solid Waste Collection Policies, vols. 1 and 2, U.S. Department of Health, Education, and Welfare, Public Health Service, Publication 2030, Washington, D.C. 1970.

16. University of California: An Analysis of Refuse Collection and Sanitary Landfill Disposal, Technical Bulletin 8, Series 37, University of California Press, Berkeley, 1952.