Технологии

Domestic Biogas Plant for fuel and organic fertilizer [Уганда]

Bayogasi

technologies_3371 - Уганда

Просмотреть разделы

Развернуть все Свернуть все
Завершённость: 92%

1. Общая информация

1.2 Контактные данные специалистов и организаций, участвующих в описании и оценке Технологии

Ответственный (-ые) специалист (-ы)

землепользователь:

Wodonya Patrick

+256 786 189490

Bulambuli District Eastern Uganda

Уганда

Название проекта, содействовавшего документированию/оценке Технологии (если применимо)
Scaling-up SLM practices by smallholder farmers (IFAD)
Название организации (-ий), содействовавших документированию/оценке Технологии (если применимо)
National Agricultural Research Organisation (NARO) - Уганда

1.3 Условия, регламентирующие использование данных, собранных ВОКАТ

Когда были собраны данные (на местах)?

19/10/2017

Составитель и ответственный(-ые) специалист(-ы) согласны с условиями, регламентирующими использование собранных ВОКАТ данных:

Да

1.4 Декларация по устойчивости описываемой Технологии

Вызывает ли описанная здесь Технология проблемы деградации земель настолько, что ее нельзя назвать природосберегающей?

Нет

Пояснения:

Biogas protects the environment through reduced tree cutting and emission of harmful gases and the bi- product removed from the digester is used as organic fertilizer that boosts crop production.

2. Описание Технологии УЗП

2.1 Краткое описание Технологии

Определение Технологии:

Domestic biogas plant converts livestock manure into biogas and organic fertilizer. The technique uses cow dung to produce methane gas for lighting and heating.

2.2 Подробное описание Технологии

Описание:

Domestic biogas plants convert livestock manure into biogas and bio-slurry, a form of organic fertilizer (fermented manure). Biogas is a renewable energy or gas produced by the breakdown of organic matter in the absence of oxygen. Most people in Uganda, especially in rural areas, don’t have access to electricity and mostly rely on firewood and charcoal (mostly in urban areas). This has led to depletion of forests since these forests are the main supply of wood fuel. The domestic biogas technique uses fresh cow dung to produce methane gas for lighting and heating.

This technology is viable for smallholder farmers with livestock that are capable of producing 25 kg of fresh dung per day, typically about five indigenous cows. This makes the technology suitable for smallholders in developing countries. Fresh cow dung is collected and mixed with water at a ratio of 1:1, depending on the thickness of the dung, to produce a free-flowing mixture. The mixture is poured into the digester where microbes break it down under an oxygen-free environment and in the process release methane gas which is harvested in a cylinder and piped straight into the home for lighting and/ or heating.
Dimensions for the Digester (4m in diameter and 3 m in depth). Overflow tank/ Outlet is 2 meters by 2 meters. Materials used in the construction of the plant include sand, cement, bricks, iron rods, gravel and water. Biogas stove, lamp and its appliances and gas controller or pressure gauge are connected after the construction of the biogas plant which can be purchased from specified outlets on the urban markets.

Production and use of biogas protects the environment through reduced tree cutting and emission of harmful greenhouse gases (GHG). It also eases the workload of rural women and children by providing a safe and cheap source of fuel since it reduces the risk encountered by children and women looking for firewood and spares their time that would otherwise be spent in the process. The bi-product (bio-slurry) removed from the digester at the end of the process is used as organic fertilizer which boosts crop productivity and is a highly nutritious feed supplement for animals.
The technology has safety issues especially on the side of children when it comes to the flammable gas.

2.3 Фотографии, иллюстрирующие Технологию

2.4 Видеоматериалы, иллюстрирующие Технологию

Комментарий, краткое описание:

The video couldn't be captured since the largest part of the biogas plant is below the ground and the system was constructed long ago before the documentation process.

2.5 Страна/ регион/ места, где применяется Технология, информация о которых собрана в данной Анкете

Страна:

Уганда

Административная единица (Район/Область):

Eastern Uganda

Более точная привязка места:

Sisiyi Sub county, Gibuzale Parish, Bulabuli District

Пояснения:

1.2899 , 34.3551

2.6 Сколько лет применяется данная Технология

Год начала реализации:

2016

2.7 Внедрение Технологии

Укажите, как именно Технология УЗП была внедрена:
  • через проекты/ внешнее вмешательство
Пояснения (тип проекта и т.д.):

Kawcom Uganda constructs Biogas Plant for its coffee suppliers.

3. Классификация Технологии УЗП

3.1 Основные цели и задачи реализации Технологии

  • повышение производства
  • снижение или предотвращение деградации земель, восстановление нарушенных земель
  • сохранение экосистем
  • создание благоприятных экономических условий
  • создание благоприятных социальных условий

3.2 Текущий(-ие) тип(-ы) землепользования на территории, где применяется Технология

Пахотные угодья и плантации

Пахотные угодья и плантации

  • Многолетние (недревесные) культуры
Основные сельскохозяйственные культуры (товарные и продовольственные):

Coffee and Bananas

Пастбищные угодья

Пастбищные угодья

Интенсивный выпас/ выращивание кормов:
  • Стойловое содержание/ нулевой выпас
Основные породы скота и виды продукции:

Cows

Пояснения:

The technology is applied around the land user's homestead.

3.3 Дополнительная информация о землепользовании

Обеспеченность водой участков, где реализуется Технология :
  • сочетание богарных и орошаемых земель
Пояснения:

Irrigation performed during the dry season. i.e. around mid November to mid March while the river Gibuzale provides water for the biogas plant and for irrigation.

Число урожаев за год:
  • 3
Поясните:

One can have 2 agricultural seasons if a field is NOT near a water source. Three (3) such season are possible if the field is near a river.

Поголовье скота на единицу площади (если применимо):

3 cows

3.4 Категория УЗП, к которой относится Технология

  • лесное хозяйство в естественных и измененных лесах
  • Комплексное управление почвенным плодородием
  • энергосберегающие технологии

3.5 Распределение Технологии по площади

Охарактеризуйте пространственное распространение Технологии :
  • примененяется точечно/ на небольших участках

3.6 Мероприятия УЗП, выполняемые в рамках Технологии

Агрономические мероприятия

Агрономические мероприятия

  • A2: Органическое вещество/ почвенное плодородие
инженерные мероприятия

инженерные мероприятия

  • И10: Энергосберегающие мероприятия
управленческие мероприятия

управленческие мероприятия

  • У6: Управление отходами (переработка, вторичное использование, снижение количества отходов)

3.7 Основные проблемы деградации земель, на решение которых направлена Технология

биологическая деградация

биологическая деградация

  • Бр: сокращение растительного покрова
  • Бк: сокращение количества биомассы
Пояснения:

The technology addresses biological degradation (reduction of vegetation cover) through reduced cutting of trees for firewood.

3.8 Предотвращение и снижение деградации земель, или восстановление нарушенных земель

Укажите цель Технологии по отношению к деградации земель :
  • предотвращение деградации земель
  • снижение деградации земель
Пояснения:

Biogas reduces and prevents land degradation through reduction in deforestation to supply firewood and charcoal.

4. Технические характеристики, мероприятия по практической реализации, вложения и стоимость

4.1 Технический рисунок, иллюстрирующий Технологию

Автор:

Prossy Kaheru

Дата:

26/03/2018

4.2 Спецификация / пояснения к техническому рисунку

Components and Construction of the Bio gas plant
The size of the biogas plant is based on the availability of raw materials, use and financial status. The Biogas plant has the following components the inlet pipe/ tank, the digester, the outlet tank and gas pipe. Materials used in the construction of the plant include Sand, Cement, bricks, iron rods, gravel and water.
The land should be leveled before construction after which the pits are evacuated in their proper sizes and depth. After which construction of the walls begins with a mixture of cement and sand with a ratio of 1:4.
The inlet pipe is about 15cm in diameter which is connected to the digester. Dimensions for the Digester are 4m in diameter and 3m in depth with the thickness of 35cm and strong enough to with stand the load since they are partially buried under ground. The gas pipe is connected to the digester which carries the gas to the point of utilization, such as a stove or lamp. The digester is connected to the overflow tank which is 2 meters in diameter and 2meters in depth.
Biogas stove, lamp and its appliances and gas controller or gauge are connected after the construction of the biogas plant.

Production of Biogas
Biogas is produced from biodegradable materials such as animal dung mixed with water. Before the dung is fed into the plant, it is mixed with water in a tank or basin to give a solid content of 1: 1.5 ratios in the slurry. The mixture is discharged into the digester through the inlet pipe. The mixture ferments inside this digester and biogas is produced through bacterial action, the gas of which settles on top of the slurry in the digester which goes through a gas pipe connected on top of the tank. The gas pipe has a gas/pressure regulator which controls the outlet pressure of the gas to the gas burner or bulb. The digested slurry is discharged into the outlet tank through the outlet opening and use a fertiliser.

4.3 Общая информация по необходимым вложениям и стоимости

Уточните, как рассчитывались затраты и вложения:
  • на технологическую единицу
Укажите единицу:

Construction Materials

Укажите объем, длину и т. д. (если уместно):

Volume

Укажите денежные единицы, использованные для подсчета затрат:
  • Доллары США
Укажите обменный курс между долларом США и местной валютой (если уместно): 1 доллар США =:

3600,0

Укажите среднюю дневную заработную плату наемных работников:

$ 1.389

4.4 Мероприятия, необходимые для начала реализации

Деятельность Тип мероприятия Сроки
1. Plan and take measurements Инженерные Not applicable
2. Buy and deliver the construction materials Инженерные Not applicable
3. Dig the pits Инженерные Not applicable
4. Build the concrete Инженерные Not applicable
5. Put the pipes Инженерные Not applicable
6. Connect to the stove and lamp Инженерные Not applicable

4.5 Вложения и затраты, необходимые для начала реализации

Если возможно, укажите, пожалуйста, стоимость начальной стадии реализации в соответствии с таблицей ниже, детально указывая затраты по каждой статье. Если невозможно указать стоимость постатейно, дайте оценку общей стоимости запуска Технологии:

451,16

Опишите затраты Единица Количество Затраты на единицу Общая стоимость на единицу % затрат, оплаченных землепользователями
Оплата труда Man labour (Digging the holes)) Person-days 2,0 13,89 27,78 50,0
Оплата труда Man labour (Building) person-days 20,0 4,17 83,4 50,0
Оборудование Stove piece 1,0 27,78 27,78 50,0
Оборудование Lamp Piece 1,0 27,78 27,78 100,0
Строительные материалы Bricks Piece 700,0 0,042 29,4 50,0
Строительные материалы Cement Bag (50kg) 11,0 8,89 97,79 50,0
Строительные материалы Sand Tonnes 1,0 41,67 41,67 50,0
Строительные материалы Stones Tonnes 0,5 27,78 13,89 50,0
Другие Pipes piece @ 10m 3,0 4,17 12,51 50,0
Другие Wire goose Meters 3,0 1,94 5,82 50,0
Другие Transportation Trip 3,0 27,78 83,34 50,0
Общая стоимость запуска Технологии 451,16
Если землепользователем оплачено менее 100% затрат, укажите, кем покрывались остальные затраты:

Kawacon Uganda Limited

Пояснения:

Kawacom (U) Ltd imports coffee thus it supports coffee farmers who are its suppliers.
The length of the gas pipes also depends on the distance from the plant to the homestead.

4.6 Поддержание/ текущее обслуживание

Деятельность Тип мероприятия Сроки/ повторяемость проведения
1. Manual mixing of the dung & water Управленческие Every Morning
2. Add mixture (dung & water) Управленческие Every morning
3. Emptying of the the overflow Управленческие When necessary

4.7 Стоимость поддержания/ текущего обслуживания ( в год)

Если возможно, укажите, пожалуйста, стоимость технического обслуживания в соответствии с таблицей ниже, детально по каждой статье. Если невозможно указать стоимость постатейно, дайте оценку общей стоимости технического обслуживания Технологии:

5,32

Опишите затраты Единица Количество Затраты на единицу Общая стоимость на единицу % затрат, оплаченных землепользователями
Оплата труда Man Labour persons- days 2,0 1,39 2,78 100,0
Оборудование Mixing Basin piece 1,0 1,39 1,39 100,0
Удобрения и ядохимикаты Cow dung kg 40,0 0,028 1,12 100,0
Удобрения и ядохимикаты Water Litres 20,0 0,0014 0,03 100,0
Общая стоимость поддержания Технологии 5,32
Пояснения:

The maintenance costs were estimated at a two weekly basis. Most smaller holders don't incur any costs on maintenance since labour and acquisition of the dung is got from their own cows and from friends which is free of charge and use family labour. The cost for water accounts for labour used to fetch the water from the stream

4.8 Наиболее значимые факторы, влияющие на стоимость затрат

Опишите наиболее значимые факторы, влияющие на стоимость затрат:

The construction costs, determined by the size of the biogas plant.

5. Природные и социально-экономические условия

5.1 Климат

Среднегодовое количество осадков
  • < 250 мм
  • 251-500 мм
  • 501-750 мм
  • 751-1000 мм
  • 1001-1500 мм
  • 1501-2000 мм
  • 2001-3000 мм
  • 3001-4000 мм
  • > 4000 мм
Укажите среднегодовое количество осадков (если известно), мм:

1600,00

Пояснения/ комментарии по осадкам:

The zone receives a bi-modal pattern of rainfall, with the wettest months being April and October, while July to August and December to February are relatively dry.

Укажите название соответствующей метеостанции:

Buginyanya Zonal Agricultural Research and Development Institute - BugiZARDI

Агроклиматическая зона
  • влажная

5.2 Рельеф

Склоны (преобладающие):
  • пологие (0-2%)
  • покатые (3-5%)
  • покато-крутые (6-10%)
  • крутые (11-15%)
  • очень крутые (16-30%)
  • чрезвычайно крутые (31-60%)
  • обрывистые (>60%)
Формы рельефа:
  • плато/ равнины
  • гребни хребтов/холмов
  • склоны гор
  • склоны холмов
  • подножья
  • днища долин
Зона высотной поясности:
  • 0-100 м над уровнем моря
  • 101-500 м н.у.м.
  • 501-1000 м н.у.м.
  • 1001-1500 м н.у.м.
  • 1501-2000 м н.у.м.
  • 2001-2500 м н.у.м.
  • 2501-3000 м н.у.м.
  • 3001-4000 м н.у.м.
  • > 4 тыс. м н.у.м.
Укажите, приурочено ли применение Технологии к специфическим условиям:
  • не имеет значения

5.3 Почвы

Средняя мощность почв:
  • поверхностные (0-20 см)
  • неглубокие (21-50 см)
  • умеренно глубокие (51-80 см)
  • глубокие (81-120 см)
  • очень глубокие (> 120 см)
Гранулометрический состав (верхнего горизонта):
  • средние фракции (суглинистый, супесчаный)
Гранулометрический состав (на глубине более 20 см):
  • средние фракции (суглинистый, супесчаный)
Содержание органического вещества в верхнем горизонте:
  • среднее (1-3%)

5.4 Доступность и качество воды

Уровень грунтовых вод:

на поверхности

Доступность поверхностных вод:

хорошая

Качество воды (без обработки):

питьевая вода хорошего качества

Является ли солёность воды проблемой?

Нет

Происходят ли периодические затопления территории?

Нет

Комментарии и дополнительная информация по качеству и количеству воды:

The area gets water from River Gibuzale that flows through the village.

5.5 Биоразнообразие

Видовое разнообразие:
  • высокое
Разнообразие местообитаний:
  • низкое

5.6 Характеристика землепользователей, применяющих Технологию

Осёдлый или кочевой:
  • Осёдлый
Рыночная ориентация производства:
  • товарное/ рыночное хозяйство
Доходы из других источников:
  • < 10% всех доходов
Относительный уровень достатка:
  • средний
Индивидуальное или коллективное хозяйство:
  • частное/ домовладение
Уровень механизации:
  • ручной труд
Пол:
  • женщины
  • мужчины
Возраст землепользователей:
  • дети
  • средний возраст

5.7 Средний размер земельных участков, арендуемых или находящихся в собственности землепользователей, применяющих Технологию

  • < 0,5 га
  • 0,5-1 га
  • 1-2 га
  • 2-5 га
  • 5-15 га
  • 15-50 га
  • 50-100 га
  • 100-500 га
  • 500-1000 га
  • 1000-10000 га
  • > 10000 га
Считается ли это мелким, средним или крупным хозяйством (по местным масштабам)?
  • мелкое
Пояснения:

The land user owns 0.4 ha of land which is considered small in the area compared to other land owners who own over 4 ha.

5.8 Собственность на землю, права на земле- и водопользование

Землевладелец:
  • индивидуальная, не оформленная в собственность
Право землепользования:
  • индивидуальное
Право водопользования:
  • общинное (контролируемое)

5.9 Доступ к базовым услугам и инфраструктуре

медицинское обслуживание:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
образование:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
технические консультации:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
занятость (вне хозяйства):
  • плохой
  • средний
  • хорошая
рынки:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
электроснабжение:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
транспорт и дорожная сеть:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
водоснабжение и канализация:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
финансовые услуги:
  • плохой
  • средний
  • хорошая

6. Воздействия и заключительные положения

6.1 Влияние Технологии УЗП в пределах территории ее применения

Социально-экономическое воздействие

Продуктивность

производство сельскозяйственных культур

снизил.
увеличил.
Количество до применения УЗП :

800kg

Количество после применения УЗП:

1200kg

Комментарий/ пояснения:

The land user uses the organic manure in his coffee plantation which has greatly led to increased yields.

качество урожая

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

Bigger coffee beans

производство электроэнергии

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

Use of biogas for lighting and heating

Доходы и затраты

сельскохозяйственные издержки

увеличил.
снизил.
Комментарий/ пояснения:

No costs on purchase of fertilizer since the land user applies the bi-product (fermented manure) of the biogas.

доходы хозяйства

снизил.
увеличил.
Количество до применения УЗП :

UGX 1040000

Количество после применения УЗП:

UGX 1560000

Комментарий/ пояснения:

More yields hence more incomes

объем работ

увеличил.
снизил.
Комментарий/ пояснения:

No more fetching firewood for cooking

Социальное и культурное воздействие

продовольственная безопасность/ самообеспечение

снизил.
улучшил.

состояние здоровья

ухудшил.
улучшил.
Комментарий/ пояснения:

Use of biogas reduces effects of smoke inhaled through the use of firewood hence reduced lung diseases.

знания в области УЗП/ деградации земель

снизил.
улучшил.
Комментарий/ пояснения:

Increased knowledge on the use of organic manure as a sustainability practice.

положение социально и экономически уязвимых групп населения

ухудшил.
улучшил.
Комментарий/ пояснения:

Biogas use favours women and the disabled as it reduces the workload of fetching firewood especially from distant areas or forests.

Экологическое воздействие

Почвы

влажность почв

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

The bi-product from the biogas plant is watery hence its used in the farm to moist the soil

почвенный покров

снизил.
улучшил.
Комментарий/ пояснения:

Use of biogas reduces tree cutting

аккумуляция почвенного материала (намыв, эоловая, и др.)

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

The bi- product removed from the digester at the end of the process is used as organic fertilizer which increases activities of soil organisms hence soil accumulation.

круговорот/ восполнение питательных веществ

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

The bi- product removed from the digester at the end of the process is used as organic fertilizer

почвенное / подземное органическое вещество/ углерод

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

Use of organic manure supports multiplication of organic matter in the soil

6.2 Влияние Технологии за пределами территории ее применения

загрязнение подземных/ речных вод

увеличил.
сократил.
Комментарий/ пояснения:

The dung and urine from the animals is used as material in the biogas plant which would have been washed away by run off water into the river.

ущерб прилегающим полям

увеличил.
сократил.
Комментарий/ пояснения:

The user doesn't have to encourage on the neighbours' land to fetch firewood since biogas is now used for heating.

воздействие парниковых газов

увеличил.
сократил.
Комментарий/ пояснения:

Reduced bad smells from the dung

Коммментарий по оценке влияния:

The technology has less impact on the off site since its practiced in the land user's homestead.

6.3 Подверженность и чувствительность Технологии УЗП к постепенным изменениям климата и экстремальным погодным явлениям/ стихийным бедствиям, связанным с изменением климата (в понимании землепользователей)

Постепенное изменение климата

Постепенное изменение климата
Сезон Тип изменения климата/ экстремального явления Насколько успешно Технология справляется с этим?
среднегодовые температуры увеличилось хорошо
сезонное количество осадков сезон дождей/ влажный сезон снизилось хорошо

6.4 Анализ эффективности затрат

Насколько получаемый результат сопоставим с первоначальными вложениями (с точки зрения землепользователей)?
Эффективность затрат в краткосрочной перспективе:

отрицательно

Эффективность затрат в долгосрочной перспективе:

очень позитивное

Насколько получаемый результат сопоставим с текущими расходами по поддержанию технологии (с точки зрения землепользователей)?
Эффективность затрат в краткосрочной перспективе:

очень позитивное

Эффективность затрат в долгосрочной перспективе:

очень позитивное

Пояснения:

No maintenance costs involved hence higher benefits.

6.5 Внедрение Технологии

  • 1-10%
Если возможно, дайте количественную характеристику (число домохозяйств и/или площадь применения):

10

Среди применяющих Технологию землепользователей, какова доля лиц, применяющих её по собственной инициативе, т.е. без какого-либо материального стимулирования со стороны?
  • 0-10%
Пояснения:

All received support from Kawacom (U) Ltd.

6.6 Адаптация

Была ли Технология УЗП изменена в недавнее время с целью адаптации к меняющимся условиям среды?

Нет

6.7 Сильные стороны/ преимущества/ возможности Технологии

Сильные стороны/ преимущества/ возможности по мнению землепользователей
It eases the workload by providing a safe and cheap source of fuel compared to firewood
The bi- product at the end of the process is used as organic fertilizer that boosts crop production
Сильные стороны/ преимущества/ возможности по мнению составителя или других ключевых специалистов
Biogas protects the environment through reduced deforestation hence climate change mitigation.

6.8 Слабые стороны/ недостатки/ риски Технологии и пути их преодоления

Слабые стороны/ недостатки/ риски по мнению землепользователей Возможные пути их преодоления/снижения?
Inadequate dung Collects dung from cattle owners in the area
Слабые стороны/ недостатки/ риски по мнению составителя или ответственных специалистов Возможные пути их преодоления/снижения?
Safety issues especially on the side of children when it comes to the flammable gas Continuous safety education measures to prevent fire out breaks

7. Справочные материалы и ссылки

7.1 Методы сбора/ источники информации

  • выезды на места, полевые обследования

1

  • опросы землепользователей

2 informats

  • опросы специалистов/экспертов по УЗП

1

  • данные, собранные из отчетов и достоверных документов

2

7.3 Ссылки на материалы, доступные онлайн

Название/ описание:

Uganda Domestic Biogas Programme (UDBP)

Адрес в сети Интернет:

https://www.ngoaidmap.org/projects/3031

Название/ описание:

Power for the Poor From Animal Manure, Food Waste

Адрес в сети Интернет:

https://www.sierraclub.org/sierra/2018-1-january-february/faces-clean-energy/power-for-poor-animal-manure-food-waste

Модули