نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• نیلوفر صادقی لویه ¹
• شاهین رفیعی ²
• علی جعفری ³

¹ گروه مهندسی ماشین‌های کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

² گروه مهندسی ماشین‌های کشاورزی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران

³ گروه مهندسی مکانیک ماشین های کشاورزی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

چکیده

افزایش جمعیت و صنعتی شدن منجربه افزایش تولید پسماند و فاضلاب شده، که همواره دغدغه مدیران شهری می‌باشد. با افزایش جمعیت علاوه بر تولید زائدات بیشتر، نیاز به انرژی نیز افزایش می‌یابد. بنابراین، می‌بایست به‌دنبال منبعی تجدیدپذیر برای برطرف کردن نیاز کشور بود. زباله جامد شهری و لجن فاضلاب به‌دلیل حجم بالای مواد آلی موجود در آن‌ها پتانسیل بالایی برای تولید انرژی دارند. بنابراین در کنار دفع آن‌ها می‌توان با مدیریت صحیح، از پسماند و فاضلاب به‌عنوان منبع مناسب برای تولید انرژی بهره برد. در این پژوهش مدیریت همزمان فاضلاب و پسماند شهر تهران انجام شده است. برای این منظور ابتدا اطلاعات شهر تهران بر روی مدل فراساختار پیاده‌سازی شده و سپس به‌کمک زبان برنامه‌نویسی پایتون و با استفاده از گره‌های تصمیم‌گیری، ضرایب تصمیم‌گیری 0 تا 100 درصد با گام یک درصد در نظر گرفته شده است. در نهایت 592 سناریو مطرح شده، و دو سناریو به‌عنوان بهترین سناریو‌ها از دیدگاه انرژی با رویکرد بازیابی گرما و رویکرد تولید الکتریسیته، به‌عنوان بهترین سناریوها انتخاب شده است. در این دو سناریو به‌ترتیب حدود دو میلیون گیگاژول و یک میلیون چهارصدهزار گیگاژول گرما و الکتریسیته بازیابی شده است. با پیاده‌سازی این مدل برای شهر تهران، مدیران شهری می‌توانند از پسماند و فاضلاب به‌عنوان منبعی برای برطرف کردن نیاز انرژی سامانه‌های دفع و تامین بخشی از نیاز انرژی شهری بهره برده و با تاسیس یک سامانه، فاضلاب و پسماند را در کنار هم تیمار نمایند.

کلیدواژه‌ها

• بهینه سازی
• زباله جامد شهری
• فاضلاب
• مدیریت انرژی

عنوان مقاله [English]

Energy Optimization of the simultaneous management system of wastewater and solid waste in Tehran

نویسندگان [English]

• Niloofar Sadeghi looyeh ¹
• Shahin Rafiee ²
• ali jafari ³

¹ Department of Agricultural Machinery Engineering, Faculty of Agriculture, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran

² Department of Agricultural Machinery Engineering, Faculty of Agricultural Engineering and Technology, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran

³ Department of Mechanical Engineering of Agriculture Machinery, Faculty of Agricultural Engineering and Technology, University of Tehran, Tehran, Iran

چکیده [English]

Population growth and industrialization have led to an increase in waste and sewage production, which is always a concern for urban managers. With the increasing population, in addition to increased waste production, the need for energy also increases. With the increase in energy consumption, a renewable source must be sought to meet the country's needs. Municipal solid waste and sewage sludge have a high potential for energy production due to the high volume of organic matter in them. Therefore, in addition to waste disposal, appropriate management of waste and sewage can be used as a suitable source of energy production. In this research, simultaneous management of sewage and solid waste in Tehran was carried out. For this purpose, information was implemented on a superstructural model, and then, using Python programming language and decision nodes, decision coefficients from 0 to 100 percent with a one percent step were considered. Finally, 592 scenarios were proposed, and two scenarios were selected as the best scenarios in terms of energy perspective, with the approaches of heat recovery and electricity production. In these two scenarios, approximately two million gigajoules and one million four hundred thousand gigajoules were recovered as the highest heat and electricity from simultaneous management of sewage and solid waste in Tehran city, respectively. By implementing this model for Tehran, urban managers can use waste and sewage as a source to meet the energy needs of waste disposal systems and supply part of the city's energy needs.

کلیدواژه‌ها [English]

• Energy management
• municipal solid waste
• optimization
• wastewater