李國棟,周曉玲,蔣滿貴,余武昌,田智得
(廣西壯族自治區(qū)蠶業(yè)技術(shù)推廣總站,南寧市530007)
“十五”以來,在廣西壯族自治區(qū)黨委、政府高度重視和大力支持下,在廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳的直接領(lǐng)導(dǎo)下,廣西蠶桑產(chǎn)業(yè)取得了顯著成效,實現(xiàn)了跨越式發(fā)展。從2005年開始,廣西蠶繭產(chǎn)量持續(xù)位居全國第一[1]。蠶桑種質(zhì)資源冷藏保護(hù)庫是蠶種、桑種生產(chǎn)保護(hù)的主要場所,以廣西蠶業(yè)技術(shù)推廣總站冷藏保護(hù)庫為例,其每年需冷藏保存的家蠶原種在12萬張以上,家蠶一代雜交種在400萬張以上,桑樹良種在10 t以上。廣西蠶業(yè)技術(shù)推廣總站原有的蠶桑種質(zhì)資源冷藏保護(hù)庫的計劃容量、功能已不能滿足廣西蠶桑業(yè)發(fā)展和蠶業(yè)科學(xué)研究需求。為此,建成功能完善、設(shè)備齊全的自治區(qū)級蠶桑種質(zhì)資源冷藏保護(hù)庫成為廣西蠶桑產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的必由之路。本文通過對廣西蠶業(yè)技術(shù)推廣總站新建蠶桑種質(zhì)資源冷藏保護(hù)庫設(shè)計和建成后將取得的效益進(jìn)行綜合分析,以期進(jìn)一步推進(jìn)蠶桑種質(zhì)資源可持續(xù)發(fā)展的進(jìn)程。
廣西蠶種實行全區(qū)集中冷藏浸酸制度,即原原母種、原原種、原種由自治區(qū)級原種場繁育生產(chǎn),一代雜交種由市、縣級蠶種場生產(chǎn),蠶種生產(chǎn)后統(tǒng)一檢毒,統(tǒng)一集中冷藏浸酸,統(tǒng)一出庫發(fā)放。廣西蠶業(yè)技術(shù)推廣總站蠶種冷藏保護(hù)庫作為全區(qū)最大,冷藏蠶種最多的蠶桑種質(zhì)資源與蠶種冷藏保護(hù)庫,長期以來一直肩負(fù)著冷藏保存各級蠶種、桑種和種質(zhì)資源的任務(wù),其中主要包括家蠶原原母種、原原種、原種和一代雜交種的生產(chǎn)推廣用種,蠶品種資源、桑品種資源、蓖麻蠶(木薯蠶)生產(chǎn)用種和科研品種資源等。新建的蠶桑種質(zhì)資源冷藏保護(hù)庫應(yīng)符合國家節(jié)能、增效、減排的戰(zhàn)略要求,引進(jìn)省力化、智能化的管理系統(tǒng),還要綜合全套蠶種生產(chǎn)配套的功能區(qū)域[2-4]。同時,根據(jù)廣西目前蠶桑發(fā)展趨勢,據(jù)近年來統(tǒng)計,如表1所示,廣西的桑園總面積、原種需求量、年養(yǎng)蠶數(shù)量、年蠶繭產(chǎn)量均呈穩(wěn)定發(fā)展態(tài)勢??梢?,廣西蠶桑種質(zhì)資源冷藏保護(hù)庫要達(dá)到年冷藏處理原種20萬張、一代雜交種600萬張以上,以滿足全區(qū)桑園的用種需求。依據(jù)《廣西蠶種管理條例》的相關(guān)規(guī)定,有相應(yīng)資質(zhì)的蠶種場在具備冷庫建設(shè)及管理相關(guān)條件后,可從事蠶種的冷藏、浸酸、生產(chǎn)等工作。目前,已有一些經(jīng)濟(jì)實力強(qiáng)且具備一定業(yè)務(wù)能力的企業(yè),通過組織人員培訓(xùn)和學(xué)習(xí),新增了蠶種冷藏、浸酸、生產(chǎn)等業(yè)務(wù)工作。蠶桑種質(zhì)資源冷藏保護(hù)庫對廣西冷庫的建成和運(yùn)營具有引領(lǐng)示范作用,但是冷藏保護(hù)庫的使用率要以當(dāng)前實際入庫蠶種數(shù)量為準(zhǔn)。根據(jù)廣西蠶種冷藏浸酸操作程序,如圖1所示,蠶桑種質(zhì)資源冷藏保護(hù)庫嚴(yán)格按照蠶種浸酸浴洗車間工藝要求、蠶種質(zhì)量檢驗檢疫流程來規(guī)劃設(shè)計,建設(shè)面積按照實際需求設(shè)計。
表1 廣西桑蠶種需求量
圖1 廣西蠶種冷藏浸酸操作流程圖
2.1.1 設(shè)計原則 因地制宜,經(jīng)濟(jì)實用,技術(shù)先進(jìn),堅固耐用。各功能庫房連接緊湊,流程合理,但因功能不同要設(shè)計相對獨(dú)立的出庫路徑,避免交叉感染,同時利于病毒防控。冷庫通往浸酸浴洗車間的通道應(yīng)當(dāng)寬闊平整又便于消毒清洗。
2.1.2 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 中庫溫度在10~20℃可調(diào)節(jié),內(nèi)庫溫度在0~10℃可調(diào)節(jié),溫差<±0.5℃。冷庫地面和墻體都做保溫隔熱處理。內(nèi)墻和頂棚保溫材料使用200 mm厚聚胺脂發(fā)泡保溫層。冷庫保溫門上安裝自上而下吹的風(fēng)幕裝置,與保溫門開啟時同步啟動,阻隔外界冷熱空氣侵入。
2.1.3 設(shè)計內(nèi)容 立足于方便分類管理又有利浸酸工作開展的原則,針對廣西不同種質(zhì)資源的類別屬性和數(shù)量特點(diǎn),設(shè)計劃分為機(jī)房總控室,家蠶原原母種、原原種、原種種質(zhì)資源庫,家蠶一代雜交種冷庫,桑種質(zhì)冷藏基因庫和其他野蠶等品種資源冷庫。其中,冷庫機(jī)房裝配有制冷壓縮冷凝機(jī)組,鹽水池攪拌機(jī)和冷庫耗材和維修配件,是保證整個蠶種冷藏保護(hù)庫正常運(yùn)行的重要區(qū)域,防鼠處理和消防安全工作作為日常安全檢查工作的重點(diǎn)。不同蠶種場生產(chǎn)的一代雜交種需統(tǒng)一冷藏,分庫管理,因蠶種出入庫數(shù)量大,頻率高,所以家蠶一代雜交種冷庫應(yīng)靠近浸酸浴洗車間。家蠶原原母種、原原種、原種種質(zhì)資源庫應(yīng)相對獨(dú)立,布局于蠶種冷庫區(qū)域另外一側(cè)。桑種質(zhì)冷藏基因庫和其他野蠶等品種資源冷庫的設(shè)置區(qū)域應(yīng)不與蠶種冷庫出入庫路徑相沖突,這有利于種質(zhì)資源的保存??傮w而言,蠶桑種質(zhì)資源冷藏保護(hù)庫的使用情況,要以當(dāng)季蠶種實際入庫數(shù)量來具體調(diào)整。
近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,誕生了智能化的溫濕度管理系統(tǒng),目前已被廣泛應(yīng)用于各種倉庫管理中,在冷庫的管理上也實現(xiàn)了對溫度的有效控制,并加強(qiáng)了對設(shè)備的維修與保養(yǎng)[9]。蠶桑種質(zhì)資源冷藏保護(hù)庫引進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)管理理念,裝配智能化溫濕度管理系統(tǒng),改變以往傳統(tǒng)管理方法,管理人員可通過手機(jī)或電腦查看庫內(nèi)溫度變化情況,隨時記錄冷庫溫度,如遇庫內(nèi)溫度異常,系統(tǒng)自動報警,亦可通過電腦手機(jī)反饋,能夠及時告知維修人員解決問題,可以更好地保障蠶種冷庫安全,也提升了蠶種質(zhì)量與蠶種的存活率,協(xié)助管理人員形成現(xiàn)代化的管理思想。
一代雜交種冷庫和原種冷庫庫外分別設(shè)有蠶種保護(hù)催青室,入保護(hù)庫和出庫催青的蠶種按不同類分別在蠶種架上有序排放,安裝空調(diào)、電爐和補(bǔ)濕機(jī)等加溫補(bǔ)濕設(shè)備,配備蠶種出入庫工作所需的辦公設(shè)備。
浸酸浴洗車間層高8.1 m,總面積為600 m2。因生產(chǎn)中所用的鹽酸具有強(qiáng)揮發(fā)性和強(qiáng)腐蝕性,車間地面和內(nèi)墻均使用水玻璃混凝土作為防腐材料,地板鋪防酸地磚,墻面刷防腐蝕涂料。蠶桑種質(zhì)資源冷藏保護(hù)庫浸酸浴洗車間層高設(shè)計為8.1 m,足夠的層高可使整個浸酸工作環(huán)境通風(fēng)透氣,有效抵御強(qiáng)揮發(fā)性的鹽酸和福爾馬林對操作人員的危害,合理配備上浸酸池、消毒池抽風(fēng)機(jī)、吊扇、落地扇、壁扇,可以盡快排出空氣中殘留的鹽酸和福爾馬林氣體,有效改善以往惡劣的浸酸環(huán)境,營造干凈整潔的工作空間。
2.2.1 蠶桑種質(zhì)資源冷藏保護(hù)庫配套蠶種浸酸處理系統(tǒng) 為充分調(diào)節(jié)蠶種市場需求,保證廣西蠶種安全足量供應(yīng),根據(jù)廣西冷藏種與即浸種交替用種的特點(diǎn),蠶種浸酸處理系統(tǒng)共配置3個鹽酸缸,分別是1個冷藏種浸酸缸和1個即浸種浸酸缸,另外1個備用缸作為散卵種浸酸缸,亦可根據(jù)大忙時節(jié)當(dāng)季冷藏種或即浸種數(shù)量多少進(jìn)行調(diào)配使用,以保證日常蠶種出庫浸酸的工作效率。每個浸酸缸設(shè)計長寬深規(guī)格為190 cm×100 cm×90 cm,配合浸酸架和軌道吊車,用于蠶種浸酸,浸酸缸配備鹽酸管和自來水管、鹽酸加溫控制系統(tǒng),便于日常浸酸中酸液濃度和溫度的調(diào)配。
2.2.2 浸酸箱和浸酸架設(shè)計 浸酸箱為玻璃鋼制品,帶提手,箱體長寬高規(guī)格為44 cm×37 cm×30 cm,箱內(nèi)分格,并用拉線固定,可裝蠶種160張。浸酸架由塑料制成,架體上方留孔,便于吊車裝卸,長寬高規(guī)格為142 cm×85 cm×60 cm,一次可裝載6個浸酸箱(960張蠶種)同時浸酸,架體與浸酸箱整體固定,需保留一定間隙,使浸酸箱有活動空間,保證浸酸工作中鹽酸與蠶種的充分接觸,確保蠶種安全孵化。
2.2.3 浸酸流水線路徑設(shè)計 浸酸流水線路徑主要包括:裝種臺(裝箱上架)→福爾馬林池(消毒)→鹽酸缸(浸酸)→水洗池(脫酸)→晾種室(晾曬)→整理包裝室(裝箱)。裝種臺作為路徑起始段,周圍寬敞,靠墻整齊堆放浸酸箱和浸酸架,便于蠶種出庫和裝箱上架。福爾馬林池配備福爾馬林原液管和自來水管,便于福爾馬林濃度調(diào)配。水洗池設(shè)計四級脫酸,地面和臺面平整,便于工人洗種操作。晾種室放置蠶種晾種架,安裝抽濕機(jī)、空調(diào)、壁扇,保證室內(nèi)通風(fēng)透氣,門邊窗口,排氣口,下水管出入口需做密封防鼠處理。整理包裝室與晾種室相鄰,配置空調(diào)、蠶種整理桌及條凳,以便于員工把晾干的蠶種集中回收,統(tǒng)一進(jìn)行合格證粘貼、印出庫日期,進(jìn)行歸種裝箱的工作。浸酸流水線上安裝吊車軌道,刷防腐防銹漆。裝配3臺吊車,兩臺負(fù)責(zé)搭載浸酸架進(jìn)行浸酸和浴洗,1臺負(fù)責(zé)福爾馬林池蓋板裝卸,亦可交替輪換作業(yè),保障浸酸工作有序進(jìn)行。
2.2.4 甲醛、酸霧廢氣凈化處理系統(tǒng)設(shè)計 蠶種生產(chǎn)過程中會排出一些鹽酸、甲醛等揮發(fā)性有毒氣體,為符合國家環(huán)保要求、保障工作人員處于健康工作的環(huán)境及促進(jìn)單位可持續(xù)發(fā)展,需要配備一套廢氣凈化系統(tǒng)[10]。本工藝系統(tǒng)主要由廢氣收集系統(tǒng)、引風(fēng)系統(tǒng)、廢氣凈化系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)構(gòu)成。廢氣收集系統(tǒng)由扁口吸風(fēng)裝置和移動槽蓋構(gòu)成,引風(fēng)系統(tǒng)主要為防腐蝕玻璃鋼管道,廢氣凈化系統(tǒng)為填料吸收塔,排氣系統(tǒng)為15 m高防腐蝕排氣煙囪。酸霧凈化處理系統(tǒng)流程可進(jìn)一步細(xì)化為吸風(fēng)裝置→槽間酸霧通道→酸霧主通道→吸收塔第一層填料(第一級中和反應(yīng))→吸收塔第二層填料(第二級中和反應(yīng))→吸收塔除沫層→風(fēng)機(jī)→排氣煙囪,具體如圖2所示。
圖2 甲醛、酸霧廢氣凈化處理系統(tǒng)
本項目采用酸霧吸收凈化塔吸收酸霧,采用酸堿度/氧化還原電位變送控制器監(jiān)測pH排放值,采用活性炭吸收塔吸收甲醛,該系統(tǒng)具有效率高、耐腐蝕性強(qiáng),高強(qiáng)度、低噪聲、耗電省、體積小、拆裝維修方便、輕巧耐用、外形美觀大方等優(yōu)點(diǎn),能有效去除氯化氫(HCL)、甲醛(HCHO)等水溶性氣體,保證廢氣廢水安全排放。
衣帽間設(shè)計在靠近蠶桑種冷庫和浸酸車間的緩沖區(qū)域,劃分為更衣區(qū)和休息區(qū)兩個部分。更衣區(qū)配備冷庫棉服、浸酸工作服、絕緣水鞋、防酸手套、工業(yè)圍裙,另設(shè)區(qū)域擺放儲物柜存放員工個人物品。休息區(qū)配置座椅、桌子、書架、電扇等物品,該區(qū)域可在工作之余為員工提供一定的休憩和學(xué)習(xí)空間。
3.1.1 勞務(wù)費(fèi)投入 項目新增人員18人(管理人員4人、技術(shù)人員6人、工人8人),管理人員平均年工資50 000元,技術(shù)人員年均工資45 000元,工人年均工資35 000元,合計75萬元。
3.1.2 燃料動力費(fèi)投入 燃料動力費(fèi)主要包括水、電、制冷劑的投入。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗,水的使用量為80 000 m3/年、按1.3元/m3計算,電的使用量為250 000 kW·h/年、按1.0元/kW·h計算,制冷劑的使用量為0.5 t/年、按3.5萬元/t計算。合計每年燃料動力投入37.15萬元。
3.1.3 外購原材料投入 外購原材料投入主要有鹽酸、甲醛、工業(yè)用鹽的投入。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗,鹽酸使用量為40 t/年、按800元/t計算,甲醛使用量為2.6 t/年、按2 500元/t計算,工業(yè)用鹽15 t/年、按3 000元/t計算,合計每年外購原料需投入8.35萬元。
3.1.4 其他費(fèi)用 其他費(fèi)用主要包括臨時性支出、管理費(fèi)、營業(yè)費(fèi)、設(shè)備運(yùn)行維護(hù)費(fèi),其中項目每年需支出180 000元,管理費(fèi)按預(yù)計銷售收入的2%計算,營業(yè)費(fèi)按預(yù)計銷售收入的1%計算,設(shè)備運(yùn)行維護(hù)費(fèi)按項目土建及設(shè)備建設(shè)投資額的1%計算,合計每年需投入38.10萬元。
按照目前年冷藏處理20萬張原種、300萬張一代雜交種的入庫量計算,項目年收入可達(dá)376.0萬元,其中原原母種、原原種冷藏浸酸費(fèi)6.0萬元,原種冷藏浸酸費(fèi)40.0萬元,一代雜交種冷藏浸酸費(fèi)300.0萬元,桑種冷藏費(fèi)20.0萬元,其他種質(zhì)資源冷藏費(fèi)10.0萬元(表2)。
表2 蠶桑種質(zhì)資源冷藏保護(hù)庫收入估算表
3.3.1 總成本費(fèi)用估算 項目年均總成本費(fèi)用合計投入158.6萬元,其中勞務(wù)費(fèi)投入75萬元,燃料動力費(fèi)投入37.15萬元,外購原料投入8.35萬元,其他投入38.10萬元。冷庫運(yùn)行總成本計算公式如下:冷庫運(yùn)行總成本投入/元=勞務(wù)費(fèi)投入+燃料動力費(fèi)投入+外購原料投入+其他投入。
3.3.2 營業(yè)收入估算 根據(jù)項目主體設(shè)施的安全使用年限,項目計算期預(yù)計為20年。其中,項目建設(shè)期為2年,第3年開始逐步投產(chǎn),投產(chǎn)后第1年,也就是項目建設(shè)的第3年可達(dá)產(chǎn)80%,此后,每年按達(dá)產(chǎn)100%計算。達(dá)產(chǎn)后第1年營業(yè)收入為正常年份的80%,即300.8萬元,正常年份營業(yè)收入如表2所示,均為376.0萬元,計算年均營業(yè)收入為371.8萬元。按國家相關(guān)規(guī)定,年均營業(yè)稅金及附加按營業(yè)收入的1.3%計算,即年均營業(yè)稅金及附加為4.83萬元,年均增值稅按營業(yè)收入的13%計算,即48.33萬元。
3.3.3 項目獲得利潤收入估算 根據(jù)有關(guān)規(guī)定,本項目屬于免繳所得稅范疇。因此,項目年均收入在扣除平均總成本費(fèi)用,營業(yè)稅金及附加,增值稅之后即為獲得凈利潤。本項目年均利潤總額160.04萬元。利潤收入計算公式如下:每年獲得凈利潤收入/元=營業(yè)收入-成本投入-營業(yè)稅金及附加-增值稅。
蠶桑種質(zhì)資源冷藏保護(hù)庫建成后將成為廣西最具規(guī)模的蠶種、桑種保護(hù)和生產(chǎn)基地,投產(chǎn)后將顯著改善廣西地區(qū)的用種需求問題。按設(shè)計規(guī)模,新冷庫冷藏處理原種可達(dá)20萬張/年、一代雜交種達(dá)600萬張/年。以每張蠶種正常飼養(yǎng)獲得蠶繭50 kg計算,實現(xiàn)蠶繭年產(chǎn)量40萬t以上,以單價50元/kg計算,實現(xiàn)養(yǎng)蠶收入達(dá)200億元以上。養(yǎng)蠶業(yè)可帶動全區(qū)種植桑園面積20多萬hm2桑園的需求,實現(xiàn)廣西蠶繭年產(chǎn)量40萬t以上,養(yǎng)蠶收入200億元以上。蠶桑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展可帶動蠶桑副產(chǎn)物加工的持續(xù)升級,近年來廣西地區(qū)桑葉茶、桑果酒、各種桑資源加工食品層出不窮,絲素、絲膠蛋白、蠶蛹蛋白、蠶絲被等蠶副產(chǎn)物的開發(fā)利用不斷推進(jìn)[11],給蠶桑產(chǎn)業(yè)注入了無窮活力,促進(jìn)蠶桑產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,可輻射帶動產(chǎn)生社會經(jīng)濟(jì)效益300億元以上。
蠶桑種質(zhì)資源冷藏保護(hù)庫的建成將助力蠶桑產(chǎn)業(yè)在廣西地區(qū)的蓬勃發(fā)展,尤其是在“精準(zhǔn)扶貧”脫貧攻堅戰(zhàn)中的作用,按此蠶桑種質(zhì)資源冷藏保護(hù)庫的最優(yōu)容量計算,蠶桑產(chǎn)業(yè)在廣西將至少滿足超過100萬戶農(nóng)戶發(fā)展,近500萬農(nóng)村人口由此脫貧實現(xiàn)小康生活。
蠶桑種質(zhì)資源冷藏保護(hù)庫還具有儲藏蠶桑種質(zhì)資源、農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源、蠶桑種質(zhì)基因庫儲藏功能,將為廣西蠶桑產(chǎn)業(yè)寶貴的育種和科研材料提供穩(wěn)定的保存場所,為廣西蠶桑產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展,促進(jìn)社會主義新農(nóng)村建設(shè),積極推進(jìn)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略提供有力支撐。
蠶桑種質(zhì)資源冷藏保護(hù)庫在設(shè)計規(guī)劃上堅持四個方面的原則:一是實用性,在保證蠶種的冷藏需求外還要考慮到蠶種的進(jìn)出庫、浸酸、保護(hù)工作。二是安全性,在冷庫主體設(shè)備的供電、設(shè)備的運(yùn)行、溫度濕度的控制等方面確保做到萬無一失。三是經(jīng)濟(jì)性,規(guī)范使用冷庫設(shè)備,便于日常管理和維護(hù),延長使用年限。四是環(huán)保性,選擇節(jié)能環(huán)保性好的保溫材料,更好達(dá)到環(huán)境保護(hù)及消防要求。
蠶桑種質(zhì)資源冷藏保護(hù)庫利用現(xiàn)代技術(shù)將蠶種保護(hù)、冷藏、浸酸三方面內(nèi)容化零為整,使蠶種生產(chǎn)工作有機(jī)結(jié)合在一起,可以方便生產(chǎn),提高工作效率,同時,也能統(tǒng)一進(jìn)行消毒防病工作,更好地保障蠶種生產(chǎn)工作的安全性。再者,經(jīng)過整合后各個崗位的工作人員都集中在一起工作,可以更方便的探討工作中遇到的困難并集中解決,增強(qiáng)集體凝聚力,更好的服務(wù)廣西蠶種業(yè)。
蠶桑種質(zhì)資源冷藏保護(hù)庫的建成,是蠶桑種質(zhì)資源保護(hù)和生產(chǎn)的開始,在未來的應(yīng)用中,應(yīng)以蠶桑種質(zhì)資源冷藏保護(hù)庫的規(guī)劃設(shè)計為基礎(chǔ),逐步建立健全管理制度和標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程,最大程度的降低冷庫故障的發(fā)生率,保障廣西蠶桑種業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。當(dāng)然,隨著蠶桑產(chǎn)業(yè)和冷庫系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展,蠶桑種質(zhì)資源冷藏保護(hù)庫的使用設(shè)計也將不斷更新,但以保證種質(zhì)資源冷藏安全及品質(zhì)為目的的蠶桑種質(zhì)資源冷庫設(shè)計思路不會改變,本文將蠶桑種質(zhì)資源冷藏保護(hù)庫的布局建設(shè)方案總結(jié)歸納,以期為未來蠶桑種質(zhì)資源冷藏保護(hù)庫的建設(shè)提供參考。