08_Vol7N3_2.6

SISTEMA DE COLETA DE RESÍDUOS ORGÂNICOS EM NÍVEL COMUNITÁRIO EM UM PAÍS EM DESENVOLVIMENTO: ESTUDO DE CASO EM FLORIANÓPOLIS, BRASIL

Carla Tognato de Oliveira*
Universidade Federal de Santa Catarina, Brasil
[email protected]

Carlos Manuel Taboada Rodrigues
Universidade Federal de Santa Catarina, Brasil
[email protected]

RESUMO

O trabalho tem o objetivo de definir um sistema de coleta de resíduos orgânicos que seja acessível ao grupo comunitário do projeto “Revolução dos Baldinhos”, localizado no bairro Chico Mendes, no município de Florianópolis, Brasil. O foco do trabalho é a identificação geográfica dos pontos de entrega voluntária e da roteirização da coleta dos resíduos orgânicos por meio de materiais e procedimentos de baixo custo e alto grau de acessibilidade. Para tanto, definiu-se o problema de roteirização e dividiu-se os procedimentos metodológicos em três etapas. A primeira etapa foi a localização geográfica dos pontos de entrega voluntária (PEVs) e verificação da atual coleta – verificando volume coletado e rota. A segunda etapa foi a proposição de rotas e a terceira etapa foi a comparação entre a rota realizada e a proposta pelo trabalho. Através da comparação entre a rota realizada por método empírico e o método computacional, chegou-se a 12,76% em redução das distâncias percorridas. Na questão que tange o volume de resíduos orgânicos coletados, se identificou que reduzindo o volume do contentor de 50 litros para 30 litros, reduz a rota.

Palavras-chave: sistema de coleta de resíduos orgânicos, gerenciamento de resíduos, problema de roteirização, otimização de rotas, organização comunitária.

COMMUNITY LEVEL ORGANIC WASTE COLLECTION SYSTEM IN A DEVELOPING COUNTRY: CASE STUDY OF FLORIANÓPOLIS, BRAZIL

ABSTRACT
The paper aims to set an organic waste collection system which is accessible to the community group of the “Revolução dos baldinhos”(Revolution of the buckets), located in the neighborhood called Chico Mendes, in Florianópolis, Brazil. The focus is the geographical identification of voluntary delivery points and routing the collection of organic waste through low cost material and procedures and high degree of accessibility. Therefore, we define the routing problem and shared the methodological procedures in three steps. The first step was the geographical location of the voluntary delivery points and check the current collection - verifying collected and route volume. The second step was to propose routes and the third step was the comparison between the performed route and

the proposal route. By comparing the route performed by empirical method and the computational method, we came to 12.76% by reducing distances. The question regarding the volume of collected organic waste, we have identified that reducing the 50 liters container volume to 30 liters, reduces the route.

Keywords: organic waste collection system, waste management, vehicle routing problem, route optimization, community organization.

SISTEMA DE RECOLECCIÓN DE RESIDUOS ORGÁNICOS A NIVEL DE LA COMUNIDAD EN UN PAÍS EN DESARROLLO: ESTUDIO DE CASO EN FLORIANÓPOLIS, BRASIL

RESUMEN

Este trabajo tiene como objetivo establecer un sistema de recolección de residuos orgánicos que sea accesible para el grupo de la comunidad de la “Revolução dos Baldinhos” (Revolución de los cubos), ubicado en el barrio de Chico Mendes, en Florianópolis, Brasil. El enfoque del trabajo es la identificación geográfica de los puntos de entrega voluntaria y el encaminamiento de la recogida de residuos orgánicos a través del coste de material y de bajo y alto grado de procedimientos de accesibilidad. Por lo tanto, se establece el problema de enrutamiento y divide los procedimientos metodológicos en tres pasos. La primera etapa fue la ubicación geográfica de los puntos de entrega de voluntarios (PEV) y comprobar la colección actual - control de volumen captado y ruta. El segundo paso fue proponer rutas y el tercer paso fue la comparación entre la ruta realizada y la propuesta de lo trabajo. Mediante la comparación de la ruta realizada por el método empírico y el método de cálculo, llegamos a la 12,76% en distancias reducidas. La cuestión en términos de los residuos orgánicos volumen recogido, se identificó que la reducción del volumen del recipiente 50 litros a 30 litros, reduce la ruta.

Palabras-clave: sistema de recolección de residuos orgánicos, gestión de residuos, problema de enrutamiento, optimización de ruta, organización de la comunidad.

INTRODUÇÃO
Enquanto os seres humanos viverem em comunidades, resíduos serão um problema, e a tendência da sociedade moderna é aumentar a geração destes (Gellynck et al., 2011). Em particular, graves problemas ambientais urbanos estão ocorrendo nos países em desenvolvimento, devido a um aumento considerável na geração de resíduos provocado pela concentração da população nas áreas urbanas, sem infraestrutura. Nesses países, principalmente, a característica definidora dos resíduos gerados é a elevada porcentagem de matéria orgânica (Hiramatsu et al., 2009; Oberlin e Szántó, 2011).
Os resíduos orgânicos são caracterizados por restos de alimentos, resíduos de jardim, resíduos de animais de estimação e papéis sujos com comida (Yoshida et al., 2012). Os resíduos orgânicos mantêm alto teor de umidade e putrefação, e afetam diretamente os ambientes urbanos com seu odor e outros subprodutos indesejáveis (Cullen, 1997). O acúmulo desses, também, interfere na drenagem das águas superficiais urbanas, o que pode causar inundações e águas paradas, onde insetos e vetores podem se proliferar (Stern et al., 1997). Portanto, o gerenciamento desses resíduos, incluindo coleta, transporte e tratamento, deve ser realizado o mais rápido possível e em condições que minimizem seus lixiviados e odores (Puyuelo et al., 2013).
No Brasil estima-se que 94.335 toneladas de matéria orgânica são descartadas por dia, isto é, 51,4% de todo o resíduo urbano gerado (IBGE, 2010). Esse material orgânico pode ser transformado em adubo, criando um produto útil e aumentando a vida útil dos aterros sanitários (Stern et al., 1997). Porém, não há uma política pública de segregação dos resíduos orgânicos no Brasil. No entanto, o município de Florianópolis busca o reconhecimento de “Capital da Inovação”. Para tanto, o município visa o desenvolvimento sustentável e incentivo a projetos inovadores de promoção ao desenvolvimento econômico, social e ambiental (Florianópolis, 2012). O projeto chamado “Revolução dos Baldinhos”, estudo de caso desenvolvido nesse trabalho, é um exemplo de projeto inovador do município.
O estudo de caso, em questão, ocorre no bairro Monte Cristo, em Florianópolis. Este bairro é caracterizado pela violência, população em situação de pobreza e baixo índice de escolarização (Angeoletto et al., 2016). O projeto surgiu em 2008 a partir de um surto de leptospirose. Verificou-se, na época, que o surto era motivado pelo excesso de resíduos orgânicos depositados irregularmente nas ruas, terrenos baldios e áreas públicas. Uma das frentes de combate aos ratos, vetores da doença, foi a coleta e a compostagem desse resíduo.
Com o apoio técnico do Centro de Estudos e Promoção da Agricultura de Grupo – CEPAGRO, a comunidade começou a reunir, em baldinhos com tampa, as sobras de comidas e reciclá-las no bairro. A “Revolução dos Baldinhos” começou com 5 famílias e em pouco tempo atingiu 95 (Angeoletto et al., 2016). O projeto conta com um grupo comunitário para as atividades de mobilização e sensibilização das famílias e instituições educacionais; execução da coleta, transporte e tratamento dos resíduos orgânicos; distribuição do composto orgânico produzido e; realização de oficinas nas escolas.
Em 2015, o projeto começou a ser replicado em outras comunidades carentes de diferentes municípios do Brasil. E a partir do ano de 2017, o CEPAGRO estará finalizando suas atividades na “Revolução dos Baldinhos”. Portanto, a partir dessa data, o grupo comunitário, por meio de uma associação, dará continuidade ao projeto. Para tanto, identificou-se que o método de compostagem do projeto está bem delineado, porém outros pontos importantes para a replicação ainda não foram descritos. Esse é o caso do sistema de coleta dos resíduos orgânicos.
Nesse trabalho dá-se atenção ao problema de roteirização no sistema de coleta de resíduos. Dado que a otimização de rota para a coleta de resíduos sólidos é o principal componente do Gerenciamento de Resíduos Sólidos Urbanos para reduzir custos (Khan e Samadeer, 2014).
Atualmente, todo processo de rotas é realizado com base em conhecimento empírico de uma única pessoa vinculada à “Revolução dos Baldinhos”. Não há dados documentados de onde estão localizados os pontos de entrega voluntária (PEVs) e nem quais rotas são utilizadas.
Baseado nas características do problema descrito, o trabalho tem o objetivo de definir um sistema de coleta de resíduos orgânicos que seja acessível ao grupo comunitário. Para tanto, foram realizadas três etapas: a primeira consiste na identificação dos PEVs e na segunda etapa, foi proposta uma rota de coleta para cada veículo coletor do projeto. Na terceira etapa são verificados os parâmetros da rota de coleta proposta de um dos veículos com a rota realizada in loco.
Este artigo está estruturado em cinco seções, apresentando além desta introdução: i) uma revisão bibliográfica sobre o problema de roteirização; ii) os procedimentos metodológicos adotados nessa pesquisa, conduzidos a partir de dados primários; iii) a análise e discussão dos resultados; iv) conclusões.
PROBLEMA DE ROTEIRIZAÇÃO
Os problemas de roteirização consistem em projetar um conjunto de rotas para minimizar custos no atendimento de um grupo de clientes geograficamente dispersos, satisfazendo as restrições operacionais (Bräysy et al., 2009; Pillac et al., 2012). Há diferentes formas de alcançar a redução de custos, alguns autores focam: redução do tempo da rota (Teixeira et al., 2004); redução das distâncias (Das e Bhattacharyya, 2015; Sanjeevi e Shahabudeen, 2016); redução de tempo de espera e de quantidade de veículos (Qureshi et al., 2009) e; redução da quantidade de rotas e de distância (Ramos et al., 2013). Alguns autores, como Brasileiro e Lacerda (2008) e Khan e Samadder (2016), otimizam conjuntamente a distância e tempo de rota. No caso de Kim et al. (2006), além de minimizar o número de veículos e o tempo da rota, eles consideram a compacidade da rota, ou seja, diminuem o número de cruzamentos entre as vias.
A coleta pode ser dividida em: (1) coleta de resíduos urbanos (ver trabalho de Brasileiro e Lacerda, 2008; Das e Bhattacharyya, 2015; Ghose et al., 2006; Hiramatsu et al., 2009; Khan e Samadder, 2016; Kim et al., 2006; Sanjeevi e Shahabudeen, 2016), que é caracterizada pela coleta de todo resíduo urbano; (2) coleta de resíduos recicláveis (ver trabalho de Teixeira et al., 2004; Wilson e Williams, 2007), normalmente vinculada a coleta de plástico, papel, vidro e metal e; (3) coleta de resíduos orgânicos (ver trabalho de Gredmaier et al., 2013). A coleta de resíduos, nessas três esferas pode acontecer em residências e/ou comércios.
O problema mais abordado no campo de roteirização de sistemas de coleta de resíduos é a coleta de resíduos residenciais com dois tipos principais de coleta: de porta a porta (Brasileiro e Lacerda, 2008; Das e Bhattacharyya, 2015) e drop-off (Teixeira et al., 2004; Khan e Samadder, 2016). Na coleta porta a porta, os resíduos ficam nas calçadas e é preciso passar por todas as ruas de um determinado local, tornando-o um problema de rota em arco (Ramos et al., 2013). No caso da coleta drop-off, as pessoas levam seus resíduos em pontos de entrega de fácil acesso, como junto a lojas e supermercados, e o veículo coletor deve passar em todos os pontos de entrega, tornando-o um problema de rota de nó (Ramos et al., 2013). Gredmaier et al. (2013) comparam as duas formas de coleta de resíduos residenciais com um resultado de consumo de combustível muito menor para a coleta drop-off. Da mesma maneira, a coleta de resíduos comerciais também é dividida em porta a porta (Kim et al., 2006; Ramos et al., 2013) e drop-off. Sanjeevi e Shahabudeen (2016) abordam a integração dos sistemas de coleta de resíduos comerciais e residenciais por drop-off.
O estudo de caso, envolve a coleta de resíduos orgânicos urbanos tanto no sistema de coleta de resíduos residenciais como comerciais, de pequeno porte, e o tipo de coleta é drop-off, em que todos os pontos de entrega voluntária (PEVs) devem ser recolhidos. O problema de roteirização é o problema de roteirização de veículos com coleta e entrega simultânea. Esse problema considera a troca de contentores de resíduos orgânicos de um-para-um, portanto, a quantidade de contentores entregues é exatamente a mesma que a quantidade recolhida (ver o trabalho de Ramos et al., 2013). Neste estudo, todas as rotas começam em um depósito para carregar os recipientes limpos e terminam na área de compostagem para descarregar os contentores cheios.
PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS
Foram realizados procedimentos para a definição do sistema de coleta de resíduos orgânicos do estudo de caso. Estes estão divididos em etapas, resumidas na Figura 1.

Figura 1. Etapas para definição do sistema de coleta de resíduos orgânicos.
Fonte: Elaborada pelos autores.
A primeira etapa consistiu em dois acompanhamentos da coleta, com espaço temporal de um mês. Nos dois acompanhamentos se utilizou o GPS para determinação dos PEVs. Tanto a internet como o aplicativo GPS do celular podem sofrer interrupções, e para que não houvesse pontos duvidosos, foi realizado o acompanhamento em duas coletas distintas. Realizou-se a transferência dos dados obtidos na primeira etapa para o computador. Logo após, verificou-se os pontos do GPS com os locais no mapa, por meio do software de informações geográficas. Esses pontos foram numerados e tiveram seus atributos identificados.
Os PEVs geograficamente determinados foram exportados para o software de planejamento de rotas. Para a geração de rotas, segunda etapa, se considerou: os pontos de coleta, capacidade de armazenamento de cada veículo, barreiras físicas (vias estreitas, interdição de entradas), sentido das vias.
Como forma de verificação e análise dos procedimentos realizados, desenvolveu-se uma terceira etapa. Nessa etapa, a rota base (método empírico) foi realizada pelo veículo coletor Kombi. A rota base, obtida por GPS, foi transferida para o software de informações geográficas e realizou-se a verificação com o mapa. No software de planejamento de rotas fez-se a análise dos parâmetros: extensão total de rede. Por meio desta análise pode-se saber se a rota proposta (método computacional) é compatível e se houve alguma otimização referente a rota base. Como verificação visual fez-se a sobreposição das rotas, no software de mapas e informações geográficas.
Como pode ser verificado, este trabalho utilizou os seguintes materiais:
- Computador de mesa com acesso à internet;
- Smartphone com acesso à internet.
  - Aplicativo (software) GPS para smartphone;
  - Software de mapas e informações geográficas;
  - Software de planejamento de rotas.

Os softwares, acima citados, são obtidos de forma gratuita. Isso posto, o desenvolvimento do sistema de coleta de resíduos orgânicos torna-se acessível a essas comunidades. Pois a comunidade que realiza o projeto “Revolução dos Baldinhos” é constituída de uma população carente com baixo grau de escolaridade e capacitação técnica. Portanto, se utilizou materiais e procedimentos de baixo custo e com maior acessibilidade para a integração de todos.

ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS

O estudo de caso foi realizado nas comunidades Chico Mendes, Novo Horizonte e Grota que se localizam no bairro Monte Cristo, no município de Florianópolis. Conforme dados da prefeitura de Florianópolis (2015), o bairro possui uma área de 0,588 km2 e perímetro de 3,377 km. Segundo o censo demográfico de 2010 (IBGE), o bairro Monte Cristo possui 12.707 habitantes. Essas regiões encontram-se na área urbana de Florianópolis com as coordenadas geográficas: paralelo 27°35’21” de latitude Sul, com interseção com o meridiano 48°36’14” de longitude Oeste (Figura 2).