سیاست گذاری پیشرفت شهری

سیاست گذاری پیشرفت شهری

تصمیم‌گیری چندمعیاره برای انتخاب روش بهینۀ مدیریت پسماند شهری با استفاده از تحلیل سلسله‌مراتبی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی، گروه مهندسی انرژی‌های تجدیدپذیر، دانشکدۀ مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران
2 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی تبدیل انرژی، دانشکدۀ مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران
3 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی انرژی‌های تجدیدپذیر، دانشکدۀ انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران
4 دانشیار، گروه مهندسی انرژی‌های تجدیدپذیر، دانشکدۀ انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران
چکیده
امروزه، مدیریت پسماند شهری به ‌دلیل افزایش روزافزون تولید پسماند و محدودیت منابع طبیعی به یکی از چالش‌های اساسی شهرهای مدرن تبدیل شده است. انتخاب نوعی روش بهینه برای مدیریت پسماند نیازمند در نظر گرفتن معیارهای زیست‌محیطی، اقتصادی، فنی و اجتماعی است تا علاوه بر کاهش اثرهای منفی بر محیط زیست، از منابع موجود به بهترین شکل استفاده شود. در این پژوهش، با استفاده از روش تحلیل سلسله‌مراتبی، روش‌های مختلف مدیریت پسماند شامل پیرولیز، بازیافت، کمپوست‌سازی، هضم بی‌هوازی، سوزاندن و تبدیل به سوخت مشتق‌شده مورد ارزیابی و اولویت‌بندی قرار گرفته‌اند. معیارهای ارزیابی شامل هزینه‌های سرمایه‌گذاری، آلاینده‌های زیست‌محیطی، دسترسی به منابع، نیاز به نیروی متخصص، پذیرش اجتماعی، مصرف انرژی و کارایی فرایند هستند. برای تعیین وزن معیارها و گزینه‌ها، از نظرهای خبرگان استفاده شده است. معیارهایی که مقدار کمتر آن‌ها نشان‌دهندۀ مطلوبیت بالاتر بود، در نرم‌افزار به ‌صورت معکوس در نظر گرفته شدند. نتایج این مطالعه نشان می‌دهد روش‌های پایدار و کم‌هزینه مانند بازیافت با امتیاز 0982/0 و هضم بی‌هوازی با امتیاز 0879/0 به‌ دلیل تولید محصول‌های ارزشمند، کاهش آلودگی و بهره‌وری اقتصادی، نسبت به روش‌های پرهزینه و آلاینده مانند سوزاندن و پیرولیز به منظور مدیریت پسماند شهری مناسب‌تر هستند. علاوه بر این، یافته‌ها نشان می‌دهند ترکیب روش‌های مختلف و استفاده از رویکردهای یکپارچه می‌تواند اثربخشی سامانۀ مدیریت پسماند را بهبود بخشد و در دستیابی به اهداف پایداری مؤثر باشد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Multi-Criteria Decision Making for Selecting the Optimal Urban Waste Management Method Using Analytic Hierarchy Process

نویسندگان English

Asma Fayazi 1
Reza Fallah 2
Sara Mahmoodian Younesi 3
Majid Zandi 4
1 Undergraduate student, Department of Renewable Energy Engineering, Faculty of Mechanical and Energy Engineering, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
2 Master of Science student, Department of Energy Conversion Engineering, Faculty of Mechanical and Energy Engineering, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
3 Phd student, Department of Renewable Energy Engineering, Faculty of Energy, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
4 Associate Professor, Department of Renewable Energy Engineering, Faculty of Energy, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
چکیده English

Municipal solid waste management has become one of the major challenges in modern cities due to the rapid increase in waste generation and the limitation of natural resources. Selecting an optimal waste management method requires the consideration of environmental, economic, technical, and social criteria to not only minimize negative environmental impacts but also make the best use of available resources. In this study, various waste management methods including pyrolysis, recycling, composting, anaerobic digestion, incineration, and refuse-derived fuel were evaluated and prioritized using the Analytic Hierarchy Process (AHP). The evaluation criteria included investment cost, environmental pollution, resource availability, required technical expertise, social acceptance, energy consumption, and process efficiency. The weights of criteria and alternatives were determined based on expert opinions. Criteria where lower values indicate higher desirability were inverted within the software to ensure consistency in the evaluation. The results of this study indicate that sustainable and cost-effective methods such as recycling (score: 0.0982) and anaerobic digestion (score: 0.0879), due to their ability to generate valuable products, reduce pollution, and offer economic benefits, are more suitable for urban waste management compared to costly and polluting methods such as incineration and pyrolysis. Furthermore, the findings suggest that combining different methods and adopting integrated approaches can enhance the effectiveness of waste management systems and contribute to achieving sustainability goals.

کلیدواژه‌ها English

Urban waste management
Analytic Hierarchy Process
Multi-Criteria Decision Making
Recycling
Anaerobic Digestion
  1. “Solid Waste Management.” Accessed: Mar. 08, 2025. [Online]. Available: https://www.worldbank.org/en/topic/urbandevelopment/brief/solid-waste-management
  2. Malkow, “Novel and innovative pyrolysis and gasification technologies for energy efficient and environmentally sound MSW disposal,” Waste Management, vol. 24, no. 1, pp. 53–79, 2004, doi: 10.1016/S0956-053X(03)00038-2.
  3. Parekh, K. Yadav, S. Yadav, and N. Shah, “Identification and assigning weight of indicator influencing performance of municipal solid waste management using AHP,” KSCE Journal of Civil Engineering, vol. 19, no. 1, pp. 36–45, Jan. 2015, doi: 10.1007/s12205-014-2356-3.
  4. Nzihou, “Toward the valorization of waste and biomass,” Waste Biomass Valorization, vol. 1, no. 1, pp. 3–7, Mar. 2010, doi: 10.1007/s12649-010-9014-x.
  5. Kurbatova and H. A. Abu-Qdais, “Using multi-criteria decision analysis to select waste to energy technology for a Mega city: The case of Moscow,” Sustainability (Switzerland), vol. 12, no. 23, pp. 1–18, Dec. 2020, doi: 10.3390/su12239828.
  6. A. Mujtaba et al., “Evaluating sustainable municipal solid waste management scenarios: A multicriteria decision making approach,” Heliyon, vol. 10, no. 4, Feb. 2024, doi: 10.1016/j.heliyon.2024.e25788.
  7. A. Qazi, M. F. M. Abushammala, and M. H. Azam, “Multi-criteria decision analysis of waste-to-energy technologies for municipal solid waste management in Sultanate of Oman,” Waste Management and Research, vol. 36, no. 7, pp. 594–605, Jul. 2018, doi: 10.1177/0734242x18777800.
  8. Khoshand, K. Khanlari, H. Abbasianjahromi, and M. Zoghi, “Construction and demolition waste management: Fuzzy Analytic Hierarchy Process approach,” Waste Management and Research, vol. 38, no. 7, pp. 773–782, Jul. 2020, doi: 10.1177/0734242X20910468.
  9. F. Rupani et al., “Current scenario of the tehran municipal solid waste handling rules towards green technology,” Int J Environ Res Public Health, vol. 16, no. 6, Mar. 2019, doi: 10.3390/ijerph16060979.
  10. Agamuthu and S. Babel, “Waste management developments in the last five decades: Asian perspective,” Dec. 01, 2023, SAGE Publications Ltd. doi: 10.1177/0734242X231199938.
  11. N. S. S. Azahari et al., “Developing a Sustainable Solid Waste Management System Using Analytical Hierarchy Process (AHP) Method at Pondok Institutions in Kelantan,” in IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, IOP Publishing Ltd, Sep. 2021. doi: 10.1088/1755-1315/842/1/012060.
  12. G. Demircan and K. Yetilmezsoy, “A Hybrid Fuzzy AHP-TOPSIS Approach for Implementation of Smart Sustainable Waste Management Strategies,” Sustainability (Switzerland), vol. 15, no. 8, Apr. 2023, doi: 10.3390/su15086526.
  13. Sasikumar, A. Sivasangari, and N. Venkatachalam, “Application of Analytical Hierarchy Process (AHP) for Assessment of Collection and Transportation of Solid Waste: An Empirical Study,” Nature Environment and Pollution Technology, vol. 21, no. 1, pp. 283–288, Mar. 2022, doi: 10.46488/NEPT.2022.v21i01.033.
  14. Ghimire, S. Pandey, and J. R. Woo, “Assessing stakeholders’ risk perception in public-private partnerships for waste-to-energy projects: A case study of Nepal,” Energy for Sustainable Development, vol. 79, Apr. 2024, doi: 10.1016/j.esd.2024.101414.
  15. Hasankhani, M. Zandieh, and E. B. Tirkolaee, “Identification of optimal waste-to-energy strategies for sustainable development in Iran: SWOT analysis, hybrid MCDM methods, and game theory,” Renew Energy, vol. 237, Dec. 2024, doi: 10.1016/j.renene.2024.121564.
  16. Zhao, Y. Chen, H. Yuan, and D. Chen, “Life cycle optimization oriented to sustainable waste management and circular economy: A review,” Waste Management, vol. 191, pp. 89–106, Jan. 2025, doi: 10.1016/j.wasman.2024.11.001.
  17. Biakhmetov, Y. Li, Q. Zhao, A. Dostiyarov, D. Flynn, and S. You, “Transportation and process modelling-assisted techno-economic assessment of resource recovery from non-recycled municipal plastic waste,” Energy Convers Manag, vol. 324, Jan. 2025, doi: 10.1016/j.enconman.2024.119273.
  18. S. Raj, S. Jain, and A. Kumar Sharma, “Transforming municipal solid waste management through material and substance flow analysis: Conversion pathways for sustainable energy production,” Energy Convers Manag, vol. 322, Dec. 2024, doi: 10.1016/j.enconman.2024.119164.
  19. Vlachokostas, A. V. Michailidou, and C. Achillas, “Multi-Criteria Decision Analysis towards promoting Waste-to-Energy Management Strategies: A critical review,” Mar. 01, 2021, Elsevier Ltd. doi: 10.1016/j.rser.2020.110563.
  20. S. Sohail et al., “Multi-criteria decision making-based waste management: A bibliometric analysis,” Nov. 01, 2023, Elsevier Ltd. doi: 10.1016/j.heliyon.2023.e21261.
  21. Rodrigues, J. A. Antunes, and V. Miguéis, “Aligning priorities: A Comparative analysis of scientific and policy perspectives on municipal solid waste management,” Waste Management, vol. 193, pp. 70–83, Feb. 2025, doi: 10.1016/j.wasman.2024.11.031.
  22. Garcia-Garcia, “Using Multi-Criteria Decision-Making to optimise solid waste management,” Oct. 01, 2022, Elsevier B.V. doi: 10.1016/j.cogsc.2022.100650.
  23. Koo and S.-W. Yang, “Likert-Type Scale,” Encyclopedia, vol. 5, no. 1, p. 18, Feb. 2025, doi: 10.3390/encyclopedia5010018.
  24. “What is the Analytic Hierarchy Process (AHP)? | Passage Technology.” Accessed: Dec. 23, 2023. [Online]. Available: https://www.passagetechnology.com/what-is-the-analytic-hierarchy-process
  25. Ahammed and A. Azeem, “Selection of the most appropriate package of Solar Home System using Analytic Hierarchy Process model in rural areas of Bangladesh,” Renew Energy, vol. 55, pp. 6–11, Jul. 2013, doi: 10.1016/j.renene.2012.12.020.
  26. Shahabi, S. Keihanfard, B. Bin Ahmad, and M. J. T. Amiri, “Evaluating Boolean, AHP and WLC methods for the selection of waste landfill sites using GIS and satellite images,” Environ Earth Sci, vol. 71, no. 9, pp. 4221–4233, 2014, doi: 10.1007/s12665-013-2816-y.
  27. A. Guerrero, G. Maas, and W. Hogland, “Solid waste management challenges for cities in developing countries,” Waste Management, vol. 33, no. 1, pp. 220–232, Jan. 2013, doi: 10.1016/j.wasman.2012.09.008.
دوره 2، شماره 2
تابستان 1404
صفحه 173-188

  • تاریخ دریافت 13 بهمن 1403
  • تاریخ بازنگری 25 اسفند 1403
  • تاریخ پذیرش 16 فروردین 1404
  • تاریخ انتشار 20 اردیبهشت 1404