Master Thesis ǀ Tesis de Maestría submitted within the UNIGIS MSc programme presentada para el Programa UNIGIS MSc at/en
Interfaculty Department of Geoinformatics- Z_GIS Departamento de Geomática – Z_GIS University of Salzburg ǀ Universidad de Salzburg
Optimización del servicio de recolección de desechos sólidos urbanos en el cantón Portoviejo, Ecuador Optimization of urban solid waste collection in the Portoviejo canton, Ecuador by/por
Ana María Mendoza Delgado #11714068
A thesis submitted in partial fulfilment of the requirements of the degree of Master of Science (Geographical Information Science & Systems) – MSc (GIS) Advisor ǀ Supervisor: Pablo Cabrera PhD
Portoviejo - Ecuador, Junio 2020
COMPROMISO DE CIENCIA
Por medio del presente documento, incluyendo mi firma personal certifico y aseguro que mi tesis es completamente resultado de mi propio trabajo. He citado todas las fuentes que he usado en mi tesis y en todos los casos he indicado su origen.
Portoviejo - Ecuador, 29 de junio de 2020
DEDICATORIA
Todo este esfuerzo está dedicado principalmente a Dios, por haberme dado la vida y permitirme haber llegado hasta este momento tan importante de mi formación profesional. A mi mamá Glenda y abuelita Albita, por ser los pilares de mi vida, quienes estuvieron a mi lado brindándome su apoyo y sus consejos para forjar en mí una mejor persona. A mi hija Natalia, le dedico con todo mi amor este logro alcanzado, por ser mi motivación constante e inspiración en cada meta propuesta.
AGRADECIMIENTO
El presente trabajo agradezco a Dios por ser mi guía y acompañarme en el transcurso de mi vida, brindándome sabiduría y constancia para culminar con éxito todas mis metas propuestas. A mi mamá, mi abuelita y mi hija por ser mi pilar fundamental en todas las etapas de mi vida. Agradezco a mi Director de Tesis, Ms. Pablo Cabrera Barona, quien con su experiencia, conocimiento, motivación y dedicación me orientó en el desarrollo de la investigación.
RESUMEN Como consecuencia del crecimiento alarmante de desechos sólidos urbanos y la duplicidad de rutas en el servicio de recolección en Portoviejo, Manabí, Ecuador, se realizó el análisis de la eficiencia y eficacia del servicio de recolección aportando en la minimización de contaminación mediante el uso de herramientas de modelo espacial. El objetivo general se ha enfocado en identificar el diseño de rutas y la localización estratégica de contenedores en la zona urbana mediante un entorno SIG. Inicialmente se identificó el estado del servicio mediante levantamientos de información por encuestas, entrevistas y visita en campo. Estos datos aportaron al análisis de los puntos críticos de producción. A partir de estos resultados, se encontraron 50 rutas de recolección doméstica urbana y rural, con frecuencias de 2 y hasta 3 veces al día. Con el análisis de redes a través del agente viajero, se logró sectorizar el servicio mediante 3 macro-rutas denominadas A, B y C, en este último se insertó el CR (zona regenerada), conformadas por 35 rutas orgánicas y 26 rutas inorgánicas con distribución de un viaje por recolector. Para la localización de contenedores, el uso de la herramienta de distancia euclidiana en un entorno SIG permitió identificar las áreas idóneas para la ubicación estratégica de contenedores soterrados en la zona regenerada, parques emblemáticos, y mercados principales. Se demuestra que es necesario aplicar herramientas SIG, y se confirma la hipótesis que es posible determinar nuevos diseños de rutas y ubicación de contenedores para la optimización del servicio de recolección de desechos sólidos de la zona urbana del cantón Portoviejo. Palabras claves: Desecho sólido, contenedores, rutas de recolección, análisis de redes, análisis espacial, disposición final.
ABSTRACT As a result of the alarming growth of urban solid waste and the duplication of routes in the collection service in Portoviejo, ManabĂ, Ecuador, an analysis of the efficiency and effectiveness of the collection service was carried out, contributing to the minimization of pollution through the use of tools of spatial model. The general objective has focused on identifying the design of routes and the strategic location of containers in the urban area through a GIS environment. Initially, the status of the service was identified through information surveys through surveys, interviews and field visits. These data contributed to the analysis of the critical production points. From these results, 50 urban and rural domestic collection routes were found, with frequencies of 2 and up to 3 times a day. With the analysis of networks through the traveling agent, it was possible to sectorize the service through 3 macro-routes called A, B and C, in the latter the CR (regenerated zone) was inserted, consisting of 35 organic routes and 26 inorganic routes with distribution of a trip by collector. For the location of containers, the use of the Euclidean distance tool in a GIS environment allowed identifying the ideal areas for the strategic location of underground containers in the regenerated area, emblematic parks, and main markets. It is demonstrated that it is necessary to apply GIS tools, and the hypothesis that it is possible to determine new designs of routes and location of containers for the optimization of the solid waste collection service in the urban area of the Portoviejo canton is confirmed. Keywords: Solid waste, containers, collection routes, network analysis, spatial analysis, final disposal.
Contenido INTRODUCCIÓN ................................................................................................................... 13 1.1
ANTECEDENTES ........................................................................................................... 13
1.2
OBJETIVO GENERAL ..................................................................................................... 14
1.3
OBJETIVOS ESPECÍFICOS .............................................................................................. 14
1.4
PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN ................................................................................. 15
1.5
HIPÓTESIS .................................................................................................................... 15
1.6
JUSTIFICACIÓN............................................................................................................. 15
1.7
ALCANCE ...................................................................................................................... 17
REVISIÓN DE BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................ 19 2.1
MARCO TEÓRICO ......................................................................................................... 19
2.1.1
Generación de desechos ......................................................................................... 19
2.1.2
Desecho sólido ........................................................................................................ 20
2.1.3
Clasificación de desechos sólidos ............................................................................ 20
2.1.3.1
Desechos sólidos urbanos ....................................................................................... 21
2.1.4
Método de recolección por acera ........................................................................... 21
2.1.5 origen
Manipulación de residuos, separación, almacenamiento y procesamiento en el 21
2.1.6
Responsabilidad de las municipalidades ................................................................. 22
2.1.7
Plan de gestión integrada de residuos sólidos ........................................................ 22
2.2
MARCO HISTÓRICO ..................................................................................................... 24
2.2.1
Estrategias para minimizar contaminación ............................................................. 24
2.2.2
Sistemas de recolección de desechos sólidos domiciliarios.................................... 24
2.2.3
Fases del sistema de recolección ............................................................................ 25
2.2.4
Herramientas para la optimización del sistema de recolección ............................. 25
2.2.5 Implementaciones del Problema de enrutamiento de los camiones recolectores de residuos sólidos en Ecuador .................................................................................................... 26 2.2.6 2.3
Problema de enrutamiento de vehículos ................................................................ 27 MARCO METODOLÓGICO............................................................................................ 28
2.3.1
Análisis de datos utilizando teoría de los grafos ..................................................... 28
2.3.2
Análisis de datos utilizando Network Analyst de ArcGis ......................................... 28
2.3.3
Definición de las macro-rutas de recolección ......................................................... 29
2.3.4 Metodología para el diseño de micro-rutas con la aplicación Vehicle Routing Problem (VRP) ......................................................................................................................... 30 2.3.5
Análisis espacial para la gestión de residuos .......................................................... 30
7
METODOLOGÍA.................................................................................................................... 32 3.1
FLUJOGRAMA METODOLÓGICO.................................................................................. 32
3.2
JUSTIFICACIÓN DE LA METODOLOGÍA ........................................................................ 33
3.3
ÁREA DE ESTUDIO ....................................................................................................... 39
3.4
DESCRIPCIÓN DE LA METODOLOGÍA........................................................................... 41
3.4.1
Identificación de la capacidad operativa................................................................. 41
3.4.2
Puntos críticos de producción de desechos sólidos ................................................ 43
3.4.3
Análisis de redes y análisis espacial ........................................................................ 44
3.4.4
Localización de contenedores ................................................................................. 45
RESULTADOS ....................................................................................................................... 46 4.1
ESTADO ACTUAL .......................................................................................................... 46
4.2
RESULTADO DEL ANÁLISIS DE RUTAS .......................................................................... 57
4.3
RESULTADO DE LA UBICACIÓN ESTRATÉGICA DE CONTENEDORES ............................ 68
DISCUSIÓN ........................................................................................................................... 70 CONCLUSIONES ................................................................................................................... 79 REFERENCIAS ....................................................................................................................... 80
8
Glosario AHP
Analytic Hierarchy Process
CARP
Problema de enrutamiento de arco capacitado (Capacitated Arc Routing Problem)
CP
Carga posterior
CPP
Problema del Cartero Chino (The Chinese Postman Problem)
EMC
Evaluación multicriterio
FICYT
Fundación para el Fomento en Asturias de la Investigación Científica Aplicada y la Tecnológica
GAD
Gobierno Autónomo Descentralizado
GPS
Sistemas de Posicionamiento Global
INEC
Instituto Nacional de Estadística y Censo
MCE
Multi-criteria evaluation
MIRS
Manejo Integral de los Residuos Sólidos
NP
Tiempo polinomial no determinista (Nondeterministic Polynomial Time)
PAJ
Proceso Analítico Jerarquizado
PGIRS
Plan de gestión integrada de residuos sólidos
RSM
Residuo Sólido Municipal
RSU
Residuo Sólido Urbano
SENPLADES
Secretaría Nacional de Planificación y Desarrollo
SIG
Sistema de Información Geográfica
SNI
Sistema Nacional de Información
TM
Tonelada métrica
TSP
Problema del vendedor viajero (Travelling Salesman Problem)
UTM
Sistema de coordenadas (Universal Transverse Mercator)
9
VRP
Problema de generación de rutas para vehículos (Vehicle Routing Problem)
WCVRP
Problema de enrutamiento de los camiones recolectores de residuos sólidos
10
Índice de ilustraciones Ilustración 1 Esquema de la gestión integrada de los residuos sólidos desarrollados por la Fundación WASTE ....................................................................................................................... 23 Ilustración 2 Flujograma de la metodología a emplear .............................................................. 32 Ilustración 3 Zona urbana del cantón Portoviejo ........................................................................ 40 Ilustración 4 Encuesta de satisfacción del servicio de recolección de residuos sólidos ............. 42 Ilustración 5 Estado actual del servicio de recolección en la zona urbana del cantón Portoviejo ..................................................................................................................................................... 46 Ilustración 6 Percepción de la frecuencia del servicio de recolección ........................................ 48 Ilustración 7 Estado mecánico de la flota vehicular del GAD Portoviejo .................................... 49 Ilustración 8 Variación de toneladas recolectadas por jornada.................................................. 50 Ilustración 9 Frecuencia del servicio de recolección: diaria/inter-diaria .................................... 51 Ilustración 10 Zonas urbanas con servicio de recolección repetitiva ......................................... 55 Ilustración 11 Densidad poblacional del servicio de recolección................................................ 56 Ilustración 12 Distribución de recolección de desechos sólidos en la zona urbana ................... 57 Ilustración 13 Distribución de rutas de recolección de desechos sólidos orgánicos .................. 63 Ilustración 14 Distribución de rutas de recolección de desechos sólidos inorgánicos ............... 64 Ilustración 15 Distribución de contenedores soterrados en puntos estratégicos de la zona urbana de Portoviejo................................................................................................................... 69
11
Índice de tablas Tabla 1 Total de viviendas particulares con personas por eliminación de la basura de la zona urbana ......................................................................................................................................... 34 Tabla 2 Unidades para el diseño del sistema de recolección...................................................... 35 Tabla 3 Tabulación de encuesta del servicio de recolección ...................................................... 47 Tabla 4 Distribución de rutas de los sectores atendidos ............................................................ 53 Tabla 5 Zonificación de macro-ruta en la zona urbana de Portoviejo ........................................ 57 Tabla 6 Frecuencia y días de recolección en la zona urbana de Portoviejo ................................ 58 Tabla 7 Horarios de recolección por macro-ruta ........................................................................ 58 Tabla 8 Macro-rutas por tipo de recolección .............................................................................. 59 Tabla 9 Rutas de recolección tipo orgánicos macro-ruta A ........................................................ 59 Tabla 10 Rutas de recolección tipo orgánicos macro-ruta B....................................................... 60 Tabla 11 Rutas de recolección tipo orgánicos macro-ruta C y CR............................................... 61 Tabla 12 Rutas de recolección tipo inorgánicos macro-ruta A ................................................... 61 Tabla 13 Rutas de recolección tipo inorgánicos macro-ruta B.................................................... 62 Tabla 14 Rutas de recolección tipo inorgánicos macro-ruta C y CR............................................ 62 Tabla 15 Asignación de vehículos para las rutas de recolección de desechos de orgánicos macro-ruta A y B ......................................................................................................................... 66 Tabla 16 Asignación de vehículos para las rutas de recolección de desechos orgánicos macroruta C y CR ................................................................................................................................... 66 Tabla 17 Asignación de vehículos para las rutas de recolección de residuos inorgánicos macroruta A y B ..................................................................................................................................... 67 Tabla 18 Asignación de vehículos para las rutas de recolección de desechos de inorgánicos macro-ruta C y CR........................................................................................................................ 68
12
INTRODUCCIÓN 1.1
ANTECEDENTES
La eliminación de los residuos sólidos constituye un gran problema ambiental, económico, sanitario, entre otros para la sociedad. Se considera como una preocupación ante las consecuencias severas que conllevarían al medio ambiente.
A nivel general, las causas que han aumentado la generación de los residuos sólidos urbanos se deben al acelerado crecimiento de la densidad poblacional y su concentración en la zona urbana, como también el incremento en el uso de material sintético/artificial, envases de material no degradables, entre otros.
Para la Fundación para el Fomento en Asturias de la Investigación Científica Aplicada y la Tecnológica (FICYT, 1998), la gestión incorrecta de los residuos sólidos urbanos genera entre otros, los siguientes problemas:
- La presencia de residuos abandonados produce una sensación de suciedad a la vez que deterioran el paisaje.
- Los depósitos incontrolados de residuos sólidos urbanos producen, al fermentar, olores muy molestos.
- Los residuos fermentables son fácilmente autoinflamables por lo que pueden provocar incendios que ocasionan una contaminación atmosférica muy desagradable para la vecindad y, en ocasiones, peligrosa para la circulación y para la seguridad de los bosques cercanos.
- Un vertido de residuos realizado sin ningún tipo de control presenta un grave riesgo de contaminación de las aguas tanto superficiales como subterráneas, con el consiguiente peligro para la salud si son utilizadas para el abastecimiento de agua potable a la población.
13
- Los residuos orgánicos favorecen la existencia de gran cantidad de roedores e insectos
que
son
agentes
portadores
de
enfermedades
y
algunas
contaminaciones bacterianas. La zona urbana del cantón Portoviejo cuenta con el servicio de recolección de residuos sólidos con horarios establecidos por la Dirección de Higiene y Aseo del Gobierno Autónomo Descentralizado (GAD) Municipal del Cantón Portoviejo, sin embargo, es deficitario debido a los problemas que originan el crecimiento alarmante de los desechos y la falta de gestión de manejo de los mismos.
El volumen de residuos que produce la ciudad de Portoviejo es de aproximadamente 220 toneladas diarias, entre ramas, escombros y residuos en general (GAD Portoviejo, 2017).
Así mismo, en la ciudad, existe una importante actividad de transporte informal de recolección de residuos sólidos por parte de las personas que reciclan cartones, botellas y otros elementos para su posterior comercialización, y que no tiene ningún tipo de relación directa con la municipalidad.
1.2
OBJETIVO GENERAL
Determinar el diseño de rutas y la ubicación potencial de los contenedores en la zona urbana del cantón Portoviejo para la optimización de los recursos de recolección de desechos sólidos del GAD Municipal del cantón Portoviejo, Ecuador.
1.3
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
➢ Identificar la capacidad operativa en la recolección y transportación de residuos sólidos urbanos del cantón Portoviejo. ➢ Establecer puntos críticos de producción de desechos sólidos con base a la densidad poblacional. 14
➢ Identificar mediante análisis de redes y análisis espacial (análisis multicriterio) el diseño de rutas y la localización estratégica de los contenedores en la zona urbana del cantón Portoviejo.
1.4
PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN
➢ ¿Cuál es la capacidad operativa en la recolección y transportación de los desechos sólidos en la zona urbana de Portoviejo? ➢ ¿Cómo se puede mejorar la planificación y distribución de rutas, horarios y frecuencias del servicio de recolección en Portoviejo, bajo la identificación de los puntos críticos de producción? ➢ ¿Cuáles son las posibles rutas de recolección y ubicaciones estratégicas de contenedores en la zona urbana de Portoviejo?
1.5
HIPÓTESIS
Con el análisis de redes y análisis espacial, es posible determinar nuevos diseños de rutas y ubicación de contenedores para la optimización del servicio de recolección de desechos sólidos de la zona urbana del cantón Portoviejo, de la provincia Manabí en la República del Ecuador.
1.6
JUSTIFICACIÓN
La población urbana en el cantón Portoviejo contaba aproximadamente con 223,086 habitantes en el 2010, y en el 2019 cuenta con aproximadamente 264,589 habitantes, representando un 15.69% de incremento (INEC, 2010 y 2019).
15
El aumento en la producción de los residuos sólidos conlleva a que su tratamiento sea más controlado, y uno de los problemas que las sociedades enfrentan está dado en el incremento de la contaminación del aire, agua y suelo, que puede originar diversas enfermedades, así como desperdicios de recursos naturales y rupturas de ciclos ecológicos, produciendo también efectos negativos en la economía.
El GAD Portoviejo actualmente cuenta con horarios establecidos para la recolección de residuos sólidos en los diferentes sectores de la zona urbana, sin embargo, no se han obtenido los resultados deseables. Ante más recorridos de recolección, mayor cantidad de residuos sólidos dispuestos por la ciudadanía.
Además de estas situaciones, existen otras complicaciones en los diferentes puntos de recolección de basura de la ciudad, como la presencia de recicladores; quienes ponen en riesgo su vida debido a la exposición al contacto directo con materiales o sustancias dañinas, como metales oxidados, jeringas o sustancias químicas corrosivas.
Para Salas y Quezada (2006), los residuos sólidos pueden tener varios impactos ambientales negativos. El procedimiento para analizar los posibles impactos ambientales que van a producir las operaciones al ejecutarse son: identificación de los posibles impactos, valoración de los impactos y medidas de mitigación de los impactos.
Los residuos también afectan la calidad del aire, ya que están asociados frecuentemente a la generación de malos olores, así como a la producción de humos, gases y partículas en suspensión por la quema intencional o espontánea de la basura ellos (SEMARNAT-INE, 2001).
Por otra parte, la presencia de animales o insectos asociados a los desperdicios como ratones, cucarachas, entre otros, pueden provocar la trasmisión de enfermedades como el cólera e infecciones, entre otros. Cruz, Demonte, Masin, Rodríguez y Vuizot (2012) aseguran que el basural abierto favorece la 16
proliferación de insectos vectores y microorganismos patógenos, aumentando la probabilidad de aparición de enfermedades como diarrea, parasitosis, infecciones, entre otros.
Al identificar la ubicación potencial de los contenedores en la zona urbana del cantón Portoviejo, se buscará encontrar una solución para salvaguardar el bienestar de la ciudadanía portovejense, con la identificación de lugares óptimos para la disposición de los residuos sólidos orgánicos e inorgánicos.
Con la finalidad de contribuir y fortalecer las capacidades de planificación y de gestión
innovadora
participativa
de
la
municipalidad,
se
requiere
la
implementación de equipos tecnológicos y ambientales para la recolección, y disposición final de los desechos no peligrosos que se generan en las principales calles y avenidas del área urbana del cantón Portoviejo, Ecuador.
El diseño de rutas y la localización estratégica de contenedores se realizan con la finalidad de contar con un servicio eficaz y eficiente enfocándose en el mejoramiento y ampliación de la cobertura actual. Otro de los aspectos importantes es considerar minimizar la contaminación del medio ambiente como también la contaminación visual y paisajista del sector, mediante herramientas de un modelo espacial. Para que este proceso tenga éxito, se requiere reforzar el uso de herramientas y métodos en el servicio de recolección actual, enfocándose en el mejoramiento y ampliación de la cobertura vigente, además de minimizar la contaminación al medio ambiente como también, la contaminación visual y paisajista del sector.
1.7
ALCANCE
Ante la importancia que ha generado el uso de herramientas operativas y tecnológicas en el proceso de planificación y ordenamiento territorial, la presente investigación se desarrollará en el área urbana del cantón Portoviejo a fin de aportar información al GAD Municipal del Cantón Portoviejo para la toma de 17
decisiones en la optimización de rutas y localización estratégica de contenedores a través de la identificación de los puntos críticos de generación y recolección de desechos sólidos.
Por medio del diagnóstico, análisis, procesamiento de información de campo e identificación de factores que intervienen en la generación de desechos sólidos urbanos, aplicando los sistemas de información geográfica, se obtiene como resultados los mapas de rutas de recolección de desechos orgánicos e inorgánicos como también los puntos de ubicación de los contenedores en el área de estudio, productos de utilidad para la restructuración de la distribución operativa del servicio de recolección actual.
Para el proceso de esta investigación, se procedió a considerar información de la Dirección de Higiene y Aseo del GAD Portoviejo, Geo Portal del GAD Portoviejo, Secretaría Nacional de Planificación y Desarrollo (SENPLADES) e Instituto Nacional de Estadística y Censo (INEC) con la finalidad de conseguir resultados que concuerden con el entorno y situación del servicio de la zona urbana del cantón.
Finalmente, el GAD Municipal del Cantón Portoviejo podrá tener una solución a los problemas de recolección de los residuos sólidos en la zona urbana del cantón ante la negatividad externalidad sobre las finanzas municipales, logrando así, una mejor distribución de cobertura del servicio para beneficio directo a la ciudadanía en general.
18
REVISIÓN DE BIBLIOGRAFÍA 2.1
MARCO TEÓRICO
2.1.1 Generación de desechos
Para Acosta (2005), la generación de desechos abarca las actividades en las que los materiales son identificados como si no tuviesen algún valor adicional, y son arrojados o recogidos juntos para la evacuación.
Los desechos sólidos se generan desde el inicio de la composición del proceso y durante la descomposición y disposición del proceso, mientras las materias primas son convertidas en bienes para el consumo de la población. Por ejemplo, cuando una persona cualquiera compra un producto de consumo ya sea chocolates, caramelos, etc., el envoltorio de dicho producto suele ser considerado de poco valor para la persona que lo consumió y en ocasiones suele ser tirado al aire libre o rara vez es depositado en recipientes, provocando de esta manera, la generación de los desechos sólidos en las calles o en el lugar donde fue botado (Tchobanoglous, Hilary y Samuel, 1994).
Para el reciclaje de residuos, es necesario que exista la identificación de cada residuo en particular, sin embargo, actualmente es una actividad que carece de control en algunas partes del mundo.
La mejor actividad que la población del planeta puede desarrollar para tener un mejor y adecuado control sobre los desechos sólidos en la fase de generación, consiste en reducir la cantidad de desechos que se producen, entonces la problemática de los desechos sólidos tiende a calmarse de manera considerable. Es a esto, que los expertos en manejo de desechos sólidos le llaman “Reducción de desechos en la fuente” (Mata Chasi, 2010).
Jaramillo (2002) sostiene que, ante esta situación, es imprescindible que los municipios y demás organismos afronten racionalmente y con la valentía la gestión de los residuos sólidos. 19
2.1.2 Desecho sólido Según Andrés y Rodríguez (2008), desecho sólido es todo sólido no peligroso, putrescible o no putrescible, excepto excretas de origen humano o animal, como, por
ejemplo:
los
desperdicios
de
hogares,
industrial,
hospitales
no
contaminantes, plazas de mercados, escombros, entre otros. Rodolfo (2010) manifiesta que un residuo sólido también se considera a los restos de las actividades humanas considerados como inútiles sin ningún valor económico para quién lo genere, por lo que se trata de deshacerse de este material y alejarlo lo más posible. Debido a este problema surge la necesidad por parte de los gobiernos locales de organizar e implementar una gestión de residuos sólidos.
Los residuos sólidos son considerados como materiales sólidos y también algunos líquidos que se rechazan por estar gastados, ser inútiles, sin valor, o estar en exceso (Tchobanoglous et al., 1994).
Las disposiciones de residuos sólidos pueden ser realizadas mediante métodos de compostaje, vertederos, reciclaje, incineración y relleno de tierras. El sitio de disposición de desechos sólidos es un sitio de disposición no peligroso en el que se distribuyen los desechos en capas, compactado al menor volumen práctico, y cubierto con materiales (Subagunasekar y Sashikkumar, 2012).
2.1.3 Clasificación de desechos sólidos Hay varias formas de caracterizar a los desechos sólidos y entre ellas, la manera como son generados por tipo de actividad como el doméstico, de limpieza de espacios públicos, comercial, establecimientos de atención de salud, industrial, desperdicios de construcción, de peligro, entre otros.
20
2.1.3.1 Desechos sólidos urbanos Según André y Cerdá (2006), los desechos sólidos urbanos son los generados por las actividades propias de las ciudades que no tengan la calificación de peligrosos.
La generación de desechos sólidos urbanos ha alcanzado niveles alarmantes. Por una parte, el crecimiento de la población y por otra parte la producción de desechos per cápita han crecido, lo que provoca un aumento de la contaminación, el agotamiento de los recursos naturales, etc., entre la interminable lista de factores (Fernández, 2005).
2.1.4 Método de recolección por acera En este método, el personal operario del vehículo recolector toma los recipientes con basura que sobre la acera han sido colocados por los usuarios del servicio, para después trasladarse hacia el vehículo recolector, con el fin de vaciar el contenido dentro de la tolva o sección de carga de dicho vehículo; regresándolos posteriormente al sitio de la acera de donde los tomaron, para que los usuarios atendidos los introduzcan ya vacíos a sus domicilios (SEDESOL, 1997, p. 74).
SEDESOL (1997) afirma: “Este método debe tener un horario y una frecuencia cumplida, y los residentes deben estar informados de ello, para sacar sus bolsas con residuos en el momento adecuado evitando así que los perros u otros animales rompan las bolsas” (p. 74).
2.1.5 Manipulación de residuos, separación, almacenamiento y procesamiento en el origen Escarimosa, Del Carpio, Castañeda y Quintal (2001) indican que la manipulación y la separación de residuos sólidos urbanos involucran actividades asociadas
21
con la gestión de residuos hasta que éstos sean colocados, por ejemplo, en contenedores de almacenamiento para la recolección. La manipulación incluye el movimiento de los contenedores cargados hasta el punto de recolección, y la separación, procesamiento y transformación de los residuos sólidos se realiza por separación manual o mecánica, cribado, trituración y compactación de productos (Tchobanoglous et al., 1994).
2.1.6 Responsabilidad de las municipalidades La responsabilidad principal de los municipios es de organizar y manejar el sistema de aseo público, incluida la provisión de infraestructura para el servicio de recolección y disposición final de los desechos sólidos. Un alto porcentaje de los presupuestos municipales se dedica al aseo urbano. A pesar de esta responsabilidad, los gerentes municipales responsables suelen carecer de conocimiento sobre los principios y técnicas del manejo de los residuos sólidos, lo que les impide tomar decisiones acertadas para desarrollar mejores sistemas de aseo (Umaña, 2003).
2.1.7 Plan de gestión integrada de residuos sólidos Las propiedades físicas, químicas y biológicas de los desechos sólidos urbanos, y las transformaciones que pueden afectar a la forma y composición de los mismos deben tenerse en cuenta para desarrollar y diseñar sistemas de gestión integrada de residuos sólidos, ya que deben constituir la base para la toma de decisiones respecto a dicha gestión (López, Carmona, Salom y Albertos, 2018). En la ilustración 1, se presenta el esquema de la gestión integrada de los residuos sólidos desarrollados por la Fundación WASTE, que integra tres dimensiones importantes en la gestión de residuos: actores sociales, elementos de la operación y los aspectos locales, que deben ser tomados en cuenta para alcanzar la sostenibilidad del sistema de gestión de manejo de residuos.
Para Monteiro, Mansur y Segala (2006), en una gestión integrada de residuos sólidos, se necesita la participación comunitaria, para determinar las 22
oportunidades y soluciones de los problemas de los residuos sólidos. Para la identificación de estos problemas es necesaria la elaboración de un Plan de Gestión Integrada de Residuos Sólidos (PGIRS).
La gestión de los residuos incluye y/o considera todos los residuos sólidos generados en un área establecida. Esto implica, por ejemplo, incorporar en el flujo de residuos tanto los de origen domiciliario como industrial, comercial, entre otros, o considerar residuos peligrosos o clínicos por separado de acuerdo a normas legales y de higiene que deben seguirse (Acosta, 2005).
Puerta (2004) menciona que tendrá éxito el manejo cuando las personas implementen una educación ambiental que les permita comprender las relaciones con su entorno, para que a partir de su realizada forjen nuevas actitudes de valoración y respeto por el ambiente, generando así, mejor calidad de vida.
Ilustración 1 Esquema de la gestión integrada de los residuos sólidos desarrollados por la Fundación WASTE Basado en datos de Anschütz, IJgosse, y Scheinberg, 2004.
23
2.2
MARCO HISTÓRICO
2.2.1 Estrategias para minimizar contaminación Una de las estrategias que deben de emplearse para minimizar el riesgo al medio ambiente y mejorar la calidad de vida de los centros urbanos, es la del llamado Manejo Integral de los Residuos Sólidos (MIRS), que comprende una serie de acciones asociadas para manipular a los residuos desde su generación hasta su disposición final, incluyendo operaciones intermedias, y donde la etapa o acción que cobra mayor importancia es la recolección (Tavares, Zsigraiova, Semiao y Carvalho, 2008a, p.119). “La recolección consiste en transportar los residuos sólidos urbanos (RSU)desde su almacenamiento en la fuente generadora, hasta el vehículo recolector y luego trasladarlos hasta el sitio de disposición final o a la estación de transferencia” (SEDESOL, 1997, p.9). Los expertos de hoy en día aprovechando el uso extensivo de las bases de datos y los SIG, plantean nuevas soluciones al reto de diseñar rutas de recolección de residuos, ya que se ha visto que uno de los principales problemas recae en el mal diseño basado en la experiencia o juicio del proyectista; pues en la mayoría de los casos del contexto nacional, quien diseña las rutas de recolección es el jefe de limpia o los choferes de los vehículos recolectores, los cuales pueden sesgar el ruteo (Araiza y José, 2015, p.119).
2.2.2 Sistemas de recolección de desechos sólidos domiciliarios El sistema de recolección de desechos es multifacético, el propietario ubica en contenedores los desechos sólidos (dentro o fuera de la casa), posteriormente se transfiere el desecho del contenedor hasta el vehículo recolector mediante un personal recolector, en el caso que la técnica en uso sea la manual (Cusco y Picón, 2015, p. 22).
24
Es necesario, “conocer la cantidad generada y la composición de los residuos sólidos de una región para diseñar sistemas de recolección eficientes y orientados al aprovechamiento de los residuos” (Sáez, Urdaneta y Joheni, 2014, p.128).
2.2.3 Fases del sistema de recolección
El sistema de recolección consta de las siguientes fases (Cusco y Picón, 2015, p. 23): ➢ Fase 1: Generación de residuos sólidos en el hogar los cuales son dispuestos en un contenedor. ➢ Fase 2: Recogida y transporte de contenedores al vehículo recolector. ➢ Fase 3: Recolección de residuos sólidos puerta a puerta por el camión recolector. ➢ Fase 4: Asignación de ruta al vehículo recolector. ➢ Fase 5: Transporte de los residuos sólidos a su disposición final.
2.2.4 Herramientas para la optimización del sistema de recolección
Para la etapa de recolección, Santos y Rodrigues (2003), Ghose, Dikshit y Sharma (2006), Gutiérrez (2008), Tavares, Zsigraiova, Semiao y Carvalho (2008b), Chalkias y Lasaridi (2009) han realizado trabajos relevantes, optimizando no solo las rutas de recolección mediante algoritmos específicos, sino también disminuyendo la cantidad de contenedores empleados, hasta incluso modelando el consumo de combustible tomando en cuenta las pendientes o elevaciones de una ciudad y la carga del vehículo recolector (Araiza y José, 2015, p.119).
Numerosa literatura relacionada a la optimización de los sistemas de recolección recomienda la aplicación del problema de enrutamiento de arco capacitado (Capacitated Arc Routing Problem, CARP), para el tratamiento de residuos residenciales, sin embargo un extenso análisis de la literatura en 25
los últimos tres años evidenció que la metodología de mayor aplicación para estos casos fue el sistema de información geográfica mediante el software ArcGIS con su complemento Network Analyst que básicamente consiste en procedimientos metaheurísticos para el tratamiento del Vehicle Ruoting Problem
(VRP)
de
ruteo
por
nodos,
demostrando
significativas
optimizaciones en las rutas vehiculares en todos los casos analizados (Herrera, Collaguazo, Lorente, Montero y Valencia, 2017, p. 10).
Empleando herramientas SIG, Araiza y José (2015) mencionan que mejora con ello el servicio de limpieza de las localidades y disminuye la proliferación de tiraderos clandestinos.
2.2.5 Implementaciones del Problema de enrutamiento de los camiones recolectores de residuos sólidos en Ecuador
En Ecuador las instituciones dedicadas a la gestión de residuos sólidos son pertenecientes a los GADs o están estrechamente relacionados con ellos, de modo que, si se optimizan las operaciones de estas instituciones, indirectamente se transmitirían estos ahorros hacia los GADs y finalmente hacia el estado ecuatoriano (Yépez, 2010). A nivel nacional se han realizado investigaciones relacionadas al problema de enrutamiento de los camiones recolectores de residuos sólidos (WCVRP), optimizando las rutas de los camiones recolectores en la ciudad de Cuenca mediante herramientas del SIG, lográndose significantes reducciones en costos operativos y reducciones de emisiones ambientales (Cusco y Picón, 2015). Es importante mencionar que las herramientas SIG son aplicaciones directas para la resolución del problema del ruteo vehicular con procedimientos metaheurísticos, un primer análisis de factibilidad indica la necesidad a nivel local de profundizar la problemática, buscando cumplir con otros parámetros importantes, como es el balanceo de las distancias recorridas por la flota de camiones, restricciones de carga de los vehículos y la adecuada zonificación
26
geográfica de la ciudad de aplicación, para temas logísticos de recolección urbana y rural (Keenan, 2008). Para el tratamiento del WCVRP los métodos exactos y procedimientos tanto heurísticos como metaheurísticos son los de mayor aplicación en comparación con aplicaciones de dispositivos basados en sistemas de posicionamiento global (GPS) y en transmisión de datos, esto se debe principalmente a que los primeros pueden ser modelizados en lenguajes de programación de bajo costo o de libre acceso, mientras que los segundos requieren de una gran inversión en capital inicial para su implementación, sin embargo los estudios relacionados han demostrado que dicha inversión se recupera prontamente mediante significativos ahorros en costos en operaciones de recolección de residuo sólido municipal (RSM), lo cual garantiza la viabilidad de su implementación en países en vías de desarrollo (Herrera et al., 2017, p. 10).
2.2.6 Problema de enrutamiento de vehículos
Bodin, Golden y Assad (1983) indican que el problema de enrutamiento constituye un área de estudio muy importante en Investigación de Operaciones, y más concretamente en el área de Optimización Combinatoria. El área de enrutamiento, en general, engloba los problemas del siguiente tipo: determinación de las rutas óptimas que deberán seguir un conjunto de vehículos ubicados en puntos de abastecimiento de productos, para satisfacer la demanda en ciertos puntos, sujetos a un conjunto de restricciones. Muchos problemas importantes en las áreas de servicios y del sector productivo pueden formularse como problemas de enrutamiento, tal es el caso de la recolección de basura en una ciudad.
27
2.3
MARCO METODOLÓGICO
2.3.1 Análisis de datos utilizando teoría de los grafos
Bautista y Pereira (2002) sostienen que la teoría de grafos se aplica desde hace más de dos siglos a resolver gran cantidad de situaciones relacionadas con la optimización de rutas. Entre los diferentes problemas que se pueden abordar con esta teoría se encuentra el problema del cartero chino (The Chinese Postman Problem, CPP). El problema del cartero chino no dirigido consiste en encontrar un camino de cartero de mínimo coste de un grafo conectado. En un problema de cartero dirigido, cada vértice debe tener tantas salidas posibles como entradas tiene. Es necesario, realizar el balanceo de los grafos, añadiendo copias de ciertos arcos para transformar el grafo y satisfacer esta condición (Bautista y Pereira, 2002).
2.3.2 Análisis de datos utilizando Network Analyst de ArcGis
Para optimizar rutas de recolección de residuos sólidos, Araiza y José (2015) emplearon la herramienta de análisis principal Network Analyst de ArcGis, la cual usa el algoritmo de Dijkstra para buscar las trayectorias más cortas. La metodología comprendió 3 fases: recolección de datos, construcción de redes y análisis SIG. En la recolección de datos se adquirió la traza urbana, viabilidades en formato digital y descripción de las rutas actuales. Para la construcción de redes se modificaron atributos de la red vial como tiempos, distancias, velocidades y consumos de combustibles, generando luego el Network Dataset para las redes de transporte. Finalmente, con el análisis SIG, se reasignaron paradas, generación de nuevas rutas y comparación de tiempos, distancias y consumo de combustible (Araiza y José, 2015). Lucero y Viñamagua (2016), para el rediseño de las rutas de recolección de residuos sólidos con la herramienta Network Analyst – VRP para las macro-rutas
28
occidental y central de la parroquia Cayambe aplicaron los siguientes procedimientos:
➢ ➢ ➢ ➢ ➢
Definición de las macro-rutas de recolección. Definición de los horarios y frecuencias de recolección domiciliaria. Características y dimensionamiento de la flota de recolección. Cálculo del número de viajes. Determinación de las micro-rutas de recolección.
La metodología diseñada en la investigación de Cusco y Picón (2015) fue realizada en el programa ArcGis para la comparación entre las rutas actuales y las nuevas rutas optimizadas, basada en 3 estrategias puntuales. Inicialmente se identificaron las rutas de recolección actuales, luego la implementación de técnicas SIG para realizar un análisis de red, buscando simular el recorrido que hacen los camiones recolectores por las diferentes calles de la ciudad, y finalmente, la relación entre rutas actuales y nuevas rutas optimizadas.
2.3.3 Definición de las macro-rutas de recolección
Una macro-ruta es una división geográfica de la ciudad en partes homogéneas, fundamentalmente se trata de determinar el tamaño de cada una de las rutas de tal forma que la cantidad de trabajo diario que realiza una cuadrilla sea similar a cualquier otra con el máximo de utilización de los recursos (Marquéz, 2010, p.42).
Para la elaboración de rutas es necesaria la partición del territorio en zonas homogéneas, la misma que se realiza tomando en cuenta característica como la generación de residuos, topografía y límites determinados por accidentes geográficos o instalaciones urbanas. Esta segmentación de la ciudad en sectores operativos se denomina macro-rutas, las cuales permiten conocer el número de vehículos que se requieren para la operación; posterior a esto se debe definir horarios y frecuencias de recolección (Lucero y Viñamagua, 2016, p. 30).
29
2.3.4 Metodología para el diseño de micro-rutas con la aplicación Vehicle Routing Problem (VRP)
La aplicación VRP toma en cuenta clases de análisis para resolver diferentes situaciones como (Lucero y Viñamagua, 2016, p 37-38):
➢ Órdenes: cubren la superficie residencial de cada micro-ruta, esto representa las fundas de RSU dispuestas en las aceras. ➢ Depósitos: corresponde a las coberturas del Centro de Compostaje, el Relleno Sanitario de Pingulmí y el Campamento (garaje). ➢ Rutas: en este campo se agregó las micro-rutas y se incorporó la información de cada macro-ruta, considerando que cada micro-ruta posee información diferente con respecto a la capacidad de carga, al tiempo de operación y al lugar de inicio de ruta.
Según Ávila y Sanjuelo (2008), en el trazado de la micro-ruta lo que se requiere es que el vehículo pase por todos los arcos y nodos del sistema al menos una vez, la micro-ruta ideal es aquella en la que el vehículo visita todos los nodos y recorre todos los arcos una y solo una vez. Esta situación se logra cuando se tiene una red conformada por nodos pares.
2.3.5 Análisis espacial para la gestión de residuos La actividad de recolección posee ciertas relaciones espaciales que, entre otros aspectos, dependen básicamente de las características del medio de transporte que lo sustenta y de su capacidad de carga, como también de las características del entorno en el que se mueve (Potrykowski y Taylor, 1984).
Viotti, Polettini, Pomi e Innocenti (2003) consideran que la resolución heurística del problema de la optimización de recursos mediante el método tradicional de los algoritmos heurísticos presenta dos inconvenientes, la falta de precisión y los largos tiempos de ejecución. Por ello, proponen aplicar la teoría de grafos para
30
esquematizar las áreas urbanas como una red en la cual los nodos representan las intersecciones o los contenedores mientras que los arcos representan las calles.
Por otro lado, la geografía espacial podría mostrarse de acuerdo al sistema del ciclo de los residuos sólidos, los cambios de ciertos patrones de la distribución de los generadores y de los lugares de disposición, como las interacciones espaciales entre dichos puntos, y que tienen un impacto representativo en la gestión financiera del municipio.
Celemín (2017) expresa que la información captada permite examinar las condiciones espaciales y estructurales que circundan a la vivienda y los hogares que la habitan, y constituye por ello un valioso insumo para la planificación y formulación de políticas públicas en infraestructura.
Para cumplir el principio básico del sistema de información geográfica (SIG) para relacionar la información espacialmente de los residuos sólidos, deben estar disponibles los siguientes datos (Sarría, 2006): ➢ Mapas que contenga información espacial. ➢ Datos espaciales, que proporcionen información sobre la ubicación de los diferentes puntos críticos. ➢ Información espacial correlacionada para incorporar en los mapas la ubicación de los contenedores de residuos sólidos. ➢ Información del atributo sobre los elementos espaciales. ➢ Puntos de disposición o tratamiento a efectos de conocer una dimensión espacial de la cobertura del servicio de recolección y disposición, así también, una aproximación de los costos asociados. ➢ Distribución
de
la
población,
que
incluya
localización
y
comportamiento.
Para Gallardo (2014), el estilo de vida de los portovejenses obedece a patrones de vida aprendidos mediante valores, creencias, costumbres y comportamientos generacionales que son comunes en los grupos de personas que se relacionan. 31
METODOLOGÍA 3.1
FLUJOGRAMA METODOLÓGICO
La ilustración 2 presenta el flujograma metodológico de este proyecto, que parte desde la identificación de datos oficiales y en sitio, para la obtención de una base con datos georefenciados y digitalizados, que permitan identificar y analizar los puntos críticos de recolección de desechos sólidos mediante el uso de herramientas SIG (análisis de redes y espacial) para la captura de resultados que conlleva la obtención de conclusiones y recomendaciones.
Ilustración 2 Flujograma de la metodología a emplear
32
3.2
JUSTIFICACIÓN DE LA METODOLOGÍA
Esta investigación emplea una metodología que pretende dar solución a los problemas de planificación y optimización del servicio de recolección de los desechos sólidos de la zona urbana del cantón Portoviejo mediante herramientas técnicas y tecnológicas que ayuden en la identificación, análisis y determinación de rutas y ubicación estratégica de los contenedores. El estudio fue realizado a partir de levantamientos de información, revisión de literatura, preparación y procesamiento de datos, diseño y validación de rutas, identificación y ubicación de contenedores para la obtención de resultados que generen aporte de mejoras en la operatividad y cobertura del servicio. En la obtención de información geográfica intervino la interpretación, tratamiento y representación espacial de la geometría vectorial. A partir de los levantamientos de información, se identificó la percepción del servicio de recolección y el estado actual de la capacidad operativa, para comprender la función y desempeño realizado por la municipalidad. La identificación de los puntos críticos de producción propone dar solución a los problemas en la acumulación de residuos sólidos urbanos por carencia del servicio, recorridos no establecidos o repetitivos, problemas en la capacidad operativa, entre otros. Como parte de la aplicación del análisis espacial de la densidad poblacional atendida por el servicio de recolección, las viviendas particulares en el cantón Portoviejo se clasificaron de acuerdo a la manera en que depositan los desechos sólidos, determinando un indicador del número de viviendas que son atendidas por el servicio de aseo municipal al momento del censo. La tabla 1 resume los valores referidos:
33
Zona
La arrojan al río, acequia o canal
La entierran
De otra forma
La arrojan en terreno baldío o quebrada
La queman
Carro recolector
Urbana
29
91
650
277
5,853
49,236
Cobertura Total de servicio viviendas recolección
87,7%
56,136
Tabla 1 Total de viviendas particulares con personas por eliminación de la basura de la zona urbana Basado en datos (INEC, 2010; GAD Portoviejo, 2018)
La tasa de recolección de residuos sólidos se mide con las cantidades recogidas en un día determinadas en kilogramos y el número de habitantes atendidos por el servicio, es decir: %R =
Cantidades recogidas de RSU kg [ ] Nº habitantes atendidos hab. día
Para optimizar el servicio de recolección domiciliaria en la zona urbana del cantón Portoviejo en función de las rutas, horarios y frecuencias, se definen los sectores en función de los siguientes parámetros: ➢ Tipo de residuo generado, domiciliario, comercial, institucional, barrido, etc. ➢ Ubicación y delimitación de las fuentes de generación en la zona. ➢ Vías de acceso a los diferentes sectores de la ciudad. ➢ Accidentes geográficos como ríos y quebradas, que constituyen una división natural de las ciudades. Ante esto, es necesario determinar la zonificación o macro-sectores (macrorutas) que son sectores operativos con número de camiones y cuadrillas necesarias para cada uno. SEDESOL (1999) denomina: “macro-rutas a la división de la ciudad en sectores operativos, a la determinación del número de camiones necesarios en cada una y a la asignación de un área del sector en cada vehículo recolector” (p. 77).
34
El macro-ruteo tiene 2 etapas. En la primera se hace el cálculo teórico de las necesidades y áreas asignadas a cada vehículo en función de la capacidad instalada de tal manera que el uso de esta capacidad instalada sea eficiente; y en la segunda se afinan los contornos de las áreas para nivelar las cargas de trabajo, así como, otras variables como sentido de las vías, tráfico y barreras físicas existentes. Un diseño preliminar de macro-rutas se obtiene a partir del número diario de vehículos o zonas de recolección. Este parámetro está en función de la población, producción de residuos sólidos, porcentaje de cobertura, factor de reserva, carga por viaje del camión, número de días hábiles de recolección y número mínimo de viajes durante el día. Con base a estos criterios y a efectos de dar el sustento técnico necesario para el diseño del macro-ruteo, se procedió a realizar el análisis de redes para dividir la ciudad en 3 zonas o macro-rutas denominados A, B y C, en este último está inserto lo que corresponde a la zona regenerada de la ciudad de Portoviejo denominado sector CR. Esta división de zonas corresponde cada una de ellas a una macro-ruta, que es la base para el diseño del sistema de recolección. Adicionalmente, en la tabla 2 se describe la unidad de diseño de recolección y representación de la cobertura máxima posible a cubrir con un viaje de un vehículo recolector con su respectiva capacidad. UNIDAD DE DISEÑO MACRO-RUTA RUTA
DESCRIPCIÓN Zona de la ciudad definida para el diseño constituida por rutas Menor unidad de diseño del sistema de recolección
Tabla 2 Unidades para el diseño del sistema de recolección
Los dos métodos determinísticos más usados para el diseño de las microrutas son:
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a. Algoritmo del problema del agente viajero, utilizado para diseñar rutas utilizando el método de parada fija y el de contenedores. b. Algoritmo del problema del cartero chino, utilizado en el método de recolección por acera y el intradomiciliario. El primero de ellos se aplica en los casos en que la demanda es discreta; el segundo, es ideal para los casos en que la demanda es continua o semicontinua. De acuerdo con lo último, el algoritmo de problema del agente viajero se debe utilizar cuando el método de recolección de residuos sólidos es exclusivamente de esquina o parada fija; mientras que, con el algoritmo del cartero chino, se diseñarán las rutas de recolección de residuos sólidos, cuando la ciudad cuente con un método de recolección tipo acera o intradomiciliaria o bien alguna de sus variantes. Para el diseño se usa el algoritmo del agente viajero, mediante el software diseño de rutas de recolección de residuos denominado problema del vendedor viajero (Travelling Salesman Problem - TSP), aplicación que forma parte de la extensión Network Analyst del software ArcGIS, permitiendo encontrar rutas que pasen una sola vez por cada uno de los lugares y minimice la distancia física en el recorrido del recolector (SEDESOL, 2001, p. 93). “El Agente Viajero es un problema complejo a lo que refiere en planificación de rutas, ya que en general representa un tiempo polinomial no determinista (Nondeterministic Polynomial Time - NP) duro de optimización combinatoria” (Omidvar, 2015, p. 602). El problema del agente viajero es un problema conocido de optimización combinatoria utilizado por la comunidad en la construcción (Klansek, 2011). En el presente estudio se utiliza la solución del problema para previsión de rutas, en lo que corresponde al abastecimiento, realización de órdenes de compra, supervisión de rutas, y planeación (Klansek, 2011). También se indica el exitoso uso del TSP como una alternativa de solución para problemas de optimización (Klansek, 2011).
36
Un sistema de rutas bien diseñado trae como consecuencia que el servicio de recolección y transporte de los residuos sólidos sea eficiente, comprendiendo los siguientes aspectos: ➢ Mejora notable en el diseño de rutas. ➢ Reduce costos de operación y mantenimiento. ➢ Reduce las distancias muertas y, por tanto, improductivas. ➢ Se aprovecha toda la capacidad potencia de carga de los vehículos recolectores. ➢ Se aprovecha toda la jornada de trabajo (SEDESOL, 2001, p. 97-98).
Con ese criterio, mediante el programa ArcGIS se identificaron las rutas actuales para analizar el recorrido de los recolectores, empleando parámetros básicos que permitan alinear el nivel de jerarquía vial, flujo vehicular, distancia y tiempo de recorrido: ➢ Ubicación del patio vehicular. ➢ Ubicación de la disposición final. ➢ Sentido de circulación de las vías. ➢ Inicio de ruta. ➢ Fin de ruta. Para el diseño de las macro-rutas se requiere de la cartografía de Portoviejo facilitada por el GAD Municipal del cantón Portoviejo – Dirección de Higiene y Aseo, y el software ArcGIS con la herramienta Network Analyst para el diseño de la ruta.
Para la definición de los horarios en un sistema de recolección de residuos es muy importante que su selección permita optimizar costos y recursos con influencia en otros componentes de la gestión de los residuos sólidos.
En la etapa de diagnóstico se determinó básicamente que a nivel urbano existen actualmente cuatro horarios de recolección. Estos horarios, para el caso 37
específico del cantón Portoviejo, tomando en consideración la dinámica social y económica existente, acarrean ineficiencia en la prestación del servicio por el uso no óptimo de la flota vehicular y del personal, representando así, costos mayores en el servicio.
La concepción técnica de los nuevos horarios tiene por finalidad optimizar el uso de recursos materiales y humanos, sin alterar la eficiencia y cobertura del servicio.
Para la definición de los horarios de las rutas de recolección se deben tomar en cuenta las siguientes variables, considerando necesario identificar la distancia recorrida, el tiempo de total de recolección, característica de los residuos, longitud de vías y velocidad del recolector: ➢ Zona urbana de recolección. ➢ Tipo de residuos a ser recolectados, domiciliario, comercial, institucional, mercados, barrido para la disposición final. ➢ Zonas de la ciudad residencial, comercial, mixta. ➢ Tráfico existente en la ciudad.
En el diseño de rutas se considera una capacidad de 2 viajes por vehículo para el turno diurno, y para la asignación de los vehículos se ha identificado ciertas particularidades, por ejemplo, la distancia de recorrido que limita la realización de 2 viajes por vehículo y que se reduce a uno para el caso específico de la ruta que cubre los barrios Bambi, Ciudadela Municipal y Mejía (ruta A3). Para la localización de contenedores, la selección está en función de características específicas
de
las
áreas
a
servir
para
identificar
el
desplazamiento entre contenedores, tipo de vía, longitud de vía, carga y descarga de contenedores, que se describen a continuación: ➢ Acceso a las fuentes de generación. ➢ Topografía de la ciudad que tiene relación con pendientes. ➢ Ancho de las vías de la ciudad. 38
➢ Tipo de la capa de cobertura de las vías. ➢ Hábitos de la población servida. Mediante el análisis espacial (Spatial Analyst) bajo la herramienta distancia euclidiana se busca optimizar los recorridos en la recolección de residuos por contenedores, mejorar las distancias totales de recolección, disminuir recursos en general y mejorar en la utilización de los recursos disponibles (Romero, 2014). En la determinación de la ruta más corta y menos costosa mediante el análisis de los puntos críticos de generación y recolección de desechos sólidos en la zona urbana de Portoviejo con la herramienta distancia euclidiana se determinó que de acuerdo a la ubicación geográfica del cantón y según las distancias, lo recomendable es ubicar contenedores en la zona regenerada incluidos parques, y mercados.
3.3
ÁREA DE ESTUDIO
El estudio cubrirá la zona urbana del cantón Portoviejo de la provincia de Manabí, República del Ecuador, conformado por nueve parroquias urbanas: Andrés de Vera, 12 de Marzo, Colón, Portoviejo, 18 de Octubre, Picoazá, San Pablo, Simón Bolívar y Francisco Pacheco. El área cuenta con una superficie de 418.06 Km2 y una densidad de 76hab/ Km2 (GAD Portoviejo, 2018). Para el Sistema Nacional de Información (SNI, 2012), el clima es tropical seco semiárido, tropical megatérmico seco y tropical megatérmico semihúmedo. La temperatura promedio anual es 25.4°C y la lámina de lluvia anual media pluviosidad es de 489.7 mm. Dentro del estudio, para la ubicación estratégica de contenedores se ha considerado espacios significativos de la zona urbana del cantón como es la regeneración urbana, parques emblemáticos y los dos mercados principales. A continuación, la ilustración 3 muestra la ubicación del área de estudio, tomando en consideración desde el nivel nacional al nivel cantonal. 39
Ilustraciรณn 3 Zona urbana del cantรณn Portoviejo
40
3.4
DESCRIPCIÓN DE LA METODOLOGÍA
En referencia a la bibliografía consultada y a los objetivos de investigación, se aplicaron las siguientes metodologías:
3.4.1 Identificación de la capacidad operativa Para identificar la capacidad operativa en la recolección y transportación de residuos sólidos urbanos se realizaron dos levantamientos de información:
Primero, se utilizaron instrumentos de diagnóstico como entrevistas y encuestas a los diferentes actores involucrados en la investigación para identificar la percepción de satisfacción del servicio de recolección de residuos sólidos urbanos.
Las entrevistas y encuestas están dirigidas a 150 ciudadanos de la parroquia San Pablo y seleccionados por propietario o arrendatario de predio que perciben el servicio de recolección, datos del catastro proporcionados por el GAD Municipal del cantón Portoviejo.
Se considera una muestra de 150 ciudadanos en función de número de personas de la población del sector, heterogeneidad, margen de error, nivel de confianza, tiempo y presupuesto.
La ilustración 4 muestra el formato para la encuesta de satisfacción del servicio de recolección de residuos sólidos en la parroquia San Pablo del cantón Portoviejo.
Segundo, se realizó la visita al patio de máquinas del GAD Portoviejo para identificar la capacidad operativa de la maquinaria en cuanto a la recolección, manejo y transportación de residuos sólidos urbanos.
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ENCUESTA DE SATISFACCIÓN DEL SERVICIO DE RECOLECCIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS EN LA PARROQUIA SAN PABLO DEL CANTÓN PORTOVIEJO Masculino FECHA:
Ciudadano(a): Femenino
Buenos días Sr. Sra. Srta. mi nombre es Ana María Mendoza, el día de hoy estoy realizando una encuesta sobre el servicio de recolección de residuos sólidos por parte del GAD Portoviejo ¿podría ayudar con la siguiente información? "Agradecemos su tiempo brindado" ESCALA: MUY BUENO
BUENO
MALO
CARACTERÍSTICAS DEL SERVICIO
Muy Bueno
Bueno
Malo
1. ¿Cómo califica el cumplimiento de horarios de recolección de basura por su sector? 2. ¿Cómo califica la calidad del servicio de recolección de basura por su sector y/o barrio? 3. ¿Cómo califica los horarios de recolección de basura de su sector y/o barrio? 4. ¿Cómo califica los medios o canales para reportar novedades sobre la recolección de basura?
FRECUENCIA DEL SERVICIO Dos veces al día
Una vez al día
Día por medio
Cada dos días
No responde
Ilustración 4 Encuesta de satisfacción del servicio de recolección de residuos sólidos
En la visita, se aprovechó a identificar el número de unidades compactadoras de carga posterior y el estado de cada uno de ellas, verificando la capacidad potencial total instalada. Considerando que la Dirección de Higiene y Aseo del GAD Portoviejo cuenta con 20 unidades compactadoras de carga posterior para atender la zona urbana del cantón Portoviejo, y, además, existe la contratación de volquetas y camiones para labores de “repasos” en algunos sectores. En el patio de máquinas del GAD Portoviejo se identificó una retroexcavadora y minicargadora catalogadas como equipo pesado utilizado para la limpieza y desalojo de residuos sólidos denominados escombros, en sitios especiales como canales y botaderos improvisados. Para las labores diarias de verificación de rutas, movilización de personal, atención de emergencias y daños mecánicos, y en algunos casos para la recolección eventual de fundas de residuos aisladas de usuarios que incumplen los horarios normales de recolección establecida, utilizan una camioneta doble cabina que está en buen estado.
42
También existe servicio exclusivo para bares, discotecas y otros centros de esparcimiento nocturno. Los repasos constituyen en realidad frecuencias adicionales a las que se presta con el servicio normal de recolección, lo que representa una recolección de 3 veces al día, que influye en la eficiencia y los costos de servicio. En general, el servicio municipal se ha organizado en frecuencias de lunes a domingo, en turnos: ➢ Diurno
de 06h00 a 14h00
➢ Vespertino
de 14h00 a 18h00
➢ Nocturno
de 18h00 a 24h00
➢ Madrugada de 00h00 a 06h00 El radio de acción de la cobertura es brindado con un personal operativo conformado por 90 obreros, 40 choferes, 7 inspectores, 3 obreros, 1 supervisor, 1 jefe de recolección, y, se efectúa en frecuencia diaria e inter-diaria. La cobertura es permanente todo el año, brindando el servicio de recolección de los desechos domiciliaros.
3.4.2 Puntos críticos de producción de desechos sólidos Para establecer los puntos críticos de producción de desechos sólidos se identificó y analizó información de cada una de las rutas y características de la densidad poblacional, considerando con los siguientes aspectos: ➢ Horarios no establecidos, repetitivos o socializados con la comunidad. ➢ Transporte de carga antiguos (Daños mecánicos frecuente). ➢ Problemas culturales (Déficit de educación en la comunidad). ➢ Carencia de análisis de rutas en la recolección. ➢ Capacidad de vehículo recolector (Tonelada métrica - TM). ➢ Alta densidad poblacional en varios sectores.
43
3.4.3 Análisis de redes y análisis espacial
Una vez obtenido el levantamiento de información y los puntos críticos de producción de desechos, se procedió a realizar el análisis de redes y análisis espacial (análisis multicriterio) para el diseño de rutas y la localización estratégica de los contenedores en la zona urbana del cantón Portoviejo. En el análisis de redes se utilizó el método de agente viajero mediante la herramienta de ArcGis Network Analyst, debido al servicio de recolección actual realizado en las esquinas y por parada fija, considerando así, los siguientes parámetros para el diseño de rutas de recolección de residuos orgánicos e inorgánicos de la zona urbana del cantón: ➢ Distancias de recorrido de las rutas de recolección de desechos sólidos de la zona urbana del cantón Portoviejo. ➢ Posibles soluciones de localización-asignación que alcancen una distribución espacial de rutas eficaz.
En el análisis espacial desde un entorno SIG de ArcGis Spacial Analyst se empleó el análisis multicriterio mediante herramientas de geoprocesamiento con el uso de las capas de información cartográfica y temática levantadas a partir del área de estudio, para obtener: ➢ Análisis de la densidad poblacional en la zona urbana del cantón Portoviejo según el reporte oficial del INEC (2010), continuando con el cálculo de proyección sobre el incremento poblacional hasta el año 2020. ➢ Determinando a la población de Portoviejo a partir de la población urbana como la de la periferia, en función de la cual se realizará el dimensionamiento. ➢ Planificación estratégica donde exista la necesidad de ubicar contenedores de acuerdo a la densidad poblacional, atendiendo a las siguientes interrogantes:
44
¿Algún sector sobrepasa la generación de toneladas de los desechos sólidos en la zona urbana?, ¿Cuál es la distancia entre dos ubicaciones de contenedores?, ¿Cuál es la ruta de recolección más corta de una ubicación de contenedores a otra?, ¿Cuáles serían las ubicaciones estratégicas? ➢ Cuantificación de la necesidad de contenedores en las localidades urbanas del cantón Portoviejo según la proximidad considerando, por ejemplo: ¿A qué distancia está una vivienda de un área de ubicación del contenedor?
3.4.4 Localización de contenedores
Para determinar la localización de los contenedores, se utilizó la distancia euclidiana en un entorno SIG para conocer cierto recorrido a otro de la población, a través del cálculo de las distancias de origen a las distancias más cercanas que estén al alcance de la ciudadanía. Permitiendo así, la identificación de los sectores que generan más desechos sólidos y las distancias entre los contenedores que serán ubicados. Es necesario emplear este método para la ubicación estratégica de contenedores, considerando geográficamente lugares abiertos y expuestos a la concentración, así como también, los traslados de movilización de la ciudadanía, a fin de mantener los espacios limpios, evitar restricción vehicular, fomentar conciencia ambiental y reducir los costos operativos del servicio de recolección de residuos sólidos.
45
RESULTADOS 4.1
ESTADO ACTUAL
El GAD Portoviejo reporta una cobertura de 87.7% a 264,589 habitantes de la zona urbana, considerando un rango de atención alto y adecuado. Sin embargo, esto ha fomentado a que la ciudadanía incremente diariamente la eliminación de residuos sólidos debido a la distribución de horarios y frecuencias del servicio. Ver ilustración 5 del estado actual del servicio de recolección en la zona urbana del cantón Portoviejo.
Ilustración 5 Estado actual del servicio de recolección en la zona urbana del cantón Portoviejo
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La variación del valor de cobertura del servicio va a depender de algunos factores, Zafra (2009) afirma: Para el diseño de rutas de recolección es esencial obtener estimaciones acerca de la producción per cápita y la composición física, y su evolución a lo largo del tiempo; de la variación mensual, semanal y diaria en las tasas de generación y recolección de residuos; de la densidad media de los residuos en el interior de los contenedores y camiones; y de los diferentes tiempos del itinerario de recogida según sea el sistema de recolección. Así se lograrán desarrollar diseños más confiables y ajustados a la realidad de nuestras localidades (p.125). De las entrevistas y encuestas realizadas a los 150 ciudadanos de la parroquia San Pablo de la zona urbana que perciben el servicio de recolección domiciliaria, 105 ciudadanos manifestaron como “Muy bueno” el servicio, 31 como “Bueno” y 14 como “Malo”, resultando finalmente, un 89% de satisfacción por percibir un “servicio oportuno y frecuente” (tabla 3). Escala del servicio oportuno y frecuente
Calificación
Muy bueno
105
Bueno
31
Malo
14
TOTAL
150
Tabla 3 Tabulación de encuesta del servicio de recolección
Como lo muestra la ilustración 6 de la frecuencia del servicio de recolección, en cuanto a la percepción de las frecuencias y horarios de recolección en la zona urbana del cantón (total de muestra=150), resultó que el 51% de la población manifestó la regularidad de los recolectores por su sector al menos una vez al día, todos los días, el 28% una vez al día, el 13% indicó que día por medio, otro 7% cada dos días y solo el 1% no respondía o desconocía del servicio.
47
FRECUENCIA DEL SERVICIO Cada dos días 7% Día por medio 13%
Una vez al día, todos los días 28%
No sabe / No…
Dos veces al día, todos los días 51%
Ilustración 6 Percepción de la frecuencia del servicio de recolección
Además, se suscitaron sugerencias por parte de los ciudadanos en implementar contenedores superficiales ubicados estratégicamente donde el desecho domiciliario sea fácil de evacuar con el fin de reducir el impacto visual y contaminante que crea el desechar fundas en las veredas a fácil acceso a los animales que rodean los sectores. En la actualidad la Dirección de Higiene y Aseo del GAD de Portoviejo cuenta con 20 unidades compactadoras de carga posterior para atender las 9 parroquias urbanas (Portoviejo, Andrés de Vera, 12 de Marzo, Colón, Picoazá, San Pablo, Francisco Pacheco, 18 de Octubre y Simón Bolívar) y una parroquia rural, Crucita. El resto de parroquias rurales (Alhajuela, Abdón Calderón, Río Chico, San Placido, Chirijos y Pueblo Nuevo) son atendidas mediante la modalidad de contratación de servicios de volquetas o camiones sin compactación. Adicional a la flota vehicular operativa existe la contratación de volquetas y camiones para labores de “repasos” en algunos sectores de la ciudad de Portoviejo tales como: Avenida Manabí, Paso Lateral, Avenida del Ejército, sector Reales Tamarindos, Av. América, Av. Bolivariana, Av. Olímpica, Av. Pablo Emilio Macías, Av. Universitaria, calles: Alajuela, Quito, Pedro Gual, 10 de Agosto. Y también, realiza el servicio recolecta residuos en los centros de entretenimiento nocturno.
48
Se identificó que las cantidades recogidas frecuentemente se pueden obtener a partir del análisis de registros de pesos diarios de la flota vehicular operativa, sin embargo, el GAD Portoviejo no dispone de un registro histórico de pesaje que permita analizar las variaciones de cantidades recogidas (GAD Portoviejo, 2017). En general, la mayoría de las unidades de la flota vehicular es relativamente nueva (2017 y 2013) y el estado mecánico de las unidades están en estado bueno. De los 20 recolectores de carga posterior (CP) destinados a la recolección de los residuos sólidos de la ciudad, el 63% está en buenas condiciones y el 37% está repotenciado (GAD Portoviejo, 2018). Ver ilustración 7.
ESTADO MECÁNICO DE LA FLOTA VEHICULAR
Buenas condiciones 37%
Repotenciado 63%
Ilustración 7 Estado mecánico de la flota vehicular del GAD Portoviejo
De acuerdo a la evidencia de la maquinaria en los Patios de Máquinas del GAD Portoviejo, los principales daños reportados se relacionan con el mantenimiento preventivo de los sistemas de compactación de las cajas, de suspensión y eléctricos. Los principales daños mecánicos que pueden presentarse en las cajas compactadoras corresponden a: problemas de rotura de las aldabas, deterioro en el canastillo y rotura de las correcciones de suelda por fatiga del material, daño del sistema eléctrico en mal estado y fugas de aceite por mangueras. Según la identificación y análisis, la capacidad potencial total instalada constituye el promedio de los pesos mayores de los 15 vehículos operativos a la fecha del 49
estudio, obteniendo el valor de la capacidad potencial instalada por viaje es de 128.45 T/viaje/día. Con esta información, en la ilustración 8 se muestra la comparación entre la capacidad potencial instalada y lo realmente utilizado en el período de tiempo estudiado.
TONELADAS PROMEDIO POR JORNADA 140.00
128.45
TONELADAS
120.00 100.00 80.00
82.70
60.00
67.88 30.80
40.00 20.00
6.31
0.00 MAÑANA
TARDE
NOCHE
MADRUGADA CAPAC INST
Ilustración 8 Variación de toneladas recolectadas por jornada
De la Ilustración 8 se puede evidenciar que la cantidad de residuos que se recolectan en la mañana es superior al de las otras jornadas, pero, aun así, representa un rendimiento del 82.70 toneladas respecto del potencial instalado por viaje de cada recolector, en el caso de la tarde el rendimiento es de apenas el 30.80%. Para Paraguassú (2002) un camión recolector atiende 29,000 habitantes, indicador aceptable para servicios de recolección de residuos sólidos urbanos en Latinoamérica. La ilustración 9 presenta la frecuencia del servicio de recolección de desechos sólidos. En términos generales, no se observa trabajos de calibración del servicio de recolección municipal1. Evidenciando que existe una falencia de planeación técnica y operativa, con base a criterios de calibración de rutas, administración y 1
Termino que se refiere los ajustes en la asignación de equipos y personal, sectorización, micro-rutas, macro-rutas, frecuencias, turnos al día, número de viajes, tiempos efectivos y cargas por unidad de recolección.
50
optimización de recursos (equipos y personal), estimación de costos y rendimientos, coberturas y niveles de eficiencia. Según Paraguassú (2002), una buena cobertura de recolección se encuentra entre el 85 y 100%. En este rango el servicio se considera adecuadamente cubierto, con la distribución de horarios y frecuencias de servicio.
Ilustración 9 Frecuencia del servicio de recolección: diaria/inter-diaria
La tabla 4 detalla la distribución de sectores atendidos y sus correspondientes horarios, turnos y frecuencias de servicio. En total se identificaron 50 rutas de 51
recolección doméstica urbana y rural, que son atendidas de forma directa por la Dirección de Higiene y Aseo. No.
SECTOR
HORARIO
DIAS
1
1 DE MAYO, LAS HAMACAS
14H00-20H00
LUNES A VIERNES
2
1 DE MAYO, LUZ DE AMÉRICA
14H00-19H00
LUNES A VIERNES
3
12 DE MARZO
06H00-14H00
LUNES A VIERNES
4
15 DE ABRIL
06H00-14H00
LUNES A DOMINGOS
5
26 DE SEPTIEMBRE (BECKER)
07H00-14H00
MARTES, JUEVES, DOMINGOS
6
26 DE SEPTIEMBRE (BECKER)
06H00-14H00
LUNES A SÁBADOS
7
AHLAJUELA-LA MADERA
06H00-14H00
JUEVES
8
ANGELES DE COLÓN, VÍA PACHINCHE
06H00-14H00
MARTES, JUEVES, DOMINGOS
9
AV. MANABÍ, LOS BOQUES, LOS MANGOS
06H00-14H00
LUNES A DOMINGOS
10
BALSA DE CALDERÓN-ZAPALLO
06H00-14H00
MIÉRCOLES
11
BALSA DE MIGUELILLO
06H00-14H00
MIÉRCOLES
12
BAMBI, CDLA. MUNICIPÀL
18H00-24H00
LUNES A VIERNES
13
BANCO DE LA VIVIENDA
18H00-24H00
LUNES A DOMINGOS
14
BELLAVISTA, LA PIÑONADA
06H00-14H00
15
CALDERÓN, SAN PLÁCIDO
07H00-14H00
16
CENTRO OESTE, ROBLES, EL SALTO
18H00-24H00
LUNES A DOMINGOS
17
CEVALLOS
18H00-24H00
LUNES A VIERNES
18
CHIRIJO
06H00-14H00
MARTES, JUEVES
19
COMERCIO, OLIVOS, LIBERTAD I, JAZMINES
18H00-24H00
LUNES A DOMINGOS
20
CRUCITA
06H00-14H00
LUNES, MIÉRCOLES, VIERNES
21
EL CADI, EL POLLO, ESTANCIA VIEJA
06H00-14H00
LUNES A VIERNES
22
EL CADI, SANTA CLARA, PACHINCHE ADENTRO, PAPE DE USO
06H00-14H00
LUNES A VIERNES
23
EL LIMÓN, EL NARANJO, COLÓN
06H00-14H00
LUNES A VIERNES
24
EL PUÑO, FÁTIMA, NUEVO PORTOVIEJO, NUEVA PORTOVIEJO 2
06H00-14H00
MARTES, JUEVES, SÁBADOS
25
FABIÁN PALACIOS
06H00-14H00
LUNES, MIÉRCOLES, VIERNES
26
FLORÓN 1, FLORÓN 3, TOMA DE AGUA
14H00-20H00
MARTES, JUEVES, SÁBADOS
27
FLORÓN 5, FLORÓN 7, FLORÓN UNO ALTO
14H00-20H00
MARTES, JUEVES, SÁBADOS
28
FORESTAL
06H00-14H00
LUNES A VIERNES
MARTES, JUEVES, SABADOS MARTES, JUEVES, DOMINGOS
52
MARTES, JUEVES, SÁBADOS MARTES, JUEVES, SÁBADOS LUNES, MIÉRCOLES, VIERNES
29
LA ALBORADA
06H00-14H00
30
LAS ORQUÍDEAS
14H00-20H00
31
MIDUVI, LIBERTAD II, SAN JORGE, METROPOLITANA, CONDADO OESTE
06H00-14H00
32
NARANJAL-MIGUELILLO
06H00-14H00
MIÉRCOLES-LUNES
33
PACHECO, CENTRO ESTE
18H00-24H00
LUNES A VIERNES
34
PARROQUIA ALHAJUELA-MIGUELILLO
06H00-14H00
LUNES-MIÉRCOLES
35
PARROQUIA CRUCITA
06H00-14H00
LUNES, MIÉRCOLES, VIERNES
36
PASO LATERAL
06H00-14H00
LUNES A DOMINGOS
37
PICOAZA
06H00-14H00
LUNES A SABADOS
38
PUEBLO NUEVO
06H00-14H00
LUNES-VIERNES
39
RIOCHICO
06H00-14H00
LUNES A VIERNES
40
RUTAS ECUATORIANAS, SAN FELIPE II, CACPE, LOS ALGAROBOS, CALIFORNIA
14H00-20H00
LUNES, MIERCOLES, VIERNES
41
SAN ALEJO
14H00-20H00
LUNES A VIERNES
42
SAN ALEJO (LA POZA)
14H00-20H00
LUNES A VIERNES
43
SAN JOSE DE LAS COLINAS, POMPILIO GALARZA, COLINAS CENTRAL
06H00-14H00
44
SAN PABLO
14H00-20H00
45
SAN PLACIDO- SECTOR 101
06H00-14H00
46
SECTOR LA CHILE
18H00-24H00
LUNES A DOMINGOS
47
SECTOR VERONICA
14H00-20H00
LUNES A VIERNES
48
SITIO LOS ARENALES, LOS RANCHOS, LA BOCA
06H00-14H00
49
SUBIDITA ALCIELO
14H00-20H00
50
TAMARINDOS I, II,III, CALIFORNIA II
18H00-24H00
LUNES, MIERCOLES, VIERNES LUNES, MERCOLES, VIERNES MIERCOLESDOMINGO
LUNES, MIERCOLES, VIERNES LUNES, MIERCOLES, VIERNES LUNES A DOMINGOS
Tabla 4 Distribución de rutas de los sectores atendidos
Los repasos constituyen en realidad frecuencias adicionales a las que se presta con el servicio normal de recolección, lo que representa una recolección de 2 y hasta 3 veces al día, que influye en la eficiencia y los costos de servicio. Esto se debe a que los habitantes de estos sectores sacan la basura en diferentes horarios dependiendo de las labores que ellos ejecutan, provocando irrespeto a los horarios establecidos y ubicándola en parterres, avenidas, zonas regeneradas, entre otros, provocando un mal aspecto visual. 53
Se identificaron algunos inconvenientes en las rutas de recolección, por ejemplo: ➢ Ruta 14 (Primero de Mayo, Las Hamacas) y ruta 20 (Primero de Mayo, Luz de América) cubren el mismo sector dos veces al día, con frecuencia de lunes a viernes, en horarios de 14H00 a 20H00. ➢ Ruta 3 (26 de Septiembre) y ruta sin identificación (26 de Septiembre), ambas cubren el mismo sector dos veces al día, con frecuencia de martes, jueves y domingo, y lunes a sábado respectivamente, en horarios de 06H00 a 14H00. ➢ Ruta 1 (Av. Manabí, Los Boques, Los Mangos) y ruta 32 (Banco de la Vivienda) cubren el mismo sector dos veces al día, con frecuencia de lunes a domingo, en horarios de 06H00 a 14H00 y 18H00 a 24H00 respectivamente. ➢ Ruta 17 (Rutas Ecuatorianas, San Felipe II, CACPE, Los Algarobos, California) y ruta 34 (Tamarindos I, II, III, California II) cubren el mismo sector dos veces al día, con frecuencia de lunes, miércoles y viernes, y lunes a domingo, en horarios de 14H00 a 20H00 y 18H00 a 24H00 respectivamente. ➢ Ruta 22 (San Alejo) y ruta 23 (San Alejo – La Poza) cubren el mismo sector dos veces al día, con frecuencia de lunes a viernes y lunes a domingo respectivamente, en horarios de 14H00 a 20H00.
A continuación, en la ilustración 10 se presenta las rutas identificadas con recorridos repetitivos del servicio de recolección.
54
Ilustración 10 Zonas urbanas con servicio de recolección repetitiva
En este sentido, se evidencia la carencia de análisis de rutas, agregando valor a la atención en horarios repetitivos e impidiendo cubrir servicios diarios o faltantes del día anterior en otros sectores. Al no existir un análisis de rutas, la circulación de la flota vehicular no se puede controlar por las vías públicas. Además, existe asignación de rutas y equipos 55
improvisados, sujetos a cubrir zonas incompletas por deficiencias o desperfectos mecánicos en la flota vehicular. En el año 2018, el GAD Portoviejo conjuntamente con el INEC, realizaron un trabajo que les permitió determinar la población por cada zona servida (rutas de recolección) (GAD Portoviejo, 2018). Para ese periodo, la ciudad de Portoviejo contaba con 37 zonas de servicio, cada una de las cuales representaba una ruta y, por lo tanto, una generación de residuos y consecuentemente una cobertura de población determinada. Los resultados obtenidos de la densidad poblacional del servicio de recolección se evidencian en la ilustración 11.
Ilustración 11 Densidad poblacional del servicio de recolección
56
4.2
RESULTADO DEL ANÁLISIS DE RUTAS
Dentro de las principales características de cada una de las macro-rutas definidas en la metodología para la prestación del servicio de recolección, se presenta en la tabla 5 el área de cobertura y su descripción. MACRORUTA
ÁREA DE COBERTURA (Ha)
A
1,921.78
B
2,096.93
C
551.63
Zona noreste tomando como eje el antiguo aeropuerto Zona suroeste tomando como eje el antiguo aeropuerto Zona centro de la ciudad
CR
56.42
Zona regenerada
TOTAL
4,626.76
DESCRIPCIÓN
Tabla 5 Zonificación de macro-ruta en la zona urbana de Portoviejo
En la ilustración 12 se presenta las macro-rutas definidas para el servicio de recolección en la zona urbana de Portoviejo:
Ilustración 12 Distribución de recolección de desechos sólidos en la zona urbana
57
La frecuencia y días en los cuales se prestará el servicio de recolección de las diferentes fuentes de generación se visualizan en la tabla 6.
MACRORUTA
FRECUENCIA
A
Interdiario
B
Interdiario
C
Diario Interdiario
CR
Interdiario
DÍA Lunes a Viernes para Orgánico e Inorgánico Lunes a Viernes para Orgánico e Inorgánicos Lunes a Domingo para Orgánicos Martes, Jueves y Sábado para Inorgánicos Lunes a Domingo
Tabla 6 Frecuencia y días de recolección en la zona urbana de Portoviejo
De acuerdo a estos criterios y el análisis realizado a las diferentes fuentes de generación el diseño del sistema de recolección, en la tabla 7 se propone los siguientes horarios para cada macro-ruta:
MACRO-RUTA
HORARIO
A
06h00 a 14h00
B
06h00 a 14h00
C
18h00 a 24h00
CR
06h00 a 14h00
Tabla 7 Horarios de recolección por macro-ruta
Con la definición de las áreas de recolección a ser cubiertas con viaje de un recolector, ahora es necesario realizar el diseño de cada ruta óptima, que asegure la cobertura de toda el área determinada con la menor distancia de recorrido. Con base a la metodología de agente viajero se han construido 35 rutas para la recolección de residuos de tipo orgánico y 26 para residuos inorgánicos cuya descripción se presenta en la tabla 8:
58
RUTAS DE RECOLECCIÓN MACRO-RUTA ORGÁNICOS
INORGÁNICOS
A
11
9
B
17
13
C y CR
7
4
TOTAL
35
26
Tabla 8 Macro-rutas por tipo de recolección
Las principales características técnicas de las rutas definidas tanto para la recolección de residuos de tipo orgánico como inorgánico. Para tipo orgánico se presentan en las tablas 9 a 11 y ver ilustración 13.
MACRORUTA
CARGA LONGITUD RENDIMIENTO T/Viaje Km Kg/Km
RUTA
COBERTURA
A-1
AV. MANABI, LOS BOSQUES, LOS MANGOS
8.66
30.21
286.57
A-2
PASO LATERAL
7.96
26.64
298.68
RUTA BAMBI, CDLA. MUNICIPAL Y MEJIA FORESTAL, LOS ROSALES, TAMARINDOS II REYES y TAMARINDOS II-REYES TAMARINDOS I,II, MAGISTERIO, LUZ DE AMÉRICA, SAN CRISTOBAL, 1 DE MAYO SAN PABLO y SUBIDITA AL CIELO CEVALLOS y CEMENTERIO, PACHECO, EL PUÑO, FATIMA, NUEVO PORTOVIEJO, NUEVO PORTOVIEJO 2 ANGELES DE COLON, VIA PACHINCHE EL CADI, SANTA CLARA, PACHINCHE ADENTRO FE Y ALEGRÍA, EL ROCÍO, SAN PABLO, SUBIDITA AL CIELO
8.75
57.71
151.62
7.57
43,83
172.76
6.36
28.40
223.74
3.24
19.49
166.04
7.47
23.46
318.55
8.87
28.26
314.02
4.89
39.29
124.40
5.94
63.97
92.83
7.67
22.88
335.30
PROMEDIO
7.03
34.92
225.86
A-3 A-4
A-5
A A-6 A-7 A-8 A-9 A-10 A-11
Tabla 9 Rutas de recolección tipo orgánicos macro-ruta A
59
MACRORUTA
CARGA LONGITUD RENDIMIENTO T/Viaje Km Kg/Km
RUTA
COBERTURA
B-1
PICOAZÁ, EL MILAGRO
7.62
19.02
400.89
COMPLEJO, EDEN DEL VALLE Y PICOAZÁ, GUADALUPE RUTAS ECUATORIANAS, SAN FELIPE II, CACPE, LOS ALGARROBOS, CALIFORNIA Y LAS ORQUÍDEAS SAN ALEJO Y SAN ALEJO (LA POZA) FABIÁN PALACIOS Y ELOY ALFARO EL CAMNINO I RÍO DE ORO, VÍA A MANTA, BELLAVISTA, LA PIÑONADA MIDUVI, LIBERTAD II, SAN JORGE, METROPOLITANA, CONDADO OESTE SAN JOSÉ DE LAS COLINAS, POMPILIO GALARZA, COLINAS CENTRAL
5.63
19.84
2283.87
8.05
19.47
413.43
7.43
17.10
434.43
8.57
17.10
501.44
6.44
23.17
277.88
7.86
24.13
325.76
8.28
22.84
362.71
B-9
26 DE SEPTIEMBRE (BECKER)
3.79
25.99
145.95
B-10
LA ALBORADA
7.12
27.03
236.29
FLORÓN 5, FLORÓN UNO ALTO FLORÓN 1, FLORÓN 3, TOMA DE AGUA
7.45
27.37
272.28
8.51
25.15
338.45
B-13
SECTOR VERÓNICA
8.51
25.72
330.83
B-14
EL LIMÍN, EL NARANJO, COLÓN, EL CADY, EL POLLO, ESTANCIA VIEJA
8.29
51.42
161.33
B-15
COLÓN PRINCIPAL
7.82
40.67
192.19
6.59
32.24
204.37
7.58
20.10
377.22
7.39
25.79
310.96
B-2
B-3
B-4 B-5 B-6 B-7
B-8
B B-11 B-12
B-16
B-17
MIRAFLORES, LIBERTAD II, BELLAVISTA, COLEGIO OLMEDO, SAN IGNACIO ALTO, COLINA CENTRAL ELOY ALFARO, RUTAS ECUATORIANAS, ELIAS GARCÍA, SINDICATO DE CHOFERES, CACPE, SAN ALEJO PROMEDIO
Tabla 10 Rutas de recolección tipo orgánicos macro-ruta B
60
MACRORUTA
CARGA LONGITUD RENDIMIENTO T/Viaje Km Kg/Km
RUTA
COBERTURA
C-1
UNIVERSITARIA III, II, LUZ DE AMÉRICA, SAN CRISTOBAL DE PICOAZÁ, 1 DE MAYO, M3 MERCADO DE PICOAZÁ
4.13
30.81
133.95
C-2
CENTRO, SECTOR CHILE
5.34
28.24
189.04
6.71
25.56
262.54
5.72
26.19
218.29
7.21
26.85
268.45
4.80
33.30
144.18
5.15
29.38
175.17
5.58
28.62
198.80
C-3
C y CR C-4
C-5
C-6 C-7
COLEGIO PORTOVIEJO, 12 DE MARZO, ESTADIO, MERCADO 2, CENTRO OESTE, M4 EXPLANADA ELOY ALFARO, OLIVOS I, TAMARINDO I, II,III,IV, CALIFORNIA II, RIO DE ORO, JASMINEZ, M5 TAMARINDOS, M7 MÉXICO PORTOVIEJO, PUERTO REAL, SAN EDUARDO, CALIFORNIA II, VIA METROPOLITANA, M6 LOS BOSQUES TERMINAL TERRESTRE y BANCO DE LA VIVIENDA LA PAZ y CENTRO OESTE, ROBLES, EL SALTO PROMEDIO
Tabla 11 Rutas de recolección tipo orgánicos macro-ruta C y CR
El mismo análisis para el caso de las rutas de recolección de residuos orgánicos, se establecen para rutas de inorgánicos para las macro-rutas A, B, C y CR (Ver las tablas 12 a 14 e ilustración 14). MACRORUTA
COBERTURA
A-1
AV. MANABI, LOS BOSQUES, LOS MANGOS
5.67
30.21
187.82
A-2 A-3 A-4
A
CARGA LONGITUD RENDIMIENTO T/Viaje Km Kg/Km
RUTA
A-5
A-6 A-7 A-8
A-9
PASO LATERAL
5.22
26.64
195.76
RUTA BAMBI, CDLA. MUNICIPAL Y MEJIA FORESTAL, LOS ROSALES, TAMARINDOS II REYES y TAMARINDOS II-REYES TAMARINDOS I,II, MAGISTERIO, LUZ DE AMÉRICA, SAN CRISTOBAL, 1 DE MAYO SAN PABLO y SUBIDITA AL CIELO CEVALLOS y CEMENTERIO, PACHECO, EL PUÑO, FATIMA, NUEVO PORTOVIEJO, NUEVO PORTOVIEJO 2 ANGELES DE COLON, VIA PACHINCHE, EL CADI, SANTA CLARA, PACHINCHE ADENTRO
5.73
57.71
99.37
4.96
43.83
113.23
4.17
28.40
146.64
7.15
19.49
366.78
4.90
23.46
208.79
5.82
28.26
205.81
7.10
40.09
176.98
PROMEDIO
5.63
33.12
189.02
Tabla 12 Rutas de recolección tipo inorgánicos macro-ruta A
61
MACRORUTA
COBERTURA
B-1
PICOAZÁ, EL MILAGRO COMPLEJO, EDEN DEL VALLE Y PICOAZÁ, GUADALUPE RUTAS ECUATORIANAS, SAN FELIPE II, CACPE, LOS ALGARROBOS, CALIFORNIA Y LAS ORQUÍDEAS SAN ALEJO Y SAN ALEJO (LA POZA) FABIÁN PALACIOS Y ELOY ALFARO EL CAMNINO I RÍO DE ORO, VÍA A MANTA, BELLAVISTA, LA PIÑONADA MIDUVI, LIBERTAD II, SAN JORGE, METROPOLITANA, CONDADO OESTE SAN JOSÉ DE LAS COLINAS, POMPILIO GALARZA, COLINAS CENTRAL
8.69
26.09
333.06
7.64
19.47
392.20
7.48
17.10
437.46
5.62
17.10
328.65
4.80
23.17
207.18
6.59
24.13
273.21
7.73
22.84
338.32
4.42
25.99
169.93
B-9
26 DE SEPTIEMBRE (BECKER)
4.66
27.03
172.56
B-10
LA ALBORADA
4.88
27.37
178.45
FLORÓN 5, FLORÓN 1 ALTO
5.58
25.15
221.82
FLORÓN 1, FLORÓN 3, TOMA DE AGUA SECTOR VERÓNICA EL LIMÍN, EL NARANJO, COLÓN, EL CADY, EL POLLO, ESTANCIA VIEJA
8.00
25.72
311.05
7.74
51.42
150.58
8.29
51.42
161.33
6.14
26.09
253.57
B-2
B-3
B-4 B-5 B-6
B
CARGA LONGITUD RENDIMIENTO T/Viaje Km Kg/Km
RUTA
B-7
B-8
B-11 B-12 B-13 B-14
PROMEDIO
Tabla 13 Rutas de recolección tipo inorgánicos macro-ruta B
MACRORUTA
RUTA
C-1
C-2
C y CR C-3
C-4
COBERTURA 1 DE MAYO, SAN CRISTOBAL DE PICOAZÁ y 1 DEMAYO, LUZ DE AMERICA,CENTRO y SECTOR CHILE 12 DE MARZO, MERCADO 2, COL. PORTOVIEJO, ESTADIO,CENTRO ESTE, CENTRO SUR, M2 Mercado 2, M4 FERIA LIBRE EXPLANADA ESTADIO CENTRO OESTE, ROBLES, EL SALTO y CALIFORNIA II,26 DE SEPTIEMBRE-BECKER y 15 DE ABRIL, M3 MERCADO PIOCAZA, M4 FERIA LIBRE LOS TAMARINDOS, M7 FERIA LIBRE ESCUELA MEXICO TERMINAL TERRESTRE y BANCO DE LA VIVIENDA, LA PAZ y CENTRO OESTE, ROBLES, EL SALTO, Mercado 1 , FERIA LIBRE ESCUELA MEXICO PROMEDIO
CARGA LONGITUD RENDIMIENTO T/Viaje Km Kg/Km 8.26
45.10
183.13
8.67
36.26
239.04
7.67
46.22
165.83
9.58
40.07
238.96
8.54
41.91
206.74
Tabla 14 Rutas de recolección tipo inorgánicos macro-ruta C y CR
62
Ilustraciรณn 13 Distribuciรณn de rutas de recolecciรณn de desechos sรณlidos orgรกnicos
63
Ilustraciรณn 14 Distribuciรณn de rutas de recolecciรณn de desechos sรณlidos inorgรกnicos
64
Con las rutas definidas a cada una de las macro-rutas, se procede a realizar la asignación de vehículos para la cobertura de cada una de ellas, lo cual permite conocer con certeza la cantidad de vehículos que se requieren. Para la colección de desechos orgánicos, las tablas 15 y 16 presentan la asignación de los vehículos en la zona urbana. Para eso, se ha usado una codificación compuesta de una letra y un número, la letra es la “R” significa vehículo recolector y que va acompañado del número del vehículo recolector respectivo. MACRORUTA
RUTA
COBERTURA
A-1
AV. MANABI, LOS BOSQUES, LOS MANGOS
R1
R1
R1
A-2
PASO LATERAL
R1
R1
R1
A-3
RUTA BAMBI, CDLA. MUNICIPAL Y MEJIA
R2
R2
R2
R3
R3
R3
R3
R3
R3
SAN PABLO, SUBIDITA AL CIELO
R4
R4
R4
A-7
CEVALLOS, CEMENTERIO, PACHECO,
R4
R4
R4
A-8
EL PUÑO, FATIMA, NUEVO PORTOVIEJO, NUEVO PORTOVIEJO 2
R5
R5
R5
A-9
ANGELES DE COLON, VIA PACHINCHE
R5
R5
R5
R6
R6
R6
R6
R6
R6
R7
R7
R7
R7
R7
R7
R8
R8
R8
A-4 A-5
A
ASIGNACIÓN DE VEHÍCULOS LUN MIER VIE
A-6
A-10 A-11 B-1 B-2 B-3
FORESTAL, LOS ROSALES, TAMARINDOS II REYES, TAMARINDOS II REYES TAMARINDOS I, II, MAGISTERIO, LUZ DE AMÉRICA, SAN CRISTOBAL, 1 DE MAYO
EL CADI, SANTA CLARA, PACHINCHE ADENTRO, PAPE DE USO FÉ Y ALEGRIA, EL ROCÍO, SAN PABLO, SUBIDITA AL CIELO PICOAZA, EL MILAGRO COMPLEJO, EDEN DEL VALLE, PICOAZA, GUADALUPE RUTAS ECUATORINAS, SAN FELIPE II, CACPE, LOS ALGAROBOS, CALIFORNIA, LAS ORQUIDEAS
B-4
SAN ALEJO, SAN ALEJO (LA POZA)
R8
R8
R8
B-5
FABIAN PALACIOS, ELOY ALFARO EL CAMINO I
R9
R9
R9
RÍO DE ORO, VÍA MANTA, BELLAVISTA, LA PINONADA MIDUVI, LIBERTAD II, SAN JORGE, METROPOLITANA, CANDADO OESTE, CONDADO OESTE SAN JOSE DE LAS COLINAS, POMPILIO GALARZA, COLINAS CENTRAL
R9
R9
R9
R10
R10
R10
R10
R10
R10
B-9
26 DE SEPTIEMBRE-BECKER
R11
R11
R11
B-10
LA ALBORADA
R11
R11
R11
B-11
FLORON 5, FLORON UNO ALTO
R12
R12
R12
B-12
FLORON 1, FLORON 3, TOMA DE AGUA
R12
R12
R12
B-6
B B-7 B-8
65
B-13
SECTOR VERONICA
R13
R13
R13
B-14
EL LIMÓN, EL NARANJO, COLON, EL CADI, EL POLLO, ESTANCIA VIEJA
R13
R13
R13
COLÓN
R14
R14
R14
R14
R14
R14
R15
R15
R15
B-15 B-16 B-17
MIRAFLORES, LIBERTADII, BELLAVISTA, COL OLMEDO, SAN IGNACIO ALTO, COLINA CENTRAL ELOY ALFARO, RUTAS ECUATORIANAS, ELIAS GARCÍA, SIND. CHOFERES, CACPE, SAN ALEJO
Tabla 15 Asignación de vehículos para las rutas de recolección de desechos de orgánicos macro-ruta A y B
Se puede ver que en la tabla 15, según la asignación de la macro-ruta A cada vehículo realiza 2 viajes por jornada, a excepción del vehículo recolector R2, el cual se ha programado realizar un solo viaje tomando en consideración la longitud de la ruta como se manifestó en la tabla 9 y tabla 12. MACRORUTA
RUTA
LUN C-1
C-2
C-3
C y CR
ASIGNACIÓN DE VEHÍCULOS
COBERTURA
C-4
C-5
C-6 C-7
UNIVERSITARIA III, II, LUZ DE AMÉRICA, SAN CRISTOBAL DE PICOAZÁ, 1 DE MAYO, M3 MERCADO DE PICOAZÁ CENTRO y SECTOR CHILE COLEGIO PORTOVIEJO, 12 DE MARZO, ESTADIO, MERCADO 2, CENTRO OESTE, M4 EXPLANADA ELOY ALFARO, OLIVOS I, TAMARINDO I, II,III,IV, CALIFORNIA II, RIO DE ORO, JASMINEZ, M5 TAMARINDOS, M7 MÉXICO PORTOVIEJO, PUERTO REAL, SAN EDUARDO, CALIFORNIA II, VIA METROPOLITANA, M6 LOS BOSQUES TERMINAL TERRESTRE y BANCO DE LA VIVIENDA LA PAZ y CENTRO OESTE, ROBLES, EL SALTO
MAR MIE JUE
VIE SAB DOM
R1
R1
R1
R1
R1
R1
R1
R2
R2
R2
R2
R2
R2
R2
R3
R3
R3
R3
R3
R3
R3
R4
R4
R4
R4
R4
R4
R4
R5
R5
R5
R5
R5
R5
R5
R6
R6
R6
R6
R6
R6
R6
R7
R7
R7
R7
R7
R7
R7
Tabla 16 Asignación de vehículos para las rutas de recolección de desechos orgánicos macroruta C y CR
Según el análisis, la cantidad de vehículos que se requiere para cubrir la demanda en la zona urbana es de 15 vehículos, que permitirá cubrir la demanda de la recolección de los residuos de tipo orgánico. Para el caso de la recolección de los residuos inorgánicos como se presentó anteriormente, las rutas de recolección son diferentes a la de residuos orgánicos, 66
esto se justifica con la finalidad de tener un uso óptimo de la flota vehicular. Caso contrario, la eficiencia de recolección y de uso óptimo de los vehículos bajará, debido que la generación de residuos inorgánicos para la misma ruta (área de cobertura), será menor que en el caso de los orgánicos y por lo tanto la flota vehicular de darse este caso estará subutilizada. De acuerdo al criterio mencionado, en las tablas 17 y 18, se resume la utilización de vehículos para la recolección de las rutas de residuos inorgánicos. MACRORUTA
COBERTURA
A-1
AV. MANABI, LOS BOSQUES, LOS MANGOS
R1
R1
A-2
PASO LATERAL
R1
R1
A-3
RUTA BAMBI, CDLA. MUNICIPAL Y MEJIA
R2
R2
R3
R3
R3
R3
A-4
A
A-5
FORESTAL, LOS ROSALES, TAMARINDOS II REYES, TAMARINDOS II-REYES TAMARINDOS I, II, MAGISTERIO, LUZ DE AMÉRICA, SAN CRISTOBAL, 1 DE MAYO
A-6
SAN PABLO, SUBIDITA AL CIELO
R4
R4
A-7
CEVALLOS, CEMENTERIO, PACHECO,
R4
R4
R5
R5
R6
R6
A-8 A-9
EL PUÑO, FATIMA, NUEVO PORTOVIEJO, NUEVO PORTOVIEJO 2 ANGELES DE COLON, VIA PACHINCHE, EL CADI, SANTA CLARA, PACHINCHE ADENTRO
B-1
PICOAZA, EL MILAGRO
R5
R5
B-3
RUTAS ECUATORINAS, SAN FELIPE II, CACPE, LOS ALGAROBOS, CALIFORNIA, LAS ORQUIDEAS
R7
R7
B-4
SAN ALEJO, SAN ALEJO (LA POZA)
R7
R7
B-5
FABIAN PALACIOS, ELOY ALFARO EL CAMINO I
R8
R8
B-6
RÍO DE ORO, VÍA MANTA, BELLAVISTA, LA PINONADA
R8
R8
R9
R9
R9
R9
B-7
B
ASIGNACIÓN DE VEHÍCULOS MAR JUE
RUTA
B-8
MIDUVI, LIBERTAD II, SAN JORGE, METROPOLITANA, CANDADO OESTE, CONDADO OESTE SAN JOSE DE LAS COLINAS, POMPILIO GALARZA, COLINAS CENTRAL
B-9
26 DE SEPTIEMBRE-BECKER
R10
R10
B-10
LA ALBORADA
R10
R10
B-11
FLORON 5, FLORON UNO ALTO
R11
R11
B-12
FLORON 1, FLORON 3, TOMA DE AGUA
R11
R11
B-13
SECTOR VERONICA
R12
R12
B-14
EL LIMÓN, EL NARANJO, COLON, EL CADI, EL POLLO, ESTANCIA VIEJA
R12
R12
Tabla 17 Asignación de vehículos para las rutas de recolección de residuos inorgánicos macroruta A y B
67
MACRO-RUTA RUTA
C y CR
ASIGNACIÓN DE VEHÍCULOS MAR JUE SAB
COBERTURA
C-1
UNIVERSITARIA III, II, LUZ DE AMÉRICA, SAN CRISTOBAL DE PICOAZÁ, 1 DE MAYO, M3 MERCADO DE PICOAZÁ
R1
R1
R1
C-2
CENTRO, SECTOR CHILE
R2
R2
R2
R3
R3
R3
R4
R4
R4
C-3 C-4
COLEGIO PORTOVIEJO, 12 DE MARZO, ESTADIO, MERCADO 2, CENTRO OESTE, M4 EXPLANADA ELOY ALFARO, OLIVOS I, TAMARINDO I, II, III, IV, CALIFORNIA II, RIO DE ORO, JASMINEZ, M5 TAMARINDOS, M7 MÉXICO
Tabla 18 Asignación de vehículos para las rutas de recolección de desechos de inorgánicos macro-ruta C y CR
Como se puedo mostrar en las tablas anteriores, para el caso de la recolección de los residuos inorgánicos de la zona urbana de Portoviejo, se requieren de 12 vehículos para cubrir la demanda, lo cual significa 3 vehículos menos que para la recolección de residuos de tipo orgánico evidenciado en las tablas del 15 al 18, debido a la diferencia de porcentajes de generación entre fracción orgánica e inorgánica. Según el análisis realizado en la macro-ruta C, la zona regenerada de la ciudad de Portoviejo se la determinó como macro CR, identificado como uno de los sectores que requerirá de vehículo de carga posterior con un aditamento mecanizado de elevación, que permita la carga y descarga de los contenedores en la tolva, considerando la longitud de la vía.
4.3
RESULTADO
DE
LA
UBICACIÓN
ESTRATÉGICA
DE
CONTENEDORES
Los residuos serán almacenados en islas, en 3 tipos de contenedores para, orgánicos, aprovechables y no aprovechables, por lo tanto, los contenedores deben ser soterrados y es necesario que cumplan con una distancia de acarreo máxima de 200 m, para disponer de capacidad considerable ante el depósito de los residuos sólidos. La recolección diferenciada de este tipo de residuos se lo realizará únicamente en los mercados considerados como grandes generadores, que corresponden a los mercados 1 y 2 de la ciudad de Portoviejo, el resto de generadores de 68
mercados y ferias libres de nivel urbano serán gestionados en forma conjunta con los residuos de tipo domiciliario. Al igual que en todos los generadores, el tipo de recolección depende del tipo de almacenamiento temporal que se utilice. De acuerdo al diseño del componente de almacenamiento temporal para mercados, estos se los realizará mediante contenedores de gran capacidad. La capacidad de los contenedores para cada uno de los 2 mercados será de 20m3, las especificaciones y el dimensionamiento se lo realiza en el componente de almacenamiento temporal. Ver ilustración 15.
Ilustración 15 Distribución de contenedores soterrados en puntos estratégicos de la zona urbana de Portoviejo
69
DISCUSIÓN Para Sáez et al. (2014), el manejo de los residuos sólidos constituye, a nivel mundial, un problema para las grandes ciudades. Factores como el crecimiento demográfico, la concentración de población en las zonas urbanas, el desarrollo ineficaz del sector industrial y/o empresarial, los cambios en patrones de consumo y las mejoras del nivel de vida, entre otros, influyen en la proliferación de la contaminación ambiental.
Hay problemáticas de carácter global como el crecimiento poblacional, utilización de materiales no biodegradables y el consumo excesivo e innecesario de bienes y productos, donde se carece de procesos de reaprovechamiento, reciclaje y tratamiento de los residuos. Todo esto contribuye a la generación de una mayor cantidad de basura. Producto de ello, se maximiza el impacto ambiental por contaminación de lugares sensibles con una alta diversidad biológica y de ecosistemas.
Actualmente, los países latinoamericanos presentan tasas de urbanización altas respecto a otros lugares del mundo. Allí el 80% de la población se concentra en las ciudades, este panorama es muestra de un deficiente control y un bajo nivel de planificación de las autoridades locales (ONU-Hábitat, 2012), aspectos que se evidencian claramente en el caso de la zona urbana de Portoviejo, donde la rutina diaria con baja planificación de rutas trae como consecuencia el desgaste en recursos, duplicidad del servicio e impactos negativos en el ambiente y salud pública.
La falta de una planificación adecuada y datos inadecuados con respecto a la generación y recolección de desechos sólidos agravan el problema del manejo de desechos sólidos. El SIG como herramienta puede reconocer, correlacionar y analizar la relación entre datos espaciales y no espaciales. Por lo tanto, se puede utilizar como una herramienta de apoyo a la decisión para la gestión eficiente de los diferentes elementos funcionales de los residuos sólidos, por ejemplo, ubicación del contenedor, número de contenedores necesarios, 70
transporte de residuos, generación horarios de trabajo para trabajadores y vehículos (Koushik, Amit y Akhouri, 2017).
La eficiencia y la rentabilidad de la optimización de la ruta y la selección del sitio de eliminación dependen en gran medida de la ubicación adecuada de los contenedores de almacenamiento y su área de comando correspondiente para la contribución de los desechos (Vijay, Gautam, Kalamdhad, Gupta, y Devotta, 2008). Por ende, al no contar con una planificación específica, no se puede monitorear la circulación vehicular para la asignación de rutas, como tampoco la ubicación de contenedores, que permitan atender puntos de servicio escaso por carencia de rutas o por problemas mecánicos en la flota vehicular.
Otro de los casos que empeora el manejo de los residuos, es la modalidad de operación que permite traslados de unidades por diferentes sectores y rutas de la ciudad, sin asignación específica, para cubrir servicios diarios o faltantes del día anterior, sin tomar en cuenta frecuencias, horarios, tráfico y grandes distancias de transporte.
Para lograr cumplir con el objetivo general del estudio, inicialmente fue necesario realizar levantamientos de información mediante encuestas, entrevistas y visita al patio de máquinas, para la identificación del entorno del servicio de recolección de residuos sólidos urbanos a partir de la gestión municipal hasta la percepción de satisfacción ciudadana, demostrando que la cobertura actual de la recolección de desechos sólidos urbanos mantiene un porcentaje bueno, sin embargo, no representa a que el servicio cumpla con las garantías óptimas que alcancen a la población urbana.
Los servicios en gran medida son transmitidos como recursos que son utilizados por la ciudadanía. Es decir, los servicios son identificados en función de los beneficios que puedan experimentar los individuos y que son derivados de la naturaleza (Kumar y Kumar, 2008).
71
El conocer el punto de vista de la comunidad es esencial, ya que es un actor fundamental en la gestión de residuos sólidos, al ser generador y punto de partida de la problemática, ya que le compete la separación en la fuente como eslabón inicial en esta cadena (Moreno y Rincón, 2009). En este sentido, de las encuestas y entrevistas realizadas en este estudio, el 51% de los ciudadanos manifestaron la regularidad del servicio de recolección al menos una vez al día, determinando que esta situación encamina al incremento diario de los desechos sólidos.
Niño, Trujillo y Niño (2017) afirman en su investigación que, en la comunidad de Villavicencio, Colombia, el 34% indica la falta de educación de la sociedad en cuanto al manejo y separación de residuos como el principal problema. Desde este punto de vista, la percepción es un aspecto social relativamente alto, para esto, en la disposición final se evidenció y determinó que el 65% de los ciudadanos de Portoviejo carecen del cuidado sobre el consumo responsable y el tratamiento de los desechos sólidos, para ellos el servicio constante es efectivo, sin embargo, no asumen el compromiso de que están generando más residuo que conllevan a mayor contaminación.
Otro de los factores identificados es la capacidad operativa en la recolección y transportación de los desechos sólidos en la zona urbana, distribuida de acuerdo a la cobertura del servicio, por flota vehicular existen 20 unidades compactadoras de carga posterior, contratación de volquetas y camiones, una retroexcavadora y minicargadora, y, por el personal operativo conformado por obreros, choferes, inspectores, supervisor y jefe de recolección, asignados en el servicio de frecuencia diaria e inter-diaria; respondiendo así a la primera pregunta de investigación.
Con la implementación de avances tecnológicos (como sensores inalámbricos) en una proporción representativa de la población y la adopción de técnicas analíticas utilizadas por otras disciplinas (como Sistemas de Información Geográfica SIG), se puede capturar mejor las respuestas de las personas
72
alojadas en grandes cantidades (Daigle, Banerjee, Montgomery, Biswas y Siegford, 2014). Según Bosque (2001): “los SIG constituyen una herramienta muy potente para la gestión y el análisis de la información espacial” (p. 137). Los mismos han permitido avances notables en la gestión eficiente de muchos problemas geográficos (mantenimiento de grandes infraestructuras, creación de catastros multipropósito, gestión del transporte, etc.) o en la ordenación del territorio y la planificación ambiental. Sin embargo, también se han encontrado deficiencias significativas en su uso, particularmente en la toma de decisiones sobre problemas geográficos, una cuestión que es importante precisamente en las tareas de planificación del territorio (Aguilar, Galindo, Fortanelli y Contreras, 2010).
Dada la facilidad de operación a través de un SIG, la valoración de las rutas mediante sus atributos, criterios y ponderaciones contribuyeron a optimizar las rutas de recolección y a establecer la localización de contenedores en la zona urbana del cantón Portoviejo. Considerando, además que, al mismo tiempo, posibilitó de que dicha percepción tuviera una representación espacial (Brown, Montag y Lyon, 2012).
La metodología propuesta en el presente trabajo contribuye a la identificación y mapeo de servicios con mejoras en las rutas de recolección de los desechos sólidos, permitiendo valorar las características más importantes del territorio, optimizar los recursos y rescatar la percepción de los habitantes de la zona urbana de Portoviejo. Los SIG poseen un potencial como una herramienta de modelación de procesos, en la cual pueden simularse los efectos espaciales de una conducta de decisión prevista (Eastman, 2003).
Además, para Medina (2015) en la representación y análisis de todos estos datos, un SIG es la herramienta más adecuada. Aunque para los especialistas esta información representada en tablas y diagramas pueda ser comprensible, transparente e interpretable, para quienes no manejan estos temas les resultará 73
más fácil interpretar la representación de los datos en un mapa. Logrando en esta investigación, identificar factores influyentes en el servicio de recolección como la planificación, administración, estimación de costos y rendimientos, coberturas y niveles de eficiencia.
Para mejorar la planificación y distribución de rutas, horarios y frecuencias del servicio de recolección en Portoviejo, se empleó la herramienta de análisis espacial a fin de establecer los puntos críticos de producción de desechos sólidos, en la que se hallaron recorridos, horarios, frecuencias repetitivas o no establecidas que alcancen un servicio que abarque a toda la zona urbana, y que fueron ratificadas en los resultados de la capacidad potencial instalada (Ver tabla, ilustración 8 al 11); respondiendo así a la segunda de pregunta de investigación.
Los resultados obtenidos en la distribución de rutas del servicio actual permitirán mejorar la planificación de las rutas, horarios, flota vehicular, distribución del servicio, considerando, además que el análisis planteado generará mayor rentabilidad de los recursos municipales. Para Pérez, Racero y Villa (2007): “un sistema de rutas bien diseñado, trae como consecuencia que el servicio de recolección y transporte de los residuos sólidos municipales sea eficiente” (p. 60). En este sentido, comparando con el método empleado
se
propone
la
reducción
de
operación
y
mantenimiento,
aprovechamiento de toda la capacidad operativa de los vehículos recolectores y la jornada de trabajo, y finalmente, evidenciar la mejora en la distribución de rutas del servicio de recolección de desechos sólidos de la zona urbana de Portoviejo.
Según Singh y Behera (2019), el analizar redes permite identificar las longitudes de ruta óptimas en la red de estudio que resuelve el problema del camino más corto de una sola fuente.
El diseño de rutas para la recolección de basura no es un problema fácil de resolver (VRP, o bien CARP), los algoritmos propuestos en la literatura en 74
muchos casos complementan el conocimiento y experiencia profesional con elementos cuantitativos (Pérez et al., 2007). El sistema propuesto mediante macro-rutas, trae como consecuencia un servicio de recolección y transporte de los desechos sólidos municipales más eficiente, mejorando notablemente en el diseño de rutas en su distribución, en la reducción de costos de operación y mantenimiento, reducción en distancias repetitivas y alcanzando dar el servicio a más habitantes.
La aplicación de herramientas SIG mediante el análisis de redes aportaron en la obtención de un diseño de rutas mejorado que distribuyó las rutas de recolección en 3 macro-rutas denominadas A, B y C y en esta última se consideró una más como CR enfocada en la regeneración urbana. Esta propuesta permitirá obtener un control mejorado de las acciones realizadas operativamente, incluido el control al personal y a la flota vehicular distribuida, garantizando fluidez y cobertura en el servicio de recolección de residuos sólidos; respondiendo así a la tercera pregunta de investigación.
Además, las macro-rutas de recolección obtenidas, demuestran una distribución organizada mediante recorridos analizados por distancias y designados por residuos orgánicos e inorgánicos en cada una, alcanzado una distribución espacial de rutas eficaces (Ver tabla 8).
Los resultados obtenidos por García, Toyo, Acosta, Rodríguez, y El Zauahre (2014) indican que la falta de información acerca de las rutas internas definidas para el traslado de los desechos al contenedor principal en la comunidad universitaria del estado Falcón, Venezuela complicó en el uso de la metodología. Para esto, el diseño implementado en esta investigación permitió generar una capa que representa las rutas actuales (respetando el orden actual de lectura) y el registro de los resultados para cada una de las rutas en cuanto a distancia, costo de recorrido y tiempo, generando resultados idóneos en la optimización del servicio.
75
Dado el creciente interés científico respecto a las técnicas de análisis espacial, estas herramientas han consolidado su posición en la gestión pública de recursos naturales y en la generación de políticas y normativas de regulación ambiental (Brown et al., 2012).
Según Malczewski (2004), el análisis espacial multicriterio basado en SIG refiere a herramientas poderosas de captura, almacenamiento, consulta, análisis y modelado de información espacial, es la base para estudios territoriales que además ha incluido el álgebra y la probabilidad para apoyar la planificación, el análisis y la toma de decisiones.
Para Olivas, Valdez, Aldrete, González y Vera (2007), una de las técnicas de evaluación multicriterio es el proceso analítico jerarquizado (PAJ –AHP analytic hierarchy process), la cual fue diseñada para reflejar la manera de pensar de la gente ante problemas complejos, asumiendo que, mediante la comparación de pares de criterios, es posible derivar la importancia relativa de éstos.
En el campo de la planificación territorial, en los últimos años, los estudios que efectúan aplicaciones entre los Evaluación multicriterio (EMC) y los SIG han aumentado considerablemente (Eastman, 2003).
En este sentido, los métodos convencionales se focalizan en realizar una recolección de desechos sólidos generados para ser transportados al sitio de disposición final sin considerar la optimización de rutas o de los recursos en general.
Al realizar la comparación con el estudio planteado por Niño et al. (2017) manifiesta que el 98% de los residuos de cocina tiene como destino final el relleno sanitario a través de la empresa de aseo. Estos valores coinciden con la gestión de residuos sólidos por parte del GAD Portoviejo, determinando además que el 2% restante, su destino final es reutilizado.
En el método propuesto por Araiza y José (2015) emplearon: 76
Datos geográficos (red de calles y carreteras, la ubicación de los puntos de toma/esquinas o contenedores) en combinación con el análisis espacial basado en un software SIG para lograr la disminución de tiempos en el recorrido, así como en el número total de puntos de toma o esquinas y consumos de combustible (p. 125).
En esta investigación el análisis espacial determinó las ubicaciones de contenedores considerando los puntos de localización de forma estratégica debido a que la zona urbana de Portoviejo no cuenta con aceras y parterres con la amplitud adecuada, sin embargo, se optimizaron áreas en puntos con la adecuación requerida como los estacionamientos y espacios amplios a la vez de distancias de recorrido y cobertura de la producción de la población.
En efecto, el colocar contenedores tipo estacionario o islas en las aceras de los sectores de la zona urbana de Portoviejo generaría una percepción negativa como servicio a la ciudadanía creando un problema social como, por ejemplo, la interrupción de la fluidez de tránsito peatonal, debido a que las aceras no cumplen con los espacios o adecuaciones necesarias para la ubicación de los mismos. En este estudio ha sido posible cumplir con el objetivo específico de “identificar mediante el análisis espacial las ubicaciones estratégicas de los contenedores en la zona urbana”, considerando colocar contenedores en espacios públicos vitales como la regeneración urbana, parques emblemáticos y los dos mercados principales, incrementando así, la oportunidad de acceso del servicio a las viviendas más cercanas, como también este resultado, contesta a la tercera pregunta de investigación.
Además, la representación de los mapas obtenidos, muestran hallazgos considerables para la reestructuración de la situación actual de servicio, permitiendo de manera fácil y entendible la aplicación de las mejoras en la recolección para la toma de decisiones de las autoridades municipales.
77
Araiza y José (2015) concluyen que: Siempre será necesaria la participación comunitaria en proyectos de esta naturaleza, ya que por ejemplo no sería posible implementar un sistema de contenedores de gran volumen, sin antes hacer conciencia en la población para que el depósito de sus residuos se realice en cada uno de estos recipientes considerados (p. 125).
En Portoviejo, es necesario implementar normas culturales para el tratamiento de los desechos sólidos y concientizar con la disminución de estos para bajar los niveles de contaminación ambiental.
Cobos, Solano, Vera, y Monge (2017) afirman que, para la precisión en los resultados obtenidos, depende de la calidad de los insumos o información de partida. Para ello, se debe considerar factores como: actualización de datos para ajustarse a la realidad; escalas de trabajo en función a la superficie de estudio y al nivel de detalle deseado; equipos y metodología de obtención y procesamiento de datos que garanticen su veracidad. En definitiva, en esta investigación se han empleado métodos técnicos y agregado aspectos participativos como complemento a fin de considerar mantener la estética de la vía urbana, mejorar el nivel de calidad de vida de los ciudadanos, minimizar la emanación de malos olores, prevención de lixiviados y descarga de los mismos, entre otros.
Finalmente, los resultados presentados en el estudio agregarían un gran aporte en la eficiencia de cobertura y tiempos de traslados que directamente logran una reducción de costos por el servicio de recolección al GAD Portoviejo. Esto se debe a la mejora planteada en la distribución, horarios, frecuencia de las rutas, distribución de los vehículos recolectores que proveen el servicio a la ciudadanía en general como también la ubicación de contenedores, logrando así, cumplir con el objetivo general de esta investigación.
78
CONCLUSIONES Como resultado del análisis, se logró identificar, espacializar y priorizar la distribución de rutas y ubicación de los contenedores en la zona urbana del cantón Portoviejo, logrado mediante al uso del sistema de información geográfica SIG como una herramienta de apoyo para la toma de decisiones.
Mediante la hipótesis presentada en este estudio, se afirma que al generar un análisis de redes y análisis espacial se determinaron nuevas localizaciones para la optimización de recolección de desechos sólidos a través del diseño de macrorutas y ubicación de contenedores soterrados en lugares estratégicos. Por lo que se puede confirmar la hipótesis planteada.
El diseño de las macro-rutas permitió disminuir al máximo las duplicaciones y repeticiones, no realizar recolección en horas pico en calles de intenso tráfico y en zonas altas la recolección debe realizarse al inicio de la ruta de arriba hacia abajo.
El análisis resultante de la frecuencia, el horario y la distribución de los vehículos en los recorridos de la recolección en la zona urbana contribuye en la planificación y optimización adecuada de los recursos del GAD Portoviejo.
La metodología aplicada para la ubicación de contenedores soterrados permitió determinar ubicaciones óptimas que contengan mayor accesibilidad y flexibilidad al momento de recolectar los residuos depositados determinando rutas con distancias mínimas para transportarlos a su lugar de disposición final.
79
REFERENCIAS Acosta, M. (2005). Propuesta para la gestión integral de residuos sólidos en la ciudad de Vinces, provincia de Los Ríos – Ecuador. Vinces. (Tesis) (Ing. Geógrafo y del Medio Ambiente). Escuela Superior Politécnica del Ejército, Facultad de Ingeniería Geográfica y Medio Ambiente. Ecuador. pp 150.
Aguilar, R. N., Galindo, M. G., Fortanelli, M. J., Contreras, S. C. (2010). Evaluación multicriterio y aptitud agroclimática del cultivo de caña de azúcar en la región de Huasteca (México). Revista Corpoica Ciencia y Tecnología Agropecuaria, 11 (2), 144-154.
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André, F., y Cerdá, E. (2006). Gestión de residuos sólidos urbanos: análisis económico y políticas públicas. Cuadernos Económicos de ICE. Universidad Pablo de Olavide de Sevilla. Universidad Complutense de Madrid. España.
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