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
Pathways for a Sustainable Treatment of Biomass Residue at Palm Oil Mills: the Case of Indonesia
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 [sv]

Utöver att palmoljeindustrin producerar den mest konsumerade vegetabiliska oljan i världen skapar den också en betydande mängd biomassavfall. Det finns consensus över att användning utav detta biomassanavfall för energiproduktion har en betydande potential. Men palm oil mill effluent (förkortas POME efter akronym av palm oil mill effluent), restprodukten som är ansvarig för dem största växthusgasutsläppen i palmoljeproduktion, tas om hand på ett ohållbart sätt. Metanutsläpp från POME-nedbrytning, i en konventionell palmolja kvarn, ansvarar för mer än hälften av utsläppen av växthusgaser i produktionsprocessen (exklusive förändring av markanvändningen). Detta arbete undersöker alternativ för att eftermontera bioraffinaderier i indonesiska palmolja kvarnar som kan effektivt utnyttja POME för att skapa förädlade produkter (t.ex. el, kompost och pellets) och samtidigt minska miljöpåverkan. I detta arbete presenterar författaren en litteraturöversikt av kommersiellt mogna behandlingstekniker för POME och biomassavfall samt framhäver de mest lovande metoderna. Därefter skapas olika bioraffinaderikoncept genom att kombinera de mest intressanta teknikerna med syfte att maximera intäkter och sociala effekter samtidigt som minska miljöpåverkan. För varje bioraffinaderikoncept utförs en hållbarhetsbedömning med hjälp av olika serier av indikatorer som representerar ekonomiska, miljömässiga och sociala konsekvenser. En multikriterieanalys tillämpas för att kombinera i ett enda index den information som erhållits genom hållbarhetsbedömningen. Denna metod möjliggör identifiering av lösningen som erbjuder den bästa avvägningen samtidigt som man integrerar i beslutsprocessens synvinklar från alla parter. Resultaten visar att det är möjligt att undvika metanutsläpp från obehandlad POME på ett ekonomiskt lönsamt sätt samtidigt som man genererar positiva sociala konsekvenser. Utsläppsminskningen av de föreslagna bioraffinaderikoncepterna visar besparingar från 67% till 109% jämfört med det konventionella systemet. Vidare visade sig att alla föreslagna bioraffinaderikoncept var ekonomiskt och socialt hållbara. De bästa resultaten har erhållits av ett bioraffinaderikoncept som producerar el från metan som tagits från POME-nedbrytning för att producera högkvalitativa produkter som pellets från biomassrest och rå kärnolja. Samma lösning visade sig vara bäst också för off-grid palmolja kvarnar, trots att de tenderar att fördra lösningar med enklare design. Sammanfattningsvis visar denna studie att bioraffinaderikoncept är en möjlighet för bruksägare att följa de strängaste miljöreglerna samtidigt som öka vinsten och skapa positiva social påverkan.

Abstract [en]

The palm oil agroindustry not only produces the most consumed vegetable oil in the world but also a significant quantity of residual biomass waste. The importance of using some of these by-products for energy production is widely understood. However, palm oil mill effluent (POME), the residue which is responsible for the highest share of GHG emissions in palm oil production, is usually disposed of in an unsustainable way. Methane emissions from POME degradation, in a conventional palm oil mill, are responsible for more than half of the greenhouse gases emissions in the production process (excluding land use change). This research aims at investigating alternatives to retrofit Indonesian palm oil mills into biorefineries that could efficiently exploit POME to produce value-added products (e.g. electricity, compost and pellet) while decreasing the environmental impact. In this research, the author presents a literature review of commercially mature treatments for POME and biomass residue highlighting the most promising ones. Subsequently, biorefinery concepts are created by combining the selected technologies aiming at maximizing revenues and social impact while decreasing environmental impact. For each biorefinery concept is performed a sustainability assessment calculating a set of indicators representing economic, environmental and social impact. The multi-criteria analysis is applied to combine in one single index the information obtained by the sustainability assessment. This method allows identifying the solution offering the best trade-off while integrating into the decision process stakeholders’ point of view. The results show that avoiding methane emissions from untreated POME can be done in a profitable way while generating at the same time positive social impacts. The emissions reduction of the proposed biorefinery concepts demonstrates savings from 67% to 109% compared to the conventional system. Furthermore, all proposed biorefinery concepts proved to be economically and socially sustainable. The best results have been obtained by a biorefinery concept that produces electricity from the methane captured from POME degradation to produce high-value products such as pellet from biomass residue and crude kernel oil. The same optimal solution has been found for off-grid palm oil mills even though they tend to favour solutions with simpler layouts. In conclusion, the research demonstrates that biorefinery concepts are an opportunity for mill owners to comply with the strictest environmental regulations while producing extra profits and positive social impact.

Place, publisher, year, edition, pages
2018. , p. 73
Series
TRITA-ITM-EX 2018 ; 652
National Category
Mechanical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-244460OAI: oai:DiVA.org:kth-244460DiVA, id: diva2:1290872
Supervisors
Examiners
Available from: 2019-02-21 Created: 2019-02-21 Last updated: 2019-02-21Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(3023 kB)84 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 3023 kBChecksum SHA-512
54d6d77dfebad7d1a7cbc59b3f67bca7fdec364242d08cd57b049ebd2105761815af6bee410321a36d9e9b50cf646a4e66d8e3db896490c530ffe183c1d432ef
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Energy Technology
Mechanical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 84 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: 195 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