Manejo ambiental del plástico CEPIS/OPS/OMS

 

Diseño de las rutas de recolección
de residuos sólidos

Dr. Kunitoshi Sakurai
Area de Residuos Sólidos
1980 

diseno.pdf


1. INTRODUCCION

En las ciudades de América Latina generalmente se utilizan los recolectores compactadores importados para la recolección de basura, lo que da lugar a muchos problemas de divisas. Por lo tanto, es imprescindible una mejora de rendimiento en el uso de dichos equipos importados, siendo el diseño de las rutas de recolección de basura uno de los caminos para alcanzar esta meta. El repentino encarecimiento de combustibles también demanda, inevitablemente, la asesoría de las rutas existentes y su rediagramación para reducir su impacto.

La Municipalidad de Santiago de Chile nos da un buen ejemplo del diseño de las rutas. A través de una resectorización y rediagramación, esta Municipalidad logró reducir el número de rutas existentes en el año 1976, de 119 a apenas 66, que son con las que se cuentan en la actualidad. La economía resultante es del 44.5%, ya que se requiere una menor cantidad de camiones y de obreros.(*)

Los propósitos del diseño de las rutas son: (1) dividir la ciudad en sectores, de manera que cada sector asigne a cada equipo de recolección una cantidad más apropiada de trabajo - ni mucha ni poca carga - y (2) desarrollar una ruta para cada subsector, de modo que facilite a cada equipo llevar a cabo el trabajo con una menor cantidad de tiempo y recorrido.

Aunque el diseño de las rutas se puede realizar a través del uso de computadoras, en el caso de las ciudades de América Latina sería más recomendable diseñar las rutas manualmente, ya que generalmente no se cuentan con los recursos humanos y financieros necesarios para su uso. Por esta razón, a continuación se presenta solamente el método manual del diseño de las rutas de recolección de basura.

2. SECTORIZACION

La sectorización es la primera etapa del diseño de las rutas, la cual consiste en dividir la ciudad en sectores, de manera que cada sector asigne a cada equipo de recolección una cantidad más apropiada de trabajo, utilizando toda su capacidad. Los sectores pueden ser divididos en subsectores, tal como se muestra en la siguiente figura, ofreciendo cada uno de ellos un trabajo completo para un viaje de recolección.

2.1 Datos necesarios

Para llevar a cabo el trabajo de sectorización se necesitan los siguientes datos:  

a) Area de cada zona a servir
b) Densidad de población de cada zona
c) Indice de producción de basura per cápita (PPC) de cada zona

(*) Fuente: Francisco Gálvez, Programaçáo de Coleta, Limpeza Pública, N° 14:32-34,

Março/Abril, 1979  

EJEMPLO DE SECTORIZACION

3 sectores para 3 camiones                                             14 subsectores

 Sector N° 1 (Zona Comercial) ...................................... Camión N° 1
Frecuencia: 6 veces/semana
N° de viajes : 2 viajes/día  

Sectores N° 2 & 3 (Zona Residencial) ......................... Camiones N° 2 & 3
Frecuencia: 2 veces/semana
N° de viajes: 2 viajes/día

Asignación de subsectores

Día : Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado
Viaje : 1er. 2do. 1er. 2do. 1er. 2do. 1er. 2do. 1er. 2do. 1er. 2do.
Camión N° 1 1-1 1-2 1-1 1-2 1-1 1-2 1-1 1-2 1-1 1-2 1-1 1-2
Camión N° 2 2-1 2-2 2-3 2-4 2-5 2-6 2-1 2-2 2-3 2-4 2-5 2-6
Camión N° 3 3-1 3-2 3-3 3-4 3-5 3-6 3-1 3-2 3-3 3-4 3-5 3-6

d) Equipo de recolección disponible - número, tipo, tamaño y estado
e) Densidad de basura en el camión recolector
f) Frecuencia de recolección
g) Número de viajes factibles de realizar por camión durante la jornada normal de trabajo. Este número dependerá principalmente de los siguientes factores: cantidad de basura en cada punto de recolección, tipo de recipientes, estado de pavimento de calles, condiciones de tráfico, longitud de rutas, distancia al sitio de relleno sanitario, condiciones mecánicas del camión recolector, etc.

2.2 Procedimiento de cálculo para determinar el tamaño de los sectores y subsectores de recolección de basura

Ejemplo: Calcular el tamaño de los sectores y subsectores de recolección de basura para una ciudad con las siguientes características:

- Población total: 100,000 habitantes

- Area total: 640 hectáreas

. Zona Comercial: 40 hectáreas
. Zona Residencial: 600 hectáreas

- Densidad de población

. Zona Comercial: 250 hab/ha

. Zona Residencial: 150 hab/ha

. Zona Comercial: 1.750 kg/hab/día

. Zona Residencial: 0.875 kg/hab/día

- Equipo de recolección disponible: 13 compactadores de 16 yd3 (= 12.22 m3)

- Densidad de basura en el camión: 500 kg/m3

- Frecuencia de recolección

. Zona Comercial: 6 veces por semana

. Zona Residencial: 2 veces por semana

trabajo: 2 viajes

Zona Comercial  

Como normalmente no se presta servicio de recolección los días domingo, la producción se prorrateará en los seis días de trabajo restantes.

7 x 40 ha x 250 hab/ha x 1.750 kg/hab/día = 20.4 ton/día

La capacidad de recolección de un viaje se puede calcular de la siguiente manera:  

12.22 m3/viaje x 500 kg/m3 = 6.11 ton/viaje  

Se puede obtener el número de subsectores en la zona comercial de la siguiente manera:  

20.4 ton/día : 6.11 ton/viaje : 1.0 viaje/subsector/día = 3.34 < 4 subsectores  

Cada camión puede ofrecer el servicio de recolección de basura a dos subsectores comerciales, tal como se muestra en la siguiente ecuación:

6 días/semana x 2 viajes/día/cami6n = 2 subsectores/camión

6 viajes/subsector/semana

Por lo tanto, es necesario asignar dos compactadores (= 4 subsectores : 2 subsectores/camión) a la zona comercial. A continuación se indica esta asignación:

• Sector N° 1 (20 ha, Zona Comercial) ........................................ Compactador N° 1 . Subsector 1-1 (10 ha) ....................................... 1er viaje (lunes - sábado)

. Subsector 1-2 (10 ha) ....................................... 2do viaje (lunes - sábado)

• Sector N° 2 (20 ha, Zona Comercial) ....................................... Compactador N° 2 . Subsector 2-1 (10 ha) ....................................... 1er viaje (lunes - sábado)

. Subsector 2-2 (10 ha) ....................................... 2do viaje (lunes - sábado)

Zona Residencial  

En el caso de realizarse la recolección dos veces por semana, en la primera recolección se recoge la basura producida en cuatro días, y en la segunda aquella producida en tres días. Por lo tanto, es necesario adoptar cuatro días como el factor de diseño.

600 ha x 150 hab/ha x 0.875 kg/hab/día x 4 días/1ra recolección = 315 ton/1ra recolección

El número de subsectores en la zona residencial se puede calcular de la siguiente manera:

315 ton/1ra recolección : 6.11 ton/viaje : 1.0 viaje/subsector/1ra recolección = 51.6 < 54 subsectores

Cada camión puede ofrecer el servicio de recolección de basura a seis subsectores residenciales, tal como se muestra en la siguiente ecuación:

6 días/semana x 2 viajes/día/camión = 6 subsectores/camión

2 viajes/subsector/semana  

Por lo tanto, es necesario asignar nueve compactadores (= 54 subsectores 6 subsectores/camión) a la zona residencial. A continuación se indica esta asignación:  

* Sector N° 3 (66.7 ha, Zona Residencial) ........................... Compactador N° 3

. Subsector 3-1 (11.1 ha) ................................. 1er viaje (lunes y jueves)

. Subsector 3-2 (11.1 ha) ................................. 2do viaje (lunes y jueves)

. Subsector 3-3 (11.1 ha) ................................. 1er viaje (martes y viernes)

. Subsector 3-4 (11.1 ha) ................................. 2do viaje (martes y viernes)

. Subsector 3-5 (11.1 ha) ................................. 1er viaje (miércoles y sábado)

. Subsector 3-6 (11.1 ha) ................................. 2do viaje (miércoles y sábado)

* Sector N°'4 (66.7 ha, Zona Residencial) .......................... Compactador N° 4

| |

| |

* Sector N° 11 (66.7 ha, Zona Residencial) ........................ Compactador N° 11

Resumen  

Es necesario establecer 11 sectores y 58 subsectores en este ejemplo. Se puede ofrecer el servicio con 11 compactadores, teniendo dos en reserva para facilitar el servicio de mantenimiento preventivo de equipos. Tal como se muestra en la siguiente tabla, el factor de capacidad programado es de 71.7% a 95.4%, siendo 83.5% el promedio.

TAMAÑO DE SECTORES Y SUBSECTORES

Zona

N° de Sectores

Area por Sector

N° de Subsectores

Area por Subsector

Carga por Viaje

Facto de Capacidad (4)

Comercial

2

20 ha

4

10 ha

5.10 ton (1)

83.5%

Residencial

9

66.7 ha

54

11.1 ha

5.83 ton (2)

95.4%

4.38 ton (3)

71.7%

Total

11

----

58

----

----

----

Notas: (1) 10 ha x 250 hab/ha x 1.750 kg/hab/día x 7 días = 5.10 ton/viaje
                                                                                     6 viajes

 

(2) La primera recolección, o sea, los días lunes, martes y miércoles

11.1 ha x 150 hab/ha x 0.875 kg/hab/día x 4 días = 5.83 ton/viaje
                                                                    viaje

(3) La segunda recolección, o sea, los días jueves, viernes y sábado

11.1 ha x 150 hab/ha x 0.875 kg/hab/día x 3 viajes = 4.38 ton/viaje
                                                                      viaje

(4) Factor de capacidad = carga por viaje dividida entre capacidad de recolección por viaje

Valdría la pena puntualizar aquí que, en muchas ciudades es preferible realizar la recolección en la zona comercial temprano por la mañana (o en la noche), no solo para evitar un menor rendimiento causado por el excesivo tráfico, sino también para aminorarle molestias a los ciudadanos. Sí se considera este punto de vista operacional, sería más conveniente tener cuatro sectores comercio- residenciales (Sector N° 1 – N° 4) y siete sectores residenciales (Sector N° 5- N° 11) con las siguientes características: 

• Sector N° 1 (43.3 ha, Zona Comercio-Residencial) ............ Compactador N° 1

. Subsector 1-1 (10 ha, Z. Comercial) ................ 1er viaje (lunes - sábado)

. Subsector 1-2 (11.1 ha, Z. Residencial) ............. 2do viaje (lunes y jueves)

. Subsector 1-3 (11.1 ha, Z. Residencial) ........... 2do viaje (martes y viernes)

. Subsector 1-4 (11.1 ha, Z. Residencial) .......... 2do viaje (miércoles y sábado)

• Sector N° 5 (66.7 ha, Zona Residencial) .............................. Compactador N° 5

. Subsector 5-1 (11.1 ha) ....................................... 1er viaje (lunes y jueves)

. Subsector 5-2 (11.1 ha) ....................................... 2do viaje (lunes y jueves)

. Subsector 5-3 (11.1 ha) ....................................... 1er viaje (martes y viernes)

. Subsector 5-4 (11.1 ha) ....................................... 2do viaje (martes y viernes)

. Subsector 5-5 (11.1 ha) ....................................... 1er viaje (miércoles y sábado)

. Subsector 5-6 (11.1 ha) ....................................... 2do viaje (miércoles y sábado)

2.3 Determinación de los límites de los sectores y subsectores

Una vez determinado el tamaño de los sectores y subsectores, se deben determinar los límites de estos mismos, utilizando el mapa de la ciudad. La regla común para la determinación de los límites es utilizar, dentro de lo posible, las vías arteriales y las barreras topográficas tales como ríos y lagos, con el propósito de evitar pérdidas de tiempo en cruzar estas barreras y vías. Asimismo, esta regla facilitará la identificación de los sectores y subsectores a los choferes de camiones recolectores.

3. DIAGRAMACION

La diagramación es la segunda etapa del diseño de las rutas y consiste en desarrollar una ruta de recorrido para cada subsector, de manera que permita a cada equipo llevar a cabo el trabajo de recolección de basura con una menor cantidad de tiempo y recorrido.

3.1 Datos necesarios

Para llevar a cabo el trabajo de diagramación se necesitan los siguientes datos:

a) Lugar del garage
b) Lugar de disposición final
c) Sentidos de circulación
d) Hora de mayor cantidad de tránsito y situación de la congestión
e) Topografía
f) Vías servibles y vías no servibles
g) Tipo de trazo de rutas  

En cuanto a trazo de rutas de recolección, existen por lo menos dos tipos, los que brevemente se describen a continuación:  

- Peine: recolección de ambos lados de las vías a la misma hora; se recorre solamente una vez por cada vía.
- Doble peine: recolección de un lado de las vías; se recorre por lo menos dos veces por cada vía.

El primer trazo se recomienda en zonas de escasa densidad de población, y por lo mismo extensas. El segundo trazo es recomendable para zonas de alta densidad de población y principalmente en zonas comerciales.

3.2 Reglas comunes de diagramación

Las rutas deberán tener las siguientes características:

a) Deben evitar duplicaciones, repeticiones y movimientos innecesarios

b) Deben contemplar las disposiciones de tránsito

c) Deben minimizar el numero de vueltas izquierdas y redondas, con el propósito de evitar pérdidas de tiempo al cargar, reducir peligros a la tripulación y minimizar la obstaculización del tráfico

d) Las rutas con mucho tráfico no deben recorrerse en la hora de mayor tránsito

e) Dentro de lo posible, las rutas deberían iniciarse en los puntos más cercanos al garage, y conforme avanza el día, ir acercándose al lugar de disposición final con el propósito de disminuir el tiempo de acarreo

f) Las partes más elevadas deben recorrerse en los inicios de ruta

g) Dentro de lo posible, las vías empinadas deben recorrerse cuesta abajo, realizando la recolección de ambos lados de las vías, con el fin de aumentar la seguridad del trabajo, acelerar la recolección, minimizar el desgaste de equipos y reducir el consumo de combustible y aceite

h) Cuando se usa el trazo "Peine" (recolección de ambos lados de las vías, recorriéndose una vez por cada vía), generalmente es preferible desarrollar las rutas con recorridos largos y rectos antes que dar vueltas a la derecha

i) Cuando se usa el trazo "Doble peine" (recolección de un lado de las vías, necesitándose recorrer por lo menos dos veces por cada vía), generalmente es preferible desarrollar las rutas con muchas vueltas en el sentido de las agujas del reloj, alrededor de manzanas, tal como se muestra en la siguiente figura:

MODELOS DE RUTAS PARA DOBLE PEINE

A. Cuatro manzanas                     B. Tres manzanas (1)

 C. Tres manzanas (2)       D. Tres manzanas (3)

 

E. 4 x 4 manzanas F. 4 x 6 manzanas
No hay vuelta izquierda Una vuelta izquierda
No hay recorrido no productivo No hay recorrido no productivo

3.3 Procedimiento de diagramación

A continuación se presenta el procedimiento práctico de diagramación de rutas:

a) Preparar un mapa de la ciudad a escala 1:5,000

b) Realizar el trabajo de sectorización

c) Preparar el mapa de trabajo para cada subsector, utilizando los papeles tipo manteca y la técnica de simplificación de la red de vías que se presenta en la siguiente figura:

TECNICA DE SIMPLIFICACION DE LA RED DE VIAS

Red Completa Red Simplificada

 Nota. No se ofrece el servicio de recolección en las vías marcadas con la línea quebrada.

d) Ensayar el desarrollo de las rutas más apropiadas, utilizando las reglas antes mencionadas y los papeles tipo manteca puestos sobre el mapa de trabajo. Es necesario realizar dos o más ensayos para conseguir las rutas más oportunas.

3.4 Esquema típico de ruta de recolección

En la página 11 se presenta el esquema típico de ruta de recolección. Este esquema no es bueno puesto que tiene demasiado recorrido no productivo y vueltas izquierdas y redondas. En la página 16 se presenta este esquema mejorado.

3.5 Ejercicio de diagramación

A continuación se presentan dos rutas actuales de una ciudad de América Latina. Traten de mejorarlas utilizando el método de trazo "Peine". También se presenta un ejemplo de subsector comercial. Traten de desarrollar la ruta más apropiada utilizando el método de trazo "Doble peine".

4. VERIFICACION, IMPLANTACION Y EVALUACION DE RUTAS

4.1 Verificación de rutas

Se recomienda seguir el siguiente procedimiento para la verificación de las rutas esquematizadas:

a) Cuantificar la longitud del recorrido por kilómetros de cada ruta
b) Constatar la vialidad (sentidos de circulación)
c) Comprobar la transitabilidad de las calles en cualquier época del año
d) Notificar si dentro de la ruta propuesta existen manzanas deshabitadas y consecuentemente no necesitan servicio de limpieza
e) Tomar nota de los problemas de circulación, ocasionados por calles angostas, obstrucción por vehículos estacionados, calles con fuertes pendientes, etc.
f) Describir la ruta de recolección ya verificada para cada zona.

ESQUEMA TIPICO DE RUTA DE RECOLECCION

1) Ruta: N° 35
2) Subsector: San Isidro-2
3) Días: Lunes y jueves
4) Cuadrilla: N° 7 5) Camión: N° 2174

Sobre

Desde

A

Vuelta

Estilo de recorrido

Hora

I

V

VIII

Derecha

En servicio

7:00 a.m.

VIII

I

IV

Derecha

En servicio

 

IV

VIII

VII

Derecha

En tránsito

 

VII

IV

I

Izquierda

En servicio

 

I

VII

VI

Izquierda

En tránsito

 

VI

I

IV

Derecha

En servicio

 

IV

VI

V

Derecha

En tránsito

 

V

IV

I

Redondo

En servicio

 

V

I

II

Izquierda

En tránsito

 

II

V

VIII

Derecha

En servicio

 

VIII

II

III

Derecha

En tránsito

 

III

VIII

V

Izquierda

En servicio

 

V

III

IV

Izquierda

En tránsito

 

IV

V

VIII

Fin de ruta

En servicio

9:00 a.m.

 

Ejercicio - 1

Mejorar la ruta actual utilizando el método de trazo "Peine". El terreno es plano y el garage y el relleno sanitario quedan al norte de este subsector. No existen vías de un solo sentido.

 

Vueltas derechas ................................................. 8
Vueltas izquierdas ............................................... 15
Recorrido no productivo ..................................... 6 cuadras

Ejercicio- 2

Mejorar la ruta actual utilizando el método de trazo "Peine". El terreno es plano y el garage y el relleno sanitario quedan al norte de este subsector. La basura en los lugares marcados con doble línea será recogida en otras rutas.

   

Vueltas derechas ........................ 15
Vueltas izquierdas ...................... 19
Vuelta redonda ........................... 1
Recorrido no productivo ........... 16 cuadras

Ejercicio 3 (Subsector Comercial)

Desarrollar la ruta más apropiada utilizando el método de trazo "Doble peine".

* Garage *Inicio

Sin escala

4.2 Implantación de rutas

Lo más importante en la implantación de las nuevas rutas propuestas es adiestrar a los supervisores y a los choferes de camiones de limpieza pública. Dicho adiestramiento consistirá en explicar la simbolización de los esquemas de rutas de recolección como son: comienzo de ruta, dirección del recorrido, recorrido en servicio, recorrido en tránsito, fin de ruta, paradas fijas, horarios (inicio de jornada, hora de almuerzo, etc.). Asimismo, las actividades complementarias entre las que sobresalen: forma de operar el sistema compactador del camión recolector, procedimientos de carga y descarga según el tipo de vehículo.

También es sumamente importante realizar actividades apropiadas de relaciones públicas, a fin de lograr la mayor cooperación pública al cambio de ruta, horario, frecuencia, etc. Al público, oportunamente, se le debe ofrecer las informaciones necesarias a través de medidas convenientes.

4.3 Evaluación de rutas

Una vez implantadas las nuevas rutas, se evaluará su eficiencia y se efectuarán los ajustes requeridos. Esta evaluación debe realizarse periódicamente, puesto que siempre hay cambio en la producción de basura debido al proceso de urbanización, etc.

Por este motivo, la instalación de una balanza en cada relleno sanitario es indispensable ya que a través de su uso se pueden identificar las rutas con menos cargas y, a la vez, se les puede modificar para realizar cargas completas. La inversión de balanzas es definitivamente provechosa ya que se puede reducir el número de camiones y de personal y el consumo de combustibles, a través de un buen control de operación.

También es muy útil usar el índice Hom-Min/Ton (Hombre-Minutos necesarios para recolectar una tonelada de basura) para evaluar la eficiencia de las nuevas rutas. Menor Hom-Min/Ton realizado por rediagramación es un buen indicador de la superioridad de la nueva ruta, si otras condiciones son iguales, tales como frecuencia de recolección, tipo de recipientes, tipo y tamaño del camión, número de ayudantes, etc.

ESQUEMA MEJORADO
(Cont. de 3.3)

 

Items

Esquema

Original

Esquema

Mejorado

Recorrido estimado

3.0 km

2.7 km

Recorrido en tránsito

(no productivo)

0.6 km

0.3 km

No. De vueltas derechas

7

9

No. De vueltas izquierdas

5

2

No. De vueltas redondas

1

0

Ejercicio - 1

Vueltas derechas .................................. 17
Vueltas izquierdas ................................ 2
Recorrido no productivo ....................... 7 cuadras

Ejercicio - 2

Vueltas derechas ................................... 25
Vueltas izquierdas ................................. 7
Recorrido no productivo ........................ 18 cuadras

Ejercicio - 3  

Vueltas derechas ...................................... 33
Vueltas izquierdas ..................................... 6
Recorrido no productivo ........................... 5 cuadras


Actualizado el 22/Ene/99
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