عنوان پایان‌نامه
ارزیابی چرخه زندگی تولید ماکارونی ، مطالعه موردی : شرکت زرماکارون
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی - مکانیزاسیون کشاورزی
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6615;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 71299
- تاریخ دفاع
- ۱۹ مهر ۱۳۹۴
- دانشجو
- محمدداوود حیدری
- استاد راهنما
- حسین مبلی
- چکیده
- هدف انجام این تحقیق، بررسی چرخه زندگی تولید ماکارونی، از لحاظ شاخص‌های زیست‌محیطی و انرژی مصرفی می‌باشد. در این راستا، اطلاعات مورد نیاز از مراحل مختلف تولید ماکارونی، شامل شخم و آماده‌سازی زمین، کشت گندم دوروم، مراحل داشت و برداشت و انتقال گندم به سیلو، توسط پرسش‌نامه، اندازه‌گیری مزرعه‌ای و مصاحبه حضوری با کشاورزان سه استان عمده تولیدکننده گندم دوروم در کشور و رانندگان کامیون در بخش انتقال گندم، جمع‌آوری گردید. اطلاعات مورد نیاز در بخش کارخانه تولید ماکارونی، شامل تخلیه گندم، سیلوهای ذخیره، بوجاری، تولید آرد سمولینا، انتقال آرد، خط تولید ماکارونی، بسته‌بندی و بارگیری با حضور در خط تولید کارخانه جمع‌آوری گردید. اطلاعات جمع‌آوری شده، شامل کلیه نهاده‌های مصرفی در بخش تولید گندم و کارخانه تولید ماکارونی بود که بعد از جمع‌آوری و محاسبه شاخص‌های انرژی، برای محاسبه شاخص‌های زیست‌محیطی به ازای تولید یک کیلوگرم ماکارونی، مرتب‌سازی شدند. شاخص‌های زیست‌محیطی مورد بررسی، پتانسیل گرمایش جهانی، تشکیل اوزون فتوشیمیایی، استفاده از آب، اسیدی‌شدن، تغییر کاربری زمین و سمیت بودند. در انتها از رگرسیون فازی برای مدلسازی انرژی مصرفی و تغییر در تنوع زیستی در بخش کشاورزی استفاده گردید. همچنین الگوریتم ازدحام ذرات برای کمینه کردن شاخص خطای انرژی مصرفی و تغییر در تنوع زیستی استفاده گردید. انرژی مصرفی برای تولید یک کیلوگرم ماکارونی 84/27 مگاژول محاسبه گردید که 44% انرژی مصرفی مربوط به بخش کشاورزی می‌باشد. براساس نتایج به دست آمده مرحله کشاورزی (تولید گندم دوروم) از لحاظ همه شاخص‌های مورد بررسی، بیشترین بار زیست‌محیطی را در چرخه زندگی ماکارونی دارا بود. میزان تغییر در تنوع زیستی به عنوان گروه تاثیر نهایی به ازای تولید یک کیلوگرم ماکارونی 8-10×66/7 گونه در سال می‌باشد. میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای 64/2 کیلوگرم معادل دی‌اکسید کربن/کیلوگرم ماکارونی محاسبه گردید. بررسی تغییرپذیری فنی و مکانی انتشار گازهای گلخانه‌ای نشان داد که بیشترین تغییرپذیری مربوط به عملکرد محصول (تغییرپذیری فنی) (77%) بوده و انتشار نیتروس‌اکسید مربوط به کاربرد کودهای شیمیایی (21%) می‌باشد. در بخش حمل و نقل با استفاده از تحلیل سلسله مراتبی فازی، بهترین روش حمل محصول از مزارع به کارخانه انتخاب گردید. بر اساس نظر افراد خبره و با توجه به معیارهای ایمنی، سختی کار، مصرف سوخت و هزینه، حمل با استفاده از تریلی کمپرسی به عنوان روش منتخب پیشنهاد گردید. کنترل دقیق تغذیه گیاه با استفاده از کودهای ازته با اعمال کودپاشی در محل مورد نیاز، اعمال روش‌های نوین آبیاری و تناوب زراعی با گیاهان خانواده لگومینوزه از راه‌های کاهش مصرف نهاده‌های انرژی‌بر و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای در چرخه زندگی تولید ماکارونی می‌باشد. واژه¬های کلیدی: پتانسیل گرمایش جهانی، تغییر کاربری زمین، سمولینا، گازهای گلخانه‌ای، گندم دوروم.
- Abstract
- The aim of this study is to investigate the life cycle assessment of pasta production, in terms of energy consumption and environmental indicators. In this context, information on the various stages, including plowing and land preparation, cultivation of durum wheat, irrigation and harvesting, transporting wheat to silos and pasta production factory were collected by questionnaires and interviews with farmers and truck drivers in three major provinces of Iran. Information required in pasta production plant, including the unloading of wheat, storage silos, cleaning, semolina flour production, flour transfer to pasta production line, and pasta production at the factory production line were collected. After data calculation, all data, including all inputs used in the production of durum wheat and pasta production factory were edited for energy and environmental indices of one kilogram of pasta. Major studied environmental factors were the global warming potential (GWP), photochemical ozone formation, water use, terrestrial acidification, land use change and terrestrial ecotoxicity. The fuzzy regression method was used to model energy consumption and terrestrial biodiversity of durum wheat farms. We also used particle swarm optimization (PSO) to optimize energy and terrestrial biodiversity models. Energy consumption of one kg of pasta was calculated 27.84 MJ. About 44% of energy consumption of pasta production was related to agricultural stage. Based on the results, agricultural stage (durum wheat) in terms of all the studied parameters had the highest environmental impacts in the pasta life cycle. Terrestrial biodiversity of one kg of pasta was calculated as 7.68E-08 speciies.year. The variance analysis showed that variation in crop yield and fertilizer application, representing technological variability, accounted for respectively 76% and 21% of the variation in the carbon footprint. At transportation sector, the AHP-fuzzy method was used to select the best choice fo
