Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Opportunities for small-scale anaerobic digesters for hotels and restaurants in Kathmandu, Nepal
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Energy Technology.
2018 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

About 83% of total energy consumed in Nepal comes directly from the solid fuels. The import of Liquified Petroleum Gas (LPG) is also growing at an exponential rate. The hospitality subsector (hotels and restaurants), one of the key economic subsectors in the country, consumes most of the energy within the commercial sector primarily for cooking purposes. The bio-waste generated from growing hospitality subsector and other sectors in Kathmandu is poorly managed. Similarly, on the other hand, Nepal has an extensive knowledge and experience of manure based anaerobic household biogas systems mainly in rural areas. Based upon this situation, the thesis investigates the opportunities for anaerobic biogas production for cooking at hotels and restaurants by utilizing their own organic waste. Currently available biogas technologies, important parameters affecting the biogas yield, policy and financial supports and case studies of various stakeholders employing the biogas technologies in the hotels and restaurants in Nepal were considered. The most applicable technology for the purpose was then chosen. The organic waste sampling study from randomly selected 4-star hotel (Yatri Spa and Suites), tourist standard hotel (Hotel Bliss International) and restaurant (Fren’s Kitchen) in Thamel, the tourist zone of Kathmandu was conducted. Similarly, various data especially focusing on the current cooking energy need, demand, supply, cost, organic waste management of the hotels and the restaurant was collected through questionnaires and series of interviews. The average amount of daily organic waste and organic waste fraction for Yatri, Bliss and Fren’s was found to be 61.3 kg and 63.0%, 18.4 kg and 82.7%, and 16.3 kg and 81.8% respectively. Similarly, the variations in weekly organic wastes and waste generated per guest was also determined. Based upon the amount and characteristics of organic waste from the sampling survey, the theoretical biogas potential of the organic waste at digester output rate of 0.27 kWh/kg/day for JUAS digesters, the technology selected for the biogas conversion, was found to be 18.4 kWh/day, 5.5 kWh/day and 4.9 kWh/day equivalent to 4.9%, 3.0% and 5.4 % of the current daily energy need for Yatri, Bliss and Fren’s respectively. Similarly, the economic implications of the small-scale biogas technology if employed in the hotels and the restaurant was scoped out. It was found that the recommended Polyvinyl Chloride (PVC) based 3000 l sized JUAS bio-digesters had positive Net Present Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR) and payback time of around 5 years on average for all the eateries under study. The monthly life cycle cost of the integrated LPG-JUAS system is found be cheaper for all eateries as compared to the current LPG system. Levelized Cost of Energy (LCoE) of the JUAS digesters is calculated to be competitive as compared to energy from other renewables in the country. There is, however, need to improve the digester conditions to get higher biogas yields. For the wider adoption of the digesters across urban sectors, the subsidies amount should also be increased together with information dissemination regarding biogas uses and its potential among the stakeholders.

Abstract [sv]

Omkring 83% av den totala energiförbrukningen i Nepal kommer direkt från det fasta bränslet. Importen av flytande petroleumgas (LPG) växer också i exponentiell takt. Underhållningsbranschen (hotell och restauranger), en av de viktigaste ekonomiska delområdena i landet, förbrukar mest energi inom kommersiell sektor, främst för matlagning. Det biologiska avfallet som genereras av växande underhållsbranschen och andra sektorer i Katmandu är dåligt förvaltad. På samma sätt har Nepal en omfattande kunskap och erfarenhet av gödselbaserade anaeroba hushållsbiogasystem, huvudsakligen i landsbygdsområden. Baserat på denna situation undersöker man avhandlingen möjligheterna till anaerob biogasproduktion för att laga mat på hotell och restauranger genom att använda eget organiskt avfall. För närvarande finns biogasteknik, viktiga parametrar som påverkar biogasutbytet, politiska och finansiella stöd och fallstudier av olika intressenter som använder biogasteknik i hotell och restauranger i Nepal. Den mest tillämpliga tekniken för ändamålet valdes sedan. Undersökning av organiska avfallsprov från slumpmässigt utvalt 4-stjärnigt hotell (Yatri Spa and Suites), turisthotell (Hotel Bliss International) och restaurang (Fren's Kitchen) i Thamel, utförs turistområdet Katmandu. På samma sätt samlades olika data som speciellt fokuserade på dagens energibehov, efterfrågan, tillgång, kostnad, organisk avfallshantering av hotellen och restaurangen genom enkäter och intervjuer. Den genomsnittliga mängden dagligt organiskt avfall och organiskt avfallsfraktion för Yatri, Bliss och Fren var visat sig 61,3 kg respektive 63,0%, 18,4 kg respektive 82,7% respektive 16,3 kg respektive 81,8%. På samma sätt bestämdes också variationerna i organiskt avfall per vecka och avfall som genererades per gäst. Baserat på mängden och egenskaperna hos organiskt avfall från provtagningsundersökningen befanns den teoretiska biogaspotentialen hos det organiska avfallet vid kokareutgångshastigheten på 0,27 kWh / kg / dag för JUAS-kokare, den teknik som valts för biogasomvandling, befunnits vara 18,4 kWh / dag, 5,5 kWh / dag och 4,9 kWh / dag motsvarande 4,9%, 3,0% och 5,4% av dagens energibehov för Yatri, Bliss och Fren. På samma sätt scenkades de ekonomiska konsekvenserna av den småskaliga biogastekniken om de anställdes i hotell och restaurangen. Det visade sig att de rekommenderade polyvinylkloridbaserade (PVC) -baserade JUAS-bioförstörare av polyvinylklorid med jämna mellanrum hade positivt nettoförsäkringsvärde (NPV), interna avkastningsräntor och återbetalningstid på cirka 5 år i genomsnitt för alla restauranger som studerades. Den månatliga livscykelkostnaden för det integrerade LPG-JUAS-systemet befinner sig vara billigare för alla matställen jämfört med det aktuella LPG-systemet. Nivånad kostnad för energi (LCoE) hos JUAS-kokare beräknas vara konkurrenskraftig jämfört med energi från andra förnybara energikällor i landet. Det är dock nödvändigt att förbättra kokareförhållandena för att få högre biogasutbyten. För det bredare godkännandet av kokare i städerna bör bidragsbeloppet också ökas tillsammans med informationsspridning avseende biogasanvändning och dess potential bland intressenterna.För det bredare godkännandet av kokare i städerna bör bidragsbeloppet också ökas tillsammans med informationsspridning avseende biogasanvändning och dess potential bland intressenterna.

Place, publisher, year, edition, pages
2018. , p. 66
Series
ITM-EX 2018 ; 713
Keywords [en]
anaerobic digestion, biogas, bio-waste, small-scale, cooking, fuel, hotels, restaurants, Nepal
National Category
Mechanical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-244406OAI: oai:DiVA.org:kth-244406DiVA, id: diva2:1290356
Supervisors
Examiners
Available from: 2019-02-20 Created: 2019-02-20 Last updated: 2019-02-20Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1515 kB)98 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1515 kBChecksum SHA-512
17b1a9a9d4f13460f8dda340c4c5293f88b59a2e7bc944f59b48a3e1776d367d24cce52f6deb8c95464c5e334bb2d20c9355f892d0ba235f90a9b17d09bbfb2f
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Energy Technology
Mechanical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 98 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 198 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf