Análise de decisão multicritério e sistema de informações geográfica na gestão de resíduos de construção e demolição / Multicriteria decision analysis and geographic information system in construction and demolition waste management

Authors

  • Raphael Lúcio Reis dos Santos
  • Conrado de Souza Rodrigues
  • George Yun
  • Armando Belato Pereira
  • João Marcos Guimarães Rabelo

DOI:

https://doi.org/10.34117/bjdv6n3-464

Keywords:

Análise de Decisão Multicritério, Gestão de resíduos da construção, Resíduos sólidos.

Abstract

Identificar áreas de deposição para Resíduos de Construção e Demolição (RCD) e gerenciá-los adequadamente é uma tarefa desafiadora para muitos países em desenvolvimento. Planejar uma estratégia que seja sustentável na gestão de resíduos é um passo crítico para os tomadores de decisão. As ferramentas tecnológicas de análise de decisão multicritério (MCDA) e Sistema de Informação Geográfica (SIG) têm sido utilizadas na gestão do RCD. Portanto, para apoiar tomadores de decisão e pesquisadores, os objetivos deste artigo são apresentar revisão bibliográfica de aplicações das ferramentas MCDA e SIG na gestão de RCD, além de fornecer sugestões para futuros trabalhos. Desta forma, foi realizada uma breve revisão dos conceitos fundamentais, seguida pela análise de artigos relacionados às aplicações de MCDA e SIG na gestão de RCD. A partir dos artigos analisados, observa-se que os estudos que utilizaram MCDA e SIG na aplicados à gestão de RCD são predominantemente direcionados a resolução de problemas envolvendo a localização de instalações. Todavia, notou-se a ausência de estudos que utilizem estas ferramentas aplicadas, de forma integrada, aos resíduos de construção e demolição. Desta forma, recomenda-se a aplicação de MCDA e SIG para resolução de problemas de localização dos resíduos gerados pela construção civil.

References

ACHILLAS, C. et al. The use of multi-criteria decision analysis to tackle waste management problems: a literature review. Waste management & research, v. 31, n. 2, p. 115-129, 2013.

AGOPYAN, V.; JOHN, V. M. O desafio da sustentabilidade na construção civil. Goldemberg, J. (Coord.). São Paulo: Blucher, 2011. v. 5.

ALDANA, J.; SERPELL, A. Temas y tendencias sobre residuos de construcción y demolición: un metaanálisis. Revista de la Construcción, v. 11, n. 2, p. 04-16, 2012.

ALZAGHRINI, N. et al. Using GIS and optimization to manage construction and demolition waste: The case of abandoned quarries in Lebanon. Waste Management, v. 95, p. 139-149, 2019.

ARULRAJAH, A. et al. Resilient moduli response of recycled construction and demolition materials in pavement subbase applications. Journal of materials in civil engineering, v. 25, n. 12, p. 1920-1928, 2013.

ARULRAJAH, A. et al. Recycled plastic granules and demolition wastes as construction materials: Resilient moduli and strength characteristics. Construction and building materials, v. 147, p. 639-647, 2017.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE EMPRESAS DE LIMPEZA PÚBLICA E RESÍDUOS ESPECIAIS (ABRELPE). Panorama dos Resíduos Sólidos no Brasil 2015, ABRELPE, São Paulo, 2015. Disponível em: <http://abrelpe.org.br/download-panorama-2015/>. Acesso em: 26 de junho de 2019.

AUGUSTO, O. Sistemas de informações geográficas aplicados à engenharia ambiental. Engenharia Ambiental: conceitos, tecnologia e gestão. Rio de Janeiro: Elsevier, 2013.

BANIAS, G. et al. Assessing multiple criteria for the optimal location of a construction and demolition waste management facility. Building and environment, v. 45, n. 10, p. 2317-2326, 2010.

BARRA, B. et al. O ecodesign como ferramenta de auxílio na gestão de resíduos de construção e demolição (RCD). XIII Simpósio de Engenharia de Produção. São Paulo, 2006.

BEIKKHAKHIAN, Y. et al. The application of ISM model in evaluating agile suppliers selection criteria and ranking suppliers using fuzzy TOPSIS-AHP methods. Expert systems with applications, v. 42, pp. 6224-6236, 2015.

BELTON, V.; STEWART, T. Multiple criteria decision analysis: an integrated approach. Springer Science & Business Media, 2002.

BIJU, B. P. Utilização do sistema de informação geográfica (SIG) na indicação de possíveis áreas aptas à disposição de resíduos de construção e de demolição. Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Curitiba, 2015.

BOHNENBERGER, J. C. et al. Identificação de áreas para implantação de usina de reciclagem de resíduos da construção e demolição com uso de análise multicritério. Ambiente Construído, v. 18, n. 1, p. 299-311, 2018.

BOSCOV, M. E. G. Geotecnia ambiental. Oficina de textos, 2008.

BRASIL. Lei da Política Nacional dos Resíduos Sólidos. LEI Nº 12.305, DE 2 DE AGOSTO DE 2010. Diário Oficial da União, Brasília, 2010. Disponível em:<http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2007-2010/2010/lei/l12305.htm>. Acesso em: 14 de junho de 2019.

BURROUGH, P. A. et al. Principles of geographical information systems. Oxford university press, 2015.

CALIJURI, M. L. et al. Identificação de áreas alternativas para disposição de resíduos sólidos na região do Baixo Ribeira do Iguape-SP. Engenharia sanitária e ambiental, v. 12, n. 3, p. 335-342, 2007.

CARDOSO, R. et al. Use of recycled aggregates from construction and demolition waste in geotechnical applications: A literature review. Waste management, v. 49, p. 131-145, 2016.

CASTRO, J. et al. Utilização de SIG e análise multicritério para seleção de áreas com potencial para a construção de universidades e loteamentos universitários. Boletim de ciências geodésicas, v. 21, n. 3, 2015.

CAVALLARO, F. O. Reciclagem de resíduos sólidos da construção civil: responsabilidades e atribuições na distribuição pós canteiro, no transporte e na triagem. 104 p. Universidade Anhembi Morumbi São Paulo – SP, 2007.

CEOLIN, G. C. Análise dos efeitos da adição de cal em resíduos de construção e demolição para utilização em pavimentação. 2015.

CHAKHAR, S.; MARTEL, J. M. Enhancing geographical information systems capabilities with multi-criteria evaluation functions. Journal of geographic information and decision analysis, v. 7, n. 2, p. 47-71, 2003.

CHAKHAR, S.; MOUSSEAU, V. GIS?based multicriteria spatial modeling generic framework. International journal of geographical information science, v. 22, n. 11-12, p. 1159-1196, 2008.

CHANG, N. et al. Combining GIS with fuzzy multicriteria decision-making for landfill siting in a fast-growing urban region. Journal of environmental management, v. 87, n. 1, p. 139-153, 2008.

COCHRAN, K. et al. Estimation of regional building-related C&D debris generation and composition: Case study for Florida, US. Waste management, v. 27, n. 7, p. 921-931, 2007.

CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE (CONAMA). Resolução 307, de 05 de julho de 2002. Estabelece diretrizes, critérios e procedimentos para a gestão dos resíduos da construção civil. Diário Oficial da República Federativa do Brasil, Brasília, DF, nº 136, 17 de julho de 2002.

COSIC, I. et al. GIS Based Multi-criteria Analysis for Industrial Site Selection. Procedia engineering, v. 69, p. 1054-1063, 2014.

DELONGUI, L. et al. Panorama dos resíduos da construção civil na região central do Rio Grande do Sul. Teoria e prática na engenharia civil, 18, 71-80, 2011.

DODGSON, J. S. et al. Multi-criteria analysis: a manual. Department for Communities and Local Government: London. 2009.

DOSAL, E. et al. Application of multi-criteria decision-making tool to locate construction and demolition waste (C&DW) recycling facilities in a northern Spanish region. Environmental engineering & management journal, v. 11, n. 3, 2012.

EASTMAN, J. R. Multi-criteria evaluation and GIS. Geographical information systems, v. 1, n. 1, p. 493-502, 1999.

FARAHANI, R. Z. et al. Multiple criteria facility location problems: A survey. Applied mathematical modelling, v. 34, n. 7, p. 1689-1709, 2010.

FATEMI, S.; IMANINASAB, R. Performance evaluation of recycled asphalt mixtures by construction and demolition waste materials. Construction and building materials, v. 120, p. 450-456, 2016.

FERREIRA, M. V. G. Q; PINTO, J. C. A. Destinação final dos resíduos produzidos em obras da construção civil na cidade de Salvador. Salvador, 2010.

FIORITI, C. F. Pavimentos intertravados de concreto utilizando resíduos de pneus como material alternativo. Universidade de São Paulo, 2007.

FU, P. et al. Multiobjective location model design based on government subsidy in the recycling of CDW. Mathematical problems in engineering, v. 2017, 2017.

GHOSE, M. K. et al. A GIS based transportation model for solid waste disposal - A case study on Asansol municipality. Waste management, v. 26, n. 11, p. 1287-1293, 2006.

GOMES, C. F. S. et al. Multicriteria decision making applied to waste recycling in Brazil. Omega, v. 36, n. 3, p. 395-404, 2008.

GOODCHILD, M. et al. Environmental modeling with GIS. 1993.

GORSEVSKI, P. V. et al. Integrating multi-criteria evaluation techniques with geographic information systems for landfill site selection: a case study using ordered weighted average. Waste management, v. 32, n. 2, p. 287-296, 2012.

HERMANN, B. G. et al. Assessing environmental performance by combining life cycle assessment, multi-criteria analysis and environmental performance indicators. Journal of cleaner production, v. 15, n. 18, p. 1787-1796, 2007.

HERRADOR, R. et al. Use of recycled construction and demolition waste aggregate for road course surfacing. Journal of transportation engineering, v. 138, n. 2, p. 182-190, 2011.

HIGGS, G. Integrating multi-criteria techniques with geographical information systems in waste facility location to enhance public participation. Waste management & research, v. 24, n. 2, p. 105-117, 2006.

IKAU, R. et al. Factors influencing waste generation in the construction industry in Malaysia. Procedia-social and behavioral sciences, v. 234, p. 11-18, 2016.

JAVAHERI, H. et al. Site selection of municipal solid waste landfills using analytical hierarchy process method in a geographical information technology environment in giroft. Journal of environmental health science & engineering, v. 3, n. 3, p. 177-184, 2006.

KARPINSK, L. A. et al. Gestão diferenciada de resíduos da construção civil: uma abordagem ambiental. Porto Alegre: Edipucrs, 2009.

KHAN, D.; SAMADDER, S. R. Municipal solid waste management using Geographical Information System aided methods: A mini review. Waste management & research, v. 32, n. 11, p. 1049-1062, 2014.

KHAN, M. M. et al. Optimal siting of solid waste-to-value-added facilities through a GIS-based assessment. Science of the total environment, v. 610, p. 1065-1075, 2018.

KLEEMANN, F. et al. Using change detection data to assess amount and composition of demolition waste from buildings in Vienna. Resources, conservation and recycling, v. 123, p. 37-46, 2017.

KONTOS, T. D. et al. Siting MSW landfills on Lesvos island with a GIS-based methodology. Waste management & research, v. 21, n. 3, p. 262-277, 2003.

LAARIBI, A. SIG et Analyse Multicitere (Paris: Hermes Sciences Publications). 2000.

LAARIBI, A. et al. A spatial decision aid: a multicriterion evaluation approach. Computers, environment and urban systems, v. 20, n. 6, p. 351-366, 1996.

LI, H. et al. Application of integrated GPS and GIS technology for reducing construction waste and improving construction efficiency. Automation in Construction, v. 14, n. 3, p. 323-331, 2005.

LIDOUH, K. An overview of Existing Muti-Criteria Spatial Decision Support Systems. Multiple Criteria Decision Aiding, v. 23, n. 3, p. 10-12, 2011.

LOZANO, J. M. et al. Geographical Information Systems (GIS) and Multi-Criteria Decision Making (MCDM) methods for the evaluation of solar farms locations: Case study in south-eastern Spain. Renewable and sustainable energy reviews, v. 24, p. 544-556, 2013.

LU, W.; TAM, V. W. Y. Construction waste management policies and their effectiveness in Hong Kong: A longitudinal review. Renewable and sustainable energy reviews, 23, 214-223, 2013.

MADI, N.; SROUR, I. Managing emergency construction and demolition waste in Syria using GIS. Resources, conservation and recycling, v. 141, p. 163-175, 2019.

MAHAYUDDIN, S. A. et al. Construction waste management in a developing country: case study of Ipoh, Malaysia. Transactions on ecology and the environment, v. 109, p. 481-489, 2008.

MALCZEWSKI, J. Multiple criteria decision analysis and geographic information systems. Trends in multiple criteria decision analysis. Springer, Boston, MA, p. 369-395, 2010.

MARTINS, F. G. Gestão e gerenciamento de resíduos da construção civil em obras de grande porte: estudos de caso. Dissertação (Mestrado em Hidráulica e Saneamento) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2012.

MOHAMMADINIA, Al. et al. Laboratory evaluation of the use of cement-treated construction and demolition materials in pavement base and subbase applications. Journal of materials in civil engineering, v. 27, n. 6, p. 04014186, 2014.

MUCCILLO, M. et al. Multi-objective optimization and sensitivity analysis of a cogeneration system for a hospital facility. Energy procedia, v. 81, p. 585-596, 2015.

NAGALLI, A. Gerenciamento de Resíduos Sólidos na Construção Civil. 1ª ed. São Paulo: Oficina de Texto, fev. 2014.

NETO, R. Banco de dados georreferenciado para aterros sanitários de resíduos sólidos urbanos (AS-RSU) no estado da Bahia. 2009.

OLIVEIRA, D. M. Desenvolvimento de ferramenta para apoio à gestão de resíduos de construção e demolição com uso de geoprocessamento: caso Bauru-SP. 2007.

OLIVEIRA; V. F. O papel da indústria da construção civil na organização do espaço e do desenvolvimento regional. The 4th International Congresse University Industry Cooperation. Taubaté, 2012.

PASSARINI, K. C. et al. Assessment of the viability and sustainability of an integrated waste management system for the city of Campinas (Brazil), by means of ecological cost accounting. Journal of cleaner production, v. 65, p. 479-488, 2014.

PAZ, D. H. F. et al. GIS-based planning system for managing the flow of construction and demolition waste in Brazil. Waste management & research, v. 36, n. 6, p. 541-549, 2018.

PEREIRA, J. M. C.; DUCKSTEIN, L. A multiple criteria decision-making approach to GIS-based land suitability evaluation. International journal of geographical Information science, v. 7, n. 5, p. 407-424, 1993.

PINHEIRO, M. C. et al. Geoprocessamento aplicado à gestão dos recursos hídricos na bacia hidrográfica do Rio Macaé-RJ. Anais do Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto. 14. INPE. Natal - RN: 4247- 4254 p. 2009.

PINTO, T. P. Gestão ambiental de resíduos da construção civil: a experiência do SidusCon – SP. São Paulo, 2005.

PINTO, T. P. et al. Guia profissional para uma gestão correta dos resíduos da construção. São Paulo/SP, 2005.

RADA, E. C. et al. Web-GIS oriented systems viability for municipal solid waste selective collection optimization in developed and transient economies. Waste management, v. 33, n. 4, p. 785-792, 2013.

RIBEIRO, V. P. Aplicação de sistema de informação geográfica na identificação de área para aterro sanitário. 96f. Dissertação (Mestrado em Sistema de Informação Geográfica) - Centro de Informação Geográfico, Universidade Católica de Moçambique, Moçambique, 2011.

ROCHA, J. S. Mapeamento por SIG e Random Forest do impacto dos resíduos da suinocultura na qualidade das águas da Bacia do Rio Piranga-MG. 2016.

ROSS, G. T.; SOLAND, R. M. A multicriteria approach to the location of public facilities. European journal of operational research, v. 4, n. 5, p. 307-321, 1980.

SCHAMNE, A. N. Avaliação do potencial de aplicação dos preceitos da logística reversa de resíduos sólidos ao setor da construção civil em Curitiba, Paraná. Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Curitiba, 2016.

SENER, S. et al. Combining AHP with GIS for landfill site selection: a case study in the Lake Bey?ehir catchment area (Konya, Turkey). Waste management, v. 30, n. 11, p. 2037-2046, 2010.

SEROR, N.; PORTNOV, B. A. Identifying areas under potential risk of illegal construction and demolition waste dumping using GIS tools. Waste management, v. 75, p. 22-29, 2018.

SHARIFI, M. et al. Integrating multi-criteria decision analysis for a GIS-based hazardous waste landfill sitting in Kurdistan Province, western Iran. Waste management, v. 29, n. 10, p. 2740-2758, 2009.

SHI, Q. et al. Site selection of construction waste recycling plant. Journal of cleaner production, v. 227, p. 532-542, 2019.

SIDDIQUI, M. Z. et al. Landfill siting using geographic information systems: a demonstration. Journal of environmental engineering, v. 122, n. 6, p. 515-523, 1996.

SILVA, S. C. G. Sistema de Apoio à Decisão Espacial Multicritério na Localização de Centrais de Biogás. Tese (Doutorado). Universidade de Coimbra. 2014.

SPIGOLON, L. M. G. A otimização da rede de transporte de RSU baseada no uso do SIG e análise de decisão multicritério para a localização de aterros sanitários. Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo. 2015.

TAVARES, G. et al. Optimization of MSW collection routes for minimum fuel consumption using 3D GIS modelling. Waste management, v. 29, n. 3, p. 1176-1185, 2009.

TAVARES, G. et al. Multi-criteria GIS-based siting of an incineration plant for municipal solid waste. Waste management, v. 31, n. 9-10, p. 1960-1972, 2011.

TOSIC, N. et al. Multicriteria optimization of natural and recycled aggregate concrete for structural use. Journal of cleaner production, v. 87, p. 766-776, 2015.

VUCIJAK, B. et al. Multicriteria decision making in selecting best solid waste management scenario: a municipal case study from Bosnia and Herzegovina. Journal of cleaner production, v. 130, p. 166-174, 2016.

WANG, J. et al. Identifying best design strategies for construction waste minimization. Journal of cleaner production, v. 92, p. 237-247, 2015.

WU, H. et al. An innovative approach to managing demolition waste via GIS (geographic information system): a case study in Shenzhen city, China. Journal of cleaner production, v. 112, p. 494-503, 2015.

YEHEYIS, M. et al. An overview of construction and demolition waste management in Canada: a lifecycle analysis approach to sustainability. Clean technologies and environmental policy, 15, 81-91, 2013.

YUAN, H. A SWOT analysis of successful construction waste management. Journal of cleaner production, v. 39, p. 1-8, 2013.

ZAINUN, N. Y. et al. Mapping of construction waste illegal dumping using geographical information system (GIS). In: IOP Conference Series: Materials science and engineering. IOP Publishing, 2016.

Published

2020-03-30

How to Cite

Santos, R. L. R. dos, Rodrigues, C. de S., Yun, G., Pereira, A. B., & Rabelo, J. M. G. (2020). Análise de decisão multicritério e sistema de informações geográfica na gestão de resíduos de construção e demolição / Multicriteria decision analysis and geographic information system in construction and demolition waste management. Brazilian Journal of Development, 6(3), 15984–16006. https://doi.org/10.34117/bjdv6n3-464

Issue

Section

Original Papers