23196

طراحي شبكه سبز پسماند جامد شهري با در نظر گرفتن تصفيه شيرابه و توليد بيوگاز- مطالعه موردي شهر تهران

كارشناسي ارشد

مهندسي لجستيك و زنجيره تامين

1396

1399/4/29

دكتر فرناز برزين پور

دكتر سعيد يعقوبي

صنايع

با افزايش جمعيت، شهرنشيني و توسعه اقتصادي، به ويژه در كشورهاي در حال توسعه، توليد پسماند به شدت در حال افزايش است. مديريت بهينه پسماند باعث كاهش توليد پسماند، مشكلات زيست محيطي و اجتماعي مرتبط با زباله مي¬شود و توليد انرژي و مواد مفيد را افزايش مي¬دهد. از جمله مهمترين آلودگي¬هاي زيست محيطي ناشي از توليد پسماند، انتشار گازهاي گلخانه¬اي و تراوش شيرابه است كه آلودگي آب و هوا و خاك را در پي دارد. طراحي شبكه پسماند شهري با درنظرگيري اثرات زيست محيطي ناشي از توليد پسماند، مديران شهري را در جهت مديريت و بهبود پايداري همياري مي¬كند. هدف از اين پايان¬نامه ارائه دو مدل رياضي پايدار با در نظرگرفتن عدم قطعيت موجود در ميزان پسماند توليد شده در مناطق مختلف شهري مي¬باشد. هدف اقتصادي هر دو مدل كمينه¬سازي هزينه¬هاي كل شبكه و هدف زيست محيطي مدل بيوگاز، كمينه¬سازي پتانسيل گرمايش جهاني ناشي از گازهاي منتشر شده از انواع مختلف فرايندهاي شبكه پسماند جامد شهري و هدف زيست محيطي مدل شيرابه، كمينه¬سازي اثرات آلودگي شيرابه¬هاي تراوش شده در طول فرايند جمع¬آوري و دفع پسماند مي-باشد. در نهايت هدف اجتماعي هر دو مدل بيشينه نموندن ميزان اشتغال ناشي از احداث انواع مختلف تسهيلات است. در طراحي شبكه هر دو مدل مكانيابي ايستگاه¬هاي انتقال، واحدهاي پردازش و انواع تسهيلات تصفيه پسماند و همچنين درصد تفكيك پسماند در منابع توليد پسماند در مدل درنظر گرفته شده است. مطالعه موردي در شهر تهران انجام شده است. ميزان پسماند توليد شده در مناطق مختلف شهري به عنوان پارامتر غيرقطعي درنظرگرفته شده است و الگوريتم تقريب ميانگين نمونه بر روي آن¬ها پياده¬سازي شده است و براي حل مدل چند هدفه روش محدوديت اپسيلون تقويت شده بكار شده است. تحليل حساسيت پارامترهاي مهم مدل¬ها مورد بررسي قرار گرفته است. با توجه به نتايج حاصل از تحليل حساسيت مدل بيوگاز، مشخص شد كه درنظرگرفتن تسهيلات بيوگاز هزينه¬هاي اقتصادي را 18.64 درصد افزايش، پتانسيل گرمايش زمين را 50.77 درصدكاهش و تعداد فرصت هاي شغلي ايجاد شده را 20.91 درصد افزايش مي¬دهد و در مدل شيرابه مشخص شد كه تصفيه شيرابه در شبكه در مقايسه با وضعيت فعلي تهران مي¬تواند هزينه¬هاي اقتصادي را 140.40 درصد افزايش، اثرات زيست محيطي را به ميزان 74.66 درصد كاهش و تعداد فرصت هاي شغلي ايجاد شده را 42/38 درصد افزايش دهد. همچنين درنظرگيري تفكيك پسماند در مبدا نيز در كاهش اثرات زيست محيطي موثر مي¬باشد. بطور كلي نتايج مطالعه موردي مدل¬هاي توسعه يافته، كارايي و تاثير چشمگير آن از نقطه نظر اقتصادي، زيست محيطي و اجتماعي را نسبت به شرايط كنوني نشان مي¬دهد.

1399/11/25

The Green municipal solid waste network design with considering leachate treatment and biogas production - A case study in Tehran

7/20/2021 12:00:00 AM

With increasing population, urbanization, and economic development, especially in developing countries, waste production is increasing sharply. Optimal waste management reduces waste production, environmental and social problems related to waste, and increases energy and useful materials production. Among the most important environmental pollutants caused by waste generation are greenhouse gas emissions and leachate sequestration, which leads to air and soil pollution. Municipal solid waste network design, taking into account the environmental effects of waste generation, helps city managers to manage and improve sustainability. The purpose of this dissertation is to present two sustainable mathematical models considering the existing uncertainty in the amount of waste generated in different urban areas. The economic goal of both models is to minimize the total network costs and the environmental goal of the biogas model is to minimize the global warming potential of gases emitted from different types of municipal solid waste network processes and the environmental goal of the leachate model is to minimize the effects of leachate pollution. During the process of waste collection and disposal. Finally, the social goal of both models is to maximize the employment rate resulting from the construction of different types of facilities. In designing the network, both models of location of transfer stations, processing units, and types of waste treatment facilities, as well as the percentage of waste separation in waste generation sources are considered in the model. A case study has been conducted in Tehran. The amount of waste generated in different urban areas is considered as an uncertain parameter and the sample average approximation algorithm is implemented on them and the augmented epsilon constraint method is used to solve the multi-objective model. The sensitivity analysis of the important parameters of the models is investigated. According to the results of the sensitivity analysis of the biogas model, it was found that considering biogas facilities increases economic costs by 18.64%, reduces the global warming potential by 50.77%, and increases the number of job opportunities by 20.91%. Leachate treatment in the network compared to the current situation in Tehran can increase economic costs by 140.40%, reduce environmental impact by 74.66% and increase the number of job opportunities created by 38.42%. Consideration of waste separation at the source is also effective in reducing environmental impact. In general, the results of the case study of the developed models show its efficiency and significant impact from the economic, environmental, and social point of view compared to the current situation.

پسماند جامد شهري , تصفيه شيرابه , بازيابي انرژي , الگوريتم تقريب ميانگين نمونه , محدوديت اپسيلون تقويت شده

Municipal solid waste , Leachate treatment , Energy recovery , Average sample approximation algorithm , Augmented epsilon constraint