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Introducción
A nivel mundial, los residuos sólidos han ocasionado impactos ambientales negativos por su disposición incorrecta y porque cada día aumentan, asociados al incremento de la población humana, los procesos de transformación industrial, agroalimentarios y a los hábitos de consumo de las personas. 1)
La basura es un problema urbano fundamental. Los problemas de recolección, disposición y los riesgos ambientales asociados con los desechos continúan siendo un desafío para muchas ciudades. 2 Para alcanzar los niveles adecuados en el manejo de los RSU es preciso lograr un nivel de flexibilidad según las condiciones de cada lugar, conociendo que el éxito de la misma está dado por minimizar el tiempo que los residuales permanezcan sin recolectar, transportar y tratados, con el menor costo posible, para lo cual se hace necesario disponer de un instrumento que permita la gestión integral de los RSU. (3,4,5
El manejo de los residuos sólidos urbanos (RSU) es uno de los más grandes desafíos que enfrentan las áreas urbanas de cualquier tamaño, y constituye una de las cinco principales problemáticas que las autoridades locales tienen que resolver. 6,7,8
La gestión Integral de Residuos Sólidos urbano intervienen varios aspectos importantes como son: un enfoque a gestión y participación, Manejo de Residuos Sólidos y cómo está vinculado directamente con la salud, bienestar, economía y principalmente el ambiente.9
Actualmente en todas las ciudades cubanas existen deficiencias relacionadas con el servicio de recolección y transportación de los RSU, tal es el caso de la ciudad de Santa Clara, los cuales están dados, en parte por la cantidad y disponibilidad de recursos para esta actividad. La empresa encargada de este servicio, en la ciudad no cuenta con los recursos necesarios para ejecutar la actividad.
A esta problemática se une la carencia de una guía Metodología para la Gestión Integral de los residuos sólidos urbanos en Santa Clara, motivo por lo que se hace necesario la búsqueda de soluciones para el manejo de estos residuales, priorizando el sistema de recolección y transportación de los mismos desde su origen hasta el vertedero municipal, para dar cumplimiento a lo estipulado en las normas cubanas. 10,11,12,13
La gestión integral es un sistema de manejo de los residuos sólidos urbanos que, basado en el Desarrollo Sostenible, tiene como objetivo primordial la reducción de los residuos enviados a disposición final. Ello deriva en la preservación de la salud humana y la mejora de la calidad de vida de la población, como así también el cuidado del ambiente y la conservación de los recursos naturales.14
En correspondencia con ello, el objetivo de este trabajo es la propuesta de la confección de una guía metodológica para la gestión integral de los Residuos Sólidos Urbanos en la ciudad de Santa Clara, con lo que se eliminarían problemas ambientales y sociales derivados de la generación y disposición de los residuos sólidos.
Materiales y métodos
Caracterizar la situación actual del sistema de gestión integral de los residuos sólidos en la ciudad de Santa Clara.
Proponer una guía metodológica que permita realizar adecuadamente la gestión integral de los Residuos Sólidos Urbanos generado en las ciudades.
Validar la guía propuesta mediante su aplicación al caso de la ciudad de Santa Clara.
La guía metodológica propuesta no se limita solamente a la generación, recolección y tratamiento final de los residuos sólidos, como se explica en el diagnóstico realizado a la ciudad de Santa Clara, sino que incluye otros conceptos, especialmente en el tratamiento, que ayuda a a protección al medio ambiente.
Caracterización de La Gestión Integral de los R.S.U en la Ciudad de Santa Clara. Situación Actual
Los residuos sólidos urbanos (R.S.U) tienen su origen en los sectores: domiciliario (82.3%), hospitalarios (1,1%) y la industria (16,6%). Están constituidos por materiales orgánicos como: el papel, la madera, la tela, la poda y restos de comida e inorgánicos como el vidrio, escombros, metales, entre otros.
Los datos estadísticos de la dirección municipal arrojan que se le presta servicio de recogida de Residuos Sólidos Urbanos a 216 056 habitantes y por los estudios realizados para la organización panamericana de salud (OPS) en el año 2016 muestran que en la ciudad se recogen diariamente aproximadamente 1356 m3 con un índice de generación para la poblacional urbana de 0.87 kg/hab./día, teniendo muy poca segregación inicial por lo que se mezclan tanto en el almacenamiento inicial como en la transportación. 3,15,16,17
Procedimiento actual en la Gestión de los Residuos Sólidos Urbanos en Santa Clara
El sistema actual de gestión de los Residuos Sólidos Urbanos en la ciudad de Santa Clara está caracterizado por etapas simples que comprenden la generación, recolección y vertido. Ver figura 1.
Para el servicio de recolección, Comunales que es la empresa responsable de esta actividad dividió la ciudad en diez zonas. Tomando como criterio el número de habitantes y la cantidad de RSU generados. En cada zona la recolección tiene una frecuencia de cuatro días a la semana, exceptuando las zonas central, comercial, edificios de apartamentos e instituciones hospitalarias, donde el servicio se realiza diariamente en jornada diurna y nocturna.
El servicio de recogida y transportación en las condiciones actuales sólo cubre el 72,51 % de la demanda, prestándole este servicio al 92.8% de la población.
Almacenamiento
El almacenamiento de los residuos sólidos se realiza en condiciones inadecuadas sin segregación en el origen y en lugares alternativos presentes en edificios multifamiliares, comercios instituciones educacionales y de salud.
Caracterización del Servicio de Recogida
Los principales sectores generadores de basura son barrios, ciudades, hospitales y construcciones por lo que existen implementadas estrategias para la recolección y transportación de los desechos.
Recolección
Los métodos de recolección empleado actualmente son: el método de Esquina o de Parada Fija, el método de Acera.
Y la existencia de sitios de disposición ilegales producto de la indisciplina social generados por las fallas del sistema de recogida.
Principales deficiencias en la actividad de Recogida
No existe uniformidad en los envases de recolección domiciliaria, mal almacenamiento primario de la basura la cual se encuentra toda mezclada, inadecuada estrategia de recogida, inestabilidad en la frecuencia de recogida y por último las rutas de recolección no tienen un procedimiento logístico.
Caracterización del Servicio de Transportación
La transportación de los residuos es realizado por diferentes tipos y formas de vehículos, compactadores de carga trasera, camiones abiertos y carretas de tracción mecánica y animal.
Principales deficiencias en el Servicio de Transportación
No uniformidad en los carros donde se realiza la recogida domiciliaria.
Deficiente aprovechamiento de la capacidad de recogida de los carros.
Falta de control de los viajes al vertedero.
El recorrido de la recogida se realiza sin un sistema logístico de transportación.
Mala estrategia de decisión con respecto a las zonas afectadas.
Disposición final
La disposición final de los residuos en la ciudad de Santa Clara se realiza en 4 vertederos. Uno convencional mecanizado y cuatro a cielo abierto, con tratamiento parcial, por la falta de equipamiento.
Vertedero Municipal
Es del tipo Relleno Sanitario Convencional Mecanizado, con más de 45 años de explotación y cotas de residuales superiores a los 20 metros, con tratamiento diario que en ocasiones se incumple por el déficit de combustible.
Condiciones Sanitarias del vertedero municipal
Falta de cobertura periódica en la recolección y transporte, por ende exposición al aire libre de la basura, lo que genera la aparición de moscas, malos olores y la ocurrencia de combustiones espontáneas de la basura, donde se quema el plástico, trapo, papeles, lo que provoca el humo que llegue a las comunidades cercanas.
Vegas Nuevas: Vertedero ubicado muy cerca del perímetro urbano, del tipo Relleno Sanitario, con problemas en el tratamiento, al igual que el municipal.
Crucero Vila: Ubicado a la salida de Santa Clara a 3 km del límite de la ciudad, fue destinado para el residual que generaba las grandes empresas industriales del territorio.
Hatillo: Presta servicios a los poblados de Hatillo, Yabú y Picadora.
En los casos de los vertederos de Crucero Vila, Manajanabo y Hatillo son del tipo a cielo abierto con tratamiento de los residuales una vez al mes.
Disposición de los Residuos Sólidos Peligrosos
Tanto los residuos peligrosos generados en las entidades de salud, como los productos químicos caducados, se disponen en trincheras habilitadas en el vertedero municipal.
Propuesta de una Guía metodológica para el manejo integral de los Residuales Sólidos Urbanos
Se incluye la descripción de dicho procedimiento y su implementación en el caso de la ciudad de Santa Clara.
Aspectos generales de la metodología
El manejo de los residuos sólidos comprende etapas como, almacenamiento, recolección, transporte, tratamiento (procesos térmicos y biológicos), así como la disposición final en el relleno sanitario.
La guía metodológica propuesta no se limita a la generación, recolección y tratamiento final de los residuos sólidos, sino que incluye otros conceptos, especialmente en el tratamiento, que ayuda la protección al medio ambiente como se muestra en la figura 2.
Fuente. Elaboración propiaFig. 2 Guía propuesta de un sistema de Manejo de Residuos Sólidos Urbanos diferenciado para la ciudad de Santa Clara
En el análisis integral se deben considerar aspectos generales a todas las etapas, tales como:
Aspectos de salud: El tratamiento de los residuos sólidos es una necesidad dirigida a preservar la salud de la población que se encuentra expuesta a algunos riesgos directos e indirectos, vinculados a la actividad.
Aspectos de costo: Cada etapa del manejo de los residuos sólidos tiene un costo, pero a menudo se da importancia solo a algunos de ellos, descuidando otros más significativos, de ahí la importancia de establecer los costos en cada una de las etapas del proceso como:.
Sueldos del personal
Gastos de operación de vehículos y equipos mecánicos
Gastos de capital
Otros
Datos Básicos
Para aplicar un nuevo sistema de gestión de RSU, es indispensable reunir alguna información estadística. Mientras más completa sea ésta, mayor será la eficiencia que se consiga en el sistema y los datos básicos son:
Cantidad de basura producida y tratada en el vertedero.
Población que debe ser servida
Longitud de vías en que se debe efectuar la recolección y el barrido distancia al parqueo y distancia al lugar disposición final
Tiempos empleados en cada etapa.
Información complementaria
Aparte de los datos básicos se requiere conocer cantidad y estado técnico de los medios disponibles para ejecutar la actividad e informaciones como:
Cantidad y capacitación del personal en funciones (choferes, cargadores, supervisores, barrenderos).
Tipo de receptáculos que usa el público para depositar su basura.
Ubicación del parqueo y de los lugares de disposición de los residuos.
Trazar en un mapa el recorrido de la recolección y del barrido de la zona, indicando el sentido de las calles, así como el recorrido más óptimo. La escala debe ser 1: 5,000.
Características de la zona comunal para detectar dificultades especiales
Problemas especiales
Los problemas especiales en la Gestión Integral de los residuos sólidos, están dados por dificultades que el sistema pudiera presentar en las labores higiénicas ambientales de la ciudad y el peligro para el personal que labora en la actividad, entre los que se encuentran los residuos hospitalarios, animales muertos, los residuos voluminosos (restos de poda) y las áreas de alta circulación de personas.
Control: Para mantener la calidad del servicio es indispensable establecer controles que aseguren la ejecución de los trabajos programados.
Control de cobertura diaria
Control de entrada al vertedero.
Parámetros de control del camión (salidas y llegadas del parqueo, comienzo de la recolección, llegadas y salidas al vertedero).
Control ocasional del servicio
Control contable.
Legalidad: La legislación ambiental en Cuba se encuentra en un proceso de perfeccionamiento, su eficacia dependerá no sólo de lo adecuado de su formulación, sino de la capacidad real de su cumplimiento por parte de sus ejecutores
Particularmente los residuos sólidos urbanos en Cuba están legislados por las NC 133,134 y 135 del 2002, normas estas que rigen el trabajo de la higiene comunal.
Sistema de planeación: Una vez organizado el trabajo, el siguiente paso es caracterizar y analizar la situación en que se encuentra el municipio en relación a la gestión integral de los RSU, para hacer una prospectiva de los requerimientos en este sector:
Determinar la generación y composición de los RSU
Revisión de cada uno de los elementos que componen el sistema de gestión de RSU.
Predicción de los requerimientos del sistema futuro.
Otras informaciones básicas relacionadas con la gestión de los RSU.
Actores: Aunque la responsabilidad de la gestión de los RSU es de Servicios Comunales, hay otros actores involucrados:
Los responsables políticos (Gobierno)
Municipio y sus diferentes zonas comunales.
Sector privado (recolección)
Sector educativo
Y la comunidad.
Se debe analizar la función y alcance de cada uno de estos actores con el objetivo de lograr una sostenibilidad ambiental.
Aplicación de la Metodología en la zona de Comunales # 1 en Santa Clara
Generación: Para reducir la generación de residuos sólidos es necesario tomar las medidas necesarias que ayuden a disminuir su generación, por lo que se requiere de un trabajo de concientización de la población y los directivos de las industrias ubicadas en el territorio.
Barrido de calles y espacios públicos
El barrido de las calles es un subsistema del sistema de la recolección en el municipio, depende de las del barrido, su frecuencia, el tipo de pavimentación y Topografía, extensión de las vías, circulación de peatones, localización de los contenedores de basura, equipo y personal necesario para el servicio y puede efectuarse de forma manual y mecánica.
Recolección mixta: La recolección de residuos sólidos se realizará en viviendas, establecimientos de producción, servicios, escuelas, oficinas, centros de recreación, unidades de salud pública y demás instalaciones situadas en los asentamientos urbanos con una población superior a los 500 habitantes y cuando esta población sea menor la distancia no podrá exceder los 5 km. La recogida será diariamente o en días alternos, preferiblemente en horario nocturno (NC 133/2002).
Agencias de recolección:La recolección de residuos sólidos será efectuada por empresas privadas o estatales contratadas por la Dirección Municipal de Servicios Comunales, donde el pago del servicio será por toneladas recolectadas.
Punto de recolección:La sostenibilidad depende de la distribución eficaz de los puntos de recolección estos deben quedar de la siguiente manera:
Método de Esquina o de Parada Fija: Se utilizará en lugares donde el carro no puede entrar por las dimensiones del mismo o por obstrucción de la calle.
Método de Acera: Es el personal del servicio de aseo el que retira los receptáculos de las viviendas y los devuelve después descargados.
Método de Estaciones de transferencia: Es recomendable instalar una planta de transferencia para segregar los residuos y distribuirlos en las plantas de tratamiento o en las entidades comercializadoras del material reciclable.
Como estudios preliminares es recomendable para la ciudad de Santa Clara la ubicación de tres Estaciones de trasferencias, que estarían ubicadas en las periferias de la ciudad.
Frecuencia de la recolección: La frecuencia en la recolección debe ser diaria o en días alternos, preferiblemente en horario nocturno. 10
Los factores que inciden en la prioridad de la recolección son la composición de los residuos, las condiciones climáticas de la ciudad y muy especialmente, la cantidad de basura por metro cuadrado.
La recogida de las entidades de salud tiene prioridad 1, su recogida se debe ser en horas de la madrugada y en carros especializados.
Horario de Recolección: Una de las decisiones previas que deben tomarse es establecer el horario de recolección.
Horario Nocturno. Es necesario en los sectores con tránsito muy intenso durante el día o mucho flujo de personas, en lugares turísticos y en calles de importancia paisajista.
Horario a primeras horas de la mañana: Tiene casi todas las ventajas y corrige muchos de los inconvenientes de la recolección nocturna. Puede ocurrir que antes de comenzar el flujo de tránsito.
Recolección diurna: Es la más económica y más fácil de controlar, pero siempre que no interfiera con el tránsito de vehículos. Recomendable en zonas y barrios periféricos de la ciudad.
Uso de turnos:Cuando se quiere mejorar un servicio, aumentando el nivel de cobertura, y no se cuenta con suficiente equipo, la solución puede ser establecer dos turnos diarios.
Básicamente hay dos formas de trabajar en la recolección de basura:
Por Jornadas: Se diseñan las rutas y se continúa recogiendo todo el residual hasta que se cumpla la jornada de trabajo.
Por tarea: Se estudian las rutas de modo que puedan atenderse en condiciones normales, dentro de la jornada de trabajo.
Tipo, tamaño y material de los contenedores:Los mejores contenedores son las bolsas de plástico (generalmente polietileno de baja densidad), que se fabrican con capacidades de 3 a 100 litros, y los plásticos de 0,36 m3. Las condiciones sanitarias son óptimas e igualmente la facilidad de carga excelente.
Almacenamiento y transporte:Los residuos sólidos urbanos pueden ser transportados mecánicamente. Las normas técnicas para la transportación de los residuos existen y están vigentes en Cuba, se define de la siguiente forma:
Serán cerrados y solo se destinarán a este fin.
La utilización de vehículos abiertos en la recolección de residuos sólidos en las zonas urbanas, se permitirá excepcionalmente, previa autorización, cuando se trate de podas, escombros y desechos voluminosos no putrescibles.
La recolección de residuos sólidos en camiones abiertos, carros de tracción animal o remolques movidos por tractor, solo se permitirá en las zonas rurales, donde no sea factible la utilización de vehículos especializados. En estos casos, los residuos sólidos serán cubiertos par una lona, para evitar su derrame durante el traslado al sitio de disposición final.
Tipos de equipos: Para la transportación de la recogida de Residuos Sólidos urbano en la Ciudad de Santa Clara se propone la utilización de:
Carros colectores compactadores de carga trasera. Cantidad necesaria 10, con capacidad de 60 m3 de RSU esponjado o suelto, lo que es igual a 16 m3 compactado.
Con esta propuesta se recoge el 100% del residual que generan las zonas comunales y se recoge diferenciadamente los residuales hospitalarios.
Características:
Lugar de carga:Trasera: Es la más recomendable, permite recoger simultáneamente ambos lados de la calle.
Forma de cargar Receptáculos:Individuales de carga manual permitiendo que trabajen dos o tres hombres simultáneamente.
Método del vaciado: Por volteo de la caja: Es peligroso porque por el desplazamiento del centro de gravedad del carro el mismo podría volcarse, sobre todo si el terreno donde se va a realizar la disposición de los residuales esta suelto o desnivelado.
Por placa eyectora: es un poco más caro que el anterior carro, pero la seguridad que proporciona lo recomienda.
Tamaño del equipos: Depende de en primer lugar del ancho de las calles, radios de giro en las curvas e intensidad del tránsito, Volumen de residual a recoger.
Es recomendable tratar de emplear uno solo por facilidades de intercambiar equipos de una ruta a otra y de mantenimiento mecánico.
Tamaño de la brigada:El tamaño de la cuadrilla puede variar de una a seis personas, incluido el chofer.
Carros abiertos: Cantidad 2 es destinado para la recogida de la miscelánea (poda, saneamiento), no apto higiénicamente para la recogida de RSU.
Resultados
Diseño de rutas: Existen dos formas para el diseño de rutas para la recogida de basura; manual y computarizado. Según Sakurai Kunitoshi (1980) para el diseño de las rutas de recolección son necesarias las 5 etapas:
Para ello se siguieron las reglas básicas de (SEDESOL, 1997).
Las rutas fueron planeadas y diseñadas para comenzar y terminar cerca de calles arteriales, teniendo en cuenta las barreras topográficas y físicas.
Los recorridos no fueron fragmentados, fueron considerados tramos continuos dentro del área de la ciudad.
La ruta comenzó cerca del parqueo del carro colector y término cerca del lugar de disposición de residuos sólidos.
Se consideraron los desniveles del terreno.
Se previó recogida simultánea ambos costados de la calle
Fue respetado el sentido de circulación y la prohibición de ciertos virajes.
Las calles más transitadas se recorrieron en las horas de menor .flujo de vehículos y personas
Las calles con estacionamiento de vehículos la recolección fue efectuada en los momentos en que la vía estaba más despejada.
En calles cortas o sin salida el personal llevo a cabo la recolección de los receptáculos, con lo que se economizo tiempo.
En los recorridos largos se usó el trazo "Peine" (recolección de ambos lados de las vías).
Se tuvo en cuenta las características propias de la ciudad para que las rutas de los camiones recolectores.
El trabajo fue dirigido para mejorar la logística de recolección de residuos sólidos urbanos en la ciudad de Santa Clara, se precisaron datos de interés para la Dirección Comunales, la distancia al vertedero y los kilómetros recorridos en la recogida.
Después de efectuar la zonificación, se realizó el diseño de la ruta (figura 3) a la zona comunal # 1 en Santa Clara, donde fue utilizado el algoritmo del problema del Agente Viajero, empleando el método de contenedores y el algoritmo del problema del Cartero Chino, para la recolección fue utilizado en el método de recolección por acera y se obtuvo una ruta óptima con la menor distancia a recorrer por el vehículo recolector, empleando el Módulo Network Modeling del Software WinQSB, específicamente el Algoritmo del Agente Viajero (traveling salesman problem).
Con la nueva ruta se logró reducir la distancia a recorrer y el consumo de combustible, minimizando con ello la contaminación al medio producida por la combustión del diésel.
Conclusiones
El diagnóstico al sistema actual de manejo de Residuos Sólidos Urbanos en Santa Clara no responde a las necesidades ambientales, sanitarias y legales de la población al que se le debe prestar el servicio, las principales deficiencias detectadas están en la no segregación en el origen, mala manipulación y recolección, ineficiente tratamiento en el vertedero municipal y falta de educación en general.
La aplicación de la guía propuesta al caso de Santa Clara permitió validar la misma, al evaluar los aspectos fundamentales del sistema de gestión de los RSU en Santa Clara así como proponer medidas inmediatas, fundamentalmente en:
