Technologies

Использование отходов производства биогаза для повышения плодородия почв [Uzbekistan]

Использование отходов производства биогаза для повышения плодородия почв

technologies_3645 - Uzbekistan

Completeness: 86%

1. General information

1.2 Contact details of resource persons and institutions involved in the assessment and documentation of the Technology

Key resource person(s)

SLM specialist:

Ташкузиев Маъруф

Государственный научно-исследовательский институт почвоведения и агрохимии

Uzbekistan

land user:

Юлдашев Равшан

племенное хозяйство «Милк агро»

Uzbekistan

Name of project which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)
Decision Support for Mainstreaming and Scaling out Sustainable Land Management (GEF-FAO / DS-SLM)

1.3 Conditions regarding the use of data documented through WOCAT

The compiler and key resource person(s) accept the conditions regarding the use of data documented through WOCAT:

Yes

1.4 Declaration on sustainability of the described Technology

Is the Technology described here problematic with regard to land degradation, so that it cannot be declared a sustainable land management technology?

No

2. Description of the SLM Technology

2.1 Short description of the Technology

Definition of the Technology:

Технология основана на использовании отходов производства биогаза в качестве высокоэффективного экологически чистого органического удобрения на полях фермеров

2.2 Detailed description of the Technology

Description:

С ростом потребностей животноводческих хозяйств в топливно-энергетических ресурсах актуальным становится вопрос их стабильного энергообеспечения, который частично можно решить внедрением технологий производства энергии из возобновляемых источников. В 2015 году Правительство Республики Узбекистан приняло постановление о стимулировании строительства биогазовых установок. По расчетам экспертов Узбекистан обладает потенциалом для производства порядка 9 млрд. м3/год биогаза, что составляет около 10% годовой потребности страны в энергоносителях (ПРООН «Дорожная карта по развитию рынка биогазовых технологий в Узбекистане», 2012). Сырьем для производства биогаза могут служить любые легко разлагаемые органические вещества - навоз, птичий помет, солома, стебли хлопчатника, листья деревьев и другие органические остатки. В последние годы в Узбекистане успешно выпол¬нены проекты ПРООН и Программы малых грантов ГЭФ по использованию биогазовых установок для автономного энергоснабжения фермерских хозяйств. В рамках Проекта ПРООН «Содействие развитию биогазовых технологий в Узбекистане» (2006) технология получения энергетических ресурсов и применения высокоэффективных органических удобрений выполнена в фермерских хозяйствах Milc-Агро и Г.Абдуллаева Зангиатинского района. Самый успешный пример производства биогаза и использования отходов в качестве органического удобрения показало фермерское хозяйство «Надежда» в Хавастском районе Сырдарьинской области. Биогазовая установка, запущенная в рамках пилотного проекта ПМГ ГЭФ (2010г.), обеспечивает электроэнергией животноводческий комплекс и ценным органическим удобрением поля под кормовыми культурами. Технология производства биогаза особенно важна для средних фермерских хозяйств в целях собственного энергообеспечения и обогащения почв гумусом. Наблюдающееся в последние десятилетия снижение содержания органического вещества почвы привело к снижению количества и качества полезных почвенных организмов из-за ухудшения их среды обитания, что стало одной из причин снижения плодородия почв. В процессе производства биогаза получается концентрированное органическое удобрение, лишенное семян сорняков и болезнетворной микрофлоры, в котором содержится в 2-4 раза больше основных питательных веществ, чем в обычных органических удобрениях, а также гуминовые кислоты, стимуляторы роста растений, витамины и аминокислоты.
Мероприятия и вклады на введение / содержание:
Продукты жизнедеятельности животных ежедневно собираются в специальных емкостях и затем отправляются в реакторы. Органические удобрения хранятся в течение семи - десяти дней при температуре 38-40 градусов, вследствие чего все бактерии и семена различных трав гибнут. Поэтому использование биоудобрений позволяет в дальнейшем снижает потребность в борьбе с сорняками на полях. Жидкие отходы, разведенные водой в пропорции 1:20 используются в качестве подкормки растений. Норма внесения 1 т/га за сезон.
Стоимость средней индивидуальной БГУ (30 м3) составляет от 15 до 18 тысяч долларов США. Срок окупаемости - от 3 до 7 лет. Чем больше БГУ, тем выше ее рентабельность и короче сроки окупаемости. Экономия за счет использования биоудобрения - 84 долл/га. Основным источником дохода от эксплуатации БГУ в фермерском хозяйстве «Надежда» является использование и продажа биоудобрения. Увеличение производства кормов на собственных угодьях позволит не только обеспечивать собственное поголовье, но и продавать излишки силоса, люцерны, кукурузы и кормовой пшеницы в среднем на сумму 1 600 долларов США в год.

2.3 Photos of the Technology

2.5 Country/ region/ locations where the Technology has been applied and which are covered by this assessment

Country:

Uzbekistan

Region/ State/ Province:

Зангиатинский район, Ташкентская область

Further specification of location:

массив Г.Абдуллаева, фермерское хозяйство Milc-Агро

Specify the spread of the Technology:
  • evenly spread over an area
If precise area is not known, indicate approximate area covered:
  • < 0.1 km2 (10 ha)
Comments:

в исследованных хозяйствах Milk-Agro и «Надежда» технология применяется на площади 10 га и 13 га

2.6 Date of implementation

Indicate year of implementation:

2002

If precise year is not known, indicate approximate date:
  • 10-50 years ago

2.7 Introduction of the Technology

Specify how the Technology was introduced:
  • through projects/ external interventions
Comments (type of project, etc.):

Технология внедряется через проекты ПМГ ГЭФ, ПРООН

3. Classification of the SLM Technology

3.1 Main purpose(s) of the Technology

  • improve production
  • reduce, prevent, restore land degradation
  • preserve/ improve biodiversity
  • mitigate climate change and its impacts
  • create beneficial economic impact
  • Основные задачи – производство биогаза и биоудобрения в результате производства

3.2 Current land use type(s) where the Technology is applied

Cropland

Cropland

  • Annual cropping
  • Хлопчатник и пшеница, кормовые культуры для животноводства
Number of growing seasons per year:
  • 2
Specify:

2 урожая в год – 1 урожай хлопчатника, урожай озимой пшеницы и повторных культур (маш, фасоль и др.), посеянных после уборки пшеницы, 5-6 укосов люцерны

3.3 Has land use changed due to the implementation of the Technology?

Has land use changed due to the implementation of the Technology?
  • Yes (Please fill out the questions below with regard to the land use before implementation of the Technology)

3.4 Water supply

Water supply for the land on which the Technology is applied:
  • full irrigation
Comments:

не изменилось

3.5 SLM group to which the Technology belongs

  • improved ground/ vegetation cover
  • integrated soil fertility management
  • waste management/ waste water management

3.6 SLM measures comprising the Technology

agronomic measures

agronomic measures

  • A1: Vegetation/ soil cover
  • A2: Organic matter/ soil fertility

3.7 Main types of land degradation addressed by the Technology

chemical soil deterioration

chemical soil deterioration

  • Cn: fertility decline and reduced organic matter content (not caused by erosion)
physical soil deterioration

physical soil deterioration

biological degradation

biological degradation

  • Bl: loss of soil life
Comments:

Низкие нормы органических удобрений и уборка с полей растительных остатков способствовали снижению содержания гумуса и ухудшению среды обитания полезных почвенных организмов, что привело к снижению количества и качества почвенной макро- и микрофауны. От содержания гумуса зависит интенсивность биохимических процессов, обусловливающих накопление питательных веществ, необходимых растениям.

3.8 Prevention, reduction, or restoration of land degradation

Specify the goal of the Technology with regard to land degradation:
  • reduce land degradation
Comments:

Использование отходов производства биогаза способствует повышению органического вещества, улучшению среды обитания полезных почвенных организмов, формирует структуру почвы.

4. Technical specifications, implementation activities, inputs, and costs

4.1 Technical drawing of the Technology

Technical specifications (related to technical drawing):

Схема иллюстрирует биогазовый комплекс для производства биогаза и биоудобрений

Author:

https://econet.ru/articles/146539-kak-poluchit-biogaz-iz-navoza-tehnologiya-i-ustroystvo-ustanovki-po-proizvodstvu

4.2 General information regarding the calculation of inputs and costs

Specify how costs and inputs were calculated:
  • per Technology area
Indicate size and area unit:

1 гектар

If relevant, indicate exchange rate from USD to local currency (e.g. 1 USD = 79.9 Brazilian Real): 1 USD =:

3500.0

Indicate average wage cost of hired labour per day:

около 4 долл. США

4.3 Establishment activities

Activity Timing (season)
1. Приобретение и монтаж биогазовой установки Теплое время года
2. Уход за посевами (культивация с внесением удобрений, поливы) июль-октябрь
3. Уборка урожая ноябрь
4. Запашка растительных остатков ноябрь
5. Боронование-малование и посев сидерата ноябрь
6. Запашка сидерата апрель

4.4 Costs and inputs needed for establishment

Specify input Unit Quantity Costs per Unit Total costs per input % of costs borne by land users
Equipment Закупка и монтаж БГУ шт. 1.0 18000.0 18000.0 30.0
Total costs for establishment of the Technology 18000.0
Total costs for establishment of the Technology in USD 5.14
If land user bore less than 100% of costs, indicate who covered the remaining costs:

проект

4.5 Maintenance/ recurrent activities

Activity Timing/ frequency
1. Транспортировка и внесение удобрения 2-3 раза в течение вегетации для подкормки растений
Comments:

Вклады в поддержание технологии относятся только к транспортировке биоудобрения до поля.

4.6 Costs and inputs needed for maintenance/ recurrent activities (per year)

Specify input Unit Quantity Costs per Unit Total costs per input % of costs borne by land users
Labour Транспортировка и внесение удобрения долл. США/га 100.0
If land user bore less than 100% of costs, indicate who covered the remaining costs:

Затраты относятся только к транспортировке удобрения к полю

4.7 Most important factors affecting the costs

Describe the most determinate factors affecting the costs:

Наибольшие затраты относятся к приобретению и монтажу биогазовой установки

5. Natural and human environment

5.1 Climate

Annual rainfall
  • < 250 mm
  • 251-500 mm
  • 501-750 mm
  • 751-1,000 mm
  • 1,001-1,500 mm
  • 1,501-2,000 mm
  • 2,001-3,000 mm
  • 3,001-4,000 mm
  • > 4,000 mm
Specify average annual rainfall (if known), in mm:

418.00

Specifications/ comments on rainfall:

96% осадков приходится на октябрь-май

Indicate the name of the reference meteorological station considered:

Ташкент

Agro-climatic zone
  • semi-arid

Продолжительность вегетационного периода составляет 160 дней

5.2 Topography

Slopes on average:
  • flat (0-2%)
  • gentle (3-5%)
  • moderate (6-10%)
  • rolling (11-15%)
  • hilly (16-30%)
  • steep (31-60%)
  • very steep (>60%)
Landforms:
  • plateau/plains
  • ridges
  • mountain slopes
  • hill slopes
  • footslopes
  • valley floors
Altitudinal zone:
  • 0-100 m a.s.l.
  • 101-500 m a.s.l.
  • 501-1,000 m a.s.l.
  • 1,001-1,500 m a.s.l.
  • 1,501-2,000 m a.s.l.
  • 2,001-2,500 m a.s.l.
  • 2,501-3,000 m a.s.l.
  • 3,001-4,000 m a.s.l.
  • > 4,000 m a.s.l.
Comments and further specifications on topography:

450 м н.у.м.(Milc-Agro) и 273 м н.у.м. (Хаваст)

5.3 Soils

Soil depth on average:
  • very shallow (0-20 cm)
  • shallow (21-50 cm)
  • moderately deep (51-80 cm)
  • deep (81-120 cm)
  • very deep (> 120 cm)
Soil texture (topsoil):
  • medium (loamy, silty)
Soil texture (> 20 cm below surface):
  • medium (loamy, silty)
Topsoil organic matter:
  • low (<1%)
If available, attach full soil description or specify the available information, e.g. soil type, soil PH/ acidity, Cation Exchange Capacity, nitrogen, salinity etc.

Почвы лугово-сероземные, засоленные и промытые на суглинисто-супесчаном аллювии и пролювии (Calcisol, sulphatic). Содержание гумуса в пахотном слое меньше 1%.

5.4 Water availability and quality

Ground water table:

< 5 m

Availability of surface water:

good

Water quality (untreated):

good drinking water

Is water salinity a problem?

No

Comments and further specifications on water quality and quantity:

Вода в поверхностных источниках загрязняется от сбросов дренажного стока с полей орошения

5.5 Biodiversity

Species diversity:
  • medium
Habitat diversity:
  • medium
Comments and further specifications on biodiversity:

на орошаемой территории растительность представлена культурными видами растений, которые выращивают на полях: хлопчатник, пшеница, овощные, бахчевые, многолетние насаждения фруктовые и декоративные деревья и кустарники

5.6 Characteristics of land users applying the Technology

Sedentary or nomadic:
  • Sedentary
Market orientation of production system:
  • mixed (subsistence/ commercial)
Off-farm income:
  • 10-50% of all income
Relative level of wealth:
  • average
Individuals or groups:
  • individual/ household
Level of mechanization:
  • mechanized/ motorized
Gender:
  • men
Age of land users:
  • middle-aged

5.7 Average area of land used by land users applying the Technology

  • < 0.5 ha
  • 0.5-1 ha
  • 1-2 ha
  • 2-5 ha
  • 5-15 ha
  • 15-50 ha
  • 50-100 ha
  • 100-500 ha
  • 500-1,000 ha
  • 1,000-10,000 ha
  • > 10,000 ha
Is this considered small-, medium- or large-scale (referring to local context)?
  • medium-scale
Comments:

Средний размер фермерских хозяйств составляет 35-75 га, дехканских и приусадебных участков – до 0,35 га

5.8 Land ownership, land use rights, and water use rights

Land ownership:
  • state
  • individual, titled
Land use rights:
  • leased
  • Через Ассоциации водопользователей и и управления оросительных систем

5.9 Access to services and infrastructure

health:
  • poor
  • moderate
  • good
education:
  • poor
  • moderate
  • good
technical assistance:
  • poor
  • moderate
  • good
employment (e.g. off-farm):
  • poor
  • moderate
  • good
markets:
  • poor
  • moderate
  • good
energy:
  • poor
  • moderate
  • good
roads and transport:
  • poor
  • moderate
  • good
drinking water and sanitation:
  • poor
  • moderate
  • good
financial services:
  • poor
  • moderate
  • good

6. Impacts and concluding statements

6.1 On-site impacts the Technology has shown

Socio-economic impacts

Production

crop production

decreased
increased

energy generation

decreased
increased
Income and costs

expenses on agricultural inputs

increased
decreased

farm income

decreased
increased

workload

increased
decreased

Ecological impacts

Biodiversity: vegetation, animals

Vegetation cover

decreased
increased
Climate and disaster risk reduction

emission of carbon and greenhouse gases

increased
decreased

6.2 Off-site impacts the Technology has shown

Specify assessment of off-site impacts (measurements):

технология не оказывает отрицательного влияния на окружающую территорию за пределами территории ее применения

6.3 Exposure and sensitivity of the Technology to gradual climate change and climate-related extremes/ disasters (as perceived by land users)

Gradual climate change

Gradual climate change
Season increase or decrease How does the Technology cope with it?
annual temperature increase well
seasonal temperature summer increase well
annual rainfall decrease well
seasonal rainfall spring decrease well
seasonal rainfall summer decrease well

Climate-related extremes (disasters)

Climatological disasters
How does the Technology cope with it?
heatwave well
drought well
Comments:

Технология не зависит от климата, а только от количества животных, производящих сырье для производства биогаза

6.4 Cost-benefit analysis

How do the benefits compare with the establishment costs (from land users’ perspective)?
Short-term returns:

negative

Long-term returns:

very positive

How do the benefits compare with the maintenance/ recurrent costs (from land users' perspective)?
Short-term returns:

negative

Long-term returns:

very positive

Comments:

Срок окупаемости более 3 лет, поэтому в краткосрочной перспективе землепользователь без внешней поддержки несет убытки

6.5 Adoption of the Technology

  • 11-50%
Of all those who have adopted the Technology, how many did so spontaneously, i.e. without receiving any material incentives/ payments?
  • 11-50%

6.6 Adaptation

Has the Technology been modified recently to adapt to changing conditions?

No

6.7 Strengths/ advantages/ opportunities of the Technology

Strengths/ advantages/ opportunities in the land user’s view
Самообеспечение энергией
Двойная выгода – биогаз и удобрение

6.8 Weaknesses/ disadvantages/ risks of the Technology and ways of overcoming them

Weaknesses/ disadvantages/ risks in the land user’s view How can they be overcome?
Высокая стоимость Кредитование

7. References and links

7.1 Methods/ sources of information

  • field visits, field surveys

Июль-ноябрь 2016-2017г.г., 2013

  • interviews with land users

опрошено 3 чел

  • interviews with SLM specialists/ experts

3 чел

  • compilation from reports and other existing documentation

7.3 Links to relevant online information

Title/ description:

С. Шоева ДЕШЕВАЯ И КАЧЕСТВЕННАЯ ЭНЕРГИЯ ИЗ МЕСТНОГО СЫРЬЯ. 2009 г.

URL:

http://www.cawater-info.net/news/04-2009/03.htm

Title/ description:

И.В. Дергачева, П.Т. Салихов. Биогаз, электроэнергия, тепло. 11 шагов к цели Практическое руководство Ташкент, 2011

URL:

https://mineconomy.uz/sites/default/files/pictures/biogaz1.pdf

Title/ description:

Л.В. Завьялова, П.Т. Салихов. ПРООН. ДОРОЖНАЯ КАРТА по развитию рынка биогазовых технологий в Узбекистане

URL:

https://mineconomy.uz/sites/default/files/pictures/biogaz3.pdf

Title/ description:

Л.В. Завьялова, И.В. Дергачева ПРООН. Использование БИОГАЗА для автономного энергообеспечения фермы. ИСТОРИЯ УСПЕХА

URL:

https://mineconomy.uz/sites/default/files/pictures/biogaz2.pdf

Links and modules

Expand all Collapse all

Modules