فصلنامه مدیریت محیط زیست شهری

تحلیل عملکرد و ارتقاء سیستم تصفیه شیرابه با رویکرد ترکیبی HELP–QSPM–SPACE: (مطالعه موردی دفنگاه زباله بابل)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده محیط زیست، دانشگاه تهران

2 دانشجوی دکتری، مهندسی محیط زیست، پردیس بین الملل ارس دانشگاه تهران، تهران، ‌ایران

3 استاد، گروه مهندسی آب و فاضلاب، دانشکده محیط زیست دانشگاه تهران، تهران، ‌ایران

چکیده
دفنگاه انجیل‌سی شهرستان بابل به‌عنوان یکی از مراکز دفن فعال در نواحی مرطوب شمال ایران، به‌دلیل بارندگی بالا و نفوذپذیری زیاد لایه‌های دفن، روزانه حجم قابل‌توجهی شیرابه تولید می‌کند که مدیریت آن با چالش‌های جدی زیست‌محیطی و فنی همراه است. هدف این پژوهش، ارائه یک چارچوب تلفیقی برای تحلیل، انتخاب راهبرد و طراحی فنی سیستم بهینه تصفیه شیرابه در این سایت بود. در گام نخست، با استفاده از مدل HELP، حجم واقعی شیرابه شبیه‌سازی و برآورد گردید که نشان داد ظرفیت فعلی تصفیه‌خانه پاسخگوی بار ورودی نیست. سپس با بهره‌گیری از مدل‌های تصمیم‌گیری چندمعیاره SWOT، QSPM و SPACE، وضعیت موجود سیستم از نظر فنی و مدیریتی ارزیابی و راهبرد «افزایش ظرفیت با حفظ ساختار موجود و اصلاح واحدهای بحرانی» به‌عنوان گزینه بهینه انتخاب شد. بر مبنای این راهبرد، فرآیند اصلاح‌شده‌ای شامل واحدهای بی‌هوازی (ABR)، انعقاد و ته‌نشینی شیمیایی، بیورآکتور غشایی (MBR)، اسمز معکوس (RO) و گندزدایی نهایی (UV/کلرزنی) طراحی گردید. نتایج موازنه جرمی نشان داد که سیستم اصلاح‌شده قادر است COD، BOD، آمونیاک، TSS و فلزات سنگین را با راندمان بیش از ۸۰٪ حذف کرده و پسابی منطبق با استانداردهای ملی تخلیه و استفاده کشاورزی تولید کند. نوآوری این پژوهش در تلفیق مدل‌سازی هیدرولوژیکی، تحلیل راهبردی و طراحی فرآیند بومی‌سازی‌شده نهفته است که می‌تواند به‌عنوان الگویی کاربردی برای ارتقاء سیستم‌های تصفیه شیرابه در دفنگاه‌های مرطوب ایران مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها


1.Abdel-Shafy, H.I., et al., Landfill leachate: Sources, nature, organic composition, and treatment: An environmental overview. Ain Shams Engineering Journal, 2024. 15(1): p. 102293. https://doi.org/10.1016/j.asej.2023.102293
2.امیری، س، و دیگران.، مدل محاسب آنلاین شیرابه برای اماکن دفن زباله‌های شهری در استان مازندران (مطالعه موردی: مرکز دپوی زباله‌های بابل). مجله آب و فاضلاب, 2023. 34(1). ص. 49-65.
3.  Wang, J. and Z. Qiao, A comprehensive review of landfill leachate treatment technologies. Frontiers in Environmental Science, 2024. 12: p. 1439128.
4.  Chowdhury, S.R., et al., Sustainable Solutions with AHP, Reliability, and HAN-fuzzy Sensitivity Analysis for Landfills in Saudi Arabia. Cleaner Waste Systems, 2025: p. 100419. https://doi.org/10.1016/j.clwas.2025.100419
5.  Khosravani, F., et al., Optimizing food waste management in Tehran: A SWOT analysis and strategic recommendations. Heliyon, 2025. 11(4). DOI: 10.1016/j.heliyon.2025.e42474
6.  Mojiri, A., et al., Treatment of landfill leachate with different techniques: an overview. Water Reuse, 2021. 11(1): p. 66-96.
7.  Fang, D., et al., Recent advances of landfill leachate treatment. Journal of the Indian Institute of Science, 2021. 101(4): p. 685-724. https://doi.org/10.1007/s41745-021-00262-0
8.  Gao, J., et al., The present status of landfill leachate treatment and its development trend from a technological point of view. Reviews in Environmental Science and Bio/Technology, 2015. 14(1): p. 93-122. https://doi.org/10.1007/s11157-014-9349-z
9.  Costa, A.M., R.G.d.S.M. Alfaia, and J.C. Campos, Landfill leachate treatment in Brazil–An overview. Journal of environmental management, 2019. 232: p. 110-116. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2018.11.006
10. Bove, D., et al., A critical review of biological processes and technologies for landfill leachate treatment. Chemical Engineering & Technology, 2015. 38(12): p. 2115-2126. https://doi.org/10.1002/ceat.201500257
11. Petrovic, B., et al., Management of closed landfills: a qualitative study evaluating real case studies from Norway. Cleaner Waste Systems, 2026: p. 100489. https://doi.org/10.1016/j.clwas.2026.100489
12. Khan, O., et al., Experimental investigation and multi-performance optimization of the leachate recirculation based sustainable landfills using Taguchi approach and an integrated MCDM method. Scientific Reports, 2023. 13(1): p. 19102. https://doi.org/10.1038/s41598-023-45885-8
13. Sharma, M., et al., Usage of Oleic and Stearic Acids in Mixed Anaerobic Culture for Sulfate Reduction While Inhibiting Methanogenesis. Journal of Environmental Engineering, 2022. 148(6): p. 04022020. https://doi.org/10.1061/(ASCE)EE.1943-7870.0002001
14. Venkatesh Reddy, C., D. Shekhar Rao, and A.S. Kalamdhad, Statistical modelling and assessment of landfill leachate emission from fresh municipal solid waste: A laboratory-scale anaerobic landfill simulation reactor study. Waste Management & Research, 2020. 38(10): p. 1161-1175. DOI: 10.1177/0734242X20954280
15. Abunama, T., F. Othman, and M.K. Younes, Predicting sanitary landfill leachate generation in humid regions using ANFIS modeling. Environmental Monitoring and Assessment, 2018. 190(10): p. 597. https://doi.org/10.1007/s10661-018-6966-y
16. Özdemir, A., et al., Decision-making for the selection of different leachate treatment/management methods: the ANP and PROMETHEE approaches. Environmental Science and Pollution Research, 2020. 27(16): p. 19798-19809. https://doi.org/10.1007/s11356-020-08524-7
17. Mokhtari, M., et al., Design and Development of Hospital Waste Management Strategies Using Quantitative Strategic Planning Matrix Technique: A Case Study in Iran. Journal of Environmental Health and Sustainable Development, 2023. https://doi.org/10.18502/jehsd.v8i2.13048
18. Gurbuz, T. A modified strategic position and action evaluation (SPACE) matrix method. in Proceedings of the International MultiConference of Engineers and Computer Scientists. 2013.
19. Alam, P.F. and S. Wulandari. Establishing Waste Management System Strategy by Using Competitive Positioning Analysis. in 2018 International Conference on Industrial Enterprise and System Engineering (ICoIESE 2018). 2019. Atlantis Press.
20. Gu, Z., et al., A pilot-scale comparative study of bioreactor landfills for leachate decontamination and municipal solid waste stabilization. Waste management, 2020. 103: p. 113-121. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2019.12.023
21. Sadeghi, M., et al., Performance evaluation of a biological landfill leachate treatment plant and effluent treatment by electrocoagulation. Desalination and Water Treatment, 2018. 115: p. 82-87. https://doi.org/10.5004/dwt.2018.22263
22. Mwihaki, N.J., Application of experimental and modelling techniques to estimate the effects of landfill leachate on soil and water. 2021, Doctoral dissertation, University of South Africa.
23. Yang, J., et al., Membrane-based processes used in municipal wastewater treatment for water reuse: state-of-the-art and performance analysis. Membranes, 2020. 10(6): p. 131. DOI: 10.3390/membranes10060131
24. Jamrah, A., T.M. AL-Zghoul, and Z. Al-Qodah, An extensive analysis of combined processes for landfill leachate treatment. Water, 2024. 16(12): p. 1640.
25. Mehrasbi, M.R., M. Salimi, and A. Assadi, Assessment of the Quality of Effluent from the Zanjan Urban Wastewater Treatment Plant for Potential Reuse in Agricultural and Industrial Applications. Journal of Human Environment and Health Promotion, 2025. 11(4): p. 238-243.

  • تاریخ دریافت 24 مهر 1404
  • تاریخ پذیرش 08 اردیبهشت 1405
  • تاریخ اولین انتشار 08 اردیبهشت 1405
  • تاریخ انتشار 01 فروردین 1405