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GESTÃO MULTICRITÉRIO DE RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS

Ana Maria Jorge

CentrodeInves2gaçãoemMatemá2caeAplicações.UniversidadedeÉvora.Ins2tutoSuperiordeContabilidadeeAdministraçãodeLisboa

amjorge@iscal.ipl.pt

VianadoCastelo,14desetembro,20151

AutoresJorge,A.Mestre.CentrodeInves2gaçãoemMatemá2caeAplicações.UniversidadedeÉvora.Ins2tutoSuperiordeContabilidadeeAdministraçãodeLisboa.IPL.–amjorge@iscal.ipl.ptBushenkov,V.ProfessorDoutor.CentrodeInves2gaçãoemMatemá2caeAplicações.UniversidadedeÉvora.Portugal.–bushen@uevora.ptMagrinho,A.ProfessorDoutor.EscolaSuperiordeTecnologiadeSetúbal.IPS.Portugal.–alexandre.magrinho@estsetubal.ips.pt.Oliveira,M.ProfessoraDoutora.CentrodeInves2gaçãoemMatemá2caeAplicações.UniversidadedeÉvora.Portugal.–mmo@uevora.pt

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Conteúdo1.Caracterizaçãodoproblemaeobje2vos

2.Modelaçãomatemá2cadeo2mizaçãoMul2critério:

OModeloRGM/IDM

3.OModelodeO2mizaçãoMul2critério

3.1–OSistemaeasVariáveisdeDecisão

3.2–OsCritérios

4.Resultados

5.Conclusões 3

CaracterizaçãodoproblemaeObje2vosØ  Com a entrada em vigor do PLANO ESTRATÉGICO PARA OS RESÍDUOS

URBANOS (PERSU2020), os sistemas de gestão de resíduos sólidosurbanos (RSU) são confrontados com novos desafios na tomada dedecisão:

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Ø Oincumprimentodestasdire2vasèPesadaspenalizações

Ø  LimitesaosResíduosUrbanosBiológicos(RUB) que vão para deposição ematerro

Ø  Metasmínimasparaapreparaçãopara

reu2lização e reciclagem e para aretomaderecolhasele2va

CaracterizaçãodoproblemaeObje2vosØ  OquefazerparacumprirasMetasdoPERSU2020?

Ø  AumentaraRecolhaSele2va?

Ø  OptarpelaIncineração?Ø  Fazer um gestão integrada de

váriassoluçõestecnológicas?§  Emqueproporções?§  Comquecustos?§  Comoosminimizar?

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Obje6vosØ  Apresentarummodelomul2critériodeapoioàdecisãodeumsistema

deGestãodeRSUquepermita:

Ø definirvaloreso2mizadosparaarecolhasele2va

Ø definiraproporçãoó2madosfluxosdorejeitadodasváriasinfraestruturasdosistemaparaaterroouincineração

Ø  Demodoasa2sfazer:

Ø asmetasimpostaspeloPERSU2020

Ø critérioseconómicoseambientais

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CaracterizaçãodoproblemaeObje2vos

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Modelaçãomatemá2cadeo2mizaçãoMul2critério-OModeloRGM/IDM

Ø MétododoReasonableGoal(RGM)

Ø Espaçobidimensionalcompostoporduasvariáveisdedecisãoedoiscritérios.

Ø Considere-seumagrelhadevalores

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OModeloRGM/IDM

Ø  A este espaço de valores das variáveis de decisão associa-se umespaçodevaloresdoscritérios

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OModeloRGM/IDM

Ø  Éapresentadaafronteira(invólucroconvexo)emvezdospontosØ  Este invólucro convexo contém todos os pontos correspondentes às

soluçõesnãodominadasassimcomoàssoluçõesar2ficiais.

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OModeloRGM/IDM

Ø  O conjunto de todas as soluções não dominantes é exibido sob a

forma de Mapas Itera2vos de Decisão (IDM)à permite ao decisor

intervirnaescolhaeanálisedassoluçõespossíveis

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OSistemaeasVariáveisdeDecisãoØ  Sistemahipoté-codegestãoderesíduossólidosurbano

Ø  Estruturas:

Ø  UmaterroØ  Umainstalaçãodedigestãoaeróbica

(IDA)Ø  UmaestaçãodeTriagemMecânica(TM)

paraRSUderecolhaindiferenciadaØ  UmaTMparaRSUprovenienteda

recolhasele2va

Ø  Possibilidadedeinstalaçãodeumaincineradoracomvalorizaçãoenergé2ca(WTE)

OSistemaeasVariáveisdeDecisão

Materiais

Recolhaindiferenciada

Recolhaseletiva

Tipoderecolha

recolha

Triagem(TM)

RUB

Triagem

IDAAterro

Biogás

WTE Eletricidade

Recicláveis

Composto

Calor

Cinzasvolantes

Lixiviados

ResíduoPerigoso

Secagem

∝𝑖1

∝𝑖2

𝛼51

𝛼52

𝜀1

𝜀2

𝜓11𝜀 1

𝜓12𝜀 1

𝜓22𝜀 1

𝜓21𝜀 1

𝜓31𝜀 1

𝜓32𝜀 1

Ø VariáveisdeDecisão:

Ø  PercentagemdeRSUarecolhersele2vamenteouindiferenciadamenteØ  PercentagemdeRefugoaenviarparaaterroeincineraçãocasoseoptepelaWTE

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OsCritériosØ Cincocritériosao-mizar

Ø Primeirocritério–CritérioEconómico

Ø  maximizarsaldooperacional(proveitos–custos)portoneladaexpressoemeuros

Ø Segundocritério-Critériodenaturezalegal,

Ø minimizarapercentagemRUBparaaterrocompara2vamentea1995PERSU2020impõequeestevalorsejainferiora16%

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OsCritériosØ  Terceirocritério-Critériodenaturezalegal

Ø  maximizar a percentagem de resíduos para preparação ereu2lização

OPERSU2020es2pulaestevalornos50%

Ø  Quartocritério–Critériodenaturezaambiental

Ø  Minimizar a quan2dade de lixiviados produzidos pelo sistema(aterroeinstalaçãodedigestãoanaeróbia)anualmente

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OsCritérios

Ø Quintocritério–Critériodenaturezalegal

Ø  Maximizarovalordaretomaanualderecicláveisemkg/percapita

OPERSU2020es2pulaestevalornos50%

Dados

Ø  Foramsimuladascercade6000valoresdasvariáveisdedecisão

Ø GrelhaHomogéneadevaloresparaasvariáveisdedecisão

Ø Apar2rdeinformaçãosimuladaforamob2dososvaloresparaoscritérios

Ø AnálisedassoluçõesàAnálisedaFronteiradePareto.

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ResultadosØ Atualmenteosistemahipoté-coporano:

Ø  recolheanualmentecercade375000toneladasdeRSUØ  87%sãorecolhidosdeummodoindiferenciadoe13%deummodosele2voØ  100%refugoéenviadoparaaterroØ  depositaematerro43%deRUBcompara2vamenteaosdepositadosem1995Ø  temumataxadereciclagemedereu2lizaçãonaordemdos40%Ø umaretomade20kg/habØ NestemomentoaempresanãoconseguiriacumprirasmetasimpostaspeloPERSU2020Ø cercade12000000eurosdeproveitosØ cercade13500000eurosdedespesasoperacionaisØ mais22000000eurosdespesasderecolhaàtemumsaldooperacionalnega-vo 17

ResultadosAnálisedeCenáriossemIncineração

Recolha:70%Sele2vae30%indiferenciadaRefugoenviadoparaaterro:100%RUBematerrorela-vamentea1995:15%PreparaçãoparaReciclagem:71%RetomadaR.Sele-va:60Kg/habLixiviados:22300m3

Proveitos:47000000eurosCustos:27930000eurosCustocomaRecolha:46920000

CumprimentodasMetasdoPERSU2020àAumentoDrás-codapercentagemdeRSURecolhidosSele-vamenteàSaldoPosi-voàElevadosCustoscomaRecolha 18

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ResultadosAnálisedeCenáriosComIncineração–InstalaçãodeMenorCapacidade

Recolha:38%Sele2vae63%indiferenciadaRefugoenviadoparaaterro:13-50%RUBematerrorela-vamentea1995:<15%PreparaçãoparaReciclagem:54%RetomadaR.Sele-va:52Kg/habLixiviados<20800m3

Proveitos:29870000eurosCustos:25190000eurosCustocomaRecolha:32790000

CumprimentodasMetasdoPERSU2020àLigeiroAumentodaPercentagemdeRSUrecolhidosSele-vamenteàSaldoPosi-vo

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ResultadosAnálisedeCenáriosComIncineração–InstalaçãodeMaiorCapacidade

Recolha:38%Sele2vae62%indiferenciadaRefugoenviadoparaaterro:0–38%RUBematerrorela-vamentea1995:<14%PreparaçãoparaReciclagem:54%RetomadaR.Sele-va:52kg/habLixiviados:<14800m3

Proveitos:30000000eurosCustos:26000000eurosCustocomaRecolha:32790000

CumprimentodasMetasdoPERSU2020àLigeiroAumentodaPercentagemdeRSUrecolhidosSele-vamenteàSaldoPosi-vo

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Conclusões

Ø  Soluções sem a construção de uma incineradora com recuperação energética vão implicar um aumento drástico na Recolha Seletiva e colocação de refugo em aterro não cumprindo as metas

Ø  Proveitos obtidos com a venda de energia, biogás e materiais para reciclagem superiores aos Custos de Operacionalidade

Ø  Custo muito elevado com a Recolha

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Conclusões

Ø A construção de uma incineradora de capacidade média permite o cumprimento das Metas do PERSU2020

Ø  Proveitos obtidos com a venda de energia, biogás e materiais para reciclagem superiores aos Custos de Operacionalidade

Ø  Ligeiro aumento com os custos da Recolha relativamente à situação atual

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Conclusões

Ø A construção de uma incineradora de capacidade superior permite o cumprimento das Metas do PERSU2020

Ø  Proveitos obtidos com a venda de energia, biogás e materiais para reciclagem superiores aos Custos de Operacionalidade

Ø  Menor produção de Lixiviados à Menor impacto ambiental

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Gratapelaatenção

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