Study and design of an urban waste lifting system for integration with tipper trucks in developing countries

This master thesis proposes the development of a Urban Waste Lifting System, specifically targeting cities with significant waste management challenges. Cities with populations exceeding 15 million, the current practice of dumping waste on street corners and burning it poses serious environmental and health risks. The proposed solution aims to fill the gap between the lack of waste collection infrastructure and the full deployment of garbage trucks, addressing the needs of large cities. The envisioned waste lifting system is designed to prioritize key attributes such as modularity, affordability, ease of use, lightweight construction, and effectiveness in reducing waste problems, while simultaneously improving public health standards. Drawing lessons from experiences like the theft of containers during attempts to implement a centralized waste collection system in certain cities, this thesis emphasizes the need for solutions that are both robust and adaptable to such challenges. By enabling the easy attachment of the waste lifting system to construction trucks during their off-hours, the proposed framework facilitates efficient waste collection operations with minimal manpower. With just two workers per truck, waste collection can be carried out at night, resulting in cleaner streets and reducing the environmental and health hazards associated with improper waste disposal practices. The study takes a multidisciplinary approach, first, a state-of-the-art review is conducted to gain a deeper understanding of the problem at hand. This is followed by a crucial product definition phase, in which the necessary features are analyzed and various alternatives are evaluated. Next, a technical solution phase is carried out, exploring an initial design of the system. Finally, a business model is developed to establish the economic and operational viability of the proposed solution.

Questa tesi di laurea magistrale propone lo sviluppo di un sistema di sollevamento dei rifiuti urbani, rivolto in particolare alle città che affrontano sfide significative nella gestione dei rifiuti. Nelle città con una popolazione superiore ai 15 milioni di abitanti, l’attuale pratica di abbandonare i rifiuti agli angoli delle strade e bruciarli comporta gravi rischi ambientali e sanitari. La soluzione proposta mira a colmare il divario tra la mancanza di infrastrutture per la raccolta dei rifiuti e il pieno impiego dei camion della spazzatura, rispondendo così alle esigenze delle grandi città. Il sistema di sollevamento dei rifiuti progettato pone particolare attenzione a caratteristiche fondamentali come modularità, economicità, facilità d’uso, leggerezza strutturale ed efficacia nella riduzione dei problemi legati ai rifiuti, contribuendo al contempo al miglioramento degli standard sanitari pubblici. Prendendo spunto da esperienze passate, come il furto di contenitori durante i tentativi di implementare un sistema centralizzato di raccolta dei rifiuti in alcune città, questa tesi sottolinea la necessità di soluzioni robuste e adattabili a tali sfide. Grazie alla possibilità di collegare facilmente il sistema di sollevamento ai camion da cantiere durante le ore di inattività, il quadro proposto consente operazioni di raccolta dei rifiuti efficienti con un impiego minimo di manodopera. Con solo due operatori per camion, la raccolta può essere effettuata durante la notte, ottenendo così strade più pulite e riducendo i rischi ambientali e sanitari associati allo smaltimento improprio dei rifiuti. Lo studio adotta un approccio multidisciplinare: inizialmente viene condotta una revisione dello stato dell’arte per approfondire la comprensione del problema. Segue una fase cruciale di definizione del prodotto, nella quale vengono analizzate le caratteristiche necessarie e valutate le diverse alternative. Successivamente, viene sviluppata una fase di progettazione tecnica, esplorando un primo concept del sistema. Infine, viene definito un modello di business per valutarne la fattibilità economica e operativa.