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DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA DE APOIO À DECISÃO EM ESCOLHA DE ÁREAS PARA IMPLANTAÇÃO DE ATERROS SANITÁRIOS EM COMUNIDADES DE

PEQUENO PORTE.

Giancarlo Lupatini Mestre em Engenharia Sanitária e Ambiental (Universidade Federal de Santa Catarina, 2002), Engenheiro Civil (Pontifícia Universidade Católica do Paraná ,1999). Sebastião Roberto Soares Universidade Federal de Santa Catarina

Dirección del autor principal (*): R. Eleusina Plaisant, 393 – Santa Quiteria – Curitiba – Paraná – CEP: 80310-290 – Brasil Tel:(0-xx-41)274-1669 – (0-xx-48)9965-5585 – e-mail: lupatini@lycos.com

RESUMO

O presente trabalho objetivou o desenvolvimento de um sistema de apoio à decisão na perspectiva de atender os profissionais das pequenas prefeituras envolvidos nas questões relacionadas à escolha de áreas para implantação de aterros sanitários como forma de disposição final de resíduos. A solução proposta utiliza-se dos princípios de apoio à decisão através da análise multicritério e sistemas a base de conhecimento. O desenvolvimento do sistema compreendeu um certo número de atores e etapas. Entre os atores destacam-se os especialistas, o agente cognitivo e o técnico em informática, entre as etapas metodológicas destaca-se: aquisição de conhecimentos, estruturação dos conhecimentos, codificação, avaliação. Os conhecimentos adquiridos na primeira etapa da pesquisa foram encadeados e instanciados na forma de fluxogramas, os quais conduziram o desenvolvimento de uma versão informatizada do sistema. O modelo obtido permitiu através de suas funções: triar preliminarmente áreas inadequadas, verificar a adequação de uma área, realizar avaliações comparativas entre áreas segundo critérios (ambientais, de engenharia e ou econômicos) e ponderações definidas pelo usuário e fornecer elementos de apoio para dimensionamento do empreendimento (vida útil e projeções de resíduos). Verificou-se que a implantação de aterros sanitários é formada por um conjunto finito de conhecimentos (técnicos, ambientais e econômicos), os quais podem ser estruturados de maneira a apoiar as decisões de um usuário não especialista. O desenvolvimento do sistema permitiu além da aquisição de conhecimentos prevista, a criação de novos conhecimentos referentes à tomada de decisão multicritério no âmbito da escolha de áreas para implantação de aterros sanitários.

Palavras Chave: Resíduos Sólidos Urbanos, Disposição Final, Escolha de áreas para aterros sanitários, Sistemas de Apoio a Decisão, Avaliação Multicritério.

INTRODUÇÃO

Atualmente, os dados disponíveis (IBGE, 2002) indicam que apenas 30,3% das unidades de disposição final de resíduos no Brasil são formas sanitariamente adequadas de gerenciamento de resíduos. Em termos da dificuldade que representa a dispersão geográfica dos focos de poluição relativa à produção de resíduos nos municípios brasileiros, aproximadamente 73% destes apresentam populações até 20.000 habitantes (IBGE, 2002). Particularmente no que se tange a utilização dos aterros sanitários como forma de disposição final de resíduos nos pequenos municípios, pode-se considerar este método como de grande aplicabilidade devida a facilidade operacional e pequenos custos, quando comparado com outras técnicas de disposição de resíduos urbanos. Igualmente, todas as técnicas tradicionais de gerenciamento necessitam complementarmente do aterro sanitário na medida que aproximadamente 30 % de materiais devem ser depositados em aterro sanitário (cinzas e escórias no caso da incineração e materiais não reaproveitados no processo de compostagem).

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Neste processo entende-se que a escolha do local no qual será implantado o aterro sanitário tem influência direta sobre os possíveis impactos ambientais, sociais e econômicos. Desta maneira, a fim de que a escolha feita venha garantir as melhores condições de proteção da qualidade ambiental, saúde pública e atender os interesses da comunidade faz-se necessário o avanço em várias dimensões do processo, entre as quais cita-se a científica e política.

Do ponto de vista científico algumas questões referentes à escolha de áreas para implantação de aterros sanitários ainda estão por ser respondidas. Ao longo do tempo diversas abordagens tem sido utilizadas na questão, mostrando-se eficazes quando utilizadas pelos especialistas, entretanto grande parte destes conhecimentos permanecem distantes da realidade das pequenos municípios, os quais contam com insuficientes recursos técnicos e financeiros.

OBJETIVOS Desenvolvimento de um sistema de apoio à decisão na perspectiva de atender aos profissionais das pequenas prefeituras envolvidos nas questões relacionadas à escolha de áreas para implantação de aterros sanitários. METODOLOGIA O desenvolvimento do sistema proposto compreendeu um certo número de atores e etapas de trabalho. Entre estes atores distinguem-se: as fontes de conhecimentos ou especialistas, o agente cognitivo e o técnico em informática. As etapas envolvidas no desenvolvimento do sistema compreenderam: a aquisição de conhecimentos, estruturação dos conhecimentos, codificação e avaliação, descritas a seguir: A etapa de aquisição dos conhecimentos constituiu a maior parte do trabalho de realização do sistema proposto, a qual teve por finalidade a representação de conhecimentos através de modelos de resolução de problemas qualitativos (Krivine e David, 1992). Grande parte da aquisição de conhecimentos foi baseada na análise de documentos levantados através de pesquisa bibliográfica e na reconstrução pessoal (interação realizador - especialista). A estruturação dos conhecimentos ou modelagem, foi realizada por refinamentos sucessivos em duas fases principais : a) construir um modelo conceitual e, b) instanciar o modelo. A terceira etapa consistiu na codificação dos conhecimentos adquiridos e modelados. Esta etapa realizada pelo técnico em informática, consistiu na tradução e na estruturação dos modelos em uma linguagem apropriada ao ambiente informático adotado.

A avaliação de sistemas a de apoio à decisão é objeto ainda de várias proposições metodológicas. Soares (1994), por exemplo, propõe uma avaliação realizada em três etapas : avaliação técnica (verifica ao longo do desenvolvimento se o sistema obedece às especificações do caderno de encargos), avaliação pragmática (verifica o impacto do sistema sobre o desempenho humano) e por final a avaliação subjetiva (julgamento a respeito da conviviabilidade do sistema). Neste contexto realizou-se a etapa relativa a avaliação técnica do sistema. RESULTADOS Os resultados obtidos são apresentados segundos as etapas metodológicas propostas: Conhecimentos adquiridos: a aquisição dos conhecimentos foi conduzida segundo três temas principais: I - Aterros Sanitários, II - Escolha de áreas para aterros sanitários e III - Sistemas de Apoio à Decisão (Sistemas a Base de Conhecimento e Avaliação Multicritério).

Modelo Conceitual: a solução proposta parte da possibilidade de incorporar o mesmo modelo de conhecimento utilizado pelos especialistas em um programa computacional, permitindo que os usuários “não especialistas” sejam encaminhados na resolução dos problemas através da aplicação correta do mesmo modelo (Ludvigsen, 1987). Com base nos conhecimentos adquiridos e nas necessidades dos usuários, foi estabelecida uma solução em termos de modelo conceitual para o sistema, apresentado na Figura 1 a seguir.

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Figura 1: Solução proposta para o modelo conceitual. 1. Caracterização do Município: compreende a etapa inicial de cadastro dos dados referentes aos aspectos demográficos e gerenciamento dos resíduos sólidos urbanos (serviço de coleta, aspectos quantitativos, disposição final) no município.

2. Levantamento e triagem de áreas: uma vez levantadas às informações básicas a respeito do município inicia-se a etapa de seleção de áreas propriamente dita. Esta etapa do sistema disponibiliza duas funções principais ao usuário: a avaliação preliminar das áreas pretendidas (com base em informações iniciais e critérios de triagem) e o cadastro das informações complementares para as áreas classificadas como potenciais.

3. Avaliação das áreas potenciais: possibilita a avaliar as áreas potenciais através do cruzamento das informações cadastradas na base de dados com as referências contidas na base de conhecimentos. Nesta etapa são disponibilizadas duas funções ao usuário: avaliar a performance de uma área isolada (adequação) ou proceder a uma avaliação comparativa (classificação) entre áreas. Tal procedimento é baseado em uma metodologia de estruturação multicritério desenvolvida com exclusividade para o modelo proposto, permitindo ao usuário a análise das alternativas locacionais segundo três grupos de critérios: ambientais (capacidade natural das áreas em atenuar os possíveis impactos ambientais negativos); de engenharia (complexidade técnica envolvida e tempo incidentes sobre as diversas fases do aterro sanitário) e econômicos (principais custos variáveis com a escolha locacional, relacionados as fases de implantação e operação do aterro sanitário). Para a avaliação final o usuário deve informar sua preferência ou importância relativa intra-critérios através de um sistema de ponderações. 4. Apoio à Implantação: o sistema informa automaticamente a vida útil dos locais selecionados (utilizada também como parâmetro de avaliação na etapa anterior) ou a projeção de resíduos para um período de tempo desejado. Conhecimentos codificados: para o desenvolvimento do sistema optou-se pelo software Visual Basic, devido a ampla integração com banco de dados (Acess, SQL Server), servidores internet (ISS) e sistema operacional (Windows) proporcionada pelo mesmo. Para o armazenamento de dados optou-se pela estrutura segura, leve e de fácil aquisição do Microsoft Acess. Nesta etapa foram definidos o modelo e a interatividade da interface com o usuário, bem como as estruturas de help, o armazenamento de dados e a impressão de relatórios. Avaliação: a avaliação do sistema foi realizada duas etapas: a primeira realizada ainda na etapa de estruturação dos conhecimentos (modelagem conceitual), consistiu em analisar a sensibilidade e verificar a coerência das avaliações emitidas pelo modelo. A segunda etapa, realizada durante e após a codificação do modelo, consistiu em verificar tecnicamente a correspondência entre o protótipo informatizado e o modelo conceitual estruturado.

Caracterizaçãodo Município

Levantamentoe triagem de

áreas

Avaliaçãodas áreaspotenciaisTriagem

preliminar

AspectosDemográficos

Gerenciamentodos R.S.U.

CritériosAmbientais

Critérios deEngenharia

CritériosEconômicos

Informaçõesiniciais

Apoio àimplantação

AvaliaçãoInformaçõescomplementares

1

2

3

4

S a d e s

Dimensionamento

Projeção RSU

Vidaútil

Caracterizaçãodo Município

Levantamentoe triagem de

áreas

Avaliaçãodas áreaspotenciaisTriagem

preliminar

AspectosDemográficos

Gerenciamentodos R.S.U.

CritériosAmbientais

Critérios deEngenharia

CritériosEconômicos

Informaçõesiniciais

Apoio àimplantação

AvaliaçãoInformaçõescomplementares

1

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S a d e s

Dimensionamento

Projeção RSU

Vidaútil

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Figura 02 – Exemplo do ambiente informático adotado. CONCLUSÕES Os sistemas de apoio à decisão por definição depositam grande responsabilidade nos dados informados pelo usuário, entretanto através da utilização do sistema proposto espera-se uma melhora na performance de um interventor num processo de escolha de áreas em virtude dos seguintes aspectos: O encaminhamento do usuário em um processo racional de tomada de decisão multicritério, não sendo exigido

do mesmo conhecimentos aprofundados desta especialidade; Permitir ao usuário conhecer quais são os dados e informações relevantes para o processo e de que maneira estes

devem ser organizados a fim de ser obtida maior eficácia; Fornecimento de elementos de apoio através de rotinas especialistas para definição de parâmetros

desconhecidos; Permitir ao usuário através das funções disponibilizadas: triar preliminarmente áreas inadequadas, verificar a

adequação de uma área , realizar avaliações comparativas entre áreas segundo critérios (ambientais, de engenharia e/ou econômicos) e ponderações escolhidas e calcular elementos para o dimensionamento do aterro sanitário (vida útil e projeções de resíduos).

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

IBGE. Pesquisa Nacional de Saneamento Básico 2000. Disponível em: < http://www.ibge.gov.br/home/estatistica/populacao/condicaodevida/pnsb/lixo_coletado/lixo_coletado109.shtm > Acesso em: 14 mai. (2002).

Krivine J. P. e David, J. M. (1992). L’acquisition des connaissances vue comme un processus de modélisation : méthode et outils. Intellecta.

Ludvigsen, P. J. (1987). Development of knowledge based expert systems to aid in hazardous waste management. Utah, Tese (Doctor of philosophy, Civil and Environmental Engineering) – Utah State University.

Soares, S. R. (1994). Conception et évaluation d’un système à base de connaissances pour l’élimination de déchets. Lyon,. Thèse de doctorat : Institut National des Sciences Appliquées de Lyon .