بخشی از مقاله
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***
انتخاب بهترین راهکار مدیریتی دفع نخالههای ساختمانی شهر تهران با دیدگاه توسعه پایدار بر اساس روشهای AHP و TBL
چکیده
گسترش شهرنشینی و رشد ساخت و ساز ساختمان سبب افزایش تولید نخالههای ساختمانی در حین ساخت و در حین تخریب سازههای فرسوده میگردد. قرار گرفتن شهر تهران در ناحیه زلزلهخیز سبب اهمیت دوچندان مدیریت بهینه نخالههای ساختمانی در چرخه مدیریت یکپارچه زباله شهر تهران میگردد. در این تحقیق ابتدا با استفاده از روش TBL معیارها و پیامدهای موثر در چرخه مدیریت نخاله ساختمانی با توجه به مبانی توسعه پایدار شناسایی و دستهبندی گردید3. گزینهی مختلف شامل دفن بهداشتی بازیافت عناصر جهت مدیریت قابل اجرا برای نخاله ساختمانی شهر تهران در نظر گرفته شد. سپس با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی AHP پیامدهای مختلف متاثر امتیازدهی و با یکدیگر مقایسه گردید. با توجه به صرف هزینه و انرژی زیاد به منظور بازیافت کامل عناصر موجود در نخاله ساختمانی ، برای برخی از اجزای موجود در نخاله ساختمانی دفن بهداشتی و برای سایر اجزا بازیافت گزینه برتر انتخاب می گردد . آنالیز حساسیت پارامترهای موثر نیز به منظور ارائه راهکارهای ارتقای مدیریت محاسبه و تفسیر میشود.
واژههای کلیدی
مدیریت پسماند، نخاله ساختمانی، توسعه پایدار، AHP ، TBL
- 1 مقدمه
رشد روز افزون جمعیت، افزایش شهرنشینی، توسعهی تکنولوژی و افزایش مواد مصرفی سبب رشد تولید مواد زائد و در نتیجه گسترش اهمیت دفع این زائدات شده است . سادهترین دفع این زائدات دفن میباشد. هزینهی اقتصادی این روش به همراه مشکلاتی همچون اشغال زیاد زمین ، تولید گاز متان ، امکان آلودگی خاک، آبهای زیرزمینی و سطحی، حمل و نقل گسترده زباله، مشکل دفن در شرایط نامساعد جوی و نارضایتی مردم از دلایل گرایش به سمت روش هائی همچون سوزاندن زباله، تولید کمپوست، بازیافت و استفادهی مجدد از زباله بوده است. مواد زائد جامد حاصل از ساخت و ساز، تغییر وضع، تعمیر و از نو بنا کردن سازهها از قبیل راه، پل، ساختمانهای مسکونی، تجاری و اداری و ... را نخالهی ساختمانی مینامند . 25 درصد سازههای جهان و حدود 60 درصد سازههای کشور ایران فرسوده بوده و نیاز به نوسازی دارند.[1] این امر در کنار ساخت و سازهای جدید سبب نیاز روز افزون به مصالح ساختمانی و از سو یی تولید نخاله های ساختمانی میشود و در کشورهایی همچون ایران که در معرض وقوع بلایای طبیعی همچون سیل، زلزله و طوفان که سبب تخریب و برجای گذاشتن آوار میگردد، تشدید میگردد. این امر از دو دیدگاه سبب مخاطرات زیستمحیطی میگردد، از یک سو نیاز به مصالح جدید سبب استخراج بیشتر این مواد از معادن و منابع طبیعی همچون بستر رودخانهها میگردد که با توجه به محدود بودن این منابع استفادهی روز افزون از آن تهدیدی برای آینده میباشد و از سوی دیگر دفن این زائدات سبب پرشدن مدفنها میشود، که این امر علاوه بر اعمال هزینهی اقتصادی سبب گسترش آلودگیهای ناشی از مدفن میشود.
در اکثرکشورهای جهان حدود 95 درصد نخالهی تولیدی بازیافت میشود، برای نمونه 35 درصد فولاد جهان از آهن قراضه تولید میشود که این آمار در ایران 5/4 درصد میباشد. این آمار و ارقام بیانگر پتانسیل بالای کشور برای کار بر روی نخالهی ساختمانی میباشد.
مرکز آبعلی بزرگترین مرکز دفع پسماندهای ساختمانی و عمرانی کلان شهر تهران است و به دلیل موقعیت ویژه آن تنها مرکز دفع با عمر طولانی برای شهر محسوب میشود. بعد از گود آبعلی، کهریزک دومین مرکز دفع نخاله های ساختمانی در تهران است، این مرکز همانند گود آبعلی پذیرای خاک و نخاله شهر تهران میباشدکه عمدتاً به عنوان خاک پوششی در مدفن استفاده میشود.
ازمهمترین قسمتهای مدیریت پسماندهای جامد انتخاب روش دفع نهایی است. با توجه به میزان و نرخ تولید پسماند و همچنین نوع زباله تولیدی انواع مختلف روش دفع مانند دفن بهداشتی، استفاده مجدد و بازیافت را میتوان انتخاب کرد. از طرفی انتخاب از بین گزینه- های مختلف با توجه به خصوصیات و پیامدهای متفاوت آنها مانند سازگاری روش انتخابی با ماهیت زباله، هزینه های تحمیلی، اثرات محیط زیستی روش منتخب و معیارهای متعدد دیگر از این دست، پیچیده و دشوار است . از این رو در این تحقیق، با استفاده از مدل - سازیهای ریاضی تصمیمگیریهای چند معیاره به انتخاب روش بهینه دفع نهایی میپردازیم.
روشهای تصمیمگیری چند معیاره روشهای مناسبی برای انتخاب یک گزینه مناسب در حالت وجود معیارهای ناهمگون و مختلف در کنار یکدیگر است. از انواع این روشها میتوان به روش تحلیل سلسله مراتبی [3] (AHP)، روش [4] ELECTRE، روش PROMETHEE [5] و یا [6] MAUT اشاره کرد. در این مطالعه با توجه به مسئله پیش رو و نیز محبوبیت استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی در مطالعات و مقالات محیط زیستی گذشته از این روش استفاده شده است . فرآیند تحلیل سلسله مراتبی در حل مسائل مدیریت پسماند در بخشها و موضوعات متنوعی نظیر مدیریت پسماندهای بیمارستانی [7]، زباله های شهری [8]، حمل و نقل مواد زاید خطرناک [9]، مکان یابی محل دفن [10]، جمع آوری زباله [11] و تخصیص زباله (برای روش های گوناگون دفع با توجه به ظرفیت هر روش ) به کار گرفته شده است.[12]
در این تحقیق برای انطباق فرآیند تصمیم گیری با مفهوم توسعه پایدار و همخوانی روش دفع منتخب با اصول آن، مفاهیم روش TBL با تکنیک تحلیل سلسله مراتبی تلفیق شده است. اصطلاح توسعه پایدار بعد از انتشار گزارش "آینده مشترک ما" توسط کم یسیون جهان ی محیط زیست و توسعه در سال 1987 توجه بسیاری را به خود جلب کرد. در این گزارش توسعهای مد نظر قرار گرفته است که طی آن برآورده شدن نیازهای حال حاضر سبب به مخاطره افتادن توانایی نسلهای آتی برای رفع نیازهایشان نخواهد شد. بعد از برگزاری کنفرانس سازمان ملل متحد در ریو دوژانیرو، اهداف توسعه پایدار در سه دسته کلی با عناوین رفاه محیط زیستی ، اقتصادی و اجتماعی به طور همزمان در نظر گرفته شدند.[13]
- 2 مواد و روشها
در این قسمت اطلاعات مربوط به کیفیت و کمیت نخاله های ساختمانی تولید شده در شهر تهران ب ررسی و سپس روش TBL و روش تحلیل سلسله مراتبی به ترتیب توضیح داده میشود.
.1- 2 بررسی میزان تولید نخاله های ساختمانی در شهر تهران
طبق آمار شورای شهر تهران، 90 تا 94 درصد از پروانه های صادر شده در شهر تهران از نوع تخریب و بازسازی است که نتیجه آن تولید حدود 152 میلیون تن نخاله ساختمانی بین سال های 73 تا 86 شده است. همچنین طبق اخرین آمار روزانه بیش از 40000 تن نخاله ساختمانی به مدفن آبعلی و کهریزک منتقل میشود .[2] به طور کلی می توان گفت که نرخ تولید نخاله های ساختمانی در تهران حدود 4 تا 5 برابر تولید زباله های خانگی است. طبق آمار مرکز تحقیقات ساختمان 40 درصد از سنگدانه های درشت و 80 درصد از ریزدان ه ها ی هنخال های ساختمانی را میتوان به جای سنگ در بتن استفاده کرد. همچنین به طور کلی در تهران حدود 11 درصد این نخاله نیز پس از تفکیک به واحدهای خصوصی سنگشکنی جهت تولید شن و ماسه و کورههای آجرپزی منتقل میشود .[2] بخشی از این نخاله نیز در زیرسازی راهها و بخشی نیز به صورت خاک قابل زراعت در می آید. از نظر نرخ تولید نخاله در شهر تهران، اوایل تابستان بیشترین مقدار و
در فصول سرما به دلیل کاهش ساخت و ساز به حداقل خود میرسد. محل دفن آبعلی و کهریزک در شکل 1 نشان داده شده است.
شکل - 1 نقشه دو محل دفن آبعلی و کهریزک
.2-2 ارزیابی توسعه پایدار در مدیریت مواد زائد جامد
توسعه پایدار بصورت بین المللی مفهومی شناخته شده از طریق کمیسیون جهانی محیط زیست و توسعه و گزارش آنها تحت عنوان "آینده مشترک ما" بدست آمده است .[14] در بین تمامی تعاریف داده شده، محوری ترین ایده مربوط به کمیسیون جهانی توسعه ومحیط زیست بوده که در 1987تببین گردیده است. براساس این تعریف،توسعه ای پایدار است کهبتواند"احتیاجات نسل حاضر رابصورت یکنواخت و بدون فداکردن توانایی نسلهای آتی برای برآورده سازی نیازمندی هایشان تامین کند". بدین ترتیب به موازات آنکه ارتباط میان رشد اقتصادی و ابعاداجتماعی و زیست محیطی توسعه بهتردرک میشود،متخصصان و اقتصاددانان براین مهم همنو امیشوند که توجه یکجانبه به رشداقتصادی، به نحواجتناب ناپذیری توسعه را ناپایدارمیسازد، یعنی نمی تواند برای مدت طولانی به همین سیاق ادامه یابد. این جنبه و سایر جنبههای توسعه نیز در بیانیه کنفرانس UN در ریودوژانیرو در سال1992 توضیح داده شده است.[15] بر اساس چنین الگوهایی طرفداران توسعه پایدار پاسخگویی به نیازهای آتی نسل بشر را وابسته به تعقیب اهداف متوازن اجتماعی، اقتصادی و زیست محیطی در فراگرد توسعه میدانند. ممکن است این اهداف در کوتاه مدت با هم در تعارض به نظر برسند، اما در بلندمدت یکدیگر را تقویت می کنند . برای مثال به منظور پایدار ماندن رشد اقتصادی، این رشد میبایست بر حجم مشخصی از منابع و خدمات طبیعی، نظیر جذب آلودگیها و بازتولید منابع متکی باشد و لذا استفاده مسئولانه از منابع زیستمحیطی سبب می شود تا منابع لازم برای رشد اقتصادی جوامع آینده باقی بماند و پایداری توسعه را در درازمدت رقم بزند. بدین ترتیب توسعهای پایدار تلقی میشود که هخواستها ی ذینفعان مختلفی را از نسل حاضر و نسلهای آینده برآورده سازد و این مهم را همزمان در سه حوزه اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی محقق کند . اهداف توسعه پایدار رامعمولاً در سه حوزه اقتصادی، اجتماعی و زیستمحیطی دستهبندی و شاخصهایی را برای اندازه گیری توسعه یا فتگی در این هجنبها تعریف می کنند. حوزه اجتماعی، شاخصهایی را مورد توجه قرار می دهد که در ارتباط مستقیم با انسان است و به عنوان تسهیلگر یا بازدارنده فرایند ارتقاء کیفیت زندگی مردم در جوامع عمل میکند. حوزه اقتصادی، ناظر بر چگونگی توزیع و استفاده منابع محدود مورد نیاز برای ارتقاء زندگی مردم است و بالاخره حوزه زیست محیطی مربوط به منابع طبیعی زایشپذیر و زایش ناپذیری است که فضای عمل و زندگی انسان را تشکیل میدهد. ارزیابی یک سیستم با دیدگاه توسعه پایدار توسط روش سه گانه خط زیرین شامل در نظر گرفتن سه دیدگاه زیستمحیطی ،اقتصادی و اجتماعی به صورت همزمان است که شمایی از این تئوری در شکل 2 آمده است.
شکل - 2 مفهوم ارزیابی توسعه پایدار در روش TBL
.3-2 تحلیل سلسله مراتبی
تکنیکAHP نخستین بار توسط توماس ساعتی در سال1980 مطرح شد. این تکنیک بطور گسترده در حوزههای مختلف تصمیم گیر ی چند معیاره از قبیل ارزیابی، برنامه ریزی و توسعه، تصمیمگیری، پیش بینی و ... بکار گرفته شده است .[16] در تکنیک AHP یک مسئله پیچیده به تعدادی مسئله ساده تقسیم میشود؛ بدین ترتیب یک مسئله پیچیده بصورت سلسله مراتبی از مسائل ساده تر ساختاردهی و سادهسازی میشود هبگون ای که هدف نهایی در بالاترین سطح سلسله مراتب و گزینه های تصمیم در پایین ترین سطح قرار می گیرند. پس از تشکیل سلسله مراتب، تعیین وزن معیارها با استفاده از مقایسات زوجی و با بکارگیری مقیاس ارجحیت 9 تایی ساعتی انجام می شود . مزیت مقایسات زوجی این است که فرد تصمیمگیرنده فارغ از سایر گزینه ها تنها به اولویتبندی 2 گزینه مورد مقایسه میپردازد.[17] پس از تعیین وزن معیارها نوبت به مقایسات زوجی گزینه های تصمیم و تعیین اولویت آنها با توجه به تک تک معیارها میرسد.
یک فرآیند AHP شامل مراحل زیر است :
- بیان مسئله و تعیین هدف [18]
- تشکیل سلسله مراتب مسئله [18]
- تشکیل ماتریس مقایسات زوجی (A) برای سطوح مختلف سلسله مراتب 18] و [19
- تکمیل ماتریسها با بکارگیری جدول ترجیحات 9 گانه ساعتی.
اگر C= {C j | j= 1,2 ,3 , .. , n} مجموعه ای از معیارهای تصمیم باشد، نتیجه مقایسات زوجی در ماتریس n*n بنام ماتریس A نشان داده شده است که در این ماتریس هریک از مولفه های ماتریس A یعنی aij، حاصل تقسیم وزن معیار ai بر وزن معیار aj است .[10] خارج قسمت این تقسیم در قالب جدول ارجحیت 9 تایی ساعتی ارائه شده است (جدول(1 وهمین روند برای گزینه ها نیز تکرار میشود.
جدول :1 مقادیر امنیاز دهی و ترجیح ها برای مقایسات زوجی
در ادامه وزنهای نسبی معیارها و گزینه ها (بردار وزن ماتریسها (w1,w2'…'Zi محاسبه می شوند . همان گونه که مشخص است ماتریسهای مقایسات زوجی نسبت به قطر اصلی خود معکوس اند به عبارتی اگر درایه ij ام فرضا 2 باشد درایه jiام آن 0.5 خواهد بود . کنترل درستی و صحت مقایسات انجام شده توسط ضریب ناسازگاری سنجیده میشود. در این مطالعه ضریب ناسازگازی با استفاده از روش مقدار ویژه ماتریس انجام میشود .[8]
بیشترین مقدار ویژه ماتریس مورد نظر است و n تعداد سطر یا ستون آن است. از تقسیم ایندکس سازگاری (CI) بر Random Index (RI) نرخ سازگاری بدست میآید. ایندکس سازگاری از میانگیری ماتریسهای اتفاقی با درجه n به دست آمده است . اگر نرخ سازگاری کمتر از 0.1 باشد نشاندهندهی این است که قضاوتهای انجام گرفته سازگار هستند درغیر اینصورت لازم است که در قضاوتها تجدید نظر شود. در پایان از تلفیق اوزان نسبی گزینه ها و معیارها وزنهای نهایی برای هر سطح شناسایی می گردد . در این مطالعه محاسبات مدل تحلیل سلسله مراتبی با استفاده از نرم افزار EXPERT CHOICE انجام شده است.
