spreadsheet tool user manual for planning msw · pdf filespreadsheet tool user manual for...

34
TOOLKIT FOR ISWM PLANNING 2007 Spreadsheet Tool User Manual for Planning MSW Management P REPARED FOR UNEP DTIE IETC

Upload: vuongkhanh

Post on 29-Mar-2018

232 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TOOLKIT FOR ISWM PLANNING 

2007

Spreadsheet Tool User Manual

 for  Planning MSW Management

 

P R E P A R E D   F O R  UNE P ‐DT I E ‐ I E T C  

Spreadsheet Tool User Manual for Planning MSW Management

About Spreadsheet Tool User Manual  MSW  generated  from household  sectors  is  complex both  in  terms of quality  and quantity  and  is therefore dealt with separately. Most cities around  the world are expanding with a growth  in  the population.  As  there  is more  economic  growth,  there  is  rapid  change  in  the MSW  quantity  and quality. The changing waste quantity and quality exerts pressure on the existing waste management systems. 

The  objective  of  this  spreadsheet  is  to  assist  in  interactive  discussions  for  developing  decision support systems for MSW Management.   

This Spreadsheet Tool also assists  in  the Strategic Planning Process by helping  in data collection and analysis, assessment of gaps in MSW management, assisting in setting new goals, objectives and targets  to  improvise MSW Management.  It  also  gives  the  user  the  option  of  understanding  the impacts of the various schemes on MSW management. By this it enables the user to understand the current situation better and make more relevant and better decisions. 

The Spreadsheet Tool  is based upon a  simple model which  consists of MSW management  from generation  to  disposal.  The  aim  is  to  provide  a  simple,  interactive  system  to  analyze  the environmental,  economic  (and  eventually  social)  impacts  of  various  management  options.  The Spreadsheet MSW  Tool  can  help  by  visualizing  a  “first  cut”  rapid  assessment  of  options with available data and determine critical areas for future work. 

The Spreadsheet Tool for Planning MSW Management begins with a Main Menu which  is followed by the following worksheets: 

I. Inputs Worksheets: For entering Inputs 

• Profile of MSW Generation, Segregation, Recycling and Decentralized Treatment 

• MSW Collection Infrastructure 

• Centralized MSW Treatment and Disposal  

II. Ward wise Calculation Worksheet: For entering and analyzing data 

• Data for current decade and for next 5 decades can be analyzed  

III. Outputs Worksheets: For viewing and using results of the waste data 

• Results Worksheet 

• Waste Flow Worksheet 

• Charts Worksheet  

IV. Schemes Worksheet: For understanding and using of Schemes Worksheet 

 The inputs entered in the inputs worksheet are used in the calculations in the ward wise calculation worksheet. The  results of  the calculations  in  the ward wise calculation worksheet are displayed  in the Results, Waste Flow and Charts Worksheets. The Effectiveness of the schemes from the Schemes Worksheet would impact the inputs in the Inputs Worksheet. 

Spreadsheet Tool User Manual for Planning MSW Management

 

INPUTS WARDWISE CALCULATION SCHEMES

RESULTS CHARTSWASTE FLOW

 

 

 

Spreadsheet Tool for Planning MSW Management is the outcome of efforts by: 

Mr. Rahul Datar  

Environmental Management Centre (EMC), Mumbai, India  

http://www.emcentre.com 

 

Team at EMC comprised  

Mr. Shantanu Roy 

Mr. Sunil Gangurde 

Ms. Nassera Ahmed 

Mr. Kedar Kulkarni 

 

 

Spreadsheet Tool User Manual for Planning MSW Management

Table of Contents 

 

Section No.  Title  Page No. 

1  Introduction to the Spreadsheet Tool User Manual  5 

1.1  Objectives of this Tool  5 

1.2  Structure of the Tool  16 

2  How to use the Spreadsheet Tool  18 

2.1  Getting Started  18 

2.2  Entering Inputs on Inputs Worksheet  20 

2.3 Entering  and  Analyzing Data  on Ward wise  Calculation Worksheet 

22 

2.4  Using Results, Waste Flow, Charts Worksheets  23 

2.5  Understanding and Using Schemes Worksheet  24 

3  Assumptions and Calculations in the Spreadsheet Tool  27 

3.1  Assumptions  27 

3.2  Calculations  28 

4  User Flexibility in the Spreadsheet Tool  31 

5 Example  –  Pune  City  Waste  Data  Analysis  using Spreadsheet Tool 

32 

5.1  Inputs  32 

5.2  Results – Current Year  33 

 

 

Spreadsheet Tool User Manual for Planning MSW Management

1 Introduction to the Spreadsheet Tool User Manual  

1.1 Objectives of this Tool 

 

UNEP implemented three ISWM Plan projects in varied locations and under different circumstances which  led  to an  increase  in  the knowledge pool of UNEP.  In order  to share  the experience during these projects and thereby aid other city municipals and authorities for implementing ISWM Plans, a Guidance  Manual  was  attempted.  This  Guidance  Manual  targeted  at  the  urban  management authorities,  provides  a  set  of  distilled  guidelines  that  can  be  practiced  to  enhance  the  ISWM implementation process.  

Along with  the Guidance Manual, a Toolkit  for  ISWM Planning has been attempted which  can be used by urban management authorities to understand the situation of waste management in the city as well as to aid in the consultative approach and thinking towards integrated management of solid waste.  This  Toolkit  for  ISWM  Planning  includes  a  Spreadsheet  Tool  for  Planning Municipal  Solid Waste (MSW) Management.  

MSW  generated  from household  sectors  is  complex both  in  terms of quality  and quantity  and  is therefore dealt with separately. Most cities around  the world are expanding with a growth  in  the population.  As  there  is more  economic  growth,  there  is  rapid  change  in  the MSW  quantity  and quality. The changing waste quantity and quality exerts pressure on the existing waste management systems. 

 

The  objective  of  this  spreadsheet  is  to  assist  in  interactive  discussions  for  developing  decision support systems for MSW Management.   

 

Spreadsheet Tool User Manual for Planning MSW Management

The Integrated Solid Waste Management concept as per definition involves the entire life‐cycle processfrom generation to disposal of waste. This issue not just involves different sources of waste generationbut also diversities in terms of waste characteristics, involved stakeholders and required technologicalknow‐how. In order to deal with this complex issue, for arriving at an optimal solution a number ofdifficult choices will have to be made. Prediction of waste generation and characterization is crucial fordeveloping a robust waste management plan. However, these parameters being a function of severalfactors, the prediction will have to be done following the scenario building approach.

The scenario based approach; participatory frame‐work and analysis of alternatives to come up with arobust alternative are some of the key principles enshrined in the Strategic Planning Process. Hence thisprocess has been adopted as the basis for developing the Integrated Solid Waste Management Plan. TheStrategic Planning process focuses more on adaptability to change, flexibility and importance of strategicthinking and organizational learning.

The Strategic Planning (SP) process begins with a situation analysis, i.e. an assessment of the internal aswell as external environment. The present situation is carefully evaluated to find out if the organizationis on track towards meeting its goal and vision. If no goals/objectives have previously been set then thenew goals / objectives are set and the SP process is geared towards achieving targets under eachobjective. This is followed by development of action plan on how to meet targets by the implementationof various schemes. The action plan is then monitored to check if targets have been attained or not. Incase targets are not achieved, the process is repeated till the desired targets aremet.

 

The growth of a city  is characterized by  increase  in economic and developmental activities. These activities  are  typically  driven  by  the  production  and  consumption  patterns.  Over  the  years,  the economic  activities  have  been mapped  with  the manufacturing  and  construction  activities.  The improved standard of living and extent of commercialization in the cities have significantly changed the  consumption  patterns  and  thereby  the  waste  composition.  The  inability  to  fully  grasp  the problems  of  waste  generation  and  characterization  have  resulted  in  transforming  Solid  Waste Management as one of the most compelling problem of urban environmental degradation. 

The  solid waste quantities generated as well as  its ever  changing  characteristics  is at an alarming proposition. The household waste contains biodegradable waste such as vegetables, leftover foods; non biodegradable materials  such as plastics, and hazardous material  like used batteries;  thereby rendering it to be a complicated situation to handle.   

 

Construction and Demolition  (C&D) wastes are also many a  time  considered as part of MSW and such mixed waste  is disposed at the  landfill reducing the  life of the  landfills.  In addition to this the wastes generated from commercial establishments and from industries add a different dimension to the waste generation scenario. The industrial hazardous wastes if mixed into Municipal Solid Waste (MSW) create unsafe conditions.  

Furthermore, the problems of bio‐medical waste and the electronic waste (E‐waste) generation lead to complicated waste generation and management scenario.  

Spreadsheet Tool User Manual for Planning MSW Management

The heightened awareness and the governing regulatory regime have resulted in the involvement of various agencies  like government, private and non‐government organizations;  to undertake pilots and projects  in partnership. However, an  integrated and strategic approach  is still missing.  In most cases  the  projects  and  initiatives  have  remained  either  isolated  or  not  up‐scaled  or  replicated. Individual  or  fragmented  approach  is  bound  to  become  unsustainable  in  view  of  increasing complexity of the waste streams. Unless the approach is strategic and cross‐sectional, ad‐hoc waste management will always remain a challenge.  

There  is  also  a  dire  need  to  integrate  the  informal  sector  into mainstream waste management process. This  informal  sector which may  comprise of  rag pickers,  illegal or unauthorized  recyclers handle a substantial amount of waste generated without the requisite environmental safeguards.  

A plausible solution  to waste management would be an  integrated approach which would  include collective management of  all  types of wastes  and  implementation of  the 3R  (Reduce, Reuse and Recycle) policies and strategies.  

Figure below highlights the need for ISWM.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Need for ISWM1 

                                                            1 As referred to http://www.institutoventuri.com.br/img_forum/palestras/Palestras%2018%20de%20maio%20%20Tarde/Surya%20Chandak.pdf 

NEED FOR ISWM

Cities are facing an increasing growth in population, and shares in GDP growth, 

resulting in – among other things – increasing quantities of waste being generated Due to changing lifestyles and 

consumption patterns, the quantity of waste generated has increased with quality and 

composition of waste becoming more varied and 

changing.

Industrialization and economic growth has produced more amounts of waste, including hazardous and toxic wastes.

Local Governments are now  looking at waste as a business opportunity, (a) to extract valuable resources contained within  it that can still be used and (b) to safely process and dispose wastes with a minimum impact on the environment

Complexity, costs and coordination of waste 

management has necessitated multi‐stakeholder involvement in every stage of the waste stream. 

This calls for an integrated approach to waste management.

There is a growing realization of the negative impacts that 

wastes have had on the local environment (air, water, land, 

human health etc.)

Spreadsheet Tool User Manual for Planning MSW Management

Several Solid Waste Management Plans have been developed around the world. Many of them have been used as  illustrations  in this chapter as well as the following chapters. However many of these plans are mostly highlighting the problem of Municipal Solid Waste and therefore they are not able to handle the whole waste management problem in an integrated manner. This may also be as there is no standard methodology for ISWM planning.  

In order to cope with the problem of Solid Waste Management, The United Nations Environmental Programme  (UNEP)  through  International  Environmental  Technology  Centre  (IETC),  Division  of Technology, Industry, and Economics (DTIE) have been instrumental in developing and implementing Integrated Solid Waste Management Plans for three cities, namely: 

1. Pune city, India 2. Wuxi, Peoples Republic of China 3. Lesotho, South Africa 

The objective of  the projects were    to develop  Integrated Solid Waste Management  (ISWM) plan covering MSW,  Biomedical waste,  Industrial  hazardous waste,  Construction  &  Demolition  (C&D) waste  and  Electronic‐waste.  The  plans  would  cover  all  the  aspects  of  ISWM  chain  including collection, segregation, transportation, recycling, treatment and disposal. 

The  implementation  of  these  three  projects,  set‐up  in  varied  locations  and  under  different circumstances  has  led  to  an  increase  in  the  knowledge‐pool  of  UNEP.  In  order  to  share  the experiences  during  these  projects  and  thereby  aid  other  city  municipals  and  authorities  for implementing ISWM plans, a Guidance Manual has been attempted. This Guidance Manual, targeted at the urban management authorities, provides a set of distilled guidelines that can be practiced to enhance the ISWM implementation process.  

The UNEP‐DTIE‐IETC  is utilizing  the  services of Mr. Rahul Datar with  support  from  Environmental Management Centre  to  assist  them  to  carry out  the project  and  carry out  the  tasks  identified  to achieve the project objective.   

 

 

Spreadsheet Tool User Manual for Planning MSW Management

 

ISWM  proposes  to  take  a  comprehensive  approach  across  all  types  of  solid waste  streams  and involves  the use of a  range of different options.  ISWM  is a  system developed  from generation  to disposal and builds around the other management steps encompassing all types of solid wastes. The selection of the most appropriate waste management systems and sustainable technologies are also the  identified  requirements  needed  to  deliver  an  optimum  and  sustainable  ISWM  system.  In combination with economic and social considerations, this approach would help waste managers to design more sustainable solid waste management systems.  

Thus for the management of solid waste the following is the preferred hierarchy of approaches 

• Reduction at source meaning  incorporation of tenets of waste management at every stage of  consumption  from  design, manufacture,  purchase,  or  use  of materials  to  reduce  the amount or toxicity of waste generated.  

• Environmentally  suitable  reuse  and  recycling  to  conserve  natural  resources  and  energy through systematic segregation, collection and reprocessing. 

The various interpretations of the Integrated Solid Waste Management can be seen in Figure below: 

MSW

Bio-Medical Waste

HazardousWaste

C&D Waste

E-Waste

Generation

Segregation

Collection

Transportation

DecentralizedTreatment

Recycle&

Reuse

Reuse, Disposal &Treatment

 

Concept of Integrated Solid Waste Management  

Spreadsheet Tool User Manual for Planning MSW Management

10 

The  ISWM concept has to be adapted with the view that effective management schemes need the flexibility of design, adaptation, and systems in ways which best meet current social, economic, and environmental conditions. These are  likely to change over time and vary by  location. The need for consistency in quality and quantity of recycled and recovered materials (compost, energy), the need to support a range of disposal options, and the benefit of economies of scale, suggest that the ISWM systems should be organized on a large‐scale.  

 

Some of the major features of ISWM can be listed as follows: 

Holistic approach to all waste streams thus maximizing synergetic benefits in collection, recycling, treatment & disposal 

Maximize the opportunities for resource recovery at all stages ‐ from generation to final disposal 

Accommodate  aspirations  of  all  stakeholders  –  from  waste  generators  to  waste management and service providers 

Facilitate life cycle view of products and materials; thus, promoting greater resource use efficiency 

Integrate  different  response  functions  such  as  technical, managerial,  financial,  policy, etc. 

Greater  local  ownership  &  responsibilities  /  participation  through  a  consultative approach 

The  Integrated  Solid Waste Management  concept  as  per  definition  involves  the  entire  life‐cycle process  from generation  to disposal of varied waste streams. This  issue not  just  involves different sources of waste generation but also diversities  in  terms of waste  characteristics,  involved  stake‐holders and required technological know‐how. In order to deal with this complex  issue, for arriving at  an  optimal  solution  a  number  of  difficult  choices will  have  to  be made.  Prediction  of waste generation  and  characterization  is  crucial  for  developing  a  robust  waste  management  plan. However,  these  parameters  being  a  function  of  several  factors,  the  prediction  has  to  be  done following  the  scenario  building  approach.  A  plan  for managing  diverse  streams  needs  a  flexible approach  involving  varied  organizations  and  stake‐holders  and  generating  alternatives  based  on participatory approach.  

The  scenario based approach; participatory  framework  and analysis of alternatives  to  come up with a robust alternative are some of the key principles enshrined  in the Strategic Planning  (SP) Process. Hence  this  process  can  be  adopted  as  the  basis  for  developing  the  ISWM  Plan.  The  SP process focuses more on adaptability to change, flexibility and importance of strategic thinking and organizational learning. Further, SP is a continuous process and not a one‐time or quantum activity. The  process  should  begin with  a  situation  analysis,  i.e.  an  assessment  of  the  internal  as well  as external environment. During this process, the existing situation has to be carefully evaluated to find out  if  the organization  is on  track  towards meeting  its goal and vision.  If no goals/objectives have previously been  set  then  the new  goals  / objectives  should be  set  and  the  SP process has  to be geared towards achieving targets under each objective. 

Spreadsheet Tool User Manual for Planning MSW Management

11 

This should be followed by development of action plan on how to meet targets. The action plan has to be then monitored to check if targets have been attained or not. In case targets are not achieved, the process should be repeated till the desired targets are met. 

 

Strategic Planning (SP): Basic Concepts  

Strategic Planning  (SP)  is a management tool which helps an organization to achieve  its goals. The term  strategic   is  used  for  the  process  because  it  prepares  the  organization  to  respond circumstances related to organization’s dynamic environment. Strategic planning is about: 

• The choice that is made out of a number of alternatives that can be done or need to be done; 

• Prioritisation of these choices; 

• Timing of the action associated with these choices 

 

Strategy is essentially a bridge between the past and future. The past and present are viewed when an  "as  is"  study  is  done while  the  future  is  visualized  through  the  "to  be”  study  of  the  overall management  structure.  Here,  strategic  planning  helps  in  providing  ways  of  maximizing opportunities, developing a far‐sighted approach for managing the solid wastes in the region.  

Strategy is thus a process of: 

• Targeting the key things that can be done to move  in that direction (priority  issues, key influences on these issues and the most effective ways of dealing with them); and  

• Engaging everyone concerned to carry them out 

The main components of a strategy are: 

• Assessment including diagnosis (at the start of a strategy);  

• Monitoring and evaluation (during a strategy); 

• Designing the actions (planning); 

• Taking the actions (implementation). 

These  components must  continue  together  and  reinforce  one  another.  The  best  strategies  have been based on participation, building on good existing plans and processes, with clear attention to integrated approach. However, strategies are not panaceas. But  indeed  they break new ground  in the ways societies and governments tackle complex issues related to solid waste management. 

Spreadsheet Tool User Manual for Planning MSW Management

12 

Strategic planning should be a participatory process because: 

• Solid  waste  management  is  not  possible  by  one  or  two  institutions.  It  is  a  shared responsibility; 

• Participation means shared responsibility for the strategy and its joint undertaking; 

• Participation by  stakeholder  groups  is  critical  for decision making.  The  result will be  a realistic strategy with a broad base of knowledge, understanding and commitment from the groups involved; 

• Participants  bring  information  to  the  strategy,  ensuring  that  it  is based on  a  common understanding of purpose, problems and solutions; 

• Participation  is  the  most  effective  way  of  communicating  information  on  which  the strategy is based, its goals, and tasks to be undertaken; 

• Participation should be expanded as the strategy develops. 

In the present context, strategic planning could assist in: 

• Developing  institutions  and  organisational  arrangements  that  are  better  equipped  to cope with uncertainty, rapid change and the need for more integrated decisions; 

• Developing institutional and technological skills in solid waste management; 

• Developing multi‐agency  networks:  Incorporating  the  public,  private  and  the  informal sector; 

• Setting in motion analysis of the main constraints to more integrated management. 

With a goal as broad as  ISWM,  it  is  tempting to try to do everything. Planning must ensure that a strategy  concentrates on a  few priority  issues while  retaining a broad purview. Such a  strategy  is more likely to be implemented successfully. 

Strategic planning seeks to answer questions such as: 

• "What is our vision?" 

• "How should we be organized?" 

• "How should we allocate resources to our programs and services?” 

 

Spreadsheet Tool User Manual for Planning MSW Management

13 

 

SP  process  is  about  planning   because  it  involves  setting  of  targets  or  goals  and  developing  a framework to achieve these goals. In other words, it can be explained as a vehicle for journey, from present situation  to better  future. Strategic Planning  (SP)  is about  the choice  that  is made  from a number of alternatives, the prioritization of those choices, and the timing of the action associated with them. Thus, it is a proactive and target‐oriented process‐cum‐methodology. 

The objective of SP  is  to allocate organizational resources and  to establish priorities of actions. SP can  thus be  beneficial  to  the  economic  efficiency  of  the organization  as well, by  guiding  a more efficient use of personnel and a more productive application of available financial resources2.  

Lastly, SP  is essential towards achievement of  long‐term objective of developmental activities as  it encourages  a  simultaneous  consideration  of  social,  environmental  and  economic  factors.  Figure  below explains the basic steps in SP.  

Preparation

What is Current 

Situation?

Values?

Where do we want to 

be?

How to get there?

Goals, Objectives and Action 

Plan

Follow‐up  Monitoring

Strategic Planning Process

 

Strategic Planning Process 

By answering these questions (and many others), SP assists in creating a desired future. The process as explained in Figure 2.2 begins with a situation analysis, i.e. an assessment of the existing status of the organization, known as “strategic analysis”. Here, key areas of concern are  identified based on “values” and strategic directions are set. The action plan is then monitored to check its effectiveness.  

The benefits of the strategic planning process have been summarized in Box. 

                                                            2 How  to  Prepare  an  Economic Development  Action  Plan  for  Your  Community  by  The  Center  for  Economic Development  Research,  College  of  Business 

Administration, University of South Florida. Available at: cedr.coba.usf.edu/projects/Module1EDActionPlan/Case%20Study%201.pdf

Spreadsheet Tool User Manual for Planning MSW Management

14 

Benefits of Strategic Planning3 

Box: Benefits of Strategic Planning 

Provides  a  clear  definition  of  organization’s  purpose  (vision/mission)  and  helps  to establish and achieve realistic goals and objectives  in a defined time‐frame within the organization’s capacity. 

Helps in communicating the vision/mission, goals and objectives to the constituents of the organization. 

Focuses the organization’s resources on key priorities hence ensuring an efficient use.  Provides a monitoring base  from which progress  can be measured and establishes a mechanism for informed change when needed. 

Brings together everyone’s best and most reasoned efforts: this has important value in building a consensus about where the organization is going.  

Helps  in  developing  a  sense  of  ownership  of  the  plan  when  implemented  in  a participatory manner 

 

 

The  following  figure  elucidates  in  detail  various  steps  involved  in  the  SP  process  and  how  this Spreadsheet Toolkit will be able to help in Strategic Planning.  

                                                            3 Strategic Planning: Available at: http://www.mapnp.org/library/plan_dec/str_plan/str_plan.htm  

Spreadsheet Tool User Manual for Planning MSW Management

15 

Strategic Planning Approach for ISWM Plan 

Development 

Visioning Exercise

Mission Statement

Goal Development

Objectives Development

Guiding Principles

Success Factor Analysis

Barriers/Gap Analysis

Strategy Development

Prioritisation

Action Planning

Monitoring Status

Updating the ISWM Plan

Situation Analysis  includ

ing Data 

capture and Gaps ide

ntification

Consultative Participatory Process

 

Steps in Strategic Planning for ISWM 

This Spreadsheet Tool also assists  in  the Strategic Planning Process by helping  in data collection and analysis, assessment of gaps in MSW management, assisting in setting new goals, objectives and targets  to  improvise MSW Management.  It  also  gives  the  user  the  option  of  understanding  the impacts of the various schemes on MSW management. By this it enables the user to understand the current situation better and make more relevant and better decisions. 

 

The Spreadsheet Tool  is based upon a  simple model which  consists of MSW management  from generation  to  disposal.  The  aim  is  to  provide  a  simple,  interactive  system  to  analyze  the environmental,  economic  (and  eventually  social)  impacts  of  various  management  options.  The Spreadsheet MSW  Tool  can  help  by  visualizing  a  “first  cut”  rapid  assessment  of  options with available data and determine critical areas for future work. 

 

Spreadsheet Tool User Manual for Planning MSW Management

16 

1.2 Structure of the Tool 

 

The Spreadsheet Tool for Planning MSW Management begins with a Main Menu which  is followed by the following worksheets: 

I. Inputs Worksheets: For entering Inputs 

• Profile of MSW Generation, Segregation, Recycling and Decentralized Treatment 

• MSW Collection Infrastructure 

• Centralized MSW Treatment and Disposal  

II. Ward wise Calculation Worksheet: For entering and analyzing data 

• Data for current decade and for next 5 decades can be analyzed  

III. Outputs Worksheets: For viewing and using results of the waste data 

• Results Worksheet 

• Waste Flow Worksheet 

• Charts Worksheet  

IV. Schemes Worksheet: For understanding and using of Schemes Worksheet 

 

The Structure of the Spreadsheet  is shown below. The  inputs entered  in the  inputs worksheet are used in the calculations in the ward wise calculation worksheet. The results of the calculations in the ward wise calculation worksheet are displayed  in  the Results, Waste Flow and Charts Worksheets. The  Effectiveness  of  the  schemes  from  the  Schemes Worksheet would  impact  the  inputs  in  the Inputs Worksheet. 

INPUTS Worksheet

WARDWISE CALCULATIONSWorksheet

RESULTSWorksheet

WASTE FLOWWorksheet

SCHEMESWorksheet

 

Structure of the Spreadsheet Tool 

 

The  following  chapters  explain  in  detail  the  different  sections  of  the  spreadsheet.  Various calculations  involved and the  linkages between different parts of the model are explained  in these 

Spreadsheet Tool User Manual for Planning MSW Management

17 

chapters.  There  are  several  assumptions  made  in  the  Spreadsheet  MSW  Tool  which  are  also highlighted in the chapters below. 

The Waste Flow model which has been assumed for this MSW Tool is as shown in the figure below. The Waste Flow model has been considered after reviewing several waste flow models around the world for various different cities.  

 

As per this Waste Flow Model the Total MSW Generated undergoes segregation and is then divided into  segregated and non‐segregated waste. The non‐segregated waste  is directly deposited  in  the bins. While the segregated waste is divided into dry and wet categories which undergo recycling and decentralised  treatment  respectively.  The  leftover  dry  and  wet  MSW  from  the  recycling  and decentralised  treatment  is  transferred  to  the bins.  Therefore  the  total MSW  received  in  the bins consists of  the non‐segregated MSW  along with  the  leftover MSW  from  recycling  and  treatment processes. This MSW  from  the bins  is  collected by  the  vehicles  to be  transferred  to  the  Transfer Stations.  There  are  two  types  of  waste  collection  vehicles  assumed  –  waste  collection  vehicle (compactor) and dumper placers. MSW from the Transfer Station is then sent to the landfill. MSW at the  landfill  is segregated again  into segregated and non‐segregated MSW. The segregated MSW at the landfill is divided into the dry and wet components. The wet component undergoes centralised treatment and  the  leftover wet MSW  is again  sent back  to  the  landfill. Therefore  the  total MSW actually deposited in the landfill includes non‐segregated MSW at the landfill site, dry component of the segregated MSW at the  landfill and the  leftover wet component of the treated wet segregated MSW at the landfill. 

This waste  flow has been designed as  such  keeping  in mind  several  limitations as well which are explained in detailed in the following chapters.   

Spreadsheet Tool User Manual for Planning MSW Management

18 

2 How to use the Spreadsheet Tool  

2.1 Getting Started4 

 

Spreadsheet MSW  Tool uses  a Microsoft®  Excel  spreadsheet with Visual Basic macros  to  assist  in interactive  discussions  for  developing  decision  support  systems  for  MSW  Management.  The spreadsheet allows understanding of waste  inventory using population projections and calculating waste  inventory from generation to disposal. An optimization model  i.e. the Schemes worksheet  is also built‐into the spreadsheet to determine the best combination of options that can meet desired objectives subject to constraints. 

 

System requirements for Spreadsheet MSW Tool 

The following hardware and software is required to run Spreadsheet MSW Tool: 

• An Intel Pentium 133 or equivalent processor running Windows 95, 98, NT version 4.0 or  later, 2000 XP; 16 MB RAM (Windows 95 or 98; 24 MB recommended ) or 24 MB of RAM (Windows NT; 32 MB recommended) plus 20 MB of available disk space; a colour monitor 

• Microsoft® Excel (versions above 2000)   

 

Installing Spreadsheet MSW Tool 

Spreadsheet MSW Tool  is a simple spreadsheet program which can be opened using Microsoft Excel.  Copy  Spreadsheet  MSW  Tool  from  the  Toolkit  for  ISWM  Planning  CD‐ROM  to  your computer and launch it.  

                                                            4 Note: This spreadsheet is only a prototype to start developing such decision support system tools and should not be used to make decisions in the form presented. Depending on the user requirements, these should be adapted for the local decision making objectives, parameters, data and context.

Spreadsheet Tool User Manual for Planning MSW Management

19 

 

Step 1: Copy Spreadsheet MSW Tool from the Toolkit for ISWM Planning CD‐ROM  

 

Ensure that you enable ‘macros’ while opening the file. Simply click on ‘Enable macros’ when the Excel program asks for it.   

 Step 2: Select Options to enable Macros 

Spreadsheet Tool User Manual for Planning MSW Management

20 

 

Step 3: Enable Macros 

 

2.2 Entering Inputs on Inputs Worksheet 

INPUTS

 

On this Worksheet, the User would have to enter the inputs for the various parameters listed below. These parameters have been divided  into  three different  sections based on  the waste  flow  from generation  to  disposal.  These  inputs  would  feed  into  the  specified  column  in  the  Ward  wise Calculation Worksheet and feed into the various calculations.  

Spreadsheet Tool User Manual for Planning MSW Management

21 

The three sections are: 

i. Profile of MSW Generation, Segregation, Recycling and Decentralized Treatment: The  inputs have  to  be  entered  by  the  user.  Certain  default  values  have  also  been  given  for  clearer understating. Data entry  validation has  also been done  in order  to  avoid  inconsistent  further calculations. The parameters under this section are shown below: 

InputsParameters Assumptions  Unit

Profile of MSW Generation, Segregation, Recycling and Decentralized Treatment 

Per Capita MSW Generation 0.3  kg/dayPercentage of MSW Segregation  50  % Percentage of Dry Segregated MSW 40  %Percentage of Recycling of Dry Segregated MSW 50  %Percentage of Decentralised Treatment of Wet Segregated MSW 

50  % 

Area Required for Decentralized Treatment of 1 Ton of Wet Segregated MSW 

300  sq.m 

 

ii. MSW  Collection  Infrastructure:  The  inputs  have  to  be  entered  by  the  user.  Certain  default values have also been given for clearer understating. Data entry validation has also been done in order  to avoid  inconsistent  further calculations. The parameters under  this  section are  shown below: 

InputsParameters Assumptions  Unit

MSW Collection Infrastructure 

Capacity of Bins 0.1  Ton

Bin Collection Frequency  Daily drop box 

Capacity of Waste Collection Vehicle 5  Ton% of MSW taken by Waste Collection Vehicle  60  % Total Working Time in a day 540  minutesNon‐Productive Time 120  minutesHandling Time for a bin  15  minutesRound Trip Time for a vehicle 75  minutes

 

iii. Centralized MSW Treatment and Disposal: The  inputs have to be entered by the user. Certain default values have also been given for clearer understating. Data entry validation has also been done  in order to avoid  inconsistent further calculations. The parameters under this section are shown below: 

InputsParameters Assumptions  Unit

Centralised MSW Treatment and 

Disposal 

Percentage of MSW Segregation at the Landfill 50  %Percentage of Centralised Treatment of Wet Segregated MSW at Landfill 

40  % 

Total Existing Landfill Capacity 1000000  TonUsed Existing Landfill Capacity 700000  TonUnused Existing Landfill Capacity 25000  Ton

  

Spreadsheet Tool User Manual for Planning MSW Management

22 

2.3 Entering  and  Analyzing  Data  on  Ward  wise  Calculation   Worksheet 

WARDWISE CALCULATION

 

This Worksheet is where the waste inventory for all the wards/zones in a city takes place. The total values are the waste inventory for the city. This waste inventory is calculated by the inputs given by the user and  is calculated as per the waste flow diagram. This worksheet will show  information for the current year and the next five decades. 

The user would  first have to click on  the Add Wards/Zones button and add  the number of wards/ zones  in  the  city.  This would  increase  the  number  of  rows  below  each  decade.    Two  population growth models – Arithmetic and Geometric growth models have been given. The user has the choice to  select  the  growth  model.  The  User  would  then  have  to  enter  the  inputs  for  the  various parameters which  are  listed  in  columns  that  have  been  colored  in  green.  The ward/zone  names would have to be entered along with a brief description of the ward/zone in the comments column. The brief description can  include  information about  the housing patterns, economic profile of  the population  etc.  The  area of  the wards needs  to be  entered.  In order  to  calculate  the population growth, the previous two decades along with the current decade population needs to be entered by the user. After all the inputs have been entered, the calculations set for the waste inventory will be done automatically.  

The  results  from  the  calculations  on  this worksheet will  be  displayed  in  the  output worksheets including the results, waste flow, and charts worksheets.  

 

Spreadsheet Tool User Manual for Planning MSW Management

23 

2.4 Using Results, Waste Flow, Charts Worksheets 

RESULTS WASTE FLOW CHARTS

 

The Outputs Worksheets includes the following:  

Results Worksheet: The user has to select the decade for viewing the city waste inventory results for that  selected decade. The  results  show  the area and population of  the  city,  the MSW generation scenario,  the  MSW  Collection  Adequacy  and  the  MSW  disposal  methods  along  with  Landfill Adequacy. Following are the results of the city that are displayed on the Results Worksheet: 

Results for the City  Amount Unit Area of the city  sq.m Population Total MSW Generated  Ton / dayDry Segregated MSW  Ton Wet Segregated MSW  Ton Non‐Segregated MSW  Ton Recycled Dry MSW  Ton Leftover Dry MSW after Recycling  Ton Decentralized Treated Wet MSW  Ton Leftover Wet MSW after Decentralized Treatment Ton Total MSW to Bins  Ton Current No. of Bins Bin Overload Analysis No. of Additional Bins Required Total No. of Bins Current No. of Vehicles ‐Waste Collection VehiclesCurrent No of Vehicles ‐ Dumper PlacersTotal MSW to Transfer Station   Ton No. of Additional Vehicles Required Total No. of Vehicles (DP & WCV respectively)Dry Segregated MSW from Transfer Station Ton Wet Segregated MSW from Transfer Station Ton Non‐Segregated MSW from Transfer Station Ton Centralized Treated Wet MSW  Ton Leftover Wet MSW after Centralized Treatment Ton MSW to Landfil  Ton Landfill Life  Years Landfill Adequacy  Adequate / Not Adequate 

Spreadsheet Tool User Manual for Planning MSW Management

24 

Waste  Flow Worksheet:  The  user  has  to  select  the  decade  for  viewing  the  city waste  inventory results for that selected decade. This worksheet displays all the results as per the Waste Flow model which has been assumed for this MSW Tool. 

Charts Worksheet: This worksheet  shows  the user  several  charts of  the  results. These  charts  can help the user to make comparisons etc. The user can also visualise the various changes in the waste inventory of the city as and when certain inputs are changed or edited. 

 

2.5 Understanding and Using Schemes Worksheet 

SCHEMES

 

The  building  blocks  to  the Action  Plan  are  Schemes  that  address  project/programmatic  issues  to 

come  up  with  a  rounded  intervention  that  considers  institutional,  financial  as  well  as 

implementation aspects. Schemes present a blue‐print for the City/Civic Authorities of the city to put 

the ISWM Plan into action. 

The schemes should be devised emphasizing the 3R principle of Reduce, Reuse and Recovery across the Life Cycle of the waste streams and aim to go up the waste hierarchy.  In order to categorize the Schemes at operational level, various themes should be identified based on the functional nature so as  to  address  Integrated  Solid Waste Management  starting with  the  least  favoured option  in  the waste hierarchy to the most favoured option. Themes should demonstrate a rounded and balanced approach  to  plan  development.    They  should  encompass  the  entire  lifecycle  from  generation  to 

Spreadsheet Tool User Manual for Planning MSW Management

25 

disposal.  Various  themes  maybe  assessment  of  data,  recycle  and  reuse  options,  infrastructure development, awareness and training, capacity building, partnerships etc. The Schemes should also address the Strategic and Operational Selection of technologies. 

A set of 12 Schemes have been provided in the Schemes worksheet. These Schemes were found to be suitable for improving MSW Management across any city. These Schemes address issues such as awareness raising, increase in segregation, recycling and treatment.  The list of these 12 schemes is given below: 

Sr. No. 

Scheme 

1 Television short film/radio advertisement imparting awareness towards solid waste management targeting reduction in generation and higher segregation including messages given out by celebrities 

2 Establishing an Environmental Awareness Centre with increased involvement of schools using posters, dramas and campaigns to spread awareness in local areas 

3 Introducing cleanlinesss/segregation as a theme during major events like festivals, sports events, large gatherings etc.  

4 Establishing Community Sorting Centres and formalising sorting workers like ragpickers or waste pickers 

5 Strengthening of ragpickers or waste pickers by imparting formal training and providing incentives to increase segregation 

6  Introducing Awards schemes in wards/zones with higher segregation 7  Tax benefits for citizens in wards/zones with higher segregation 8  Imposing fines on wards/zones not establishing a proper segregation system 9  Demonstration projects for establishng new recycling technology 

10 Demonstration projects for improvising the technology used for decentralised treatment and for standardising methods of operation to increase efficiency of treatment 

11 Making a Market in city farming areas for Compost from decentralised treatment plants  

12 Creating a market for recycled material to be used as packaging material in the city malls and markets 

 

These Schemes impact four main variables as shown below. These variables act as the MSW Impact Indicators.  

MSW Impact IndicatorsPercentage of Per Capita 

MSW Generation Percentage of  Segregation 

Percentage of Recycling  

Percentage of Treatment 

% (Decreases)  % (Increases)  % (Increases)  % (Increases) 

 

The Default  Impact of the schemes on the four variables has been provided for the user. The User can select the scheme that is relevant for the city under consideration. The User also has the option of adding some more schemes  if  it  is  required. The user can also make changes  in  the amount of impact in percentage for various variables. However this is subject to the input initially made by the user  in the  Inputs Worksheet. The calculation and selection of amount of  impact  in percentage for various variables has been explained in the next section in more detail. 

Spreadsheet Tool User Manual for Planning MSW Management

26 

The total amount of impacts on the various variables would increase or decrease the percentage of inputs on the Inputs Worksheet. This would in turn have an effect of the total waste inventory along with a change  in the total amount of MSW going to the  landfill.   The  Inputs  impacted would be as follows: 

 

Percentage of Per Capita MSW Generation

Percentage of Segregation

Percentage of Recycling

Percentage of Treatment

Per Capita MSW Generation

Percentage of MSW Segregation

Percentage of Recycling of Dry Segregated MSW

Percentage of Decentralised Treatment of Wet Segregated MSW

DECREASES

INCREASES

INCREASES

INCREASES

MSW TO LANDFILL

DECREASES

VARIABLES IMPACTS ON

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Spreadsheet Tool User Manual for Planning MSW Management

27 

3 Assumptions  and  Calculations  in  the  Spreadsheet Tool 

3.1 Assumptions 

There are several assumptions made  in the Spreadsheet Tool. These assumptions were required to be made  in  order  to make  the Model  functional  and more  flexible.  The main  assumption  is  the Waste Flow Model which has been assumed  for  this MSW Tool. The Waste Flow model has been considered after reviewing several waste flow models around the world for various different cities.  

The inputs required in the Inputs Worksheets were set based on Outputs in this Waste Flow Model. The  inputs  in the  Inputs Worksheet have to be entered by the user. However, default values have been  provided  after  comparing  values  from  various  cities  around  developing  and  developed countries. 

→ The per capita generation of MSW is assumed to be only from the households. The other areas are not considered.  

→ The  assumptions  made  in  the  Waste  Flow  Model  include  that  the  Total  MSW  Generated undergoes segregation where the MSW is separated as Segregated or Non‐segregated MSW.  

→ Non‐segregated MSW refers to mixed waste which is sent to the Waste bins directly.  

→ Segregated MSW  refers  to 100%  segregation of MSW  into dry and wet  components. The Dry component of  the  segregated MSW undergoes Recycling where  the MSW  is  recycled and  the leftover  Dry MSW  is  sent  to  the Waste  bins.  The Wet  component  of  the  segregated MSW undergoes Decentralised Treatment where  the MSW  is  treated and  the  leftover Wet MSW  is sent to the Waste bins.  

→ The MSW from the bins is then collected by vehicles (dumper placer whose capacity is assumed to be that of one bin and waste collection vehicle whose capacity has to be entered by the user). The vehicles transfer the MSW to the Transfer Stations.  

→ From the Transfer Stations the MSW is sent to the Landfill.  

→ The MSW received at  the  landfill  then undergoes segregation where  the MSW  is separated as Segregated or Non‐segregated MSW.  

→ The Non‐Segregated MSW is deposited into the landfill. 

→ Segregated MSW  refers  to 100%  segregation of MSW  into dry and wet  components. The Dry component of  the  segregated MSW  is deposited  into  the  landfill. The Wet  component of  the segregated MSW undergoes Centralized Treatment where the MSW  is treated and the  leftover Wet MSW is deposited into the landfill. 

→ Therefore the total MSW deposited in the landfill is assumed to be the non‐segregated MSW at the  landfill  site,  dry  component  of  the  segregated MSW  at  the  landfill  and  the  leftover wet component of the treated wet segregated MSW at the landfill.  

 

 

Spreadsheet Tool User Manual for Planning MSW Management

28 

3.2 Calculations 

There  are  several  calculations  in  the  Spreadsheet  Tool  and  they  are  listed  below  as  per  the Worksheets: 

WARDWISE CALCULATION WORKSHEET 

→ Population Projection: 

Arithmetic Model = Population in Current Year + Increase for 2 decades 

Geometric Model = Pollution in Current Year * (1 + Geometric Mean)2 

 

→ Total MSW generated:  

Total MSW Generated = Population * Per Capita Waste Generation 

 

→ MSW Segregation: 

Segregated MSW = Percentage of MSW Segregation * Total MSW Generated 

 

Non‐Segregated MSW = Total MSW Generated – Segregated MSW 

 

→ Dry and Wet Component of Segregated MSW: 

Dry Segregated MSW = Percentage of Dry Segregated MSW * Segregated MSW  

Wet Segregated MSW = Segregated MSW – Dry Segregated MSW 

 

→ Recycling of Dry Segregated MSW: 

Recycled MSW = Percentage of Recycling of Dry Segregated MSW * Dry Segregated MSW 

 

Leftover Dry MSW = Dry Segregated MSW – Recycled MSW 

 

→ Decentralised Treatment of Wet Segregated MSW: 

Decentralised Treated MSW = Percentage of Decentralised Treatment of Wet Segregated MSW * Wet Segregated MSW 

 

Leftover Wet MSW = Wet Segregated MSW – Decentralised Treated MSW 

 

→ Area required for Decentralised Treatment of Wet Segregated MSW 

Spreadsheet Tool User Manual for Planning MSW Management

29 

Wet Segregated MSW * Area required for Decentralised Treatment of 1 Ton of Wet Segregated MSW 

→ MSW to Waste Bins 

Non‐Segregated MSW + Leftover Dry MSW + Leftover Wet MSW 

 

→ Bin Adequacy Analysis: 

MSW to Waste Bins  =/< No. of Bins * Capacity of a Bin ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ Sufficient 

MSW to Waste Bins  > No. of Bins * Capacity of a Bin ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ Overload 

 

→ Vehicle Adequacy Analysis: 

MSW collected by Vehicles =/< No. of Vehicles * Capacity of Vehicle ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ Sufficient 

MSW collected by Vehicles > No. of Vehicles * Capacity of Vehicle ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ Insufficient 

 

→ MSW Segregation at Landfill: 

Segregated MSW at Landfill = Percentage of MSW Segregation * Total MSW to Landfill  

 

Non‐Segregated MSW at Landfill  = Total MSW to Landfill – Segregated MSW 

 

→ Dry and Wet Component of Segregated MSW at Landfill: 

Dry Segregated MSW  at Landfill = Percentage of Dry Segregated MSW * Segregated MSW at Landfill 

 Wet Segregated MSW = Segregated MSW – Dry Segregated MSW 

 

→ Centralized Treatment of Wet Segregated MSW at Landfill: 

Centralized Treated MSW = Percentage of Centralized Treatment of Wet Segregated MSW * Wet Segregated MSW 

 

Leftover Wet MSW at Landfill = Wet Segregated MSW – Centralized Treated MSW 

 

→ MSW in Landfill: 

Non‐Segregated MSW at Landfill  + Dry Segregated MSW  at Landfill + Leftover Wet MSW at Landfill 

 

→ MSW to Landfill Per Capita: 

Spreadsheet Tool User Manual for Planning MSW Management

30 

MSW in Landfill / Population 

 

RESULTS WORKSHEET 

→ Landfill Life and Adequacy: 

Landfill Life = {Unused Existing Landfill Capacity – (10 (Current Year MSW to Landfill) + 4.5 ([Current+10 MSW to Landfill] – Current Year MSW to landfill))} / [Current+10 MSW to Landfill] 

 

SCHEMES WORKSHEET 

→ Maximum Permissible Total Amount of Impact for the various variables: 

For Percentage of Per Capita MSW Generation, the maximum permissible Total Amount of Impact has been fixed at 20% Decrease 

 

Based on current inputs for Percentage of  Segregation, Percentage of Recycling and Percentage of Treatment,  

Then 

Below 25%  300% Increase 25‐35%  180% Increase 35‐45%  120% Increase 45‐55%  80% Increase 55‐65%  50% Increase 65‐75%  30% Increase 75‐85%  10% Increase 85‐95%  5% Increase 

 

→ Modified Inputs based on total impact of the schemes: 

Eg. [Percentage Increase in Percentage of Segregation * Percentage of Segregation] + Percentage of Segregation = Modified Percentage of Segregation 

 

 

 

 

 

 

 

Spreadsheet Tool User Manual for Planning MSW Management

31 

4 User Flexibility in the Spreadsheet Tool  

The User has the option of deciding several inputs in the Spreadsheet Tool. These options have been provided  to  make  this  Spreadsheet  Tool  usable  for  any  city’s MSW  Management.  The  options available for the user in the worksheets of the Spreadsheet Tool are listed below: 

 

Inputs Worksheet: All the inputs that are to be entered in this Worksheet are to be entered by the User based on the scenario of the particular city in discussion.  

 

Wardwise  Calculations Worksheet:  In  this  worksheet,  the  User  has  the  option  of  selecting  the number of Wards  in the city. There are two population growth models for the user to decide. The user  then  can make edits  in  the various  inputs  required  in  this worksheet marked  in green color. Different values for different wards can be given for number of bins and vehicles. 

 

Results and Waste Flow Worksheet: The user has the choice of choosing the decade for which the results are to be viewed.  

 

Schemes Worksheet: The user can select or not select the given Schemes in this worksheet. The user has  the  option  of  adding more  schemes  on  to  this worksheet. User  can  also  change  the  impact percentage values however this would be subject to the maximum values which are assigned based on the initial inputs entered by the user in the Inputs Worksheet. 

The user has the option of selecting and not selecting the schemes in various combinations in order to  visualize  the  change brought out by  the  schemes  impact on  the waste  inventory as well as  to enhance the discussion process. 

 

The user also has  the option of shifting  from one worksheet  to another  for making  input changes and  viewing  different  decade  results.  This  is  very  useful  for  the  user  to  understand  the MSW Management  situation  of  the  city,  discuss  and  to  decide  the  options  that  need  to  be  taken  for improving it.  

 

 

 

 

Spreadsheet Tool User Manual for Planning MSW Management

32 

5 Example  –  Pune  City  Waste  Data  Analysis  using 

Spreadsheet Tool 

 

5.1 Inputs 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Spreadsheet Tool User Manual for Planning MSW Management

33 

5.2 Results – Current Year 

 

Spreadsheet Tool User Manual for Planning MSW Management

34