DISEÑO DE RUTAS DE DISEÑO DE RUTAS DE RECOLECCIÓN DE RESIDUOS RECOLECCIÓN DE RESIDUOS

SÓLIDOS MUNICIPALESSÓLIDOS MUNICIPALES

GENERALIDADES SOBRE RECOLECCIÓN • Tradicionalmente se le ha asignado a

los municipios la responsabilidad de limpieza de áreas públicas y el servicio de recoger la basura generada en casas habitación, ellos aceptando esa responsabilidad, han determinado quien realice esa tarea. Generalmente en casi todas la ciudades de la república mexicana, es el mismo estado quien ha realizado la operación de limpieza, mediante un organismo creado para tal efecto.

• Proteger la salud pública Proteger la salud pública • Proteger el medio ambiente Proteger el medio ambiente al menor costoal menor costo..

• Significa que el servicio mencionado, se debe ofrecer de manera eficiente.

La La recolección de residuosrecolección de residuos es, en términos generales, el es, en términos generales, eltransportar los residuos sólidos desde su transportar los residuos sólidos desde su almacenamientoalmacenamientoen la fuente generadora hasta el en la fuente generadora hasta el vehículo recolector vehículo recolector y y trasladarlostrasladarlos hasta el sitio de hasta el sitio de disposición finaldisposición final o a la o a laestación de transferencia.estación de transferencia.

El objetivo de la prestación del servicio de El objetivo de la prestación del servicio de limpia es:limpia es:

Métodos de Métodos de RecolecciónRecolección

Mecanizados y Semimecanizados

Métodos manuales.

Normalmente se utilizan en localidades altamente urbanizadas

Normalmente se efectúan con equipos no convencionales. Son más usuales en zonas deprimidas y de difícil acceso, así como en localidades eminentemente rurales.

Métodos de RecolecciónMétodos de Recolección

• Ahora bien, según el tipo de demanda por Ahora bien, según el tipo de demanda por atender, se pueden tener atender, se pueden tener dos tipos de dos tipos de métodos y de recolecciónmétodos y de recolección; para demandas ; para demandas de tipo continuo y semicontinuo y, para de tipo continuo y semicontinuo y, para demandas de tipo discreto.demandas de tipo discreto.

Un método de recolección está definido por el tipo Un método de recolección está definido por el tipo de demanda exigida yde demanda exigida y

por el grado de tecnificación de los equipos por el grado de tecnificación de los equipos utilizados.utilizados.

MÉTODOS DE RECOLECCIÓN A MÉTODOS DE RECOLECCIÓN A ESCALA ESCALA NACIONALNACIONAL SE CLASIFICAN COMO: SE CLASIFICAN COMO:

• MÉTODO DE ESQUINA O DE PARADA FIJAMÉTODO DE ESQUINA O DE PARADA FIJA (demanda discreta semimecanizada con alta (demanda discreta semimecanizada con alta participación del usuario). la cual los usuarios participación del usuario). la cual los usuarios del sistema llevan su recipiente hasta donde del sistema llevan su recipiente hasta donde el vehiculo recolector se estaciona, después el vehiculo recolector se estaciona, después se organiza una fila en la cual un operador se organiza una fila en la cual un operador tome su recipiente con residuos el cual lo tome su recipiente con residuos el cual lo depositara en el vehiculo, el operador depositara en el vehiculo, el operador devuelve el recipiente al usuario este seria el devuelve el recipiente al usuario este seria el método mas económico método mas económico

Método de Acera Método de Acera (demanda (demanda continua semi-mecanizada con continua semi-mecanizada con mediana participación del mediana participación del usuario). usuario). • El cual consiste en el que El cual consiste en el que

el operador del vehiculo el operador del vehiculo tome el recipiente el cual tome el recipiente el cual el usuario deja en las el usuario deja en las aceras, para después aceras, para después trasladarlo hacia el trasladarlo hacia el vehiculo recolector, vehiculo recolector, posteriormente posteriormente regresando el recipiente regresando el recipiente al sitio de la acera donde al sitio de la acera donde lo tomaron lo tomaron

MÉTODO INTRADOMICILIARIO O DE LLEVAR Y TRAER (demanda semicontinua, semimecanizada con baja o nula participación del usuario•Este método es semejante al anterior con la diferencia que el o los operarios del vehiculo entran hasta la habitación tomando el recipiente con la basura, para depositarla en el camión y por último regresar el recipiente hasta el mismo lugar donde se tomo

•

Método de Contenedores (demanda discreta mecanizada con alta participación del usuario).•Este método es semejante al de la

esquina con la diferencia de que este el usuario lleva su basura a un contenedor, que, posteriormente llegara el vehiculo recolector y se llevara toda la basura del contenedor

Equipo de recolección y Equipo de recolección y transporte primariotransporte primario

Con respecto a los equipos de Con respecto a los equipos de recolección y transporte primario se recolección y transporte primario se sugiere que siempre sean factibles, sugiere que siempre sean factibles, se empleen vehículos con carrocería se empleen vehículos con carrocería de gran capacidad, provistos por la de gran capacidad, provistos por la

compactadora para abatir los costos compactadora para abatir los costos de recolección.de recolección.

Equipo de recolección y Equipo de recolección y transporte primariotransporte primario

• Las carrocerías de volteo Las carrocerías de volteo son las recurrentes en son las recurrentes en lugares con cierta lugares con cierta tendencia rural debido a tendencia rural debido a su versatilidad y menor su versatilidad y menor costo, pero no son costo, pero no son adecuadas para la adecuadas para la recolección de basura recolección de basura desde el punto de vista desde el punto de vista de salud publica por de salud publica por obvias razones.obvias razones.

Equipo de recolección y Equipo de recolección y transporte primariotransporte primario

• En términos generales puede En términos generales puede decirse que existen carrocerías decirse que existen carrocerías para vehículos recolectores de para vehículos recolectores de carga lateral, trasera y frontal carga lateral, trasera y frontal la cual facilita mas las la cual facilita mas las funciones del operador como funciones del operador como también cubre todo los también cubre todo los requisitos para que este no requisitos para que este no cuente con la contaminación y cuente con la contaminación y daños a la salud daños a la salud

LosLos equipos de recolección pueden equipos de recolección pueden ser clasificados de la siguiente ser clasificados de la siguiente

manera:manera:• Equipos recolectores Equipos recolectores de alta tecnificación:de alta tecnificación:

Son todos aquellos que por Son todos aquellos que por adaptación o por diseño adaptación o por diseño original, están original, están capacitados para realizar capacitados para realizar maniobras de carga y maniobras de carga y descarga dedescarga de

contenedores.contenedores.

Equipos especializados para la Equipos especializados para la recolección de residuos recolección de residuos sólidos:sólidos:Son aquellos que por su Son aquellos que por su

diseño original, están diseño original, están capacitados para la capacitados para la prestaciónprestación

del servicio de del servicio de recolección (y recolección (y posterior posterior

descarga) de basura descarga) de basura con cierta con cierta comodidad.comodidad.

Equipos no convencionales Equipos no convencionales para la recolección de residuos para la recolección de residuos sólidos:sólidos:Será cualquier vehículo Será cualquier vehículo

utilizado para la utilizado para la prestación del servicio en prestación del servicio en

cuestión, que nocuestión, que nopresente las características presente las características

mencionadas mencionadas para los equipos para los equipos

especializados y de alta especializados y de alta tecnificación.tecnificación.

SISTEMAS DE RECOLECCIÓN POR SISTEMAS DE RECOLECCIÓN POR CONTENEDORES ALTAMENTE ESPECIALIZADOSCONTENEDORES ALTAMENTE ESPECIALIZADOS

Estos sistemas están diseñados para atender exclusivamente contendores, son equipos altamente tecnificados donde la variante radica un cuanto al mecanismo empleado para la carga y descarga de contenedores con capacidades normales ( desde 6 a 22m3).

Estos sistemas no son recomendables para recolección domiciliaria con métodos tradicionales; si no mas bien para cuando no se cuenta con un acceso adecuado en zonas de gran generación

LOS EQUIPOS DE RECOLECCIÓN PUEDEN LOS EQUIPOS DE RECOLECCIÓN PUEDEN SERSER CLASIFICADOS DE LA SIGUIENTE CLASIFICADOS DE LA SIGUIENTE

MANERA:MANERA:Vehículos Compactadores con Mecanismos de Vehículos Compactadores con Mecanismos de

Carga Trasera, Frontal y Lateral. Carga Trasera, Frontal y Lateral.

Estos vehículos son generalmente de 12 a 30 m3 de capacidad volumétrica, con mecanismo de carga y de descarga de contenedores, cuya capacidad varía desde uno hasta seis metros cúbicos, según la potencia de dicho mecanismo.

Su eficiencia de recolección es muy alta cuando se usa adecuadamente, por lo que no debe ser utilizado en la recolección domiciliaria con los métodos tradicionales de esquina, acera o de llevar y traer.

Su principal uso es para la recolección de basura en centros de gran generación como mercados, multifamiliares, unidades habitacionales y supermercados, etc.

Vehículos Compactadores Vehículos Compactadores de Carga Lateralde Carga Lateral• Pueden ser de caja cuadrada o cilíndrica con

mecanismo de compactación. La carga de basura se

hace lateralmente. Su capacidad de carga varía normalmente de 10 a 16m3, pudiendo en algunos casos ser más elevada.

• Su principal ventaja es que cuenta con un mecanismo sencillo de compactación, además de que se le puede adaptar un mecanismo para la

carga y descarga de contenedores. Su principal desventaja es que la altura de carga y su diseño obligan a que un empleado viaje dentro de la

caja para recibir la basura, por lo que la compactación

no se hace con la regularidad debida.

Vehículos Vehículos Compactadores de Carga Compactadores de Carga TraseraTrasera

• En este tipo de vehículos, la carga de basura se hace a través de una tolva que se encuentra ubicada en la parte posterior de la carrocería.

• Normalmente son de entre 10 y 20 m3 de capacidad, con equipo opcional para carga de contenedores.

• Sus principales ventajas son que la altura de carga es baja, que los operarios no tienen acceso a la basura para "pepenarla" una vez que el mecanismo compactador de carga se ha hecho funcionar y, que puede atender contenedores pequeños en su ruta de recolección.

VEHÍCULOS SIN MECANISMO DE VEHÍCULOS SIN MECANISMO DE COMPACTACIÓN, DE CARGA LATERAL O COMPACTACIÓN, DE CARGA LATERAL O TRASERA.TRASERA.• La utilización de este tipo de vehículos cada día se hace

más frecuente, debido a los altos costos de inversión y mantenimiento del equipo especializado.

• Su capacidad normalmente varía de 8 a 16 m3. La carga de basura se hace en la mayoría de los casos en forma lateral, aunque para ciertas cajas es mejor hacerlo por la parte trasera.

• El bajo costo de inversión y los reducidos requerimientos económicos de mano de obra especializada para su mantenimiento, son sus principales ventajas.

• Su principal desventaja es la disminución en cuanto al tonelaje de basura que puede transportar; ya que por falta de mecanismo de compactación, el peso volumétrico alcanzado dentro de la carrocería por los residuos, difícilmente rebasa los 350 kg/m3.

• No es recomendable adaptar a este tipo de vehículos, mecanismos para la carga y descarga de contenedores.

Vehículos Tipo VolteoVehículos Tipo Volteo• Estos vehículos con mecanismos de descarga tipo

volteo, pueden llegar a contar con puertas laterales para facilitar la carga dentro de la carrocería del vehículo así como son extensiones para alimentar su capacidad volumétrica y aprovechar la gran capacidad de soporte de carga del chasis. Las principales ventajas son: su bajo costo comparado con un camión más tecnificado y, que la descarga por volteo es mucho más rápida que cuando se tienen cajas fijas. Las desventajas obvias son las siguientes: la altura de carga es muy elevada, el acomodo de la basura dentro de la caja es manual, se requiere de un empleado adicional en la cuadrilla de trabajo. Asimismo al adicionarle a la caja volumen hacia arriba, se corre el riesgo de elevar el centro de gravedad por encima de las especificaciones de diseño de los vehículos.

Otros Vehículos y Otros Vehículos y SistemasSistemas..• Estos tipos de equipos de

recolección, incluyen los no convencionales, como serían los vehículos de arrastre manual o de animales, las acémilas, la recolección por medio de animales o vehículos motorizados pequeños. Este tipo de vehículos se utiliza en sitios muy específicos, en donde las condiciones del terreno, la topografía y la amplitud de las calles no permiten la entrada de los vehículos convencionales. De igual manera en localidades pequeñas, en donde la cantidad de basura recolectada no justifica la utilización de equipos grandes, o en el caso de que los presupuestos asignados al servicio de limpia no sean suficientes, se utilizan para la recolección este tipo de equipos.

FRECUENCIA DE RECOLECCIÓNFRECUENCIA DE RECOLECCIÓN•La prestación de servicio de recolección

es una de las etapas más caras del sistema del manejo de basura y, una de las que presenta mayores oportunidades para la minimización de costos. Uno de los factores que más influye sobre el sistema, es la frecuencia de recolección.

FRECUENCIA DE RECOLECCIÓNFRECUENCIA DE RECOLECCIÓN Esta consiste en prevenir que el volumen Esta consiste en prevenir que el volumen

acomunado de basura no sea excesivo y que acomunado de basura no sea excesivo y que el tiempo transcurrido desde la generación el tiempo transcurrido desde la generación

de basura hasta la recolección para su de basura hasta la recolección para su disposición final no exceda el ciclo de disposición final no exceda el ciclo de

reproducción de moscas según el clima de 7 a reproducción de moscas según el clima de 7 a 10 días según la tabla 10 días según la tabla temperaturatemperatura Huevo a Huevo a

pupapupaHuevo a Huevo a adultaadulta

Promedio de Promedio de 20 °C20 °C

10.110.1 20.520.5

Promedio de Promedio de 28°C28°C

5.65.6 10.810.8

Promedio de Promedio de 35°C 35°C

5.65.6 8.98.9

Frecuencia de recolecciónFrecuencia de recolecciónEn cuanto a la regularidad existen tres tipos En cuanto a la regularidad existen tres tipos que son:que son:

RECOLECCIÓN DIARIA:RECOLECCIÓN DIARIA: es el sistema en el es el sistema en el cual se busca alcanzar en la mayoría de la cual se busca alcanzar en la mayoría de la ciudades medias y grandes en México. Los ciudades medias y grandes en México. Los camiones recolectores deben recorrer su camiones recolectores deben recorrer su totalidad de las rutas diariamente excepto totalidad de las rutas diariamente excepto domingos domingos por lo que los Lunes, la basura que se recolecta corresponde al período Sábado, Domingo.

Para efectos prácticos, puede decirse que los Lunes se recolecta un 100% más de basura, que el resto de los días de la semana.

Naturalmente, esta frecuencia es la que ofrece una mejor imagen del sistema hacia los usuarios pero, al mismo tiempo, es el que mayor costo involucra.

RECOLECCIÓN CADA TERCER DÍA: el camión RECOLECCIÓN CADA TERCER DÍA: el camión recolectorrecolectorpasa un día si y un día no, a pasa un día si y un día no, a excepción de los domingos, por lo que excepción de los domingos, por lo que equivale a pasar 3 veces a la semana.equivale a pasar 3 veces a la semana.

Con este sistema se tienen las siguientes ventajas:

• Los camiones recolectores se llenan en un tiempo más corto y en un recorrido menor; es decir, el concepto de "costo por tonelada-kilómetro", sería menor al compararla con la frecuencia diaria.

• Para aclarar este concepto, se puede decir que cada camión recolector recorre cierta distancia cargando y recolectando los desechos de un solo día bajo el primer sistema; mientras que el mismo camión recorrería la mitad de esa distancia al llenarse más rápido, recolectando la basura de dos días.

A mediano y largo plazos, los costos por concepto de mantenimiento serían menores, también por tonelada de basura transportada.

• El recolectar tres veces por semana implica, además, que la sobrecarga de la recolección debida al Domingo, no recaería únicamente en el siguiente día de recolección (los Lunes), sino que sería repartido en dos días (en este caso los Lunes y los Martes).

Es decir, en lugar de que los Lunes se recolecte el 100% más que el resto de días de la semana, esa diferencial sería de 50% más los Lunes y 50% más los Martes.

Emplear esta alternativa en cuanto a frecuencia de recolección, acarrea desventajas• Se crea cierta incomodidad a la comunidad

servida, dado que la basura podría generar malos olores, requiriendo mayor limpieza en el interior de la vivienda.

• Aunque, como puede observarse en la tabla anterior, teóricamente la frecuencia de recolección propuesta por esta alternativa no implica una mayor proliferación de moscas, es un hecho que en el lugar que los habitantes servidos tengan para almacenar su basura generada, se verá un ligero incremento de tales insectos, debido a que los huevecillos que con anterioridad vienen ya en proceso de incubación.

Recolección 2 veces por semana: el camión Recolección 2 veces por semana: el camión establece un horario de servicio en el que se establece un horario de servicio en el que se eligen 2 y/o tres días eligen 2 y/o tres días

El "costo por tonelada-kilómetro", en teoría se abaten conforme se disminuye la frecuencia de recolección, ya que los camiones recolectores se llenarían cada vez más rápido y en un recorrido cada vez menor; por lo cual las dos primeras ventajas que se indican para la alternativa anterior, se hacen mayores conforme se disminuye lafrecuencia.

Por otro lado, la sobrecarga que representa la recolecciónen seis días de la semana, se reparte en un mayor númerode días, conforme se disminuya la frecuencia en la recolección.

Como se incrementan esas ventajas, la disminución de la frecuencia agudiza también las desventajas que se mencionaron, creando una desventaja adicional:

Se crea la posibilidad de hacer que proliferen los tiraderos clandestinos, al incrementarse las incomodidades de los habitantes servidos.

Aspectos a Considerar en las Aspectos a Considerar en las Rutas de RecolecciónRutas de Recolección

1.1. Número y tipo de equipo seleccionado.Número y tipo de equipo seleccionado.2.2. Tamaño de la tripulación.Tamaño de la tripulación.3.3. Frecuencia de recolección.Frecuencia de recolección.4.4. Distancia entre paradas y estaciones.Distancia entre paradas y estaciones.5.5. Distancia al sitio de transferencia o Distancia al sitio de transferencia o

disposición final.disposición final.6.6. Maniobrabilidad de los contenedores.Maniobrabilidad de los contenedores.7.7. Topografía del terreno.Topografía del terreno.8.8. Tráfico en la ruta.Tráfico en la ruta.9.9. Condiciones de los caminos.Condiciones de los caminos.

Otras consideraciones para el ruteo Otras consideraciones para el ruteo son:son:1.1. Las rutas no deben de estar fragmentadas o traslapadas.Las rutas no deben de estar fragmentadas o traslapadas.2.2. Cada ruta deberá ser compacta, atacando una área Cada ruta deberá ser compacta, atacando una área

geográfica y estar balanceada.geográfica y estar balanceada.3.3. El tiempo total de cada ruta deberá ser razonablemente el El tiempo total de cada ruta deberá ser razonablemente el

mismo.mismo.4.4. La recolección deberá comenzar lo más cercano al encierro.La recolección deberá comenzar lo más cercano al encierro.5.5. Las calles de un solo sentido se tratarán de atacar desde el Las calles de un solo sentido se tratarán de atacar desde el

principio de ellas.principio de ellas.6.6. Se deberán minimizar las vueltas en U y a la izquierda.Se deberán minimizar las vueltas en U y a la izquierda.7.7. Las partes elevadas se atacarán primero.Las partes elevadas se atacarán primero.

8.8. Generalmente, cuando sólo se recolecta de un lado de la Generalmente, cuando sólo se recolecta de un lado de la acera, es preferible rodear las manzanas.acera, es preferible rodear las manzanas.

9.9. Cuando la recolección es por los dos lados de la acera, es Cuando la recolección es por los dos lados de la acera, es preferible recolectar en línea recta por varias preferible recolectar en línea recta por varias manzanas.

MacroruteoMacroruteo¿¿QUE ES EL MACRORUTEO?QUE ES EL MACRORUTEO?Se puede decir que es la asignación Se puede decir que es la asignación

de vehículos recolectores a de vehículos recolectores a diversas áreas de la cuidad para diversas áreas de la cuidad para realizar la recolecciónrealizar la recolección..

• El macroruteo se puede hacer partiendo de una población de una zona de la ciudad, de la producción de basura en kg. por habitante por día y de la frecuencia del servicio, expresado en días por semana.

• Se divide la ciudad en varias áreas específicas para que la recolección sea más fácil para los departamentos de recolección de residuos.

REQUERIMIENTOS PARA REQUERIMIENTOS PARA DISEÑAR LAS MACRORUTASDISEÑAR LAS MACRORUTAS• El problema en la recolección de

desechos sólidos, y en particular de las macrorutas consiste en determinar el número de vehículos que deben utilizarse dada la generación de la basura, el método que se seguirá para la recolección y las posibilidades económicas del municipio.

• La solución se puede encontrar modelando mediante diversos métodos matemáticos que puedan establecer relaciones entre capacidades de recolección y la generación de las zonas a recolectar.

Los elementos básicos Los elementos básicos que se requieren son:que se requieren son:

• Un estudio de generación de Un estudio de generación de residuos sólidos, que determine residuos sólidos, que determine la generación per cápita la generación per cápita domiciliaria, así como la domiciliaria, así como la generación que se da en otras generación que se da en otras fuentes municipales.fuentes municipales.

• • Un mapa actualizado y detallado Un mapa actualizado y detallado de la ciudad o zona a recolectar.de la ciudad o zona a recolectar.

• • La localización de las fuentes no La localización de las fuentes no domiciliarias de desechos que domiciliarias de desechos que serán atendidas por el servicio.serán atendidas por el servicio.

• • Datos de la densidad poblacionalDatos de la densidad poblacional

CARACTERÍSTICAS DE LAS ÁREAS A RUTEAR

La división en “n” áreas de recolección, requiere de tener en consideración los siguientes factores:

• Las fronteras naturales como son ferrocarriles, carreteras o calles muy transitadas y los ríos o canales que atraviesan la ciudad.

• Las diferentes densidades de población y tipo de basura de la ciudad

• El tiempo y la distancia empleadas para un viaje redondo hasta el sitio de disposición final.

• Se debe de tomar en cuenta que Se debe de tomar en cuenta que las macrorutas son áreas las macrorutas son áreas compactas, que generalmente compactas, que generalmente comprenden colonias o barrios comprenden colonias o barrios enteros, y que se diseñan con la enteros, y que se diseñan con la finalidad de que, en las áreas finalidad de que, en las áreas determinadas, se realice un determinadas, se realice un recorrido específico con el recorrido específico con el vehículo, que cubra la mayor vehículo, que cubra la mayor cantidad de viviendas y con la cantidad de viviendas y con la mayor eficiencia en carga. mayor eficiencia en carga.

DETERMINACIÓN DEL NÚMERO ÓPTIMO DE CAMIONES DE RECOLECCIÓNprograma lineal que consiste en minimizar una función objetivo, que no es otra cosa que el costo horario de los vehículos de recolección:

• No existe algoritmo o programa para macrorutear, el diseñador de las macrorutas, contando con los elementos descritos, dividirá la ciudad en n áreas iguales, de tal forma que cada una de esas áreas genere aproximadamente la cantidad de basura que llene un camión durante su recorrido dentro de estas.

• Ejemplo Yuriria, considerando que ya cuenta con 6 vehículos recolectores (2 volteos y 4 cilíndricos).

• La ciudad tiene una distribución poblacional mas o menos homogénea, según los datos censales y el diseñador ha decidido dividir la ciudad en 6 áreas distintas, para que cada una de ellas sea atendida por un vehículo (cada camión necesitará dos viajes para atender cada área).

Esta división consideró básicamente los siguientes puntos: las vialidades principales como fronteras de las macrorutas; la población que se debe servir por macroruta considerando la capacidad de los vehículos y los barrios y colonias que tradicionalmente reciben los mismos servicios y tratamiento.

Esta no es la única solución, ni se Esta no es la única solución, ni se pretende que lo sea, sin embargo, pretende que lo sea, sin embargo, es una forma práctica de controlar es una forma práctica de controlar la recolección de residuos. En cada la recolección de residuos. En cada una de estas áreas o macrorutas una de estas áreas o macrorutas se diseñará un ruteo específico, se diseñará un ruteo específico, considerando vialidades, sentidos considerando vialidades, sentidos de las calles y métodos de de las calles y métodos de recolección. A estas últimas se les recolección. A estas últimas se les denomina microrutas o denomina microrutas o simplemente rutas de recolección. simplemente rutas de recolección.

MICRORUTEOMICRORUTEOMicro ruta es el recorrido especMicro ruta es el recorrido especíífico que deben fico que deben cumplir diariamente los vehcumplir diariamente los vehíículos de recolecciculos de recoleccióón en n en las las ááreas de la poblacireas de la poblacióón donde han sido n donde han sido asignados, con el fin de recolectar en la mejor asignados, con el fin de recolectar en la mejor manera posible los residuos smanera posible los residuos sóólidos generados por lidos generados por los habitantes de dicha los habitantes de dicha áárea. rea.

El designar la ruta óptima a seguir entre dos puntos determinados, considerando las restricciones que esto conlleva, si se toma en cuenta el método de recolección, las vialidades existentes, los horarios, etc.

El diseEl diseññador de rutas deberador de rutas deberáá tomar en tomar en consideraciconsideracióón lo indicado en diversos mn lo indicado en diversos méétodos y todos y algoritmos utilizados, para facilitar su trabajo y algoritmos utilizados, para facilitar su trabajo y contar con predisecontar con prediseñños factibles que os factibles que necesariamente se probarnecesariamente se probaráán en campo. n en campo.

MMÉÉTODOS HEURTODOS HEURÍÍSTICOS STICOS   Algunos lineamientos heurAlgunos lineamientos heuríísticos que debersticos que deberíían ser an ser tomados en consideracitomados en consideracióón cuando se planean las n cuando se planean las rutas de recoleccirutas de recoleccióón, son las siguientes: n, son las siguientes:

• Existencia de políticas y regulaciones relativas a detalles como el punto de recolección y la frecuencia de recolección.• Características de los vehículos como son el tamaño del equipo y el tipo de camión que deben ser coordinados.• Cuando sea posible, las rutas deben ser planeadas para comenzar y terminar cerca de calles arteriales , usando barreras topográficas y físicas como fronteras de las rutas.

• En áreas de colina, las rutas deben comenzar en la parte alta y continuar colina abajo, de tal manera que, cuando el camión esté totalmente cargado no tenga necesidad de ir cuesta arriba.

• Las rutas deben ser planeadas para que el último contenedor a ser recolectado en la ruta esté localizado lo más cerca del sitio de disposición final.

• Los desechos generados en las localidades de tráfico congestionado, deberían ser recolectados lo más temprano del día que sea posible, o en un horario en el que el tráfico afecte lo menos posible el recorrido del vehículo.

• Las fuentes en las cuales cantidades extremadamente grandes de desechos sean generados, deben ser servidas durante la primera parte del día.

• En puntos dispersos, en donde pequeñas cantidades de desechos sólidos son generados y que reciben la misma frecuencia de recolección, deberán, si es posible, ser servidos durante un viaje o en el mismo día.

Un servicio de recolecciUn servicio de recoleccióón y transporte de n y transporte de residuos sresiduos sóólidos serlidos seráá eficiente cuando cumpla con eficiente cuando cumpla con los siguientes objetivos: los siguientes objetivos:

•• Atender a toda la poblaci Atender a toda la poblacióón n ..

•• Aprovechar toda la capacidad de los veh Aprovechar toda la capacidad de los vehíículos culos recolectoresrecolectores..

•• Aprovechar toda la jornada legal de trabajo del Aprovechar toda la jornada legal de trabajo del personal. personal.

•• Minimizar los recorridos improductivos en las Minimizar los recorridos improductivos en las rutasrutas..

•• Minimizar los costos en tanto no se afecte el Minimizar los costos en tanto no se afecte el aspecto sanitarioaspecto sanitario..

•• Disponer de equipos de reserva Disponer de equipos de reserva..

Los pasos generales involucrados en el Los pasos generales involucrados en el establecimiento de las rutas de recolecciestablecimiento de las rutas de recoleccióón n incluyen: incluyen:

•• Preparaci Preparacióón de mapas de localizacin de mapas de localizacióón n mostrando datos pertinentes e informacimostrando datos pertinentes e informacióón n concerniente a las fuentes de generaciconcerniente a las fuentes de generacióón n de desechos. de desechos.

•• An Anáálisis de datos y si es requerido, lisis de datos y si es requerido, preparacipreparacióón de informacin de informacióón en tablas n en tablas resumidas resumidas

•• Distribuci Distribucióón preliminar de rutasn preliminar de rutas..

•• Evaluaci Evaluacióón de las rutas preliminares y el n de las rutas preliminares y el desarrollo de las rutas balanceadas por desarrollo de las rutas balanceadas por pruebas sucesivas. pruebas sucesivas.

Paso 1 Paso 1 En un mapa de escala adecuada para distinguir el trazo de la ciudad o de la zona a recolectar, los siguientes datos deberán ser establecidos para cada uno de los puntos de recolección: localización, frecuencia de recolección, número de contenedores o casas habitación a atender. A causa de que la asignación de rutas involucra una serie de dificultades sucesivas, el trazo definitivo deberá ser realizado una vez que los datos básicos han sido ingresados en el mapa de trabajo.

Dependiendo del tamaño de la ciudad o del área de servicio, esta deberá ser subdividida en áreas a ser atendidas por un solo vehículo (macrorutas). Para localidades o áreas muy pequeñas de servicio, este paso usualmente no es necesario. Pasos 2, 3 y 4 para sistemas de contenedores fijos.

Paso Paso 22Primero, en un hoja para programa de actividades múltiples, sedeben establecer los siguientes encabezados: 1. Frecuencia de recolección (veces/semana) 2. Número de localizaciones de carga 3. Número total de contenedores 4. Número de viajes (viajes/semana)5. Una columna separada para cada día de la semana durante la

cual los desperdicios deben ser recolectados. Segundo, determine el número de puntos o estaciones de cargaque requieren de múltiples cargas durante la semana e ingrese lainformación en la hoja de trabajos múltiples. Comience el listadocon las localizaciones que requieren el mayor número de cargas

por semana. Tercero, distribuya el número de contenedores con servicio de una

vez por semana, para que el número de contenedores vaciados por día esté balanceado por cada día de recolección. Las rutas preliminares de recolección pueden ser planeadas una vez que esta información es conocida.

Paso 3 Paso 3 Usando la informaciUsando la informacióón del paso 2n del paso 2

• La asignación de las rutas de recolección, puede ser delineada como sigue. Iniciando de la estación de despacho o de donde los vehículos son estacionados, una ruta debería ser planeada de forma que conecte todos los puntos de carga para ser servidos durante el día de la recolección, de tal manera que se de servicio a todos los contenedores programados de acuerdo a la hoja de trabajo.

• El siguiente paso es modificar la ruta básica para incluir los contenedores adicionales que serán servidos en cada día de recolección. La operación de recolección debe ser precedida de una manera lógica, tomando en cuenta las líneas de referencia citadas previamente y las restricciones locales específicas.

Paso 4 Paso 4 Cuando las rutas preliminares han sido Cuando las rutas preliminares han sido planeadas, la distancia promedio a ser planeadas, la distancia promedio a ser

recorrida entre los contenedores, debe ser recorrida entre los contenedores, debe ser calculada.calculada.

• Si las rutas están desbalanceadas con respecto a las distancias recorridas, éstas deben ser rediseñadas para que cada ruta cubra aproximadamente la misma distancia.

• En general, un número de rutas de recolección deben ser probadas antes de que se seleccionen las finales. cuando más de un grupo de vehículos es requerido, las rutas para cada área funcional deben ser planeadas y las cargas de trabajo para cada conductor deben ser balanceadas.

Asignación de ruta de recolección. Pasos 2, 3 y 4 para método de punto fijo. Paso 2

• Primero, en una hoja de programación de trabajo, primero ingrese los siguientes encabezados: – 1. Frecuencia de Recolección

(veces/semana) – 2. Número de localizaciones de cargas – 3. Total de desechos (m3/semana) – 4. Una columna separada para cada día

de la semana durante el cual los desechos van a ser recolectados.

Segundo, determine la cantidad de desechos a ser recogidos de los sitios de carga que requieren ser recolectados en múltiples ocasiones durante la semana e ingrese la información en la hoja de trabajo. El listado debe iniciar con las localizaciones que requieren el más alto número de cargas por semana.

Tercero, usando el volumen efectivo del vehículo de recolección (volumen nominal de recolección de vehículo por su eficiencia de carga), determine la cantidad de residuos adicional que debe ser recolectada cada día de las áreas de servicio. Distribuya la cantidad de desechos recolectados, para que la cantidad recolectada y el número de contenedores vaciados por viaje, esté balanceado para cada ruta de recolección

Paso 3 • Cuando se conoce la información, la asignación

de las rutas de recolección puede realizarse como sigue:

• Comenzando de la estación de despacho, una ruta debe ser planeada de forma que conecte todos los puntos de recolección a ser servidos durante cada día de recolección. Dependiendo de la cantidad de residuos a ser recolectados, varias rutas básicas pueden tener que replantearse.

• El siguiente paso es modificar la ruta básica para incluir áreas de recolección que serán servidas para completar la carga. Esas modificaciones deben ser realizadas para que la misma área en general sea servida en cada ruta de recolección.

• Para áreas grandes que han sido subdivididas y que son servidas diariamente, será necesario establecer rutas básicas en cada área subdividida, en algunos casos, dependerá del número de viajes que sean hechos por día.

Paso 4

Cuando las rutas de recolección han sido planeadas, la cantidad de residuos sólidos a ser recolectada y la distancia de transportación para cada ruta, deben ser determinadas.

En algunos casos puede ser necesario reajustar las rutas de recolección para balancear la carga de trabajo después de que las rutas han sido establecidas, deben ser trazadas en el mapa maestro.

Asignación de rutas de recolección. Pasos 2, 3 y 4 para método de acera.

Paso 2. • Estimar la cantidad total de residuos sólidos a

ser recolectados de las localizaciones de carga servidas cada día que la operación de recolección es conducida.

• Usando el volumen efectivo del vehículo de recolección (volumen nominal de recolección de vehículo por eficiencia de carga), determine el número promedio de residencias de las cuales los residuos serán recolectados durante cada viaje de recolección.

Paso 3

• Una vez que los datos son conocidos, la asignación de las rutas de recolección se procede a realizar como sigue:

• Comenzando de la estación de despacho la asignación de las rutas de recolección que incluye todos los puntos de recolección a ser servidos durante cada ruta de recolección. Estas rutas deben ser planeadas para que la última de estas localizaciones sea la más cercana al sitio de disposición final.

Paso 4

• Cuando las rutas de recolección han sido planeadas, la densidad del actual contenedor y distancia de transporte para cada ruta, debe ser determinada.

• Usando estos datos el trabajo de requerimientos por día debe ser ajustado de acuerdo al tiempo disponible por día.

• En algunos casos puede ser necesario reajustar las rutas de recolección para balancear la carga de trabajo.

• Después de que las rutas han sido establecidas, deben ser trazadas en el mapa maestro.

Ejemplo: Asignación de rutas de recolección residenciales. Condiciones:

• Ocupantes por residencia: 5.0 • Razón de recolección de residuos sólidos: 0.86 Kg/hab-día • Frecuencia de recolección: una vez/semana • Tipo de servicio de recolección: método de acera • Número de personas para la recolección: 2 • 3 Capacidad de recolección del vehículo: 16 m• Peso específico de los residuos compactados: 320 kg/m3.

Restricciones en la ruta de recolecciRestricciones en la ruta de recoleccióón: n:

•• No hay vueltas en U en las calles No hay vueltas en U en las calles •• Recolecci Recoleccióón de un solo lado de la calle. n de un solo lado de la calle.   SSoluciolucióón: n: DDesarrollar los datos necesarios para esarrollar los datos necesarios para determinar las rutas de recoleccideterminar las rutas de recoleccióón. n. Determinar el nDeterminar el núúmero total de residencias de mero total de residencias de las cuales los residuos serlas cuales los residuos seráán recolectados. n recolectados. Residencias = 332 Residencias = 332 Determinar el volumen compactado de residuos Determinar el volumen compactado de residuos ssóólidos a ser recolectados por semana. lidos a ser recolectados por semana. Vol/sem=((332 casas x 5 hab/casa x 0.86kg/hab-día 7 días/sem))/(320 kg/m3)= 31.2m3/sem Determinar el número de viajes requeridos por semana. Viajes/semana = (31.2 m3/sem)/(16 m3/viaje) ≈ 2

Asignación de las rutas de recolección por pruebas sucesivas usando la ruta de restricciones citada arriba como una guía:

Evidentemente, el propio método de recolección utilizado en el ejemplo es ineficiente y caro, sin embargo la solución del problema se acerca al óptimo.

Otras reglas básicas para el diseño de rutas• Tratar de aumentar la distancia productiva en

relación a la distancia total. • Los recorridos no deben fragmentarse ni

traslaparse. Cada uno debe consistir en tramos que queden dentro de la misma área de la ciudad.

• El comienzo de una ruta debe estar cerca del garaje y el término cerca del lugar de disposición de los residuos sólidos.

• En lugares con colinas o fuertes desniveles del terreno el recorrido debe procurar hacerse desde la parte alta hacia la baja.

• En lo posible hay que tratar de recoger simultáneamente ambos costados de la calle.

• Debe respetarse el sentido de la circulación y la prohibición de ciertos virajes

• Conviene evitar los giros a la izquierda y las vueltas en U porque hacen perder tiempo, son peligrosos y obstaculizan el tránsito.

• Calles con mucho tránsito deben recorrerse en las horas en que éste disminuye.

• Cuando hay estacionamiento de vehículos, hay que procurar efectuar la recolección en los momentos en que la vía está más despejada.

• En el caso de calles muy cortas o sin salida, es preferible que los camiones recolectores no entren en ellas, sino que esperen en la esquina y que el personal vayan a buscar los botes con basura.

Los dos métodos determinísticos más usados para Los dos métodos determinísticos más usados para el diseño de las micro rutasel diseño de las micro rutas, ya que en ellos se pueden involucrar todos los parámetros que inciden en el diseño de las rutas de recolección, además de que con éstos métodos si se obtienen rutas óptimas , es decir, rutas en las que a costo y tiempo mínimos se recolecta la máxima cantidad de residuos sólidos posible. Son:

Algoritmo del problema del Agente Viajero, Algoritmo del problema del Agente Viajero, utilizado para diseñar rutas utilizando el método de utilizado para diseñar rutas utilizando el método de parada fija y el de contenedoresparada fija y el de contenedores. . El problema del El problema del agente viajero consiste en encontrar, en un agente viajero consiste en encontrar, en un conjunto de rutas que conectan diversos puntos, el conjunto de rutas que conectan diversos puntos, el camino de menor costo (el mas corto) que recorra camino de menor costo (el mas corto) que recorra cada uno los puntos. cada uno los puntos.

Algoritmo del problema del Cartero Chino, utilizado en el Algoritmo del problema del Cartero Chino, utilizado en el método de recolección por acera y el intra domiciliario. método de recolección por acera y el intra domiciliario.

Supongamos una colonia de cualquier ciudad, a la que se requiere dar servicio, existe una red asociada por la que transitará el vehículo recolector.

El costos de utilizar los arcos que en este caso es la distancia que hay entre cada esquina comunicada y lo representa el número adyacente a cada arco. Los parámetros de diseño que se utilizarán son los siguientes: El número de casas habitación dentro de la zona de influencia de cada parada de recolección.De un estudio preliminar de tiempos y movimientos se determina el tiempo estándar para cargar basura y con éste se calcula el tiempo que el vehículo debe de permanecer estacionado para recolectar esa basura. Del mismo estudio de tiempos y movimientos se determina el mismo tiempo para transitar en ruta y con éste se calcula el tiempo que el vehículo consume en transitar entre dos paradas fijas, en función de su longitud, de la topografía de la zona y de la intensidad del tráfico en la calle.Se acepta el mismo tiempo estándar calculado durante el estudio preliminar de tiempos y movimientos, para los tiempos consumidos en transitar de encierro a ruta y transitar al sitio de disposición final, si la ruta en diseño es la primera o regresar a la ruta y transitar al sitio de disposición final, si son rutas subsecuentes. De igual forma se aceptan los tiempos consumidos para revisión del camión en el sitio de encierro y en el de descarga de basura en el sitio de disposición final, para tener completos los parámetros de diseño.

Se ha puntualizado que el vehículo de recolección debe partir vacío desde su sitio de encierro y principiar a recolectar basura en las paradas fijas de recolección y se ha supuesto al vehículo disponible para iniciar la recolección a un tiempo arbitrariamente nulo, la recolección en las paradas debe realizarse en todas ellas sin excusa. El tiempo necesario del vehículo para llegar de un punto “a” a un punto “b” puede no ser el mismo para ir de “b” a “a”, dependiendo si la calle es de doble sentido o de un solo sentido de circulación o si la calle tiene pendiente, se recorre a favor o en contra de dicha pendiente.Se supone que todos los tiempos de tránsito en la ruta y de recolección de basura son conocidos con certeza. Deberá localizarse un camino denominado óptimo en el cual cada parada de recolección sea visitada una sola vez al menos y el tiempo empleado en recorrerlo sea mínimo.

Método para la resolución del agente Método para la resolución del agente viajeroviajero: :

Existe otro método para la resolución del agente viajero: Existe otro método para la resolución del agente viajero: CConsiderarlo como un problema de asignación o de flujo máximo.onsiderarlo como un problema de asignación o de flujo máximo.

EjemploEjemplo

Modelo del problema del cartero chinoModelo del problema del cartero chino.. Consiste en encontrar un recorrido a través de una Consiste en encontrar un recorrido a través de una red que representa una zona limitada de un red que representa una zona limitada de un asentamiento humano, pasando por cada calle asentamiento humano, pasando por cada calle cuando menos una vez , de tal manera que la cuando menos una vez , de tal manera que la distancia recorrida sea mínima.distancia recorrida sea mínima.

A diferencia del problema del agente viajero, en el que se requería de ir a todos los nodos o vértices, el problema del cartero chino propone visitar todos los arcos, sin importar cuantas veces se pase por un determinado nodo. Este problema se utiliza cuando el método de recolección exige pasar por todas las calles, a diferencia del problema del agente viajero que se utiliza en recolección por punto fijo y de contenedor estacionario.

El primer paso para determinar una ruta en una red no dirigida es especificar si la red es o no par; una red par es aquella en la que el número de arcos que inciden a todo nodo es par. Si alguno de los nodos tiene un número de arcos incidentes impar, entonces se dice que la red no es par. En una red par se puede encontrar una ruta por la que se transite una sola vez en cada arco. Dicha ruta se denomina ruta Euleriana o de Euler.

Para la realización del algoritmo de solución, como primer paso se requiere saber si la red es o no par; esto se realiza simplemente contando los arcos que inciden en cada nodo. Si existe un nodo con un número impar de arcos , entonces no existe ruta de Euler.