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
- Tez No: 978468
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET KİTİŞ, PROF. DR. EMRAH ÖZTÜRK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Teknolojileri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Çevre Teknolojisi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, sanayi sektörlerinde temiz üretim uygulamalarının geliştirilmesine katkı sağlamak amacıyla,“mevcut en iyi tekniklerin (MET/BAT)”önceliklendirilmesini sağlayacak çok kriterli karar verme metodu geliştirilmiştir. Geliştirilen modelin uygulamaya aktarılabilmesi için ise“Temiz Karar Yazılımı”isimli web tabanlı bir yazılım tasarlanmıştır. Çalışma, özellikle tekstil sektörü odağında gerçekleştirilmiştir. Gerçek saha verilerine dayalı olarak MET önceliklendirme süreci Temiz Karar Yazılımı ile sistematik biçimde değerlendirilmiştir. Araştırmada ilk olarak temiz üretim yaklaşımına ilişkin temel ilkeler, çevresel politika çerçeveleri ve MET kavramı detaylı biçimde ele alınmıştır. Bu kapsamda, literatür ve uzman görüşleri doğrultusunda MET seçiminde kullanılabilecek 52 adet değerlendirme kriteri belirlenmiştir. Ardından, bu kriter setiyle uyumlu olacak şekilde literatürde yaygın kullanılan 29 çok ölçütlü karar verme (ÇÖKV) yöntemleri incelenmiş ve uygunluk kriterlerine göre 22 yöntem değerlendirme kapsamına alınmıştır. Söz konusu 22 yöntemin 52 değerlendirme kriterleri ile uygulanması sonucunda değerlendirme süresi ve bilgi karmaşası gibi önemli zorluklar gözlemlenmiştir. Kriter sayısının fazla olması; doğru ve tutarlı bir şekilde puanlama yapılmasını zorlaştırmış, ayrıca yöntemin uygulanma performansını da etkilemiştir. Bu sebeple, uygulama sonuçları dikkate alınarak kapsam daraltılmış, önem derecesi yüksek, ölçülebilir ve karşılaştırılabilir 10 adet değerlendirme kriterleri belirlenmiştir. Değerlendirme kriterlerinin tanımları yapılmış, skor seviyeleri belirlenmiş ve nihai hale getirilmiştir. Bu noktadan sonra, elde edilen veriler doğrultusunda temiz üretime özgü çok kriterli bir karar modeli geliştirilmiştir. Geliştirilen model beş adımdan oluşmaktadır: (i) MET'lerin 1–5 ölçekle karar matrisine puanlanması, (ii) kriterlerin“Tam Tutarlılık Yöntemi (FUCOM)”ile ağırlıklandırılması, (iii) 29 yöntem arasından seçilen“İdeal Çözüme Benzerlik Yoluyla Tercih Sıralama Tekniği (TOPSIS)”,“Çok Ölçütlü Optimizasyon ve Uzlaşık Çözüm Tekniği (VIKOR)”,“Birleştirilebilir Uzaklık Esaslı Değerlendirme Yöntemi (CODAS)”ve“Uzlaşma Çözümüne Göre Alternatiflerin Ölçülmesi ve Sıralaması (MARCOS)”yöntemleri ile alternatiflerin sıralanması, (iv) bu sıralamaların Copeland yöntemi ile bütünleştirilmesi ve (v) modelin güvenilirliğini test etmek amacıyla duyarlılık analizinin yapılmasıdır. Bu yapı sayesinde hem sıralama çeşitliliği hem de karar sağlamlığı güvence altına alınmış, MET önceliklendirmesi nesnel temele dayanmıştır. Modelin doğruluğunu ve yazılımın işlevselliğini test etmek amacıyla bir entegre tekstil işletmesinde saha çalışması gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda, üretim ve yardımcı proseslere ilişkin proses akım şemaları hazırlanmış, üç yıla ait enerji, su, kimyasal madde, yakıt ve hammadde tüketim verileri ile atık su, atık gaz ve katı atık oluşumuna dair veriler toplanmıştır. Bu verilerden yararlanılarak spesifik (birim ürün başına) değerler hesaplanmış,“Entegre Kirlilik Önleme ve Kontrolü (IPPC-EKÖK-96/61/EC) MET referans (BREF)”dokümanları ve literatür verileriyle karşılaştırmalar yapılmış ve potansiyel azaltım oranları işletmede su tüketiminde %26, enerji tüketiminde %18, kimyasal kullanımında %21, katı atık oluşumunda %16, atık gaz emisyonlarında %14 ve gürültü düzeyinde %11 oranında azalma potansiyeli hesaplanmıştır. Temiz üretim etüt analiz çalışması neticesinde, tekstil sektörüne özgü genel önlemlere yönelik, hammadde yönetimi, su-atıksu yönetimi, enerji yönetimi, kimyasal yönetimi, atık gaz yönetimi, katı atık yönetimi ve gürültü yönetimine ilişkin MET kategorileri sekiz başlık altında toplam 321 adet MET belirlenmiştir. Geliştirilen karar modeli, kullanıcı dostu bir arayüze sahip olacak şekilde“Temiz Karar Yazılımı”adlı web tabanlı yazılım haline getirilmiştir. Yazılım, kullanıcıların değerlendirme kriterlerini ve MET alternatiflerini tanımlayabildiği, farklı yöntemlerle analiz yapabildiği, tablosal karşılaştırmalar sunan, dinamik bir karar destek sistemidir. Yazılım, karar vericilerin birden fazla yöntemi karşılaştırmalı biçimde kullanmasına, yöntem sonuçlarını analiz etmesine ve tesis koşullarına en uygun MET'leri nesnel biçimde seçmesine olanak tanımaktadır. Modelin geçerliliğini test etmek amacıyla, entegre bir tekstil işletmesinde detaylı saha çalışması yürütülmüştür. İşletme personeli tarafından ağırlıklandırılan MET'ler, Temiz Karar Yazılımı üzerinden puanlanarak TOPSIS, VIKOR, CODAS ve MARCOS yöntemleriyle önceliklendirilmiş ve Copeland yöntemi ile sıralamalar bütünleştirilerek nihai sıralama elde edilmiştir. Ayrıca, geliştirilen modelin karar sağlamlığını değerlendirmek amacıyla duyarlılık analizi gerçekleştirilmiş ve elde edilen sonuçların alternatif sıralamalar üzerindeki etkisi ortaya konulmuştur. Analizler sonucunda, maliyet etkin, kolay uygulanabilir ve bilgiye dayalı kontrol sağlayan MET'lerin birçok yöntemde öncelikli çıktığı görülmüştür. Özellikle“kütle dengelerine dayalı yıllık atık ve emisyon envanter raporlarının hazırlanması”,“makine bazlı su tüketimi ölçümü”,“kimyasal dozajlama sistemlerinin kurulması”ve“enerji izleme sistemlerinin entegrasyonu”gibi MET'ler hemen her yöntemde üst sıralarda yer almıştır. Bu tez çalışması, literatürde bir ilk olarak, genellikle tek bir yöntem ve sınırlı sayıda kriterle yapılan MET önceliklendirme yaklaşımlarına karşılık; çok kriterli ve çok yöntemli yapıyı entegre eden, gerçek saha verisiyle test edilmiş ve kullanıcı dostu bir karar destek sistemi geliştirmiştir. Yazılım, karar süreçlerini şeffaflaştırmakta, farklı senaryoların analizine olanak tanımakta ve çevresel performans artışı ile kaynak verimliliği sağlamayı hedefleyen sanayi işletmeleri için etkili bir araç sunmaktadır. Sonuç olarak, Temiz Karar Yazılımı sadece akademik düzeyde değil, sanayide uygulanabilirliği yüksek, esnek ve sektörel ölçeklenebilirliği olan bir araç olarak değerlendirilmiştir. Gelecekte farklı sanayi sektörlerine özgü MET listeleriyle genişletilmesi, bulanık mantık veya yaşam döngüsü analizi gibi karar destek teknikleriyle entegre edilmesi ve uygulama sonrası izleme modülleriyle desteklenmesi önerilmektedir.
Özet (Çeviri)
In this doctoral dissertation, a multi-criteria decision-making (MCDM) model was developed to support the prioritization of Best Available Techniques (BAT/MET) in order to contribute to the advancement of cleaner production practices in industrial sectors. To enable the practical implementation of the developed model, a web-based software named“Clean Decision Software”was designed. The study was specifically conducted with a focus on the textile sector. Based on real field data, the BAT prioritization process was systematically evaluated using the Clean Decision Software. The research initially explored the fundamental principles of the cleaner production approach, environmental policy frameworks, and the BAT concept in detail. In this context, 52 evaluation criteria that could be used in BAT selection were identified through literature review and expert opinions. Subsequently, 29 commonly used MCDM methods from the literature were examined, and 22 of them were included in the evaluation based on their suitability. The application of these 22 methods with the 52 evaluation criteria revealed major challenges such as increased evaluation time and information complexity. The large number of criteria made accurate and consistent scoring difficult and also affected the performance of the methods. Therefore, considering the application results, the scope was narrowed down, and 10 evaluation criteria with high significance, measurability, and comparability were determined. These evaluation criteria were defined, their scoring scales were established, and finalized. At this point, a multi-criteria decision model specific to cleaner production was developed based on the obtained data. This model consists of five steps: (i) Scoring BAT alternatives on a 1–5 scale in the decision matrix, (ii) Weighting the criteria using the Full Consistency Method (FUCOM), (iii) Ranking alternatives using four selected MCDM methods Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS), VIseKriterijumska Optimizacija I Kompromisno Resenje (VIKOR), COmbinative Distance-based ASsessment (CODAS), and Measurement of Alternatives and Ranking according to Compromise Solution (MARCOS), (iv) Integrating the rankings using the Copeland method, and (v) Conducting a sensitivity analysis to test the model's reliability. This structure ensures both diversity in rankings and robustness in decision-making, establishing an objective basis for BAT prioritization. To validate the model and test the functionality of the software, a field study was conducted in an integrated textile facility. Process flow diagrams for production and auxiliary processes were prepared, and three years' worth of data on energy, water, chemical, fuel, and raw material consumption, as well as wastewater, air emissions, and solid waste generation, were collected. Based on this data, specific (per unit product) values were calculated and compared with Integrated Pollution Prevention and Control (IPPC–96/61/EC) BAT References (BREF) documents and literature data. Potential reduction rates were estimated as 26% in water consumption, 18% in energy consumption, 21% in chemical usage, 16% in solid waste generation, 14% in air emissions, and 11% in noise levels. As a result of the cleaner production assessment, a total of 321 BATs specific to the textile sector were identified under eight main categories: raw material management, water-wastewater management, energy efficiency, chemical management, air emissions, solid waste, noise management, and general preventive measures. The developed decision model was transformed into a user-friendly web-based software titled Clean Decision Software. The software allows users to define evaluation criteria and BAT alternatives, conduct analyses using different MCDM methods, and view tabular comparisons. It provides a dynamic decision support system that enables decision-makers to use multiple methods comparatively, analyze the results, and select the most appropriate BATs objectively based on facility-specific conditions. To validate the model, a detailed case study was carried out in an integrated textile facility. The BATs weighted by facility personnel were scored in the Clean Decision Software, ranked using TOPSIS, VIKOR, CODAS, and MARCOS, and final rankings were obtained through the Copeland method. Additionally, a sensitivity analysis was conducted to assess the robustness of the decision model, revealing the impact of changing weights on alternative rankings. The results showed that BATs which are cost-effective, easily implementable, and support information-based control were prioritized across multiple methods. Specifically, BATs such as“preparing annual waste and emission inventory reports based on mass balances,”“measuring machine-based water consumption,”“installing chemical dosing systems,”and“integrating energy monitoring systems”consistently ranked among the top across all methods. This doctoral study, as a first in the literature, developed a user-friendly decision support system that integrates a multi-criteria and multi-method structure, tested with real field data, in contrast to BAT prioritization approaches that are generally conducted with a single method and a limited number of criteria. The software enhances transparency in decision-making processes, allows for the analysis of different scenarios, and serves as an effective tool for industrial enterprises aiming to improve environmental performance and resource efficiency. Ultimately, the Clean Decision Software was evaluated as a flexible, scalable, and highly applicable tool not only in academia but also in industrial settings. Future work may involve expanding the tool to cover BAT lists for other industrial sectors, integrating with decision support techniques such as fuzzy logic or life cycle analysis, and supporting implementation with monitoring modules.
Benzer Tezler
- Bilgisayar destekli malzeme ihtiyaç planlama sistemi ve uygulaması
Başlık çevirisi yok
AYSEL POLAT(ÇELİKÖRS)
- Manufacture and testing of a composite driveshaft for automotive applications
Kompozit malzemeli bir şaftın otomotiv uygulamaları için üretimi ve testi
SAMET TATAROĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
- Comparison of the architectural design process quality between BIM and traditional design methods
Mimari tasarımda süreç kalitesinin BIM ve geleneksel tasarım süreci yöntemleri açısından karşılaştırılması
CANSU YALÇIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSNÜ MURAT GÜNAYDIN
- Serological investigation of peste des petits ruminants in lambs in Iraq-Kirkuk region
Irak–Kerkük bölgesinde kuzularda küçük ruminant vebası (pestedes petits ruminants ppr)'ın seroprevalansı
SARWAT KHORSHED RAHEEM
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Sağlık YönetimiVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiSağlık Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN KOZAT
- Efficient estimation of Shrinkage parameters in fuzzy Ridge and fuzzy Liu regression models using α-cut-based methods under multicollinearity
Çoklu bağıntı durumunda bulanık Ridge ve bulanık Liu regresyon modellerinde α-kesim tabanlı yöntemler kullanılarak Shrinkage parametrelerinin etkin tahmini
AMMAR HOMAIDA
