انتخاب بهترین روش استفاده مجدد از پساب با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی آب ، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

2 استاد گروه علوم مهندسی آب، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

3 گروه علوم و مهندسی آب . دانشکده کشاورزی. دانشگاه فردوشی مشهد. مشهد ایران

چکیده

در حال حاضر اکثر نقاط ﺟﻬﺎن، با چالش جدی در تأمین آب مواجه بوده و دسترسی به ﻣﻨﺎﺑﻊ آب ﺷﯿﺮﯾﻦ با ﮐﯿﻔﯿﺖ ﻣﻄﻠﻮب، ﺑﺴﯿﺎر ﻣﺤﺪود می‌باشد. تصفیه فاضلاب و استفاده مجدد از آن می‌تواند علاوه بر کاستن خسارت‌های وارده از تخلیه فاضلاب خام در محیط‌زیست به تأمین بخشی از نیازهای آبی کمک نماید. استفاده از پساب برای مصارف مختلف اگرچه برای رفع کمبود آب مفید خواهد بود اما درصورتی‌که بدون برنامه‌ریزی دقیق و اعمال مدیریت و نظارت صحیح انجام پذیرد می‌تواند اثرات اجتماعی، اقتصادی و زیست‌محیطی حاد و متعددی را درپی ‌‌داشته‌ باشد. در این پژوهش با استفاده از فرآیند تصمیم‌گیری چند معیاره به بررسی همه‌جانبه معیارهای تأثیرگذار در امکان استفاده از پساب برای مصارف گوناگون پرداخته شد. معیارهای در نظر گرفته شده شامل مسائل زیست‌محیطی، اجتماعی، اقتصادی و زیرمعیارهای ذخیره آب، کاهش میزان آلاینده‌های تخلیه‌شده در محیط، خطرات بهداشتی، همکاری نهادها و دولت، تأمین امنیت غذایی، پذیرش عمومی، کیفیت پساب، فرصت‌های سرمایه‌گذاری، درآمدزایی و قابلیت اجرا بوده و با استفاده از تکنیک فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) و مقایسه دو به دو و متکی بر قضاوت‌های متخصصان بهترین گزینه استفاده از پساب را بین گزینه‌های مصارف کشاورزی، صنعتی، زیست‌محیطی، شهری، تفریحی، شارژ آب‌های زیرزمینی برای مصارف غیرشرب، و استفاده غیرمستقیم برای شرب بررسی نموده؛ و در نهایت بخش کشاورزی به‌ عنوان بهترین گزینه‌ای که می‌توان از پساب در آن استفاده نمود انتخاب شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Selection of the best method of wastewater reuse using analytical hierarchy process

نویسندگان [English]

  • Najmeh Gazor 1
  • Kamran Davary 2
  • Banejad Hossein 3
1 Water Sciences and Engineering Dept., Faculty of Agriculture. Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
2 Professor, Department of Water Engineering, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
3 water sciences and engineering dept., Faculty of Agriculture, Ferdowsi university of Mashhad, MaSHHAD, iRAN
چکیده [English]

Currently, most parts of the world face a serious water supply challenge, with limited access to freshwater resources of good quality. In addition to reducing the damage caused by the discharge of raw wastewater in the environment, wastewater treatment and re-use can help in providing one part of the water need. The use of wastewater for various purposes can have many social, economic, and environmental impacts if not managed properly, even though it is a tool against water shortage. This research by using a multi-criteria decision-making process is a comprehensive study of the effective criteria for the possibility of using wastewater for various purposes. Criteria include environmental, social, economic, and sub-criteria including water storage, reduction of pollutants discharged into the environment, health risks, cooperation between institutions and government, food security, public acceptance, wastewater quality, investment opportunities, revenue generation, feasibility. Combined with the Analytical Hierarchy Process (AHP) technique and pairwise comparisons and relies on the judgments our study shows that the best use of wastewater can be found in the agricultural, industrial, environmental, urban, impoundments, groundwater recharge sectors for non-drinkable usages and indirect usages for drinkable items. and non-volatile uses and indirect use for potable.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Inconvenient water
  • Multiple Criteria Decision Making
  • Drought
  • Water Resource Management
  • Criteria
Akhoundi, A. and Nazif, S., 2018. Sustainability assessment of wastewater reuse alternatives using the evidential reasoning approach. Journal of cleaner production. 195:1350-1376.
Cusimano, J., McLain, J.E., Eden, S. and Rock, C.M., 2015. Agricultural Use of Recycled Water for Crop Production in Arizona.
Saaty, T.L., 2000. Fundamentals of decision making and priority theory with the analytic hierarchy process (Vol. 6). RWS publications.
De FSM Russo, R. and Camanho, R., 2015. Criteria in AHP: a systematic review of literature. Procedia Computer Science, 55:1123-1132.
Farhadkhani, M., Nikaeen, M., Yadegarfar, G., Hatamzadeh, M., Pourmohammadbagher, H., Sahbaei, Z. and Rahmani, H.R., 2018. Effects of irrigation with secondary treated wastewater on physicochemical and microbial properties of soil and produce safety in a semi-arid area. Water research. 144:356-364.
Friedler, E. and Pisanty, E., 2006. Effects of design flow and treatment level on construction and operation costs of municipal wastewater treatment plants and their implications on policy making. Water research. 40(20):3751-3758.
Erol, I., Sencer, S. and Sari, R., 2011. A new fuzzy multi-criteria framework for measuring sustainability performance of a supply chain. Ecological Economics. 70(6):1088-1100.
Gómez-López, M.D., Bayo, J., García-Cascales, M.S. and Angosto, J.M., 2009. Decision support in disinfection technologies for treated wastewater reuse. Journal of Cleaner Production. 17(16):1504-1511.
Goyal, K. and Kumar, A., 2020. Multi‐criteria analysis to identify the factors affecting water reuse scheme in India. Water and Environment Journal.
Garcia, X. and Pargament, D., 2015. Reusing wastewater to cope with water scarcity: Economic, social and environmental considerations for decision-making. Resources, Conservation and Recycling. 101:154-166.
Hadipour, A., Rajaee, T., Hadipour, V. and Seidirad, S., 2016. Multi-criteria decision-making model for wastewater reuse application: a case study from Iran. Desalination and Water Treatment. 57(30):13857-13864.
Hanjra, M.A., Blackwell, J., Carr, G., Zhang, F. and Jackson, T.M., 2012. Wastewater irrigation and environmental health: implications for water governance and public policy. International journal of hygiene and environmental health. 215(3):255-269.
Hruška, R., Průša, P. and Babić, D., 2014. The use of AHP method for selection of supplier. Transport. 29(2):195-203.
Lahlou, F.Z., Mackey, H.R. and Al-Ansari, T., 2021. Wastewater reuse for livestock feed irrigation as a sustainable practice: A socio-environmental-economic review. Journal of Cleaner Production, 126331.
Liebe, J., and Ardakanian, R.,  2013. Safe Use of Wastewater in Agriculture. Proceedings of the UN-Water project on the Safe Use of Wastewater in Agriculture. Germany: UNW-DPC, Bonn.
Molinos-Senante, M., Hernández-Sancho, F. and Sala-Garrido, R., 2011. Cost–benefit analysis of water-reuse projects for environmental purposes: a case study for Spanish wastewater treatment plants. Journal of Environmental Management. 92(12):3091-3097.
Ofori, S., Puškáčová, A., Růžičková, I. and Wanner, J., 2020. Treated Wastewater Reuse for Irrigation: Pros and Cons. Science of The Total Environment, 144026.
Pedrero, F., Kalavrouziotis, I., Alarcón, J.J., Koukoulakis, P. and Asano, T., 2010. Use of treated municipal wastewater in irrigated agriculture—Review of some practices in Spain and Greece. Agricultural Water Management. 97(9):1233-1241.
Piadeh, F., Alavi-Moghaddam, M.R. and Mardan, S., 2018. Assessment of sustainability of a hybrid of advanced treatment technologies for recycling industrial wastewater in developing countries: Case study of Iranian industrial parks. Journal of Cleaner Production. 170:1136-1150.
Saaty, L.T., 2008 .Relative Measurement and its Generalization in Decision Making:Why Pairwise Comparisons are Central in Mathematics for the Measurement of Intangible Factors"-The Analytic Hierarchy/Network Process. 102:251-318.
Saliba, R., Callieris, R., D’Agostino, D., Roma, R. and Scardigno, A., 2018. Stakeholders’ attitude towards the reuse of treated wastewater for irrigation in Mediterranean agriculture. Agricultural Water Management. 204:60-68.
Savun-Hekimoğlu, B., Erbay, B., Hekimoğlu, M. and Burak, S., 2021. Evaluation of water supply alternatives for Istanbul using forecasting and multi-criteria decision making methods. Journal of Cleaner Production. 287:125080.
Taherdoost, H., 2017. Decision making using the analytic hierarchy process (AHP); A step by step approach. International Journal of Economics and Management Systems, 2.
United States Environmental Protection Agency, 2012. Guidelines for water reuse. Report No. EPA/600/R-12/618 September 2012 Washington DC, 607.