ارزیابی اثرات زیست محیطی فرسودگی و غیر فعال شدن شبکه خط لوله تامین آب
چکیده
فرسودگی زیر ساخت شهری به عنوان یک پدیده رایج در کشور های صنعتی به شمار می آید. شبکه خط لوله تامین آب شهری در شهر اسلو یکی از این موارد است. حتی با توجه به این که این شبکه مواجه با افزایش مشکلات مدیریتی، نگهداری و چالش های عملیاتی است، بایستی عملکرد آن را با کاهش انتشار گاز های گلخانه ای بهبود یابد. مولف در این مقاله در پی ارزیابی عملکرد چرخه عمر زیست محیطی خطوط لوله تامین آب اسلو با تحلیل مصرف منابع و انتشار گاز ها به صورت سالانه و همچنین ظرفیت اثر ارزیابی چرخه عمر (LCA) در طی یک دوره 16 ساله با در نظر گرفتن تولید، نصب، عملیات، نگهداری، بهسازی و جایگزینی خطوط لوله است. مشاهده می شود که شبکه خط لوله تامین آب اسلو به وضعیت اشباع بر اساس مصرف سرانه رسیده است به طوری که قادربه افزایش ظرفیت خود نسبت به جمعیت مورد نظر نیست و شبکه موجود نیز به سرعت در حال فرسوده شدن است. این مقاله به عنوان بخشی از یک تحلیل سیستم چرخه آب شهری کلی برای اسلو محسوب شده و به شکل دقیق تر به تحلیل پیامد های زیست محیطی با توج به جریان مواد درشبکه توزیع آب پرداخته و به بررسی شش دسته پیامد زیست محیطی با استفاده از نرم افزار SimaPro (نسخه 7.1.8)، پایگاه داده اکوینونت و روش CML 2001 (نسخه 2.04) می پردازد. مدیریت بلند مدت شبکه های موجود نیازمند توجه زیاد به بهینه سازی هزینه، راندمان انرژی و حفاظت از محیط زیست است. گرمایش زمین و تخلیه عناصر غیر زنده به عنوان معضلات اصلی سیستم خط لوله تامین آب محسوب می شوند و بیشترین کارکرد و تاثیر آن، تولید و نصب فاز ها و خطوط لوله با اندازه متوسط در شبکه است.
مقدمه و پیشینه پژوهش
شناخت مواد افزوده شده به صورت سالانه به شبکه های خط لوله و همچنین جداول زمانی عملیات و نگهداری موجب ایجاد نگرش به سمت مصرف انرژی در طی چرخه عمر و انتشار گازها در طی چرخه عمر به محیط زیست از سوی شبکه خط لوله تامین آب می گردد. این مقاله مطالعه ای از پیامد های زیست محیطی چرخه عمر را در مورد شبکه خط لوله آب در اسلو ارائه کرده و به شناسایی کارکرد های فاز های مختلف چرخه عمر با استفاده از تحلیل جریان مواد پویا (MFA) و روش های ارزیابی چرخه عمر زیست محیطی (LCA) می پردازد. این تحقیق به عنوان بخشی از یک ارزیابی کامل از سیستم فاضلاب و آب شهری برای شهر اسلو محسوب می شود (اوگارلی و همکاران 2010؛ ونکاتش و باتب 2011؛ 2011 b، 2011c، 2011d؛ ونکاتش و همکاران 2009؛ 2011؛ ونکاتش و اوگارلی 2010). در این مقاله تنها شبکه خط لوله در نظرگرفته می شود و ایستگاه های پمپاژ، نیروگاه های تصفیه آب و عناصر مختلف شبکه توزیع آب دیگر خطوط لوله مورد بررسی قرار نمی گیرند. اهمیت نسبی هر فاز نسبت به چرخه عمر سیستم تامین آب با گسترش شبکه و فرسوده شدن آن تغییر می کند. لازم است تا این موضوع به ویژه هنگام ارائه استراتژی های مدیریتی برای بررسی فرسودگی زیرساخت ها مانند شبکه های خط لوله در نظر گرفته شود. براساس نظر انجمن مهندسین مشاور (ACE، 2009)، میانگین نرخ نشت در شبکه های خط لوله آب در نروژ حدود %30 است در حالی که میانگین این مقدار درکل اروپا به مراتب کمتر از آن است. نرخ جایگزینی/ بهسازی برای خطوط لوله فاضلاب در نروژ از %0.56 در سال 2004 به %45 در سال 2008 کاهش یافته است.
Summary
Aging urban infrastructure is a common phenomenon in industrialized countries. The urban water supply pipeline network in the city of Oslo is an example. Even as it faces increasing operational, maintenance, and management challenges, it needs to better its environmental performance by reducing, for instance, the associated greenhouse gas emissions. In this ar ticle the authors examine the environmental life cycle performance of Oslo’s water supply pipelines by analyzing annual resource consumption and emissions as well as life cycle assessment (LCA) impact potentials over a period of 16 years, taking into account the production/manufacture, installation, operation, maintenance, rehabilitation, and retirement of pipelines. It is seen that the water supply pipeline network of Oslo has already reached a state of saturation on a per capita basis, that is, it is not expanding any more relative to the population it serves, and the stock is now rapidly aging. This ar ticle is par t of a total urban water cycle system analysis for Oslo, and analyzes more specifically the environmental impacts from the material flows in the water distribution network, examining six environmental impact categories using the SimaPro (version 7.1.8) software, Ecoinvent database, and the CML 2001 (version 2.04) methodology. The long-term management of stocks calls for a strong focus on cost optimization, energy efficiency, and environmental friendliness. Global warming and abiotic depletion emerge as the major impact categories from the water pipeline system, and the largest contribution is from the production and installation phases and the medium-size pipelines in the network.
Introduction and Literature Review
Knowledge of the annual material additions to pipeline stocks as well as the operation and maintenance schedules provides insight into life cycle energy consumption and life cycle emissions to the environment from a water supply pipeline network. This article presents a study of the life cycle environmen tal impacts from the water pipeline network in Oslo and identifies the relative contributions of the different phases of the life cycle using dynamic material flow analysis (MFA) and environmental life cycle assessment (LCA) methods. The work is part of a full urban water and wastewater system assessment for the city of Oslo (Ugarelli et al. 2010; Venkatesh and Brattebø 2011a, 2011b, 2011c, 2011d; Venkatesh et al. 2009, 2011; Venkatesh and Ugarelli 2010). In this article, only the pipeline network is considered, excluding pumping stations, water treatment plants, and components of the water distribution network other than pipelines. The relative importance of each phase over the lifetime of the water supply system changes as the network expands and gets older. This is a point to be considered especially when developing management strategies for aging infrastructure assets such as pipeline networks. According to the Association of Consultant Engineers (ACE 2009), the average leakage rate in water pipeline networks in Norway is approximately 30%, while the European average is much less. The rehabilitation/replacement rate for wastewater pipelines in Norway dropped from 0.56% in 2004 to approximately 0.45% in 2008.
چکیده
مقدمه و پیشینه پژوهش
روش شناسی
تعیین مصالح و جریان های انرژی
تعیین اثرات زیست محیطی
نتایج و بحث
جریان مصالح
جریان های انرژی
اثرات زیست محیطی- نتایج ارزیابی چرخه عمر
استفاده از پلی اورتان به عنوان یک ماده بهسازی خط لوله
بررسی شبکه خط لوله آب نسبت به شبکه خط لوله فاضلاب
نتیجه گیری، محدودیت ها و رویکرد تحقیقات آینده
Summary
Introduction and Literature Review
Methodology
Determining Material and Energy Flows
Determining Environmental (Life Cycle Assessment) Impacts
Results and Discussions
Material Flows
Energy Flows
Environmental Impacts—Results of the Life Cycle Assessment
Using Polyurethane as a Pipeline Rehabilitation Material
Water Pipeline Network Versus Wastewater Pipeline Network
Conclusions, Limitations, and Scope for Further Work
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه