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
LCA of Egg Phospholipids
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Sustainable development, Environmental science and Engineering, Industrial Ecology.
2013 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
LCA av Äggfosfolipider (Swedish)
Abstract [en]

Egg phospholipids are a group of fats or lipids in the egg yolk, commonly used as emulsifiers in the chemical industry to facilitate the dissolving of substances. The pharmaceutical company Fresenius-Kabi manufactures this product and seeks a better understanding of the product’s major environmental impacts in order to comply with the ISO 14001 requirements, communicate its environmental performance and choose raw materials that result in lower environmental impacts.

The aim of this study is to quantify and identify environmental impacts that occur in the life cycle of Fresenius-Kabi’s egg phospholipids product, and to suggest improvements on how the impacts could be reduced. The aim has been reached by following the life cycle assessment methodology. The life cycle consists of egg, egg yolk powder and egg phospholipids production. The major inputs to the life cycle include fertilizers, pesticides, hen feed, fuel oil and solvents. The major outputs are hen manure, egg residues, air and water emissions.

The results show that the greatest impacts are generated in the production of hen feed, solvent feedstocks, the hen manure handing and the final egg phospholipids production. The most severe environmental impacts are found in the human toxicity and eutrophication impact categories. Pesticide and fertilizers usage in the cultivation of hen feed and solvent feedstocks generate phosphorus, manganese and arsenic emissions, which are emission substance sources in the human toxicity impact category. In addition, nitrate and phosphate emissions from fertilizer and hen manure affect the eutrophication. The emissions of NMVOC and carbon dioxide to air, as well as phosphorus to waste water, are the major environmental concerns in the final egg phospholipids manufacturing. Other impact categories such as climate change, photochemical oxidant formation, terrestrial acidification and fossil depletion have lower global impact.

Five scenarios have been conducted in order to validate the results, and to provide Fresenius-Kabi with improvements. Lowering the production and intake of hen feed per kilogram eggs with six percent decrease the environmental impacts by 2 to 6 percent. Changing the ethanol feedstock to cellulose-based feedstocks clearly diminishes the toxicity related emissions due to lower fertilizer and pesticide usage. To replace other fat and protein sources with the egg residue byproduct that is yielded within the life cycle is the best treatment method of the egg’s non-phospholipids content. No specific improvements to the treatment method of the hen manure have been found. The fifth scenario includes a sensitivity analysis on the egg yolk powder allocation factor. To increase it from 11 to 25 percent does not give any significant effect on the final results, since this life cycle phase already has very low environmental impact.

Actions that will have a significant effect on the egg phospholipids’ total environmental impact are optimize fertilizer and pesticide usage at hen feed and ethanol feedstock cultivations, lower ammonia and phosphate emissions from the hen manure management, and finally, reduced solvent, carbon dioxide, phosphorus and phosphate emissions from the final egg phospholipids manufacturing. Fresenius-Kabi is recommended to further look into these emission sources in order to decrease the egg phospholipids’ environmental impact.

Abstract [sv]

Äggfosfolipider är ett fett eller lipider i äggulan som används som emulgator i kemiindustrin för att förenkla andra medels sammanlösning. Farmasiföretaget Fresenius-Kabi tillverkar den här produkten och söker bättre förståelse för de största miljöproblemen med produktionen av produkten i syfte att uppfylla krav inom ISO 14001, kommunicera sitt miljöarbete, och att välja råmaterial med låg miljöpåverkan.

Målet med den här studien är att kvantifiera och identifiera de största miljöproblemen i ett livscykelperspektiv med produktionen av äggfosfolipid. Målet har uppnåtts genom att följa standardmetoden för livscykelanalyser. Livscykeln består av ägg-, äggule och äggfosfolipid produktion. Den mest signifikanta tillförseln av produkter är gödsel, pesticider, hönsavföring, eldningsolja och lösningsmedel. De mest signifikanta produkter som lämnar livscykeln är hönsgödsel, ägg rester, luft och vatten emissioner.

Resultaten visar att de mest betydelsefulla miljöproblemen uppstår i äggfosfolipidens livscykel äggproduktionen av hönsfoder och råvaror för etanolproduktion, hanteringen av hönsgödsel och vid den slutgiltiga äggfosfolipid tillverkningen. De mest betydande miljöpåverkanskategorierna är utsläpp av för människan toxiska ämnen och övergödning.  Användandet av pesticider och gödsel vid produktion av råvaror till hönsfoder och etanol ger utsläpp av fosfor, mangan och arsenik, vilka är emissionskällor i den här kategorin. Emissioner av nitrat och fosfat från gödsel användning och hantering av hönsavföring är två emissionskällor till övergödningen. Miljöproblem som uppstår i den slutgiltiga äggfosfolipid produktionen är utsläpp av flyktiga kolväten vilka inte inkluderar metan, koldioxid och fosfor i avfallsvattnet. Andra påverkanskatergorier som till exempel klimatförändringarna, försurning och uttag av fossila bränslen har lägra global miljöpåverkan.

Fem scenarioer har genomförts för att ge resultaten högre trovärdighet. Att minska produktion och intag av hönsfoder per kilogram ägg med sex procent minskar miljöpåverkan med 2 till 6 procent. Att byta råmaterial vid etanol produktionen till cellulosabaserade material minskar markant utsläppen av toxiska ämnen på grund av mindre användning av pesticider och gödsel. Att ersätta fett och protein källor med äggrester som uppstår i äggfosfolipidproduktionen ger mest nytta i ett miljöperspektiv. Ingen klar bästa behandlingsmetod för hönsavföringen har hittats. Femte scenariot inkluderar en känslighetsanalys på hur miljöpåverkan från äggulepulvret allokeras från övriga äggprodukter. Att öka allokeringsfaktor från 11 procent till 25 procent får ingen nämnvärd effekt på de totala resultaten, eftersom den livscykelfasen där äggulepulvret produceras redan har låg miljöpåverkan.

Åtgärder som får störst påverkan på äggfosfolipidens totala miljöpåverkan är att optimera användandet av gödsel och pesticider vid fodertillverkningen och råvaruproduktion av etanol, minska utsläpp av ammonium och fosfater från hönsgödselavföring och gödselanvändning i samband med fodertillverkningen och råvaruproduktion av etanol samt lägre utsläpp av lösningsmedel, koldioxid, fosfor och fosfat från den slutgiltiga äggfosfolipidtillverkningen. Fresenius-Kabi rekomenderas att undersöka de här emissionskällorna för att minska miljöpåverkan från produktion av äggfosfolipid.

Place, publisher, year, edition, pages
2013. , 74 p.
Series
Trita-IM, ISSN 1402-7615 ; 2013:24
National Category
Environmental Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-134201OAI: oai:DiVA.org:kth-134201DiVA: diva2:665326
Subject / course
Industrial Ecology
Educational program
Master of Science - Sustainable Technology
Supervisors
Examiners
Available from: 2013-11-19 Created: 2013-11-19 Last updated: 2013-11-19Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2203 kB)677 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2203 kBChecksum SHA-512
8dafbb32e5d693a042babbe037ad089143416f4f9562358578c11e76dfa28c20f92aeb6460d40f9f8d2282cc2915ee16b08930d7600e89b748a3434ab84561db
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Industrial Ecology
Environmental Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 677 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: 441 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