Biogas Digester for Biomass Energy (China)

Descrição

By established facilities and use organic matter of animal manure, human waste, plant straw for anaerobic fermentation to produce inflammable biogas for uses of lighting, cooking with the residue liquid and dreg for high quality organic fertilizer.

The demonstration site is located at Jingyuan County of central Gansu Province, an arid county with annual rainfall of 240 mm for rainfed agriculture. The vegetation cover of the county is 5.6% and the water and soil erosion affected area is 5359 square kilometers or 92.2% of the total land area. The fragile ecologie and serious land degradation made the locality a very poor place, short of fuel. Poverty and ecological degradation has formed a vicious circle. Energy scarcity problem that needs to be solved urgently is also a cutting point for curbing land degradation.

Since 2000, with the support of relevant departments, the biogas production technology has been introduced and extended in Jingyuan County. Due to its multiple functions in the kitchen, toilets, animal houses etc., it has obvious social, ecological and economic benefits. The technology is easy and the maintenance is simple, so the extension is quick.

The construction procedures include: location identification, digester type selection (e.g. rotational-flowed digester), determination of elevation, earthwork, and construction of digester base, digester wall, feed and discharge chutes, proof seal layer and digester cover etc..
Biogas digester operation preparation: inoculum input, raw material pretreatment and ratio, prohibition of input materials (poisonous farm chemicals, oil dregs, bones or bone powder etc).
The operational management: pH value must be kept at 6.8-7.5 and digester fermentation temperature maintained over 10 degrees Celsius; Replace desulfurizer every three months, stir frequently to ferment raw material, inspect often to ensure no leakage in the cover, pipeline etc.; frequent work in feeding and discharging, control the density of liquid material.

(1) Ecologically, the use of biogas can reduce vegetation damage and prevent land degradation. A biogas digester with a capacity of 10 m3 can economize 2 tons of firewood every year, which is equivalent to the annual increment of 3.5 mu firewood forest; The dregs and residue liquid are organic fertilizers, the liquid can also be used for the treatment of plant diseases and pests;
(2) Social benefits: The biogas digester may offer over 70% clean energy for the household while reducing the consumption of the conventional energies of firewood and coal; The life quality, sanitary condition are improved and the workload of women is decreased; The use of biogas digester promotes social progress by raising the awareness of science and technology of the farmers to promote the construction of new socialist countryside.
(3) Economically the biogas will increase the income of farmers. It can cut down the expenditure by 1500 Yuan for one year. Biogas use can promote livestock development and as an environmental-friendly agriculture development model.

Localização

Localização: Jingyuan, Gansu Province, China

Nº de sites de tecnologia analisados:

Geo-referência de locais selecionados
  • 104.67212, 36.57826

Difusão da tecnologia:

Em uma área permanentemente protegida?:

Data da implementação:

Tipo de introdução

Classificação da Tecnologia

Objetivo principal
  • Melhora a produção
  • Reduz, previne, recupera a degradação do solo
  • Preserva ecossistema
  • Protege uma bacia/zonas a jusante – em combinação com outra tecnologia
  • Preservar/melhorar a biodiversidade
  • Reduzir riscos de desastre
  • Adaptar a mudanças climáticas/extremos e seus impactos
  • Atenuar a mudanças climáticas e seus impactos
  • Criar impacto econômico benéfico
  • Cria impacto social benéfico
Uso da terra
Uso do solo misturado dentro da mesma unidade de terra: Sim - Agrofloresta

  • Terra de cultivo
    • Cultura anual
    Número de estações de cultivo por ano: 1
  • Assentamentos, infraestrutura - Assentamentos, edificações
Abastecimento de água
  • Precipitação natural
  • Misto de precipitação natural-irrigado
  • Irrigação completa

Objetivo relacionado à degradação da terra
  • Prevenir degradação do solo
  • Reduzir a degradação do solo
  • Recuperar/reabilitar solo severamente degradado
  • Adaptar à degradação do solo
  • Não aplicável
Degradação abordada
  • Erosão do solo pelo vento - Et: Perda do solo superficial
Grupo de GST
  • Tecnologias de eficiência energética
Medidas de GST
  • Outras medidas

Desenho técnico

Especificações técnicas

Estabelecimento e manutenção: atividades, insumos e custos

Cálculo de insumos e custos
  • Os custos são calculados:
  • Moeda utilizada para o cálculo de custos: n.a.
  • Taxa de câmbio (para USD): 1 USD = n.a
  • Custo salarial médio da mão-de-obra contratada por dia: n.a
Fatores mais importantes que afetam os custos
n.a.
Atividades de implantação
  1. Materials, cement, sand, cooker (Periodicidade/frequência: None)
  2. Labour 7.5 person days (Periodicidade/frequência: None)
  3. Other: Transport fee (Periodicidade/frequência: None)
Estabelecer insumos e custos
Especifique a entrada Unidade Quantidade Custos por unidade (n.a.) Custos totais por entrada (n.a.) % dos custos arcados pelos usuários da terra
Mão-de-obra
labour person days 7,5 5,333 40,0 100,0
Material de construção
Cemet, sand, cooker 1,0 267,0 267,0
Outros
transport fee 1,0 40,0 40,0 100,0
Custos totais para a implantação da tecnologia 347.0
Custos totais para o estabelecimento da Tecnologia em USD 347.0
Atividades de manutenção
n.a.

Ambiente natural

Média pluviométrica anual
  • <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
Zona agroclimática
  • úmido
  • Subúmido
  • Semiárido
  • Árido
Especificações sobre o clima
n.a.
Inclinação
  • Plano (0-2%)
  • Suave ondulado (3-5%)
  • Ondulado (6-10%)
  • Moderadamente ondulado (11-15%)
  • Forte ondulado (16-30%)
  • Montanhoso (31-60%)
  • Escarpado (>60%)
Formas de relevo
  • Planalto/planície
  • Cumes
  • Encosta de serra
  • Encosta de morro
  • Sopés
  • Fundos de vale
Altitude
  • 0-100 m s.n.m.
  • 101-500 m s.n.m.
  • 501-1.000 m s.n.m.
  • 1.001-1.500 m s.n.m.
  • 1.501-2.000 m s.n.m.
  • 2.001-2.500 m s.n.m.
  • 2.501-3.000 m s.n.m.
  • 3.001-4.000 m s.n.m.
  • > 4.000 m s.n.m.
A tecnologia é aplicada em
  • Posições convexas
  • Posições côncavas
  • Não relevante
Profundidade do solo
  • Muito raso (0-20 cm)
  • Raso (21-50 cm)
  • Moderadamente profundo (51-80 cm)
  • Profundo (81-120 cm)
  • Muito profundo (>120 cm)
Textura do solo (superficial)
  • Grosso/fino (arenoso)
  • Médio (limoso, siltoso)
  • Fino/pesado (argila)
Textura do solo (>20 cm abaixo da superfície)
  • Grosso/fino (arenoso)
  • Médio (limoso, siltoso)
  • Fino/pesado (argila)
Teor de matéria orgânica do solo superior
  • Alto (>3%)
  • Médio (1-3%)
  • Baixo (<1%)
Lençol freático
  • Na superfície
  • < 5 m
  • 5-50 m
  • > 50 m
Disponibilidade de água de superfície
  • Excesso
  • Bom
  • Médio
  • Precário/nenhum
Qualidade da água (não tratada)
  • Água potável boa
  • Água potável precária (tratamento necessário)
  • apenas para uso agrícola (irrigação)
  • Inutilizável
A salinidade é um problema?
  • Sim
  • Não

Ocorrência de enchentes
  • Sim
  • Não
Diversidade de espécies
  • Alto
  • Médio
  • Baixo
Diversidade de habitat
  • Alto
  • Médio
  • Baixo

Características dos usuários da terra que utilizam a tecnologia

Orientação de mercado
  • Subsistência (autoabastecimento)
  • misto (subsistência/comercial)
  • Comercial/mercado
Rendimento não agrícola
  • Menos de 10% de toda renda
  • 10-50% de toda renda
  • >50% de toda renda
Nível relativo de riqueza
  • Muito pobre
  • Pobre
  • Média
  • Rico
  • Muito rico
Nível de mecanização
  • Trabalho manual
  • Tração animal
  • Mecanizado/motorizado
Sedentário ou nômade
  • Sedentário
  • Semi-nômade
  • Nômade
Indivíduos ou grupos
  • Indivíduo/unidade familiar
  • Grupos/comunidade
  • Cooperativa
  • Empregado (empresa, governo)
Gênero
  • Mulheres
  • Homens
Idade
  • Crianças
  • Jovens
  • meia-idade
  • idosos
Área utilizada por residência
  • < 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
Escala
  • Pequena escala
  • Média escala
  • Grande escala
Propriedade da terra
  • Estado
  • Empresa
  • Comunitário/rural
  • Grupo
  • Indivíduo, não intitulado
  • Indivíduo, intitulado
  • collectives
Direitos do uso da terra
  • Acesso livre (não organizado)
  • Comunitário (organizado)
  • Arrendado
  • Indivíduo
Direitos do uso da água
  • Acesso livre (não organizado)
  • Comunitário (organizado)
  • Arrendado
  • Indivíduo
Acesso a serviços e infraestrutura

Impactos

Impactos socioeconômicos
Rendimento agrícola
diminuído
x
aumentado

Impactos socioculturais
Improve knowledge level and technology dissemination
decreased
x
increased

Alliviate women’s labor burden
decreased
x
increased

Impactos ecológicos
Escoamento superficial
aumentado
x
diminuído

Cobertura do solo
Reduzido
x
Melhorado

Cobertura vegetal
diminuído
x
aumentado

Velocidade do vento
aumentado
x
diminuído

Save energies of coal, firewood etc
decreased
x
increased

Improve living environment
decreased
x
increased

Promote development of environmental friendly agriculture
decreased
x
increased

Impactos fora do local
Sedimentação a jusante
aumentado
x
diminuído

Sedimentos transportados pelo vento
aumentado
x
Reduzido

Análise do custo-benefício

Benefícios em relação aos custos de estabelecimento
Retornos a curto prazo
muito negativo
x
muito positivo

Retornos a longo prazo
muito negativo
x
muito positivo

Benefícios em relação aos custos de manutenção
Retornos a curto prazo
muito negativo
x
muito positivo

Retornos a longo prazo
muito negativo
x
muito positivo

Mudança climática

-

Adoção e adaptação

Porcentagem de usuários de terras na área que adotaram a Tecnologia
  • casos isolados/experimental
  • 1-10%
  • 11-50%
  • > 50%
De todos aqueles que adotaram a Tecnologia, quantos o fizeram sem receber incentivos materiais?
  • 0-10%
  • 11-50%
  • 51-90%
  • 91-100%
A tecnologia foi recentemente modificada para adaptar-se as condições variáveis?
  • Sim
  • Não
A quais condições de mudança?
  • Mudança climática/extremo
  • Mercados dinâmicos
  • Disponibilidade de mão-de-obra (p. ex. devido à migração)

Conclusões e experiências adquiridas

Pontos fortes: visão do usuário de terra
Pontos fortes: a visão do/a compilador/a ou de outra pessoa capacitada
  • Protect vegetation
  • Prevent soil and water erosion
  • Economical use of energy
  • Serve the development of organic agriculture
Pontos fracos/desvantagens/riscos: visão do usuário de terracomo superar
Pontos fracos/desvantagens/riscos: a visão do/a compilador/a ou de outra pessoa capacitadacomo superar
  • high initial investment get more project support
  • low gas production strengthen training for correct operation
  • biogas can be dangerous strengthen training

Referências

Compilador/a
  • Yaolin Wang
Editores
Revisor
  • Deborah Niggli
  • Alexandra Gavilano
Data da documentação: 27 de Agosto de 2010
Última atualização: 19 de Março de 2019
Pessoas capacitadas
Descrição completa no banco de dados do WOCAT
Dados GST vinculados
A documentação foi facilitada por
Instituição Projeto
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