tesis de grado previo la obtención del titulo de: ingeniero industrial presentada por: roberto...
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TESIS DE GRADOTESIS DE GRADOPrevio la obtención del Titulo de:Previo la obtención del Titulo de:
INGENIERO INDUSTRIALINGENIERO INDUSTRIALPresentada por:Presentada por:
Roberto Antonio Cedeño VillavicencioRoberto Antonio Cedeño Villavicencio
ESCUELA SUPERIOR ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORALPOLITECNICA DEL LITORAL
20052005
““Análisis de Viabilidad de una Análisis de Viabilidad de una Instalación de Recuperación Instalación de Recuperación
de Materiales, dentro del de Materiales, dentro del marco de un sistema de marco de un sistema de
Manejo Integral de Desechos Manejo Integral de Desechos Sólidos Municipales”Sólidos Municipales”
IntroducciónIntroducción El El reciclajereciclaje implica transformación total o implica transformación total o
parcial de los residuos en un nuevo parcial de los residuos en un nuevo producto, con uso similar o diferente al producto, con uso similar o diferente al material que le dio origen, sin mantener material que le dio origen, sin mantener las cualidades del producto original. las cualidades del producto original.
La La recuperaciónrecuperación es la simple separación es la simple separación y acopio de materiales del flujo de y acopio de materiales del flujo de residuos de aquellos que revisten mayor residuos de aquellos que revisten mayor importancia tanto desde el punto de vista importancia tanto desde el punto de vista de su valor económico o por su carácter de su valor económico o por su carácter de peligroso o contaminante.de peligroso o contaminante.
Elementos Conceptuales del Elementos Conceptuales del Manejo Desechos Sólidos.Manejo Desechos Sólidos.
En necesario identificar diferencia entre En necesario identificar diferencia entre desecho y basura.desecho y basura.
Desecho.-Desecho.- se pueden reutilizar o reciclar se pueden reutilizar o reciclar como materia prima en otros procesos como materia prima en otros procesos secundarios.secundarios.
Basura.-Basura.- materiales que no pueden ser materiales que no pueden ser utilizados en otros procesos secundarios y utilizados en otros procesos secundarios y deben ser eliminados del sistema deben ser eliminados del sistema productivo.productivo.
Manejo Integrado de Desechos Manejo Integrado de Desechos Sólidos.Sólidos.
1.1. Reducción en la fuente y Reducción en la fuente y reutilización.reutilización.
2.2. Reciclaje.Reciclaje.3.3. Conversión en abono o compostaje.Conversión en abono o compostaje.4.4. Incineración con recuperación de Incineración con recuperación de
energía o sin recuperación de energía o sin recuperación de energía.energía.
5.5. Vertido (Relleno Sanitario).Vertido (Relleno Sanitario).
Reducción en el origen y Reducción en el origen y Reutilización.Reutilización.
Desde el punto de vista ecológico, lo Desde el punto de vista ecológico, lo más importante es que no se más importante es que no se generen desechos.generen desechos.
Es primordial la capacitación de Es primordial la capacitación de todas las partes involucradas en el todas las partes involucradas en el proceso de generación de basura.proceso de generación de basura.
Se debe de realizar clasificación de Se debe de realizar clasificación de los desechos en el origen.los desechos en el origen.
ReciclajeReciclaje
Técnica empleada para procesar Técnica empleada para procesar desechos que presentan las desechos que presentan las características adecuadas para la características adecuadas para la manufactura de nuevos productos.manufactura de nuevos productos.
Es más que separar o clasificar los Es más que separar o clasificar los desechos post consumo desechos post consumo
Permiten reducir el uso de energía y Permiten reducir el uso de energía y materia prima. materia prima.
Preparación de CompostPreparación de Compost
El compostaje es un proceso El compostaje es un proceso biológico aeróbico en que los biológico aeróbico en que los microorganismos, en medio microorganismos, en medio oxigenado, descomponen los oxigenado, descomponen los residuos orgánicos alimenticios, residuos orgánicos alimenticios, generándose así un abono orgánico.generándose así un abono orgánico.
Combustión y Conversión de Combustión y Conversión de EnergíaEnergía
Permite la disminución del volumen Permite la disminución del volumen de los desechos sólidos y la de los desechos sólidos y la conversión en energía de los conversión en energía de los desechos.desechos.
Esta tecnología ha ido en detrimento Esta tecnología ha ido en detrimento debido a los problemas de debido a los problemas de contaminación atmosférica y contaminación atmosférica y calórica. calórica.
Rellenos SanitariosRellenos Sanitarios
Es el método más común de Es el método más común de eliminación de residuos.eliminación de residuos.
Los factores más importantes de Los factores más importantes de control son:control son:• Lixiviados Lixiviados • Gases Gases
Rellenos SanitariosRellenos Sanitarios
Manejo Integrado de Desechos Manejo Integrado de Desechos Sólidos.Sólidos.
Descripción del Proyecto de Manejo Descripción del Proyecto de Manejo Integral de Desechos Sólidos Integral de Desechos Sólidos
(MIDES)(MIDES) La Corporación de Estudios Regionales Guayaquil La Corporación de Estudios Regionales Guayaquil
– CERG, desde el año 1999, planteo a los – CERG, desde el año 1999, planteo a los Municipios de Daule, Santa Lucia y Palestina la Municipios de Daule, Santa Lucia y Palestina la posibilidad de realizar un trabajo conjunto para posibilidad de realizar un trabajo conjunto para brindar un manejo adecuado a los desechos brindar un manejo adecuado a los desechos generados en la zona.generados en la zona.
En el año 2002, se firma acuerdo entre En el año 2002, se firma acuerdo entre municipios y FIA, para lograr financiamiento y municipios y FIA, para lograr financiamiento y puesta en marcha del proyecto.puesta en marcha del proyecto.
Adicional se logró asesoría de GTZ.Adicional se logró asesoría de GTZ.
Experiencias Similares Experiencias Similares Realizadas en EcuadorRealizadas en Ecuador
CuencaCuenca LojaLoja RiobambaRiobamba MacasMacas GuayaquilGuayaquil entre otrasentre otras
Información de la zona del Información de la zona del proyectoproyecto
PRODUCCION DIARIA DE DESECHOS
POBLACION # HABITANTESPRODUCCION
PERCAPITA DIARIA Kg/ hab*día
PRODUCCION DIARIA DE DESECHOS
Ton/Día
DAULE 31.763 0,601 19,09
SANTA LUCIA 6.958 0,601 4,18
PALESTINA 7.115 0,601 4,28
T O T A L 27,55
Estudio del Mercado de Estudio del Mercado de Materiales ReciclablesMateriales Reciclables
Los materiales reciclables que Los materiales reciclables que principalmente se comercializan son:principalmente se comercializan son:• PapelPapel• CartónCartón• PlásticoPlástico• VidrioVidrio• MetalMetal
Estudio del Mercado de Estudio del Mercado de Materiales ReciclablesMateriales Reciclables
Empresas Acopiadoras de material Empresas Acopiadoras de material recuperable:recuperable:• REIPAREIPA• RECESARECESA• ECUARECICLAECUARECICLA• FIBRANACFIBRANAC• RENASARENASA• MAPRIMAMAPRIMA• RECIPAPELRECIPAPEL• RECICLARTRECICLART
Mercado de Desechos de Papel Mercado de Desechos de Papel y Cartóny Cartón
La demanda esta concentrada en:La demanda esta concentrada en:• Papelera NacionalPapelera Nacional• IncasaIncasa• CartopelCartopel• Kimberly ClarkKimberly Clark• FamiliaFamilia
Principales fracciones que se obtienen:Principales fracciones que se obtienen:• Papel bondPapel bond• Papel periódicoPapel periódico• Papel mixtoPapel mixto• CartónCartón
Mercado de Desechos de PlásticosMercado de Desechos de Plásticos
Notable crecimiento en consumo de este Notable crecimiento en consumo de este material.material.
La demanda esta dispersa en empresas La demanda esta dispersa en empresas pequeñas y medianas (Resuda, Plasticom, pequeñas y medianas (Resuda, Plasticom, Distribuidora Jaramillo, entre otras.)Distribuidora Jaramillo, entre otras.)
Se identifica plástico según códigos de SPI.Se identifica plástico según códigos de SPI. Los plásticos de más fácil procesamiento y Los plásticos de más fácil procesamiento y
que por la tanto tienen un mejor mercado que por la tanto tienen un mejor mercado son: el PET, PEHD, PVC y PELD. son: el PET, PEHD, PVC y PELD.
Clasificación de los PlásticosClasificación de los PlásticosNombre
Material Aplicaciones Primarias Típicas Usos Post-reciclados Típicos(código)
PET1
Poliereftalato de etileno
Botellas de agua mineral, de gaseosas.
Textiles para bolsas. Lonas, velas náuticas y alfombras. Cuerdas, hilos. Espumas aislantes.
PEHD2
Polietileno de alta densidad
Botellas, baldes, tinas fundas de suero, recipientes de alimento (Tampico)
Bolsas, botellas para detergentes. Tuberías. Sustituto de madera.
PVC3
Policloruro de vinilo
Recipientes domésticos, botellas y recipientes de alimentos, mangueras, aislamientos de cables eléctricos.
Tuberías, muebles de jardín, barandas, zapatos.
PELD4
Polietileno de baja densidad
Embalaje de folios finos, otros materiales de lamina
Bolsas de basuras e industriales. Tuberías, Membranas aislantes de humedad.
PP5
Polipropileno Botellas, baldes, tinas, recipientes grandes, recipientes de alimentos, platos desechables
Piezas de automotores, sillas, Sustitutos de madera, textiles
PS6
Espuma de poliestireno
Materiales de embalaje que sirve para amortiguar golpes (embalajes de electrodomésticos, etc.), platos desechables
Accesorios de oficina, aislamientos térmicos, bandejas.
Otros7
Todas las demás resinas
Varios Varios
Mercado de Desechos de Vidrio Mercado de Desechos de Vidrio
La demanda esta concentrada en La demanda esta concentrada en CRIDESA.CRIDESA.
Como requisito para el reciclaje, se Como requisito para el reciclaje, se exige la clasificación por colores de exige la clasificación por colores de los vidrios (blanco, café y verde).los vidrios (blanco, café y verde).
No se puede reciclar vidrio plano No se puede reciclar vidrio plano (vidrio de ventanas) y vidrios (vidrio de ventanas) y vidrios refractarios.refractarios.
Mercado de Desechos MetálicosMercado de Desechos Metálicos
Son muy demandados y se pagan Son muy demandados y se pagan buenos precios.buenos precios.
Demanda concentrada en Funasa y Demanda concentrada en Funasa y pequeñas fundidoras.pequeñas fundidoras.
Estudio Técnico de la Instalación Estudio Técnico de la Instalación de Recuperación de Materialesde Recuperación de Materiales
Papel de la IRM dentro del Papel de la IRM dentro del Sistema de Manejo Integral de Sistema de Manejo Integral de
Desechos SólidosDesechos Sólidos Disminución de los volúmenes de Disminución de los volúmenes de
desechos que van a ser enviados al desechos que van a ser enviados al relleno sanitario.relleno sanitario.
Buscar fuentes de autogestión para Buscar fuentes de autogestión para el proyecto. el proyecto.
Generación de fuentes de empleo Generación de fuentes de empleo para los habitantes de la zona donde para los habitantes de la zona donde se implementa el proyecto. se implementa el proyecto.
Tipos de materiales que serán Tipos de materiales que serán recuperados por IRMrecuperados por IRM
Composición de los Desechos Composición de los Desechos Sólidos Generados en Zona de Sólidos Generados en Zona de Daule, Santa Lucia y PalestinaDaule, Santa Lucia y Palestina
66%
13%
15%2%1% 3%
Organico Papel/carton Plastico Vidrio Metal Desecho varios
Producción Diaria de Desechos Producción Diaria de Desechos en la Zona del Proyectoen la Zona del Proyecto
Producción 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
0,04
0,28
Desecho varios 3%
0,57
0,13
0,13
0,83
Total 100%
19,09
4,18
4,28
27,55
Selección de la tecnología a Selección de la tecnología a utilizarse.utilizarse.
En Santa Lucia y Palestina, por la En Santa Lucia y Palestina, por la baja cantidad de desechos baja cantidad de desechos generados se implementarán IRM generados se implementarán IRM donde se realicen tareas de donde se realicen tareas de clasificación totalmente manual.clasificación totalmente manual.
En Daule, la clasificación se hará de En Daule, la clasificación se hará de manera manual, pero apoyada en manera manual, pero apoyada en equipos mecanizados. equipos mecanizados.
Si
No
NOMECLATURA
Almacenamiento
Decisión
Operación
Operación/Inspección
Transporte
Si
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
No
Pesaje de bultos de residuos
recuperados
Almacenaje de residuos
recuperados.
Tolva de RecepciónTolva de Recepción
Banda Transportadora (Banda de Banda Transportadora (Banda de Reciclaje)Reciclaje)
Banda Transportadora (Banda de Banda Transportadora (Banda de Reciclaje)Reciclaje)
Principales factores de diseño:Principales factores de diseño: Ancho de banda: 1.20 m.Ancho de banda: 1.20 m. Velocidad de cinta: 5 a 30 m/min.Velocidad de cinta: 5 a 30 m/min. Altura de banda: 70 a 85 cm. del Altura de banda: 70 a 85 cm. del
suelosuelo Largo de banda: 10 a 30 m.Largo de banda: 10 a 30 m. Espacio entre puestos de trabajo: Espacio entre puestos de trabajo:
0.90 a 1.1 m.0.90 a 1.1 m.
Tasas de Selección de Materiales Tasas de Selección de Materiales a Partir de a Partir de
Bandas TransportadorasBandas Transportadoras
Tipo de materialResiduos 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
Cálculo de Puestos de Trabajo Cálculo de Puestos de Trabajo en Banda de Reciclajeen Banda de Reciclaje
Material
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 0.1 0.33 1
CompactadoraCompactadora
PesajePesaje
Tasa de recuperaciónTasa de recuperaciónde materialesde materiales
Tasa de recuperación de
materiales=
Factor de composición
*Factor de
recuperación*
Factor de participación
ResiduoFactor de
composiciónFactor de
recuperaciónTasa de
recuperación
Orgánico 66.0 0.0 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 1.0 70.0 0.7
Desecho Residual
3.0 0.0 0
Total 100.0 11.4
Teniendo en cuenta un 85% de participación de la población, se llega tener 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. una tasa de recuperación de 9.7% de los desechos generados en la zona.
Balanceo Balanceo de la línea de la línea
de de producción producción
En esta parte del proceso se añaden al flujo, los materiales recuperados en las IRM de Palestina y Santa LuciaMaterial Flujo de MaterialPapel/ Cartón 0.08 Ton/hPlástico 0.06 Ton/hVidrio 0.01 Ton/hMetal 0.01 Ton/h
0.55 Ton/h
Acopio de Material
Recuperado
0.55 Ton/h
Personal: 2 operadores.Material Flujo de MaterialPapel/ Cartón 0.25 Ton/hPlástico 0.22 Ton/hVidrio 0.05 Ton/hMetal 0.03 Ton/h
0.47 Ton/h
Compactación de Material
0.47 Ton/h
Personal: 1 operador Material Flujo de MaterialPapel/ Cartón 0.25 Ton/hPlástico 0.22 Ton/hLos otros materiales no se compactan.
Carros Manuales
1.14 Ton/h
1.14Ton/h
Tolva de Recepción
Personal: 1 operador.Material Flujo de MaterialPapel/ Cartón 0.44 Ton/hPlástico 0.50 Ton/hVidrio 0.07 Ton/hMetal 0.03 Ton/hVarios 0.10 Ton/h
Banda transportadora
1.14 Ton/h
Banda de Reciclaje
0.38 Ton/h
Personal: 9 operadores.Material Flujo de MaterialTasa de RecuperaciónPapel/ Cartón 0.17 Ton/h 40%Plástico 0.15 Ton/h 30%Vidrio 0.03 Ton/h 50%Metal 0.02 Ton/h 70%
0.47 Ton/h
0.47 Ton/h
Almacena-miento de material
compactado
Personal: 1 operadorEn este proceso se realiza el pesaje del material recuperado y se lo almacena en espera de la venta.
Carros Manuales
Carros Manuales
Manipuleo y almacenamiento de Manipuleo y almacenamiento de los materialeslos materiales
Manipuleo y almacenamiento de Manipuleo y almacenamiento de los materialeslos materiales
Manipuleo y almacenamiento de Manipuleo y almacenamiento de los materialeslos materiales
Trazado de las instalaciones físicas Trazado de las instalaciones físicas
Determinación de la estructura Determinación de la estructura organizacionalorganizacional
GerenteGerente
Jefe de Operación y MantenimientoJefe de Operación y Mantenimiento Jefe de Departamento de Promoción (Promotora Social)
Jefe de Departamento de Promoción (Promotora Social)
Supervisor de Disposición FinalSupervisor de Disposición Final
SecretariaSecretaria MensajeroMensajero
Supervisor de barrido y recolecciónSupervisor de barrido y recolección
Supervisor de IRM y CompostajeSupervisor de IRM y Compostaje
OperariosOperarios
OperariosOperarios
OperariosOperarios
Consideraciones de Seguridad Consideraciones de Seguridad Industrial, Salud y Control Industrial, Salud y Control
AmbientalAmbiental
Basadas principalmente en:Basadas principalmente en:
Código de Trabajo.Código de Trabajo. Reglamento para el Manejo de los Reglamento para el Manejo de los
Desechos Sólidos.Desechos Sólidos.
Estudio FinancieroEstudio Financiero
Inversión Inicial para Implementar Sistema de Recuperación Inversión Inicial para Implementar Sistema de Recuperación de Materialesde Materiales
Inversión Valor (USD)
Obras civiles 110.719
Maquinarias 56.180
Equipos de clasificación y manipuleo 14.192
Equipos de oficina y mobiliario 2.450
Equipos de seguridad 2.274
TOTAL 185.815
Estudio FinancieroEstudio Financiero
Ventas de Materiales Recuperados en IRMVentas 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
Estudio FinancieroEstudio Financiero
El El Flujo de Caja Flujo de Caja nos permite evaluar nos permite evaluar los indicadores TIR y VAN.los indicadores TIR y VAN.
Indicador de evaluación
Flujo del Proyecto
TIR 10.66%
VAN $ 70.332
TMAR 5%
ConclusionesConclusiones El estudio de mercado nos indica, que existe El estudio de mercado nos indica, que existe
potencial para comercializar materiales potencial para comercializar materiales recuperados.recuperados.
Durante el estudio técnico no se detecta ninguna Durante el estudio técnico no se detecta ninguna limitación que no permita la puesta en marcha limitación que no permita la puesta en marcha del proyecto. Existe tecnología y recurso humano del proyecto. Existe tecnología y recurso humano disponible para el cumplimiento de los procesos disponible para el cumplimiento de los procesos necesarios.necesarios.
Los resultados de los indicadores financieros Los resultados de los indicadores financieros fueron satisfactorios, lo cual soporta la decisión fueron satisfactorios, lo cual soporta la decisión de implementar el proyecto.de implementar el proyecto.
RecomendacionesRecomendaciones
Mantener indicadores que permitan medir Mantener indicadores que permitan medir el cumplimiento de la clasificación en la el cumplimiento de la clasificación en la fuente de los desechos y de las tasas de fuente de los desechos y de las tasas de recuperación evaluadas.recuperación evaluadas.
Realizar estudio comercial que permita Realizar estudio comercial que permita identificar canal de distribución adecuado.identificar canal de distribución adecuado.
Analizar posibilidad de acopiar desechos Analizar posibilidad de acopiar desechos de otros cantones de la zona.de otros cantones de la zona.