張小白抬頭看了看天,今天的陽光貌似不算太強,“去城外工坊看看”
既然去城外,張小白就不打算坐他那駕豪華馬車了,一行人換上更為輕便靈活的騎乘馬,‘得~得~得~’悠閑的馬蹄聲穿城而過。
離開了熱鬧的商業街區,馬匹的速度就慢慢的提了起來,不過一盞茶的時間,所謂的工坊就出現在眾人的視野中。
還沒等眾人靠近,一股難以言明的惡臭,隨著微風迎麵撲了上來,張小白不禁捏了捏鼻子,眉頭也皺了起來。
身邊跟著的隨從們倒還好一些,但看神色,恐怕也是不太喜歡這麼個地方。
搖了搖頭,張小白說道,“進去看看吧”
工坊佔地頗大,但是建築卻是不多,更多的是一個個籃球場大小的‘田坑’。
這裏便是北港唯一的製硝工坊,而那一個個的田坑,便是對於工坊來說最重要的硝田。
沒錯,為了應對日益增多的硝石需求,北港在幾年前也建造了這麼一個硝田製硝的工坊,或者說農場。
用硝田的方式製硝,在歐洲如今已經算不得什麼新鮮的技術,隨著火器的使用越來越普及,這項製硝技術也早就擴散開來。
所謂的硝田製硝,用科學理論來講,就是通過人為構建富含氮素的有機環境,利用硝化細菌將有機氮轉化為硝酸鉀。
首先在選址上,選擇一處避風向陽、排水良好的土地。
挖掘深約半人多的坑或地窖,底部鋪設黏土防滲,再分層填入稻草、麥秸、落葉等纖維質材料,以提供多孔結構和碳源。
然後定期向坑內澆灌人畜尿液、糞便(尤其是馬、牛、豬及人類排泄物),並加入草木灰(提供鉀元素)和石灰(調節pH值至中性偏鹼,利於硝化菌繁殖)。
在氣候溫暖的季節,封存發酵,期間硝化細菌會將尿素等有機氮,逐步氧化為亞硝酸鹽,再轉化為硝酸鹽。
發酵完成後,挖出富含硝酸鹽的“硝土”,摻入草木灰(按3:1比例混合)後裝入淋硝池,用清水反覆淋洗,得到硝水(含硝酸鉀的濾液)。
最後,將硝水倒入鐵鍋中加熱蒸發,當液體濃縮至“油絲掛鍋”或冷卻後能凝結成團時,停止加熱,趁熱過濾去除雜質。倒入陶缽靜置冷卻12小時,析出針狀硝酸鉀晶體。
重複提純3–4次後,便可以得到純度可達90%以上的上等火硝。
當然這種方法說起來簡單,但實際操作起來,難度卻也不小。
21世紀生物或者化學書上的一句話,放到這個年代,那就是一套複雜的工程。
在沒有科學的計量工具,沒有係統的理論支援情況下,硝田製硝就是一項徹頭徹尾的經驗科學,一切憑經驗……還有運氣。
操作中存在多個技術難點,涉及微生物控製、原料配比、環境依賴和提純工藝等多個方麵。.
硝田製硝的核心是利用?硝化細菌?將有機氮轉化為硝酸鹽,然而,這類細菌對生長環境極為敏感。
在溫度上,它們喜歡溫暖的環境,溫度過高或者過低,都會導致發酵週期延長。
北港溫度相對還算比較合適,但是在沒有精確控溫裝置的支援下,整塊硝田的發酵週期,也從六個月到一年不等。
溫度隻是一方麵,還有對於微生物繁殖最重要的一點,PH值,當然這個時代的工人們不知道什麼是PH值,更沒有精確地測量工具。
所謂的定期新增石灰水調節酸鹼,新增的少了,菌群繁殖會減慢,新增的多了,又可能徹底殺死菌群,導致整塊硝田報廢,這就極為依賴熟練工的經驗。
而且整個持續數月的發酵過程,還得保持良好的通風,堆積過密,也會導致整個發酵過程延長。
這意味著硝田必須選址在溫暖、排水良好、避風向陽的區域,且需持續數月的嚴格管理,屬於典型的“靠天吃飯”型生產。
工坊成立的當年,就因為一次突然的暴雨,工人們沒能及時對硝田進行保護,眼看就要進入收成期的硝田,被暴雨淹沒。
歷經半年積攢下來的硝酸鹽,融入雨水,匯入了大海。
幾十工匠一年的忙碌,最終收了個寂寞。
就連最簡單的硝土淋洗,都是一個極為考驗工人經驗的工作。
清水淋洗硝土時,若水流過快,則硝鹽提取不夠充分,水流過慢則耗時長久。並且用水過多,則硝水濃度低,進一步增加了熬煮時的耗時和耗材。
除了技術和管理方麵的問題,為了收集‘硝田’所需的尿液、糞便,北港實施了‘壟斷性’經營政策,仿照歐洲設立了硝石官。
每天都能在城區內看到收集‘硝田原料’的馬車,將搜刮來的一車車‘原材料’送到工坊。
當然,對居民的解釋,是為了城區乾淨整潔的生活環境,畢竟這個‘壟斷’又不收費,反倒是隨地亂倒穢物,會被處以重罰。
而且整個北港城區,遍佈公共廁所,任何隨地大小便的行為,除了巡邏警衛的棍棒招待之外,還得交上一筆‘清潔稅’。
總之,居民們雖略有微言異議,終歸影響又不大。
而且考慮到北港本地的情況,這項政策僅對於城區實施,對於北港周邊的農莊,並沒有強製性要求。
堆肥,對於土地增產也是一個重要的組成部分,而穩定的糧食供應,也是北港自身立足所不可或缺的一部分,所以農莊可以根據自身情況,選擇自用或者上交。
不過,對於農戶也是有著另一方麵的要求。
每季收割後,農戶們需要上交一定數量的乾草。水稻秸稈、玉米秸稈、各種莊稼的枯枝落葉乃至林間落葉都可以。
為此,張小白還頒佈了特別法令,乾草或者堆肥後的硝化土,可以沖抵部分農稅。
總之,為了工坊的屎尿來源,也算是耗盡了腦細胞。
忍受著刺鼻的氣味,在工坊管事的帶領下,檢查了幾個硝田,張小白環視了一下,“現在一共有多少塊田?”
“目前有8塊硝田在發酵中,最近每個月可以新增1塊新田,不過按照這裏的地勢,最多超過12塊田,這片地方就不夠用了”
“那你提前準備著,周邊還有哪些合適的地方,這點也不夠用啊,對了,最近的硝田產量如何?”
“我們最近剛剛熬煮完一塊硝田,最後產出了16斤的上等火硝”,說到這裏,管事的臉上笑容又多了幾分,“今年年份不錯,按照大師傅的推算,這些硝田今年能產出至少200斤火硝”
“啊~,才200斤火硝啊”,張小白有些喪氣,這與他的期望值差距有點大。
“如果再增加一倍的人手,再找幾塊合適的地方,如果能將硝田增加到100塊以上,每年應該能產出……”
“2500斤以上”管事的咬著牙說出了一個數字,然後又緊跟了一句,“按照大師傅的說法,這已經是極限了,再多的話,尿液什麼的就供不上了”
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