68811334 Jornada Ambiental Clería

7/24/2019 68811334 Jornada Ambiental Clera

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Grupo de Valoracin y Decisin Multicriterio

Universidad Politcnica de Valencia (Espaa)

www.valoracionmulticriterio.upv.es

Localizacin de plantas detratamiento de residuos slidos

urbanos.

Aragons-Beltrn, P., Pastor-Ferrando, J.P, Garca-Garca, F.

Pascual-Agull, A.


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INTRODUCCIN

El prposito de una Planta Municipal de Tratamiento de ResiduosSlidos Urbanos es el reciclaje y la transformacin de la mayor

cantidad residuos en materiales reutilizables.

Este tipo de instalaciones pertenecen al grupo de las instalaciones no

deseables.

La localizacin de este tipo de plantas presenta dos graves problemas

(Lober, 1995):

i) Oposicin social, NIMBY (not in my back yard) (Colebrook and

Sicilia, 2007);

ii) Gran cantidad de datos y variables, tanto de naturaleza social como

medioambiental a tener en consideracin con el fin de seleccionar la

localizacin que ocasione las mnimas molestias, la mayor eficiencia y

mayor aceptacin social.

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INTRODUCCION

El propio funcionamiento de la planta puede generar una serie

de problemas en su entorno ms inmediato:

Malos olores, ruido, basura slida y aguas residuales.

Trfico de vehculos: recogida de basura y traslado al

vertedero del material no reciclable

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INTRODUCCION

Los factores limitantes en la fase de preseleccin del lugar

donde instalar la planta son tres:

Se requiere un solar muy grande (unas 15 hectreas),Potencia elctrica (entre 6-8 Mw),

Se requiere una planta de tratamiento de aguas para

depurar el agua resultante de los procesos de la planta de

reciclaje.

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INTRODUCCION

El problema de la localizacin de instalaciones no deseadas ha sido

estudiado profusamente en la literatura cientfica (Hale and Moberg,

2003).

Los modelos matemticos para resolver el problema han ido

evolucionando desde modelos unicriterio hasta modelos multicriterio

que incluyen en el anlisis criterios que pueden estar enfrentados.

Se han propuesto diversas herramientas para la toma de decisiones

multicriterio (MCDM) que permiten resolver este tipo de problemas:

Metodologa multiobjetivo, ien la cual el conjunto de alternativasposibles se considera infinito.

Tcnicas de decisin multicriterio (MCDA), que consideran un conjunto

finito y relativamente pequeo de alternativas, si bien el nmero de

criterios utilizados puede ser elevado.

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INTRODUCCION Diversas tcnicas de anlisis multicriterio (MCDA) se han empleado en la toma de

decisiones relacionadas con la gestin de residuos slidos urbanos:

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Application Author Technique

Selection of an optimal landfill site (Cheng et al.,2003)

Simple weighted addition method, weighted productmethod, TOPSIS, cooperative game theory andELECTRE, Inexact mixed integer linearprogramming

Selection of potential locations ofrecycling plants for treatment of wasteelectrical and electronic equipment

Queiruga et al(2008)

PROMETHEE

Site selection for sustainable on-sitesewage effluent disposal

Khalil et al.(2004)

Location of an incinerator and afacility to store ashes and other wastes

Norese (2006) ELECTRE

Facility location and plant location Yong (2006)Chu (2002a,2002b)

TOPSIS

Landfill sitting (Chang et al.,2008).

Other techniques combining GIS and fuzzymulticriteria decision-making


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INTRODUCCION AHP/ANP se han empleado en la toma de decisiones relacionadas con la gestin de

residuos slidos urbanos :

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Application Author Technique

Ranking potential MSW landfill areas Gemitzi et al. (2007), Kontos et al.(2003), Sener et al. (2006)

AHP

Site selection of limestone quarryoperations

Dey and Ramcharan (2008)

Landfill site selection. Wang et al. (2009) AHP combined with spatialinformation technologies

Solid waste transshipment siteselection

Oenuet and Soner (2008) AHP and TOPSIS

Selection of an appropriate MSW

disposal method

Khan and Faisal (2008) ANP

Landfill site selection. Banar et al.(2007)

Locating undesirable facilities Tuzkaya et al. (2008)


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OBJECTIVO DEL ESTUDIO

En el trabajo realizado para el EMTRE (Entidad

Metropolitana de Tratamiento de Residuos) presentamos

una nueva metodologa para localizar plantas de

tratamiento de residuos. El mtodo se basa en la

metodologa ANP (Saaty, 1996, 2001, 2005).

Se trataba de elegir el emplazamiento de una planta de

tratamiento de residuos slidos urbanos con capacidadpara 247,000 MT/ al ao

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OBJECTIVO DEL ESTUDIO EMTRE gestiona los residuos slidos

urbanos de la ciudad de Valencia y 44

municipios del rea metropolitana.

Poblacin: 1.500.000.

700.000 toneladas de residuos slidos al ao

(1.24 Kg por da y persona).

En el momento de la realizacin del trabajo

funcionaba una planta de tratamiento, que

estaba siendo ampliada, y una nueva

entrara en funcionamiento en breve.

Existe un gran vertedero en Dos Aguas.

Es necesaria la construccin de una tercera

planta.

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PROCESO DE TOMA DE DECISIONES

Formulacion del problemaAnalisis de las etapas del proyecto

para localizar el emplazamiento

idneo de la planta de tratamiento de

resduos slidos urbanos

Criterios

Especificacion de los

emplazamientos alternativos

Identification de los criterios y Analisis

Clasificacion de los criterios

Modelizacin del problema

decisional

AHP Hierarchy Model

ANP Network Model

AHP

Priorizacion

ANP

Priorizacion

Conclusiones

A

N

A

L

i

S

I

S

S

Y

N

T

H

ES

I

S

EVALUATION 10


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El trabajo fue desarrollado conjuntamente por:

Dos ingenieros (que actuaron como Decisores expertos),

propuestos por la Direccin General del EMTRE

El equipo de la UPV, como equipo de anlisis y

facilitadores (expertos en la metodologa).

Los dos tcnicos del EMTRE actuaron como nico centro

decisor, por consenso. Eran los responsables de elaborar el

informe aconsejando a la Direccin acreca del mejpremplazamiento para la planta.

EL CENTRO DECISOR

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Punto 1.- Formulacin del Problema.

Emplazamiento de una planta de tratamiento de residuos slidosurbanos con capacidad para 247,000 T/ao en el rea Metropolitanade Valencia.

Punto 2.- Identificacion de emplazamientos potenciales.

Tras un estudio exhaustivo (requisitos legales : zona industrial, sinriesgo de inundacin, tipologa de suelo etc. + tamao de la planta), seseleccionaron seis alternativas A, B, C, D, E y F.

Punto 3.- Identificacion y agrupacin de los criterios aconsiderar para tomar la decisin.

Se identificaron 21 criterios, en base a la revisin bibliogrfica y losconocimientos de los DM.

FASE 1: ANLISIS DEL PROBLEMA

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Punto 2.- Identificacion de emplazamientospotenciales.

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Punto 3.- Identificacion y agrupacin de loscriterios a valorar

GROUP CRITERIA ALT

PLANT

EXPLOITATION

COSTS

C1. Distance to E.D.A.R.

A

B

C

D

E

F

C2. Distance to another MSW plant

C3. Distance to landfill

C4. Municipalities and waste volume

FACILITIES AND

INFRASTRUCTURES

C5. Accesses

C6. Water

C7. Runoff and sewage systems

C8. Power

C9. Roads

ENVIRONMENTAL

ISSUES

C10. Water sources

C11. Visual impact

C12. Community affected by smells

C.13. Topography

C14. Cattle waysC15. Archaeological sites

C16. Flood areas

C 17. Protected areas

LEGAL

REQUIREMENTS

C18. Land planning

C19. Facilities and infrastructures

C20. Environmental issues

C21. Nearby municipalities 14


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No se tuviero en cuenta como criterio la oposicin social,

puesto que se parti e la base de que TODAS las alternativas

generaran una oposicin similar en los municipios afectados

Punto 3.- Identificacion y agrupacin de loscriterios a valorar

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FASE 2.- SINTESIS

En esta fase se ponderan los criterios; luego se valora

cada alternativa en relacin a cada criterio; finamente se

obtiene la priorizacin de alternativas.

Se utilizaron dos metodos: AHP y ANP.

En este caso, AHP se puede considerar un caso especial de

ANP

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RESULTADOS CON AHP

ALTERNATIVES AHP

PRIORITY

B 0.219E 0.218

F 0.213

C 0.153

D 0.118

A 0.079

CRITERIA AHP

C3.- distance to landfill 0.149

C10.- water sources 0.123C15.- archaeological sites 0.096

C16.- flood areas 0.091

C18.- land planning 0.090

C19.- infrastructures 0.084

C20.- environment 0.084

C4.- municipalities and waste volume 0.050

C17.- protected areas 0.045

C12.- community affected by smells 0.037

C14.- cattle ways 0.028

C9.- roads 0.026

C5.- accesses 0.024

C2.- distance to another plant 0.021

C21.-nearby municipalities 0.011

C11.- visual impact 0.010

C1.- distance to EDAR 0.010

C13.- topography 0.009

C7.- runoff and sewage systems 0.008

C6.- water 0.003

C8.- power 0.002

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25

B

E

F

C

D

A

AHP PRIORITY

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1 . DETERMINATION OF THE NETWORK

1.1.- Identification of clusters and elements

1.2.- Analysis of the influences among the Network elements by the Influence

Matrix.

2. DETERMINATION OF ELEMENT AND CLUSTER PRIORITIES

2.1.- Calculation of priorities among elements. Generation of the Unweighted

Supermatrix.

2.2,. Calculation of priorities among criterion clusters that affect other clusters.

Generation of the Weighted Supermatr ix.

3. CALCULATION OF THE LIMIT MATRIX AND RESULTING

PRIORITIZATION

Calculation of the Limit Matrix. The resulting values indicate the element weights.

PASOS CON ANP

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MODELO ANP. Matriz de influencias


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MODELO ANP. Matriz de influencias


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MODELO ANP. SUPERMATRIX NO PONDERADA

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MODELO ANP. PRIORIDADES ENTRECLUSTERS

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MODELO ANP. SUPERMATRIX PONDERADA

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MODELO ANP. RESULTADOSAlternativas Criterios

ALTERNATIVES ANPPRIORITY

F 0.252

B 0.232

E 0.195

D 0.116

A 0.103

C 0.101

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3

F

B

E

D

A

C

ANP PRIORITY


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FASE 3: EVALUACION DE RESULTADOSPRIORIZACIN DE LOS EMPLAZAMIENTOS

ALTERNATIVES AHP

PRIORITY RANKING

ANP

PRIORITY ALTERNATIVES

B 0.219 1 0.252 FE 0.218 2 0.232 B

F 0.213 3 0.195 EC 0.153 4 0.116 DD 0.118 5 0.103 AA 0.079 6 0.101 C

Hay diferencias notables entre los dos modelos de decisin.

En ANP las prioridades asignadas a las alternativas F, B y E difieren

sensiblemente.

Con AHP se obtienen resultados similares para las alternativas B, E y F.

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FASE 3: EVALUACION DE RESULTADOSPRIORIDADES DE LAS LOCALIZACIONES

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3

F

B

E

D

A

C

ANP PRIORITY

AHP PRIORITY

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FASE 3: EVALUACION DE RESULTADOS


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FASE 3: EVALUACION DE RESULTADOSPRIORITIES OF CRITERIA

CRITERIA AHP ANP CRITERIA

C3.- distance to landfill 0.149 0.110 C20.- environment

C10.- water sources 0.123 0.085 C19.- infrastructuresC15.- archaeological sites 0.096 0.071 C15.- archaeological sites

C16.- flood areas 0.091 0.067 C21.-nearby municipalities

C18.- land planning 0.090 0.061 C17.- protected areas

C19.- infrastructures 0.084 0.056 C16.- flood areas

C20.- environment 0.084 0.056 C10.- water sources

C4.- municipalities and waste volume 0.050 0.054 C3.- distance to landfillC17.- protected areas 0.045 0.051 C5.- accesses

C12.- community affected by smells 0.037 0.047 C12.- community affected by smells

C14.- cattle ways 0.028 0.047 C2.- distance to another plant

C9.- roads 0.026 0.044 C7.- runoff and sewage system

C5.- accesses 0.024 0.039 C1.- distance to EDAR

C2.- distance to another plant 0.021 0.039 C11.- visual impactC21.-nearby municipalities 0.011 0.038 C18.- land planning

C11.- visual impact 0.010 0.037 C4.- municipalities and waste volume

C1.- distance to EDAR 0.010 0.033 C13.- topography

C13.- topography 0.009 0.023 C9.- roads

C7.- runoff and sewage systems 0.008 0.018 C8.- power

C6.- water 0.003 0.018 C6.- water

C8.- power 0.002 0.006 C14.- cattle ways


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CONCLUSIONES

Estudio de un caso real: Problema medioambiental muy relevante.

El modelo ANP es ms complejo que el AHP.

Ventajas de la metodologa

Reflexin profunda sobre el problema

Plasma en papel el conocimiento de los expertos

Fcil comprensin de la metodologa: comparaciones pareadas

ndice de consistencia: examina congruencia de los expertos

Fcil trazabilidad

Justificacin clara (metodologa, criterios, ponderaciones) de la idecisintomada.

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Grupo de Valoracin y Decisin Multicriterio

Universidad Politcnica de Valencia (Espaa)

www.valoracionmulticriterio.upv.es

LOCATION OF A MUNICIPAL SOLIDWASTE PLANT IN THE

MATROPOLITAN AREA OF VALENCIA(SPAIN) USING AN ANP MODEL

Aragons-Beltrn, P., Pastor-Ferrando, J.P, Garca-Garca, F.

Pascual-Agull, A.

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