A Social Ekonomic Study of a Small-Scale Biogas Facility.: Designing and construction for a single household for the production of biogas from easily accessible substrates such as human faeces, household waste, garden waste and manure.
2013 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesisAlternative title
En socioekonomisk studie utav en småskalig biogasanläggning. : Design och uppförande för produktion av biogas för ett enskilt hushåll från lättillgängliga substrat vilka är mänskliga fekalier, hushållsavfall, trädgårdsavfall och gödsel. (Swedish)
Abstract [en]
Increased access to energy is a key factor to reduce poverty and to gain increased
development and prosperity.
Access to energy is not equally distributed globally. On average a Swedish person consumes
more energy than 12 individuals in Tanzania.
The Msambara village arose in the 1930s. 80% of the inhabitants are children and the families
are large. Life expectancy is 52 years for women and 54 for men. The entire region is very
poor and the standard of living in Msambara is low, even compared to other parts of the
country.
In rural Msambara in Tanzania the cooking method is very primitive and is usually carried out
indoors on three stones. Indoor pollution is contributing to eye infections. Incomplete
combustion not only emits greenhouse gases increasing global warming, but also more
directly emits particles effecting human health. Women and girls are particularly vulnerable to
burning caused by air pollution, especially since they are responsible for cooking.
The women pull a heavy load in the household work. They are responsible for raising and
caring for children, managing farms, collecting firewood, fetching water, visiting the market
and cooking for the family.
The adoption of biogas technology reduces the need for traditional energy and thereby
reduces environmental degradation. In addition, the residue is an improved agricultural
fertiliser. Biogas technology has social considerations; burning of biomass for cooking
reduces indoor air pollution and reduces workload to collect firewood, often performed by
women. Moreover, biogas is desirable from an economic point of view.
The method in this work can conveniently be divided into three different parts. These are the
designing and construction process as well as the socio-economic study. The socio-economic
component is split into two different sections, which are field study and data modelling.
The study shows that the social negative impact may or may not be reduced by the
introduction of the biogas facility, but the biogas facility in the way it is made will potentially
contribute to sustainable economic growth for the household. It also shows that the
household’s organic waste produced from human, animal, kitchen and garden waste is enough
to provide the necessary gas needed for cooking and no additional firewood will be needed.
Two diary cows, in addition to the household’s waste, will provide enough gas needed to
introduce cooling capacity for food storage. By adding cooling capacity in the household,
time will be saved from the food preparation process but the introduction of biogas itself will
not reduce the individual work burden when no cooling capacity is installed.
The study also shows that placing the digester in the ground makes a stable environment for
the mesophilic and methanogenic microbes.
The Socio-economic study indicates that by introducing an alternative method to cooking,
positive health effects will arise and the household benefits economically.
It is not possible from this thesis to conclude that by adding and treating human toilets as a
substrate that possible health benefits will take place.
Abstract [sv]
Sammanfattning
Ökad tillgång till energi är en nyckelfaktor för att minska fattigdom och för att få ökad
utveckling och välstånd.
Tillgången till energi är inte jämnt fördelad globalt. En svensk person konsumerar i
genomsnitt mer energi än 12 individer i Tanzania.
Byn Msambara uppstod på 1930-talet, 80 % av invånarna utgörs av barn, familjerna är stora.
Medellivslängden är 52 år för kvinnor och 54 år för män. Hela regionen präglas av fattigdom
och levnadsstandarden i Msambara är låg, även jämfört med andra delar av landet.
I Msambara som ligger på Tanzanias landsbygd är tillagningsmetoden mycket primitiv och
utförs vanligen inomhus på tre stenar. Den rökiga inomhusmiljön leder ofta till
ögoninfektioner. Den ofullständiga förbränningen frigör inte bara växthusgaser och bidrar till
den globala uppvärmningen, utan mer direkt avges partiklar som påverkar människors hälsa.
Kvinnor och flickor är särskilt utsatta för luftföroreningar eftersom de är ansvariga för
matlagning.
Kvinnorna drar ett tungt lass i hushållsarbetet. De är ansvarig för uppfostran och vårdnaden
utav barnen, hushållsarbetet, sköta jordbruket, samla ved, hämta vatten, besöka marknaden
och att laga familjens mat.
Introduktion av biogasteknik minskar behovet av traditionell energi och miljöbelastningen.
Rötresten är dessutom ett förädlat gödningsmedel. Biogas introduktionen ger positiva sociala
konsekvenser då det leder till reducerade luftföroreningar inomhus och minskar behovet av att
införskaffa ved, vilket nästan undantagslöst utförs av kvinnor. Dessutom är biogas positivt ur
ekonomisk synvinkel.
Arbetsmetoden är tydlighetens uppdelat i tre delar. Nämligen dimensionering av
rötkammaren, uppförandet av densamma och en okonstlad socioekonomisk studie som i sin
tur är uppdelad i en fältstudie och simulering.
Studien kan inte visa på att summan av de sociala negativa effekterna minskar med införandet
av biogasanläggningen men däremot att den potentiellt bidrar till stärkt ekonomi för hushållet.
Den visar också att hushållens organiska avfall som produceras i form av avfall från
människor, djur, kök och trädgård är fullt tillräckligt för att producera den nödvändiga gasen
som behövs för matlagning. Ingen ytterligare ved kommer att behövas. Två kor förutom
hushållets avfall ger den biogas som krävs för att driva ett kylskåp vilket ökar hållbarheten
vid matförvaring. Genom tillförandet av kyleffekt till hushållet frigörs tid vilket innebär en
tidsbesparing. Införandet av biogas i sig minskar inte den individuella arbetetsbördan.
Studien visar också att placeringen av rötkammaren i marken utgör en stabil miljö för de
mesofila metanogena.
Den socioekonomiska studien visar att införandet av den alternativ matlagningsmetoden
medför positiva hälsoeffekter och är ekonomiskt gynnsamt för hushållet.
Från denna studie är det inte möjligt att dra slutsatsen att tillförandet och behandlingen av den
mänskliga toaletten i rötprocessen ger hälsofördelar.
Place, publisher, year, edition, pages
2013. , p. 60
Keywords [en]
biogas; substrate; small-scale; firewood; hygienization; socio-economic;
National Category
Other Civil Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kau:diva-36085OAI: oai:DiVA.org:kau-36085DiVA, id: diva2:814199
Educational program
Engineering: Energy and Environmental Engineering (300 ECTS credits)
Supervisors
Examiners
2015-05-262015-05-262015-05-26Bibliographically approved