关中古镇传统陶瓷生产中资源循环方式与智慧研究
2018-01-09郑伍魁程芳玲许博张楠李小龙
郑伍魁,程芳玲,许博,张楠,李小龙
(1.西安建筑科技大学材料与矿资学院,陕西西安710055;2.西安建筑科技大学建筑学院,陕西西安710055)
关中古镇传统陶瓷生产中资源循环方式与智慧研究
郑伍魁1,程芳玲1,许博1,张楠1,李小龙2
(1.西安建筑科技大学材料与矿资学院,陕西西安710055;2.西安建筑科技大学建筑学院,陕西西安710055)
选取现今保存完整的陕西省渭南市澄城县尧头窑村中国传统手工业——陶瓷生产过程为研究对象,通过对古籍文献梳理及实地考察研究,给出了生产工艺完整的固体资源循环方式及方法,发现传统生产工艺对于减量化及再利用的重视。希望通过传承其思想,改进其手段,为中国绿色、循环、低碳发展战略提供有力支持。
陶瓷生产;资源循环;传统;古镇;3R
人类在生产生活中,不停地从自然获取物质和能量,并将自身不用的或暂时利用不了的物质和能量返还给自然。由于资源的相对有限性,人们不能无限制地从自然获取,如何合理利用资源是人类目前的共同话题。对于资源循环利用的研究很多,但大多都是从环保和技术的角度论述废弃物的处理和利用,寻求的都是对当代实际问题的解决途径,提出的多数做法都是照本宣科,盲目学习国外做法,一味地追求现代科技,但是对中国众多经济不发达地区和环保意识不强地区并不完全适用。
中国是一个文明古国,有着悠久的历史与灿烂的文化,一直以来人们在与自然和谐相处上都有着独特的智慧与方法。陕西作为中国古代文化政治经济中心之一,其很多城镇已经建成数千年之久,其文化及生活方式一直留存。随着人们生活活动的增加,对自然的索取也就进一步增加,这些存续千年的城镇,能一直在人们的索取中延续,必有人与自然和谐发展的智慧存在,否则,早就因为人们的过度需求,使得人们无法继续居住了。但是当前学术界对中国传统废弃物利用方式方法的研究很少,更缺乏对传统资源循环方式与智慧的探究,尽管有部分文章涉及到古代废弃物的利用,如Yang[1]概括了中国对古代生活生产废弃物的方法态度;许晖等[2]就“古代的生态技术与持续农业”对古代废弃物利用做了相关研究,提出通过废弃物还田,用养结合使得中国的古代农业一直经久不衰,地力常新;李淑娟等[3]研究的唐代环保法;汪晓权等[4]研究的人居环境;许委成[5]的古代农业废弃物综合利用。他们的研究大多是通过古籍文献的社会科学类研究;也有通过对于古籍文献的考察,找到其中某一类物质的传统再利用方式,大多研究都集中在某一种或某几种废弃物的处理方法上,对于以系统的生产过程为研究对象的整体资源循环情况研究和其中深层智慧分析较少。
本项目以现今保存完整的传统村落为基础,以中国传统手工业——陶瓷生产过程为研究对象,通过对古籍文献研究,现场考察,匠人族长访谈等,对中国传统固体资源循环方式进行研究,找到其智慧所在,传承其精神,改良其手段,使其能更好地指导中国资源循环利用。
1 研究对象:澄城县尧头窑遗址
陕西渭南市澄城县尧头窑位于陕西省渭北黄土高原东北部,处在澄城、白水、蒲城三省交界。水量充沛,西邻洛河水系,有西河、后河两条河流,县境内几条支流经尧头汇入洛河。地质地貌复杂,矿藏资源丰富,主要有煤炭、石灰石、坩土(高岭石)、硫铁等,制作陶瓷就地取材,为古往今来烧制陶瓷提供了原料保证,据《澄城县附志》[6]记载:清光绪三十年[7](1904)“官办天官陵煤井,规模较大,工人40余人,日产煤八千余斤”。2013年8月,尧头村被国家三部委列入中国传统村落榜单,成为陕西省8个入选村落之一;2014年2月,尧头镇又被国家评为第六批中国历史文化名镇。2006年6月,尧头陶瓷经国务院批准,文化部颁布为第一批国家级非物质文化遗产;2013年4月,尧头窑又被国务院批准为第七批国家级重点文物保护单位。
尧头窑盛产陶瓷,据明代县志记载[8],澄城“磁砂始于唐”,尧头窑兴盛于宋元,在明代取得很大的发展,清朝时期,工艺达到鼎盛,民国时期由于社会的动荡,尧头窑由盛转衰,窑厂规模缩小,产品数量下降,民国十五年《澄城附志》[7]记述:“境内工艺不兴,无他特产,著名者惟长润镇(尧头)只瓷器砂器,余皆寻常日用之物。”改革开放后,一些老匠工重新开始传统瓷器的制作,经历800年的古窑场制瓷工艺得以保留和传承。尧头窑展示了从唐朝到现代制瓷历史的变迁,文化和制度及古民居建筑群、古道、作坊等,现今均保存完好,具有一定的代表性。对于研究古代手工业资源循环想法和思路具有很好的借鉴意义。
2 尧头窑烧陶过程固体资源循环方法及流程
尧头窑陶瓷延续了传统手工生产方式,据吴来宝[8]研究提出,加工过程包括浆泥、制坯、施釉、煅烧4道工序,原料矿石的风干需要几个月的时间。第一阶段,浆泥。坩土在坩土矿中开采挖出后,晾晒在场子里,经过两个月的风吹雨淋,自然风化粉碎,在利用牲口拉耙耙细,加水研磨,研磨出的细浆流入沉淀池后除渣,分出粗泥、细泥和精泥堆放在窑洞内进一步沉腐熟化,熟化时间以一年为基础,越久越好,粗泥制成大瓮、大盆、大缸,细泥制成碗、盘、罐等生活日用品,精泥制成精细的器皿。第二阶段,制坯。在拉坯之前,将陈腐的泥料取出踩泥,用泥铲将泥反复拍打捣匀,用脚有规则地踩练,然后用手工揉泥,搓揉成锥形后,堆放在旁边备用。第三阶段,施釉。修坯成型的陶瓷产品需要经过施釉后才能入窑烧造。施釉一是用专用的瓷壶或舀子将釉均匀地浇在成型的瓷坯上,干后入窑烧成。二是采用蘸釉的方法,将器皿放在釉缸内均匀地摇动,慢慢捞出,晾干、堆放、装窑烧制。第四阶段,煅烧。尧头窑陶瓷烧造的窑炉均为馒头窑,烧窑时,火焰从火膛先喷向窑顶,后倒向窑底,烟气经排气孔、竖烟道排出窑外。通过竖烟道的抽口控制进入窑的空气量,使室内温度达到1 300℃,高温烧制三天四夜,熄火后自然冷却一周即可出窑。烧瓷测温仍沿用传统的办法,烧窑时用坩土做成“捻子”放置在火眼上,观察凝结情况,以掌握窑内温度的变化和烧成的时间。
在整个制陶工艺中产生的固体废弃物大致可以分为破损匣钵、破损产品、废料。其中废料包括坯体废料、废釉料等。具体的固体资源循环流向如图1所示。
图1 尧头窑陶瓷烧制固体资源循环流程图
3 传统固体资源循环方式与智慧
资源循环的精神现代可以总结为“3R”原则,即减量化、再利用、再循环。对于目前过度关注末端废弃物处理的再循环方式,在研究的过程中发现尧头窑手工业在很多方面体现了资源循环的总体精神,特别是由于古人的生产力和技术手段有限的情况下,则更注重对于资源的减量化与再利用。
3.1 再利用
“罐罐垒墙墙不倒,笼帮铺路冲不跑”,作为尧头窑及陕西地区陶瓷生产地广为流传的一句民谣,用朴素的手段表达了一种废弃物再利用的方式,并口口相传,融入生活。当地人还爱说这样一句话:“当家人打了瓮,片片都中用:瓮片子盖墙头,瓮底子能喂猪(做猪食槽用)”。澄城地区群众喜欢居住的砖拱窑洞,拱形夹缝中的瓷瓦片,窑背下水用的稍桶都是废弃物料利用的例子,如图2所示。除此之外,碎瓷片按照其完好程度、精细程度还有多种处理方式,一级的废瓷片以高价出售;二级的废瓷片用于民居墙体的添加料,或者用于自家窑洞的墙体添加料;而相对量比较小的三级废瓷片才被倾倒于瓷瓦坡。这种分类处理的方式在研磨泥浆的时候也有体现。耙泥时,泥水依次流入相连的沉淀池沉淀,放干水便得到通过沉淀过滤出去杂质而细腻不同的澄浆泥。离耙泥池最远的沉淀池是最细腻的澄浆泥,澄浆泥是制作陶瓷的基本材料。细泥用来做碗、碟、罐、盏等精巧的器皿,粗泥主要做瓮、沆、毛盆等大型器皿,使得物尽其用,达到资源最大化利用。
能量的充分利用方面也体现出了再利用的原则。据周铁怀师傅(国家级非物质文化遗产澄城尧头陶瓷制作技艺传承人,2012年荣获尧头窑烧制技艺代表性省级传承人称号)称,他家窑自上而下分为4层,上面最靠近火口。第一层放置精细物件,一窑可能出一两件精品就出自这层。第二层与第三层放置各种器皿,但是第二层器皿的釉要比第三层器皿的釉层厚一些,所出产品相比较而言自然更加精细美观。第四层即地面层放置的是对做工没有过多要求的蒸碗。按周铁怀师傅所解释,热量到达底层时所剩不多,本来不适合烧制陶器,但是蒸碗壁薄口大容易烧透,可以充分利用掉最底层的热量,减少了热量浪费的同时,也有一定的经济收益。
图2 道光年间尧头窑馒头窑的遗址及清代遗留建筑遗址
3.2 减量化
匣钵是在烧制陶瓷器的过程中,用耐火泥料经过高温焙烧制成的,对坯体起保护作用的匣状窑具,如图3所示,是中国陶瓷烧制中的伟大发明,也是对资源循环中减量化的极好诠释。如果直接将陶瓷器具放在炉火中烧制,陶瓷器受热不均匀,有害物质对坯体、釉面产生破坏及污损,导致产生大量的次品。使用匣钵烧制陶瓷,不仅可以提高装烧量,制品不易粘结,提高成品率,而且匣钵还具有一定的导热性和热稳定性,使坯体和陶瓷能够通过匣钵均匀传导受热,来保证陶瓷质量,从源头上减少了固体废弃物的产生。据尧头窑现存老匠人称,匣钵的使用可以保证产出率高于80%,匣钵本身的使用次数可以达到8次左右。
图3 尧头窑使用匣钵
减量化还体现在对于自然的利用上。天人合一是中国传统的智慧之一,这在尧头窑制陶业也能很好地体现。首先在生产浆泥的过程中,能够充分利用自然的力量使矿石进行风化粉碎,通过时间成本换取资源,避免了人工锤炼或者火烧等方式消耗能源,也从源头上减少了灰渣等固体废弃物的产生。类似的还有制坯后利用自然风干晾晒到半干,尽管有河流,还是会使用水窖存雨水等。并且在某一时期,尧头窑采用的烧窑模式是:春天采泥,夏天晾晒,秋天阴干,冬天烧制。这种顺应天时的模式充分利用了自然所给与的能量,节约了人力物力。又如《天工开物》[9]所述:“凡缸、瓶窑不于平地,必于斜阜山冈之上,延长者或二三十丈,短者亦十余丈,连接为数十窑,皆一窑高一级。盖依傍山势,所以驱流水湿滋之患,而火气又循级透上。其数十方成窑者,其中苦无重值物,合并众力众资而为之也。”与尧头窑村中窑所处位置互为印证,这也是利用了这种天人合一的思想。再如立于北宋元丰七年(公元1084年)的德应侯碑(现存于西安碑林博物馆)记载了陶瓷烧制的过程中废泥的再利用:“陶人居多沿长河之上,日以废泥投水,随波而下,至于山侧,系化为白泥,殊无毫发之余混沙石之中,其灵又不可穷也。”宋代《清波杂志》[10]也有相关记载:“又尝见北客言,耀州黄浦(堡)镇烧瓷名耀器,白者为上,河朔用以分茶。出窑一有破碎,即弃于河,一夕化为泥。”一般在烧制过程中破碎了的陶瓷,人们就将它们扔到河里,经过岁月的沉淀再转化为泥,这些都是古人利用自然的例子。
减量化不止体现在对固体物资和人力的节省上,整个系统内部就近取材,从源头上减少浪费。由于城尧头窑附近有西河、后河两条河流,大量的高岭土、白碱土随处可挖,而处在“渭北黑腰带”“腰”上更是“缠”满了煤,水火俱备。如此一来,可以节省原料和燃料的运输费,而且避免了运输途中的耗损和浪费。另外古文献对明清耀瓷有“窑分三行”等记载,尧头窑当地也很早就有了行业分工及相应的组织机构,有利于专业技术的发挥,减少浪费。而工匠、窑户、商行与贩运也有“四户分立”的合作关系,大大促进了当地陶瓷生产的发展。
3.3 尧头窑制陶业固体资源循环
尧头窑制陶业的固体资源循环可根据其生产过程总结,如图4所示。通过总结调研结果,在烧制陶瓷器过程中,输入的原料主要为坩土,其次为釉料,其中物质通过内部循环减少废弃物如制坯废料再掺入泥浆,通过再利用如废瓷片填墙、废匣钵垒墙铺路,废弃不能利用的约为5%左右。可知传统的手工生产方式虽然技术上落后,但是以节约为主要精神,以减量化、再利用为方式的资源循环的理念并不落后。
图4 尧头窑制陶业的固体资源循环方式总结
4 结论与展望
通过对尧头窑传统手工制陶业的古籍文献梳理及实地考察研究,给出了生产工艺完整的固体资源循环方式及方法,从中发现传统生产工艺对于减量化及再利用的重视。从整体考虑问题,对于目前过于注重再循环的末端废弃物资源化处理的现代资源化方法,是很好的补充。其天人合一及节约的精神也值得借鉴,希望能通过未来更多的对于中国传统废弃物资源化的研究,传承中国优秀的资源循环思想和内涵,改进其手段,为中国绿色、循环、低碳发展战略提供有力支持。
[1] YANG H S.Resource management,soil fertilityand sustainable crop production:Experiences ofChina[J].Agriculture Ecosystems&Environment,2006,116(1-2):27-33.
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[8]吴来宝.澄城尧头窑——第一批国家级非物质文化遗产名录[M].西安:陕西人民美术出版社,2009.
[9] 宋应星.天工开物[M].上海:上海古籍出版社,1998.
[10] 周 .清波杂志[M].北京:中华书局,1985.
Study on the methods and wisdom of solid waste recycling of the traditional ceramic production industrial in the ancient town of guanzhong
ZHENG Wukui1,CHENG Fangling1,XU Bo1,ZHANG Nan1,LI Xiaolong2
(1.College of Materials and Mineral Resources,Xi'an University of Architecture and Technology,Xian 710055,China;2.Architecture College,Xi'an University of Architecture and Technology,Xian 710055,China)
In this paper,the Chinese traditional handicrafts-ceramics production process was taken as the research object,which is the traditional Chinese handicraft industry of Yao Tou Kiln,chengcheng county,in order to investigate the traditional wisdom of resource recycling method.Based on ancient documents review and field investigation,The research tried to sum up the complete production process with solid resource cycle method.The result showed that traditional production process put more concern about the reduction and reuse of the solid waste,rather than the terminal recycling.It hopes the thinking from predecessors can be passed and the technology can be improved,it would provide strong support for China's green,recycling,and low-carbon development strategy.
ceramic production;resource recycling;tradition;ancient town;3R
2017-09-27)
X705
A
1674-0912(2017)12-0029-05
国家自然科学基金青年科学基金项目“关中地区县城空间生长的历史文化基因传承研究”(51508440)
郑伍魁(1983-),男,陕西人,博士,讲师,研究方向:化工生产过程节能减排、资源循环及固体废弃物资源化
李小龙(1984-),男,陕西人,博士生,讲师,研究方向:中国传统人居环境。