A fuzzy novel model for process selection of wastewater treatment technologies
Atıksu arıtma teknolojilerinin proses seçimi için bulanık yeni bir model
- Tez No: 768926
- Danışmanlar: PROF. DR. ÖZALP VAYVAY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Çevre Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Atık su, Bulanık küme teorisi, Evsel atık su, Waste water, Fuzzy Set Theory, Domestic sewage
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mühendislik Yönetimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mühendislik Yönetimi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Atıksu arıtma tesislerinin (AAT'ler) optimum teknoloji seçimi, kentsel ekosistemin sürdürülebilirlik gereksinimlerini karşılayan veriye dayalı bilimsel yaklaşımların benimsenmesini gerektirir. Bu tür yaklaşımlar, artan nüfus, arazi kıtlığı ve arıtma tesislerinin işlevsellik kaybı gibi faktörlerle kısıtlanan karar vericilere (DM'ler) eyleme geçirilebilir öngörüler sağlayabilmelidir. Atıksu arıtma teknolojisi seçimi, birçok amaç fonksiyonu ve belirsiz koşulları barındıran çok boyutlu bir problemdir. Atıksu arıtma teknolojisinin seçiminde, tesislerin tasarımdan işletme sürecine belirleyici olan sürdürülebilirlik perspektifini dikkate alan bir kriter sisteminin kurulması, bu karmaşık sorunun çözümünde kilit rol oynamaktadır. Gerçek hayatta, ekonomik, sosyal ve çevresel koşullara ilişkin tahminlerin belirsizlikleri, paydaşların tutumlarına etki ederek (örneğin, riskten kaçınma veya risk arama) olası sonuçlar hakkında yeterli bilgi gerektiren tamamen rasyonel karar vermeyi gerektirir. Ayrıca hatalı ve yetersiz veriler karar verme sürecinde belirsizliğin artmasına neden olmaktadır. Bu çalışmada, çevresel koşulların belirsizliklerinin üstesinden gelmek için karar vericilerin riskten kaçınmaları dikkate alınarak yenilikçi bir bulanık çok kriterli karar verme (ÇKKV) çerçevesi önerilmiştir. AAT teknolojisi seçimi için kriterlerin etkileşimi, Beklenti Teorisinin üyelik fonksiyonu aracılığıyla yorumlanarak sistematik bir karar verme süreci ele alınmaktadır. Öne çıkan referans kriteri, riskten kaçınma eğilimlerinin fonksiyon davranışına göre diğer alt kriterleri yönetir. Alternatifler, karar vericilerin risk algısı dikkate alınarak hesaplanan toplu ağırlıklar da dahil olmak üzere analitik hiyerarşi sürecine (AHP) entegre edilmiş α-kesim kümelerine dayalı olarak bulanık TODIM tarafından sıralanır. Önerilen karar verme modelinin kullanışlılığını doğrulamak için İstanbul'da dört tam ölçekli AAT ile yürütülen bir vaka çalışması sunulmuştur. Model, çamur bertaraf maliyetinin (C25) referans kriter olarak hesaplandığını ortaya koymuştur. Alternatiflerin baskınlık derecesine dayalı sıralama sonuçları, ön arıtma yapılmadan anaerobik-anoksik-oksik (A2O) işleminin en etkili süreç olduğunu göstermiştir. Son olarak, önerilen karar verme modelinin, karar vericilerin risk algısını yansıtarak kentsel alanların geliştirilmesi için AAT'lerin teknoloji seçiminde nasıl kullanılabileceği gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
Optimum technology selection of wastewater treatment plants (WWTPs) necessitates adoption of data-driven scientific approaches that satisfy sustainability requirements of urban ecosystem. Such approaches should be able to provide actionable insights to decision makers (DMs) constrained with factors such as rising population, land shortage, and loss of functionality of treatment plants. Wastewater treatment technology selection is a multidimensional problem including many objective functions and uncertain conditions. A key role in solving this complex problem is played by the establishment of a criteria system that takes into account the sustainability perspective, which is decisive for the selection of wastewater treatment technology from the design of the plants to the operational process. In real life, the uncertainties of forecasts of economic, social, and environmental conditions constarin purely rational decision-making that requires adequate knowledge of possible outcomes by manipulating stakeholders' attitudes (e.g., risk aversion or risk seeking). In addition, inaccurate and insufficient data lead to an increase in uncertainty in the decision-making process. In this study, an innovative fuzzy multi-criteria decision making (MCDM) framework is suggested considering the risk aversion of decision makers to overcome uncertainties of environmental conditions. A systematic decision-making process is addressed by interpreting the interaction of criteria for the WWTP technology selection through the membership function of the Prospect Theory. The prominent reference criterion manages other sub-criteria according to the function behavior of the risk aversion tendencies. The alternatives are ranked by the fuzzy TODIM based on α-cuts sets integrated into the analytical hierarchy process (AHP) including the aggregated weights calculated taking into account the risk perception of decision makers. To validate the usefulness of the proposed decision-making model, a case study conducted with four full-scale WWTPs in Istanbul is presented. The model revealed that sludge disposal cost (C25) was calculated as the reference criterion. The ranking results based on dominance degree of alternatives showed that anaerobic-anoxic-oxic (A2O) without pre-clarification was the most effective process. Finally, it is demonstaretd how the proposed decision-making model can be used in the technology selection of WWTPs for developing urban areas by reflecting the risk perception of decision makers.
Benzer Tezler
- Temiz üretim uygulamalarında mevcut en iyi tekniklerin belirlenmesi için yeni çok kriterli karar verme metodu geliştirilmesi
Development of a novel multi-criteria decision method for determining the best available techniques in cleaner production applications
ELİF ŞİMŞEK YEŞİL
Doktora
Türkçe
2025
Çevre MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiÇevre Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET KİTİŞ
PROF. DR. EMRAH ÖZTÜRK
- Bölgesel enerji potansiyeline göre kümeleme ve bulanık çok kriterli karar verme ile yenilenebilir enerji alternatiflerinin analizi: rüzgar enerjisi santrali yer seçimi için model önerisi
Assessment of renewable energy alternatives based on regional energy potential through clustering and fuzzy multi-criteria decision making: A site selection model for wind power plants
SELEN AVCI AZKESKİN
Doktora
Türkçe
2025
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZERRİN ALADAĞ
- Ürün seçimi problemi için yeni bir bulanık bütünleşik ÇKKV-(0-1) hedef programlama yaklaşımı
A novel fuzzy hybri̇d multi criteria decision making and zero one goal programming approach for product selection problem
İLKER KARADAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ELİF KILIÇ DELİCE
- Yeni bir bulanık özellik seçim yöntemi: tip 1 bulanık fonksiyonlar uygulaması
A new fuzzy feature selection method: İmplementation of type 1 fuzzy functions
ABDULBAKİ YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Bilim ve TeknolojiMarmara Üniversitesiİstatistik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NİHAT TAK
- Extensions of Z-fuzzy numbers and novel multi criteria decision making models
Z-bulanık sayıların uzantıları ve yeni çok kriterli karar verme modelleri
NURDAN TÜYSÜZ
Doktora
İngilizce
2024
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZ KAHRAMAN