23028

طراحي پايدار شبكه پسماند جامد شهري با در نظر گرفتن رويكرد تفكيك از مبدا (مطالعه موردي شهرداري تهران)

كارشناسي ارشد

بهينه سازي سيستم ها

1399

1399/07/29

دكتر فرناز برزين پور

دكتر سيد جعفر سجادي

صنايع

افزايش روز افزون شهر نشيني و به تبع آن افزايش توليد پسماند، لزوم استفاده مجدد از پسماندهاي توليد شده را براي ما آشكار مي¬سازد. متاسفانه عمدتا در كشورهاي در حال توسعه، پسماندهاي توليد شده بدون استفاده مجدد، مستقيما دفن مي¬گردند. براي اينكه كيفيت پسماندهاي توليدي جهت استفاده مجدد حفظ شود، بهتر است تا پسماندها از مبدا توليد توسط خانوارها تفكيك شوند كه اين امر مستلزم آموزش و صرف هزينه¬هاي زياد است. به دليل عدم تفكيك پسماند توسط همه خانوارها در مدلسازي پيشنهادي اين پايان نامه، از دو جريان مجزا يكي براي پسماندهاي تفكيك شده و ديگري براي پسماندهاي مخلوط استفاده شده است. همچنين براي طراحي شبكه زنجيره تامين پسماند جامد شهري يك زنجيره تامين چهار سطحي در نظر گرفته شده كه داراي سطوح: نقاط توليد و جمع¬آوري، ايستگاه¬هاي انتقال مياني، تسهيلات پردازش پسماند و محل¬هاي دفن مي¬باشد. براي مدلسازي اين زنجيره تامين از يك مدل رياضي پايدار با توابع هدف اقتصادي، زيست محيطي و اجتماعي استفاده شده است كه به ترتيب هزينه¬هاي شبكه مديريت پسماند، انتشار گازهاي گلخانه¬اي حاصل از فعاليت¬هاي صورت پذيرفته در شبكه و امتيازهاي اجتماعي حاصل از چهار ضريب ماليات، آموزش، ايجاد اشتغال و آلودگي تسهيل را شامل مي¬شوند. ايجاد يك تابع هدف اجتماعي با توانايي كمي سازي رفاه حال اجتماعي شهروندان را مي¬توان به عنوان اصلي¬ترين نوآوري در اين پايان نامه نام برد. مدل ارائه شده قادر است تصميم گيرندگان را در زمينه¬هاي تعيين مقدار بهينه تفكيك از مبدا كه باعث مي¬شود هزينه¬هاي آموزش مقداري بهينه باشد، تعيين مكان و تكنولوژي بهينه هر يك از تسهيلات، مقدار بهينه تخصيص به هر تسهيل، تعيين نوع و تعداد بهينه كاميون¬ها در ناوگان حمل و نقل ياري نمايد. همچنين، جهت نزديك¬تر نمودن هرچه بيشتر مدل به واقعيت مدل مذكور مي¬تواند از سازگاري ميان پسماندها و تسهيلات اطمينان حاصل نموده و انواع محصولات توليدي را براي هر يك از تسهيلات پردازش پسماند در نظر بگيرد. مدل پيشنهادي بر اساس دادههاي واقعي شهر تهران اجرا شده و براي به دست آوردن مجموعه جواب پارتويي از برنامه ريزي آرماني استفاده شده و مطلوب¬ترين توسط روش تاپسيس انتخاب شده است. در اين حل، مدل جهت ايجاد اشتغال، تمامي ايستگاه¬هاي انتقال مياني، دو تسهيل كپوست، دو تسهيل زباله سوز، يك كارخانه بازيافت و دو مركز تصفيه را فعال نموده است. همچنين با مقايسه مدل پيشنهادي با مدل وضعيت كنوني، مدل پيشنهادي توانست در هر سه تابع هدف بهبودهاي قابل توجهي را ايجاد نمايد.

1399/10/21

Sustainable Municipal Solid Waste Network Design Considering Source Separation (Case Study of Municipality of Tehran)

10/21/2021 12:00:00 AM

The growing rate of urbanization and, consequently, the increase in waste production clarifies the necessity of the reuse of generated wastes. Unfortunately, mainly in developing countries, generated waste is disposed directly without being reused. In order to maintain the quality of the generated waste, it is better to source-separate the waste by households, which requires education and high costs. Due to the lack of waste segregation by all households, in the proposed model of this dissertation, two separate streams have been used, one for segregated waste and the other for mixed waste. Also, for designing the municipal solid waste network, a four-level supply chain has been considered, which contains: production and collection points, intermediate transfer stations, waste processing facilities, and landfills. To model this supply chain, a sustainable mathematical model with economic, environmental, and social objective functions have been used, which are the costs of the waste management network, greenhouse gas (GHG) emissions from network activities, and social scores, respectively. The social objective function consists of four elements which are taxation, education, job creation, and facility pollution. Creating a social objective function with the ability to quantify the social welfare of citizens can be named as a major contribution of this dissertation. The proposed model is able to assist decision-makers in determining the optimal rate of source-separation that optimizes the educational costs, the optimal location and technology of each facility, the optimal amount of allocation to each facility, and the optimal type and number of trucks in the transportation fleet. Also, to make the model more realistic, it ensures the compatibility between waste type and facility’s technology. Furthermore, the model considers the types of products produced from each of the waste processing facilities. The proposed model is implemented on a data set collected from Tehran, Iran. To obtain the Pareto set, the goal programming method has been used, and the most desirable solution has been selected by the TOPSIS method. Based on the obtained solution, in order to create job opportunities, the model has activated all intermediate transfer stations, two composting facilities, two waste incineration facilities, a recycling plant, and two treatment centers. Also, by comparing the proposed model with the current situation model, the proposed model was able to make significant improvements in all three objective functions.

طراحي شبكه زنجيره تامين , پسماند جامد شهري , برنامه ريزي چند هدفه , پايداري , تفكيك از مبدا , تاپسيس

Supply Chain Network Design (SCND) , Municipal Solid Waste (MSW) , Multi Objective Programming (MOP) , Sustainability , Source Separation , TOPSIS