Designing minimum-cost recycling collection points with required throughput : A Minor Field Study in Lusaka, Zambia

• Main Authors: Berling, Ludvig, Palm, Alexander, Sahlin, Linnea
• Format: Others
• Language: English
• Published: KTH, Industriell produktion 2012
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-102560

Denna studie utfördes som ett kandidatexamensarbete vid Kungliga Tekniska Högskolan i Stockholm, Sverige, under våren 2012. Projektet genomfördes som en fältstudie i Lusaka, Zambia, i samarbete med Obert Mambwe på Petrec Zambia Limited. Den lokala avfallshanteringen i Lusaka lider av kraftig överbelastning på grund av otillräckliga resurser och snabb befolkningstillväxt. Endast 50% av den totala mängden producerat avfall samlas in. Med samma procentsats motsvarar detta att 2,9 ton PET-flaskor hamnar på gatan eller i naturen varje dag. Petrec Zambia Limited har identifierat detta som en affärsmöjlighet i form av plaståtervinning, men saknar en utarbetad struktur för att inkludera invånarna i Lusaka i insamlingsprocessen. Således var det huvudsakliga syftet med denna studie att utforma insamlingsstationer för att möjliggöra insamling av PET-flaskor på individnivå. Denna studie fokuserar endast på Lusaka innerstad eftersom återvinning i vinstdrivande syfte är beroende av stora volymer av avfall. För att uppnå önskade resultat utformades projektet kring att definiera; (i) det potentiella antalet insamlingsstationer, (ii) de bäst lämpade platserna för insamling och (iii) det ekonomiska incitament som kan erbjudas till individen. I överensstämmelse med Obert Mambwe kompletterades även målen med följande begränsningar: (i) insamlingen skall förse fabriken med 800 kilo plast per dag, (ii) materialtransporter skall utföras med en fem tons lastbil, (iii) löner tas från Petrec Zambia Limiteds affärsplan, (iv) den totala driftskostnaden får ej överstiga 0,30 USD per kilo.En ekodemografisk undersökning tillsammans med studier av fattigdom och minimilöner användes för att definiera målgruppen för projektet. Resultatet visade att den största potentialen fanns bland låginkomsttagarna i de tätbefolkade delarna av Lusaka. Platserna för insamlingsstationerna valdes genom att studera områden där stora mängder av individer från den identifierade målgruppen passerar dagligen. Lusaka har ett antal marknadsområden belägna i de tidigare nämnda områdena. Dessa marknader uppfyller kriterierna och valdes därför som fokusområden för projektet. Platserna rangordnades efter insamlingspotential genom att studera deras geografiska placeringar, antal registrerade företag och relativa avstånd. Studien visade att de första fyra platserna skulle väljas i stadens centrum, följt av ytterligare återvinningsstationer i Chibolya, Mwamba Luchembe och Libala.Majoriteten av den information som används i detta projekt har samlats in genom intervjuer under en två månaders fältstudie i Lusaka. Informationen bearbetades i en iterativ process där platserna för insamlingsstationer analyserades med avseende på materialflöden och resulterande incitament. Det är viktigt att notera att denna studie inte syftar till att presentera en enskild lösning på det angivna problemet, utan snarare att presentera de olika kombinationer av lättillgänglighet och incitament som är möjliga för att driva företaget med vinst. Sammanfattningsvis visar denna studie att det är möjligt att genomföra en vinstdrivande insamling med mellan fyra och sju stationer. Båda ytterligheterna representerar var sitt sätt att hantera problemställningen som behandlas i detta projekt. Fyra stationer resulterar i ett högt incitament, 0,17 USD per kilo. Detta kräver dock att det höga incitamentet väger upp de medföljande nackdelarna i form av minskad tillgänglighet. För att kunna hantera det resulterande materialflödet måste dessa fyra stationer vara försedda med två anställda vardera. Sju stationer å andra sidan ökar tillgängligheten väsentligt, men bidrar även till en högre total driftskostnad och därmed ett lägre incitament, 0,11 USD per kilo. Detta alternativ kräver också en minskning av det genomsnittliga antalet anställda per station i syfte att bevara den totala lönsamheten. === This study was performed as a bachelor thesis at the Royal Institute of Technology in Stockholm, Sweden, in the spring of 2012. The project was carried out as a Minor Field Study in Lusaka, Zambia, in collaboration with Mr. Obert Mambwe at Petrec Zambia Limited. The local waste management in Lusaka suffers from severe overload due to insufficient funds and rapid population growth. This has resulted in the inability to collect approximately fifty percent of the total produced waste, including an estimated 2.9 tons of PET plastic bottles per day. Petrec Zambia Limited has identified this as a business opportunity in terms of plastic recycling but lack a developed structure to include the residents of Lusaka in the collection process. Thus, the main objective of this study was to design minimum-cost collection points to enable individual collection of PET plastic bottles on cash basis. This study focuses on the Greater City of Lusaka as the operation of recycling in terms of a profit driven organization is dependent on high concentrations of post-consumer products. To achieve a satisfying result, the designing of the operational structure was based around defining; (i) the potential number of collection points, (ii) proper locations and (iii) the financial incentive offered to the collectors. The objectives were then complemented with a number of limitations set in coherence with Mr. Obert Mambwe. These were as follows; (i) A fixed collection rate of 800kg per day, (ii) transport was to be managed with a five-ton truck, (iii) wages were to be taken from the business plan, (iv) the total operating cost could not exceed 0.30 USD per kilo. An eco-demographic survey along with studies of poverty lines and minimum wages were used to define the target audience for the project. The result showed that the highest potential was found among the low-income holders in the high-density areas of Lusaka. Locations suited for the collection points were chosen by studying areas where large quantities of individuals from the identified customer segment pass through on a daily basis. Lusaka has a number of market areas located in the preferred areas. These markets fit the previously mentioned criteria and were therefore chosen as focus areas of the project. The locations were ranked by potential of collection by studying their geographic locations, number of registered businesses and relative distances. The study showed that the first four locations were to be chosen within the city center, followed by additional collection points in Chibolya, Mwamba Luchembe and Libala. The majority of the information used in this project was gathered through interviews during a two-month field study in Lusaka. The information was processed in an iterative model where locations were added and continuously analyzed in terms of material flow distribution and the corresponding impact on the financial incentive. It is important to note that this study does not aim to present a single solution to the stated problem, but rather to present the different combinations of accessibility and incentive possible for profitable collection. The overall assessment of this study supports the viability of using between four and seven collection points. Both extremes each represent a way of dealing with the problem addressed in this project. Four stations results in a high financial incentive of 0.17 USD per kilo. However, this requires the higher incentive to outweigh the disadvantages in terms of reduced accessibility. To be able to handle the resulting material flow, these four stations need two employees each. Seven stations on the other hand increase the accessibility but also increase the overall operating cost, consequently lowering the incentive to 0.11 USD per kilo. This option also requires a reduction of the workforce in order to maintain overall profitability.