崔 淼 徐 娟
(樂山巨星農(nóng)牧股份有限公司,四川成都 610031)
傳統(tǒng)的豬舍一般采用平層設(shè)計(jì),即單層布局,下部為鋼筋混凝土基礎(chǔ)及圍護(hù)墻,上部為鋼結(jié)構(gòu)屋架,外墻采用壓型鋼板封閉,輔以風(fēng)機(jī)、水線、料線等。就養(yǎng)殖規(guī)模而言,單棟豬舍的規(guī)模有大有小,小則幾百頭,大到幾萬頭。
近幾年,由于土地資源日漸匱乏,非洲豬瘟疫情時(shí)有發(fā)生,加上新聞陸續(xù)報(bào)道在進(jìn)口凍肉包裝袋中檢測到新冠肺炎病毒等,都影響著國人對進(jìn)口豬肉的消費(fèi)。我國迫切需要提高國內(nèi)生豬的出欄量,消除種豬依賴進(jìn)口的短板,實(shí)現(xiàn)生豬產(chǎn)能的快速恢復(fù),因此,提高國內(nèi)生豬出欄量成為當(dāng)前市場的迫切需求。
傳統(tǒng)平層豬舍的養(yǎng)殖場,如需提高生豬飼養(yǎng)量和出欄量,則需要擴(kuò)大豬場規(guī)模,這就會大幅增加豬舍的占地面積,增加各圈舍及輔助用房的距離,加長運(yùn)輸路徑,同時(shí)各項(xiàng)成本均會有不同程度的增長,大大降低了養(yǎng)殖企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部和各大養(yǎng)豬企業(yè)都在探尋一種新的養(yǎng)豬模式——樓房養(yǎng)豬,樓房養(yǎng)豬將成為一種新的養(yǎng)殖模式。
2019年12月17日,自然資源部和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于設(shè)施農(nóng)業(yè)用地管理有關(guān)問題的通知》,其中明確提出“允許養(yǎng)殖設(shè)施建設(shè)多層建筑”。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2020年開工建設(shè)的樓房養(yǎng)豬項(xiàng)目達(dá)到100個(gè),涉及生豬養(yǎng)殖產(chǎn)能超過2 000萬頭,投資資金超過500億元。截至2020年7月底,僅四川省就有64個(gè)樓房養(yǎng)豬項(xiàng)目密集上馬[1]。
2021年2月,在四川省涼山州德昌縣修建的德昌巨星生豬繁育一體化項(xiàng)目,總投資約20億元,設(shè)計(jì)單棟養(yǎng)殖樓占地約1萬m2,8層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),年出欄生豬100萬頭,屬于四川省的省級重點(diǎn)項(xiàng)目。該項(xiàng)目在設(shè)計(jì)和施工中發(fā)現(xiàn),養(yǎng)殖樓的糞溝防水做法在行業(yè)內(nèi)(指畜牧業(yè))并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)有的設(shè)計(jì)多采用民用住宅樓房的防水做法。筆者查閱了大量關(guān)于樓房養(yǎng)豬的文獻(xiàn),發(fā)現(xiàn)大多關(guān)注的都是樓房養(yǎng)豬的可行性、經(jīng)濟(jì)性、生物隔離、宏觀布局等問題,對糞溝防水的關(guān)注度幾乎為零。
經(jīng)考察多個(gè)在建或已建成投入使用的樓房豬舍,發(fā)現(xiàn)其排糞溝無一例外都出現(xiàn)了不同程度的滲漏,主要是由于豬舍的長度一般都較長,主體結(jié)構(gòu)受到溫度、不均勻沉降、外部荷載等因素的影響,即便設(shè)有沉降縫或后澆帶,砼結(jié)構(gòu)依然容易開裂。砼結(jié)構(gòu)一旦開裂,傳統(tǒng)的防水層(諸如聚氨酯、水泥滲透結(jié)晶等)抵抗裂縫能力較差,很容易跟著主體結(jié)構(gòu)一起開裂,由此防水層和砼的自防水功能均失效。一般傳統(tǒng)的防水保質(zhì)期僅有5年,一旦糞溝出現(xiàn)漏水現(xiàn)象,運(yùn)營期間如需修復(fù),花費(fèi)的代價(jià)可能不亞于防控非洲豬瘟疫情失敗所帶來的損失。因此,糞溝防水設(shè)計(jì)方案的合理和相應(yīng)的施工質(zhì)量合格,在整個(gè)樓房養(yǎng)豬建設(shè)期尤為重要。
無論是水泡糞還是干清糞,糞溝面臨的都是豬糞而不僅僅是單純的水。豬糞質(zhì)地較細(xì),成分較復(fù)雜,含蛋白質(zhì)、脂肪類、有機(jī)酸、纖維素、半纖維素以及無機(jī)鹽等。新鮮豬糞含水60%~65%,含有機(jī)質(zhì)15%,總養(yǎng)分含量不高,含氮0.5%~0.6%、含磷0.45%~0.5%、含鉀0.35%~0.45%,豬糞含氮素較多,碳氮比例較?。ㄒ话銥?4∶1),容易被微生物分解,釋放出的養(yǎng)分可以被作物吸收利用。從豬糞便成分分析看,豬糞對防水層具有較大的腐蝕性。因此,按照民用建筑廚衛(wèi)、屋面、地下室等防水做法來設(shè)計(jì)糞溝防水,顯然是欠妥的。
傳統(tǒng)的平層豬舍中,糞溝的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是底部為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)板直接落在土上,側(cè)壁為鋼筋混凝土或者磚砌體結(jié)構(gòu),糞溝的防水設(shè)計(jì)一般采用砼自防水(P6或P8混凝土)、高密度聚乙烯(HDPE)、卷材防水或聚氨酯等方案。就滲漏造成的影響程度而言,平層豬舍一旦滲漏,豬糞水直接滲入地下,不僅對環(huán)境造成污染,同時(shí)增加生物隔離的風(fēng)險(xiǎn)。滲漏造成的影響范圍僅影響一棟圈舍,通過確保豬舍間距,加強(qiáng)殺菌消毒等措施,可以避免對其他臨近圈舍造成的影響;但樓房豬舍的糞溝一旦滲漏,豬糞水會從上一層直接滲漏至下一層,如果層層滲漏,至少影響2層以上豬舍的生物安全,造成的損失是同面積同類型平層豬舍的2倍,而且樓房豬舍在垂直空間上,增加了豬只的運(yùn)輸距離,延長了抵御和處理風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)間。
目前樓房豬舍糞溝防水常見的做法有聚合物水泥防水涂料(JSA)、聚氨酯防水涂料+水泥基滲透結(jié)晶防水涂料、聚氨酯防水涂料+聚脲防水涂料、環(huán)氧改性瀝青+聚脲防水涂料等4種。對4種糞溝防水做法進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析(見表1)。
由圖1、圖2可知,聚合物水泥防水涂料(JSA)針對糞溝的不同類型和部位,其工序內(nèi)容均不同,綜合單價(jià)根據(jù)工序多少波動較大,以刮糞溝底價(jià)格最高,為107.11元/m2,以刮糞池壁價(jià)格最低,為46.42元/m2。JSA本身為水性涂料,無毒無害,涂膜具有較高的抗拉強(qiáng)度,耐水、耐候性較好,可在潮濕基層上施工并粘接牢固,冷施工,基層含水率不受限制,可縮短工期。但對建筑物基層要求較高,需要基層平整、堅(jiān)實(shí)、無尖銳角、浮塵和明水,且不得有油污。一旦防水層破損滲漏會造成串水。修補(bǔ)時(shí),需要?jiǎng)冮_上部各層,依次進(jìn)行修復(fù),維修程序較為繁瑣。該材料防水性能較好,但防腐能力有待驗(yàn)證。
由表1、圖1可知,聚氨酯防水涂料+水泥基滲透結(jié)晶防水涂料的工序多達(dá)6道(含結(jié)構(gòu)板),最少也為5道,且價(jià)格高達(dá)209.49元/m2(刮糞糞溝底),為4種做法中工序最多、價(jià)格最貴的一種防水處理法。水泥基滲透結(jié)晶防水涂料施工時(shí),需保證基面無浮塵、油脂、孔洞、裂縫及不合規(guī)定的建筑縫和網(wǎng)狀裂縫應(yīng)修補(bǔ)完好。施工前對基面進(jìn)行充分潤濕,但不可有明水,需要優(yōu)先處理滲漏點(diǎn)、縫、面,再進(jìn)行大面積施工,且不得在小于5℃的環(huán)境溫度下施工。施工完成后,應(yīng)于涂層開始表面發(fā)干時(shí)即開始灑水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)期為2~3 d,灑水間隔約為4個(gè)小時(shí),也可采用潮濕的麻布、草苫覆蓋養(yǎng)護(hù)。長期浸水環(huán)境下應(yīng)用,防水層應(yīng)至少固化14 d后方可蓄水[2]。聚氨酯防水涂料能在潮濕或干燥的各種建筑基面上直接施工,與基面粘結(jié)力強(qiáng),涂膜中的高分子物質(zhì)能滲入到基面微細(xì)縫內(nèi),追隨性強(qiáng)。涂膜有良好的柔韌性,對基層伸縮或開裂的適應(yīng)性強(qiáng),抗拉性強(qiáng)度高。綠色環(huán)保、無毒無味、無污染、對人體無傷害。耐候性好、高溫不流淌、低溫不龜裂、優(yōu)異的抗老化性能,能耐油、耐磨、耐臭氧、耐酸堿侵蝕。涂膜密實(shí),防水層完整,無裂縫、無針孔、無氣泡、水蒸汽滲透系數(shù)小,既具有防水功能又具有隔空氣功能,該防水涂層在各道工序施工質(zhì)量有保證的前提下,是較為穩(wěn)妥的防水做法。
圖2 樓房養(yǎng)豬糞溝防水工序數(shù)量對照圖
聚氨酯防水涂料+聚脲防水涂料除刮糞糞溝底部做法為4道工序外,其余均為3道工序,價(jià)格以刮糞溝底價(jià)格最高,為107.43元/m2,以水泡糞溝底價(jià)格最低,為65.57元/m2。聚氨酯類都具有微量吸水性,與建筑基層的實(shí)際粘接強(qiáng)度一般為0.8~1.0 MPa,存在一定的脫落風(fēng)險(xiǎn),一般需要砼保護(hù)層,而保護(hù)層容易吸附污漬,長時(shí)間碳化不耐腐蝕,防水層適用于弱腐蝕環(huán)境,單平米施工周期約30~45 d(混凝土保護(hù)層養(yǎng)護(hù)不少于28 d);維修時(shí)需鏟除保護(hù)層,會串水,維修面積較大,損壞具有隱蔽性,柔性涂層延伸性較好,粘接良好的情況下單位面積長時(shí)間受力,同樣會開裂。聚脲可以快速固化,能任意曲面、斜面及垂直面上噴涂成型,不產(chǎn)生流掛現(xiàn)象,5 s凝膠,1 min即可達(dá)到成年人體重的步行強(qiáng)度,強(qiáng)度較高,伸長性能較好,能抵抗一定的結(jié)構(gòu)基層裂縫,耐磨、耐破壞、耐酸堿腐蝕性能較好,一般采用機(jī)械化噴涂施工,施工效率高、速度快。但聚脲層一旦破壞,會成片脫落,維修費(fèi)用較高。
環(huán)氧改性瀝青+聚脲防水涂料無論是針對刮糞還是水泡糞,其溝底或池壁做法,所用工序均只有3道(含結(jié)構(gòu)板),且價(jià)格在48.67~73.83元/m2之間,為4種做法中最為經(jīng)濟(jì)的做法。環(huán)氧改性瀝青是以水性環(huán)氧瀝青為改性劑對乳化瀝青進(jìn)行改性的防腐涂料,保持了瀝青涂料優(yōu)良的抗水性能、涂層柔韌性能和耐腐蝕性能。克服了瀝青涂料硬度不高,耐磨力低、粘結(jié)力差和軟化點(diǎn)低的缺點(diǎn),此涂層還具有良好的抗?jié)B透性能。施工時(shí),基層混凝土表層含水率<8%,測量施工環(huán)境溫度,應(yīng)在0~35℃之間,涂布作業(yè)采用機(jī)械噴涂。要求采用噴槍往復(fù)覆壓、多次噴涂、一遍成活的工藝作業(yè)。待每道噴涂完成,并固化6 h后,方可進(jìn)行下一次噴涂施工。但該做法投放市場時(shí)間較短,其防水能力還有待檢驗(yàn),其聚脲層一旦破壞,會成片脫落,維修費(fèi)用較高。
上述4種畜牧業(yè)樓房養(yǎng)豬糞溝防水的常見做法,無論從技術(shù)層面還是經(jīng)濟(jì)層面,都有很大的提升空間。其中,操作工序越多,工序所需時(shí)間間隔則越多,從施工層面上而言,作業(yè)面的正反移交將增多,各道工序質(zhì)量出錯(cuò)的概率會增加,各道工序協(xié)同作業(yè)要求更高。工序越少,驗(yàn)收程序雖然會簡化,但是對每一道工序的質(zhì)量要求更高,一道工序出問題,極有可能會導(dǎo)致整個(gè)防水立即失效。因此,尋求豬場糞溝更適合的防水設(shè)計(jì)迫在眉睫。
在考察化工行業(yè)針對防水防腐的常規(guī)做法時(shí)發(fā)現(xiàn),化工行業(yè)的防水防腐材料,無論從材料對抗裂縫的能力,還是從耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿腐蝕性能方面,都能滿足糞溝防水的要求。盡管豬糞的腐蝕性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于化學(xué)品,但是由于刮糞機(jī)的存在,對無保護(hù)層防水材料的耐磨性提出了高于化工行業(yè)的要求。因此,照搬化工行業(yè)的防水防腐做法,不能從經(jīng)濟(jì)上、技術(shù)上滿足豬場糞溝防水的要求。研發(fā)適用于畜牧行業(yè)的防水(防腐)產(chǎn)品,降低成本,提高質(zhì)量,將成為豬場建設(shè)中的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。文章僅分析了糞溝大面的防水做法,未對諸如陰陽角、漏糞篩等細(xì)部做法進(jìn)行進(jìn)一步的研究探討,期待通過更多的專家學(xué)者的不懈努力,讓樓房養(yǎng)豬的建筑做法形成標(biāo)準(zhǔn),方便行業(yè)內(nèi)部選用。