SICOLSE Um Sistema de Informação Aplicado à Gestão da Coleta Seletiva de Resíduos

Transcrição

1 SICOLSE Um Sistema de Informação Aplicado à Gestão da Coleta Seletiva de Resíduos Eugênio de Oliveira Simonetto (UNIFRA / PPGA- EA-UFRGS) eosimonetto@unifra.br Denis Borenstein (PPGA-EA-UFRGS) denisb@ea.ufrgs.br Bruno Reis Dotto (URCAMP) bruno.dotto@terra.com.br Resumo O artigo apresenta um sistema de informação gerencial (SIG) aplicado à gestão da coleta de resíduos sólidos. A elaboração do trabalho pretende atingir os seguintes objetivos: (1) armazenar dados e informações sobre a coleta seletiva dos resíduos sólidos e, (2) prover os gestores municipais de informações específicas para os mais variados processos de tomada de decisão referentes a este tipo de coleta. A coleta de dados, bem como a especificação dos requisitos do sistema de informação foram baseadas na análise de artigos técnicos referentes ao estado da-arte sobre modelagem de sistemas aplicada à gestão de resíduos sólidos. O sistema está sendo validado com o auxílio de especialistas na área. Palavras-Chave: Gestão de Resíduos Sólidos, Sistemas de Informação Ambientais, Processo Decisório 1. Introdução Apesar de a preocupação da comunidade internacional com os limites do desenvolvimento do planeta terem iniciado na década de sessenta, quando começaram as discussões sobre os riscos da degradação do meio ambiente, ainda hoje muito se tem discutido em relação ao ritmo de avanço da industrialização e exploração dos recursos naturais, com o conseqüente aumento do nível de poluição ambiental. Tais discussões levaram pesquisadores a concluir que se fosse mantido o atual ritmo de crescimento, o limite de desenvolvimento do planeta seria atingido, no máximo, em cem anos (Meadows, 1972; Weintraub, 1998). O manejo ambientalmente saudável dos resíduos sólidos encontra-se entre as questões mais importantes para a manutenção da qualidade do meio ambiente da Terra e, principalmente, para alcançar um desenvolvimento sustentável em todos os países (Zutshi, 2002). Neste contexto, a reciclagem dos resíduos sólidos surge como uma alternativa viável para propiciar a preservação de recursos naturais, a economia de energia, redução do material que demanda o aterro sanitário, geração de emprego e renda e conscientização da população para questões ambientais. Porém, para um melhor funcionamento é de vital importância que se implante nas cidades um amplo sistema de coleta seletiva, onde os recicláveis são separados nas residências e coletados pelo sistema municipal de coleta seletiva. Apesar de ser uma excelente alternativa para a redução de resíduos com destino aos aterros, segundo a FEPAM (Fundação Estadual de Proteção ao Meio-Ambiente) apenas 4% dos resíduos são reutilizados ou reciclados. Um outro fato que contribui para o pequeno índice de reciclagem dos resíduos, segundo a literatura (Barlaz, 1995; Monteiro, 2001), é o alto custo da coleta seletiva para as municipalidades. Motivado por estes aspectos, este artigo apresenta um sistema de informações gerenciais aplicado a gestão da coleta seletiva de resíduos. Tal proposta consiste em um sistema capaz de suprir parte das carências de dados e informações que os gestores municipais possuem em relação à gestão da coleta seletiva, abrangendo as mais diferentes etapas, que vão desde a fonte geradora até o destino final dos resíduos. O artigo está organizado da seguinte forma. A reciclagem de resíduos, bem como sua recuperação e a coleta seletiva são apresentadas na seção 2; na seção 3 é apresentado o ENEGEP 2003 ABEPRO 1

2 referencial teórico pertinente à modelagem de sistemas de informação ambiental, os quais dão embasamento ao desenvolvimento do sistema de informação, o qual é apresentado na seção 4. Por fim na seção 5, são apresentadas as considerações finais do artigo. 2. A Reciclagem de Resíduos Reciclagem, segundo O Leary (1999), é o processo pelo qual, resíduos que são destinados à disposição final são coletados, processados e reutilizados. Monteiro (2001) define reciclagem como sendo a separação de materiais do lixo domiciliar, tais como papéis, plásticos, vidros e materiais, com a finalidade de trazê-los de volta à indústria para serem beneficiados. Estes materiais são novamente transformados em produtos comercializáveis. A reciclagem pode propiciar a preservação de recursos naturais, a economia de energia, redução do material que demanda um aterro sanitário, geração de emprego e renda, conscientização da população para questões ambientais. Porém, para um funcionamento adequado é de vital importância que se implante na cidade um amplo sistema de coleta seletiva, onde os recicláveis são separados já nas residências e coletados pelo sistema municipal ou por catadores. A cada dia que passa, cada vez mais as municipalidades estão investindo e apoiando a reciclagem de resíduos, seja através da coleta seletiva, seja na construção de usinas de reciclagem, devido ao fato do excessivo tempo de decomposição dos resíduos e na busca de um melhor aproveitamento destes (Chang, 2000) Coleta Seletiva É o modelo mais empregado nos programas de reciclagem e consiste na separação, pela população, dos materiais recicláveis existentes nos resíduos domésticos para que posteriormente os mesmos sejam coletados por um veículo específico (Barlaz, 1995). A separação dos materiais recicláveis nas residências pode ser feita individualizando-se os materiais recicláveis e acondicionando-os em contêineres diferenciados ou agrupando-os em um único recipiente (Chang, 2000). O sistema com separação individualizada dos materiais recicláveis requer considerável espaço para guarda dos contêineres, inviabilizando sua adoção em apartamentos ou em casas de pequenas dimensões. Nesse modelo, o veículo de coleta deve ter sua carroceria compartimentada de forma a transportar os materiais separadamente. Outro modelo, bem mais utilizado, é aquele no qual a população separa os resíduos domésticos em dois grupos: - Materiais orgânicos (úmidos), compostos por restos de alimentos e materiais não recicláveis (lixo). Devem ser acondicionados em um único contêiner e coletados pelo sistema de coleta de lixo domiciliar regular. - Materiais recicláveis (secos, compostos por papéis, metais,vidros e plásticos). Devem ser acondicionados em um único contêiner e coletados nos roteiros de coleta seletiva. Na maioria das cidades onde existe o sistema, os roteiros de coleta seletiva são realizados semanalmente, utilizando-se caminhões do tipo carroceria aberta. Após a coleta, os materiais recicláveis devem ser transportados para uma unidade de triagem, equipada com mesas de catação, para que seja feita uma separação mais criteriosa dos materiais visando à comercialização dos mesmos. As unidades de triagem devem ser dotadas de prensas para que os materiais recicláveis de menor peso específico (papéis e plásticos) possam ser enfardados para facilitar a estocagem e o transporte dos mesmos. É importante que a população seja devidamente orientada para que somente sejam separados, como lixo seco, os materiais que possam ser comercializados, evitando-se despesas adicionais ENEGEP 2003 ABEPRO 2

3 com o transporte e manuseio de rejeitos, que certamente serão produzidos durante o processo de seleção por tipo de material e no enfardamento. Os principais aspectos negativos da coleta seletiva porta a porta são: Aumento das despesas com transporte em função da necessidade do aumento do número de caminhões; alto valor unitário, quando comparada com a coleta convencional. Após a implantação da coleta seletiva, o poder público deve manter a população permanentemente mobilizada através de campanhas de sensibilização e de educação ambiental (Chang, 2000). 3. Modelagem de Sistemas de Informação Ambientais Gestão Ambiental é um tópico que vem atraindo a atenção de pesquisadores em modelagem de sistemas nos últimos anos (Denzer, 2001; Huang, 1998). Prova disso, são os inúmeros trabalhos publicados na área, os quais vão desde a alocação de veículos para a coleta dos resíduos sólidos (Bhat, 1996; Everett, 1997) até a construção de sistemas de informação para avaliação de impacto ambiental provocado pela disposição final de produtos químicos tóxicos (Booty, 2001). Para a elaboração e desenvolvimento do sistema de informação a ser apresentado na próxima seção foram analisados diversos artigos de periódicos científicos (Tung, 2000, Chang, 2000, Bhat, 1996, Huang, 1998), com intuito de apurar dados e informações que fossem relevantes para a tomada de decisão dos gestores municipais, pois segundo Lam (2001), um sistema de informação ambiental é a interface entre os requisitos informacionais de gestores e cientistas ambientais com a evolução da tecnologia da informação. Cabe ressaltar, que apesar de os dados terem sido advindos de artigos técnicos, os mesmos foram validados junto à administradores da coleta de resíduos sólidos em município do interior do Rio Grande do Sul. Com intuito de demonstrar a preocupação da comunidade internacional de Informática Ambiental, serão apresentadas algumas aplicações de uso de sistemas de informação ambientais. Para tal foram analisadas três aplicações, a primeira aplicação foi AgET (Argent, 2001), o qual é um sistema para gerenciar a salinidade do solo na área rural da Austrália, pois o excesso de sal na água utilizada para irrigação vem degradando em muito o solo das fazendas. O sistema de informação foi desenvolvido com a intenção de auxiliar gestores e fazendeiros na busca de melhores práticas (implantadas pela Secretaria de Agricultura do Oeste Australiano) no que se refere ao uso da água em lavouras, pastagens e reflorestamentos. O sistema facilitará a análise de conseqüências advindas do uso de determinada água nas plantações e, fornecerá como deve ser executado o tratamento do solo para determinada cultura de produto. A segunda aplicação analisada é denominada UAQUIS (Sistema de Informação e Gestão da Qualidade do Ar Urbano) (Karatzas, 2003). É um sistema de informação ambiental que auxilia gestores e autoridades municipais, estaduais e nacionais, no que se refere a manutenção da qualidade do ar, através do controle da interação de aspectos físicos, ecológico, sócio-econômicos e políticos com componentes relacionados a melhoria da qualidade do ar urbano. A terceira aplicação analisada trata do planejamento da alocação do fluxo de resíduos, levando em consideração a incerteza existente neste tipo de planejamento (Huang, 1998). O artigo apresenta um modelo e uma aplicação do mesmo, que trata da minimização do custo de transporte dos resíduos para os diversos tipos de disposição final que os mesmos podem ter (compostagem, reciclagem, incineração e aterramento). ENEGEP 2003 ABEPRO 3

4 Segundo os autores, muitos são os fatores que provocam incerteza na gestão de resíduos sólidos, por sua vez tais fatores podem influenciar o planejamento do fluxo dos resíduos. Por outro lado, os gestores municipais encarregados dos resíduos sólidos desejam saber se os padrões existentes de coleta e transferência de resíduos do município são ótimos e, se não forem, qual o padrão ótimo. Neste artigo, encontram-se a maioria dos atributos necessários à representação dos vários tipos de coleta em um sistema de informação ambiental. Os principais aspectos considerados no desenvolvimento do sistema de informação para a gestão da coleta seletiva dos resíduos sólidos são a capacidade dos veículos para a coleta, a associação destes aos depósitos de resíduos, o controle dos custos e das viagens dos veículos, a distância entre os locais (pontos de coleta e depósitos de resíduos), quantidade coletada nos pontos de coleta e a capacidade de armazenamento nas unidades de triagem de resíduos. A partir do armazenamento destes dados pode-se gerar uma gama de informações que poderão auxiliar os tomadores de decisão nos diversos processos decisórios envolvidos com a coleta seletiva de resíduos sólidos. 4. SICOLSE - O Sistema Desenvolvido O propósito básico de um sistema de informação gerencial é ajudar a organização a alcançar suas metas, fornecendo aos gestores detalhes das operações regulares desta, de modo que possam controlar, organizar e planejar com mais efetividade e eficiência. Em resumo, um SIG provê aos gerentes, não só informação e suporte para a efetiva tomada de decisão, mas também respostas às operações diárias, agregando, assim, valor aos processos da organização (Stair, 2002). No sistema de informação para a gestão da coleta seletiva foi enfatizado, quando da concepção e desenvolvimento, a representação de um conjunto de dados que pudesse futuramente satisfazer às necessidades informacionais dos gestores da área para a mensuração da produtividade da coleta, tais como, média coletada de resíduos diária, custo e quantidade de quilômetros rodados pelos veículos, localidades com maior percentual de geração de resíduos, dentre outras necessidades. O modelo de dados, na forma de um diagrama entidade-relacionamento, do sistema de informação é apresentado na figura 4.1. Para o desenvolvimento do modelo e da estrutura de dados do sistema foi utilizada a ferramenta DB-Main CASE (DB-Main, 2003). 4.1 Os Módulos do Sistema O sistema desenvolvido consiste de três módulos principais: Módulo Cadastro, Módulo Relatórios e Módulo Consulta (ver figura 4.2). Um módulo de Ajuda ao usuário do sistema também foi desenvolvido. A seguir, cada um dos módulos será descrito de forma sucinta Módulo Cadastro Neste módulo são feitas todas as inserções de dados necessárias para o funcionamento do sistema. O sistema é constituído pelos cadastros de local, de veículos e seus respectivos tipos, de distância entre locais e pelo cadastro relativo à coleta diária, o qual sofre inserção diária de dados. Este cadastro é apresentado na figura Módulo Consultas No módulo consultas são disponibilizadas todas as consultas às quais os gestores da coleta seletiva possuem acesso. Foram desenvolvidas várias consultas à base de dados do sistema, dentre as quais podemos citar, quantidade média de resíduos coletada em uma região da cidade em um específico período de tempo (ver figura 4.4), veículos que mais coletam por dia, determinação do veículo que coletou resíduos em uma região, dentre outras tantas implementadas. Justifica-se a construção deste módulo, pelo fato de que nem todas as ENEGEP 2003 ABEPRO 4

5 informações necessitam serem impressas em folha, que é o caso do módulo relatório. As consultas foram desenvolvidas utilizando-se a linguagem SQL. Na figura 4.4 é apresentado um exemplo das consultas desenvolvidas. Figura 4.1 Diagrama entidade-relacionamento do SICOLSE Figura 4.2 Interface inicial do sistema de informação Módulo Relatórios Neste módulo foram desenvolvidos os relatórios a serem emitidos pelo SICOLSE. Seguindo as recomendações de Stair (2002), foram implementados relatórios de demanda, indicadoreschave e agendados. Como exemplo de relatório de demanda desenvolvido, pode-se citar o relatório de nível de geração de resíduo de uma determinada região. Já como exemplo de relatório de indicadores-chave, pode-se citar o relatório de consumo dos veículos, ainda neste tipo de relatório foram implementados relatórios utilizando o módulo gráfico do Delphi. Um ENEGEP 2003 ABEPRO 5

6 exemplo típico deste tipo de relatório é o emitido diariamente com informações em relação à coleta daquele dia. Na figura 4.5 é apresentado um modelo de relatório emitido pelo sistema. Para facilitar a análise de informações sobre a evolução e o comportamento da coleta seletiva foram desenvolvidos relatórios gráficos. O relatório para análise comportamental de coletas em um determinado ponto de coleta durante os meses do ano é um exemplo deste tipo de relatório. Outro exemplo é o relatório gráfico para análise comparativa entre quantidade coletada em pontos de coleta pré-determinados pelos usuários. Novos relatórios gráficos serão desenvolvidos conforme a necessidade de informação dos gestores da coleta. Figura 4.3 Interface para inserção de dados referentes às coletas seletivas diárias SELECT DISTINCTROW Coleta.Cod_Local, Format$([Coleta].[DataHora_Colet],'mmmm yyyy') AS [DataHora_Colet], Avg(Coleta.Quant_Colet) AS [Media De Quant_Colet], Local.nome_local FROM [Local] INNER JOIN Coleta ON Local.cod_local = Coleta.Cod_Local GROUP BY Coleta.Cod_Local, Format$([Coleta].[DataHora_Colet],'mmmm yyyy'), Local.nome_local, Year([Coleta].[DataHora_Colet])*12+DatePart('m',[Coleta].[DataHora_Colet])-1; Figura 4.4 Exemplo de consulta SQL desenvolvida no sistema de informação SICOLSE Sistema de Informação para a Gestão da Coleta Seletiva Página 1 Relatório - Coletas por Local 06/04/03. Local Quantidade (kg) Data ALBIERI ANCHIETA Média 410,00 540,00 29/11/02 280,00 28/11/02 230,00 29/11/02 200,00 28/11/02 Média 215,00 Figura 4.5 Fragmento de relatório emitido pelo sistema de informação ENEGEP 2003 ABEPRO 6

7 5. Considerações Finais O artigo teve como objetivo principal apresentar um sistema de informação desenvolvido para auxiliar gestores da área de resíduos sólidos e administradores municipais no que se refere à informações acerca da coleta seletiva. Basicamente, para a especificação dos requisitos e desenvolvimento do mesmo foi desenvolvida uma pesquisa em artigos científicos relativos a área e, posteriormente, feita uma validação do sistema de informação junto a gestores da coleta de resíduos. O sistema foi implementado utilizando-se o Delphi e o banco de dados MS-Access. O sistema, atualmente, encontra-se em fase de experimentação em um município do RS, na qual estão sendo implementadas novas consultas e relatórios, de acordo com as necessidades informacionais dos usuários. Como trabalhos futuros, pode-se citar o desenvolvimento de rotinas para a tomada de decisão referentes ao escoamento do fluxo de resíduos (Goldbarg, 2000), como por exemplo, a implementação do algoritmo Out-of-Kilter, utilizando como parâmetro de entrada os dados já armazenados no sistema de informação. Referências Bibliográficas ARGENT, R.M.; GRAYSON, R.B. Design of Information System for Environmental Managers: An example using of interface prototyping. Environmental Modelling & Software, 16, pp , BARLAZ, M.A.; et al. Life-Cycle Study of Municipal Solid Waste Management System Description. Washington DC: U.S. Environmental Protection Agency, BHAT, V.N. A model for the optimal allocation of trucks for the solid waste management. Waste Management & Research, 14, pp.87-96, BOOTY, W.G.; et al. Design and implementations of an environmental decision support system. Environmental Modelling & Software, 16, pp , Chang, N.; Wei, Y. Siting recycling drop-off in urban area by genetic algorithm-based fuzzy multiobjective nonlinear integer programming modeling. Fuzzy Sets and Systems, 114, pp , DB-MAIN Case. Db-Main Tutorial. DENZER, R. Integrating heterogeneous systems using meta information networks. Environmental Modelling & Software, 16, pp , EVERETT, J.W.; SHAHI, S. Vehicle and labor requirements for yard waste collection. Waste Management & Research, 15, pp , GOLDBARG, M.C.; PACCA LUNA, H. Otimização combinatória e programação linear. Campus, HUANG, G.H.; BAETZ, B.W.; PATRY, G.G. Trash-Flow Allocation: Planning Under Uncertainty. Interfaces, Vol. 28, No. 6, pp , Nov-Dec, KARATZAS, K.; DIOUDI, E.; MOUSSIOPOULOS, N. Identification of major components for integrated urban air quality management and information systems via user requirements priorisation. Environmental Modelling & Software, 18, pp , LAM, D.; SWAYNE, D. Issues of EIS Software design: Some Lessons Learned in the Past Decade. Environmental Modelling & Software, 16, pp , ENEGEP 2003 ABEPRO 7

8 MEADOWS, D.H. The limits to growth. Universe Books, New York, MONTEIRO, J.H.P.; et al. Manual de Gerenciamento Integrado de Resíduos Sólidos. Rio de Janeiro: Instituto Brasileiro de Administração Municipal, O LEARY, P.R; et al.. Decision Maker s Guide to Solid Waste Management.Vol. 2. Washington DC: U.S. Environmental Protection Agency, STAIR, R.; REYNOLDS, G. Princípios de Sistemas de Informação. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, TUNG, D.V.; PINNOI, A. Vehicle routing-scheduling for waste collection in Hanoi. European Journal of Operational Research, 125, pp , WEINTRAUB, A.; MARTELL, D.; GUNN, E. Forest Management Challenges for Operational Researchers. European Journal of Operations Research, ZUTSHI, A.; SOHAL, A. Environmental management systems auditing: auditors experiences in Australia. International Journal Environment and Sustainable Development, 1, No. 1, pp.73-87, ENEGEP 2003 ABEPRO 8