Análisis de la gestión de los residuos municipales generados en un entorno metropolitano utilizando un enfoque multicriterio

Abstract

In Chapter 1 of the thesis the responsibilities of the main actors involved in the decision-making are identified, listed and described, stressing that there are many actors involved in the decision-making. Also, there is a description of the main stages of municipal waste management and the various management possibilities. In this chapter, the main hypotheses of the thesis have been proposed: the hypothesis that absolute variation of the municipal waste generation cannot be solely due to demographic factors, other aspects such as the social-economic one would have to consider in order to give an explanation; and the hypothesis that the operations of collecting and transporting waste may represent a high percentage of the overall economic costs of the management. Chapter 2 is a bibliographic review of the different methodologies available for decision-making and the commercial software tools based on LCA methodology and specific for waste management. Chapter 3 of this thesis presents the inventory data of the environmental, economic and social criteria, associated with each of the stages involved in the waste management in the municipality of Terrassa. This chapter contains a comprehensive collection of economic, social and environmental data. These data, mainly own-data or literature-data if not available, are geographically associated to the municipality of Terrassa. The data will be used by the tool proposed in this thesis in Chapter 5. Chapter 4 fills a gap regarding the study of the bio-waste fraction composition. Experimental data suggest that the bio-waste composition (the quality of it) depends on socio-economic factors. The study determined the socio-economic variables which affect the quantity of improper materials in the bio-waste fraction. These socio-economic variables are related to the behaviour of society towards the collection of this fraction. Based on these variables, different mathematical models have been proposed. The ultimate aim of these models is to estimate the content of improper materials present in the bio-waste so that this content is taken into account when designing treatment facilities for such fraction. Chapter 5 presents the proposed methodology for building the decision-making tool. A mathematical model for predicting the amount of municipal waste generated has been developed taking into account the socio-economic and demographic criteria. This model allows us to simulate the amount of total waste to manage if the capacity of household consumption and/or the inhabitants varies. This model allows us to see what influence the minimization policies on the waste generation have. In this chapter the sustainability objectives (criteria) are defined (environmental, social and economic criteria). The indicators / sub-indicators (attributes) associated with each of the stages or process units involved in a management model have been defined taking into account the pre-defined objectives. In Chapter 6 different waste management scenarios have been studied and compared. The following management scenarios have been considered: a base scenario (EB), a waste prevention scenario (ERP) and 4 scenarios economic environment dependent (EE), two corresponding to a pre-crisis economic environment and two corresponding to an environment of economic crisis. Finally, chapter 7 presents the main conclusions of the thesis and suggests possible future research.

En esta tesis se hace una propuesta metodológica para la construcción de una herramienta de soporte a la toma de decisiones en materia de gestión de residuos municipales utilizando para ello un enfoque multicriterio. Dicha herramienta permitirá a los tomadores de decisiones simular, analizar y comparar distintos escenarios de gestión de residuos municipales atendiendo a aspectos económicos, ambientales y sociales. En el capítulo 1 de la tesis se identifican, enumeran y describen las competencias de los principales agentes implicados en la toma de decisiones en materia de gestión de residuos municipales y se destaca que son muchos los agentes implicados en la toma de decisiones. Así mismo, se hace una descripción de las principales etapas de la gestión de residuos municipales y de las distintas posibilidades existentes. En este capítulo también se plantean las principales hipótesis de la tesis. En el capítulo 2 se hace una revisión bibliográfica de las distintas metodologías existentes para la toma de decisiones en materia de gestión de residuos y de las distintas herramientas software comerciales basadas en metodología de Análisis de Ciclo de Vida (ACV). En el capítulo 3 de esta tesis se presentan los datos de inventario correspondientes a los aspectos ambientales, económicos y sociales asociados a cada una de las etapas implicadas en la gestión de residuos del municipio de Terrassa. En este capítulo se hace una exhaustiva recopilación de datos sociales, ambientales y económicos. Estos datos, en su mayoría propios y en su defecto bibliográficos, están geográficamente asociados al municipio en estudio y serán usados por la herramienta propuesta en esta tesis en el capítulo 5. Con el capítulo 4 se cubre un vacío en relación al estudio de la composición de la fracción Orgánica. Los datos experimentales apuntan que la composición de la fracción Orgánica del residuo municipal (la ¿calidad¿ de ésta) depende de factores socio-económicos. En el estudio se determinaron aquellas variables socio-económicas que afectan al contenido de impropios de la fracción Orgánica y por tanto que están relacionadas con el comportamiento de la sociedad para con la recogida selectiva de dicha fracción. En base a esas variables se construyen diversos modelos cuya finalidad última es la de estimar el contenido de impropios presentes en la fracción Orgánica de un residuo municipal, de forma que dicha cantidad sea tenida en cuenta al diseñar las instalaciones de tratamiento de dicha fracción. En el capítulo 5 se expone la propuesta metodológica para la construcción de la herramienta de soporte para la toma de decisiones. Se construye un modelo de predicción de la cantidad de residuos municipales generados en base a criterios socio-económicos y demográficos. Este modelo permite simular la cantidad de residuos totales a gestionar al variar la capacidad de consumo de las familias y/o la población, así como ver la influencia que tiene sobre la cantidad de residuos totales generados la aplicación de distintas políticas de minimización de la generación de residuos. Se Identifican los objetivos (criterios) de sostenibilidad (medioambientales, sociales y económicos). Se definen los indicadores/sub-indicadores (atributos) asociados a cada una de las etapas o unidades de proceso que intervienen en un modelo de gestión, en relación a los objetivos previamente definidos. En el capítulo 6, se estudian y comparan, en base a los criterios e indicadores predefinidos, distintos escenarios de gestión de residuos. Se definen y estudian los siguientes escenarios de gestión: un Escenario Base (EB), un Escenario de Prevención de Residuos (EPR) y 4 escenarios de cambio de Entorno Económico (EE), dos correspondientes a un entorno económico pre-crisis y dos correspondientes a un entorno económico en un entorno de crisis económica. Finalmente en el capítulo 7 se presentan las principales conclusiones de la tesis y se proponen futuras líneas de investigación posibles.