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UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS CARRERA DE INGENIERIA AMBIENTAL DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO SANITARIO EN LOMAS DE SARGENTILLO, ISIDRO AYORA Y PEDRO CARBO, PROVINCIA DEL GUAYAS INVESTIGACIÓN NO EXPERIMENTAL Trabajo de titulación presentado como requisito para la obtención del título de INGENIERO AMBIENTAL AUTORES AREVALO LEON RENATO JAVIER SANDOYA MAN GING JAVIER JOSE TUTOR ING. CORONEL QUEVEDO JORGE ALBERTO GUAYAQUIL ECUADOR 2021 PORTADA

DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

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Page 1: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS

CARRERA DE INGENIERIA AMBIENTAL

DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO SANITARIO EN LOMAS DE SARGENTILLO, ISIDRO AYORA Y PEDRO CARBO, PROVINCIA DEL

GUAYAS INVESTIGACIÓN NO EXPERIMENTAL

Trabajo de titulación presentado como requisito para la obtención del título de

INGENIERO AMBIENTAL

AUTORES

AREVALO LEON RENATO JAVIER

SANDOYA MAN GING JAVIER JOSE

TUTOR

ING. CORONEL QUEVEDO JORGE ALBERTO

GUAYAQUIL – ECUADOR

2021

PORTADA

Page 2: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

2

UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL

APROBACIÓN DEL TUTOR

Yo, CORONEL QUEVEDO JORGE ALBERTO, docente de la Universidad Agraria

del Ecuador, en mi calidad de Tutor, certifico que el presente trabajo de titulación:

“DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO SANITARIO EN

LOMAS DE SARGENTILLO, ISIDRO AYORA Y PEDRO CARBO, PROVINCIA

DEL GUAYAS”, realizado por los estudiantes ARÉVALO LEÓN RENATO

JAVIER; con cédula de identidad N°0750579831 y SANDOYA MAN GING JAVIER

JOSÉ; con cédula de identidad N°0931428577 de la carrera INGENIERÍA

AMBIENTAL, Unidad Académica Guayaquil, ha sido orientado y revisado durante

su ejecución; y cumple con los requisitos técnicos exigidos por la Universidad

Agraria del Ecuador; por lo tanto se aprueba la presentación del mismo.

Atentamente, Ing. Coronel Quevedo Jorge Alberto Guayaquil, 09 de junio del 2021

Page 3: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

3

UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL

APROBACIÓN DEL TRIBUNAL DE SUSTENTACIÓN

Los abajo firmantes, docentes designados por el H. Consejo Directivo como

miembros del Tribunal de Sustentación, aprobamos la defensa del trabajo de

titulación: “DETERMINACIÓN DE AREAS OPTIMAS PARA UN RELLENO

SANITARIO EN LOMAS DE SARGENTILLO, ISIDRO AYORA Y PEDRO CARBO,

PROVINCIA DEL GUAYAS.”, realizado por los estudiantes AREVALO LEON

RENATO JAVIER Y SANDOYA MAN GING JAVIER JOSE, el mismo que cumple

con los requisitos exigidos por la Universidad Agraria del Ecuador.

Atentamente,

Ing. Muñoz Naranjo Diego, M.Sc. PRESIDENTE

Blgo, Arízaga Gamboa Raúl, M.Sc. Ing. Morocho Rosero Luis, M.Sc. EXAMINADOR PRINCIPAL EXAMINADOR PRINCIPAL

Ing. Coronel Quevedo Jorge, M.Sc. EXAMINADOR SUPLENTE

Guayaquil, 09 de junio del 2021

Page 4: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

4

Dedicatoria

Este trabajo va dedicado para toda mi familia en

especial para mi madre que ha estado en las malas y

las buenas dándome todo el apoyo del mundo para

yo poder culminar mis estudios universitarios ella es

mi motivo por el cual yo me encuentro en este

momento ahora, también se lo dedico a mi hijo que

llego en un momento especial de mi vida y ahora es

mi motivo para poder salir adelante.

Arévalo León Renato Javier

Dedico este trabajo a Dios, a mi papá Miguel Sandoya

por siempre exigirme a superarme día a día. A mi

mamá Karina Man Ging por ser la que en silencio me

apoya incondicionalmente. A mis hermanos Miguel,

Félix y Paula por estar siempre para mí cuando los

necesito y a mi perro Atreus que me da fuerzas para

seguir adelante.

Sandoya Man Ging Javier José

Page 5: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

5

Agradecimiento

Agradezco en primer lugar a Dios por siempre darme

fuerzas para seguir adelante en momentos difíciles

agradezco a mi madre, a mis hermanos, a mi hijo y a

toda mi familia quiero que sepan que siempre seguiré

con la misma humildad que me inculcaron desde niño

gracias por todo, de hoy en adelante se vendrán

nuevos retos en mi vida donde daré todo por sentirlos

orgullos a cada uno de ustedes gracias familia.

Arévalo León Renato Javier

Agradezco eternamente a mis padres, hermanos y

familia que sin su apoyo no podría haber llegado a

cumplir esta menta. A todos los docentes que me

brindaron sus conocimientos a lo largo de la carrera

como también al Ing. Jorge Coronel Quevedo; por

apoyarme y brindarme la confianza para poder

realizar un buen proyecto.

Sandoya Man Ging Javier José

Page 6: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

6

Autorización de Autoría Intelectual

Yo Arévalo León Renato Javier y Sandoya Man Ging Javier José, en calidad de

autores del proyecto realizado, sobre “Determinación de áreas óptimas para un

relleno sanitario en Lomas de Sargentillo, Isidro Ayora y Pedro Carbo, provincia del

Guayas.” para optar el título de Ingeniero Ambiental, por la presente autorizo a la

UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR, hacer uso de todos los contenidos que

me pertenecen o parte de los que contienen esta obra, con fines estrictamente

académicos o de investigación.

Los derechos que como autor(a) me correspondan, con excepción de la presente

autorización, seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo establecido en

los artículos 5, 6, 8; 19 y demás pertinentes de la Ley de Propiedad Intelectual y su

Reglamento.

Guayaquil, junio 9 del 2021

AREVALO LEON RENATO JAVIER

C.I. 0750579831

SANDOYA MAN GING JAVIER JOSE

C.I. 0931428577

Page 7: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

7

Índice general

PORTADA ................................................................................................................ 1

APROBACIÓN DEL TUTOR ................................................................................... 2

APROBACIÓN DEL TRIBUNAL DE SUSTENTACIÓN ......................................... 3

Dedicatoria .............................................................................................................. 4

Agradecimiento ...................................................................................................... 5

Autorización de Autoría Intelectual ...................................................................... 6

Índice general ......................................................................................................... 7

Índice de tablas .................................................................................................... 11

Índice de figuras ................................................................................................... 13

Resumen ............................................................................................................... 15

Abstract ................................................................................................................. 16

1. Introducción ...................................................................................................... 17

1.1 Antecedentes del problema .......................................................................... 17

1.2 Planteamiento y formulación del problema ................................................ 18

1.2.1 Planteamiento del problema .................................................................. 18

1.2.2 Formulación del problema ..................................................................... 20

1.3 Justificación de la investigación .................................................................. 20

1.4 Delimitación de la investigación .................................................................. 22

1.5 Objetivo general ............................................................................................. 23

1.6 Objetivos específicos .................................................................................... 23

1.7 Hipótesis ......................................................................................................... 23

2. Marco teórico .................................................................................................... 24

2.1 Estado del arte ................................................................................................ 24

2.2 Bases teóricas ................................................................................................ 28

Page 8: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

8

2.2.1 Residuos .................................................................................................. 28

2.2.2 Residuos sólidos .................................................................................... 28

2.2.3 Residuos sólidos urbanos ..................................................................... 28

2.2.4 Producción per cápita de residuos sólidos ......................................... 28

2.2.5 Disposición final de residuos ................................................................ 29

2.2.6 Vertederos de residuos sólidos ............................................................ 29

2.2.7 Relleno Sanitario ..................................................................................... 30

2.2.8 Proceso de análisis jerárquico (AHP) ................................................... 30

2.2.9 Factores ambientales para la construcción de un relleno sanitario . 30

2.2.9.1 Distancia a zonas urbanas ................................................................. 30

2.2.9.2 Distancia próxima a otras instalaciones .......................................... 31

2.2.9.3 Distancia a cuerpos hídricos y presencia de acuíferos .................. 31

2.2.9.4 Flora y Fauna ....................................................................................... 31

2.2.9.5 Tipo de suelo y geología .................................................................... 31

2.2.10 Sistemas de información geográfica .................................................. 32

2.2.11 Análisis multicriterio ............................................................................ 32

2.3 Marco legal ...................................................................................................... 33

2.3.1 Constitución de la República del Ecuador ........................................... 33

2.3.2 Ley Orgánica de Ordenamiento Territorial, Uso y Suelo ................... 34

2.3.3 Código orgánico ambiental ................................................................... 37

2.3.4 Ley Orgánica de Salud ........................................................................... 38

2.3.5 Ley de gestión ambiental ....................................................................... 38

2.3.6 Acuerdo ministerial 061 ......................................................................... 39

2.3.7 Ordenanza Municipal Lomas de Sargentillo: Plan de ordenamiento y

desarrollo territorial del cantón Lomas de Sargentillo ................................ 40

Page 9: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

9

2.3.8 Ordenanza Municipal Isidro Ayora: Gestión integral de residuos no

peligrosos ......................................................................................................... 40

2.3.9 Ordenanza Municipal Pedro Carbo: De la estructura orgánica

funcional ........................................................................................................... 41

2.3.10 Norma Internacional ISO 14001 ........................................................... 41

2.3.11 Objetivos de Desarrollo Sostenible .................................................... 41

3. Materiales y métodos ....................................................................................... 43

3.1 Enfoque de la investigación .......................................................................... 43

3.1.1 Tipo de investigación ............................................................................. 43

3.1.2 Diseño de investigación ......................................................................... 43

3.2.1 Variables .................................................................................................. 43

3.2.1.1. Variable independiente ...................................................................... 43

3.2.1.2. Variable dependiente .......................................................................... 44

3.2.2 Recolección de datos ............................................................................. 44

3.2.4.1. Recursos .............................................................................................. 44

3.2.4.2. Métodos y técnicas ............................................................................. 44

3.2.3 Análisis estadístico ................................................................................ 52

4. Resultados ........................................................................................................ 53

4.1 Diagnóstico del estado actual de los botaderos mediante una línea base

ambiental en la zona de estudio. ........................................................................ 53

4.1.1 Clima ............................................................................................................. 53

4.1.2 Hidrología ..................................................................................................... 53

4.1.3 Suelo ............................................................................................................. 54

4.1.4 Fauna ............................................................................................................ 59

4.1.5 Flora .............................................................................................................. 60

Page 10: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

10

4.1.6 Estado actual de los vertederos existente en el área de estudio .......... 61

4.2 Registro de la generación de residuos sólidos mediante consulta a

organismos oficiales............................................................................................ 63

4.2.1 Generación promedio diario, mensual y anual de residuos sólidos ..... 63

4.2.2 Tipos de residuos sólidos generados por cantón ................................... 66

4.2.3 Producción per cápita de residuos ........................................................... 69

4.3 Cálculo del área óptima requerida proyectada a la población del año

2040 para la disposición final de residuos generados en los cantones ........ 70

4.4 Clasificación de la información temática a través del método de Análisis

Jerárquico para la categorización de los datos de entrada al modelo .......... 74

4.5 Análisis de la información categorizada en un modelo multicriterio para

determinar áreas óptimas de un relleno sanitario mancomunado para los

cantones de estudio ............................................................................................. 77

4.5.1 Evaluación de la zona de estudio por criterio ......................................... 77

4.5.2 Áreas óptimas para un relleno sanitario .................................................. 85

4.6 Evaluación de los resultados obtenidos con los vertederos existentes

dentro del área de estudio. ................................................................................. 86

5. Discusión .......................................................................................................... 88

6. Conclusiones .................................................................................................... 92

7. Recomendaciones............................................................................................ 94

8. Bibliografía ........................................................................................................ 95

9. Anexos............................................................................................................. 104

Page 11: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

11

Índice de tablas

Tabla 1. Valores para el cálculo del área requerida para relleno sanitario manual en

una población pequeña .......................................................................................... 45

Tabla 2. Ecuaciones para estimación de cantidad de residuos sólidos ................ 46

Tabla 3. Ecuaciones para estimación de volumen ................................................ 47

Tabla 4. Ecuaciones para estimación del área requerida ...................................... 48

Tabla 5. Escala de Saaty ....................................................................................... 49

Tabla 6. Fauna del cantón Pedro Carbo ................................................................ 59

Tabla 7. Fauna del cantón Lomas de Sargentillo .................................................. 59

Tabla 8. Fauna del cantón Isidro Ayora ................................................................. 60

Tabla 9. Estimación de tasa de crecimiento y proyección de población ............... 70

Tabla 10. Cálculo del área requerida para un relleno sanitario con proyección al

2040 del cantón Pedro Carbo ................................................................................ 71

Tabla 11. Cálculo del área requerida para un relleno sanitario con proyección al

2040 del cantón Lomas de Sargentillo ................................................................... 72

Tabla 12. Cálculo del área requerida para un relleno sanitario con proyección al

2040 del cantón Isidro Ayora ................................................................................. 73

Tabla 13. Síntesis del área requerida para un relleno sanitario proyectado al 2040

de los cantones de estudio .................................................................................... 74

Tabla 14. Matriz de comparación: Designación de valores de importancia ......... 75

Tabla 15. Valor relativo en la matriz ...................................................................... 76

Tabla 16. Área e Índice de Gravelius de los polígonos determinados mediante

geoprocesamiento como áreas óptimas ................................................................ 87

Tabla 17. Listado de códigos y nombres de las variables para la interpretación de

la base de datos del GIRS – INEC 2015-2019 .................................................... 104

Page 12: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

12

Tabla 18. Recíproca en la matriz de comparaciones pareadas .......................... 104

Tabla 19. Materias de la carrera de Ingeniería Ambiental que son aplicadas en este

proyecto ................................................................................................................ 105

Tabla 20. Clasificación y ponderación de los criterios para la determinación de

áreas óptimas para un relleno sanitario en la zona de estudio ........................... 105

Tabla 21. Áreas totales obtenidas por valor de ponderación y criterio mediante

geoprocesamiento ................................................................................................ 107

Page 13: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

13

Índice de figuras

Figura 1. Vertederos pertenecientes a cada cantón de estudio ............................ 62

Figura 2. Promedio diario de residuos sólidos en función del año y cantón ......... 63

Figura 3. Promedio mensual de residuos sólidos en función del año y cantón .... 64

Figura 4. Cantidad anual de residuos sólidos en función del año y cantón .......... 65

Figura 5. Porcentajes de residuos sólidos por tipo generados en Pedro Carbo ... 66

Figura 6. Porcentajes de residuos sólidos por tipo generados en Lomas de

Sargentillo. La información corresponde a los valores presentados en el año 2018

y 2019. INEC, 2018-2019 ....................................................................................... 67

Figura 7. Porcentajes de residuos sólidos por tipo generados en Isidro Ayora. La

información corresponde a los valores presentados en el año 2018 (A) y 2019 (B).

................................................................................................................................ 68

Figura 8. Producción per cápita de residuos sólidos en función del año y cantón 69

Figura 9. criterios para la construcción de un relleno sanitario ............................. 75

Figura 10. Mapa criterio distancia a zonas urbanas y poblados ........................... 77

Figura 11. Mapa criterio distancia a zonas escolares ............................................ 78

Figura 12. Mapa criterio tipo de suelo .................................................................... 79

Figura 13. Mapa criterio pendiente ........................................................................ 80

Figura 14. Mapa criterio distancia a cuerpos hídricos ........................................... 81

Figura 15. Mapa criterio precipitación .................................................................... 82

Figura 16. Mapa criterio distancia a acuíferos ....................................................... 83

Figura 17. Mapa criterio distancia a fallas geológicas ........................................... 84

Figura 18. Mapa de áreas óptimas para un relleno sanitario mancomunado ....... 85

Figura 19. Mapa comparativo de los vertederos con las áreas óptimas para un

relleno sanitario ...................................................................................................... 86

Page 14: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

14

Figura 20. Metodología para el cálculo del volumen y área requerida para un relleno

sanitario municipal ................................................................................................ 107

Figura 21. Diagrama de flujos métodos y técnicas .............................................. 108

Figura 22. Mapa de áreas óptimas para un relleno sanitario mancomunado ..... 109

Page 15: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

15

Resumen

La generación de residuos sólidos está relacionada directamente al crecimiento

poblacional y al desarrollo urbano de la sociedad, el aumento de la cantidad de

residuos se ha convertido en uno de los principales problemas ambientales a

resolver por parte de los GAD’s. En el presente estudio se planteó determinar áreas

óptimas para un relleno sanitario mediante análisis espacial de geoinformación

para la planificación de la gestión ambiental mancomunada de Lomas de

Sargentillo, Isidro Ayora y Pedro Carbo, en la provincia del Guayas. La metodología

En un análisis de decisión multicriterio con combinación lineal ponderada (WLC),

basada en Sistema de Información Geográfica (GIS), y recopilación de información

sobre el estado actual de los botaderos, cantidad de residuos sólidos generados, y

cálculo de área requerida. Para el modelo multicriterio se analizaron ocho variables:

tipos de suelo, grado de pendiente, precipitación, distancia a zonas urbanas,

escolares, cuerpos hídricos, fallas geológicas y acuíferos. Los resultados revelaron

que los vertederos actuales incumplen con la normativa ambiental. Entre los

cantones suman una generación promedio diaria de 44,12 toneladas. El área

requerida proyectada al 2040 para un relleno sanitario mancomunado es 10,79

hectáreas. El 2,07% de la superficie total de estudio se considera óptimo para la

construcción de un relleno sanitario, divido en 13 áreas (ha) y finalmente cinco

seleccionadas. Concluyendo que se debe realiza una visita in situ a las zonas de

estudio para confirmar que las áreas determinadas como óptimas no representan

afectaciones ambientales ni económicas a los cantones.

Palabras clave: cápita, hídrico, influencia, mancomunado, vertederos.

Page 16: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

16

Abstract

The production of solid waste is directly related to multiple factors such as

population growth, urban development, and an increase in waste quantity. These

factors have contributed in becoming a principal environmental problem for

“GAD’S”. This study proposes the best area sites for a landfill dump based on

geoinformation analysis. It’s used for the environmental planification by the

commonwealths of “Lomas Sargentillo”, “Isidro Ayora” y “Pedro Carbo” in the

“Provincia del Guayas”. The methodology used in this study will apply multiple-

criteria decisions, weighing linear combination (WLC), Geographic Information

Systems (GIS), data of actual dumping grounds, quantity of solid waste produced

and a calculated land area. The model of multiple-criteria decisions uses eight

variables: types of soil, terrain slope gradients, precipitation, distances between

urban zoning and schools, water bodies, geologic faults and water-bearing terrains.

The results reveal that current existing dumps do not comply the environmental

regulations. Within the counties there is a daily production of 44.12 tons of waste.

By the year 2040, the necessary area acreage for a landfill is estimated at 10.79

hectares. The construction of a landfill can be calculated by using 2.07% of the

surface total area, divided in 15 areas (ha), and 5 selections. In conclusion, an on-

site visit to a studied area will optimize an investigation into the best overall

planification for a landfill with its environmental impacts and economic costs for the

counties.

Keywords: capita, hydric, influence, commonwealths, landfill dump.

Page 17: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

17

1. Introducción

1.1 Antecedentes del problema

Hoy en día la generación de residuos sólidos está relacionada directamente al

desarrollo urbano de la sociedad, cada vez se está generando más residuos a nivel

mundial.

Según, Robles (2018) a partir del desarrollo industrial se ha dado un aumento

significativo en la producción de los residuos sólidos. A esto se le suma el

crecimiento acelerado de la población, al cual conlleva a un aumento del

consumismo, que juntos, ha sido en gran parte las causas del incremento en la

cantidad de residuos sólidos. El ser humano realiza actividades diariamente, la

clase de actividades sin importar cuales sean, producen alguna cantidad de

desechos que se degradan y producen serios impactos al ambiente principalmente

al suelo, la atmosfera y el agua, en especial cuando no se hace una adecuada

gestión y disposición final de dichos residuos.

Kaza, Yao, Bhada-Tata y Van Woerden (2018) concluye que el estilo de vida de

la sociedad actual está en un punto en el que la generación de residuos superar

exponencialmente el crecimiento a más del doble de la población para el 2050. El

manejo de residuso sólidos afecta a toda la poblacion en general, los mas

vulnerables de la sociedad que por lo general son los de menores recursos

economicos los mas afectados por los impactos negativos de la mala gestion de

los desechos.

La generación de residuos sólidos en zonas urbanas, se ha vuelto uno de los

principales problemas ambientales a resolver por parte de los GADs y Ministerio

del Ambiente y Agua en el país. Benalcázar (2019) afirma que el crecimiento de la

población, el consumismo acelerado y la pésima calidad de los productos ayudan

a que la producción de residuos sólidos urbanos vaya aumentando. La disposición

Page 18: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

18

final de estos residuos es el último proceso, por lo tanto, se prevé que previamente

se haya hecho una valoración y solo lleguen los residuos que ya no se puedan

aprovechar de ninguna manera.

El 45% de los residuos sólidos que se generan en América Latina tiene un

destino inadecuado y termina mayormente en vertederos a cielo abierto, más

conocidos en la región como basureros. La cifra la brinda el Banco Interamericano

de Desarrollo (BID) y se relaciona solo a los flujos de residuos que recogen los

camiones de basura de los GAD municipales (Sulé, 2018).

Actualmente una de las prioridades en el manejo de residuos sólidos es la

protección ambiental, por lo tanto, la identificación de estas áreas potencialmente

óptimas entrega un amplio panorama para la toma de decisiones y así evitar

problemas ambientales a corto y largo plazo (Berriel, 2016).

1.2 Planteamiento y formulación del problema

1.2.1 Planteamiento del problema

Existe mucha basura la cual no se cuantifica lo que se quema o se arroja a los

ríos, mares, lagos o canales de aguas. Lo más recomendable seria que recoja en

los camiones de basura para que todo termine en su lugar correspondiente que

sería un relleno sanitario con todas las óptimas condiciones que se necesitan para

aquellos residuos (Saldaña & Nájera, 2019).

Según Torres (2015) en Ecuador se generan semanalmente 58.829 toneladas

de residuos sólidos, en la cual solamente el 20% se sitúa en condiciones

adecuadas quiere decir que se van a un relleno sanitario que cumpla con todas las

condiciones ambientales que requieren; El porcentaje sobrante se divide entre los

vertederos a cielo abierto, botaderos que son controlados, pero no cumplen con la

normativa ambiental, ríos e incineradores que contaminan con CO2.

Page 19: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

19

Torres (2015) afirma que el 45,5% de GAD municipales menciona la presencia

de recicladores informales, y se estima que el porcentaje total de reciclaje informal

es del 14% a nivel nacional.

Al investigar la producción de residuos sólidos o residuos Urbanos per cápita a

nivel del Ecuador, a nivel provincial y a nivel cantonal se pudo obtener los datos

promedios nacionales en el año 2012 que eran de 0,81 kg/hab/día, considerando

que este es el valor mínimo de 0,1 kg/hab/día y el valor máximo seria de 2,21

kg/hab/día (Morán, 2018).

El 85% de los residuos sólidos o urbanos que se producen a nivel nacional se

lazan al agua ya sean ríos, lagunas, quebradas o mar, en los terrenos abandonados

y en basureros que no cuentan con las normativas ambientales conocidos como

basureros clandestinos. El 14,91% de los residuos sólidos a nivel nacional son

destinados a los rellenos sanitarios lo cual comprende que para la región Costa es

el 7,17, para la región sierra el 17,91% y para la región Oriental seria del 17,17%,

la investigadora Solíz aclara que, aunque el relleno sanitario sea una primera y

buena opción, no certifica que será un procedimiento completo de los residuos

sólidos. La gran mayoría de las veces los rellenos sanitaros producen los mismos

problemas que los botaderos a cielo abierto o botaderos comunes ya sea en el

ecosistema o a las comunidades vecinas (Cantones, parroquias) (Morán, 2018).

La investigación indica que en el Ecuador ningún vertedero a cielo abierto o

botadores comunes han tenido un proceso que lleve un cierre técnico, la basura

que se genera continúa creando gases dañinos ya sea para la atmósfera como

para las personas que habitan cerca del botadero. La investigadora Solíz indica

que en todas las provincias del Ecuador existe por lo menos un caso conflictivo en

la que las comunidades muy cercanas a los botaderos comunes han denunciado

Page 20: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

20

por el impacto que les produce a su salud y el malestar de vivir por los malos olores

que produce aquel botadero (Diario El Universo , 2011).

En los cantones de Isidro Ayora, Pedro Carbo y Lomas de Sargentillo solo

cuentan vertederos a cielo abierto los cuales no cumplen con los criterios técnicos

para operar y gestionar correctamente la gran cantidad de residuos que generan

diariamente estos cantones (Salazar, 2013).

1.2.2 Formulación del problema

La generación en gran cantidad de residuos sólidos, su mal manejo y su mala

disposición final provoca consecuencias graves al ambiente y a la salud

principalmente en pequeños cantones de la provincia del Guayas, lo que ha

provocado un cuestionamiento que ha llevado a la formulación de la siguiente

pregunta:

¿Cuáles son las áreas óptimas para la construcción de un relleno sanitario que

dé servicio a los cantones de Lomas de Sargentillo, Isidro Ayora y Pedro Carbo?

1.3 Justificación de la investigación

Las áreas destinadas para la disposición final de los residuos sólidos, se

componen de piezas importantes dentro de los parámetros de la gestión territorial

ya sea por sus importancias ambientales, técnicas, económicas y sociales; mucho

aún en GAD municipales pequeños que no pueden ser financiados por una

representación directa a estos modelos de infraestructuras sanitarias para los

cantones, lo que esto provocaría botaderos comunes también conocidos como

botaderos a cielos abiertos, alquilamiento de rellenos sanitarios, o la creación de

estos en lugares donde existen factores que sea menos recomendados o no

considerar la aptitud del terrenos.

Page 21: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

21

Teniendo en cuenta todas estas investigaciones, el estudio realizado tuvo como

principal objetivo identificar áreas para un relleno sanitario que cumpla con todos

los requisitos ambientales, sociales y económicos para los GAD municipales en los

como son Isidro Ayora, Pedro Carbo y Lomas de Sargentillo que se encuentran la

Provincia del Guayas para esto se realizó un análisis de decisión multicriterio con

combinación lineal ponderada (WLC), basada en Sistema de Información

Geográfica (GIS), de manera que cumplan con todos los requisitos de la ley

ambiental vigente.

Uno de los principales objetivos fue encontrar un área optima técnica y

ambiental, para ello se empleó sistemas de información geográfica para encontrar

un área para un relleno sanitario, para este estudio se aplicaron los criterios de

selección como son el grado de pendiente, distancia a zonas escolares, hidrología,

distancia a sitios como la población urbana-rural, tipo de suelo, distancia a fallas

geológicas y se aplicaron estos criterios también al volumen de almacenamiento

de los residuos sólidos, para estos criterios se evaluó mediante el análisis

multicriterio, consiste en que para cada criterio fueron de 0 para los lugares no

óptimos y 1 para los lugares óptimos.

El sistema de información geográfica es muy importante para la investigación

realizada, ayuda a procesar grandes cantidades de datos para asegurar todos los

sitios óptimos para un relleno sanitario, además permitió tener en cuenta las

características físicas, hidrológicas y técnicas que facilitan elegir la mejor opción

para un sitio de relleno sanitario.

El estudio realizado para la implementación de los rellenos sanitarios en los

cantones Isidro Ayora, Pedro Carbo y Lomas de Sargentillo que se encuentran la

Provincia del Guayas, consistió en que los residuos sólidos que llegue al relleno

Page 22: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

22

sanitario no causen contaminación al ambiente, ni peligros a la salud humana

durante la operación de este e incluso después de la clausurar o terminación de su

vida laboral del relleno sanitario.

Esta metodología es ampliamente utilizada por la ingeniería, ya que sigue todas

las regulaciones aplicables y ayuda a que los residuos sólidos ocupen un espacio

más pequeño, efectuando la compactación y cubriendo los residuos con capas de

tierra diariamente, este método está diseñado para pequeñas y grandes ciudades

que generen mayor o menor a 40 toneladas diarias de residuos sólidos urbanos,

además, llevar a cabo un control adecuado de los lixiviados y los gases no

representaría una amenaza para la salud humana en comunidad y para el

ambiente.

1.4 Delimitación de la investigación

Espacio: La presente investigación se realizó en los cantones de Lomas

de Sargentillo, Isidro Ayora y Pedro Carbo, provincia del Guayas con las

siguientes coordenadas: -1.881423, -80.086599, -1.884463, -80.144511

y -1.819953, -80.237354

Tiempo: 6 meses

Población: 48947 habitantes entre los cantones de Lomas de Sargentillo,

Isidro Ayora y Pedro Carbo (INEC, 2019).

Page 23: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

23

1.5 Objetivo general

Determinar áreas óptimas para un relleno sanitario mediante análisis espacial

de geoinformación para la planificación de la gestión ambiental mancomunada de

Lomas de Sargentillo, Isidro Ayora y Pedro Carbo, provincia del Guayas.

1.6 Objetivos específicos

Diagnosticar el estado actual de los botaderos mediante una línea base

ambiental en la zona de estudio.

Realizar levantamiento de información de residuos sólidos mediante

consulta a organismos oficiales encargados de la recolección de residuos de

cada cantón.

Calcular el área óptima requerida proyectada a la población del año 2040

para la disposición final de residuos generados en los cantones

mencionados.

Clasificar la información temática a través del método de Análisis Jerárquico,

para la categorización de los datos de entrada al modelo.

Analizar la información categorizada en un modelo Multicriterio para la

determinación de áreas óptimas de un relleno sanitario mancomunado para

los cantones de Lomas de Sargentillo, Isidro Ayora y Pedro Carbo, provincia

del Guayas.

Evaluar los resultados obtenidos con los vertederos existentes dentro del

área de estudio.

1.7 Hipótesis

Dentro del área circunscripta existen al menos 5 zonas que cumplan con los

criterios técnicos establecidos para la construcción de un relleno sanitario.

Page 24: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

24

2. Marco teórico

2.1 Estado del arte

La ONU (2019) asume la situación de la generación de los residuos sólidos como

reto mundial, se fundamenta en que la mayoría de países en desarrollo carecen de

infraestructura legal y de gestión ambiental técnica que se encargue de esta

problemática. Las cifras indican que tres mil millones de personas no tienen acceso

a instalaciones de disposición final de residuos y dos mil millones no tienen acceso

a recolección de residuos. Las ciudades pequeñas disponen sus residuos en

botaderos a cielo abierto y en cuerpos de agua, es factible la construcción de

rellenos manuales para estas ciudades mediante convenios con empresas (Guido

et al., 1997).

Técnicos del Banco Mundial Kaza et al. (2018) afirman que cuando un relleno

sanitario no se ubica y construye adecuadamente (cobertura y monitoreos) se

transformará en un vertedero ocasionando afectaciones ambientales y sociales.

Además, indican que el relleno debe tener una vida útil de 30 años y contar con

tecnología de aprovechamiento de gases para generar ingresos y minimizar los

gases de efecto invernadero.

Saldaña y Nájera (2019) emplearon información cartográfica digital como

topografía, hidrología superficial, vegetación, vías de comunicación y áreas

naturales protegidas sobre el Municipio de Tepic para encontrar un sitio óptimo para

la construcción de un relleno sanitario, se empleó además imágenes del satélite

Landsat 4 WGSA, UTM zona 13 obtenido del sitio oficial de Servicio Geológico de

los Estados Unidos (Saldaña & Nájera, 2019).

En este estudio se aplicaron técnicas de sobreposición de capas donde se pudo

obtener una regionalización con unidades de mapeos donde se puede representar

Page 25: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

25

los elementos restrictivos calificados; se establecieron cinco niveles de aptitud

donde se definieron como potenciales las áreas que no presentan elementos

restrictivos y no potenciales las que presentan al menos unas características

descriptivas (Saldaña & Nájera, 2019). Según los autores este tipo de estudios

tienen como objetivo principal conservar los humedales, lo que incluye la flora y la

fauna por lo que representa un refugio para diferentes especies, es fuente de

bienes y servicios ambientales.

Sáez y Urdanadeta (2014) indicaron que es común que ciudades pequeñas de

países de América Latina, los residuos sean recolectados y se depositen

directamente en el sitio final sin previa clasificación de los mismos. En América

Latina sólo el 23% de los residuos sólidos son dispuestos bajo criterios técnicos

adecuados en relleno sanitarios controlados, países justifican esta situación en que

no disponen de terrenos adecuados para el desarrollo e instalación de relleno

sanitarios.

Cobos-Mora et al. (2021) estudiaron los criterios de selección para un sitio de

disposición final de residuos sóllidos no peligrosos en América Latina.

Consideraron que los criterios se clasifican en cuatro categorías: social, técnica,

económica y ambiental. Determinaron que en los criterios técnicos, las variables la

distancia a zonas urbanas y de expansión se contempla en el 86% de las normas

de los países, la distancia a aeropuertos en el 64%, zonas de patrimonio cultura

43% y el uso de suelo en el 29% de las normas.

En cuanto a la categoría de variables técnicas, la restricción de las zonas de

inundación se menciona en el 93% de las normas latiamericanas, estabilidad

geológica 86%, características mecánicas del suelo 50%, material de cobertura

50%, y obras civiles de conducción y comunicación en el 43% de las normas. En

Page 26: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

26

cuanto a la categoría de variables ambientales, el criterios distancia a cuerpos de

agua está presente en el 93% de las normas, seguido por la distancia a área

protegidas con un 86%. Los criterios técnicos y ambientales pretenden evitar la

contaminación de los recursos y representan los criterios de mayor importancia

considerados en Latinoamérica para la construcción de un relleno sanitario.

La selección de un sitio para un relleno sanitario se basa en estudios de análisis

espacial enfocados en salvaguardar los recursos naturales y la salud de los

habitantes. En Latinomérica se recuentan 36 criterios relevantes a considerar para

la selección del sitio, además el ordenamiento territorial y la gestión ambiental para

el emplazamiento de rellenos, están ligados puesto que estos sitios responden a

una regulación de uso y ocupación de suelo como parte de la planificación urbana

y de gestiones politico-administrativas (Cobos-Mora et al., 2021).

El estudio de Gascón, Jiménez & Pérez (2015) se aplicó la metodología de

digitalizar y geo referenciar información geográfica análogas de las variables

tomadas en cuenta para el estudio como lo son la topografía, cuerpos hídricos,

perímetro urbano y densidad poblacional con el fin de hallar un área óptima para el

relleno sanitario en Valle de Aburrá, Colombia.

Cabe destacar que en este estudio la poca información cartográfica análoga

disponible como es la dirección de los vientos, es de mucha importancia para los

análisis previos a la instalación de un relleno sanitario ya que se debe prevenir que

los malos olores formados por la descomposición afecten poblaciones cercanas,

ubicando el relleno sanitario en un área donde las corrientes de aire vayan

mayoritariamente hacia el lado contrario de la población más cercana.

En la investigación realizada por Cobos, Solano, Vera & Monge (2017) se inicia

desde la metodología de los datos la cual para la determinación del área de relleno

Page 27: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

27

sanitario se pudo obtener datos del Programa Nacional de Gestión de Desechos

Sólidos del Ministerio del Ambiente del Ecuador y por parte de los GADS

municipales lo cual ayuda a la proporción de producción per cápita, se realizó en la

provincia de Azuay donde se llevará a cabo la construcción del relleno sanitario.

En este estudio se empleó la metodología de análisis multicriterio para la

determinación del área requerida para lo cual se realizó un cálculo del área del

relleno sanitario únicamente de residuos sólidos que son generados a nivel

domiciliarios para lo cual se cree que forma parte un 80 y 90% de estos residuos,

y el resto de porcentaje forman parte de residuos hospitalarios, industriales, etc. En

este estudio se puede considerar que un relleno sanitario tiene como mínimo de

vida útil de 10 años para lo cual en esta mancomunidad realizaran un relleno

sanitario para 20 años de vida útil ya que con el pasar de los años se gana

estabilidad en la generación de masa de basura.

Cobos, Solano, Vera & Monge (2017) propuso realizar un análisis multicriterio

basado en GIS para la determinación de áreas factibles para el emplazamiento del

relleno sanitario para esto se llevó la siguiente metodología que consiste en

normalizar la escala valorativa, para que todos los criterios puedan evaluarse de la

misma forma y posteriormente aplicar un peso de importancia relativa para cada

criterio, lo que permite la compensación de variables, este procedimiento se lo

realizo con el software ArcGIS.

Page 28: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

28

2.2 Bases teóricas

2.2.1 Residuos

Cualquier materia no deseada, descartada, rechazada, excedente o

abandonada que su disposición final puede ser de almacenamiento, reciclaje,

reprocesamiento, reutilización o arrogado a basureros (Lamb, Pogson, & Schliebs,

2012).

Materia o producto que ha sido desechado que se encuentra en estado sólido,

liquido o gaseosos que requieren sujetarse a tratamientos o a una disposición final

conforme a las leyes establecidas (Lamb, Pogson, & Schliebs, 2012).

2.2.2 Residuos sólidos

Son todos los materiales que se encuentran en estado sólido o semisólido, que

podrían ser reutilizados por medio de procesos de reciclaje para que vuelva a ser

materia prima (Silva, 2015).

Por lo tanto, son todos los desechos que sin un tratamiento no representan

ningún valor económico, que causan riesgos al ambiente y a la salud (Silva, 2015).

2.2.3 Residuos sólidos urbanos

Toda materia o producto no deseado de zonas urbanizadas o industrializadas

mismas que provienen de actividades domésticas, de servicio y comercial. También

de limpieza de calles, jardines y parques (Cerdá, 2015).

Según Cerdá (2015) los residuos generados por grandes ciudades e industrias

con diferentes disposiciones finales que principalmente terminan en botaderos a

cielo abierto sin ningún tratamiento previo.

2.2.4 Producción per cápita de residuos sólidos

La generación per cápita de residuos sólidos por medio de una formula permite

saber la cantidad de residuos generados por habitantes, que sirve como

Page 29: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

29

herramienta previa para el diseño, elaboración e implementación de estrategias

para la reducción de los residuos (Vilca, 2016).

Se mide en kilogramos por habitante por día kg/hab/dia con la siguiente formula:

𝑝𝑝𝑐 =𝐷𝑆𝑐 𝑒𝑛 𝑢𝑛𝑎 𝑠𝑒𝑚𝑎𝑛𝑎

𝑝𝑜𝑏𝑙𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 × 7 × 𝑐𝑜𝑏𝑒𝑟𝑡𝑢𝑟𝑎

ppc: producción por habitante por dia (kg/hab/dia)

DSc: cantidad de residuos sólidos recolectados por semana (km/sem)

Pob: población total (Hab)

7: días de la semana

Cob: cobertura de servicio de aseo urbano

2.2.5 Disposición final de residuos

Aislamiento de los residuos sólidos de manera definitiva en espacios o áreas

técnicamente diseñados para el almacenamiento de los mismos, de forma que no

represente riesgos para el ambiente o la salud (Universidad Javeriana, 2017).

Proceso en el cual se busca la minimización de impactos que los residuos

ocasionan al ambiente en el que un sitio pueda almacenar como última etapa de

forma permanente (Universidad Javeriana, 2017).

2.2.6 Vertederos de residuos sólidos

Batista (2017) refiere que son el lugar o sitio de disposición final sin previa

preparación técnica adecuada para salvaguardar el ambiente y la salud de las

personas.

Estos sitios mayoritariamente no cuentan con una preparación técnica previa a

su construcción, son el principal método usado para la disposición final de los

Page 30: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

30

residuos por lo que su funcionamiento afecta directamente al ambiente y a las

comunidades que se encuentran a su alrededor (Batista, 2017).

2.2.7 Relleno Sanitario

Esta técnica se usa para el correcto almacenamiento de los desechos sólidos en

el que un área debidamente preparada y en un área escogida técnicamente que no

cause impactos al ambiente, para luego cubrirla y que se encuentre a una distancia

prudente a cuerpos de agua, red vial y zonas urbanas (Belalcázar, 2019).

Es el método más usado por los bajos costos en relación a otras técnicas de

disposición final como la incineración, vertederos a cielo abierto o pirolisis

(Belalcázar, 2019).

2.2.8 Proceso de análisis jerárquico (AHP)

Este proceso está basado en un método de evaluación de varios criterios que

permiten ordenar de forma jerárquica un proceso, con el objetivo de optimizar la

toma de decisiones finales (Rodas, 2019).

Es por ello que Rodas (2019) argumenta que se utiliza para solucionar

problemas en los que haya que priorizar varias opciones para después decidir cuál

es la más conveniente basado en criterios técnicos previamente seleccionados.

2.2.9 Factores ambientales para la construcción de un relleno sanitario

Según Zamora, Méndez, & Gutierrez (2012) las posibles afectaciones y

alteraciones al ambiente que pueda generar un relleno sanitario están directamente

relacionadas a factores ambientales.

2.2.9.1 Distancia a zonas urbanas

Bajo un criterio técnico ambiental la ubicación del relleno sanitario es de

importancia en relación a la distancia a la última zona poblada. De acuerdo al

Page 31: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

31

Acuerdo Ministerial 061 del libro VI anexo 6 la distancia entre el relleno y la vivienda

más cercana no podrá ser menor de 500 m (Registro Oficial 316, 2015, pág. 18).

2.2.9.2 Distancia próxima a otras instalaciones

Listado de las infraestructuras existentes con relativa proximidad al área

destinada para el relleno sanitario para un adecuado manejo de los residuos y la

generación del menor impacto ambiental posible se recomienda una distancia no

menos de 500 m (Benitez, 2012).

2.2.9.3 Distancia a cuerpos hídricos y presencia de acuíferos

No se debe ubicar el emplazamiento en zonas que generen daño a recursos

hídricos como acuíferos o aguas superficiales, el relleno sanitario deberá ubicarse

a una distancia mínima de 200 m de la fuente superficial más cercana (Gutierrez,

Peinado, & Hazel, 2013).

2.2.9.4 Flora y Fauna

Durante el proceso de construcción se debe tomar en cuenta la remoción de

tierra y del medio biótico, es recomendable que el área tenga poca cubierta vegetal

y fauna endémica del lugar, así como zonas agrícolas ni presentar otros aspectos

del paisaje natural (Zamora Gutiérrez, Méndez Estrada, & Gutierrez Ledezma,

2012).

2.2.9.5 Tipo de suelo y geología

Para la ubicación técnicamente correcta de un relleno sanitario no deben

elegirse áreas que presenten lugares inestables, quebradas, fallas geológicas,

zonas con historial propenso a deslaves, inundaciones, etc. Que puedan poner en

riesgo a las personas y que generen más contaminación (Sánchez, 2009).

Page 32: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

32

2.2.10 Sistemas de información geográfica

Los Sistemas de información geográfica son herramientas que se utilizan con

información georreferenciada por lo que en la actualidad estas permite trabajar con

gran cantidad de información vectorial y raster (Olaya, 2020).

Esta herramienta posibilita analizar, presentar e interpretar circunstancias

relativas a la superficie de la tierra, por lo tanto, es un conjunto de software y

hardware utilizado específicamente para obtener, mantener y usar datos

cartográficos (Olaya, 2020).

2.2.11 Análisis multicriterio

Esta herramienta sirve de apoyo en la toma de decisiones en la fase previa de

un proceso de planificación, relaciona e integra varios criterios en base a normas,

leyes y conocimiento propio para lograr un orden jerárquico y lógico (Olaya, 2020).

Con esta técnica de análisis se puede determinar en una zona de estudio las

mejores áreas para una determinada actividad, dependiendo de cada uno de los

aspectos que intervienen en el funcionamiento de dicha actividad que son criterios

independientes que luego se ponderan mediante una fórmula matemática (Olaya,

2020).

Page 33: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

33

2.3 Marco legal

2.3.1 Constitución de la República del Ecuador

La república del Ecuador mediante su constitución establece que protegerá el derecho de la población a vivir en un medio ambiente sano, ecológicamente equilibrado y en armonía con la naturaleza, que garantice un desarrollo sustentable. Velara para que este derecho no sea afectado y garantizara la prevención de la naturaleza (Constitución de la República del Ecuador, 2008). Título II Derechos Capitulo II Derechos del Buen vivir

Art. 14.- Se reconoce el derecho de la población a vivir en un ambiente sano y ecológicamente equilibrado, que garantice la sostenibilidad y el buen vivir, sumak kawsay. Se declara de interés público la preservación del ambiente, la conservación de los ecosistemas, la biodiversidad y la integridad del patrimonio genético el país, la prevención del daño ambiental y la recuperación de los espacios naturales degradados (Constitución de la República del Ecuador, 2008). Capítulo VII Derechos de la Naturaleza

Art. 71.- La naturaleza o Pacha Mama, donde se reproduce y realiza la vida, tiene derecho a que se respete integralmente su existencia y el mantenimiento y regeneración de sus ciclos vitales, estructura, funciones y procesos evolutivos. Toda persona, comunidad, pueblo o nacionalidad podrá exigir a la autoridad publica el cumplimiento de los derechos de la naturaleza. El Estado incentivara a las personas naturales y jurídicas, y a los colectivos, para que protejan a la naturaleza.

Art. 73.- El Estado aplicara medidas de precaución y restricción para las actividades que puedan conducir a la extinción de especies, la destrucción de ecosistemas o la alteración permanente de los ciclos naturales (Constitución de la República del Ecuador, 2008). Título V Organización Territorial del Estado Capítulo I Principios generales

Art. 243.- Dos o más regiones, provincias, cantones o parroquias contiguas podrán agruparse y formar mancomunidades, con la finalidad de mejorar la gestión de sus competencias y favorecer sus procesos de integración. Su creación, estructura y administración será regulada por la ley (Constitución de la República del Ecuador, 2008). Capítulo IV Régimen de competencias

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34

Art. 264.- Los gobiernos municipales tendrán las siguientes competencias exclusivas sin perjuicio de otras que determine la ley: 4. Prestar los servicios públicos de agua potable, alcantarillado, depuración de aguas residuales, manejo de desechos sólidos, actividades de saneamiento ambiental y aquellos que establezca la ley (Constitución de la República del Ecuador, 2008). Título VII Régimen del Buen Vivir Capítulo II Biodiversidad y recursos naturales Sección primera Naturaleza y ambiente

Art. 396.- El Estado adoptara las políticas y medidas oportunas que eviten los impactos ambientales negativos, cuando exista certidumbre de daño. En caso de duda sobre el impacto ambiental de alguna acción u omisión, el Estado adoptara medidas protectoras eficaces y oportunas (Constitución de la República del Ecuador, 2008), 2.3.2 Ley Orgánica de Ordenamiento Territorial, Uso y Suelo

Título I Principios y reglas generales Capítulo II Principios rectores y derechos orientadores del ordenamiento territorial y planeamiento del uso y gestión del suelo Art. 5.- Principios rectores. - Son principios para el ordenamiento territorial, uso y la gestión del suelo los siguientes: 1. La sustentabilidad. La gestión de las competencias de ordenamiento territorial, gestión y uso del suelo promoverá el desarrollo sustentable, el manejo eficiente y racional de los recursos, y la calidad de vida de las futuras generaciones (Ley Orgánica de Ordenamiento Territorial, Uso y Suelo, 2016). 2. La equidad territorial y justicia social. Todas las decisiones que se adopten en relación con el territorio propenderán a garantizar a la población que se asiente en él, igualdad de oportunidades para aprovechar las opciones de desarrollo sostenible y el acceso a servicios básicos que garanticen el Buen Vivir (Ley Orgánica de Ordenamiento Territorial, Uso y Suelo, 2016). 3. La autonomía. Los Gobiernos Autónomos Descentralizados ejercerán sus competencias de ordenamiento territorial, uso y gestión del suelo dentro del marco constitucional, legal vigente y de las regulaciones nacionales que se emitan para el efecto, sin perjuicio de las responsabilidades administrativas, civiles y penales, que serán determinadas por los organismos competentes reconocidos en la Constitución (Ley Orgánica de Ordenamiento Territorial, Uso y Suelo, 2016). 4. La coherencia. Las decisiones respecto del desarrollo y el ordenamiento territorial, uso y gestión del suelo deben guardar coherencia y armonía con las realidades sociales, culturales, económicas y ambientales propias de cada territorio (Ley Orgánica de Ordenamiento Territorial, Uso y Suelo, 2016).

Page 35: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

35

5. La concordancia. Las decisiones territoriales de los niveles autónomos descentralizados de gobierno y los regímenes especiales deben ser articuladas entre ellas y guardarán correspondencia con las disposiciones del nivel nacional en el marco de los principios de solidaridad, subsidiariedad, equidad, integración y participación ciudadana, ejercicio concurrente de la gestión, y colaboración y complementariedad establecidos en los artículos 260 y 238 de la Constitución de la República (Ley Orgánica de Ordenamiento Territorial, Uso y Suelo, 2016). 6. El derecho a la ciudad. Comprende los siguientes elementos: a) El ejercicio pleno de la ciudadanía que asegure la dignidad y el bienestar colectivo de los habitantes de la ciudad en condiciones de igualdad y justicia. b) La gestión democrática de las ciudades mediante formas directas y representativas de participación democrática en la planificación y gestión de las ciudades, así como mecanismos de información pública, transparencia y rendición de cuentas. c) La función social y ambiental de la propiedad que anteponga el interés general al particular y garantice el derecho a un hábitat seguro y saludable. Este principio contempla la prohibición de toda forma de confiscación. 7. La función pública del urbanismo. Todas las decisiones relativas a la planificación y gestión del suelo se adoptarán sobre la base del interés público, ponderando las necesidades de la población y garantizando el derecho de los ciudadanos a una vivienda adecuada y digna, a un hábitat seguro y saludable, a un espacio público de calidad y al disfrute del patrimonio natural y cultural. 8. La distribución equitativa de las cargas y los beneficios. Se garantizará el justo reparto de las cargas y beneficios entre los diferentes actores implicados en los procesos urbanísticos, conforme con lo establecido en el planeamiento y en las normas que lo desarrollen (Ley Orgánica de Ordenamiento Territorial, Uso y Suelo, 2016). Art. 6.- Del ejercicio de los derechos de las personas sobre el suelo.- Las competencias y facultades públicas a las que se refiere esta Ley estarán orientadas a procurar la efectividad de los derechos constitucionales de la ciudadanía. En particular los siguientes: 1. El derecho a un hábitat seguro y saludable. 2. El derecho a una vivienda adecuada y digna. 3. El derecho a la ciudad. 4. El derecho a la participación ciudadana. 5. El derecho a la propiedad en todas sus formas (Ley Orgánica de Ordenamiento Territorial, Uso y Suelo, 2016). Título IV Gestión del suelo Capítulo IV Catastro nacional integrado georreferenciado Art. 100.- Catastro Nacional Integrado Georreferenciado.- Es un sistema de información territorial generada por los Gobiernos Autónomos Descentralizados municipales y metropolitanos, y las instituciones que generan información relacionada con catastros y ordenamiento territorial, multifinalitario y consolidado a través de una base de datos nacional, que registrará en forma programática,

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36

ordenada y periódica, la información sobre los bienes inmuebles urbanos y rurales existentes en su circunscripción territorial (Ley Orgánica de Ordenamiento Territorial, Uso y Suelo, 2016). El Catastro Nacional Integrado Georreferenciado deberá actualizarse de manera continua y permanente, y será administrado por el ente rector de hábitat y vivienda, el cual regulará la conformación y funciones del Sistema y establecerá normas, estándares, protocolos, plazos y procedimientos para el levantamiento de la información catastral y la valoración de los bienes inmuebles tomando en cuenta la clasificación, usos del suelo, entre otros. Asimismo, podrá requerir información adicional a otras entidades públicas y privadas. Sus atribuciones serán definidas en el Reglamento de esta Ley (Ley Orgánica de Ordenamiento Territorial, Uso y Suelo, 2016). La información generada para el catastro deberá ser utilizada como insumo principal para los procesos de planificación y ordenamiento territorial de los Gobiernos Autónomos Descentralizados municipales y metropolitanos, y alimentará el Sistema Nacional de Información (Ley Orgánica de Ordenamiento Territorial, Uso y Suelo, 2016).

Art. 101.- Obligación de remisión de información de catastros y de ordenamiento territorial.­ Los Gobiernos Autónomos Descentralizados y las instituciones que generen información relacionada con catastros y ordenamiento territorial compartirán los datos a través del sistema del Catastro Nacional Integrado Georreferenciado, bajo los insumos, metodología y lineamientos que establezca la entidad encargada de su administración (Ley Orgánica de Ordenamiento Territorial, Uso y Suelo, 2016). Título V Régimen institucional Capítulo I Rectoría y gobiernos autónomos descentralizados municipales y metropolitanos Art.90.- Rectoría. La facultad para la definición y emisión de las políticas nacionales de hábitat, vivienda, asentamientos humanos y el desarrollo urbano, le corresponde al Gobierno Central, que la ejercerá a través del ente rector de hábitat y vivienda, en calidad de autoridad nacional. Las políticas de hábitat comprenden lo relativo a los lineamientos nacionales para el desarrollo urbano que incluye el uso y la gestión del suelo. Los Gobiernos Autónomos Descentralizados municipales y metropolitanos, en sus respectivas jurisdicciones, definirán y emitirán las políticas locales en lo relativo al ordenamiento territorial, y al uso y gestión del suelo, de conformidad con los lineamientos nacionales (Ley Orgánica de Ordenamiento Territorial, Uso y Suelo, 2016). Art.91.- Atribuciones y Obligaciones de los Gobiernos Autónomos Descentralizados municipales y metropolitanos para el uso y la gestión del suelo.- A los Gobiernos Autónomos Descentralizados municipales y metropolitanos, sin perjuicio de las competencias y facultades establecidas en la Constitución y la ley, les corresponden las siguientes atribuciones y obligaciones:

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1. Expedir actos administrativos y normativos para el uso y la gestión del suelo, de conformidad con los principios y mecanismos previstos en el planeamiento urbanístico de su circunscripción territorial y la normativa vigente. 2. Aplicar los instrumentos de planeamiento urbanístico y las herramientas de gestión del suelo de forma concordante y articulada con los planes de desarrollo y ordenamiento territorial. 3. Clasificar el suelo en urbano y rural, y establecer las correspondientes subclasificaciones, asignar los tratamientos urbanísticos, usos y las obligaciones correspondientes, de acuerdo con lo establecido en esta Ley. 4. Emitir mediante acto normativo las regulaciones técnicas locales para el ordenamiento territorial, el uso, la gestión y el control del suelo, y la dotación y prestación de servicios básicos, las que guardarán concordancia con la normativa vigente e incluirán los estándares mínimos de prevención y mitigación de riesgo elaborados por el ente rector nacional. Estas regulaciones podrán ser más exigentes pero, en ningún caso, disminuirán el nivel mínimo de exigibilidad de la normativa nacional. 5. Coordinar la gestión y uso del suelo entre cantones contiguos, y articular las dimensiones urbana y rural de su circunscripción territorial. 6. Emitir los permisos y autorizaciones para la habilitación e intervención del suelo y la construcción, de acuerdo con lo dispuesto por esta Ley, la normativa vigente y la planificación urbanística aplicable. 7. Garantizar la participación en los beneficios producidos por la planificación urbanística y el desarrollo urbano en general, conforme con lo definido en la ley. 8. Poner a disposición del público en general, a través de su página electrónica y otros mecanismos de difusión que consideren pertinentes, la información actualizada sobre el plan de desarrollo y ordenamiento territorial y la normativa urbanística vigente en el cantón o distrito metropolitano. 9. Contar con sistemas que permitan el control y seguimiento del cumplimiento de la normativa vigente, en el ámbito de sus competencias. 10. Imponer sanciones administrativas en caso de incumplimiento de las disposiciones de la presente Ley y sus ordenanzas por parte de personas naturales y jurídicas públicas y privadas (Ley Orgánica de Ordenamiento Territorial, Uso y Suelo, 2016).

2.3.3 Código orgánico ambiental

Libro tercero De la Calidad Ambiente Título V Gestión Integral de Residuos y Desechos Capítulo I Disposiciones generales

Art. 225.- Políticas generales de la gestión integral de los residuos y desechos. Serán de obligatorio cumplimiento, tanto para las instituciones del Estado, en sus distintos niveles y formas de gobierno, regímenes especiales, así como para las personas naturales o jurídicas, las siguientes políticas generales: 1. El manejo integral de residuos y desechos, considerando prioritariamente la

eliminación o disposición final más próxima a la fuente

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38

2. el fomento al establecimiento temporal, recolección, transporte, aprovechamiento, tratamiento y disposición final.

3. La jerarquización en la gestión de residuos y desechos (Código Orgánico del Ambiente, 2018).

Capitulo II Gestión Integral de residuos y Desechos Sólidos No Peligrosos

Art. 229.- Alcance y fases de la gestión. La gestión apropiada de estos residuos contribuirá a la prevención de los impactos y daños ambientales, así como a la prevención de los riesgos a la salud humana asociados a cada una de las fases.

Art. 230.- los Gobiernos Autónomos Descentralizados Municipales proveerán de la infraestructura técnica de acuerdo a la implementación de modelos de gestión integral de residuos sólidos no peligrosos, de conformidad con los lineamientos y normas técnicas que se dicten para el efecto (Código Orgánico del Ambiente, 2018). 2.3.4 Ley Orgánica de Salud

Libro segundo Salud y Seguridad ambiental

Art. 95.- La autoridad sanitaria nacional en coordinación con el Ministerio de Ambiente, establecerá las normas básicas para la prevención del ambiente en materias relacionadas con la salud humana, las isas que serán de cumplimiento para todas las personas naturales, entidades públicas, privadas y comunitarias.

Art. 97.- La autoridad sanitaria nacional dictara las normas para el manejo de todo tipo de desechos y residuos que afecten la salud humana; normas que serán de cumplimiento obligatorio para las personas naturales y jurídicas.

Art. 100.- La recolección, transporte, tratamiento y disposición final de desechos es responsabilidad de los municipios que la realizaran de acuerdo con las leyes, reglamentos y ordenanzas que se dicten para el efecto, con observancia de las normas de bioseguridad y control determinadas por la autoridad sanitaria nacional (Registro Oficial Suplemento 423, 2015). 2.3.5 Ley de gestión ambiental

Título III Instrumentos de Gestión Ambiental Capitulo II De la evaluación de impacto ambiental y del control ambiental

Art. 19.- Las obras públicas, privadas o mixtas, y los proyectos de inversión pública o privada que puedan causar impactos ambientales, serán calificados previamente a su ejecución, por los organismos descentralizados de control, conforme al Sistema Único de Manejo Ambiental, cuyo principio rector será el precautelatorio.

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39

Art. 20.- Para el inicio de toda actividad que suponga riesgo ambiental se deberá contar con la licencia respectiva, otorgada por el Ministerio del ramo (Registro Oficial Suplemento 418, 2004). 2.3.6 Acuerdo ministerial 061

Capítulo VI Gestión integral de residuos sólidos no peligrosos, y desechos peligrosos y/o especiales

Art. 47 Prioridad Nacional.- El Estado Ecuatoriano declara como prioridad nacional y como tal, de interés público y sometido a la tutela Estatal, la gestión integral de los residuos sólidos no peligros y desechos peligrosos y/o especiales (Registro Oficial 316, 2015, pág. 15).

Art. 49 Políticas generales de la gestión integral de los residuos sólidos no peligrosos, desechos peligrosos y/o especiales. - Se establecen como políticas generales para la gestión integral de estos residuos y/o desechos y son de obligatorio cumplimiento tanto para las instituciones del Estado, en sus distintos niveles de gobierno, como para las personas naturales o jurídicas públicas o privadas, comunitarias o mixtas, nacionales o extranjeras, las siguientes: a) Manejo integral de residuos y/o desechos; b) Responsabilidad extendida del productor y/o importador; c) Minimización de generación de residuos y/o desechos; d) Minimización de riesgos sanitarios y ambientales; e) Fortalecimiento de la educación ambiental, la participación ciudadana y una mayor conciencia en relación con el manejo de los residuos y/o desechos; f) Fomento al desarrollo del aprovechamiento y valorización de los residuos y/o desechos, considerándolos un bien económico, mediante el establecimiento de herramientas de aplicación como el principio de jerarquización (Registro Oficial 316, 2015, pág. 16).

Art. 54. Prohibiciones. - Sin perjuicio a las demás prohibiciones estipuladas en la normativa ambiental vigente, se prohíbe: a) Disponer residuos y/o desechos sólidos no peligrosos, desechos peligrosos y/o especiales sin la autorización administrativa ambiental correspondiente. b) Disponer residuos y/o desechos sólidos no peligrosos, desechos peligrosos y/o especiales en el dominio hídrico público, aguas marinas, en las vías públicas, a cielo abierto, patios, predios, solares, quebradas o en cualquier otro lugar diferente al destinado para el efecto de acuerdo a la norma técnica correspondiente. c) Quemar a cielo abierto residuos y/o desechos sólidos no peligrosos, desechos peligrosos y/o especiales. d) Introducir al país residuos y/o desechos no peligrosos y/o especiales para fines de disposición final. e) Introducir al país desechos peligrosos, excepto en tránsito autorizado (Registro Oficial 316, 2015, pág. 17) Sección I

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Gestión integral de residuos y/o Desechos sólidos no peligrosos

Art. 55 De la gestión integral de residuos y/o desechos sólidos no peligrosos. - La gestión integral constituye el conjunto de acciones y disposiciones regulatorias, operativas, económicas, financieras, administrativas, educativas, de planificación, monitoreo y evaluación, que tienen la finalidad de dar a los residuos sólidos no peligrosos el destino más adecuado desde el punto de vista técnico, ambiental y socio-económico, de acuerdo con sus características, volumen, procedencia, costos de tratamiento, posibilidades de recuperación y aprovechamiento, comercialización o finalmente su disposición final (Registro Oficial 316, 2015, pág. 18).

Art. 56 Normas técnicas. – La Autoridad Ambiental Nacional establecerá la norma técnica para la gestión integral de residuos y/o desechos sólidos no peligrosos, en todas sus fases.

Parágrafo VIII De la disposición final

Art.75 De la disposición final. – Los rellenos sanitarios u otras alternativas técnica como disposición final, deberán cumplir lo establecido en la norma técnica emitida por la Autoridad Ambiental Nacional, de tal manera que se minimicen el impacto ambiental y los riesgos a la salud (Registro Oficial 316, 2015, pág. 23). 2.3.7 Ordenanza Municipal Lomas de Sargentillo: Plan de ordenamiento y desarrollo territorial del cantón Lomas de Sargentillo Anexo n°3 Residuos Sólidos Durante el año 2014 el Municipio realizó el cierre técnico del botadero, el mismo que fue aprobado por la Autoridad Ambiental Nacional, Ministerio del Ambiente del Ecuador (MAE). Actualmente, este botadero es manejado de una forma más técnica, para mitigar los impactos ambientales el GAD Municipal realizó adecuaciones como la construcción de zanjas o celdas donde depositan los desechos hasta su degradación los mismos que se van tapando a medida que se va llenando dichas celdas (GAD Municipal Lomas de Sargentillo, 2015). 2.3.8 Ordenanza Municipal Isidro Ayora: Gestión integral de residuos no peligrosos Capítulo V De la disposición final de los residuos sólidos

Art. 45.- La disposición final de los residuos sólidos no peligrosos solo podrá hacerse en la Celda Emergente o relleno sanitario del cantón Isidro Ayora, que será manejado técnicamente por la jefatura de Gestión Ambiental de residuos en lugares no autorizados serán sancionadas.

Art. 47.- Instalaciones del sitio de disposición final

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41

En el relleno sanitario se podrán instalar plantas para el aprovechamiento, reciclaje. Compostaje, tratamiento mecánico biológico de residuos y recuperación energética u otros similares (GAD Municipal Isidro Ayora, 2020). 2.3.9 Ordenanza Municipal Pedro Carbo: De la estructura orgánica funcional

Art. 50.- Funciones y Atribuciones 6. Diseñar y dirigir planes de tratamientos de los residuos sólidos en sus diferentes etapas: recolección, clasificación, transporte, disposición y tratamiento de los mismos. 13. Coordinar la limpieza, recolección de basura y desperdicios en general considerando como residuos sólidos e ir conformando los rellenos sanitarios en los sitios y lugares escogidos para este fin (GAD Municipal del Cantón Pedro Carbo, 2012). 2.3.10 Norma Internacional ISO 14001

Planificación Acciones para abordar riesgos y oportunidades Aspectos ambientales Una organización determina sus aspectos ambientales y los impactos ambientales asociados, y determina los que son significativos y que por lo tanto necesitan abordarse en su sistema de gestión ambiental. Los cambios en el medio ambiente, ya sean adversos o beneficiosos, que son el resultado total o parcial de los aspectos ambientales, se denominan impactos ambientales (Norma Internacional ISO 14001, 2015, pág. 24). Cuando determina sus aspectos ambientales, la organización puede considerar: a) Las emisiones al aire b) Los vertidos al agua c) Las descargas al suelo d) El uso de materia primas y recursos naturales e) El uso de energía f) La energía emitida g) La generación de residuos y/o subproductos h) El uso del espacio 2.3.11 Objetivos de Desarrollo Sostenible

Organización de las Naciones Unidas (2015):

Objetivo 3.-Garantizar una vida saludable y promover el bienestar para todos y todas en todas las edades.

Objetivo 6.-Garantizar la disponibilidad y la gestión sostenible del agua y el saneamiento para todos.

Objetivo 11.-Conseguir que las ciudades y los asentamientos humanos sean inclusivos, seguros, resilientes y sostenibles.

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Objetivo 15.-Proteger, restaurar y promover la utilización sostenible de los ecosistemas terrestres, gestionar de manera sostenible los bosques, combatir la desertificación y detener y revertir la degradación de la tierra, y frenar la pérdida de diversidad biológica.

Page 43: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

43

3. Materiales y métodos

3.1 Enfoque de la investigación

3.1.1 Tipo de investigación

Este proyecto es de tipo documental y aplicada, ya que una investigación

documental según Tancara (1993) se basa en serie de métodos y almacenamiento

de la información científica que se obtuvo de revistas, documentos, artículos, etc.

Mientras que la investigación aplicada según Vargas (2009) se caracteriza por

la aplicación de los conocimientos adquiridos a lo largo de la carrera para la

implementación de áreas óptimas para un relleno sanitario mediante análisis

espacial. Se realizó una investigación descriptiva ya que este método se centra en

detallar las características sin examinar y explicar el por qué sucede.

3.1.2 Diseño de investigación

De acuerdo a este trabajo investigativo, se utilizó el diseño no experimental,

porque no se manipularon premeditadamente variables.

3.2 Metodología

3.2.1 Variables

3.2.1.1. Variable independiente

Residuos sólidos generados, medido en toneladas o m3, kg/día

Distancia a zonas urbanas, medido en metros.

Distancia a zonas escolares, medido en metros.

Tipo de suelo.

Pendiente, medida en grados.

Distancia a cuerpos hídricos, medido en metros.

Precipitación, medido en milímetros.

Distancia a acuíferos, medido en metros.

Page 44: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

44

Distancia a fallas geológicas, medido en metros.

3.2.1.2. Variable dependiente

Áreas óptimas para relleno sanitario, medido en hectáreas.

3.2.2 Recolección de datos

3.2.4.1. Recursos

Los recursos empleados en el presente estudio fueron:

Información secundaria: Datos de la producción de residuos sólidos en

kg/hab/día proveniente de los cantones en el área circunscripta.

Recursos de oficina: Bolígrafo, cuaderno de apuntes, laptop e internet.

Material bibliográfico: Libros, artículos científicos, artículos de periódico.

Software y hardware: Sistema Nacional Información, Geoportal del Instituto

Geográfico Militar-Ecuador, paquete de office y software GIS.

3.2.4.2. Métodos y técnicas

La técnica usada en el estudio está basada en la metodología de Cobos et al.

(2017) quienes aplican el análisis multicriterio. El proceso realizado se detalla en la

Figura 21, ubicada en anexos. Se describe la metodología aplicada por objetivo.

O.E. 1 - Estado actual de los botaderos mediante una línea base ambiental

en la zona de estudio: Se detalló el clima, hidrología, suelo, fauna y flora de cada.

La información fue recopilada del Plan de Desarrollo y Ordenamiento Territorial

correspondiente a cada cantón de estudio.

O.E. 2 - Levantamiento de información de residuos sólidos mediante

consulta a organismos oficiales: La información recopilada pertenece al Instituto

Nacional de Estadística y Censos (INEC) correspondiente a la base de datos del

Registro de la Gestión Integral de Residuos Sólidos dentro del período 2015-2019,

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45

de esta base de datos se sintetizó la información correspondiente a las variables

detalladas en la Tabla 17, ubicada en anexos.

O.E. 3 - Cálculo del área óptima requerida proyectada a la población del

año 2040 para la disposición final de residuos generados en los cantones:

Para el presente trabajo se consideró la población proyectada al año 2040,

empleando como base de las estimaciones los datos del último censo realizado en

el año 2010 y la Estadística de Información Ambiental Económica en Gobiernos

Autónomos Descentralizados Municipales de Residuos Sólidos, durante el período

2015 al 2019.

Para el cálculo del área requerida para un relleno sanitario con proyección al

2040 se empleó la metodología de Jaramillo (2002) (ver Figura 20, en anexos). Los

criterios empleados para el cálculo de las variables se presentan en la Tabla 1.

Tabla 1. Valores para el cálculo del área requerida para relleno sanitario manual en una población pequeña

Descripción ppc

(kg/hab/día) Dc

(kg/m3) MC (%)

De (kg/m3)

H (m) F (%)

Valores recomendados

0,2 - 0,5 400 a 500 20 - 40% del volumen RS compactados

500 - 600 3 - 6 20 - 30% del área

del relleno

Valores empleados

Según INEC por cantón

400 20% = 0,2 500 3 30% = 0,3

RS: Relleno sanitario; Dc: Densidad de compactación de los residuos; MC= Material de cobertura; De: Densidad de estabilización de lo residuos; H: Altura o profundidad del RS; F: Factor para estimar área adicional. Fuente: Jaramillo, 2002. Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

La metodología de Jaramillo (2002) se divide en tres partes: Cantidad de

residuos sólidos, volumen (residuos, material de cobertura y relleno sanitario), y

finalmente área requerida del relleno sanitario (Ar).

Cantidad de residuos sólidos

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46

Para estimar la cantidad de residuos sólidos se realizó una proyección de la

población y obtuvo el dato de la producción per cápita de residuos sólidos por cada

cantón. En la tabla 2 se detallan las ecuaciones empleadas:

Tabla 2. Ecuaciones para estimación de cantidad de residuos sólidos

Variable Cód. Descripción de la ecuación

Población (hab) C1

Población diseño o futura (Pf): Método matemático referido al crecimiento geométrico, asumiendo una tasa de crecimiento constante:

𝑃𝑓 = 𝑃𝑜 (1 + 𝑟)𝑛 Dónde: Pf = Población futura Po= Población actual (último censo) r = Tasa de crecimiento de la población n = (t final – t inicial) intervalo en años t = Variable tiempo (años) Tasa de crecimiento poblacional (r): Método matemático referido al crecimiento geométrico. Se estima en base a la siguiente expresión:

𝑟 = (𝑃𝑜

𝑃𝑎)

1𝑛

− 1 Dónde r = Tasa de crecimiento geométrico Po= Población actual (último censo) Pa= Población anterior (censo anterior) n = (t final – t inicial) intervalo en años t = Variable tiempo (años)

ppc (kg/hab/día) C2

De la información obtenida del INEC- GIRS se promediaron los valores de ppc presentados en un período de cinco años correspondiente a cada cantón, obteniendo: ppc promedio Pedro Carbo: 0,41 kg/hab/día ppc promedio Lomas de Sargentillo: 0,56 kg/hab/día ppc promedio Isidro Ayora: 0,46 kg/hab/día

Cantidad de

residuos sólidos

Diaria (kg/día) C3 (C1) x (C2) = Población x ppc

Anual (t/año) C4 (C3) x 365 = Cantidad diaria de residuos x días del año

Acumulado (t) C5

𝑅𝑆(𝑎𝑐)𝑓 = 𝑅𝑆(𝑎𝑐)0 + 𝑅𝑆(𝑎𝑛)𝑓

Dónde: RS (ac)f = Acumulado de residuos para el año proyectado RS (ac)0 = Acumulado de residuos del último año RS (an) f = Residuos del año proyectado

Fuente: Jaramillo, 2002. Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

Volumen de residuos, material de cobertura y relleno sanitario

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47

Las variables se estimaron conforme a valores diarios y anuales. En la Tabla 3

se detallan las ecuaciones empleadas:

Tabla 3. Ecuaciones para estimación de volumen

Variable Cód. Descripción de la ecuación

Residuos sólidos compactados

Diaria (m3) C6

VRSc diario = [(C3) x 7/6 ] / Dc

𝑉𝑅𝑆𝐶 𝑑𝑖𝑎𝑟𝑖𝑜 = (𝐶𝑎𝑛𝑡. 𝑑𝑖𝑎𝑟𝑖𝑎 𝑅𝑆 ∗ 7/6) / 𝐷𝑐 Dónde: VRSc diario = Volumen diario de residuos sólidos compactados 7/6 = 7 días de producción/ 6 días de recolección Dc = Densidad de compactación de los residuos (kg/m3)

Anual (m3) C7

VRSc anual = (C6) x 365 𝑉𝑅𝑆𝐶 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙 = 𝑉𝑅𝑆𝐶 𝑑𝑖𝑎𝑟𝑖𝑜 ∗ 365

Dónde: VRSc anual = Volumen anual de residuos sólidos compactados

Material de cobertura

Diaria (m3) C8

VMCdiario= (C6) x 0,2

𝑉𝑀𝐶𝑑𝑖𝑎𝑟𝑖𝑜 = 𝑉𝑅𝑆𝐶 𝑑𝑖𝑎𝑟𝑖𝑜 ∗ 0,2 Dónde: VMCdiario= Volumen diario de material de cobertura 0,2 = porcentaje del volumen de residuos compactados

Anual (m3) C9

VMC anual = (C8) x 365 𝑉𝑀𝐶 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙 = 𝑉𝑀𝐶𝑑𝑖𝑎𝑟𝑖𝑜 ∗ 365

Dónde: VMC anual = Volumen anual de material de cobertura

Residuos sólidos estabilizados (m3/año)

Anual (m3) C10

VRSe anual = [(C3 x 7/6) / De ] * 365

𝑉𝑅𝑆𝐶 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙 = [(𝐶𝑎𝑛𝑡. 𝑑𝑖𝑎𝑟𝑖𝑎 𝑅𝑆 ∗ 7/6)/ 𝐷𝑒] ∗ 365 Dónde: VRSe anual = Volumen anual de residuos sólidos estabilizados 7/6 = 7 días de producción/ 6 días de recolección De = Densidad de estabilización de los residuos (kg/m3)

Relleno sanitario

m3 C11

VRS = (C9) + (C10) 𝑉𝑅𝑆 = 𝑉𝑀𝐶 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙 + 𝑉𝑅𝑆𝐶 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙

Dónde: VRS = Volumen del relleno sanitario VMC anual = Volumen anual de material de cobertura VRSe anual = Volumen anual de residuos sólidos estabilizados

Acumulada C12

𝑉(𝑎𝑐)𝑅𝑆𝑓 = 𝑉(𝑎𝑐)𝑅𝑆0 + 𝑉(𝑎𝑛)𝑅𝑆𝑓

Dónde: V(ac)RSf = Acumulado de volumen del relleno sanitario para el año proyectado V(ac)RS0 = Acumulado de volumen del relleno sanitario del último año V(an)RSf = Volumen del relleno sanitario del año proyectado

Fuente: Jaramillo, 2002. Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

Page 48: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

48

Área requerida del relleno sanitario (Ar)

El área requerida por año se calculó en metros cuadrados y finalmente se

convirtió a hectáreas. En la Tabla 4 se detallan las ecuaciones empleadas:

Tabla 4. Ecuaciones para estimación del área requerida

Variable Cód. Descripción de la ecuación

Relleno Ar (m2) C13

AR= (C12)/H 𝐴𝑅 = 𝑉(𝑎𝑐)𝑅𝑆𝑓 / 𝐻

Dónde: AR= Área por rellenar V(ac)RSf = Acumulado de volumen del relleno sanitario para el año proyectado H= Altura o profundidad del relleno estimada

Total Ar (m2) C14

Ar= (C13) x F 𝐴𝑟 = 𝐴𝑅 ∗ 𝐹

Dónde: Ar= Área total requerida (m2) AR= Área por rellenar F= Factor para estimar el área adicional

Total Ar (ha)

C15

Ar= (C14) x 0,0001

Dónde: Ar= Área total requerida (hectáreas) 0,0001= Factor de conversión

Fuente: Jaramillo, 2002. Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

O.E. 4 - Clasificación de la información temática a través del método de

Análisis Jerárquico para la categorización de los datos de entrada al modelo.

Se aplicó el Proceso de Análisis Jerárquico (AHP) propuesto por Saaty (1980),

mismo que se basa en tres fases: estructura jerárquica, valoración de criterios y

priorización. El fin fue el desarrollo de una matriz de comparaciones pareadas.

La valoración de criterios se basó en la escala de Saaty (Saaty, 1980),

comparando de esta forma los elementos cualitativos y cuantitativos en base a la

importancia relativa de los criterios involucrados, se presentan las puntuaciones

asignadas en la Tabla 5.

Page 49: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

49

Tabla 5. Escala de Saaty

Fuente: Saaty, 1980. Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

Cabe indicar que en la evaluación de elementos iguales siempre se asignará el

valor de 1, además es importante señalar la evaluación recíproca, la cual incluye

valores fraccionarios (Rodas, 2019). Un ejemplo de matriz de comparaciones

pareadas se observa en la Tabla 18, ubicada en anexos.

Para la estimación de los valores relativos en la matriz se dividió el valor de

importancia que se asignó a cada criterio con la suma total de su columna, del

mismo modo con cada uno de los valores en las siguientes columnas, luego se

promedió cada valor relativo por criterio. Para comprobar que no se haya cometido

ningún error en la asignación de valores se suma todo el promedio y el resultado

tiene que ser 1. Para finalizar se multiplicó el promedio por 100 y se obtiene el

porcentaje de influencia de cada criterio analizado.

O.E. 5 - Análisis de la información categorizada en un modelo multicriterio

para la determinación de áreas óptimas de un relleno sanitario mancomunado

Para la determinación de áreas óptimas de un relleno sanitario se usó el proceso

de análisis multicriterio que se basó en los siguientes pasos.

Valor Definición Comentario

1 Igual importancia A y B tienen la misma

importancia

3 Importancia moderada A es un poco más

importante que B

5 Importancia grande A es más importante

que B

7 Importancia muy

grande A es mucho más

importante que B

9 Importancia extrema A es extremadamente

más importante que B

Page 50: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

50

Obtención de datos: Se descargó los Shapefiles y Rasters necesarios para

llevar acabo el procedimiento descargados del Geoportal del Instituto

Geográfico Militar del Ecuador, así como otras fuentes oficiales, desde sus

portales de libre acceso.

Delimitación de zona de estudio: Se delimitó los cantones para separar el

área de estudio mediante la herramienta clip de software GIS. Se agregaron

las capas de los criterios, que previamente fueron jerarquizados y

determinado sus respectivos porcentajes de influencia según la Tabla 15.

Ponderación para reclasificación: Se usó una herramienta de distancia en

todas las capas, se realizó la reclasificación de los valores en rangos de 1 a

5 según la Tabla 20, ubicada en anexos. Dónde 5 es representado como las

zonas más óptimas y 1 como las zonas menos óptimas. En la capa de uso de

suelo se ponderó como las zonas óptimas a las áreas que tenían vegetación

natural y vegetación arbustiva, y en la capa tipo de suelo se ponderó como

las zonas óptimas a las zonas que tenían un suelo de textura fina que son

impermeables. En cuanto a la capa curvas de nivel posterior al recorte de la

zona de estudio se transformó la capa de curvas a Raster y se usó la

herramienta slope para generar un DEM (Modelo de Elevación Digital),

Procesos posteriores por capa: En cuanto a las capas de zonas urbanas y

de poblados, se unieron después de su reclasificación trabajando con un solo

criterio, entonces se usó la herramienta condicional que se encuentra dentro

de la calculadora raster con la siguiente fórmula: Con (Dist_ZonaUrb ˂

Dist_CentroPo, Dist_ZonaUrb, Dist_CentroPo). La capa de centros

educativos, luego de la reclasificación se realizó un recorte por medio de la

herramienta clip. Las capas uso de suelo y tipo de suelo se unieron después

Page 51: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

51

de su reclasificación trabajando con un solo criterio, entonces se usó la

herramienta condicional que se encuentra dentro de la calculadora raster con

la siguiente fórmula: Con (Tipo_Suelo ˂ Uso_Suelo, Tipo_Suelo, Uso_Suelo).

Determinación de áreas óptimas: Se realizó el proceso de superposición

ponderada, para ello se usó la herramienta de Weighted Overlay en el cual se

evaluó en la escala de 1 a 5, se agregó las 8 capas de criterios previamente

analizadas. En el porcentaje de influencia se usó los resultados de la Tabla

15 en el que cada criterio tiene su respectivo porcentaje de influencia y que la

suma de estos tiene que dar 100%, luego como el valor 1 es el menos óptimo

para la construcción de un relleno sanitario se lo cambio a zona de restricción

en todos los criterios. Para finalizar se extrajo únicamente las zonas de valor

5 las cuales contienen los valores más óptimos usando la herramienta “Con”

ubicada en Spatial Analyst Tools.

O.E. 6 - Evaluación de los resultados obtenidos con los vertederos

existentes dentro del área de estudio.

Se localizaron las zonas establecidas como vertederos por cada cantón, mismos

que se describen en este apartado dentro de resultados. Los polígonos se

georreferenciaron en el software GIS y se unieron a los datos ya geoprocesados

de las áreas óptimas, obteniendo un mapa comparativo.

Una vez realizado los procesos de geoprocesamiento y obtenidos los polígonos

de áreas óptimas, se calculó el Índice de Gravelius o coeficiente de compacidad,

este índice permite conocer si el área trabajada tiene forma circular, que sería lo

más óptimo en lugar de un área muy alargada (Anzules & Oviedo, 2016).

Finalmente se determinó las áreas más óptimas conforme al análisis de los

resultados obtenidos.

Page 52: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

52

3.2.3 Análisis estadístico

Se empleó estadística descriptiva (medias, cálculo de porcentajes y ecuaciones)

para analizar las características del área circunscripta en el que se encuentran los

tres cantones. Se desarrolló una matriz de comparaciones pareadas según la

metodología de Saaty (1980) mediante esta se determinó finalmente los

porcentajes de influencia de cada criterio. Y además se calculó el

Índice de Gravelius o coeficiente de compacidad

Primero se transformó el raster de áreas óptimas a polígono, luego se lo rellenó

y se eliminaron los más pequeños. Dentro de la tabla de atributos se creó y calculó

el área en hectárea y el perímetro, para finalizar se creó un campo para calcular el

coeficiente de Gravelius con la siguiente fórmula:

𝐾𝑐 = 0,28𝑃

√𝐴

P: Perímetro

A: Área óptima

Nota: Kc ≤ 1 Los polígonos más cercanos a 1 serán las áreas más óptimas.

Page 53: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

53

4. Resultados

4.1 Diagnóstico del estado actual de los botaderos mediante una línea base

ambiental en la zona de estudio.

4.1.1 Clima

La temperatura promedio anual del Cantón de Pedro Carbo es de 27°C a 26°C

y se localiza compartiendo dos zonas climáticas como es la Tropical Megatérmico

húmedo y otra zona tropical megatérmica semi húmedo, el cantón cuenta con una

humedad relativa del 76% con fluctuación del 6% anual. En el día alcanza en 1.14

m/seg en velocidad del viento y en la noche alcanza una velocidad de 4.5 m/seg

(GAD Municipal de Pedro Carbo, 2011).

La temperatura promedio anual del Cantón Lomas de Sargentillo oscila entre los

23°C y 26°C y se localiza una zona climática denominada Bosque seco tropical la

cual está basada en la clasificación de Cañadas con precipitaciones anuales que

alcanzan 2000 mm y se encuentra a una altitud de 20 msnm. Los días secos son

entre junio a diciembre y los días propicios a la vegetación son de enero a mayo

(GAD Municipal Lomas de Sargentillo, 2015).

La temperatura promedio del Cantón Isidro Ayora oscila entre los 23°C a 27°C y

se localiza una zona climática como lo es la zona tropical Megatérmica semi

húmedo con precipitaciones anuales que alcanzan hasta 1200 mm, y se encuentra

a una altitud de los 84 msnm. Los días secos son entre julio a diciembre y los días

propicios a la vegetación son de enero a junio (GAD Municipal Isidro Ayora, 2014).

4.1.2 Hidrología

El cantón de Pedro Carbo tiene como cuenca principal el río Pedro Carbo que

rodea a la ciudad y este a su vez se alimenta por las lluvias producidas por el

temporal de invierno que se presenta para el mes de diciembre hasta el mes de

Page 54: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

54

junio que se llega con ligeras lluvias, las subcuencas del río pedro carbón son: El

Villao, Procel, Guanabano, Las Vegas, Cade, La Naranja, Bachillero, Jerusalén

(GAD Municipal de Pedro Carbo, 2011).

El cantón Lomas de Sargentillo se localiza dentro de la cuenca baja del río

Guayas y atraviesan los ríos Pedro Carbo, Magro y Bachillero (GAD Municipal

Lomas de Sargentillo, 2015). El cantón de Isidro Ayora se localiza dentro de la

subcuencas de Daule y de las microcuencas como los ríos de Pedro Carbo, Las

Masas, Bachillero, Pierde China y el río Guaraguao (GAD Municipal Isidro Ayora,

2014).

4.1.3 Suelo

El Cantón Pedro Carbo posee una extensión de 93.261,847 ha en la cual posee

un 46,28% repartida de la siguiente manera:

Clase II: Son suelos que tienen pendientes leves, de buen drenaje y

permeabilidad con algunas limitaciones con un 9,30%, es un suelo profundo

a moderadamente profundo (GAD Municipal de Pedro Carbo, 2011).

Clase III: Este suelo puede tener una variedad en su topografía hasta

moderadamente inclinada y la permeabilidad varia de lenta a muy rápida con

severas limitaciones con un 18,32%, es un suelo con poca retención de agua

(GAD Municipal de Pedro Carbo, 2011).

Clase IV: Este suelo posee una baja retención de humedad, posee pendientes

pronunciadas y este suelo tiene una severa susceptibilidad a la erosión por

agua, con muy severas limitaciones con un 18,66% (GAD Municipal de Pedro

Carbo, 2011).

Page 55: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

55

Clase V: Este suelo posee poco riesgo en erosión con un suelo de textura

arcillosa y están condicionados a inundaciones frecuentes y prolongadas, un

suelo sin limitaciones con un 8,24% (GAD Municipal de Pedro Carbo, 2011).

Por otra parte, se obtuvieron un 42,84% de tierras para utilización forestal

entre eso está repartido de la siguiente manera:

Clase VI: Este suelo tiene un drenaje muy pobre ya que cuenta con una

excesiva humedad, posee una pendiente muy pronunciadas (30%), con muy

fuertes limitaciones para pastos y bosques con un 10,33% (GAD Municipal de

Pedro Carbo, 2011).

Clase VII: Este suelo tiene pendientes muy pronunciadas hasta un (60%) y

con humedad excesiva este suelo tiene unas severas limitaciones para pastos

y bosques con un 19,9% (GAD Municipal de Pedro Carbo, 2011).

Clase VIII: Estos suelos no tienen valor agrícola, forestal o ganadero, con muy

severas limitaciones para cualquier uso con un 12,61% (GAD Municipal de

Pedro Carbo, 2011).

En el cantón Lomas de Sargentillo se encuentran varios tipos de suelo y son los

siguientes:

Suelo arcilloso pesados, son suelos mal drenados con muy poca profundidad

y tienen una fertilidad mediana y se encuentran en un 5,54% (GAD Municipal

Lomas de Sargentillo, 2015).

Suelo arcilloso a franco arcilloso tiene un drenaje muy moderado con poca

profundidad con un PH medio ácido y con una fertilidad mediana y se

encuentra en un área del 6,99% (GAD Municipal Lomas de Sargentillo, 2015).

Page 56: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

56

Suelos arcillosos pesados, con un mal drenaje y con poca profundidad, con

fertilidad mediana y se encuentra en un área del 0,85% (GAD Municipal

Lomas de Sargentillo, 2015).

Suelo arcilloso pesado, con un mal drenaje y con una profundidad mediana

con gran contenido de materia orgánica y con una fertilidad mediana y se

encuentra en un área del 0,28% (GAD Municipal Lomas de Sargentillo, 2015).

Suelo franco arcilloso masivo, son suelos muy duros en seco con poca

profundidad, con una fertilidad mediana y se encuentra en un área del 8,63%

(GAD Municipal Lomas de Sargentillo, 2015).

Suelo arcilloso con un mal drenaje y poca profundidad con una fertilidad

mediana y se encuentra en un área del 0,81% (GAD Municipal Lomas de

Sargentillo, 2015).

Suelo franco arcilloso con un bajo contenido de materia orgánica y una

fertilidad mediana se la encuentra en área del 1,91% (GAD Municipal Lomas

de Sargentillo, 2015).

Suelo franco arcilloso con un mal drenaje y tiene un nivel freático cerca de la

superficie con una fertilidad mediana y se encuentra en un área del 5,81%

(GAD Municipal Lomas de Sargentillo, 2015).

Suelo franco arcilloso con un mal drenaje y con una profundidad moderada

tiene un PH neutro y con una fertilidad mediana y se encuentra en un área del

0,51% (GAD Municipal Lomas de Sargentillo, 2015).

Suelo franco arcilloso masivo y muy duro en seco con una profundidad

moderada y tiene una fertilidad media, este tipo de suelo se lo encuentra en

un área del 27,96% (GAD Municipal Lomas de Sargentillo, 2015).

Page 57: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

57

Suelo franco arcilloso a franco arcilloso agrietado en la superficie con un mal

drenaje poco profundo y tiene una fertilidad media, se encuentra en un área

del 24,48% (GAD Municipal Lomas de Sargentillo, 2015).

Suelo franco arcilloso a franco arcilloso arenoso, con un mal drenaje poco

profundo, y muy duros en la parte seca, con una fertilidad mediana, se

encuentra en un área del 5,97% (GAD Municipal Lomas de Sargentillo, 2015).

Suelo franco arcilloso arenoso contiene muy poca materia orgánica y con una

fertilidad mediana se encuentra en un área del 2,98% (GAD Municipal Lomas

de Sargentillo, 2015).

Suelo franco arcilloso con un mal drenaje que son poco profundos y tienen

una fertilidad mediana se los encuentra en un área del 1,47% (GAD Municipal

Lomas de Sargentillo, 2015).

Suelo franco arcilloso con un mal drenaje y una profundidad moderada tiene

un contenido medio en la materia orgánica y una fertilidad mediana y se

encuentra en un área del 0,91% (GAD Municipal Lomas de Sargentillo, 2015).

En el cantón Isidro Ayora tiene diferentes tipos de suelos y son los siguientes:

Inceptisoles: Se encuentran en un 42,3% en toda el área del cantón en las

cuales estos suelos son pobres en drenaje, tiene grandes pendientes o

depresiones en la cual favorece para la reforestación (GAD Municipal Isidro

Ayora, 2014).

Alfisoles: Se encuentran en un 22,98% en toda el área del cantón, estos

suelos contienen muchos minerales y nutrientes ya que son suelos

apropiados para pastizales y bosques (GAD Municipal Isidro Ayora, 2014).

Entisoles: Se encuentran en un 16,76% en toda el área del cantón en los

cuales estos suelos se encuentran en grandes pendientes que son sujetas a

Page 58: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

58

erosión y se tienen problemas en su aprovechamiento ya que son suelos muy

rocosos que son susceptibles a las inundaciones (GAD Municipal Isidro Ayora,

2014).

Vertisoles: Se encuentran en un 13,15% en toda el área del cantón, son

suelos arcillosos que tienen muy poca materia orgánica, en sus características

físicas estos suelos son muy pesados en la época húmeda y

considerablemente secos y duros en la época seca y tienen gran retención de

humedad (GAD Municipal Isidro Ayora, 2014).

Mollisoles: Se encuentran en un 3,06% en toda el área total del cantón estos

suelos son ricos en materias orgánicas en lo cual se destaca en

microrganismos y lombrices estos suelos lo podemos encontrar en las

llanuras con texturas franco arenosa, arcillosas, y franco arcillosas; estos

suelos por tener muy buenas condiciones en fertilidad son aptas para todo

tipo de cultivos (GAD Municipal Isidro Ayora, 2014).

Page 59: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

59

4.1.4 Fauna

En el cantón Pedro Carbo se tiene varias especies de animales como son de

mamíferos, aves y peces lo cual se observa en la Tabla 6.

Tabla 6. Fauna del cantón Pedro Carbo Mamíferos Avifauna

Nombre común Nombre científico Nombre común Nombre científico

Venados Cervidae Perdices Alectoris rufa

Guatusas Dasyprocta punctata Palomas Columba livia

Guantas Cuniculus paca Pericos Melopsittacus undulatus

Ardillas Sciurus vulgaris

Armadillos Dasypodidae Peces

Tigrillos Leopardus tigrinus Nombre común Nombre científico

Saínos Tayassuidae Guanchinche

Mula de monte Sylvilagus brasiliensis Barbudos Polynemidae

Oso hormiguero Myrmecophaga tridactyla Vieja Sparisoma cretense

Monos Platyrrhini Chame Dormitatos latinfrons

Raposas Didelphimorphia Tilapia Oreochromis ssp

Pericos ligueros Choloepus hoffmanni

Fuente: GAD Municipal de Pedro Carbo, 2011. Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

En el cantón Lomas de Sargentillo se tiene varias especies de animales entre

los cuales se detallan en la Tabla 7:

Tabla 7. Fauna del cantón Lomas de Sargentillo Avifauna Metosfauna

Nombre común Nombre científico Nombre común Nombre científico

Tortolita Ecuatoriana

(Columbina buckleyi), Ardilla de Guayaquil Sciurus stramineus

Semillerito Pico de Loro

(Sporophila peruviana) Venado de cola blanca

Odocoileus virginianus peruvianus

Hornero del Pacífico (Furnarius cinnamomeus

Tigrillo u Ocelote de la Costa Leopardus pardalis

Periquito del Pacífico (Forpus coelestis

Yaguarundí o Gato de Monte Herpailurus yagouarondi)

Soterrey Ondeado Campylorhynchus fasciatus

Carpintero Dorsiescarlata

Veniliornis callonotus

Hepertofauna

Perico Cachetigris Brotogeris pyrrhopterus

Nombre común Nombre científico

Mochuelo del Pacífico

Glaucidium peruanum Boa Boa constrictor imperator

Mosquero Bermellón

Pyrocephalus rubinus

Coral de Falsas Tríadas Micrurus bocourti

Tirano Tropical Tyrannus melancholicus) Sayama Drymarchon melanurus

Fuente: GAD Municipal Lomas de Sargentillo, 2015. Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

Page 60: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

60

En el cantón Lomas de Sargentillo en cuanto a avifauna se ha registrado un total

de 41 de especies de los cuales está dividido en 38 géneros y 21 familias. De los

cuales 8 son especies endémicas del bosque seco. En cuanto a metosfauna se ha

registrado 9 especies de los cuales se encuentran distribuidos por 9 géneros y 8

familias, este estudio se registró por 1 forma visual directa y 8 por pobladores

locales (GAD Municipal Lomas de Sargentillo, 2015).

En cuanto a herpetofauna existen 10 especies de los cuales se encuentran

distribuidos en 10 géneros y 9 familias, este estudio se pudo registrar de la siguiente

manera: 5 especies se pudo observar de forma directa y 5 por medio de los

pobladores locales, y se pudo conocer que ninguna de estas especies es endémica

para la zona (GAD Municipal Lomas de Sargentillo, 2015).

En cuando a la fauna del cantón Isidro Ayora, conforme a la información de su

PDOT se detalla la principal fauna de la zona en la Tabla 8.

Tabla 8. Fauna del cantón Isidro Ayora Mamíferos

Nombre común Nombre científico Nombre común Nombre científico

Hormiguero Tamandua mexicana Jaguar Pantheraonca

Tapir Tapirus terrestres Venado prieto Mazama cf. Fuscata

Perezoso Bradypusvariegatus Venado de cola blanca Odocoileusvirginianus

Perro de monte Pseudalopexsechurae Avifauna

Cochucho Nasuanarica Nombre común Nombre científico

Cusumbo Potusflavus Perico ligero Choloepushoffmanii

Cabeza de mate Eirabarbara Papagayo de Gye Ara ambigua

Fuente: GAD Municipal Isidro Ayora, 2014. Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

4.1.5 Flora

En el cantón Pedro Carbo se encuentra ubicado en el bosque seco tropical de lo

cual este comparte especies con el bosque tumbesino que es de suma importancia

por la gran diversidad de fauna que se encuentra. En este cantón se encuentran

grandes plantaciones de madera que tiene un área total de 18,6% y son las

siguientes: la caña guadua, balsa, algarrobo y guayacanes, y a pesar de estar en

Page 61: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

61

un clima seco tiene una gran diversidad de plantas y especies (GAD Municipal de

Pedro Carbo, 2011).

En el cantón Lomas de Sargentillo se han registrado 72 especies de los cuales

según sus hábitos tenemos: 39 árboles, 11 hierbas, 2 arbustos, 2 Epifitas y 18

especies representan a otra variedad de especies. La Fabácea (leguminosa) es la

familia mayor numero que se encuentra en el cantón con 24 especies de las 72

especies que tiene 58 son nativas del Ecuador, 14 son introducidas y ninguna

especie es endémica del Ecuador (GAD Municipal Lomas de Sargentillo, 2015).

En el cantón Isidro Ayora está cubierto principalmente por remanentes de

bosques secundarios y matorrales, ambos ambientes se encuentran en

recuperación. En la zona media y baja den cantón se encuentran especies

nitrificantes, melíferas y combustivas. Existen especies vulnerables como el

Guayacán (Tabebuíacrysantha), madero negro (Tabebuiabilbergii B), cabo de

hacha (Machaeriummillei), guasango (Loxopterigiumhuasango), palo de vaca

(Alseiseggersii) entre otras (GAD Municipal Isidro Ayora, 2014).

4.1.6 Estado actual de los vertederos existente en el área de estudio

En la Figura 1 se observa la ubicación de los vertederos de los cantones de

estudio, determinando que existen tres vertederos de residuos sólidos uno para

cada cantón.

Page 62: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

62

Figura 1. Vertederos pertenecientes a cada cantón de estudio Fuente: Google Earth, 2021. Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

El vertedero del cantón Pedro Carbo se encuentra aproximadamente a 4 km de

distancia de la zona urbana del cantón, cuenta con un área superior a los 47500

m2 o 4,75 ha. y con una estructura de cerramiento.

El vertedero de Lomas de Sargentillo se encuentra aproximadamente a 2 km de

distancia de la zona urbana del cantón, cuenta con un área superior a los 19800

m2 o 1,98 ha. Tiene una proximidad menor a 200 metros al cuerpo de agua más

cercano, incumpliendo los requisitos para sitios de disposición sanitaria de

desechos sólidos, como se dispone en la Norma de calidad ambiental para el

manejo y disposición final de desechos sólidos.

Page 63: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

63

Mientras que el vertedero de Isidro Ayora se encuentra aproximadamente a 5

km de distancia de la zona urbana del cantón, cuenta con un área superior a los

6500 m2 o 0,65 ha. Este no ha sido construido bajo criterios técnicos y opera sin

ningún proceso ambiental para minimizar su impacto.

4.2 Registro de la generación de residuos sólidos mediante consulta a

organismos oficiales

La información presentada en este apartado pertenece al Instituto Nacional de

Estadística y Censos (INEC) correspondiente a la base de datos del Registro de la

Gestión Integral de Residuos Sólidos dentro del período 2015-2019.

4.2.1 Generación promedio diario, mensual y anual de residuos sólidos

Figura 2. Promedio diario de residuos sólidos en función del año y cantón Fuente: INEC, 2015-2019. Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

El promedio diario de residuos sólidos en función del año y cantón se presenta

en la Figura 2. Se observa que Pedro Carbo es el cantón con mayor generación

diaria de residuos sólidos entre los de estudio. En el cantón Pedro Carbo la

generación promedio diaria de residuos incrementó desde el año 2015 al 2016 de

21 a 24 ton/día, valor que se mantuvo hasta el año 2019.

Page 64: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

64

El cantón Lomas de Sargentillo presenta incremento del promedio diario de

residuos con el tiempo, en el año 2015 presentaba un promedio de 10,3 ton/día de

residuos, al año 2019 aumentó a 12,25 ton/día. El cantón Isidro Ayora presenta un

comportamiento similar que el anterior cantón, en el año 2015 presentaba un

promedio de 5 ton/día de residuos al año 2019 aumentó a 7 ton/día.

Figura 3. Promedio mensual de residuos sólidos en función del año y cantón Fuente: INEC, 2015-2019. Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

El promedio mensual de residuos sólidos en función del año y cantón se presenta

en la Figura 3. Se observa que Pedro Carbo es el cantón con mayor generación

mensual de residuos sólidos entre los de estudio. Pedro Carbo presenta incremento

de su promedio mensual de residuos con el tiempo, en el año 2015 presentaba un

promedio de 600 ton/mes de residuos, al año 2019 aumentó a 750 ton/mes.

El cantón Lomas de Sargentillo también presenta incremento del promedio

mensual de residuos con el tiempo, en el año 2015 presentaba un promedio de 330

ton/mes de residuos, al año 2019 aumentó a 367,5 ton/mes. Mientras que el cantón

Isidro Ayora presenta un comportamiento similar que los anteriores cantones, en el

año 2015 presentaba un promedio de120 ton/mes de residuos al año 2019 aumentó

a 210 ton/mes.

Page 65: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

65

Figura 4. Cantidad anual de residuos sólidos en función del año y cantón Fuente: INEC, 2017-2019. Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

La cantidad anual de residuos sólidos en función del año y cantón se presenta

en la Figura 4. El INEC incluyó el registro de la variable «cantidad anual de residuos

sólidos» a partir del año 2017, por ello no se presentan datos del año 2015 y 2016.

Se observa que Lomas de Sargentillo es el cantón con mayor generación anual de

residuos sólidos entre los de estudio.

En el cantón Pedro Carbo la cantidad anual de residuos presentó un descenso

del año 2017 al 2018 de 10143,27 a 9822,37 ton/anual, mientras la cantidad

aumentó a 9971,61 ton/anual en el año 2019. El cantón Lomas de Sargentillo

presenta incremento de la cantidad anual de residuos con el tiempo, en el año 2017

presentaba un valor de 8997,48 ton/anual de residuos, al año 2019 aumentó a

10422,6 ton/anual. Mientras que el cantón Isidro Ayora se evidencia descenso de

la cantidad anual de residuos con el tiempo, en el año 2017 presentaba un valor de

4174,2 ton/anual de residuos, al año 2019 disminuyó a 3453,66 ton/anual.

Page 66: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

66

4.2.2 Tipos de residuos sólidos generados por cantón

En este apartado se presentan los porcentajes de los tipos de residuos por cada

cantón, calculados por los GAD’s a partir de la cantidad total de residuos anual

durante el año 2018 y 2019, se consideraron estos dos últimos años por ser

información actualizada.

Pedro Carbo

Figura 5. Porcentajes de residuos sólidos por tipo generados en Pedro Carbo La información corresponde a los valores presentados en el año 2018 y 2019 Fuente: INEC, 2018-2019. Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

En la Figura 5 se presentan los porcentajes de residuos sólidos por tipo

generados en el cantón Pedro Carbo durante los 2018 y 2019. Se observa que, del

total de residuos generados anualmente el 71% corresponde a residuos orgánicos,

y 29% a residuos inorgánicos. Del porcentaje de residuos inorgánicos 18,30%

corresponde a plástico suave, 4,6% a vidrio, 3,45% a madera y 2,3% a pañales

desechables, papel higiénico y toallas sanitarias.

Page 67: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

67

Lomas de Sargentillo

Figura 6. Porcentajes de residuos sólidos por tipo generados en Lomas de Sargentillo. La información corresponde a los valores presentados en el año 2018 y 2019. Fuente: INEC, 2018-2019. Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

En la Figura 6 se presentan los porcentajes de residuos sólidos por tipo

generados en el cantón Lomas de Sargentillo durante los 2018 y 2019. Se observa

que, del total de residuos generados anualmente el 32% corresponde a residuos

orgánicos, y 68% a residuos inorgánicos.

Del porcentaje de residuos inorgánicos 9,15% corresponde a cartón, 9,1% a

papel, 8,4% a plástico suave, 8,3% a madera, 8% a vidrio, 5,4% a caucho, 5,2% a

plástico rígido, 3% a chatarra 45%; y el resto de valores corresponden a porcentajes

inferior a 1% entre estos tipos de residuos están: pañales desechables, papel

higiénico y toallas sanitarias, pilas, lámparas o focos comunes y focos ahorradores.

Page 68: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

68

Isidro Ayora

Figura 7. Porcentajes de residuos sólidos por tipo generados en Isidro Ayora. La información corresponde a los valores presentados en el año 2018 (A) y 2019 (B). Fuente: INEC, 2018-2019. Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

En la Figura 7 se presentan los porcentajes de residuos sólidos por tipo

generados en el cantón Isidro Ayora durante los 2018 y 2019. Se observa que, en

el año 2018, del total de residuos generados anualmente el 73% corresponde a

residuos orgánicos, y 27% a residuos inorgánicos.

En el año 2018, del porcentaje de residuos inorgánicos 5% corresponde 5% a

papel, 5% a plástico suave, ,3,8% a vidrio, 3,4% a plástico rígido, 2,8% a cartón,

1,67% a pañales desechables, papel higiénico y toallas sanitarias; y el resto de

Page 69: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

69

valores corresponden a porcentajes inferior a 1% entre estos tipos de residuos

están madera, metal, caucho, textil, pilas, lámparas o focos comunes y focos

ahorradores.

En el año 2019, del total de residuos generados anualmente el 58% corresponde

a residuos orgánicos, y 42% a residuos inorgánicos. Del porcentaje de residuos

inorgánicos 14% corresponde a plástico suave, 9,8% a cartón, 8% a papel, 6,21%

a pañales desechables, papel higiénico y toallas sanitarias; 1,35% a plástico rígido,

1,28% a chatarra; y el resto de valores corresponden a porcentajes inferior a 1%

entre estos tipos de residuos están: vidrio, madera, pilas, lámparas o focos

comunes y focos ahorradores.

4.2.3 Producción per cápita de residuos

Figura 8. Producción per cápita de residuos sólidos en función del año y cantón Fuente: INEC, 2015-2019. Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

En la Figura 8 se presentan los valores de la producción per cápita de residuos

sólidos en función del año y cantón. Se observa que Lomas de Sargentillo es el

cantón de producción per cápita de residuos sólidos. En el cantón Pedro Carbo se

ha mantenido la producción per cápita a lo largo del período 2015-2019 con 0,41

kg/hab/día.

Page 70: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

70

En el cantón Lomas de Sargentillo la producción per cápita incrementa con el

tiempo, en el año 2015 presentaba una producción de 0,5 kg/hab/día, al año 2019

aumentó a 0,6 kg/hab/día. En el cantón Isidro Ayora, la producción per cápita de

residuos sólidos ha variado por año, alcanzando su máxima producción en el año

2017 con 0,54 kg/hab/día, al año 2019 decreció a 0,42 kg/hab/día.

4.3 Cálculo del área óptima requerida proyectada a la población del año 2040

para la disposición final de residuos generados en los cantones

Para el cálculo del área requerida proyectada a una población del año 2040 se

empleó la metodología de Jaramillo (2002) como se detalla en el apartado de

métodos y técnicas. Posterior se sintetizó la información para obtener un valor total

del área entre los tres cantones de estudio.

Tabla 9. Estimación de tasa de crecimiento y proyección de población

Cantón Población Censo

2000 Población Censo

2010 r (2000-2010)

Población estimada al 2040

Pedro Carbo 36711 43436 0,017 71946

Lomas de S. 14194 18413 0,026 40196

Isidro A. 8226 10870 0,031 27523

r: tasa de crecimiento geométrica Fuente: INEC, 2000-2010. Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

En la Tabla 9 se presenta la estimación de la tasa de crecimiento y proyección

de población por cantones. El cantón Pedro Carbo obtuvo una tasa de crecimiento

estimada de 0,017 con un porcentaje anual de 1.7% y una proyección de población

de 71946 habitantes para el año 2040. El cantón Lomas de Sargentillo obtuvo una

tasa de crecimiento estimada de 0,026 con un porcentaje anual de 2.6% y una

proyección de población de 40196 habitantes para el año 2040. El cantón Isidro

Ayora obtuvo una tasa de crecimiento estimada de 0,031 con un porcentaje anual

de 3.1% y una proyección de población de 27523 habitantes para el año 2040.

Page 71: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

En la Tabla 10 se presenta el cálculo del área requerida para un relleno sanitario con proyección al 2040 del cantón Pedro Carbo,

luego transformado en toneladas.

Tabla 10. Cálculo del área requerida para un relleno sanitario con proyección al 2040 del cantón Pedro Carbo

Año

Población (hab)

ppc (kg/hab/día)

Cantidad de residuos sólidos Volumen (m3) Área requerida

Diaria (kg/día)

Anual (kg/año)

Acumulado (kg)

Residuos sólidos compactados

Material de cobertura

Residuos sólidos

estabilizados (m3/año)

Relleno sanitario Relleno AR (m2)

Total Ar (m2)

Total Ar (ha) Diaria

(m3) Anual (m3)

Diaria (m3)

Anual (m3)

m3 Acumulada

C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11 C12 C13 C14 C15

2022 53151 0,41 21792,05 7954096,90 7954096,90 63,74 23265,73 12,75 4653,15 18612,59 23265,73 23265.73 7755.24 2326.57 0.23

2023 54053 0,41 22161,72 8089026,13 16043123.03 64,82 23660,40 12,96 4732,08 18928,32 23660,40 46926.13 15642.04 4692.61 0.47

2024 54970 0,41 22537,66 8226244,23 24269367.26 65,92 24061,76 13,18 4812,35 19249,41 24061,76 70987.90 23662.63 7098.79 0.71

2025 55902 0,41 22919,97 8365790,03 32635157.29 67,04 24469,94 13,41 4893,99 19575,95 24469,94 95457.83 31819.28 9545.78 0.95

2026 56851 0,41 23308,78 8507703,01 41142860.30 68,18 24885,03 13,64 4977,01 19908,03 24885,03 120342.86 40114.29 12034.29 1.20

2027 57815 0,41 23704,17 8652023,34 49794883.64 69,33 25307,17 13,87 5061,43 20245,73 25307,17 145650.03 48550.01 14565.00 1.46

2028 58796 0,41 24106,28 8798791,83 58593675.47 70,51 25736,47 14,10 5147,29 20589,17 25736,47 171386.50 57128.83 17138.65 1.71

2029 59793 0,41 24515,21 8948050,04 67541725.51 71,71 26173,05 14,34 5234,61 20938,44 26173,05 197559.54 65853.18 19755.95 1.98

2030 60807 0,41 24931,07 9099840,18 76641565.69 72,92 26617,03 14,58 5323,41 21293,63 26617,03 224176.58 74725.53 22417.66 2.24

2031 61839 0,41 25353,99 9254205,22 85895770.91 74,16 27068,55 14,83 5413,71 21654,84 27068,55 251245.13 83748.38 25124.51 2.51

2032 62888 0,41 25784,08 9411188,82 95306959.73 75,42 27527,73 15,08 5505,55 22022,18 27527,73 278772.85 92924.28 27877.29 2.79

2033 63955 0,41 26221,47 9570835,41 104877795.15 76,70 27994,69 15,34 5598,94 22395,75 27994,69 306767.55 102255.85 30676.75 3.07

2034 65040 0,41 26666,27 9733190,17 114610985.32 78,00 28469,58 15,60 5693,92 22775,67 28469,58 335237.13 111745.71 33523.71 3.35

2035 66143 0,41 27118,63 9898299,03 124509284.35 79,32 28952,52 15,86 5790,50 23162,02 28952,52 364189.65 121396.55 36418.97 3.64

2036 67265 0,41 27578,65 10066208,71 134575493.06 80,67 29443,66 16,13 5888,73 23554,93 29443,66 393633.31 131211.10 39363.33 3.94

2037 68406 0,41 28046,48 10236966,73 144812459.79 82,04 29943,13 16,41 5988,63 23954,50 29943,13 423576.44 141192.15 42357.64 4.24

2038 69566 0,41 28522,25 10410621,40 155223081.19 83,43 30451,07 16,69 6090,21 24360,85 30451,07 454027.51 151342.50 45402.75 4.54

2039 70747 0,41 29006,09 10587221,85 165810303.04 84,84 30967,62 16,97 6193,52 24774,10 30967,62 484995.13 161665.04 48499.51 4.85

2040 71947 0,41 29498,13 10766818,07 176577121.12 86,28 31492,94 17,26 6298,59 25194,35 31492,94 516488.08 172162.69 51648.81 5.16

Fuente: INEC 2010-2019. Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

Page 72: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

72

Con una población de 71947 habitantes y una producción per cápita de 0,41 se estima una generación acumulada de 176577121,12

kg de residuos sólidos al año 2040. Se requerirá un área de 5,16 hectáreas para un relleno sanitario.

En la Tabla 11 se presenta el cálculo del área requerida para un relleno sanitario con proyección al 2040 del cantón Lomas de

Sargentillo, luego transformado en toneladas.

Tabla 11. Cálculo del área requerida para un relleno sanitario con proyección al 2040 del cantón Lomas de Sargentillo

Año

Población (hab)

ppc (kg/hab/día)

Cantidad de residuos sólidos Volumen (m3) Área requerida

Diaria (kg/día)

Anual (kg/año)

Acumulado (kg)

Residuos sólidos compactados

Material de cobertura

Residuos sólidos

estabilizados (m3/año)

Relleno sanitario Relleno AR (m2)

Total Ar (m2) Total Ar

(ha) Diaria (m3)

Anual (m3)

Diaria (m3)

Anual (m3)

m3 Acumulada

C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11 C12 C13 C14 C15

2022 25162 0,56 14090,82 5143149,49 5143149.49 41,22 15043,71 8,24 3008,74 12034,97 15043,71 15043.71 5014.57 1504.37 0.15

2023 25826 0,56 14462,33 5278750,34 10421899.83 42,30 15440,34 8,46 3088,07 12352,28 15440,34 30484.05 10161.35 3048.41 0.30

2024 26506 0,56 14843,63 5417926,36 15839826.19 43,42 15847,43 8,68 3169,49 12677,95 15847,43 46331.49 15443.83 4633.15 0.46

2025 27205 0,56 15234,99 5560771,80 21400597.99 44,56 16265,26 8,91 3253,05 13012,21 16265,26 62596.75 20865.58 6259.67 0.63

2026 27923 0,56 15636,67 5707383,41 27107981.40 45,74 16694,10 9,15 3338,82 13355,28 16694,10 79290.84 26430.28 7929.08 0.79

2027 28659 0,56 16048,93 5857860,48 32965841.87 46,94 17134,24 9,39 3426,85 13707,39 17134,24 96425.09 32141.70 9642.51 0.96

2028 29414 0,56 16472,07 6012304,93 38978146.80 48,18 17585,99 9,64 3517,20 14068,79 17585,99 114011.08 38003.69 11401.11 1.14

2029 30190 0,56 16906,36 6170821,36 45148968.16 49,45 18049,65 9,89 3609,93 14439,72 18049,65 132060.73 44020.24 13206.07 1.32

2030 30986 0,56 17352,10 6333517,12 51482485.28 50,75 18525,54 10,15 3705,11 14820,43 18525,54 150586.27 50195.42 15058.63 1.51

2031 31803 0,56 17809,60 6500502,42 57982987.71 52,09 19013,97 10,42 3802,79 15211,18 19013,97 169600.24 56533.41 16960.02 1.70

2032 32641 0,56 18279,15 6671890,34 64654878.05 53,47 19515,28 10,69 3903,06 15612,22 19515,28 189115.52 63038.51 18911.55 1.89

2033 33502 0,56 18761,09 6847796,96 71502675.01 54,88 20029,81 10,98 4005,96 16023,84 20029,81 209145.32 69715.11 20914.53 2.09

2034 34385 0,56 19255,73 7028341,42 78531016.42 56,32 20557,90 11,26 4111,58 16446,32 20557,90 229703.22 76567.74 22970.32 2.30

2035 35292 0,56 19763,41 7213645,99 85744662.41 57,81 21099,91 11,56 4219,98 16879,93 21099,91 250803.14 83601.05 25080.31 2.51

2036 36222 0,56 20284,48 7403836,17 93148498.58 59,33 21656,22 11,87 4331,24 17324,98 21656,22 272459.36 90819.79 27245.94 2.72

2037 37177 0,56 20819,29 7599040,79 100747539.37 60,90 22227,19 12,18 4445,44 17781,76 22227,19 294686.55 98228.85 29468.66 2.95

2038 38157 0,56 21368,20 7799392,04 108546931.41 62,50 22813,22 12,50 4562,64 18250,58 22813,22 317499.77 105833.26 31749.98 3.17

2039 39164 0,56 21931,58 8005025,62 116551957.03 64,15 23414,70 12,83 4682,94 18731,76 23414,70 340914.47 113638.16 34091.45 3.41 2040 40196 0,56 22509,81 8216080,80 124768037.83 65,84 24032,04 13,17 4806,41 19225,63 24032,04 364946.51 121648.84 36494.65 3.65

Fuente: INEC 2010-2019. Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

Page 73: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

73

Con una población estimada de 40196 habitantes y una producción per cápita de 0,56 se estima una generación acumulada de

124768037,83 kg de residuos sólidos al año 2040. Se requerirá un área de 3,65 hectáreas para un relleno sanitario.

En la Tabla 12 se presenta el cálculo del área requerida para un relleno sanitario con proyección al 2040 del cantón Isidro Ayora,

luego transformado en toneladas.

Tabla 12. Cálculo del área requerida para un relleno sanitario con proyección al 2040 del cantón Isidro Ayora

Año

Población (hab)

ppc (kg/hab/día)

Cantidad de residuos sólidos Volumen (m3) Área requerida

Diaria (kg/día)

Anual (kg/año)

Acumulado (kg)

Residuos sólidos compactados

Material de cobertura

Residuos sólidos

estabilizados (m3/año)

Relleno sanitario Relleno AR (m2)

Total Ar (m2) Total Ar

(ha) Diaria (m3)

Anual (m3)

Diaria (m3)

Anual (m3)

m3 Acumulada

C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11 C12 C13 C14 C15

2022 15762 0,46 7250,62 2646476,40 2646476.40 21,21 7740,94 4,24 1548,19 6192,75 7740,94 7740.94 2580.31 774.09 0.08

2023 16258 0,46 7478,67 2729713,12 5376189.52 21,88 7984,41 4,38 1596,88 6387,53 7984,41 15725.35 5241.78 1572.54 0.16

2024 16769 0,46 7713,88 2815567,80 8191757.32 22,56 8235,54 4,51 1647,11 6588,43 8235,54 23960.89 7986.96 2396.09 0.24

2025 17297 0,46 7956,50 2904122,77 11095880.09 23,27 8494,56 4,65 1698,91 6795,65 8494,56 32455.45 10818.48 3245.54 0.32

2026 17841 0,46 8206,75 2995462,96 14091343.05 24,00 8761,73 4,80 1752,35 7009,38 8761,73 41217.17 13739.06 4121.72 0.41

2027 18402 0,46 8464,87 3089675,98 17181019.03 24,76 9037,30 4,95 1807,46 7229,84 9037,30 50254.48 16751.49 5025.45 0.50

2028 18981 0,46 8731,10 3186852,17 20367871.20 25,54 9321,54 5,11 1864,31 7457,23 9321,54 59576.02 19858.67 5957.60 0.60

2029 19578 0,46 9005,71 3287084,74 23654955.94 26,34 9614,72 5,27 1922,94 7691,78 9614,72 69190.74 23063.58 6919.07 0.69 2030 20193 0,46 9288,96 3390469,82 27045425.75 27,17 9917,12 5,43 1983,42 7933,70 9917,12 79107.87 26369.29 7910.79 0.79

2031 20829 0,46 9581,11 3497106,55 30542532.30 28,02 10229,04 5,60 2045,81 8183,23 10229,04 89336.90 29778.97 8933.69 0.89

2032 21484 0,46 9882,46 3607097,21 34149629.51 28,91 10550,76 5,78 2110,15 8440,61 10550,76 99887.66 33295.89 9988.77 1.00

2033 22159 0,46 10193,28 3720547,29 37870176.79 29,82 10882,60 5,96 2176,52 8706,08 10882,60 110770.26 36923.42 11077.03 1.11 2034 22856 0,46 10513,88 3837565,58 41707742.38 30,75 11224,88 6,15 2244,98 8979,90 11224,88 121995.14 40665.05 12199.51 1.22

2035 23575 0,46 10844,56 3958264,33 45666006.71 31,72 11577,92 6,34 2315,58 9262,34 11577,92 133573.07 44524.36 13357.31 1.34

2036 24317 0,46 11185,64 4082759,28 49748765.99 32,72 11942,07 6,54 2388,41 9553,66 11942,07 145515.14 48505.05 14551.51 1.46

2037 25081 0,46 11537,45 4211169,84 53959935.83 33,75 12317,67 6,75 2463,53 9854,14 12317,67 157832.81 52610.94 15783.28 1.58

2038 25870 0,46 11900,33 4343619,15 58303554.98 34,81 12705,09 6,96 2541,02 10164,07 12705,09 170537.89 56845.96 17053.79 1.71

2039 26684 0,46 12274,61 4480234,24 62783789.22 35,90 13104,69 7,18 2620,94 10483,75 13104,69 183642.58 61214.19 18364.26 1.84

2040 27523 0,46 12660,67 4621146,14 67404935.36 37,03 13516,85 7,41 2703,37 10813,48 13516,85 197159.43 65719.81 19715.94 1.97

Fuente: INEC 2010-2019. Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

Page 74: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

Con una población estimada de 27523 habitantes y una producción per cápita

de 0,46 se estima una generación acumulada de 67404935,36 kg de residuos

sólidos al año 2040. Se requerirá un área de 1,97 hectáreas para un relleno

sanitario.

En la Tabla 13 se presenta la síntesis del área requerida para un relleno sanitario

mancomunado proyectado al 2040 de los cantones de estudio.

Tabla 13. Síntesis del área requerida para un relleno sanitario proyectado al 2040 de los cantones de estudio

Cantón Población

(hab)

ppc

(kg/hab/día

)

Cantidad de

residuos

sólidos

acumulado

(ton)

Volumen (m3) Área requerida del

RS

Residuos

sólidos

compactado

s (m3/año)

Residuos

sólidos

estabilizado

s (m3/año)

Total Ar

(m2)

Total

Ar (ha)

Pedro

Carbo 71946,66 0,41 17657,71 31492,94 25194,35 51648,81 5,16

Lomas de

Sargentill

o 40196,09 0,56 124768,04 24032,04 19225,63 36494,65 3,65

Isidro

Ayora 27523,21 0,46 67404,94 13516,85 10813,48 19715,94 1,97

Total Ar GAD's 10,79

Fuente: INEC 2010-2019. Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

Según los cálculos, el área total requerida que cubra la disposición final de

residuos sólidos de los cantones Pedro Carbo, Lomas de Sargentillo e Isidro Ayora

es de 10,79 hectáreas.

4.4 Clasificación de la información temática a través del método de Análisis

Jerárquico para la categorización de los datos de entrada al modelo

Se realizó un análisis jerárquico usando el método AHP para la asignación de

pesos de importancia en el cual se usó la información temática descrita como

criterios para la construcción de un relleno sanitario.

Page 75: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

75

Figura 9. criterios para la construcción de un relleno sanitario Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

En la Figura 9 se representó los criterios de estudio. Se determinó que existen

tres tipos de factores, sociales, hidrológicos y geológicos. Los criterios

corresponden a las variables independientes de estudio, y el resultado del conjunto

de criterios esperado son las áreas óptimas para relleno sanitario.

En la Tabla 14 se describen los valores de la matriz de comparación:

Designación de valores de importancia.

Tabla 14. Matriz de comparación: Designación de valores de importancia

Dst.: Distancia. Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

Criterio Dst.

Urbano Dst.

Escolar Tipo de suelo

Pendiente Dst.

Cuerpos Hídricos

Precipitación Dst.

Acuíferos Dst. Fallas geológicas

Dst. Urbano 1 1 3 0.20 0.143 3 0.20 0.33

Dst. Escolar 1 1 3 0.20 0.143 3 0.20 0.33

tipo de suelo 0.33 0.33 1 0.143 0.33 5 0.33 1

Pendiente 5 5 7 1 0.33 3 0.33 3

Dst. Cuerpos Hídricos

7 7 3 3 1 3 1 5

Precipitación 0.33 0.33 0.20 0.33 0.33 1 0.33 0.20

Dst. Acuíferos 5 5 3 3 1 3 1 3

Dst. Fallas geologicas

3 3 1 0.33 0.20 5 0.33 1

Sumatoria 22.66 22.66 21.20 8.20 3.48 26 3.73 13.86

Page 76: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

76

Se derivó los valores de importancia tomando el vector principal o primera

columna en una matriz de comparaciones, dónde se observan valores designados

inferiores a 1 en su mayoría. La mayor sumatoria la obtiene la precipitación con 26

seguido por distancia urbana y escolar son 22,66.

En la Tabla 15, se estimaron los valores relativos de las variables en la matriz.

Tabla 15. Valor relativo en la matriz

Promedio y porcentaje de influencia de cada criterio en base a las comparaciones pareadas Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

Mediante esta tabla se determinó que los criterios; distancia a acuíferos y

distancia a cuerpos hídricos poseen la mayor influencia. Los criterios distancia

urbana y escolar obtuvieron un promedio de 0.061 representando un 6% de

influencia respectivamente, el criterio tipo de suelo obtuvo un promedio de 0.067

representando un 8% de influencia. El criterio pendiente obtuvo un promedio de

0.176 representando un 17% de influencia.

El criterio distancia a cuerpos hídricos obtuvo un promedio de 0.269

representando un 27% de influencia, el criterio precipitación obtuvo un promedio

de 0.039 representando un 4% de influencia, el criterio distancia a acuíferos obtuvo

un promedio de 0.229 representando un 23% de influencia y el criterio distancia a

fallas geológicas obtuvo un promedio de 0.095 representando un 9% de influencia.

Promedio Influencia

Distancia urbana 0.04 0.04 0.14 0.02 0.04 0.11 0.05 0.02 0.061 6%

Distancia escolar 0.04 0.04 0.14 0.02 0.04 0.11 0.05 0.02 0.061 6%

Tipo de suelo 0.01 0.01 0.04 0.01 0.09 0.19 0.08 0.07 0.067 8%

Pendiente 0.22 0.22 0.33 0.12 0.09 0.11 0.08 0.21 0.176 17%

Distancia a cuerpos hídricos

0.30 0.30 0.14 0.36 0.28 0.11 0.26 0.36 0.269 27%

Precipitación 0.01 0.01 0.009 0.04 0.09 0.03 0.08 0.01 0.039 4%

Distancia a acuíferos

0.22 0.22 0.14 0.36 0.28 0.11 0.26 0.21 0.229 23%

Distancia a fallas geológicas

0.13 0.13 0.04 0.04 0.05 0.19 0.08 0.07 0.095 9%

Sumatoria 1.000 100%

Page 77: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

77

4.5 Análisis de la información categorizada en un modelo multicriterio para

determinar áreas óptimas de un relleno sanitario mancomunado para los

cantones de estudio

El análisis se presenta según los criterios de estudio y en base a los porcentajes

de influencia como se muestra en la Tabla 15 y la ponderación de los criterios como

se muestra en la Tabla 20, que se encuentra en anexos.

4.5.1 Evaluación de la zona de estudio por criterio

Figura 10. Mapa criterio distancia a zonas urbanas y poblados Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

En la Figura 10 se visualiza la distancia de zonas urbanas y poblados en la zona

de estudio. Dando como resultado que la zona de color verde (>5000 m) representa

las áreas óptimas y las de color rojo las menos óptimas para la construcción de un

relleno sanitario (0-500 m). El área total de las zonas óptimas (ponderación 5)

abarca una extensión de 575010 ha como se muestra en la Tabla 21, en anexos.

Page 78: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

78

Además, se observa que las zonas urbanas y poblados se concentran al centro y

norte de la zona de estudio.

Figura 11. Mapa criterio distancia a zonas escolares Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

En la Figura 11 se visualiza la distancia a zonas escolares. Dando como

resultado que la zona de color verde (>5000 m) representa las áreas óptimas y las

de color rojo las menos óptimas para la construcción de un relleno sanitario (0-500

m). El área total de las zonas óptimas (ponderación 5) abarca una extensión de

578148 ha como se muestra en la Tabla 21, en anexos. Cabe indicar que existen

alrededor de 103 establecimientos educativos concentrándose en su mayoría al

norte de la zona de estudio.

Page 79: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

79

Figura 12. Mapa criterio tipo de suelo Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

En la Figura 12 se visualiza el tipo de suelo de la zona de estudio. Dando como

resultado la zona de color amarillo claro (suelo fino) representa las áreas óptimas

al contrario de las de color café claro y café oscuro las menos óptimas para la

construcción de un relleno sanitario. El área total de las zonas óptimas

(ponderación 5) abarca una extensión de 395386 ha como se muestra en la Tabla

21, en anexos. Además, se observa que en la zona de estudio predomina un tipo

de suelo fino al sur, y al norte predomina el tipo medio.

Page 80: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

80

Figura 13. Mapa criterio pendiente Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

En la Figura 13 se visualiza el grado de pendientes de la zona de estudio. Dando

como resultado que la zona de color verde (0-5%) representa las áreas óptimas

con menor porcentaje de pendiente al contrario de las de color rojo (>30%) y

naranja las de mayor porcentaje de pendiente siendo estas las menos óptimas. El

área total de las zonas óptimas (ponderación 5) abarca una extensión de 137946

ha como se muestra en la Tabla 21, en anexos. Además, se observa que en la zona

de estudio predomina una pendiente en el intervalo de 0 a 5% en el centro y norte,

mientras que al sur predomina una pendiente de 15 a 50%.

Page 81: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

81

Figura 14. Mapa criterio distancia a cuerpos hídricos Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

En la Figura 14 se visualiza la distancia a cuerpos hídricos en la zona de estudio.

Dando como resultado que la zona de color verde representa las áreas óptimas con

una distancia mayor a 4000 metros, al contrario, con las de color rojo siendo una

distancia de 0-200 metros al cuerpo de agua más cercano reconocidas como las

zonas menos óptimas. El área total de las zonas óptimas (ponderación 5) abarca

una extensión de 243228 ha como se muestra en la Tabla 21, en anexos. Cabe

señalar que las principales cuencas que atraviesan la zona de estudio son el río

Pedro Carbo, Magro, Bachillero, y Daule, las cuales a su vez contienen diversas

subcuencas y microcuencas.

Page 82: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

82

Figura 15. Mapa criterio precipitación Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

En la Figura 15 se visualiza el mapa de precipitación de la zona de estudio.

Dando el resultado como se aprecia que la zona de color celeste (100-200 mm)

representa las áreas óptimas con baja precipitación anual, al contrario, con las de

color azul (>1000 mm) siendo las de mayor precipitación anual las zonas menos

óptimas. El área total de las zonas óptimas (ponderación 5) abarca una extensión

de 470826 ha como se muestra en la Tabla 21, en anexos. Además, se observa

que en la zona de estudio predomina una precipitación de 200-500 mm).

Page 83: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

83

Figura 16. Mapa criterio distancia a acuíferos Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

En la Figura 16 se visualiza la distancia a acuíferos. Dando como resultado que

la zona de color verde (>4000 m) representa las áreas óptimas y las de color rojo

las menos óptimas para la construcción de un relleno sanitario (0-500 m). El área

total de las zonas óptimas (ponderación 5) abarca una extensión de 1224352 ha

como se muestra en la Tabla 21, en anexos. Cabe indicar que existen alrededor de

15 zonas acuíferas concentrándose en su mayoría en el centro norte y este de la

zona de estudio, en los cantones Pedro Carbo y Lomas de Sargentillo.

Page 84: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

84

Figura 17. Mapa criterio distancia a fallas geológicas Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

En la Figura 17 se visualiza la distancia a fallas geológicas en la zona de estudio.

Dando como resultado que la zona de color verde representa las áreas óptimas con

una distancia mayor a 5000 metros, al contrario, con las de color rojo siendo una

distancia de 0-500 metros a la falla más cercana reconociendo zonas menos

óptimas. El área total de las zonas óptimas (ponderación 5) abarca una extensión

de 360270 ha como se muestra en la Tabla 21, en anexos. Cabe señalar que las

principales fallas que atraviesan la zona de estudio son las fallas Cascol que

atraviesa a los tres cantones, Pichincha que se ubica al norte de la zona de estudio,

y Colonche al sur de la zona de estudio.

Page 85: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

85

4.5.2 Áreas óptimas para un relleno sanitario

Para la selección del área óptima se evaluaron 8 criterios, escogidos bajo

normativas y leyes nacionales que estuvieron adaptados a las características de

los cantones mancomunados con el objetivo de llegar al resultado final.

Figura 18. Mapa de áreas óptimas para un relleno sanitario mancomunado Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

Como se observa en la Figura 18, las zonas de color verde fueron las áreas

óptimas escogidas bajo los criterios técnicos establecidos y tomando en cuenta la

distancia a los centros urbanos para así tener un bajo costo de movilización de

dichos residuos, así mismo se cumplió con la hipótesis previamente planteada al

dar como resultado que dentro del área circunscripta existen más de 5 zonas que

cumplen con los criterios técnicos establecidos para la construcción de un relleno

sanitario.

Page 86: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

86

4.6 Evaluación de los resultados obtenidos con los vertederos existentes

dentro del área de estudio.

En la Figura 1 se observa la ubicación de los vertederos de los cantones de

estudio. El vertedero del cantón Pedro Carbo cuenta con un área superior a los

47500 m2 o 4,75 ha y con una estructura de cerramiento, pero no está dentro de

una zona óptima para el mismo.

El vertedero de Lomas de Sargentillo cuenta con un área superior a los 19800

m2 o 1,98 ha. El mismo tampoco está dentro de un área óptima, por la proximidad

menor a 200 metros al cuerpo de agua más cercano, incumpliendo los requisitos

para sitios de disposición sanitaria de desechos sólidos, como se dispone en la

Norma de calidad ambiental para el manejo y disposición final de desechos sólidos.

Mientras que el vertedero de Isidro Ayora cuenta con un área superior a los 6500

m2 o 0,65 ha. Siendo el único vertedero que está dentro de un área óptima, pero

no ha sido construido bajo criterios técnicos y opera sin ningún proceso ambiental

para minimizar su impacto.

Figura 19. Mapa comparativo de los vertederos con las áreas óptimas para un relleno sanitario. Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

Page 87: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

87

En la Figura 19 se muestra el mapa comparativo de los vertederos con las áreas

óptimas para un relleno sanitario. Se observa que las áreas actuales establecidas

como vertederos por cada cantón poseen un área menor a la requerida para una

proyección de la población al año 2040. Al obtener valores a partir de 68 ha, las

áreas óptimas determinadas cumplirían con el área requerida para un relleno

sanitario mancomunado.

En la Tabla 16 se muestran los valores obtenidos para las áreas óptimas

comparada al área requerida para el relleno sanitario mancomunado, y los valores

referentes al Índice de Gravelius.

Tabla 16. Área e Índice de Gravelius de los polígonos determinados mediante geoprocesamiento como áreas óptimas

Área requerida proyectada (ha) Polígono Área (ha) Índice de Gravelius

Pedro Carbo: 5,16 Lomas de S.: 3,65 Isidro Ayora: 1,97 Total: 10.79

1 481.50 1,26

2 299.63 1,13

3 202.49 1,13

4 97.72 1,45

5 99.36 1,33

6 229.66 1,05

7 68.60 1,37

8 616.95 1,17

9 281.79 1,24

10 196.07 1,46

11 180.77 1,50

12 257.04 1,12

13 85.75 1,29

Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

El análisis espacial, contemplando 8 criterios técnicos, reveló 13 áreas óptimas

dentro de la zona de estudio, con una extensión mínima de 68,60 ha (polígono 7)

a una máxima de 616,95 ha (polígono 8). Las áreas determinadas como óptimas

para un relleno sanitario según el Índice de Gravelius -considerando un intervalo:

1,12 a 1,17- son el polígono 2 con 299,63 ha, polígono 3 con 202,49 ha, polígono

6 con 229,66 ha (siendo este el más cercano a 1), polígono 8 con 616,95 ha y

polígono 12 con 257,04 ha.

Page 88: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

88

5. Discusión

Mediante una línea base ambiental realizada en los sitios establecidos como

vertederos de los cantones Pedro Carbo, Lomas de Sargentillo e Isidro Ayora se

determinó que no son manejados bajo criterios técnicos que permitan minimizar el

impacto ambiental que los mismos generan, incumplen requisitos establecidos en

la Norma de calidad para el manejo y disposición final de residuos sólidos no

peligrosos, al igual que Técnicos del Banco Mundial Kaza et al. (2018) afirman que

cuando un relleno sanitario no se ubica y construye adecuadamente (cobertura y

monitoreos) se transformará en un vertedero ocasionando afectaciones

ambientales y sociales. Además, indican que el relleno debe tener una vida útil de

30 años y contar con tecnología de aprovechamiento de gases para generar

ingresos y minimizar los gases de efecto invernadero.

Se ha evidenciado la descomposición de residuos orgánicos que generan

lixiviados, lo cual provoca -además de la contaminación del suelo-, la emanación

de malos olores, proliferación de vectores y la incidencia de animales como

gallinazos y otros. Varios autores afirman la existencia de esta problemática,

Alvarado (2019), Estupiñán (2017) y Larco (2020) indican que la disposición de

desechos en los vertederos de estos cantones no es adecuada.

Mediante consulta a organismos oficiales se estableció que los cantones dentro

del área de estudio no separan los desechos inorgánicos de los orgánicos en la

fuente y son dispuestos directamente en el vertedero, dejando de lado la posibilidad

de su reaprovechamiento. Además, sólo el cantón Isidro Ayora cuenta con un

gestor ambiental autorizado para la gestión de sus desechos sanitarios y

peligrosos, eso se asemeja a los datos de la Estadística de Información Ambiental

Económica en Gobiernos Autónomos Descentralizados Municipales presentada

Page 89: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

89

por el INEC (2019) correspondiente a la base de datos del Registro de la Gestión

Integral de Residuos Sólidos dentro del período 2015-2019. Los porcentajes de

residuos sólidos por tipo generados en el cantón Pedro Carbo se observó que, del

total de residuos generados anualmente el 71% corresponde a residuos orgánicos,

y 29% a residuos inorgánicos.

En Lomas de Sargentillo se observó que, del total de residuos generados

anualmente el 32% corresponde a residuos orgánicos, y 68% a residuos

inorgánicos. Mientras que, en Isidro Ayora del total de residuos generados

anualmente el 73% corresponde a residuos orgánicos, y 27% a residuos

inorgánicos.

En este estudio se determinó que el área requerida para un relleno sanitario

mancomunado es 10,79 ha, este valor es ligeramente superior al de los actuales

botaderos que poseen los cantones de estudio que según Alvarado (2019), el

cantón Pedro Carbo cuenta con un botadero de 10 ha de las cuales 4 ha están

destinadas para la disposición final de residuos sólidos (DFRS), de acuerdo a Larco

(2020), el cantón Lomas de Sargentillo cuenta con un vertedero de 7,80 ha de las

cuales 5,1 ha están destinadas para la (DFRS), y por ultimo según la investigación

realizada por Estupiñán (2017), el cantón Isidro Ayora, cuenta con un vertedero de

5,5 ha de las cuales una hectárea está destinada para la (DFRS).

En un estudio realizado por Cobos et al. (2017) se estimó que para una

producción diaria de residuos sólidos de 634,19 ton se proyecta un relleno sanitario

mancomunado de 41,74 hectáreas con una vida útil de 20 años, de las cuales 34,78

ha corresponderían al cubeto y 6,96 ha para obras complementarias. Conforme a

este estudio se analiza que el promedio diario de residuos sólidos generado entre

los tres cantones de estudio es menor a 50 ton/día y se proyecta un área requerida

Page 90: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

90

de 10,79 ha, al hallarse áreas mayores a 40 ha, dejando claro que la zona de

estudio cuenta con una suficiente de extensión para un relleno sanitario

mancomunado.

Un relleno sanitario tiene como mínimo de vida útil 10 años, por tanto, para un

relleno sanitario mancomunado, es recomendable estimar una vida útil de 20 años,

esto debido a que con el pasar de los años se gana estabilidad en la generación

de masa de residuos (Cobos, Solano, Vera, & Monge, 2017). Sin embargo, en este

estudio se estimó un relleno sanitario de 19 años de vida útil ya que la compra de

un terreno y operación en grandes extensiones abarcaría mayores costos de

inversión, por ello es necesario considerar que los cantones Pedro Carbo, Lomas

de Sargentillo e Isidro Ayora no cuentan los recursos económicos suficientes para

la obtención de una gran extensión de terreno.

Mediante el análisis multicriterio y seleccionando las áreas de mayor

ponderación se determinó que el 2,07% de la superficie total de estudio,

correspondiente a 3097,33 ha, presenta características óptimas para la

construcción de un relleno sanitario mancomunado.

El valor anterior es inferior al presentado en otras áreas, como en la provincia de

Azuay estudiada por Cobos et al. (2017) dónde determinaron que el 11% de la

superficie posee características adecuadas para el establecimiento de un relleno

sanitario. Mientras que en el Municipio de Tepic, México estudiada por Saldaña y

Nájera (2019), estimaron que sólo el 5,4% del área en estudio resultó adecuada

para la instalación de un relleno sanitario, pero este porcentaje corresponde a

9090.8 ha, lo cual es mayor al valor obtenido en la presente investigación.

En este estudio se determinaron 13 áreas para la construcción de un relleno

sanitario, pero sólo cinco áreas se reconocieron como óptimas conforme al Índice

Page 91: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

91

de Gravelius, siendo la menor extensión de 68 ha y la mayor de 616 ha. En otros

estudios como el realizado por Gascón, Jiménez y Pérez (2015) se detectaron

apenas dos áreas elegibles de 99,11 y 116,99 ha en el Valle de Aburrá, Colombia.

Belalcázar (2019) detectó dos áreas para el emplazamiento de un relleno

sanitario en el Valle del Cauca, Colombia, la primera de 50 ha y la segunda de 35

ha. La determinación de áreas dependerá de los criterios elegibles por cada zona

de estudio y la cantidad de residuos sólidos generados, dándose el caso de

encontrar pocas extensiones óptimas.

Page 92: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

92

6. Conclusiones

Los vertederos de los cantones Pedro Carbo, Lomas de Sargentillo e Isidro

Ayora poseen la capacidad necesaria para la disposición final de desechos

sólidos, sin embargo, no se construyeron conforme a criterios técnicos

establecidos en la Norma de calidad. Se encuentran establecidos en zonas

próximas a cultivos, incidencia de animales domésticos, habitantes, e incluso en

cercanía a cuerpos de agua. Además, se evidencia problemáticas como

lixiviados no tratados y proliferación de vectores que afectan la salud de los

habitantes aledaños a la zona.

Al año base del presente estudio 2022, los tres cantones de estudio suman

una generación promedio diaria de 43.13349 toneladas de residuos sólidos; la

producción diaria proyectada al año 2040 sería de 64.66861 toneladas, lo cual

significa un aumento de 21%, dando un acumulado de 368750,1 toneladas al

año final de proyección.

El área óptima requerida proyectada a la población del año 2040 para la

disposición final de residuos en un relleno sanitario mancomunado en los

cantones de estudio se estimó en 10,79 hectáreas, resultando de la sumatoria

del área requerida por cada cantón, con una vida útil de 19 años.

El método de análisis jerárquico permitió clasificar la información conforme a

la importancia que posee cada criterio. Los valores relativos de la matriz

revelaron que los criterios más influyentes son la distancia a cuerpos hídricos y

acuíferos con 27 y 23% respectivamente. El resto de criterios ocupan una

importancia entre el 6 al 17%.

El modelo multicriterio conforme a los valores de mayor ponderación por

criterio reveló que de las 149650 ha, área total de estudio, 3097,33 ha presentan

Page 93: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

93

características óptimas para la construcción de un relleno sanitario

mancomunado, representando el 2,07% de la extensión total de estudio. Se

determinaron 13 áreas con potencial para la construcción de un relleno sanitario,

y cinco como áreas óptimas conforme a los criterios técnicos analizados.

Según los criterios de geoprocesamiento y el Índice de Gravelius de las trece

áreas determinadas conforme a los mayores valores de ponderación, sólo cinco

se reconocieron como óptimas, siendo la menor extensión de 68 ha y la mayor

de 616 ha.

Page 94: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

94

7. Recomendaciones

Los GAD’s deben monitorear anualmente las condiciones de sus vertederos

diagnosticando así su estado para establecer medidas que permitan optimizar los

procesos y operaciones de los mismos.

Considerar más criterios dentro del modelo multicriterio dependiendo de la zona

de estudio para determinar áreas aún más óptimas que cumplan con las

disposiciones técnicas de la norma ambiental.

Se recomienda a los GAD’s realizar un cierre técnico de sus actuales vertederos

y construir un relleno sanitario usando como herramienta previa a su construcción

el presente estudio. Además, se recomienda que en la nueva construcción del

relleno se proyecte la posibilidad de conversión en áreas recreativas una vez

termine su vida útil.

Se sugiera determinar por medio de un análisis FODA los impactos que

generaría tanto en lo social, ambiental y económico la construcción de un relleno

sanitario mancomunado.

Dar a conocer a la ciudadanía la actual situación de los vertederos y los planes

respecto a un nuevo relleno sanitario, de esta forma se hace partícipe a los

habitantes y es posible fomentar la cultura del reciclaje y separación en la fuente

en los hogares, lo cual mejorará la gestión de los residuos sólidos en los cantones.

Incentivar a los GAD’s municipales a vincularse en un proyecto estratégico para

la creación de una mancomunidad, lo cual resultará en una gestión eficiente de sus

residuos sólidos y en otros ámbitos administrativos.

Page 95: DETERMINACIÓN DE ÁREAS ÓPTIMAS PARA UN RELLENO …

95

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104

9. Anexos

Tabla 17. Listado de códigos y nombres de las variables para la interpretación de la base de datos del GIRS – INEC 2015-2019 Código de la variable

Nombre de la variable

IDCANTON Cantón Pob Población Cantonal Urbana (Proyectada) MR11 ¿El Municipio cuenta con estudios para la Gestión de Residuos Sólidos? MR25 Toneladas promedio recolectadas al mes

MR431 ¿Se ha identificado los porcentajes de cada material de los residuos sólidos (últimos 5 años)?

MR4311 Área Urbana MR43111 Orgánico separación en la fuente urbano (%) MR43112 Cartón (%) MR43113 Papel (%) MR43114 Plástico rígido (%) MR43115 Plástico suave (%) MR43116 Vidrio (%) MR43117 Madera (%) MR43118 Metal (%) MR43119 Chatarra (%) MR431110 Caucho (%) MR431111 Textil (%) MR431112 Lámparas/Focos comunes/Focos ahorradores (%) MR431113 Pilas (%) MR431114 Pañales desechables, Papel higiénico, Toallas sanitarias (%) MR431115 Otros (%) MR4321 Producción per cápita en la zona urbana (kg/hab/día) MR453 Cantidad de residuos sólidos recolectados (ton/día) CSB Cobertura de Servicio de Barrido (km) RGEN Residuos Generados anual (ton) TCRO Caracterización Residuos Orgánicos (Urbano) – (%) TCRI Caracterización Residuos Inorgánicos (Urbano) – (%)

Fuente: INEC, 2015-2019 Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

Tabla 18. Recíproca en la matriz de comparaciones pareadas

Variables A B

A 1 3

B 1/3 1

Fuente: Rodas, 2019

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105

Tabla 19. Materias de la carrera de Ingeniería Ambiental que son aplicadas en este proyecto

Materia Aplicaciones

Topografía Estudio de las coordenadas y aplicación de métodos para la representación de una superficie en un plano.

Estadística Parte fundamental para cualquier trabajo de titulación en la que se pueden aplicar las técnicas estadísticas dependiendo del tipo de proyecto.

Climatología Criterio importante a la hora de determinar un área óptima para un relleno sanitario.

Cartografía Cartografiar el área de estudio es lo primero que se tiene que hacer cuando se trabaja con herramientas de geoprocesamiento.

Metodología de la investigación Durante toda la carrera esta materia ayuda a que tengamos clara las ideas de cómo desarrollar una buena investigación bibliográfica.

Hidrología Uno de los principales criterios a evaluar en la determinación de un área óptima para relleno sanitario.

Sensores remotos e imágenes satelitales

Localización, combinación de bandas, descarga de imágenes y datos geoespaciales de portales nacionales.

Legislación Ambiental Conocimiento de las normativas y leyes en las que se sustentan este proyecto.

Sistemas de Información Geográfica

Manejo de ArcMap, diseño de mapas, análisis espacial, georreferencia, análisis multicriterio, ponderación de capaz, delimitación geográfica y análisis de resultados obtenidos.

Gestión de Residuos Solidos

Métodos usados para del manejo de residuos sólidos, relleno sanitario, vertedero, fórmulas para calcular la producción per cápita, proyección de crecimiento poblacional, diseño y parámetros para un relleno sanitario.

Proyecto de Tesis Formulación, redacción y avance de los proyectos de tesis.

Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

Tabla 20. Clasificación y ponderación de los criterios para la determinación de áreas óptimas para un relleno sanitario en la zona de estudio

Criterio Clasificación Ponderación

Distancia zonas urbanas

0-500 m 1

500-1000 m 2

1000-2000 m 3

2000-5000 m 4

˃ 5000 m 5

Distancia zonas escolares

0-500 m 1

500-1000 m 2

1000-2000 m 3

2000-5000 m 4

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106

˃ 5000 m 5

Tipo de Suelo

Fina 5

Media 3

Moderadamente fina 2

Muy fina 4

N/A 1

Pendiente

0-5% 5

5-10% 4

10-15% 3

15-30% 2

˃ 30% 1

Distancia a cuerpos hídricos

0-200 m 1

200-500 m 2

500-1000 m 3

1000-4000 m 4

˃ 4000 m 5

Precipitación

0-100 mm 5

100-200 mm 4

200-500 mm 3

500-1000 mm 2 ˃ 1000 mm 1

Distancia a acuíferos

0-200 m 1

200-500 m 2

500-1000 m 3

1000-4000 m 4

˃ 4000 m 5

Distancia a fallas geológicas

0-500 m 1

500-1000 m 2

1000-2000 m 3

2000-5000 m 4

˃ 5000 m 5

Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

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107

Tabla 21. Áreas totales obtenidas por valor de ponderación y criterio mediante geoprocesamiento

Criterio/Ponderación Ponderación

Criterio 1 2 3 4 5

Distancias a zonas urbanas 348523 754804 219716 553523 575010

Distancias a zonas escolares 473641 117141 260955 454973 578148

Tipo de suelo 305090 454783 182296 232925 395386

Grado de pendiente 702842 291657 154940 171195 137946

Distancia a cuerpos hídricos 218725 364207 319950 312471 243228

Precipitación 829 2662211 1145196 470826 0

Distancia a acuíferos 13887 62234 193410 2072774 1224352

Distancia a fallas geológicas 194602 180463 310644 412601 360270

Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

Figura 20 Metodología para el cálculo del volumen y área requerida para un relleno sanitario municipal Fuente: Jaramillo, 2002. Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

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Figura 21. Diagrama de flujos métodos y técnicas Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021

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109

Figura 22 Mapa de áreas óptimas para un relleno sanitario mancomunado Elaborado por: Arévalo y Sandoya, 2021