فصلنامه مدیریت محیط زیست شهری

ارزیابی و رتبه‌بندی فناوری‌های تولید انرژی از پسماند با استفاده از روش‌های ترکیبی تصمیم‌گیری چند معیاره VIKOR-AHP و TOPSIS-AHP

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مدیرعامل و عضو هیات مدیره شرکت آرمان چرخه سبز کاسپین، شهر رشت، گیلان، ایران

2 عضو هیات مدیره شرکت آرمان چرخه سبز کاسپین، شهر رشت، گیلان، ایران

3 مدیر عامل سازمان مردم نهاد (سمن) محیط‌زیستی آسمانرود رحیم آباد، شهر رحیم آباد، گیلان، ایران

4 گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، گیلان، ایران

چکیده
مهم‌ترین هدف این مقاله ارائه مدلی مناسب برای انتخاب بهترین فناوری تبدیل پسماند به انرژی برای مدیران و سرمایه‌گذاران بخش خصوصی و دولتی است. مدیریت پسماند شهری همراه با بازیابی انرژی می‌تواند مناسب‌ترین راهکار هم به منظور حفظ محیط‌زیست و هم به منظور تولید و تامین انرژی برای جوامع شهری و روستایی باشد. به هر حال تعیین مناسب‌ترین فناوری استحصال انرژی از زباله یک موضوع چالش برانگیز و پیچیده است زیرا باید معیارهای گسترده‌ای و گوناگونی را مدنظر قرار داد. در این تحقیق از دو روش تاپسیس و ویکور که از پرکاربردترین روش‌های تصمیم‌گیری چند معیاره هستند؛ برای این منظور استفاده شده است. هاضم بی‌هوازی، زباله‌سوزی و پیرولیز به عنوان مهم‌ترین گزینه‌های فناوری تبدیل پسماند به انرژی انتخاب و بر اساس سه معیار اصلی زیست‌محیطی، فنی و اقتصادی که برای هر کدام از معیارها، زیرمعیارهای مختلفی در نظر گرفته شده، مورد ارزیابی قرار می‌گیرند. نتایج مقایسات زوجی نشان می‌دهد که در بین معیارهای اصلی، معیار زیست‌محیطی بیشترین امتیاز و اهمیت را دارد و پس از آن به ترتیب معیار اقتصادی و فنی در رده‌های بعدی اهمیت هستند. به جهت اطمینان از نتایج، گزینه ها با سه روش متفاوت تحلیل سلسله مراتبی، ویکور و تاپسیس رتبه بندی می‌شوند. نتایج کلی مدل‌های تصمیم گیری نشان می‌دهد که فناوری زباله‌سوزی به‌عنوان بهترین فناوری تبدیل پسماند به انرژی است. بعد از آن نیز به ترتیب فناوری‌های هاضم بی‌هوازی و پیرولیز در رتبه‌های بعدی قرار می‌گیرند.

کلیدواژه‌ها


1.    Afrane, S., et al., Integrated AHP-TOPSIS under a fuzzy environment for the selection of waste-to-energy technologies in Ghana: a performance analysis and socio-enviro-economic feasibility study. International Journal of Environmental Research and Public Health, 2022. 19(14): p. 8428 .https://doi.org/10.3390/ijerph19148428  
2.وحیدی، حسین.، عرب آبادی، رضا.، سلطانی نژاد، مرضیه.، انتخاب مناسب‌ترین روش تبدیل پسماند به انرژی با استفاده از مدل‌های VIKOR-AHP در فضای فازی: مطالعه موردی شهرداری کرمان، فصلنامه مدیریت شهری و مهندسی محیط زیست،1402. 1(1), 17-36. DOI: 10.48306/jumee.2023.394192.1002))
3.Scott, J, A., W, Ho., and P, K, Dey., A review of multi-criteria decision-making methods for bioenergy systems, Energy, 2012. 42(1): p. 146-156.        (https://doi.org/10.1016/j.energy.2012.03.074)
4. خان پوراقدم، سمیه.، قنبرزاده لک، مهدی.، مهتدی، مهرداد.، و صبور، محمدرضا، ارزیابی گزینه های دفع نهایی پسماند جامد شهری با استفاده از تلفیق روش های ارزیابی چرخه عمر و تحلیل سلسله مراتبی(مطالعه موردی: شهر تهران)، علوم و تکنولوژی محیط زیست، 1398. 21(2 (پیاپی 81) )، 57-69. SID. https://sid.ir/paper/360849/fa))
5. Assamoi, B., Lawryshyn, Y., The environmental comparison of landfilling vs. incineration of MSW accounting for waste diversion, Waste Management. 2012. 32(5). 1019-1030.
6. Sharuddin, S, D, A., Abnisa, F., Daud, W, M, A, W., Aroua, M, K., A review on pyrolysis of plastic wastes, Energy conversion and management, 2016. 115, 308-326. Doi: 101016/jenconman201602037
7.  Heo, H, S., Park, H, J., Park, Y, K., Ryu, C., Suh, D, J., Suh, Y, W., Kim, S, S., Bio-oil production from fast pyrolysis of waste furniture sawdust in a fluidized bed, Bioresource technology, 2010. 101(1), S91-S96. DOI: 10.1016/j.biortech.2009.06.003
8. زینلی، ر.،  هضم مشترک زباله جامد شهری با گلیسیرین خام و پیش تیمارفراصوت، 1394، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد
9. AlNouss, A. Alherbawi, M., Parthasarathy, P., Althani, N., McKay, G., AlAnsari, T., Waste-to-energy technology selection: A multi-criteria optimisation approach, 2024. Computers & Chemical Engineering, https://doi.org/10.1016/j.compchemeng.2024.10859
10. Teimouri, F., Ebrahimi, A., Jalili, M., Alaghehbandan, HR., Sustainability Impact Assessment of Waste to Energy Technologies in Iran, 2019. J Environ Health Sustain Dev. 2019; 4(4): 885-94.
11. Mujtaba, M,A., Munir, A., Imran, S., Nasir, M,K., Muhayyuddin, M, G., Javed, A., Mehmood, A., Habila, M, A., Fayaz, H., Qazi, A., Evaluating sustainable municipal solid waste management scenarios: A multicriteria decision making approach, Heliyon, 2024. 10 (4):e25788. Doi: 10.1016/j.heliyon.2024.e25788
12. Alsulaili, A., Ali, O., Alenezi, N., and Al-Dabbous, A, N., Selection of municipal solid waste disposal technology using the Analytic Hierarchy Process and Genetic Algorithm for Gulf Cooperation Council Countries, Journal of Engineering Research, 2024,  https://doi.org/10.1016/j.jer.2024.03.015
 13. Bhowmick, P., Das, S., Das, N., Identification of suitable sites for municipal waste dumping and disposal using multi-criteria decision-making technique and spatial technology: A case of Bolpur municipality, Birbhum district, West Bengal, Waste Management Bulletin, 2024, Vol, 2, No, 1, 250-265. https://doi.org/10.1016/j.wmb.2024.02.001
14. Alam, S., Rahman, K, S., Rokonuzzaman, M., Salam, P, A., Miah, M, S., Das, N., Chowdhury, S., Channumsin, S., Sreesawet, S., Channumsin, M, Selection of Waste To Energy Technologies for Municipal Solid Waste Management Towards Achieving Sustainable Development Goals, Sustainability, 2022, 14, 11913. https://doi.org/10.3390/su141911913
15. Al Theeb, N., Qdais, H, A., Qdais, F, H, A., and Habibah, O, Utilizing AHP-TOPSIS as multi-criteria decision approaches to select the best alternative for waste to energy technology, Jordan J, Mech, Ind, Eng, 2022, 16, 601-613.
16. Agbejule, A., Shamsuzzoha, A., Lotchi, K., Rutledge, K, Application of Multi-Criteria Decision-Making Process to Select Waste-to-Energy Technology in Developing Countries: The Case of Ghana, Sustainability, 2021, 13(22):12863. https://doi.org/10.3390/su132212863
17. Shahnazari, A., Rafiee, M., Rohani, A., Nagar, B, B., Ebrahiminik, M, A., and Aghkhani, M, H, Identification of effective factors to select energy recovery technologies from municipal solid waste using multi-criteria decision making (MCDM): A review of thermochemical technologies, 2020, Sustainable energy technologies and assessments,  40, 100737. https://doi.org/10.1016/j.seta.2020.100737
 
18. غفارپناه، محسن.، حسین زاده، مهناز.، کاظمی، عالیه، مدلسازی سیستم پردازش و دفع پسماند شهری اصفهان با استفاده از رویکرد پویایی‌شناسی سیستم، پژوهش های نوین در تصمیم گیری، 1399، 5(2)، 81-109
19. صادقی، زین العابدین.، رضایی، جعفری، مریم.، و قاسمی نژاد، امین، بررسی نیروگاه های تجدیدپذیر با استفاده از تحلیل سلسله مراتبی، تاپسیس و ویکور، علوم و تکنولوژی محیط زیست، 1399. 22(8 (پیاپی 99) )، 43-58 https://sid.ir/paper/397458/fa
20. منظور، د.، رحیمی، ع، ر، اولویت­بندی نیروگاه­های تولید برق در ایران با استفاده از مدل­های تصمیم­گیری چند شاخصه. پژوهشنامه اقتصاد انرژی ایران، سال چهارم، شماره 14، 1394. 191- 215
21. داوودی نژاد، م.،  بی پروا، پ، اولویت بندی فناوری های تولید انرژی از فرایندهای تصفیه فاضلاب به روش تحلیل سلسله مراتبی، نشریه انرژی ایران، 1394 ، شماره3
22. Bamdad, N., Mohammadzadeh-Basir, H., Narvankuhi, A., Emami, S., Saiedi, A., Site selection methodology for industries, 2007, Rahshah and Associates Engineers: 94: 54-5.
23. مومنی، م.، شریفی سلیم، ع ، مدل ها و نرم افزارهای تصمیم گیری چند شاخصه، 1391، تهران: نشرمؤلف.
24. قدسی پور، س، ح، فرایند تحلیل سلسله مراتبی، 1387، تهران : انتشارات دانشگاه صنعتی امیرکبیر.
25. میرغفور، س، ح.، عزیزی، ف، اسدیان اردکانی، ف، روش­های تصمیم­گیری چند شاخصه، 1393. سازمان انتشارات جهاد دانشگاهی، جهاد دانشگاهی واحد یزد.
26. Opricovic, S.,  Tzeng, G, H., Compromise solution by MCDM methods: A comparative analysis of VIKOR and TOPSIS, European journal of operational research, 2004, 156(2), 445-455.https://doi.org/10.1016/S0377-2217(03)00020-1
27. Chen, L, Y., Wang, T, C., Optimizing partners’ choice in IS/IT outsourcing projects: The strategic decision of fuzzy VIKOR, International Journal of Production Economics, 2009, 120(1), 233-242.
28. Aldona, K, Bartlomiej, G, Analytical Hierarchy Process/Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution-based approach to the generation of environmental improvement options for painting process e Results from an industrial case study, 2015, Journal of Cleaner Production, 101, 360-367.

  • تاریخ دریافت 25 خرداد 1403
  • تاریخ بازنگری 03 مرداد 1403
  • تاریخ پذیرش 06 شهریور 1403
  • تاریخ اولین انتشار 10 شهریور 1403
  • تاریخ انتشار 01 مهر 1403