Pba 2 Gestion.docx

Universidad de Tarapacá Facultad de Ciencias Departamento de Química

2° Prueba parcial de catedra CURSO: GESTION Y MANEJO DE RESIDUOS INDUSTRIALES Y MUNICIPALES Profesor: Dr. Claudio González R. Noviembre 2018

Alumno: Jacqueline Calizaya

INTRODUCCIÓN

Nuestro país se caracteriza por presentar una variabilidad climática lo cual incide en tener también una variabilidad de suelos por lo que es común que el ser humano este usando de manera inadecuada al suelo debido a la carencia de conocimiento que se tiene respecto a sus características. Por ello es recomendable que previa determinación de la actividad económica que se va a realizar en un terreno conocer las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo a partir del cual se pueda recomendar el tipo de actividad a realizar como por ejemplo agrícola, pasturas o forestal. Para conocer las características de un determinado suelo se debe de realizar un muestreo del suelo del terreno para enviarlas al laboratorio en donde se realizaran los análisis correspondientes a partir del cual se conocerán las limitaciones así como determinar cuál es el uso y manejo más adecuado que debería dársele

OBJETIVOS Objetivos General 

Replantear una resolución al problema entregado por el profesor en clases, utilizando las fórmulas entregadas en la prueba.

Objetivos Específicos            

Capacidad camión (ton) Frecuencia de recolección (días) Numero de recolectores (n° hombres) Rendimiento de Recolección ((hombres x minutos)/toneladas) Tiempo disponible - jornada de trabajo (minutos) Tiempo de detención (minutos) Tiempo en sitio de disposición final (minutos) Tiempo de ida (minutos) Tiempo de regreso (minutos) Tiempo de descanso por ciclo o viaje (minutos) Cantidad de viaje por camión (viajes/camión) Cantidad de camiones

PROBLEMA Una cierta ciudad de 220.000 habitantes va a ser atendida por una empresa de aseo que retira los residuos mediante camiones recolectores de basura y que los va a llevar a un vertedero situado fuera del radio urbano. En un día de trabajo se retira mitad de la ciudad. En el siguiente día se retiran los residuos de la otra mitad de la ciudad. La comunidad tiene un promedio de 4 habitantes por familia. Esta comunidad se encuentra a lo largo de una ruta de acopio de residuos domiciliarios que es recogida por un camión recolector en una jornada regular de trabajo. Una cuadra contiene veinte casas (o veinte familias). Los residuos se disponen en la esquina de cada cuadra. El camión se detiene en cada esquina, por 2 min, carga los desechos y continua la marcha. Los desechos tienen una densidad de 0.3 kg/L. el PPV es igual 0.7 Kg./hab.dia. la capacidad de volumétrica de un camión recolector de residuos es de 14 m3. La frecuencia de recolección de los camiones municipales es de cada dos días. La ventana operacional es de 8 horas.

METODOLOGIA



TABLA DE VELOCIDADES

TIEMPO DE IDA (cargado) Recolección de residuos Saturación al borde urbano Borde urbano al vertedero



VELOCIDAD (Km/h) 15 30 40

TIEMPO DE REGRESO (vacio) Vertedero al Borde urbano

VELOCIDA D(Km/h) 50

Borde urbano al sitio de recoleción

30

TABLA DE DISTANCIAS TRAMO

DISTANCIA(Km)

Punto de saturación borde urbano Borde urbano vertedero

2 4

RESOLUCION DEL PROBLEMA 1) Capacidad del camión (ton) Como ya nos entregan la densidad y volumen en el problema, podemos aplicar la fórmula de densidad, para obtener la masa de basura que puede contener el camión:

Datos: 𝐾𝑔

1𝐿



Densidad : 0,3



Volumen del camión : 14𝑚3

𝐿

𝐾𝑔

× 0,001 𝑚3 = 300 𝑚3

Despejando la masa de la fórmula de densidad:

Entonces: Masa = 300 Kg/m^3 x 14 m^3  4200 Kg 1 𝑇𝑜𝑛

Masa = 4200 Kg × 1000𝐾𝑔 = 𝟒, 𝟐 𝑻𝒐𝒏

2) Frecuencia de recolección (días) Como bien de dice en el problema, la frecuencia de recolección de basura es cada 2 días, al ser 6 días en los que se trabaja dentro de la semana, entonces para determina la frecuencia en la semana, se tiene que: 6 dias laborales 2 dias

= 𝟑 𝐝𝐢𝐚𝐬 𝐝𝐞 𝐫𝐞𝐜𝐨𝐥𝐞𝐜𝐜𝐢ó𝐧 𝐩𝐨𝐫 𝐬𝐞𝐦𝐚𝐧𝐚

3) Rendimiento de Recolección (n° hombres x minutos/toneladas) Se dice que:   

N° hombres = 3 Tiempo detención (Tiempo en que recolectan la basura) = 2 min Masa de basura = 4,2 Ton

Despejamos la fórmula de Rendimiento: Rendimiento =

𝑁° ℎ𝑜𝑏𝑟𝑒𝑠 ×𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖ó𝑛 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑏𝑎𝑠𝑢𝑟𝑎

= 𝟏, 𝟒𝟐𝟖 𝒏°𝒉𝒐𝒎𝒃𝒓𝒆𝒔 × 𝒎𝒊𝒏/𝑻𝒐𝒏

4) Tiempo disponible - jornada de trabajo (minutos) Como se dice que la ventana operacional es de 8 horas: 8

60 𝑚𝑖𝑛

horas × 1 ℎ𝑜𝑟𝑎 = 𝟒𝟖𝟎 𝒎𝒊𝒏

Se realizo una conversión para obtener la jornada de trabajo en minutos (por ser la unidad pedida) 5) Tiempo de detención (minutos) Para sacar el tiempo total en el que se detuvo el camión primero debemos saber el número de cuadras que recorrió. Por esto, usaremos la fórmula de masa de cuadra: Masa de cuadra = Masa de cuadra =

𝑃𝑃𝐶×ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒×𝑓𝑎𝑚𝑖𝑙𝑖𝑎 𝑓𝑎𝑚𝑖𝑙𝑖𝑎 kg × 4habitantes × 20familias hab

0,7

familia

× cuadra

𝐊𝐠

= 𝟓𝟔 𝐜𝐮𝐚𝐝𝐫𝐚

Teniendo la cantidad de masa por cuadra, aplicaremos la fórmula para hallar el número de cuadras: Numero de cuadras =

capacidad de camión masa de cuadra

4200 Kg

= 56 Kg/cuadra = 75 cuadras

Como se proyecta en el ejercicio, considerando que el camino que traza el camion es de manera recta, entonces las detenciones que este tomaría serán entre medio de las 2 cuadras, por lo tanto, no se considerara el comienzo ni el final de la ruta: 75 cuadras – 2 = 73 detenciones Con el número de detenciones, se procede a calcular el tiempo de detención: 2 𝑚𝑖𝑛

73 etenciones x 1 𝑑𝑒𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖ó𝑛 = 𝟏𝟒𝟔 𝒎𝒊𝒏 𝒅𝒆 𝒅𝒆𝒕𝒆𝒏𝒄𝒊ó𝒏

6) Tiempo de ida (minutos) Para calcular el tiempo de ida con la formula empírica que se da, primero debemos hallar la Distancia Hasta Saturación: Distancia Hasta Saturación= N°cuadras × distancia(cuadra) 

La distancia de la cuadra se sacó bibliográficamente de la Pagina Web: Biblioteca del Congreso Nacional de Chile / BCN – “PESOS I MEDIDAS. LEY SOBRE LA MATERIA“. En donde estipula que una cuadra tiene una medida de 125,4 metros.



Entonces reemplazando datos:

Distancia Hasta Saturación = 75 cuadras x 125,4 metros = 9405 metros Distancia Hasta Saturación = 9,405 km 

Remplazamos la ecuación empírica del Tiempo de ida: 𝑑𝑖𝑠𝑡 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟

6

5

10

𝑇𝑖𝑑𝑎 = 𝑣 𝑟𝑒𝑐𝑜𝑙𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛 + 𝑇𝑑𝑒𝑡 + 2 + 3 + 60 9,405 𝐾𝑚

6

5

10

𝑇𝑖𝑑𝑎 = 0,25 𝑘𝑚/𝑚𝑖𝑛 + 146 min + 2 + 3 + 60 𝑻𝒊𝒅𝒂 = 𝟏𝟖𝟖, 𝟑𝟓 𝒎𝒊𝒏 Ahora se puede calcular el Tiempo en que demora el camión recorriendo distancias presentes en las Tablas de Velocidad y Tablas de distancia: Velocidad (m/h) =

𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 (𝑚) 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 (ℎ)

74 Tiempo de saturación al borde urbano 2 𝑘𝑚

T (min) = 30 𝑘𝑚/ℎ = 0.067 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 = 4𝑚𝑖𝑛 75 Tiempo borde urbano al vertedero: 4 𝑘𝑚

T (min) = 40 𝑘𝑚/ℎ = 0,1 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 = 6𝑚𝑖𝑛 76 Tiempo de ida seria la sumatoria de los 3 tiempos anteriores Tiempo de ida (min) = 𝟔 𝒎𝒊𝒏 + 𝟒 𝒎𝒊𝒏 + 𝟏𝟖𝟖, 𝟑 𝒎𝒊𝒏 = 𝟏𝟗𝟖, 𝟑 𝒎𝒊𝒏

7) Tiempo de regreso (minutos) A través de las Tablas de Distancias y Tabla de Velocidad se procede a calcular el Tiempo de Regreso (todo lo pasamos a minutos): 





Tiempo vertedero al borde urbano 4 km tiempo (h) = = 0,08 horas = 4,8 minutos km 50 h Tiempo borde urbano al sitio de recolección 2 km tiempo (h) = = 0,06666 horas = 4 minutos km 30 h Tiempo de ida seria la sumatoria de los 2 tiempos anteriores Tiempo de Regreso = 𝟒 𝒎𝒊𝒏𝒖𝒕𝒐𝒔 + 𝟒, 𝟖 𝒎𝒊𝒏𝒖𝒕𝒐𝒔 = 𝟖, 𝟖 𝒎𝒊𝒏

8) Cantidad de viajes por camión (viajes) Para determinar la cantidad de viajes que realizara el camión, primero se deberá sacar el tiempo de cada viaje y la cantidad de basura que produce la mitad de la población (ya que es lo que se decía en el enunciado), debido a que la recolección de basura en un día , entonces: 

Tiempo de viaje = tiempo de ida + tiempo de vuelta=207 minutos= 3,45 horas



Ahora la cantidad de basura que produce la mitad de la población: 110.0



𝑘𝑔

b x 0,7 ℎ𝑎𝑏= 77.000 kg = 77 toneladas

Suponiendo que tenemos un camión que recolecta esa cantidad de basura va a ser igual a la cantidad de viajes totales: cantidad de viajes =

77 toneladas = 18,333 viajes ≈ 𝟏𝟗 𝐯𝐢𝐚𝐣𝐞𝐬 4,2 toneladas

9) Cantidad de camiones Para calcular la cantidad de camiones, primero se debe calcular la Cantidad de Ciclos que se puede obtener al conocer la cantidad horas de viajes y la cantidad de horas que se labora al día: 𝐶𝑖𝑐𝑙𝑜𝑠 =

8 horas de labor 3,45 horas de viaje

= 2,31 ≈2 ciclos



Tiempo de Recolección en minutos:

𝑇𝑟𝑒𝑐𝑜𝑙𝑒𝑐𝑐𝑖òn =3,45 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑣𝑖𝑎𝑗𝑒 𝑥 2= 414 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜𝑠 Para comprobar este resultado será necesario aumentarle el Tiempo de Disposición Final y el Tiempo de Descanso por Ciclo, para sacar el Tiempo Total y visualizar que este dentro de las 8 horas que indican en el ejercicio: 𝑇𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙= 𝑇𝑟𝑒𝑐𝑜𝑙𝑒𝑐𝑐𝑖ò𝑛+𝑇𝑑𝑖𝑠𝑝𝑜𝑠𝑖𝑐𝑖ò𝑛 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 +𝑇𝑑𝑒𝑠𝑐𝑎𝑛𝑠𝑜 𝑇𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 414 𝑚𝑖𝑛+10 𝑚𝑖𝑛+10min𝑥 2 𝑐𝑖𝑐𝑙𝑜𝑠 𝑇𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 454min =7,56 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 Finalmente, conociendo la cantidad de viaje y la cantidad de ciclos procederemos a calcular el número de camiones: N° de camiones =

Cantidad de viajes N°Ciclos

=

19 2

= 9,5 camiones en 1 ciclo ≈𝟏𝟎 𝐜𝐚𝐦𝐢𝐨𝐧𝐞𝐬

CUADRO RESUMEN DESCRIPCION

UNIDAD

CAPACIDAD DE CAMION

ton

C

4,2

FRECUENCIA DE RECOLECCION

dias

f

3

NUMERO DE RECOLECTORES

N° hombres

a

3

RENDIMIENTO DE RECOLECCION

Hombres x minuto/ton

R

1,428

TIEMPO DISPONIBLE (jornada de trabajo)

minutos

Td

480

TIEMPO DE DETENCION

minutos

Tdet

146

TIEMPO EN SITIO DE DISPOSICION FINAL

minutos

Ts

10

TIEMPO IDA

minutos

Tida

198,3

TIEMPO REGRESO

minutos

Tr

8,8

TIEMPO DE DESCANSO POR CICLO O VIAJE

minutos

Tdes

10

CANTIDAD DE VIAJES POR CAMION

viajes

CANTIDAD DE CAMIONES

NOMBRE VALORES

19 10