Stove working with biogas. (Christoph Kaufmann (Centre for Development and Environment CDE))

Biogas system at household level fed daily with cattle manure (كمبوديا)

ប្រពន្ធ័ឡជីវៈឧស្ម័នប្រើសំរាប់គ្រួសារប្រចំាថៃ្ងដោយប្រើលាមកគោ (Khmer)

الوصف

Small-scale biogas systems fed with cow manure and water are implemented in order to supply the household with energy for cooking and lighting, as well as to produce fertilizer.

In this case-study, a small-scale biogas system was introduced in order to generate both energy for home consumption and fertilizer. Small-scale biogas systems are implemented in different parts of the world, however the layout thereof varies considerably.
The model used in this case-study consists of different components (cf. technical drawing). First, there is an inlet where the land user puts cow manure mixed with water. On the bottom of the inlet, there is a board which closes the access to the bio-digester situated beneath the inlet. The board can be opened manually by pulling a string. Once the board is open, the fluid components go through a pipe which leads to the bio-digester. In the bio-digester, bacteria transform the organic matter into biogas (mainly methane and CO2) and slurry. At the other end of the digester, there is another pipe (outlet). The outlet is lower than the inlet, and due to the difference in pressure, the slurry is pushed out of the digester. The slurry is dried and applied to the fields two to three times a year with the help of an ox cart. It has similar effects on the plant growth as chemical fertilizer as it does not build up the soil organic matter as much as compost. The biogas, however, is pushed to the pipe situated on top of the digester and can be utilized for domestic uses. The gas is used for cooking and lighting.

The use of biogas allows reducing the expenses on charging batteries for the lighting, as well as reducing the firewood use (usually from deforestation) for cooking. The slurry reduces the expenses on chemical fertilizer in the fields and has the advantage of killing the weed and rice seeds present in the manure and crop residues.

For building the biogas system, there is governmental and NGO support. These two actors finance half of the construction costs. The other half is paid by the land user. Building a biogas system is quite costly, with about 400 $, and not all of the land users in the area can afford paying 50% of its price. However, the costs borne by the land user are paid off within a few years due to reduced expenses on firewood, chemical fertilizer, and charging batteries. The construction itself was undertaken by local companies.
The costs are paid off within a few years due to the reduced expenses on firewood, chemical fertilizer and battery charging.

The analysed area is flat (slope < 2%), tropic (dry and wet season), and the soils are mostly sandy or loamy. The soils contain little organic matter (low soil fertility, acidification, small amount of cattle, area has been deforested a long time ago) and the groundwater table is rather high (1-3 m during the dry season, on the surface during wet season).
Due to climate change, the rainfalls are more erratic, temperatures rise and droughts are more recurrent. Rice is the predominant crop grown in the area, since it serves as staple food (mix subsistence and commercial activities). Rice is often grown in monocultures and harvested once a year. Once the rice is harvested (dry season), the cattle are released to the paddy fields. The cattle is often replaced by hand tractors, which effects the production of manure but allows a higher amount of crop residues on the fields.
As an addition to rice, most land users grow vegetable and fruits in small home gardens (subsistence) and complement their income by producing handicrafts or through off farm income / remittances from family members working in other places. The increasing migration rate (the young generation leaves the villages to work in the cities, garment industry or abroad) results in a decrease of available labour force in the area which has detrimental effects on the agricultural activities. Furthermore, the civil war in the 1970s (Khmer Rouge) led to the loss of agricultural knowledge which different NGOs try to re-establish.

الموقع

الموقع: Sre Ouk Samlor Sap/Taing Krasaing/Rolear Pha,er, Kampong Chhnang, كمبوديا

عدد مواقع تنفيذ التقنيةالتي تم تحليلها:

المرجع الجغرافي للمواقع المختارة
  • 104.62859, 12.05603

انتشار التقنية: منتشرة بالتساوي على مساحة (approx. 0.1-1 كم2)

في منطقة محمية بشكل دائم؟:

تاريخ التنفيذ: منذ أقل من 10 سنوات (مؤخرًا)

نوع التقديم
Manure and water are added to this top part of the biogas system. (Christoph Kaufmann (Centre for Development and Environment CDE))

تصنيف التقنية

الغرض الرئيسي
  • تحسين الإنتاج
  • الحد من تدهور الأراضي ومنعه وعكسه
  • الحفاظ على النظام البيئي
  • حماية مستجمعات المياه / المناطق الواقعة في اتجاه مجرى النهر - مع تقنيات أخرى
  • الحفاظ على/تحسين التنوع البيولوجي
  • الحد من مخاطر الكوارث
  • التكيف مع تغير المناخ/الظواهر المتطرفة وآثارها
  • التخفيف من تغير المناخ وآثاره
  • خلق أثر اقتصادي مفيد
  • خلق أثر اجتماعي مفيد
استخدام الأراضي

  • الأراضي الزراعية
    • زراعة سنوية
    عدد مواسم الزراعة في السنة: 1
  • المستوطنات والبنية التحتية - المستوطنات والمباني
    أخرى (حدد): biogas system
إمدادات المياه
  • بعلية
  • مختلط بعلي-مروي
  • ري كامل

الغرض المتعلق بتدهور الأراضي
  • منع تدهور الأراضي
  • الحد من تدهور الأراضي
  • اصلاح/إعادة تأهيل الأراضي المتدهورة بشدة
  • التكيف مع تدهور الأراضي
  • غير قابل للتطبيق
معالجة التدهور
  • التدهور الكيميائي للتربة - (Cn): تراجع الخصوبة وانخفاض محتوى المادة العضوية (غير ناتج عن الانجراف), (Ca):التحمض
  • التدهور البيولوجي - (Bs): انخفاض جودة وتركيبة الأنواع/التنوع
مجموعة الإدارة المستدامة للاراضي
  • تقنيات كفاءة الطاقة
تدابير الإدارة المستدامة للأراضي
  • التدابير البنيوية - S11: غير ذلك
  • التدابير الإدارية - M6: إدارة النفايات (إعادة التدوير أو إعادة الاستخدام أو التقليل)

الرسم الفني

المواصفات الفنية
Biodigester. Inlet: top left; gas outlet: top centre; digestion chambre: centre; and outlet: right. For the comlete building instructions contact the NBP.
Technical knowledge required for field staff / advisors: high (The most challenging part is the construction of the construction of the Biodigester.)
Technical knowledge required for land users: low
Main technical functions: increase in nutrient availability (supply, recycling,…)
Secondary technical functions: increase in organic matter

Structural measure: Biodigester. Round shape. Tiles and concrete.
Width of ditches/pits/dams (m): 4 m^3
Structural measure: Connecting pipes made of plastic
Construction material (concrete): Tiles are covered in concrete.
Construction material (other): The most challenging part is the construction of the Biodigester.
Other type of management: Change of energy supply system for home consumption.
Author: National Biodigester Programm, www.nbp.org.kh

التأسيس والصيانة: الأنشطة والمدخلات والتكاليف

حساب المدخلات والتكاليف
  • يتم حساب التكاليف:
  • العملة المستخدمة لحساب التكلفة: Riel
  • سعر الصرف (بالدولار الأمريكي): 1 دولار أمريكي = 4000.0 Riel
  • متوسط تكلفة أجر العمالة المستأجرة في اليوم: 5.00
أهم العوامل المؤثرة على التكاليف
The most costly part of this Technology is the construction of the biodigester. Once the system is installed, the costs borne by the land user are low. Also, the land user can save money since he doesn’t need to buy firewood any more.
أنشطة التأسيس
  1. Construction of the biodigester by external experts. The land user did not help with the construction, he only paid 200 US$. The other 200 US$ were paid by the National Biodigester Program. (التوقيت/الوتيرة: Dry season, when water table is low.)
مدخلات وتكاليف التأسيس
تحديد المدخلات الوحدة الكمية التكاليف لكل وحدة (Riel) إجمالي التكاليف لكل مدخل (Riel) % من التكاليف التي يتحملها مستخدمو الأراضي
مواد البناء
Construction of biodigester 1,0 400,0 400,0 50,0
إجمالي تكاليف إنشاء التقنية 400.0
إجمالي تكاليف إنشاء التقنية بالدولار الأمريكي 0.1
أنشطة الصيانة
  1. Add manure and water to the inlet (التوقيت/الوتيرة: once per day all year round)
  2. Collect residuals from biodigester, spread it out and let it dry, and finally put it on the field. (التوقيت/الوتيرة: 3 times/year)
مدخلات وتكاليف الصيانة
تحديد المدخلات الوحدة الكمية التكاليف لكل وحدة (Riel) إجمالي التكاليف لكل مدخل (Riel) % من التكاليف التي يتحملها مستخدمو الأراضي
العمالة
Labour 1,0 121,5 121,5 100,0
إجمالي تكاليف صيانة التقنية 121.5
إجمالي تكاليف صيانة التقنية بالدولار الأمريكي 0.03

المناخ الطبيعي

متوسط هطول الأمطار السنوي
  • < 250 مم
  • 251- 500 ملم
  • 501 - 750ملم
  • 1,000-751 ملم
  • 1,500-1,100 ملم
  • 2,000-1,500 ملم
  • 3,000-2,001 ملم
  • 4,000-3,100 ملم
  • > 4000 ملم
المنطقة المناخية الزراعية
  • رطبة
  • شبه رطبة
  • شبه قاحلة
  • قاحلة
المواصفات الخاصة بالمناخ
1486.45 mm 2013 in Kampong Chhnang
27° to 35°C, 1486.45 mm 2013 in Kampong Chhnang
المنحدر
  • مسطح (0-2%)
  • بسيط (3-5%)
  • معتدل (6-10%)
  • متدحرج (11-15%)
  • تلال (16-30%)
  • شديدة الانحدار(31-60%)
  • فائقة الانحدار (>60%)
التضاريس
  • هضاب/سهول
  • أثلام مرتفعة
  • المنحدرات الجبلية
  • منحدرات التلال
  • منحدرات في السفوح
  • قاع الوادي
الارتفاع
  • 100-0 متر فوق سطح البحر
  • 500-101 متر فوق سطح البحر
  • 1,000-501 متر فوق سطح البحر
  • 1,500-1,001 متر فوق سطح البحر
  • 2,000-1,501 متر فوق سطح البحر
  • 2,500-2,100 متر فوق سطح البحر
  • 3,000-2,501 متر فوق سطح البحر
  • 4,000-3,001 متر فوق سطح البحر
  • > 4000 متر فوق سطح البحر
يتم تطبيق التقنية في
  • حالات محدبة أو نتؤات
  • حالات مقعرة
  • غير ذات صلة
عمق التربة
  • ضحل جدًا (0-20 سم)
  • ضحلة (21-50 سم)
  • متوسطة العمق (51-80 سم)
  • عميقة (81-120 سم)
  • عميقة جدًا (> 120 سم)
قوام التربة (التربة السطحية)
  • خشن / خفيف (رملي)
  • متوسط ( طميي، سلتي)
  • ناعم/ثقيل (طيني)
قوام التربة (> 20 سم تحت السطح)
  • خشن / خفيف (رملي)
  • متوسط ( طميي، سلتي)
  • ناعم/ثقيل (طيني)
محتوى المادة العضوية في التربة السطحية
  • عالية (>3%)
  • متوسطة (1-3%)
  • منخفضة (<1%)
مستوى المياه الجوفية
  • سطحية
  • < 5 م
  • 50-5 م
  • > 50 م
توافر المياه السطحية
  • زائدة
  • جيد
  • متوسط
  • ضعيف/ غير متوافر
جودة المياه (غير المعالجة)
  • مياه شرب جيدة
  • مياه الشرب سيئة (تتطلب معالجة)
  • للاستخدام الزراعي فقط (الري)
  • غير صالحة للإستعمال
تشير جودة المياه إلى:
هل تمثل الملوحة مشكلة؟
  • نعم
  • كلا

حدوث الفيضانات
  • نعم
  • كلا
تنوع الأنواع
  • مرتفع
  • متوسط
  • منخفض
تنوع الموائل
  • مرتفع
  • متوسط
  • منخفض

خصائص مستخدمي الأراضي الذين يطبقون التقنية

التوجه السوقي
  • الكفاف (الإمداد الذاتي)
  • مختلط (كفاف/ تجاري)
  • تجاري/سوق
الدخل من خارج المزرعة
  • أقل من % 10من كامل الدخل
  • 10-50% من جميع الإيرادات
  • ‏‏ >50‏% من إجمالي الدخل
المستوى النسبي للثروة
  • ضعيف جدا
  • ضعيف
  • متوسط
  • ثري
  • ثري جدا
مستوى المكننة
  • عمل يدوي
  • الجر الحيواني
  • ميكانيكية/ مزودة بمحرك
مستقر أو مرتحل
  • غير المترحل
  • شبه مرتحل
  • مرتحل
أفراد أو مجموعات
  • فرد/أسرة معيشية
  • المجموعات/ المجتمع المحلي
  • تعاونية
  • موظف (شركة، حكومة)
الجنس
  • نساء
  • رجال
العمر
  • أطفال
  • شباب
  • متوسط العمر
  • كبار السن
المساحة المستخدمة لكل أسرة
  • < 0.5 هكتارا
  • 0.5 - 1 هكتار
  • 1 -2 هكتار
  • 2 - 5 هكتار
  • 5 - 15 هكتار
  • 15 - 50 هكتار
  • 50 - 100هكتار
  • 500-100 هكتار
  • 1,000-500 هكتار
  • 10,000-1,000 هكتار
  • > 10,000 هكتار
الحجم
  • على نطاق صغير
  • على نطاق متوسط
  • على نطاق واسع
ملكية الارض
  • دولة
  • شركة
  • مجتمعي/قروي
  • لمجموعة
  • فردية، لا يوجد سند ملكية
  • فردية، يوجد سند ملكية
حقوق استخدام الأراضي
  • وصول مفتوح (غير منظم)
  • مجتمعي (منظم)
  • مؤجر
  • فردي
حقوق استخدام المياه
  • وصول مفتوح (غير منظم)
  • مجتمعي (منظم)
  • مؤجر
  • فردي
الوصول إلى الخدمات والبنية التحتية
الصحة

ضعيف
x
جيد
التعليم

ضعيف
x
جيد
المساعدة التقنية

ضعيف
x
جيد
العمل (على سبيل المثال خارج المزرعة)

ضعيف
x
جيد
الأسواق

ضعيف
x
جيد
الطاقة

ضعيف
x
جيد
الطرق والنقل

ضعيف
x
جيد
مياه الشرب وخدمات الصرف الصحي

ضعيف
x
جيد
الخدمات المالية

ضعيف
x
جيد

الآثار

الآثار الاجتماعية والاقتصادية
إنتاج المحاصيل
انخفض
x
زاد


Dried residues are put in the garden (cucumber, pumpkin, watermelon) which increases nutrient availability.

توليد الطاقة (مثل الطاقة المائية والحيوية)
انخفض
x
زاد

النفقات على المدخلات الزراعية
زاد
x
انخفض


He saves 50 $ on chemical fertilizer per year.

الآثار الاجتماعية والثقافية
الوضع الصحي
ساءت
x
تحسن


No smoke from open fire.

Contribution to human well-being
decreased
x
increased


On the long term livelihood is improved, because he saves over 60 $ per year in firewood and battery charging for light, as well as 50 $ for chemical fertilizer.

الآثار الايكولوجية
جودة المياه
انخفض
x
زاد


Pollution of groundwater due to washing out of nutrients.

المادة العضوية في التربة/تحت الطبقة c
انخفض
x
زاد


Most of the carbon is transformed into methane, not available as organic matter.

reduced weed seeds
increased
x
reduced


Compost usually not completely decomposed, as well as raw manure, contain lots of weed seeds.

energy generation (eg hydro, bio)
decreased
x
increased


Before the installation of the biogas system, the land user bought firewood.

deforestation for firewood
increased
x
decreased

الآثار خارج الموقع
تلوث المياه الجوفية/الأنهار
زاد
x
انخفاض


Sludge is left to dry outside, nutrients washed out into groundwater. Not measurable.

تحليل التكلفة والعائد

العوائد مقارنة بتكاليف التأسيس
عوائد قصيرة الأجل
سلبي للغاية
x
ايجابي جدا

عوائد طويلة الأجل
سلبي للغاية
x
ايجابي جدا

العوائد مقارنة بتكاليف الصيانة
عوائد قصيرة الأجل
سلبي للغاية
x
ايجابي جدا

عوائد طويلة الأجل
سلبي للغاية
x
ايجابي جدا

تغير المناخ

تغير مناخ تدريجي
درجة الحرارة السنوية زيادة

ليس جيدا على الاطلاق
x
جيدة جدا
الظواهر المتطرفة / الكوارث المرتبطة بالمناخ
عاصفة ممطرة محلية

ليس جيدا على الاطلاق
x
جيدة جدا
عاصفة هوائية محلية

ليس جيدا على الاطلاق
x
جيدة جدا
جفاف

ليس جيدا على الاطلاق
x
جيدة جدا
فيضان عام (نهر)

ليس جيدا على الاطلاق
x
جيدة جدا
العواقب الأخرى المتعلقة بالمناخ
انخفاض فترة النمو

ليس جيدا على الاطلاق
x
جيدة جدا

التبني والتكيف

نسبة مستخدمي الأراضي في المنطقة الذين تبنوا التقنية
  • حالات فردية/تجريبية
  • 1-10‏%
  • 11-50%
  • > 50%
من بين جميع الذين تبنوا التقنية، كم منهم فعلوا ذلك دون تلقي أي حوافز مادية؟
  • 10-0‏%
  • 11-50%
  • 51-90%
  • 91-100%
عدد الأسر المعيشية و/أو المساحة المغطاة
100% or 4 land user families
هل تم تعديل التقنية مؤخرًا لتتكيف مع الظروف المتغيرة؟
  • نعم
  • كلا
مع أي من الظروف المتغيرة؟
  • تغير المناخ / التطرف
  • الأسواق المتغيرة
  • توفر العمالة (على سبيل المثال بسبب الهجرة)

الاستنتاجات والدروس المستفادة

نقاط القوة: وجهة نظر مستخدم الأرض
  • Fertilizer production (sludge).
  • Saves money and time on the cooking fuel (previously wood) and electricity (charging batteries) for the light.
  • No weed seeds in the sludge compared to compost and raw manure if used as fertilizer.
نقاط القوة: وجهة نظر جامع المعلومات أو غيره من الأشخاص الرئيسيين لمصدر المعلومات
  • Less deforestation for firewood.
نقاط الضعف / المساوىء / المخاطر: وجهة نظر مستخدم الأرضكيفية التغلب عليها
  • The residue does not improve the soil as much as compost. Make compost in addition to biogas to enhance the soil organic matter.
  • The building costs are prohibitive Increase subsidies from state or NGOs.
  • At least 3-4 heads of cattle or 4-5 pigs have to be kept to produce enough manure. Diversify production with different animals.
  • Work has to be done each day to produce biogas.
نقاط الضعف / المساوىء / المخاطر: وجهة نظر جامع المعلومات أو غيره من الأشخاص الرئيسيين لمصدر المعلوماتكيفية التغلب عليها
  • Overgrazing could become a problem as more cattle needs to be kept. Add slurry as a liquid fertilizer
  • Part of nitrogen is volatilized during the drying of the sludge.

المراجع

جامع المعلومات
  • Christoph Kaufmann
المحررون
المُراجع
  • Deborah Niggli
  • David Streiff
  • Alexandra Gavilano
تاريخ التوثيق: 27 أكتوبر، 2014
اخر تحديث: 11 مارس، 2019
الأشخاص الرئيسيين لمصدر المعلومات
الوصف الكامل في قاعدة بيانات WOCAT
بيانات الإدارة المستدامة للأراضي المرتبطة
تم تسهيل التوثيق من قِبَل
المؤسسة المشروع
المراجع الرئيسية
  • NBP National Biodigester Program: www.nbp.org.kh
  • Lam et al. 2009. Domestic Biogas Compact Course. University of Oldenburg.: http://www.nbp.org.kh/publication/study_report/2_domestic_biogas%20.pdf
  • Gurung. 2009. Review of Literature on Effects of Slurry Use on Crop production. The Biogas Support Program:
This work is licensed under Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareaAlike 4.0 International