Mezofilik ve Termofilik Anaerobik Çürütmenin Çok Kriterli Karar Verme Yöntemleri ile Fayda, Maliyet ve Risk Açısından Karşılaştırılması

ADAR, ELANUR

Mezofilik ve Termofilik Anaerobik Çürütmenin Çok Kriterli Karar Verme Yöntemleri ile Fayda, Maliyet ve Risk Açısından Karşılaştırılması

Elanur ADAR (Artvin Çoruh Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, Artvin, Türkiye)

Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi

3 0

Yıl: 2020 Cilt: 9 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 1306 - 1314 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 23-11-2020

Mezofilik ve Termofilik Anaerobik Çürütmenin Çok Kriterli Karar Verme Yöntemleri ile Fayda, Maliyet ve Risk Açısından Karşılaştırılması

Öz:

Anaerobik çürütme atıkların stabilizasyonunu, kütle/hacim azaltımını ve aynı zamanda yenilebilir enerji üretiminisağlamaktadır. Bu çalışmanın amacı çevresel uygulama olan ve yaygın şekilde de atık/atıkların arıtımı için tamölçekli olarak kullanılan anaerobik çürütmenin mezofilik mi yoksa termofilik şartlarda işletimi mi daha öncelikliolduğunu fayda, maliyet ve risk açısından belirlemektir. Bu yöntemlerden en etkin yöntemin seçilmesinde elealınacak fayda, maliyet ve risk ana kriterleri için alt kriterler de belirlenerek, AHP ve TOPSİS yöntemleri ile kararverilmeye çalışılmıştır. Çalışma sonucunda her bir ana kriter açısından alternatifler değerlendirildiğinde faydakriteri için T-AÇ, maliyet kriteri için M-AÇ ve risk kriteri için T-AÇ’ye karar verilmiştir. Tüm kriterler beraberele alındığında ise fayda, maliyet ve risk açısından en iyi yöntemin termofilik anaerobik çürütme olduğusöylenebilir.

Anahtar Kelime:

Comparison of Mesophilic and Thermophilic Anaerobic Digestion with Multi-Criteria Decision Making Methods in terms of Benefit, Cost and Risk

Öz:

Anaerobic digestion ensures the stabilization of waste/wastewaters, mass/volume reduction and at the same time producing renewable energy. The aim of this study is to determine whether anaerobic digestion, which is an environmental application and commonly used for the full-scale treatment of waste/wastewaters, has priority over mesophilic or thermophilic temperatures in terms of benefit, cost, and risk. Sub-criteria were also determined for the main criteria of benefit, cost, and risk to be considered in the selection of the most effective method and the decision was made with AHP and TOPSIS methods. At the end of the study, when the alternatives were evaluated in terms of each main criterion, it was decided to use T-AD for benefit criterion, M-AD for cost criterion and TAD for risk criterion. When all the criteria are considered together, it can be said that the best method in terms of benefit, cost, and risk is thermophilic anaerobic digestion.

Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

[1] Çetinkaya A.Y. 2018. Investigation of Biomethane Potential of Dairy Industry Wastewater. Journal of Polytechnic, 21 (2): 457-460.
[2] Çakır F.Y., Stenstrom M.K. 2005. Greenhouse Gas Production: A Comparison Between Aerobic and Anaerobic Wastewater Treatment Technology. Water Research, 39 (17): 4197-4203.
[3] Vindis P., Mursec B., Janzekovic M., Cus F. 2009. The Impact of Mesophilic and Thermophilic Anaerobic Digestion on Biogas Production. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, 36 (2): 192-198.
[4] Cavinato C., Fatone F., Bolzonella D., Pavan P. 2010. Thermophilic Anaerobic Co-Digestion of Cattle Manure With Agro-Wastes and Energy Crops: Comparison of Pilot and Full Scale Experiences. Bioresource Technology, 101 (2): 545-550.
[5] Turskis Z., Zavadskas E.K., Antucheviciene J., Kosareva N. 2015. A Hybrid Model Based on Fuzzy AHP and Fuzzy WASPAS For Construction Site Selection, International Journal of Computers Communications & Control, 10 (6): 113-128.
[6] Yapici Pehlivan N., Şahin A., Zavadskas E., Turskis Z. 2018. A Comparative Study of Integrated FMCDM Methods For Evaluation of Organizational Strategy Development. Journal of Business Economics and Management, 19 (2): 360-381.
[7] Toklu M.C., Uygun Ö. 2018. Location Selection For Wind Plant Using AHP and Axiomatic Design in Fuzzy Environment. Periodicals of Engineering and Natural Sciences (PEN), 6 (2): 120-128.
[8] Zavadskas E.K., Kaklauskas A., Kalibatas D., Turskis Z., Krutinis M., Bartkienė L. 2018. Applying the TOPSIS-F Method to Assess Air Pollution in Vilnius. Environmental Engineering & Management Journal (EEMJ), 17 (9).
[9] Abdullah L., Zulkifli N., Liao H., Herrera-Viedma E., Al-Barakati A. 2019. An Interval-Valued Intuitionistic Fuzzy DEMATEL Method Combined with Choquet Integral For Sustainable Solid Waste Management. Engineering Applications of Artificial Intelligence, 82: 207-215.
[10] Tseng M.L. 2011. Using a Hybrid MCDM Model To Evaluate Firm Environmental Knowledge Management in Uncertainty. Applied Soft Computing, 11 (1): 1340-1352.
[11] Vego G., Kučar-Dragičević S., Koprivanac N. 2008. Application of Multi-Criteria DecisionMaking on Strategic Municipal Solid Waste Management in Dalmatia. Croatia, Waste Management, 28 (11): 2192-2201.
[12] Tseng M.L. 2009. Application of ANP and DEMATEL to Evaluate The Decision-Making of Municipal Solid Waste Management in Metro Manila. Environmental Monitoring and Assessment, 156 (181): 1-4.
[13] Dursun M., Karsak E.E. Karadayi M.A. 2011. A Fuzzy MCDM Approach For Health-Care Waste Management. World Academy of Science, Engineering and Technology International Journal of Industrial and Manufacturing Engineering, 5 (1).
[14] Büyüközkan G., Çifçi G. 2012. A Novel Hybrid MCDM Approach Based on Fuzzy DEMATEL, Fuzzy ANP and Fuzzy TOPSIS to Evaluate Green Suppliers. Expert Systems with Applications, 39 (3): 3000-3011.
[15] Nixon J.D., Dey P.K., Ghosh S.K., Davies P.A. 2013. Evaluation of Options For Energy Recovery From Municipal Solid Waste in India Using the Hierarchical Analytical Network Process. Energy, 59: 215-223.
[16] Liu H.C., You J.X., Fan X.J., Chen Y.Z. 2014. Site Selection in Waste Management By The VIKOR Method Using Linguistic Assessment. Applied Soft Computing, 21: 453-461.
[17] Mir M.A., Ghazvinei P.T., Sulaiman,N.M.N., Basri N.E.A., Saheri S., Mahmood N.Z., Aghamohammadi N. 2016. Application of TOPSIS and VIKOR Improved Versions in A Multi Criteria Decision Analysis to Develop An Optimized Municipal Solid Waste Management Model. Journal of Environmental Management, 166: 109-115.
[18] Arıkan E., Şimşit-Kalender Z.T. Vayvay Ö. 2017. Solid Waste Disposal Methodology Selection Using Multi-Criteria Decision Making Methods and An Application in Turkey. Journal of Cleaner Production, 142: 403-412.
[19] Goulart Coelho L.M., Lange L.C., Coelho H.M. 2017. Multi-Criteria Decision Making To Support Waste Management: A Critical Review of Current Practices and Methods. Waste Management & Research, 35 (1): 3-28.
[20] Coban A., Ertis I.F., Cavdaroglu N.A. 2018. Municipal Solid Waste Management via MultiCriteria Decision Making Methods: A Case Study in Istanbul, Turkey. Journal of Cleaner Production, 180: 159-167.
[21] Saaty T.L. 1980. The Analytic Hierarchy Process. McGraw-Hill, New York, USA.
[22] Hwang C.L., Yoon K. 1981. Multiple Attribute Decision Making: Methods and Application. Springer, Berlin.
[23] Cheng S., Hwang C. 1992. Fuzzy Multiple Attribute Decision Making: Methods and Applications. Lecture Notes in Economics and Mathematical Systems. Springer.
[24] Alp S., Engin T. 2011. Analysis and Evaluation of The Relation Between The Reasons and Consequences of The Traffic Accidents By Using TOPSIS and AHP Methods. İstanbul Ticaret Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 10 (19): 65-87.
[25] Nges I.A., Liu J. 2010. Effects of Solid Retention Time on Anaerobic Digestion of DewateredSewage Sludge in Mesophilic and Thermophilic Conditions. Renewable Energy, 35 (10): 2200- 2206.
[26] Aich A., Ghosh S.K. 2016. Application of SWOT Analysis for the Selection of Technology for Processing and Disposal of MSW. Procedia Environmental Sciences, 35: 209-228.
[27] Coşkun T., Manav N., Debik E., Binici M.S., Tosun C., Mehmetli E., Baban A. 2011. Anaerobic Digestion of Cattle Manure. Journal of Engineering and Natural Sciences, 3: 1-9.
[28] Kardos L., Juhasz A., Palko G., Olah J., Barkacs K., Zaray G. 2011. Comparing of Mesophilic and Thermophilic Anaerobic Fermented Sewage Sludge Based on Chemical and Biochemical Tests. Applied Ecology and Environmental Research, 9 (3): 293-302.
[29] Şentürk E. 2010. Investigation on The Treatability and Modelling of Potato-Processing Wastewaters in A Completely Mixed Anaerobic Contact Reactor Under Mesophilic and Thermophilic Conditions. PhD Thesis, Gebze Technical University, Environmental Engineering, Kocaeli.
[30] Öztürk M. 2017. Hayvan Gübresinden Biyogaz Üretimi. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, Ankara, 1-71. http://www.cevresehirkutuphanesi.com/assets/files/slider_pdf/UWDntXjXQmfS.pdf. (Erişim Tarihi: 05.09.2019).
[31] Bi S., Qiao W., Xiong L., Ricci M., Adani F., Dong R. 2019. Effects of Organic Loading Rate on Anaerobic Digestion of Chicken Manure Under Mesophilic and Thermophilic Conditions. Renewable Energy, 139: 242-250.
[32] Sassi H.P., Ikner L.A., Abd-Elmaksoud S., Gerba C.P., Pepper I.L. 2018. Comparative Survival of Viruses During Thermophilic and Mesophilic Anaerobic Digestion. The Science of the Total Environment, 615: 15-19.
[33] Kim M., Ahn Y.H., Speece R. 2002. Comparative Process Stability and Efficiency of Anaerobic Digestion; Mesophilic vs. Thermophilic. Water Research, 36 (17): 4369-4385.
[34] Labatut R.A., Angenent L.T., Scott N.R. 2014. Conventional Mesophilic vs. Thermophilic Anaerobic Digestion: A Trade-Off Between Performance and Stability? Water Research, 53: 249- 258.
[35] Qi G., Pan Z., Sugawa Y., Andriamanohiarisoamanana F.J., Yamashiro T., Iwasaki M., Kawamoto K., Ihara I., Umetsu K. 2018. Comparative Fertilizer Properties of Digestates From Mesophilic and Thermophilic Anaerobic Digestion of Dairy Manure: Focusing on Plant Growth Promoting Bacteria (PGPB) and Environmental Risk. Journal of Material Cycles and Waste Management, 20 (3): 1448-1457.
[36] Tufaner F., Avsar Y., 2019. Economic Analysis of Biogas Production From Small Scale Anaerobic Digestion Systems For Cattle Manure. Environmental Research and Technology, 2(1): 6-12.
[37] Yakut H.U. 2012. Investigation of The Effect of Mixer Speed on Biogas Production. MSc Thesis, Kocaeli University, Department of Machine Engineering, Kocaeli.
[38] Pires A., Chang N.B., Martinho G. 2011. An AHP-Based Fuzzy Interval TOPSIS Assessment For Sustainable Expansion of the Solid Waste Management System in Setúbal Peninsula, Portugal. Resources, Conservation and Recycling, 56 (1): 7-21.
[39] Martowibowo S.Y., Riyanto H. 2011. Suitable Multi Criteria Decision Analysis Tool For Selecting Municipal Solid Waste Treatment in The City of Bandung. Journal of KONES Powertrain and Transport, 18 (4).
[40] Antonopoulos I.S., Perkoulidis G., Logothetis D., Karkanias C. 2014. Ranking Municipal Solid Waste Treatment Alternatives Considering Sustainability Criteria Using The Analytical Hierarchical Process Tool. Resources, Conservation and Recycling, 86: 149-159.

APA	ADAR E (2020). Mezofilik ve Termofilik Anaerobik Çürütmenin Çok Kriterli Karar Verme Yöntemleri ile Fayda, Maliyet ve Risk Açısından Karşılaştırılması. , 1306 - 1314.
Chicago	ADAR ELANUR Mezofilik ve Termofilik Anaerobik Çürütmenin Çok Kriterli Karar Verme Yöntemleri ile Fayda, Maliyet ve Risk Açısından Karşılaştırılması. (2020): 1306 - 1314.
MLA	ADAR ELANUR Mezofilik ve Termofilik Anaerobik Çürütmenin Çok Kriterli Karar Verme Yöntemleri ile Fayda, Maliyet ve Risk Açısından Karşılaştırılması. , 2020, ss.1306 - 1314.
AMA	ADAR E Mezofilik ve Termofilik Anaerobik Çürütmenin Çok Kriterli Karar Verme Yöntemleri ile Fayda, Maliyet ve Risk Açısından Karşılaştırılması. . 2020; 1306 - 1314.
Vancouver	ADAR E Mezofilik ve Termofilik Anaerobik Çürütmenin Çok Kriterli Karar Verme Yöntemleri ile Fayda, Maliyet ve Risk Açısından Karşılaştırılması. . 2020; 1306 - 1314.
IEEE	ADAR E "Mezofilik ve Termofilik Anaerobik Çürütmenin Çok Kriterli Karar Verme Yöntemleri ile Fayda, Maliyet ve Risk Açısından Karşılaştırılması." , ss.1306 - 1314, 2020.
ISNAD	ADAR, ELANUR. "Mezofilik ve Termofilik Anaerobik Çürütmenin Çok Kriterli Karar Verme Yöntemleri ile Fayda, Maliyet ve Risk Açısından Karşılaştırılması". (2020), 1306-1314.

APA	ADAR E (2020). Mezofilik ve Termofilik Anaerobik Çürütmenin Çok Kriterli Karar Verme Yöntemleri ile Fayda, Maliyet ve Risk Açısından Karşılaştırılması. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 9(3), 1306 - 1314.
Chicago	ADAR ELANUR Mezofilik ve Termofilik Anaerobik Çürütmenin Çok Kriterli Karar Verme Yöntemleri ile Fayda, Maliyet ve Risk Açısından Karşılaştırılması. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 9, no.3 (2020): 1306 - 1314.
MLA	ADAR ELANUR Mezofilik ve Termofilik Anaerobik Çürütmenin Çok Kriterli Karar Verme Yöntemleri ile Fayda, Maliyet ve Risk Açısından Karşılaştırılması. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, vol.9, no.3, 2020, ss.1306 - 1314.
AMA	ADAR E Mezofilik ve Termofilik Anaerobik Çürütmenin Çok Kriterli Karar Verme Yöntemleri ile Fayda, Maliyet ve Risk Açısından Karşılaştırılması. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2020; 9(3): 1306 - 1314.
Vancouver	ADAR E Mezofilik ve Termofilik Anaerobik Çürütmenin Çok Kriterli Karar Verme Yöntemleri ile Fayda, Maliyet ve Risk Açısından Karşılaştırılması. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2020; 9(3): 1306 - 1314.
IEEE	ADAR E "Mezofilik ve Termofilik Anaerobik Çürütmenin Çok Kriterli Karar Verme Yöntemleri ile Fayda, Maliyet ve Risk Açısından Karşılaştırılması." Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 9, ss.1306 - 1314, 2020.
ISNAD	ADAR, ELANUR. "Mezofilik ve Termofilik Anaerobik Çürütmenin Çok Kriterli Karar Verme Yöntemleri ile Fayda, Maliyet ve Risk Açısından Karşılaştırılması". Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 9/3 (2020), 1306-1314.