7. TRANSFERENCIA Y TRANSPORTE

En el campo de los desechos sólidos, el elemento funcional de transferencia y transporte se refiere a los medios, instalaciones y equipos utilizados para efectuar la transferencia de desechos de vehículos de recolección relativamente pequeños a vehículos más grandes y a transportarlos sobre distancias largas ya sea a centros de procesado o a sitios de disposición. Así, la discusión en este capítulo se centra sobre:

1. La necesidad de operaciones de transferencia

2. Descripciones de los principales tipos de estaciones de transferencia

3. Medios y métodos alternos de transporte

4. La localización de estaciones de transferencia

Se anota que las estaciones de transferencia pueden estar en los mismos lugares que las estaciones de procesado o en lugares completamente separados. (Las estaciones de procesado, a su vez, pueden estar en los mismos lugares de las estaciones de transferencia, en lugares separados o en los mismos lugares de los sitios de disposición). Se anota además, que por simplicidad en este capítulo se denomina generalmente al sitio de disposición como al punto de destino de los vehículos. Donde sea aplicable, sin embargo, el centro de procesado es un destino alterno (intermedio).

7.1. LA NECESIDAD DE OPERACIONES DE TRANSFERENCIA

Las estaciones de transferencia se pueden usar con éxito con casi cualquier tipo de sistema de recolección. Los factores que tienden a hacer atractivo el uso de operaciones de transferencia incluyen:

1. La presencia de botaderos ilegales y grandes cantidades de desperdicios dispersos.

2. La localización de sitios de disposición relativamente distantes de las rutas de recolección (generalmente más de 10 mi).

3 . El uso de camiones de recolección de poca capacidad (generalmente por debajo de 20 yd3.

4. La existencia de áreas residenciales de poca densidad (lotes de un acre o más con callejuelas largas).

5. El uso generalizado de recipientes de tamaño medio para la recolección de los desechos de fuentes comerciales y

6. El uso de sistemas de recolección hidráulicos o neumáticos.

Las operaciones de transferencia y transporte se vuelven necesarias cuando las distancias de transporte a sitios disponibles de disposición o a centros de procesado aumentan hasta el punto en que el acarreo directo no es factible económicamente. También se vuelven necesarios cuando los sitios de disposición o procesado están en lugares remotos y no se puede llegar directamente a ellos, por carretera. Estas situaciones se discuten en esta sección.

 

Distancias Excesivas de Acarreo

En los primeros días, cuando se usaron carros tirados por caballos para la recolección de desechos sólidos, era una práctica común botar el contenido de los carros cargados en algún vehículo auxiliar para el transporte al sitio de disposición o a algún punto intermedio para procesado (8). Sin embargo, con el advenimiento del moderno camión de motor y la disponibilidad de combustible de poco costo, se abandonó la transferencia en la mayoría de las ciudades y se adoptó el acarreo directo. Hoy día, con el aumento de los costos de mano de obra, operación y combustibles, la tendencia está revirtiendo y nuevamente vuelven a ser comunes las estaciones de transferencia.

Generalmente, la decisión de emplear estaciones de transferencia está basada en economía. Por ejemplo, en el capítulo 6 (Ejemplos 6-2 y 6-5), se demuestran claramente las ventajas económicas y el tiempo para el sistema de recipiente estacionario sobre el sistema de acarreo del recipiente. Expresado simplemente, es más barato acarrear un gran volumen de desechos en grandes incrementos sobre una distancia grande que acarrear un gran volumen de desechos en pequeños incrementos sobre una distancia grande. Esto se ilustra en el Ejemplo 7.1. los aspectos administrativos concernientes al uso de operaciones de transferencia son considerados en el Capítulo 15.

Ejemplo 7.1. Comparación Económica de Alternativas de Transporte. Determine el tiempo equivalente para sistema de acarreo del recipiente y recipiente estacionario comparado a un sistema que usa operaciones de transferencia y transporte para transportar desechos recolectados de un área metropolitana a un sitio de disposición por relleno sanitario. Suponga que son aplicables los siguientes datos de costos:

1. Costos de transporte

a) Sistema de acarreo del recipiente utilizando un camión grúa con un recipiente de 8 yd3 = $ 8/h

b) Sistema de recipiente estacionario utilizando un compactador de 20 yd3 = $ 12/h

c) Unidad de transporte tractor-trailer-trailer con una capacidad de 120 yd3 = $ 16/h

2. Otras costos

a) Costos de operación de la estación de transferencia incluyendo amortización = $ 0,30/yd3

b) Costos de tiempo extra de descargue para la unidad de transporte tractor-trailer-trailer comparado al costo para otros vehículos 0,05/yd3

Solución

1. Convierta los datos de costo de acarreo a unidades de dólares por yarda cúbica por minuto (vea comentarios al final de este ejemplo)

a) Camión grúa = $ 0,0167 /yd3/min

b) Compactador = $ 0,0100/yd3/min

c) Equipo de transferencia = $ 0,0022/yd3/min

2. Prepare un gráfico como el mostrado en la Figura 7.1 del costo por yarda cúbica versus el tiempo de conducir el viaje completo, expresado en minutos, para las tres alternativas.

3. Determine los tiempos equivalentes para los sistemas de acarreo del recipiente y recipiente estacionario, Ver Figura 7.1.

a) Sistema de acarreo del recipiente = 23 min

b) Sistema de recipiente estacionario = 46 min

Así, por ejemplo, si se utiliza un sistema de recipiente estacionario y el tiempo del viaje completo al sitio de disposición es mayor de 46 min, se debe investigar el uso de estaciones de transferencia.

Fig. 7.1. Evaluación económica de los medios alternos de transporte para el Ejemplo 7.1.

Comentario. En la mayoría de los artículos y libros de referencia que tratan del acarreo de desechos sólidos sobre distancias largas, los datos de costos se expresan en términos de dólares por tonelada por minuto o dólares por tonelada por milla. Esta práctica es ampliamente aceptada para el análisis de estaciones de transferencia debido a que el peso es la medida más critica para el movimiento en autopista o carretera. Sin embargo, tales datos de costos pueden ser desorientadores cuando las densidades de los desechos sólidos varían apreciablemente de un lugar a otro o de recipiente a recipiente. Por ejemplo, si la densidad de los desechos en dos recipientes de camiones grúa varían por un factor de 3, entonces las comparaciones de costos de acarrear los dos recipientes del mismo tamaño sobre la base por tonelada tiende a ser equivocada debido a que el costo real es el mismo para ambos. De otro lado, una comparación basada en dólares por yarda cúbica por minuto o dólares por minuto sería valiosa en la comparación de las dos operaciones.

Sitios de Disposición o Centros Remotos de Procesado

Las operaciones de transferencia se deben usar cuando el sitio de disposición o estación de procesado está en un lugar remoto tal que no es factible el transporte convencional por carretera únicamente. Por ejemplo, las estaciones de transferencia se necesitan cuando se deben usar carros sobre rieles o barcazas en el océano para transportar desechos al punto de disposición final. Si los desechos sólidos son transportados por tubería, generalmente es necesaria una combinación de estación de transferencia- procesado. Estos temas son considerados en las siguientes secciones.

7.2. ESTACIONES DE TRANSFERENCIA

Las estaciones de transferencia, como su nombre lo indica, se usan para llevar a cabo la remoción y transbordo de los desechos sólidos del vehículo de recolección y otros vehículos pequeños a equipos de transporte más grande. Las estaciones de transferencia se pueden clasificar con respecto a la capacidad como sigue: pequeñas, menores de 100 ton/día; medianas, entre 100 y 500 ton/día; y grandes más de 500 ton/día. Aunque los detalles específicos varían con el tamaño, los factores importantes que se deben considerar incluyen: 1) el tipo de operaciones de transbordo a ser utilizado, 2) capacidad requerida, 3) necesidades de equipo y accesorios, y 4) exigencias de saneamiento.

Tipos de Estaciones de Transferencia

Dependiendo del método usado para cargar los vehículos de transporte, las estaciones de transferencia se pueden clasificar en tres tipos: 1) descargue directo, 2) descargue de almacenamiento, y 3) combinación de descargue directo y descargue con almacenamiento.

Descargue Directo (Grande). En una estación de transferencia de gran capacidad de descargue directo, los desechos en los vehículos de recolección generalmente son vaciados directamente en el vehículo a ser usado para transportarlos a un lugar de disposición final. Para real izar esto, generalmente las estaciones de transferencia son construidas en una disposición a dos niveles. Se puede elevar la plataforma o dique de descargue, desde el cual son descargados los desechos de los vehículos de recolección, en los trailers de transporte, o se pueden colocar los trailers de transporte en una rampa baja, Ver Figura 7.2 las secciones de la instalación que se muestran en la Figura 7.2 y las fotografías de algún equipo utilizado se muestran en la Figura 7.3. En algunas estaciones de transferencia de descargue directo, el contenido de los vehículos de recolección puede ser vaciado sobre la plataforma de descargue si los trailers están llenos. Entonces los desechos son empujados dentro de los trailers de transporte.

La operación de estaciones de transferencia de descargue directo, como la que se muestra en la Figura 7-2, se puede resumir como sigue. A la llegada a la estación de transferencia, todos los vehículos acarreando desechos son pesados por el jefe de pesado, quien entonces indica donde se deben descargar los desechos entregando al conductor un número apropiado de ubicación. Después de haber descargado los vehículos de recolección, son pesados nuevamente y se determina la tarifa del volteo. Los vehículos comerciales que normalmente usan la estación de transferencia reciben cartas de crédito que muestran el nombre de la firma y el peso neto del camión, eliminando así la segunda pesada para estos vehículos.

A medida que son cargados los traliers, los desechos en el trailer son trasladados y compactados con un cargador de almeja montado sobre un tractor de llantas de caucho, Ver Figura 7.3b. Cuando los trailers están llenos ose ha colocado el máximo tonelaje permitido en ellos, como lo indica el jefe de pesado, son retirados y preparados para la operación de transporte.

Descargue Directo (Medianas y Pequeñas). La disposición de estaciones de transferencia de mediana y poca capacidad depende de la aplicación específica y las condiciones del lugar. Un ejemplo de una estación de transferencia cubierta de mediana capacidad que emplea compactadores estacionarios se muestra en la Figura 7.4. La decisión de cubrir una estación de transferencia depende, generalmente, de las condiciones locales del clima y de preocupaciones ambientales.

En las Figuras 7.5 y 7.6, se muestran dos estaciones de transferencia de descargue directo de poca capacidad. En la estación que se muestra en la Figura 7-5, se usa un compactador estacionarlo y un recipiente abierto arriba. Los objetos compresibles son descargados en la tolva del compactador estacionario y los objetos voluminosos, como refrigeradores, son descargados en el recipiente abierto arriba. Tal estación de transferencia sería utilizada por el público general (debe ser atendida cuando está en uso) como una alternativa para conducir a algún sitio de disposición distante. Las estaciones de transferencia de este tipo con frecuencia son llamadas ''centros de conveniencia pública".

La estación de transferencia de descargue directo utilizada en áreas rurales y de recreación que se muestra en la Figura 7.6 está diseñada de manera que los recipientes cargados sean vaciados en un sistema de recipiente estacionario para transporte al sitio de disposición. En el diseño y distribución de tales estaciones, que generalmente no están atendidas, la consideración básica debe ser la simplicidad. Este no es lugar para sistemas mecánicos complejos. El número de recipientes usados depende del área servida y la frecuencia de la recolección que se puede dar. Para facilitar el descargue, la parte superior de los recipientes puede estar a alrededor de 1,0 metro sobre la parte superior de la plataforma de descargue. En forma alterna, la parte superior de los recipientes se puede dejar a nivel con el área de descargue, Ver Figura 7-7, y se puede excavar el área detrás de los recipientes para proveer

Fig. 7.2. Estación típica de transferencia de descargue directo con trailers ubicados en la rampa baja (Orange County, California ½ 12½ )

Fig. 7.3. Instalaciones y equipos usados en la estación de transferencia que se muestra en la Fig. 7.2. Orange County, California. a) Vista desde el extremo mostrando los trailers en posición debajo de la tolva de cargue en la rampa inferior y el cargador de almeja montado sobre un tractor de neumáticos de caucho, a nivel del suelo, en la plataforma de descargue. b) el cargador de almeja se usa para cargar y compactar desechos en trailers y recoger desechos dispersados sobre la plataforma de descargue.

 

espacio para maniobrar los vehículos de recolección cuando es vaciado el contenido de los recipientes (6).

Descargue con almacenamiento. En la estación de transferencia con almacenamiento de la descarga, los desechos son vaciados en un foso de almacenamiento o sobre una plataforma desde donde son cargados en los vehículos de transporte por varios tipos de equipo auxiliar. Quizá el ejemplo mejor conocido de este tipo de estación de transferencia es la instalación de San Francisco, que se muestra esquemáticamente en la Figura 7.8 y descriptivamente en la Figura 7.9.

Fig. 7.4. Estación de transferencia cubierta de capacidad media equipada con compactadores estacionados ½ 7½

 

Fig. 7.5. Estación de transferencia de poca capacidad con compactadores estacionarios y recipiente abierto arriba ½ 3½

Fig. 7.6. Estación de transferencia de descargue directo para áreas de recreación rurales ½ 6½

En esta estación, todos los camiones de recolección que llegan son encaminados a una estación de pesaje computarizada donde cada camión es pesado. Además, el jefe de pesaje registra el nombre de la compañía de descargue, la identificación del camión particular y el tiempo de llegada. Entonces el jefe de pesaje dirige al conductor ya sea al lado de Este u Oeste de la entrada principal de la estación de transferencia cubierta. Una vez adentro, el conductor retrocede el vehículo de recolección a un ángulo de 50 del borde de una fosa central de almacenamiento de desechos. El contenido del vehículo es vaciado en la fosa, Ver Figura 7.9a, y el vehículo es conducido fuera de la estación de transferencia.

 

 

Fig. 7.7. Pequeña estación de transferencia rural de conveniencia pública con recipientes abiertos arriba colocados contra el muro de retención al mismo nivel de la plataforma de descargue. (Dpto. de Salud Pública de California, Oficina de control de vectores).

Dentro del área de la fosa, se usan dos buldozer para separar los desechos y empuñarlos dentro de las tolvas de cargue que están localizadas en un extremo de la fosa, Ver Figura 7.9b. Dos grúas articuladas de cuchara, localizadas sobre el otro lado de las tolvas, se usan para remover cualquier desecho que pudiera ocasionar daño a los trailers de transporte. Los desechos caen dentro de los trailers a través de las tolvas localizadas sobre escalas (balanzas) en un nivel inferior, ver Figura 7.9c. Cuando se ha alcanzado el peso permisible, el operador de la grúa lo indica al conductor del camión. Los trailers cargados entonces son conducidos fuera del área de cargue y se colocan mallas de alambre sobre la parte superior abierta del trailer para prevenir que los papeles u otros desechos sólidos caigan fuera durante el transporte.

 

Fig. 7.8. Estación de transferencia cubierta de gran capacidad (2000 ton/día) de descargue con almacenamiento. San Francisco.

 

Combinación de descargue directo y descargue con almacenamiento. En algunas estaciones de transferencia se usan los métodos de descarga directa y descargue con almacenamiento. Generalmente hay instalaciones de propósito múltiple diseñadas para servir a un número más amplio de usuarios que una instalación de propósito único. En la Figura 7.10 se muestra el plano de una estación, de transferencia de propósito múltiple, diseñada para uso por el público general y varias agencias de recolección de desechos. Además de servir a un número más amplio de usuarios, una estación de transferencia de propósito múltiple también puede albergar una operación de recuperación de materiales.

 

Fig. 7.9. Detalles de la operación de la estación de transferencia de San Francisco, del almacenamiento y descargue mostrando en la Figura 7.8. a) interior de la estación de transferencia; el contenido de los vehículos de recolección es vaciado en el foso de almacenamiento. Se utilizan los tractores para romper los desechos y empujarlos a las tolvas utilizadas para cargar los trailers y a las instalaciones de procesado, Ver Figura 7.9d. b) los desechos sólidos son empujados a las tolvas de cargue de los trailers donde caen por gravedad a los trailers parqueados sobre básculas de plataforma localizada en el nivel más bajo, Ver Figura 7.4. Un cargador hidráulico estacionario se usa para ayudar en la operación de cargue.

 

 

c) vista exterior de la combinación tractor- trailer- trailer ubicados bajo la tolva de cargue y el vehículo de recolección que sale de la estación de transferencia en el nivel superior. d) desechos sólidos empujados para alimentar el transportador de cargue a las instalaciones de separación de metales ferrosos. Construidos después de que se construyó la estación de transferencia; las instalaciones de separación se construyeron para procesar alrededor de 100 ton de desechos sólidos por día.

La operación se puede describir como sigue: todos los transportadores (el público en general lo mismo que los transportadores comerciales) que deseen utilizar la estación de transferencia deben registrarse en la casa de pesaje. Los vehículos grandes de recolección comercial son pesados y se timbra una tarjeta de cliente comercial que se entrega al conductor del vehículo. El conductor entonces marcha directo a las tolvas de cargue del trailer al lado Sur de la estación de transferencia, retrocede el vehículo hasta la tolva y vacía los desechos directamente en el trailer del transporte. De allí el conductor regresa el vehículo a la casa de pesaje para volver a pesar el vehículo desocupado y devolver la tarjeta de cliente. Se registra el peso del vehículo vacío mientras se calcula una tarifa de servicio. En la comunidad donde se usa esta estación de transferencia, todos los desechos de alimentos y putrescibles son recogidos por agencias de recolección. Además, todos los desechos putrescibles son descargados directamente en trailers de transporte para despacho diario al lugar de disposición.

Los residentes en esta comunidad y pequeños acarreadores independientes también transportan cantidades apreciables de desechos de jardines, recortes de árboles y desechos voluminosos (estufas, cortadoras de césped, neveras, etc.) a la estación de transferencia. Todos los automóviles, trailers tirados por automóviles y camionetas que contienen desechos deben ser registrados al entrar y salir de la casa de pesaje. Estos vehículos no son pesados pero los usuarios pagan una tarifa de descargue que es recibida en la casa de pesaje por el asistente quien entrega un recibo de pago en efectivo. El asistente comprueba visualmente la carga de desecho para determinar si contiene metales recuperables. Si es así, el asistente instruye al conductor para depositar los metales en el área de recuperación antes de dirigirse al área de descargue y almacenamiento público.

Con referencia a la Figura 7.10, una vez se han pasado las básculas, los vehículos no comerciales se mueven ya sea hacia el área de descargue de o directamente al área de descargue si no hay materiales recuperables. Un empleado de la estación de transferencia ayuda en el descargue de todos los materiales recuperables. Si la carga de desecho contiene una cantidad previamente determinada de materiales recuperables, se da paso libre al conductor para el tipo de vehículo en el cual se entregaron los desechos para uso futuro. El conductor procede entonces hasta el lugar de descargue almacenado y descarga cualquier desecho remanente.

Si no hay materiales recuperables, el conductor se dirige directamente al área pública de descargue. Esta área está separada del área de descargue directo utilizada por los vehículos comerciales, por las dos aberturas de las tolvas de 40 pies de cargue de los trailers. Los desechos voluminosos y recortes que se acumulan en el área de descargue son empujados periódicamente a una de las tolvas de cargue por un cargador de neumáticos.

Se debe tener cuidado en la selección y diseño de tales estaciones de transferencia, debido a que el costo de agregar instalaciones de propósitos múltiples frecuentemente, no se justifica en términos de los beneficios obtenidos. Los usuarios de la estación y los métodos de descargue deben estar separados para prevenir interferencias y accidentes entre los grandes camiones recolectores y los vehículos privados más pequeños. Generalmente, la separación física de las áreas de descargue es la única manera positiva de mantener la eficiencia

del sistema.

 

 

Fig. 7.10. Estación de transferencia con operación de recuperación en la que se combina la descarga directa y la descarga con almacenamiento (División de manejo de desechos sólidos, Sacramento County).

Necesidades de Capacidad

En el planeamiento y diseño de instalaciones de transferencia se deben evaluar tanto: la necesidad de capacidad de almacenamiento como la de operación. La capacidad operacional de una estación de transferencia debe ser tal que los vehículos de recolección no tengan que esperar demasiado para descargar. En la mayoría de los casos, no será efectivo, con relación al costo, diseñar la estación para manejar el número máximo de cargas horarias. Idealmente, se debe hacer un análisis económico de concesiones. Por ejemplo; para ambos tipos de estaciones de transferencia, el costo anual del tiempo perdido por los vehículos de recolección esperando para descargar debe ser negociado contra el aumento anual del costo de una estación más grande y/o el uso de más equipo de transporte.

Debido al costo creciente del equipo de transporte, también se debe hacer un análisis de concesiones entre la capacidad de la estación de transferencia y el costo de la operación de transporte, incluyendo ambos componentes: equipo y mano de obra. Por ejemplo, en una situación dada, puede ser más efectivo, en cuanto a costo se refiere, aumentar la capacidad de una estación de transferencia y operarla con menos vehículos de transporte aumentando las horas de trabajo que usar una estación de transferencia más pequeña y comprar más vehículos de transporte. En una estación de transferencia donde se almacena el descargue, la capacidad equivalente de almacenamiento varía desde la mitad hasta un día de volumen de desechos. La capacidad también varía con el tipo de equipo auxiliar usado para cargar los vehículos de transporte. Rara vez la capacidad nominal de almacenamiento excederá al volumen de dos días de desechos.

Necesidades de Equipo y Accesorios

El equipo y los accesorios usados en combinación con una estación de transferencia dependen de las funciones de la estación en el sistema de manejo de los desechos. En una estación de transferencia de descargue directo, se necesita cierta clase de aparato, generalmente con neumáticos, para empujar los desechos a los vehículos de transferencia. Se necesita otro aparato para distribuir los desechos e igualar la carga en los vehículos de transferencia. Los tipos y cantidad de equipo necesario varían con la capacidad de la estación. En una estación de transferencia de almacenamiento de la descarga, se necesitan uno o más tractores para romper los desechos y empujarlos a la tolva de cargue. Se necesita equipo adicional para distribuir los desechos e igualar las cargas. En algunas instalaciones se ha usado con éxito una grúa de almeja para ambos propósitos.

Se deben suministrar básculas a todas las estaciones medianas y grandes para registrar la operación y desarrollar un manejo significativo y datos de ingeniería. Las básculas son también necesarias cuando la estación de transferencia va a ser usada por el público y los pagos se basan en el peso. Si se van a usar básculas, generalmente, será necesario proveer un área cubierta para ellas. La casa de pesaje, como se le llama comúnmente, también debe tener una oficina equipada con teléfono, y un sistema de comunicación en dos sentidos de manera que el jefe de pesaje pueda hablar con los conductores.

Se debe construir una instalación completa si la estación de transferencia se va a usar como centro de despacho o centro administrativo para una operación de recolección de desechos. Para una instalación administrativa se deben proveer: un salón para almorzar, salones de reuniones, oficinas, salones para guardar efectos personales, duchas y sanitarios.

Exigencias Sanitarias

Mediante la construcción y operación apropiadas, se puede hacer mínimas las características objetables de transferencia. La mayoría de las estaciones de transferencia modernas grandes están cercadas y son construidas con materiales que se pueden mantener y limpiar fácilmente. En la mayoría de los casos, se usa construcción a prueba de incendios. Para las estaciones de transferencia de descargue directo con áreas abiertas de cargue, se debe dar atención especial al problema de papeles volando. Comúnmente se usan mallas de viento y otras barreras. Independientemente del tipo de estación, el diseño y la construcción deben ser tales que se eliminen todas las áreas accesibles donde la basura o papel se pueden acumular (2).

La mejor manera de mantener el saneamiento total de una estación de transferencia es controlar continuamente la operación. Los desechos sólidos que se derramen deben ser recogidos inmediatamente o en cualquier caso no se debe permitir que se acumulen durante más de 162 horas. Las aspersiones de agua des de arriba se usan a menudo para asentar el polvo en el área de almacenamiento de la descarga en la estación transferencia. Para prevenir la inhalación de polvo, los trabajadores deben usar máscaras para polvo. En la estación de transferencia de San Francisco, los tractores en el área del foso tienen cabinas cerradas equipadas con aire acondicionado y unidades de filtración del polvo.

7.3. MEDIOS Y METODOS DE TRANSPORTE

Los medios principales para transportar desechos sólidos usados ahora son: vehículos a motor. ferrocarriles y tanqueros en el océano; también se han usado sistemas neumáticos e hidráulicos; se han sugerido otros sistemas, pero la mayoría no han sido ensayados.

Transporte en vehículos a motor

Donde el punto de disposición final puede ser alcanzado en vehículos a motor los medios más comunes utilizados para transportar desechos sólidos desde estaciones de transferencia son trailers, semitrailers y compactadores. Se pueden usar todos los tipos de vehículos junto con cualquier tipo de estación de transferencia. En general, los vehículos usados para acarreo en autopistas de be satisfacer los siguientes requisitos: 1) los desechos deben ser transporta dos a un mínimo costo, 2) los desechos deben estar cubiertos durante la operación de acarreo, 3) los vehículos deben ser diseñados para tráfico en auto pistas, 4) la capacidad del vehículo debe ser tal que no se excedan los límites permitidos de peso, y 5) los métodos usados para el descargue deben ser simples y confiables.

Trailers y Semitrailers. En años recientes, debido a su simplicidad y confiabilidad, los trailers y semitrailers han encontrado amplia aceptación (Ver Figura 7.11). Los semitrallers se pueden usar como el primero o segundo trailer en combinaciones tractor- trailer- trailer cuando están equipados para ser usados con un carrito apoyado en el frente, dando así flexibilidad a la operación.

Fig. 7.11. Vehículos típicos de transporte usados junto con instalaciones de transferencia a) trailer de 96 yd3 abierto arriba con piso móvil con mecanismo de descargue (Ver Fig. 7.12a) b) Trailer cerrado de 75 yd3 usado con compactador estacionario (Ver Fig. 8.3.) El trailer es descargado con un eyector de placa interno, c) trailers de 70 a 75 yd3 abiertos arriba y descargados con rampas inclinadas hidráulicas. (Ver Fig. 7.13).

TABLA 7.1. DATOS SOBRE VEHICULOS DE ACARREO USADOS AMPLIAMENTE Y ESTACIONES DE TRANSFERENCIA DE CAPACIDAD MEDIA

Estación

Número de trailers

Capacidad por trailer

Dimensiones trailer único

Longitud de las unidades tractor y trailer

Método usado para cubrir los desechos

Método usado para descargar trailers

Localización

Capacidad

Ton/día

yd3

tons

Ancho

pie

Largo

pie

Altura aprox. vacío

pie

Estación No. 3, Orange County, California

960

23 tractor-

trailer-

trailer

70

12.5

8

27

13.5

65

Lona impermeable

Cable

San Francisco, California

2,000

19 tractor-trailer

70

12

8

33

13.5

61

Malla de alambre

Rampa de volteo

   

19 unidades trailer

75

14

8

28

13.5

 

Cubierta articulada

en sitio de disposición

Seattle, Washington

2,000

10 unidades solas

96

19

8

40

13.5

60

Malla de nilon

cadena- dirigida

                 

Cubierta articulada

Piso móvil

   

27 unidades solas

96

19

8

40

13.5

60

Lona de neopreno

cable de alambre

                 

Cubierta articulada

de elevación

NOTA: yd3/ día x 0.7646 = m3/ día

yd3 x 0.7646 = m3

pie x 0.3048 = m

El volumen máximo que puede ser acarreado en vehículos por autopistas depende de las normas vigentes en el estado en el cual son operados. Estas normas generalmente limitan las dimensiones exteriores de los vehículos o combinaciones de vehículos, lo mismo que el peso por eje y el peso total. Para maximizar la carga, los trailers de transporte son a menudo diseñados de manera que sean más altos que el límite legal cuando están vacíos y más bajos cuando están llenos. En la Tabla 7.1 se resumen datos típicos sobre el transporte en trailers.

Los métodos usados para descargar trailers de transporte se pueden clasificar como: 1) auto- vaciado y 2) necesitan la ayuda de equipo auxiliar. Los trailers de transporte de autovaciado son mecanismos tales como lechos de volteo hidráulico, diafragmas movidos por energía y pisos movibles que son parte del vehículo. los pisos móviles son una adaptación de equipo usado en la industria de la construcción para descargar trailers que acarrean grava y asfalto. La operación de dos tipos diferentes de sistemas de pisos móviles se muestra esquemáticamente en la Figura 7.12. El piso móvil generalmente tiene dos o más secciones que se extienden a lo ancho del trailer. Así, si una sección se vuelve inoperable, el piso móvil no previene el descargue debido a que el sistema funcionará con la sección (es) remanentes operables. Este rasgo es importante en términos de la confiabilidad del sistema. Otra ventaja del trailer de piso móvil es el tiempo de giro rápido (normalmente 6 a 10 minutos) alcanzado en el sitio de disposición sin la necesidad de equipo auxiliar. En algunos diseños la parte de atrás del trailer se hace más grande para facilitar la operación de descargue. Trailers como los que se muestran en la Figura 7.12 están equipados con sumideros para recoger cualquier líquido que se acumule de los desechos sólidos. Los sumideros están equipados con drenajes de manera que se puedan vaciar en el sitio de disposición.

Los sistemas de descargue que requieren equipo auxiliar generalmente son del tipo de empuje, en los cuales los desechos son empujados fuera del camión ya sea por una placa móvil o por cables deslizantes colocados frente a la carga. la desventaja de necesitar equipo auxiliar y una fuerza para descargar en el lugar de disposición es relativamente menor en vista de la simplicidad y confiabilidad del método. Sin embargo, una desventaja adicional es el tiempo inevitable de espera durante el cual el vehículo de acarreo permanece en el lugar de disposición hasta que se pueda colocar el equipo auxiliar en la posición requerida.

Otro sistema auxiliar de descargue que ha demostrado ser muy efectivo y eficiente comprende el uso de rampas inclinables, operadas hidráulicamente, ubicadas en el sitio de disposición. Operacionalmente, el semitrailer de una combinación tractor- trailer- trailer da marcha atrás sobre la rampa inclinada y se desengancha el tractor- trailer- trailer, Ver Figura 7.13. Una vez desenganchado, la combinación tractor- trailer da marcha atrás a una segunda rampa. Se abren las partes de atrás de los trailers y entonces se inclinan hasta que los desechos caigan afuera por gravedad, en el área de disposición. Después de haber sido vaciados, el tractor- trailer y el semitrailer vuelven a sus posiciones originales. El tractor- trailer es conducido fuera de la rampa y se da marcha atrás a la rampa usada por el semitrailer. El semitrailer es enganchado nuevamente y el vehículo de transferencia vuelve a la estación de transferencia. El tiempo necesario para toda la operación de descargue típicamente es de alrededor de 6 minutos por viaje.

 

Fig. 7.12. Sistemas de descargue de piso móvil para trailers de transporte (a) piso móvil de cinta continua, (b) piso móvil de enrollar.

Fig. 7.13. Operaciones de descargue usando rampas inclinables hidráulicamente. a) Trailer trasero siendo llevado atrás sobre la rampa para descargue. b) A medida que se incline sobre la rampa, los desechos sólidos caen por gravedad. c) Rampa inclinable en posición de inclinación completa.

Compactadores. En un número de estaciones de transferencia también se usan recipientes de gran capacidad junto con compactadores, Ver Figura 7.5. En algunos casos, el mecanismo de compactación es parte integral del recipiente. En la Tabla 7.2 se reportan datos representativos para tales unidades. Cuando los recipientes están equipados con mecanismo de compactación propio, la placa móvil usada para comprimir los desechos también se usa para descargar los desechos compactados. El contenido de los recipientes usados con compactadores estacionarios generalmente es descargado inclinando el recipiente y permitiendo que el contenido caiga por gravedad. El descargue puede ser un problema si los desechos se comprimen demasiado. También se dispone de varios aparatos de eyección para vaciar el contenido de los recipientes. El aparato más común es la placa móvil que es halada por cables.

Otros vehículos. Para el transporte de desechos sólidos en uno u otro tiempo se ha usado cualquier tipo imaginable de vehículo. Debido a que una discusión completa de tipos alternos de vehículos está fuera del alcance de este texto, se recomiendan las referencias 1, 2, 5 y 11.

Transporte Ferroviario

Aunque en el pasado se utilizaron los ferrocarriles para el transporte de desechos sólidos (4), ahora sólo se usan en pocas oportunidades. Sin embargo, nuevamente se está desarrollando un interés renovado en el uso de ferrocarriles para acarrear desechos sólidos, especialmente a áreas remotas donde es difícil el transporte por carretera y existen líneas ferroviarias y donde hay tierra disponible adyacente, a la propiedad de los ferrocarriles, para ser llenada. Se recomiendan las referencias 1, 2 y 8 si se está considerando el uso del transporte ferroviario.

Transporte por Agua

Se han utilizado barcazas, chalanas y botes especiales para transportar desechos sólidos a los lugares de procesado y a sitios de disposición en la costa y en el mar, pero la disposición en el mar no se hace ahora en los Estados Unidos (2). No obstante, se han usado algunas embarcaciones autopropulsadas (tales como las chalanas para desechos de la Armada de los Estados Unidos y otras embarcaciones especiales), la práctica más común es utilizar embarcaciones arrastradas por remolcadores y otros barcos especiales.

Uno de los mayores problemas encontrados cuando se utilizan embarcaciones para el transporte de desechos sólidos en el océano es el de que frecuentemente es imposible mover las barcazas y botes durante las tormentas o época de mar agitado. En tales casos, se deben almacenar los desechos y puede ser necesario construir instalaciones costosas de almacenamiento.

Sistemas de Transporte Neumáticos, Hidráulicos y Otros

Para transportar desechos sólidos se han utilizado ductos a baja presión y al vacío. La aplicación más común es el transporte de desechos desde apartamentos de alta densidad

 

TABLA 7.2. DATOS TIPICOS SOBRE RECIPIENTES UTILIZADOS CON COMPACTADORES ESTACIONARIOS Y UNIDADES DE RECIPIENTE- COMPACTADOR PARA ESTACIONES DE TRANSFERENCIAS MEDIANAS Y PEQUEÑAS.

 

 

Tipo

Capacidad

yd3

Dimensiones

Peso

Aproxi.

Libras

Observaciones

Ancho

Pies

Largo

pies

Alto

pies

Recipiente

Pequeño

20

8

14

6

8,000

Las aberturas de las puertas de los recipientes están unidas al compactador estacionario, generalmente son reforzadas

Mediano

30

8

18

6

9,000

Grande

45

8

22

9

10,000

Recipiente- Compactador

Pequeño

3.7

6.5

6.5

4.5

1,500

Disponibles consumideros impermeables y puertas a prueba de escapes. Otras características según pedidos.

Mediano

15

7.5

15

6

6,000

Grande

30

8

22

8

9,000

NOTA: yd3 x 0.7646 = m3

pie x 0.3048 = m

lb x 0.4536 = kg

poblacional o actividades comerciales a un lugar central para procesado o cargue en vehículos de transporte. El sistema neumático más grande en los Estados Unidos se utiliza ahora en el parque de diversiones de Walt Disney World en Orlando, Florida. En la Figura 7.14 se muestra la disposición del Sistema.

Desde el punto de vista de diseño operación, los sistemas neumáticos son más

complejos que los sistemas hidráulicos debido a las complejas válvulas de control y los mecanismos anciliarios requeridos. La necesidad de utilizar ventiladores o turbinas de alta velocidad complican más la instalación desde el punto de vista del mantenimiento. Debido a que los costos de tales instalaciones son elevados, ellas son más eficientes con relación al costo cuando se usan en instalaciones nuevas.

El concepto de utilizar agua para el transporte de desechos no es nuevo. El transporte hidráulico ahora se usa, comúnmente, para el transporte de una parte de los desechos de alimentos (donde se utilizan molinos domésticos). Uno de los mayores problemas con este método es el de que el agua o agua servida utilizada para transportar los desechos debe ser, finalmente, tratada. Como un resultado de la solubilización, la concentración orgánica de esta agua residuales considerablemente mayor que la de otra agua residual. Los sistemas hidráulicos pueden ser prácticos en áreas donde las instalaciones apropiadas de procesado o postprocesado se incorporan en el sistema de tratamiento. General mente, tales aplicaciones están limitadas a áreas con altas densidades de población.

 

 

Fig. 7.14. Sistema neumático de recolección de desechos sólidos para Walt Disney World (AVAC Systems Inc.).

Otros sistemas que han sido sugeridos para el transporte de residuos sólidos incluyen varios tipos de transportadores, colchón de aire y trole con ruedas de caucho y conductos subterráneos con góndolas transportadas magnéticamente, pero estos sistemas nunca se han puesto en operación.

7.4. LOCALIZACION DE ESTACIONES DE TRANSFERENCIA

Donde quiera que sea posible, las estaciones de transferencia se deben localizar: 1) tan cerca como sea posible del centro ponderado de las áreas individuales de producción de desechos sólidos a ser servidas, 2) con acceso fácil a las principales vías arterias lo mismo que cerca a medios y vías secundarias de transporte, 3) donde haya un mínimo de objeción pública y ambiental a las operaciones de transferencia, y 4) donde la construcción y operación sean las más económicas (2). Adicionalmente, si el sitio de transferencia se va a utilizar para operaciones de procesado que involucren recuperación de materiales y/o producción de energía, también se deben evaluar las exigencias para estas operaciones. En algunos casos, estas últimas exigencias pueden estar controlando el proyecto.

Debido a que todas las consideraciones anteriores rara vez pueden, si es así ser satisfechas en forma simultánea, generalmente es necesario realizar un análisis de concesiones entre estos factores. En esta sección se describe en detalle un método aproximado para hacer concesiones económicas entre diferentes localizaciones basadas en los costos de acarreo. Este método es aplicable no solamente cuando se debe hacer una selección entre varias ubicaciones potenciales de una estación de transferencia, sino también en situaciones más complejas cuando se van a utilizar dos o más estaciones de transferencia y sitios de disposición. En el último caso, la pregunta básica a ser contestada es: cuál es la distribución óptima de los desechos desde cada estación de transferencia a cada sitio de disposición? En la discusión que sigue, se describe este problema de distribución, y en el ejemplo se ilustra el método de solución.

Problema de Distribución del Desecho

El problema de distribución del desecho se puede analizar como sigue: suponga que se debe hacer una determinación de la cantidad de desechos sólidos que se deben acarrear a cada uno de tres lugares de disposición desde tres estaciones de transferencia, de manera que el costo total de acarreo sea el mínimo posible. En la Figura 7.15 se presenta un diagrama de esta situación. También suponga. 1) que la cantidad total de desechos acarreados a todos los lugares de disposición debe ser igual a la cantidad entregada en la estación de transferencia (necesidad de balance de masas), 2) que sólo se pueden aceptar cantidades especificas de desechos en cada lugar de disposición (esta limitación podría surgir como resultado de acceso limitado por carretera a un sitio dado de disposición), y 3) que la cantidad de desechos acarreados desde cada estación de transferencia es igual o mayor que cero. En forma simbólica, el problema de distribución se establece como sigue:

1. Hallamos que las estaciones de transferencia se designen por i

2. Los lugares de disposición se distinguen por j.

3. Entonces Xij = cantidad de desechos acarreados de la estación de transferencia i al lugar de disposición j.

4. Hagamos Cij = el costo de acarrear desechos de la estación de transferencia i al sitio de disposición j.

5. Hagamos Ri = la cantidad total de desechos despachados a la estación de transferencia i.

6. Hagamos Dj = la cantidad total de desechos que pueden ser aceptados en el sitio de disposición j.

7. Si se van a minimizar los costos totales de acarreo, entonces una función objetivo, que se define como la suma de los siguientes términos, debe ser minimizada sujeta a las siguientes limitaciones:

X11 C11 + X12 C12 + X13 C13 + X21 C21 + X22 C22 + X23 C23 + X31 C31 + X32 C32

+ X33C33 = función objetivo

Fig. 7.15. Bosquejo para definir la distribución de desechos sólidos desde tres estaciones de transferencia a tres sitios de disposición.

8. El problema es minimizar la función expresada en forma de suma matemática.

Función objetivo =

(7.1)

Sujeta a las siguientes limitaciones:

(7.2)

i = 1 a 3

(7.3)

j = 1 a 3

(7.4)

Solución al problema de distribución de desechos

El problema formulado como se hizo en la etapa 8, se conoce comúnmente como "problema de transporte" en investigación de operaciones,(Ver Referencia 3 y 12 en el Capítulo 6). Actualmente, se dispone de un número de métodos de solución; el más común es el método simplex (4, 9, 10). Sin embargo, la mayo ría de los métodos exigen la ayuda de computadoras modernas. Como una alternativa, VAM (método de aproximaciones de Vogel) es una técnica manual que se puede utilizar para encontrar una solución de una matriz de distribución asociada con la transferencia de material de un lugar a otro. (ejemplo el problema de transporte) (9).

Debido a que la solución obtenida estará cerca a la solución óptima (dentro del 10 por ciento) es suficientemente precisa para la mayoría de las aplicaciones prácticas en el campo de manejo de desechos sólidos. Además VAM es rápido; en comparación al tiempo necesario para elaborar un programa de computación que es significativamente mayor. La solución óptima se puede obtener mediante un segundo método, como se discute en la Referencia 10 que se presenta e ilustra en el ejemplo 7.2.

Ejemplo 7.2. Distribución aproximada de desechos sólidos entre estaciones múltiples de transferencia y lugares de disposición usando VAM

Determine el número de unidades de desechos sólidos a ser acarreados a cada uno de cuatro lugares de disposición (Dj) desde cuatro estaciones diferentes de transferencia (Tj) para minimizar el costo total de acarreo. Use los siguientes datos.

1. Cantidad de desechos s6]idos a ser dispuestos desde cada estación de transferencia.

Estación

Transferencia

Desechos

unidades/día

1

2

2

4

3

3

4

2

TOTAL

11

2. Capacidad del lugar de disposición:

Lugar de

Disposición

Capacidad

unidades/día

1

5

2

5

3

6

4

6

TOTAL

22

3. Distancia de acarreo del viaje completo en millas desde cada estación de transferencia a cada sitio de disposición.

Estación de transferencia

Distancia de acarreo al sitio de disposición, mi

Sitio 1

Sitio 2

Sitio 3

Sitio 4

1

40

16

12

18

2

30

30

10

28

3

40

24

40

24

4

20

40

30

36

4. El tiempo de acarreo se puede calcular utilizando la siguiente expresión:

Tiempo de acarreo, h/viaje = 0.08 h/viaje + 0.025 h/mi

donde x = distancia de viaje completo, mi/viaje

5. Suponga el costo de acarreo $ 20/h

Solución

1. Debido a que la solución depende del costo de acarrear los desechos desde cada estación de transferencia hasta cada lugar de disposición, desarrolle una matriz de costos de acarreo. La matriz de costos que sigue relaciona los costos de transportar una unidad de desechos sólidos desde cada estación de transferencia (T a cada sitio de disposición (Dj), usando los datos dados.

Estación de transferencia

Costo de acarreo al sitio de disposición, $/unidad de desechos

D1

D2

D3

D4

T1

21.60

9.60

7.60

10.60

T2

16.60

16.60

6.60

15.60

T3

21.60

13.60

21.60

13.60

T4

11.60

21.60

16.60

19.60

2. Desarrolle una matriz de distribución como la que se presenta en la Tabla 7.3. Las entradas en las distintas hileras y columnas en la matriz son como sigue:

a) Costo de acarreo. El costo de acarrear una unidad de desechos sólidos de una estación de transferencia a un sitio dado de disposición encima y a la izquierda de cada línea diagonal en la matriz de costos.

b) Unidades acarreadas. El número de unidades a ser acarreadas de una estación de transferencia a un sitio dado de disposición se muestra debajo y a la derecha de cada línea diagonal.

TABLA 7.3. MATRIZ DE LA ASIGNACION DE COSTOS DE ACARREO PARA EL EJEMPLO 7.2.

 

c) Castigo por costo. La diferencia entre el costo mínimo de dos unidades de una columna o hilera es el castigo por costo. Este costo se muestra en la columna e hilera "castigo".

d) Borde. Las exigencias de borde son el número máximo de unidades de desechos sólidos que tienen que ser dispuestos desde cada estación de transferencia que cada sitio de disposición puede aceptar. Estos son los límites del problema que se deben conocer antes de que se pueda obtener una solución.

e) Estación de Transferencia Imaginaria, Td. La suma de las exigencias de borde de las estaciones de transferencia debe ser igual a la suma de las exigencias de borde de los sitios de disposición para hacer matemáticamente correcto el problema. Para hacer esto, se agrega una estación de transferencia imaginaria de manera que las exigencias de borde igualen las sumas de las exigencias para los sitios de disposición y las estaciones de transferencia.

f) Costo de acarreo desde la estación de transferencia. A las variables imaginarias se les asigna siempre costos idénticos de acarreo en la matriz. Esto hace a cada cuadrado imaginario de la matriz equivalente cuando se está distribuyendo el número de unidades a ser asignadas. El costo imaginario de acarreo se fija más alto que los otros costos de acarreo. Esto asegura que la distribución de los cuadros imaginarios se hagan sólo después de haber hecho la distribución de los cuadros más económicos en el resto de la matriz.

3. El procedimiento de la solución es el siguiente:

a) Sustraiga el costo más bajo del que le sigue en costo en cada hilera y columna y anótelo en el cuadro de castigo.

b) Encuentre la hilera o columna con el castigo más grande

c) Coloque un número de unidades en la celda con el costo mínimo para la hilera o columna seleccionada de acuerdo con las exigencias de borde en esa celda

d) Elimine la hilera o columna cuyas exigencias de borde se han agotado

 

TABLA 7.4. PROCEDIMIENTO DE SOLUCION PARA EL EJEMPLO 7.2., 1 APROXIMACIONES

 

e) Repita los pasos 1 a 5

f) La solución se encuentra cuando todas las exigencias de borde son satisfechas.

4. La solución al problema es la siguiente:

a) La primera aproximación, Ver Tabla 7.4.

i) Calcule el costo de castigo para cada hilera y columna

ii) Como se muestra, T2 tiene el castigo más grande

iii) Debido a que la combinación T2 a D3 tiene el costo más bajo de acarreo, se asignará un máximo de cuatro unidades consistentes con las exigencias de borde sobre T2. Como resultado, se debe sustraer cuatro unidades de las exigencias de borde de T2 y D3.

iv) Se elimina la hilera T2 debido a que las exigencias de borde ahora son cero

b) Segunda aproximación, Ver Tabla 7.5.

i) Reevalúe todos los costos de castigo

ii) Se encuentra que la columna D1 tiene el costo más alto de castigo, 10

iii) Debido a que T4 a D1 tiene el costo mínimo de acarreo, se asigna un máximo de dos unidades a ese cuadro, satisfaciendo así las exigencias de borde de T4. Se sustraen dos unidades de las exigencias de borde de T4 y D1.

iv) Ahora se elimina la hilera T4

c) Aproximación 3, Ver Tabla 7.6.

    1. Reevalúe todos los costos de castigo
    2. El mayor castigo, 14, se encuentra en la columna D3.
    3. Debido a que T1 a D3 tienen el costo mínimo de acarreo, se asignan dos unidades a ese cuadro. Entonces se sustraen dos unidades de las exigencias de borde. Note que se han satisfecho las exigencias de borde T1 y D3.

iv) Ahora se elimina la hilera T4

d) Cuarta aproximación, Ver Tabla 7.7.

i) Reevalúe todos los castigos de costos

ii) Debido a que ambos D2 y D4 tienen costos de castigo de $86,40 se debe tener una decisión arbitraria, como cuál se debe utilizar. Para este caso escogemos D4.

iii) Debido a que T3 a D4 tienen el mínimo costo de acarreo, se asignan 3 unidades a este cuadro (note las exigencias de borde).

iv) Ahora ha sido eliminada la hilera T3. Debido a que han sido eliminadas las estaciones reales de transferencia, se ha llega do a la solución exigida. La solución final del problema entonces sólo tiene interés académico.

 

TABLA 7.5. PROCEDIMIENTO DE SOLUCION PARA EL EJEMPLO 7.2., 2 APROXIMACION.

TABLA 7.6. PROCEDIMIENTO DE SOLUCION PARA EL EJEMPLO 7.2., 3 APROXIMACION

TABLA 7.7. PROCEDIMIENTO DE SOLUCION PARA EL EJEMPLO 7.2., 4 APROXIMACION.

e) Quinta aproximación, Ver Tabla 7.8.

Solución obligatoria. Sólo hay una hilera remanente, Td. Además, las exigencias de tiempo determinan la distribución en esa hilera.

f) Sexta aproximación.

Debido a que se han satisfecho todas las exigencias de borde, se ha llegado a la solución final.

5.- El resumen del problema es como sigue:

a) La matriz solución que muestra todas las distribuciones de desechos (unidades por día) desde las estaciones de transferencia hasta el sitio de disposición.

Estación de transferencia

Sitio de disposición

D1

D2

D3

D4

T1

0

0

2

0

T2

0

0

4

0

T3

0

0

0

3

T4

2

0

0

0

b) Resumen de costos

Operación de acarreo

Costo por acarreo

De

a

unidades

Por unidad

Total

T1

D3

2

7.60

15.20

T2

D3

4

6.60

26.40

T3

D4

3

13.60

40.80

T4

D1

2

11.60

23.60

TOTAL

105.60

Comentario. La variable imaginaria usada en la solución se agregó por razones matemáticas y no es parte de la solución. Las variables imaginarias pueden tomar gran importancia en problemas más complicados.

Sucede que esta es una solución óptima. Resulta una solución menos óptima cuando un empate en los costos de castigo se desata en la dirección equivocada. En tal caso, se debe depender de la experiencia para ayudar a resolver el problema. Sin embargo, si la matriz no es grande, se pueden calcular y comprobar ambas soluciones.

TABLA 7.8. PROCEDIMIENTO DE SOLUCION PARA EL EJEMPLO 7.2., 5 APROXIMACION.

7.5. TOPICOS PAPA DISCUSION Y PROBLEMAS

7.1. Por qué se incluyó el costo del tiempo extra de descargue para las unidades de transporte tractor- trailer- trailer en el análisis preparado en el Ejemplo 7.1?

7.2. Dados los siguientes datos, determine los tiempos equivalentes para los dos sistemas de recipientes estacionarios versus el uso de un sistema de transferencia y transporte. Base sus cálculos en dólares por tonelada por minuto.

Costos de transporte

Sistemas de recipiente estacionario

1- ton de capacidad a $6,00/h

8-ton de capacidad a $12,00/h

Trailer de transporte

20- ton de capacidad a $20,00/h

Costos de la estación de transferencia

Estación de transferencia = $1,25/ton

Tiempo extra de descargue en el sitio de disposición = 0,25/ton.

7.3. Determine el tiempo equivalente de un viaje completo para un sistema de recolección de desechos en el cual para la recolección se usan compactadores de autocargue de 30 yd3 que son conducidos al sitio de disposición comparado con el uso de un sistema de transferencia y transporte. Suponga que los datos siguientes son aplicables.

1. Densidad de los desechos en el compactador de auto- cargue = 600 lb/yd3.

2. Densidad de los desechos en los trailers de transporte = 325 lb/yd3

3. Volumen de la unidad de transporte tractor- trailer- trailer = 120 yd3.

4. Costo de operación del compactador de autocargue = $ 20/h.

5. Costo de operación de la unidad de transporte tractor- trailer- trailer = $30/h.

6. Costos de operación de la estación de transferencia incluyendo amortización = $ 2,10/ton.

7. Costo extra de tiempo de descargue para las unidades de transporte en comparación con los compactadores = 0,40/ton.

7.4. Resuelva el problema 7.4 ó 7.5, dependiendo de si su comunidad tiene una estación de transferencia, estime el tiempo equivalente al cual sería factible una estación de transferencia. Cómo se compara este tiempo con el tiempo real empleado ahora por los vehículos de recolección en la operación de acarreo?. Formule con claridad todas sus suposiciones.

7.5. Si su comunidad tiene una estación de transferencia, determine cuál sería el tiempo equivalente para una operación de acarreo directo. Cómo se compara este tiempo, con el tiempo real empleado por las unidades de transporte en la operación de transporte?. Formule con claridad todas sus suposiciones.

7.6. Se va a construir una estación de transferencia de 1000 ton/día. Se están considerando dos alternativas: a) una estación de transferencia de descargue directo empleando compactadores estacionarios como la que se muestra en la Figura 7.4, y b) una estación tipo almacenamiento y descargue como la que se muestra en la Figura 7.8. Identifique y discuta los factores importantes que se deben considerar en la selección de una alternativa.

Fig. 7.16. Mapa de localización de sitios de disposición y estaciones de transferencia para el prob. 7.8.

7.7. Dada la siguiente información, determine, por el método de evaluación de la mano- larga, cada posibilidad de la distribución más económica de los desechos desde dos estaciones de transferencia a dos sitios de disposición en base al costo de transporte únicamente.

Estación de

transferencia

Desecho

Unidades/día

Sitio de Disposición

Capacidades

Unidades/día

1

4

1

4

2

2

2

4

La distancia de acarreo del viaje completo desde la estación de transferencia 1 a los sitios de disposición 1 y 2 es 10 y 20 mi, respectivamente. Las distancias desde la estación de transferencia 2 a los sitios de disposición 1 y 2 es 30 y 40 mi, respectivamente. Suponga que el tiempo de transporte en horas por viaje está dado por la expresión 0.08 h/viaje + 0,025 h/mi ½ x½ ,donde x es la distancia del viaje completo en millas por viaje, y que el costo de transporte es de $ 35/h.

7.8. La ciudad que se muestra en la Figura 7.16 tiene cuatro sitios de disposición D1, D2, D3 y D4 y necesita cuatro estaciones de transferencia para manejar los desechos sólidos. Ya se ha seleccionado la ubicación de las estaciones de transferencia T1, T2 y T3, la cuarta ha sido restringida a dos posibilidades T4 y T5 como se muestra. Se han reunido los siguientes datos para los sitios de disposición y estaciones de transferencia para la ciudad.

Sitio de

Disposición

Capacidad

Unidades/día

Estación de

Transferencia

Desecho

Unidades/día

D1

4

T1

3

D2

10

T2

3

D3

3

T3

5

D4

8

T4 o T5

2

En base al costo de transporte únicamente, determine la ubicación más económica para la estación de transferencia 4 (T4 ó T5). Suponga que el tiempo de transporte en horas por viaje está dado por la expresión 0.08 h/viaje + 0.025 h/mi (x), donde x es la distancia del viaje completo de acarreo en millas por viaje y que el costo de transporte es $35/h.

7.6. REFERENCIAS

1. American Public Works Association: Rail Transport of Solid Wastes, U.S. Environmental Protection Agency, NTIS Publication PB-222-709, Springfield, Va., 1973.

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

3. COR-MET: Metropolitan Service District Solid Waste Management Action Plan, vol. 1, Portland, Oreg., 1974.

4. Hadley, G.- "Linear Programming," Addison-Wesley, Reading, Mass., 1962.

5. Hegdabl, T. A.: Solid Waste Transfer Stations: A State-of-the-Art Report on Systems Incorporating Highway Transportation, U.S. Environmental Protection Agency, NTIS Publication PB-213-511, Springfield, Va., 1972.

6. Little, H.R.: Design Criteria for Solid Waste Management in Recreational Areas, U.S. Environmental Protection Agency, Publication SW-9lts,- Washington, D.C., 1972.

7. Metcalf & Eddy, Inc: Greater Bridgeport Regional Solid Wastes Management Study, Boston, 1972.

8. Parsons, H. de B.: "The Disposal of Municipal Refuse," 1st ed., Wiley, New York. 1906.

9. Reinfeld, N.V. and W.R. Vogel: "Mathematical Programming" Prentice- Hall, Englewood Cliffs, N.J. 1958.

10. Riggs, J.L.: "Economic Decision Models" McGraw-Hill, New York, 1968.

11. Tchobanoglous, G. and G. Clein: 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.

12. The Orange Country Refuse Disposal Program, The Orange County Road Department. Santa Ana, Calif., 1965.