Tarea_2.

Universidad de Chile
Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas
Departamento de Ingeniería Civil
Tarea Nº2:
CI5112 – Seminario de Recursos Hídricos y Medio
Ambiente V
Nombre:
Andrés Ulloa
Profesor:
José Arellano V.
Fecha de entrega:
13 de Abril, 2015
Una comuna de Santiago de 300.000 habitantes, cuya producción per-cápita (PPC) es de 1,4
[kg/hab/día], efectúa el servicio de recolección con camiones de 9 toneladas y 6 veces por semana.
Se desea cambiar a una frecuencia de 3 veces por semana con camiones de 12 toneladas.
¿Cuántos camiones usa inicialmente y cuántos usará si realiza el cambio?.
Considerar la siguiente información:






Jornada de trabajo
N° de recolectores
Rendimiento recolectores
Velocidad camiones
Distancia a estación de transferencia
Tiempo en estación de transferencia
: 480 [min].
: 3 [hombres].
: 60 [homb*min/ton].
: 0,5 [km/min].
: 10 [km].
: 10 [min].
Lo primero que se debe analizar es la cantidad de basura que se debe recoger en la comuna para ello
se tiene que:
𝐵𝑎𝑠𝑢𝑟𝑎 𝑎 𝑟𝑒𝑐𝑜𝑙𝑒𝑐𝑡𝑎𝑟 = 𝑃𝑃𝐶 ∗ ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 = 420 [𝑇𝑜𝑛/𝑑í𝑎]
Dado que se tiene una frecuencia de 6 veces por semana, se debe retirar la basura todos los días en
toda la comuna (excepto los domingos). Es por esto que la basura a recolectar peak se acumula entre
el día Sábado al día Lunes, es decir, se acumula durante 2 días.
𝑃𝑒𝑎𝑘 𝑑𝑒 𝐵𝑎𝑠𝑢𝑟𝑎 𝑎 𝑟𝑒𝑐𝑜𝑙𝑒𝑐𝑡𝑎𝑟 = 420 ∗ 2 = 840 [𝑇𝑜𝑛]
Una vez calculada la cantidad de basura que se debe recoger, se debe analizar la capacidad de
recolección diaria de cada camión:
𝑁° 𝑐𝑖𝑐𝑙𝑜𝑠 =
𝑇𝑑
𝑇𝑟 + 𝑇𝑡 ∗ 𝑇𝑑𝑒
Donde,
 Td [min]: Tiempo disponible o Jornada de trabajo.
 Tr [min]: Tiempo de recolección.
 Tt [min]: Tiempo de transporte.
 Tde [min]: Tiempo de deposición o en estación de transferencia.
El tiempo de recolección se puede calcular mediante:
𝑇𝑟 =
𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑎𝑑𝑜𝑟 ∗ 𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑐𝑎𝑚𝑖ó𝑛 60 ∗ 9
=
= 180 [𝑚𝑖𝑛]
𝑁° 𝑑𝑒 𝑇𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑎𝑑𝑜𝑟𝑒𝑠
3
El tiempo de transporte se calcula mediante:
𝑇𝑡 =
𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 2 ∗ 𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑎 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 2 ∗ 10
=
=
= 40 [𝑚𝑖𝑛]
𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑
𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑
0,5
De esta manera el número de ciclos diarios que puede completar un camión es de:
𝑁° 𝐶𝑖𝑐𝑙𝑜𝑠 =
480
= 2,08 ≈ 2
180 + 40 + 10
Dado que la capacidad de cada camión es de 9 [Ton], significa que un camión puede transportar 18
[Ton] al día. Finalmente el número de camiones necesarios está dado por:
𝑁° 𝑐𝑎𝑚𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 =
𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑 ∗ 𝑃𝑒𝑎𝑘 𝑑𝑒 𝑏𝑎𝑠𝑢𝑟𝑎 1,1 ∗ 840
=
= 51,3 ≈ 52
𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑖𝑎𝑟𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑚𝑖ó𝑛
18
Se considera un factor de seguridad debido a los eventuales desperfectos técnicos o mantenciones
que puedan dejar fuera de uso un camión, de manera que siempre se tenga otro camión para
reemplazar.
Para analizar la nueva situación donde se reduce la frecuencia a 3 veces por semana usando
camiones de 12 toneladas, se debe proceder de manera análoga, salvo que esta vez se puede
considerar una partición de la comuna en 2, como se muestra en la figura.
Ilustración 1: Partición comuna.
Suponiendo que en cada parte de la comuna hay igual cantidad de habitantes, entonces la cantidad
de basura a recolectar es:
𝐵𝑎𝑠𝑢𝑟𝑎 𝑎 𝑟𝑒𝑐𝑜𝑙𝑒𝑐𝑡𝑎𝑟 = 𝑃𝑃𝐶 ∗ ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 = 210 [𝑇𝑜𝑛/𝑑í𝑎]
Dada la distribución de días de recolección, el peak de acumulación ocurre entre Viernes y Lunes o
Sábado y Martes, es decir 3 días. Por lo tanto el peak de basura a recolectar es:
𝑃𝑒𝑎𝑘 𝑑𝑒 𝐵𝑎𝑠𝑢𝑟𝑎 𝑎 𝑟𝑒𝑐𝑜𝑙𝑒𝑐𝑡𝑎𝑟 = 210 ∗ 3 = 630 [𝑇𝑜𝑛]
Además debido al cambio de capacidad del camión se tiene que el tiempo de recolección del nuevo
sistema es:
𝑇𝑟 =
𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑎𝑑𝑜𝑟 ∗ 𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑐𝑎𝑚𝑖ó𝑛 60 ∗ 12
=
= 240 [𝑚𝑖𝑛]
𝑁° 𝑑𝑒 𝑇𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑎𝑑𝑜𝑟𝑒𝑠
3
Finalmente el número de ciclos se calcula como:
𝑁° 𝐶𝑖𝑐𝑙𝑜𝑠 =
480
= 1,65 ≈ 1
240 + 40 + 10
Y el número de camiones necesarios es:
𝑁° 𝑐𝑎𝑚𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 =
𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑 ∗ 𝑃𝑒𝑎𝑘 𝑑𝑒 𝑏𝑎𝑠𝑢𝑟𝑎 1,1 ∗ 630
=
= 57,75 ≈ 58
𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑖𝑎𝑟𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑚𝑖ó𝑛
12
Como se puede ver, la solución propuesta no mejora el sistema, ya que se necesitan más camiones
qué además son más grandes por lo tanto más caros.
Esto se debe principalmente a que si bien los nuevos camiones tienen mayor capacidad, esto provoca
que el llenado de ellos sea más lento, por lo tanto no logran hacer 2 ciclos. En cambio los camiones
pequeños si logran realizar dos ciclos por lo que cada camión es capaz de recolectar más basura
diariamente.