Design of reverse logistics network for waste tire incineration in cement factories

Abstract

Günümüz dünyasında, artan insan nüfusu nedeniyle, tüm kaynaklar etkili bir şekilde kullanılmalıdır, aksi takdirde kaynaklar yaşamın sürdürülebilirliği için yeterli değildir. Bu nedenle, kullanılmış ürünlerin geri kazanımı alternative kaynaklar bulmak ve çevreye olan olumsuz etkilerini en aza indirmek için hayati önem taşımaktadır. Geri kazanılabilir atıklardan biri ömrünü tamamlamış lastiklerdir (ÖTL). ÖTL'ler için en uygun geri kazanım seçeneklerinden biri çimento fabrikalarında yakılmasıdır. Türkiye'de son işleme tesisi olarak, çevre izni ve lisansına sahip olan 49 entegre çimento fabrikası bulunmaktadır. ÖTL'lerin geri kazanılmasının çevreye faydalarının yanı sıra, sürecin maliyet boyutu çok önemlidir. ÖTL'lerin düşük ekonomik değeri nedeniyle, ÖTL'lerin geri kazanımı için oluşturulmuş bir tedarik zincirindeki operasyonlar daha fazla önem arz ediyor. ÖTL'ler gibi iade edilmiş veya atılmış ürünlerde, atıkların veya iade edilmiş ürünlerin değerinin kazanılması ya da uygun şekilde berteraf edilmesi amacına yönelik tersine lojistik uygulanmaktadır. Bu çalışmada, toplama noktalarından bu fabrikalara gönderilen atık lastiklerin lojistik ağ tasarımı maliyetleri en aza indirecek şekilde planlanmıştır. Atık lastiklerin toplama noktası, yüklenici firmalar ve çimento fabrikaları olarak tedarik zincirinin üç aşaması bulunmaktadır. Bu ağ için model, atık lastiklerin tedarik zinciri aşamaları ve bunları toplamak için kullanılan yollar arasındaki nakliye planını değerlendirmektedir. Bu sistemle ilgilenen model, karma tamsayılı doğrusal programlama (MILP) problemi olarak ifade edilir. Bir örnek olay incelemesi olarak, model Ankara için verilerle doğrulandı.Anahtar sözcükler : Tersine Lojistik, Atık lastik yakma, Çimento fabrikaları, MILP

In our current world, due to the growing human population, all resources should be used effectively, otherwise resources are not enough for sustainability of the life. That's why, recovery of used products is vital to find alternative resources and to minimize their negative effects to the environment. One of the recoverable wastes is end-of-life tires (ELTs). One of the recovery options for ELTs is incineration of them in cement plants which is one of the most proper options for recovery of ELTs. There are 49 integrated cement factories which have Environmental Permit and License Certificate in Turkey as the final processing plant. Besides benefits of recovering ELTs to environment, cost aspect of process is crucial. Because of the low economical value of ELTs, operations in such a supply chain which is constructed for ELT recovery are becoming more of an issue. In situations for returned or disposed products such as ELTs, reverse logistics is being practiced which has objective of proper disposal or capturing value of waste or returned product. In this study, logistic network design of waste tires sent from collection points to these factories to minimize the costs involved is planned. There are three echelons of supply chain as waste tires collection point, contractor firms and cement factories. Model for this network considers transshipment plan of waste tires between the echelons of supply chain and routes used to gather them. Model that deal with this system are expressed as mixed integer linear programming (MILP) problem. As a case study, model verified with data's for Ankara.Keywords : Reverse logistics, Waste tire incineration, Cement factories, MILP