1 ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL 2005TESIS DE GRADO Previo la obtención del Titulo de: INGENIERO INDUSTRIAL Presentada por: Roberto Antonio Cedeño Villavicencio ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL 2005
2 “Análisis de Viabilidad de una Instalación de Recuperación de Materiales, dentro del marco de un sistema de Manejo Integral de Desechos Sólidos Municipales”
3 Introducción El reciclaje implica transformación total o parcial de los residuos en un nuevo producto, con uso similar o diferente al material que le dio origen, sin mantener las cualidades del producto original. La recuperación es la simple separación y acopio de materiales del flujo de residuos de aquellos que revisten mayor importancia tanto desde el punto de vista de su valor económico o por su carácter de peligroso o contaminante.
4 Elementos Conceptuales del Manejo Desechos Sólidos.En necesario identificar diferencia entre desecho y basura. Desecho.- se pueden reutilizar o reciclar como materia prima en otros procesos secundarios. Basura.- materiales que no pueden ser utilizados en otros procesos secundarios y deben ser eliminados del sistema productivo.
5 Manejo Integrado de Desechos Sólidos.Reducción en la fuente y reutilización. Reciclaje. Conversión en abono o compostaje. Incineración con recuperación de energía o sin recuperación de energía. Vertido (Relleno Sanitario).
6 Reducción en el origen y Reutilización.Desde el punto de vista ecológico, lo más importante es que no se generen desechos. Es primordial la capacitación de todas las partes involucradas en el proceso de generación de basura. Se debe de realizar clasificación de los desechos en el origen.
7 Reciclaje Técnica empleada para procesar desechos que presentan las características adecuadas para la manufactura de nuevos productos. Es más que separar o clasificar los desechos post consumo Permiten reducir el uso de energía y materia prima.
8 Preparación de CompostEl compostaje es un proceso biológico aeróbico en que los microorganismos, en medio oxigenado, descomponen los residuos orgánicos alimenticios, generándose así un abono orgánico.
9 Combustión y Conversión de EnergíaPermite la disminución del volumen de los desechos sólidos y la conversión en energía de los desechos. Esta tecnología ha ido en detrimento debido a los problemas de contaminación atmosférica y calórica.
10 Rellenos Sanitarios Es el método más común de eliminación de residuos.Los factores más importantes de control son: Lixiviados Gases
11 Rellenos Sanitarios
12 Manejo Integrado de Desechos Sólidos.
13 Descripción del Proyecto de Manejo Integral de Desechos Sólidos (MIDES)La Corporación de Estudios Regionales Guayaquil – CERG, desde el año 1999, planteo a los Municipios de Daule, Santa Lucia y Palestina la posibilidad de realizar un trabajo conjunto para brindar un manejo adecuado a los desechos generados en la zona. En el año 2002, se firma acuerdo entre municipios y FIA, para lograr financiamiento y puesta en marcha del proyecto. Adicional se logró asesoría de GTZ.
14 Experiencias Similares Realizadas en EcuadorCuenca Loja Riobamba Macas Guayaquil entre otras
15 Información de la zona del proyectoPRODUCCION DIARIA DE DESECHOS POBLACION # HABITANTES PRODUCCION PERCAPITA DIARIA Kg/ hab*día PRODUCCION DIARIA DE DESECHOS Ton/Día DAULE 31.763 0,601 19,09 SANTA LUCIA 6.958 4,18 PALESTINA 7.115 4,28 T O T A L 27,55
16 Estudio del Mercado de Materiales ReciclablesLos materiales reciclables que principalmente se comercializan son: Papel Cartón Plástico Vidrio Metal
17 Estudio del Mercado de Materiales ReciclablesEmpresas Acopiadoras de material recuperable: REIPA RECESA ECUARECICLA FIBRANAC RENASA MAPRIMA RECIPAPEL RECICLART
18 Mercado de Desechos de Papel y CartónLa demanda esta concentrada en: Papelera Nacional Incasa Cartopel Kimberly Clark Familia Principales fracciones que se obtienen: Papel bond Papel periódico Papel mixto Cartón
19 Mercado de Desechos de PlásticosNotable crecimiento en consumo de este material. La demanda esta dispersa en empresas pequeñas y medianas (Resuda, Plasticom, Distribuidora Jaramillo, entre otras.) Se identifica plástico según códigos de SPI. Los plásticos de más fácil procesamiento y que por la tanto tienen un mejor mercado son: el PET, PEHD, PVC y PELD.
20 Clasificación de los PlásticosNombre Material Aplicaciones Primarias Típicas Usos Post-reciclados Típicos (código) PET 1 Poliereftalato de etileno Botellas de agua mineral, de gaseosas. Textiles para bolsas. Lonas, velas náuticas y alfombras. Cuerdas, hilos. Espumas aislantes. PEHD 2 Polietileno de alta densidad Botellas, baldes, tinas fundas de suero, recipientes de alimento (Tampico) Bolsas, botellas para detergentes. Tuberías. Sustituto de madera. PVC 3 Policloruro de vinilo Recipientes domésticos, botellas y recipientes de alimentos, mangueras, aislamientos de cables eléctricos. Tuberías, muebles de jardín, barandas, zapatos. PELD 4 Polietileno de baja densidad Embalaje de folios finos, otros materiales de lamina Bolsas de basuras e industriales. Tuberías, Membranas aislantes de humedad. PP 5 Polipropileno Botellas, baldes, tinas, recipientes grandes, recipientes de alimentos, platos desechables Piezas de automotores, sillas, Sustitutos de madera, textiles PS 6 Espuma de poliestireno Materiales de embalaje que sirve para amortiguar golpes (embalajes de electrodomésticos, etc.), platos desechables Accesorios de oficina, aislamientos térmicos, bandejas. Otros 7 Todas las demás resinas Varios
21 Mercado de Desechos de VidrioLa demanda esta concentrada en CRIDESA. Como requisito para el reciclaje, se exige la clasificación por colores de los vidrios (blanco, café y verde). No se puede reciclar vidrio plano (vidrio de ventanas) y vidrios refractarios.
22 Mercado de Desechos MetálicosSon muy demandados y se pagan buenos precios. Demanda concentrada en Funasa y pequeñas fundidoras.
23 Estudio Técnico de la Instalación de Recuperación de Materiales
24 Papel de la IRM dentro del Sistema de Manejo Integral de Desechos SólidosDisminución de los volúmenes de desechos que van a ser enviados al relleno sanitario. Buscar fuentes de autogestión para el proyecto. Generación de fuentes de empleo para los habitantes de la zona donde se implementa el proyecto.
25 Tipos de materiales que serán recuperados por IRM
26 Composición de los Desechos Sólidos Generados en Zona de Daule, Santa Lucia y Palestina
27 Producción Diaria de Desechos en la Zona del ProyectoProducción Diaria Ton/día Composición de desechos Daule Santa Lucia Palestina Total Orgánico 66% 12,60 2,76 2,82 18,18 Papel/cartón 13% 2,48 0,54 0,56 3,58 Plástico 15% 2,86 0,63 0,64 4,13 Vidrio 2% 0,38 0,08 0,09 0,55 Metal 1% 0,19 0,04 0,28 Desecho varios 3% 0,57 0,13 0,83 100% 19,09 4,18 4,28 27,55
28 Selección de la tecnología a utilizarse.En Santa Lucia y Palestina, por la baja cantidad de desechos generados se implementarán IRM donde se realicen tareas de clasificación totalmente manual. En Daule, la clasificación se hará de manera manual, pero apoyada en equipos mecanizados.
29 Operación/InspecciónSi No NOMECLATURA Almacenamiento Decisión Operación Operación/Inspección Transporte Inicio Descarga de residuos sólidos ¿Residuos voluminosos no recuperables? Clasificación manual de residuos recuperables ¿Residuos recuperables?* Almacenaje de residuos no recuperables Transporte al Relleno Sanitario Compactación de residuos recuperados Almacenaje de bultos de residuos recuperados Transporte hacia el comprador Fin Pesaje de bultos de residuos recuperados Almacenaje de residuos recuperados.
30 Tolva de Recepción
31 Banda Transportadora (Banda de Reciclaje)
32 Banda Transportadora (Banda de Reciclaje)Principales factores de diseño: Ancho de banda: 1.20 m. Velocidad de cinta: 5 a 30 m/min. Altura de banda: 70 a 85 cm. del suelo Largo de banda: 10 a 30 m. Espacio entre puestos de trabajo: 0.90 a 1.1 m.
33 Tasas de Selección de Materiales a Partir de Bandas TransportadorasTipo de material Residuos seleccionados Toneladas/hombre*hora Papel y cartón 0.5 – 3.0 Plásticos mezclados 0.1 – 0.4 Vidrio 0.2 – 0.8 Residuos Metálicos 0.1 – 0.5
34 Cálculo de Puestos de Trabajo en Banda de ReciclajeMaterial Cantidad de Material Rendimiento Numero de puestos (Ton / hora) (Ton/hombre*hora) Calculado Elegido Papel / Cartón 0.43 0.5 0.87 3 Plásticos 0.50 0.1 5.01 4 Vidrio 0.07 0.2 0.33 1 Metal 0.03
35 Compactadora
36 Pesaje
37 Tasa de recuperación de materiales= Factor de composición * Factor de recuperación Factor de participación Residuo Factor de composición Factor de recuperación Tasa de recuperación Orgánico 66.0 0.0 Papel/cartón 13.0 40.0 5.2 Plástico 15.0 30.0 4.2 Vidrio 2.0 50.0 1.0 Metal 70.0 0.7 Desecho Residual 3.0 Total 100.0 11.4 Teniendo en cuenta un 85% de participación de la población, se llega tener una tasa de recuperación de 9.7% de los desechos generados en la zona.
38 Balanceo de la línea de producción0.55 Ton/h Acopio de Material Recuperado Personal: 2 operadores. Material Flujo de Material Papel/ Cartón 0.25 Ton/h Plástico 0.22 Ton/h Vidrio 0.05 Ton/h Metal 0.03 Ton/h 0.47 Ton/h Compactación de Material Personal: 1 operador Los otros materiales no se compactan. Carros Manuales 1.14 Ton/h 1.14 Ton/h Tolva de Recepción Personal: 1 operador. Papel/ Cartón 0.44 Ton/h Plástico 0.50 Ton/h Vidrio 0.07 Ton/h Varios 0.10 Ton/h Banda transportadora Banda de Reciclaje 0.38 Ton/h Personal: 9 operadores. Material Flujo de Material Tasa de Recuperación Papel/ Cartón 0.17 Ton/h 40% Plástico 0.15 Ton/h 30% Vidrio 0.03 Ton/h 50% Metal 0.02 Ton/h 70% Almacena-miento de material compactado En este proceso se realiza el pesaje del material recuperado y se lo almacena en espera de la venta. Balanceo de la línea de producción En esta parte del proceso se añaden al flujo, los materiales recuperados en las IRM de Palestina y Santa Lucia Material Flujo de Material Papel/ Cartón 0.08 Ton/h Plástico 0.06 Ton/h Vidrio 0.01 Ton/h Metal 0.01 Ton/h
39 Manipuleo y almacenamiento de los materiales
40 Manipuleo y almacenamiento de los materiales
41 Manipuleo y almacenamiento de los materiales
42 Trazado de las instalaciones físicas
43 Determinación de la estructura organizacional
44 Consideraciones de Seguridad Industrial, Salud y Control AmbientalBasadas principalmente en: Código de Trabajo. Reglamento para el Manejo de los Desechos Sólidos.
45 Estudio Financiero Inversión Inicial para Implementar Sistema de Recuperación de Materiales Inversión Valor (USD) Obras civiles Maquinarias 56.180 Equipos de clasificación y manipuleo 14.192 Equipos de oficina y mobiliario 2.450 Equipos de seguridad 2.274 TOTAL
46 Ingresos por venta de material (USD)Estudio Financiero Ventas de Materiales Recuperados en IRM Ingresos por venta de material (USD) Año Papel/cartón Plástico Vidrio Metal 1 31.371 22.623 6.032 56.306 2 32.155 23.189 6.184 57.715 3 32.959 23.769 6.338 59.157 4 33.783 24.363 6.497 60.636 5 34.628 24.972 6.659 62.152 6 35.493 25.596 6.826 63.706 7 36.381 26.236 6.996 65.299 8 37.290 26.892 7.171 66.931 9 38.223 27.564 7.350 68.605 10 39.178 28.253 7.534 70.320
47 Indicador de evaluaciónEstudio Financiero El Flujo de Caja nos permite evaluar los indicadores TIR y VAN. Indicador de evaluación Flujo del Proyecto TIR 10.66% VAN $ TMAR 5%
48 Conclusiones El estudio de mercado nos indica, que existe potencial para comercializar materiales recuperados. Durante el estudio técnico no se detecta ninguna limitación que no permita la puesta en marcha del proyecto. Existe tecnología y recurso humano disponible para el cumplimiento de los procesos necesarios. Los resultados de los indicadores financieros fueron satisfactorios, lo cual soporta la decisión de implementar el proyecto.
49 Recomendaciones Mantener indicadores que permitan medir el cumplimiento de la clasificación en la fuente de los desechos y de las tasas de recuperación evaluadas. Realizar estudio comercial que permita identificar canal de distribución adecuado. Analizar posibilidad de acopiar desechos de otros cantones de la zona.