JP2008206448A - Sanitizable hydroponics apparatus and hydroponics method - Google Patents
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Abstract
【課題】水耕液を除菌して再利用する。
【解決手段】ナノバブル水槽4とマイクロナノバブル水槽5とシーケンサー13とを設けて、シーケンサー13の制御の下に、1)通常運転工程2)準除菌工程3)除菌工程のうちの何れかを実行する。そして、上記通常運転工程では、水耕液14にマイクロナノバブルを含有させて除菌し、マイクロナノバブルミストによって温室建屋3内の空気および植物9を除菌する。上記準除菌工程では、水耕液14に空気ナノバブルを含有させて除菌し、ナノバブルミスト34によって温室建屋3内の空気および植物9を除菌する。上記除菌工程では、水耕液14にオゾンナノバブルを含有させて除菌または殺菌し、オゾンナノバブルミストによって温室建屋3内の空気および植物9を除菌する。こうして、植物9の種類や植物9の成長や上記病原菌の発生状態に応じた運転パターンによって、植物の水耕栽培を行う。
【選択図】図1A hydroponic solution is sterilized and reused.
SOLUTION: A nano bubble water tank 4, a micro nano bubble water tank 5, and a sequencer 13 are provided, and under the control of the sequencer 13, any one of 1) normal operation process 2) semi-sterilization process 3) sterilization process is performed. Execute. And in the said normal driving | operation process, the microponic liquid 14 is made to contain micro-nano bubbles, it sterilizes, and the air and the plant 9 in the greenhouse building 3 are sterilized by micro-nano bubble mist. In the quasi-sterilization process, the hydroponic solution 14 is sterilized by containing air nanobubbles, and the air and the plants 9 in the greenhouse building 3 are sterilized by the nanobubble mist 34. In the sterilization step, ozone nanobubbles are contained in the hydroponic liquid 14 for sterilization or sterilization, and the air and the plants 9 in the greenhouse building 3 are sterilized by ozone nanobubble mist. Thus, hydroponics of the plant is performed according to the operation pattern corresponding to the type of the plant 9, the growth of the plant 9, and the state of occurrence of the pathogenic bacteria.
[Selection] Figure 1
Description
この発明は、除菌可能な水耕栽培装置および水耕栽培方法に関する。 The present invention relates to a hydroponic cultivation apparatus and a hydroponic cultivation method that can be sterilized.
従来、各種植物の水耕栽培装置および水耕栽培方法は数多く存在しており、夫々長所および短所としての特徴を有している。特に、トマトの水耕栽培においては、1本のトマトの木に何万個のトマトが成長すること等、従来のトマトの栽培方法と比較して、成長速度,品質および生産性等に多くのメリットがある。それ故、トマトに限らず、多くの野菜や花類までも、水耕栽培で栽培されるようになってきている。 Conventionally, there are many hydroponic cultivation apparatuses and hydroponic cultivation methods for various plants, each having advantages and disadvantages. In particular, in hydroponic cultivation of tomatoes, tens of thousands of tomatoes grow on one tomato tree, etc. Compared to conventional tomato cultivation methods, the growth rate, quality and productivity are much higher. There are benefits. Therefore, not only tomatoes but also many vegetables and flowers have been cultivated by hydroponics.
このような水耕栽培等を行うための水耕栽培装置として、特開2006‐289275号公報(特許文献1)に開示された「水質浄化装置及びそれを利用した水耕栽培装置」がある。この「水質浄化装置及びそれを利用した水耕栽培装置」においては、種々の貯水池,調整池,溜め池あるいは湖等の水域に浮遊する浮島に、金網等の多孔部材を介して、ゼオライト,酸化チタン,自然石,触媒,石灰等の材料,微生物を担持させる水不溶性の材料,消化剤等から成る水質浄化材を収容した容器を取り付ける。そして、上記容器の内面に散気管を設け、ポンプによって送り込まれた空気を上記容器の下端部から上端部に向けて放出させる。また、上記浮島の周囲から水中にカーテンを垂下して上記水域に区画領域を形成する。こうして、上記多孔部材内の金網容器に載置された栽培床に植えつけられた植物に、上記水質浄化材に触れて活性化して浄化され、栄養塩を含んだ浄化水を供給するようになっている。 As a hydroponic cultivation apparatus for performing such hydroponic cultivation or the like, there is a “water purification apparatus and a hydroponic cultivation apparatus using the same” disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-289275 (Patent Document 1). In this "water purification device and hydroponic cultivation device using the same", various kinds of reservoirs, regulating ponds, reservoirs, or floating islands floating in the water area such as lakes are connected to zeolite, oxidation through porous members such as wire mesh. Attach a container containing water purification material consisting of materials such as titanium, natural stone, catalyst, lime, water-insoluble material that supports microorganisms, and digestive agent. And an aeration pipe is provided in the inner surface of the said container, and the air sent with the pump is discharged toward the upper end part from the lower end part of the said container. In addition, a curtain is suspended underwater from the periphery of the floating island to form a partitioned area in the water area. In this way, the plant planted on the cultivation floor placed on the wire mesh container in the porous member comes into contact with the water purification material, is activated and purified, and supplies purified water containing nutrient salts. ing.
また、特開2007‐6859号公報(特許文献2)に開示された「培養液中の溶存酸素濃度を制御、管理できる水耕栽培システム」がある。この「培養液中の溶存酸素濃度を制御、管理できる水耕栽培システム」においては、水耕栽培槽内の培養液を循環ポンプで気体溶解装置に送り込む一方、酸素発生装置によって発生された酸素を上記気体溶解装置に吹き込む。こうして、上記気体溶解装置内において、上記培養液は酸素と激しく衝突,撹乱して上記培養液中の溶存酸素濃度が高められる。そして、高濃度酸素溶液を上記水耕栽培槽に送り込むことによって、栽培作物の根に十分な酸素を供給し、作物の生育を促進するようにしている。 In addition, there is a “hydroponic cultivation system capable of controlling and managing the dissolved oxygen concentration in a culture solution” disclosed in JP 2007-6859 A (Patent Document 2). In this "hydroponic cultivation system that can control and manage the dissolved oxygen concentration in the culture solution", the culture solution in the hydroponic cultivation tank is sent to the gas dissolving device by a circulation pump, while the oxygen generated by the oxygen generator is used. Blow into the gas dissolver. Thus, in the gas dissolving apparatus, the culture broth violently collides with and is disturbed to increase the dissolved oxygen concentration in the culture broth. Then, by sending a high concentration oxygen solution to the hydroponics tank, sufficient oxygen is supplied to the roots of the cultivated crop to promote the growth of the crop.
しかしながら、上記従来の水耕栽培装置を含む現存する水耕栽培装置には、以下のような問題がある。すなわち、長く水耕栽培装置を使用していると、時として、植物の根部や水耕液に病原菌が繁殖して短時間のうちに拡大し、対象植物が全滅する場合がある。病原菌の発生する原因や発生する時期の詳細が不明であるため、薬剤による消毒対応や水耕液の全量入れ換え等の対策しか今のところ存在していない。したがって、病原菌が一端発生すると、完全に病原菌が消滅するまで時間が掛かり、経営上の被害が莫大であるという問題がある。 However, the existing hydroponic cultivation apparatus including the conventional hydroponic cultivation apparatus has the following problems. That is, when the hydroponic cultivation apparatus is used for a long time, the pathogenic bacteria propagate on the roots of the plants and the hydroponic liquid and expand in a short time, and the target plant may be annihilated. Since the details of the cause and timing of pathogenic bacteria are unknown, there are currently only measures such as disinfection with chemicals and replacement of the entire amount of hydroponics. Therefore, once pathogenic bacteria are generated, it takes time until the pathogenic bacteria completely disappear, and there is a problem that management damage is enormous.
さらに、病原菌が発生した水耕液を廃棄する場合、環境負荷が増大するという問題もある。具体液には、使用後の水耕液には窒素,リン,その他無機塩類が多量に含まれている。しかしながら、使用後の水耕液は、再使用することなく単に廃棄されている。そのため、使用後の水耕液が河川に流入すると、窒素やリン他を含有しているが故に、環境負荷が増大してしまうのである。 Furthermore, when the hydroponic solution in which the pathogenic bacteria are generated is discarded, there is a problem that the environmental load increases. The specific liquid contains a large amount of nitrogen, phosphorus, and other inorganic salts after use. However, the hydroponic liquid after use is simply discarded without being reused. Therefore, when the hydroponic liquid after use flows into the river, it contains nitrogen, phosphorus, etc., and therefore the environmental load increases.
ところで、上記水耕液を長く使用した場合には、高収量,高品質生産という本来の水耕栽培の長所を維持することができない。そのために、適当な周期で水耕液の全量を新規の水耕液と入れ換え、水耕ベッドの消毒等を行う必要がある。その場合、病原菌が水耕液や栽培ベッドに繁殖する時期を予め予想することができない。そのため、上記水耕液の全量入れ換えや水耕ベッドの消毒等を安全を見て短い周期で行う必要があり、水耕栽培者にとって大変な作業が強いられるという問題もある。 By the way, when the hydroponics solution is used for a long time, the original hydroponics advantages of high yield and high quality production cannot be maintained. Therefore, it is necessary to disinfect the hydroponic bed by replacing the entire amount of the hydroponic liquid with a new hydroponic liquid at an appropriate cycle. In that case, it is impossible to predict in advance when the pathogenic bacteria will propagate in the hydroponic liquid or the cultivation bed. Therefore, it is necessary to replace the entire amount of the above-mentioned hydroponic liquid, disinfect the hydroponic bed, etc. in a short cycle in view of safety, and there is a problem that a great work is forced for hydroponic growers.
そこで、近年、水耕液を除菌することによって水耕液の廃棄回数を少なくして、半永久的に使用できる水耕栽培装置および水耕栽培方法が求められている。
そこで、この発明の課題は、水耕液を除菌して再利用することができる除菌可能な水耕栽培装置および水耕栽培方法を提供することにある。 Then, the subject of this invention is providing the hydroponic cultivation apparatus and hydroponic cultivation method which can disinfect and recycle a hydroponic liquid.
上記課題を解決するため、この発明の除菌可能な水耕栽培装置は、
上部が建屋によって覆われると共に、導入された水耕液の水面に植物を栽培するための水耕ベッドが浮設された水耕栽培槽と、
マイクロバブルとナノバブルとが混合されたマイクロナノバブルを発生するマイクロナノバブル発生機が設置されると共に、導入された上記水耕液にマイクロナノバブルを含有させるためのマイクロナノバブル水槽と、
活性炭が充填されると共に、導入された上記水耕液中の有機物および植物の老廃物を上記活性炭に付着して繁殖している微生物によって分解するための活性炭塔と、
上記水耕液を、上記水耕栽培槽,上記マイクロナノバブル水槽および上記活性炭塔の間でこの順序に循環させる循環装置と
を備えたことを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problem, the sterilizable hydroponic cultivation apparatus of the present invention is
A hydroponics tank in which an upper part is covered with a building, and a hydroponic bed for cultivating a plant on the surface of the introduced hydroponic liquid is floated;
A micro / nano bubble generator for generating micro / nano bubbles in which micro bubbles and nano bubbles are mixed is installed, and a micro / nano bubble aquarium for containing micro / nano bubbles in the introduced hydroponic liquid,
An activated carbon tower for decomposing the organic matter and plant waste in the introduced hydroponic liquid by the microorganisms that are attached to the activated carbon and are propagated while being filled with activated carbon;
The hydroponic liquid is provided with a circulation device that circulates the hydroponic liquid in this order among the hydroponic cultivation tank, the micro-nano bubble water tank, and the activated carbon tower.
マイクロナノバブルは、酸化作用を有するため除菌作用をも有している。上記構成によれば、循環装置によって、水耕栽培槽からの水耕液をマイクロナノバブル発生機が設置されたマイクロナノバブル水槽に導入するようにしている。したがって、上記水耕液中の病原菌を上記マイクロナノバブルによって除菌することができる。さらに、上記循環装置によって、上記マイクロナノバブル水槽からの除菌された上記水耕液を、活性炭塔に導入するようにしている。したがって、上記活性炭塔内の活性炭に付着し繁殖している微生物によって、上記水耕液中の有機物および植物の老廃物を分解処理することができる。 Since micro-nano bubbles have an oxidizing action, they also have a sterilizing action. According to the said structure, the hydroponic liquid from a hydroponic cultivation tank is introduce | transduced into the micro nano bubble water tank in which the micro nano bubble generator was installed with the circulation apparatus. Therefore, pathogenic bacteria in the hydroponic liquid can be sterilized by the micro-nano bubbles. Furthermore, the hydroponic solution sterilized from the micro / nano bubble water tank is introduced into the activated carbon tower by the circulation device. Therefore, the organic matter and the plant waste in the hydroponic liquid can be decomposed by the microorganisms that are attached to and propagate on the activated carbon in the activated carbon tower.
また、この発明の除菌可能な水耕栽培装置は、
上部が建屋によって覆われると共に、導入された水耕液の水面に植物を栽培するための水耕ベッドが浮設された水耕栽培槽と、
ナノバブルを発生するナノバブル発生機が設置されると共に、導入された上記水耕液にナノバブルを含有させるためのナノバブル水槽と、
活性炭が充填されると共に、導入された上記水耕液中の有機物および植物の老廃物を上記活性炭に付着して繁殖している微生物によって分解するための活性炭塔と、
上記水耕液を、上記水耕栽培槽,上記ナノバブル水槽および上記活性炭塔の間でこの順序に循環させる循環装置と
を備えたことを特徴としている。
Moreover, the hydroponic cultivation apparatus of this invention which can be sterilized
A hydroponics tank in which an upper part is covered with a building, and a hydroponic bed for cultivating a plant on the surface of the introduced hydroponic liquid is floated;
A nanobubble generator for generating nanobubbles is installed, and a nanobubble water tank for containing nanobubbles in the introduced hydroponic liquid,
An activated carbon tower for decomposing the organic matter and plant waste in the introduced hydroponic liquid by the microorganisms that are attached to the activated carbon and are propagated while being filled with activated carbon;
A circulation device for circulating the hydroponic liquid in this order among the hydroponic cultivation tank, the nanobubble water tank, and the activated carbon tower is provided.
ナノバブルは、酸化作用を有するため除菌作用をも有している。上記構成によれば、循環装置によって、水耕栽培槽からの水耕液をナノバブル発生機が設置されたナノバブル水槽に導入するようにしている。したがって、上記水耕液中の病原菌を上記ナノバブルによって除菌することができる。さらに、上記循環装置によって、上記ナノバブル水槽からの除菌された上記水耕液を活性炭塔に導入するようにしている。したがって、上記活性炭塔内の活性炭に付着し繁殖している微生物によって、上記水耕液中の有機物および植物の老廃物を分解処理することができる。 Since nanobubbles have an oxidizing action, they also have a sterilizing action. According to the said structure, the hydroponic liquid from a hydroponic cultivation tank is introduce | transduced into the nano bubble aquarium in which the nano bubble generator was installed with the circulation apparatus. Therefore, the pathogenic bacteria in the hydroponic liquid can be sterilized by the nanobubbles. Further, the hydroponics sterilized from the nanobubble water tank is introduced into the activated carbon tower by the circulation device. Therefore, the organic matter and the plant waste in the hydroponic liquid can be decomposed by the microorganisms that are attached to and propagate on the activated carbon in the activated carbon tower.
尚、この場合、上記ナノバブルによる除菌作用は、上記マイクロナノバブルによる除菌作用よりも強い。したがって、上記水耕液中に上記マイクロナノバブルを含有させる場合よりも上記水耕液を強力に除菌することができる。 In this case, the sterilization action by the nanobubbles is stronger than the sterilization action by the micro-nanobubbles. Therefore, the hydroponic liquid can be sterilized more strongly than the case where the micronano bubbles are contained in the hydroponic liquid.
また、1実施の形態の除菌可能な水耕栽培装置では、
上記ナノバブル発生機に連結されると共に、発生したオゾンガスを上記ナノバブル発生機に送出してオゾンガスが取り入れられたナノバブルであるオゾンナノバブルを発生させて、上記ナノバブル水槽に導入された上記水耕液にオゾンナノバブルを含有させるオゾン発生機を備えている。
Moreover, in the hydroponic cultivation apparatus which can disinfect in 1 embodiment,
It is connected to the nanobubble generator, and the generated ozone gas is sent to the nanobubble generator to generate ozone nanobubbles that are nanobubbles into which ozone gas has been introduced, and ozone is introduced into the hydroponic liquid introduced into the nanobubble tank. An ozone generator containing nanobubbles is provided.
この実施の形態によれば、オゾン発生機によって発生されたオゾンガスを上記ナノバブル発生機に送出してオゾンナノバブルを発生させるので、上記ナノバブル水槽に導入された上記水耕液にオゾンナノバブルを含有させることができる。したがって、オゾンの酸化作用とナノバブルの酸化作用との相乗効果によって、上記水耕液中の病原菌を強力に除菌し、場合によっては殺菌することができる。 According to this embodiment, the ozone gas generated by the ozone generator is sent to the nanobubble generator to generate ozone nanobubbles, so that the hydroponic liquid introduced into the nanobubble tank contains ozone nanobubbles. Can do. Therefore, due to the synergistic effect of the oxidizing action of ozone and the oxidizing action of nanobubbles, the pathogenic bacteria in the hydroponic liquid can be strongly sterilized and possibly sterilized.
また、1実施の形態の除菌可能な水耕栽培装置では、
ナノバブルを発生するナノバブル発生機が設置されると共に、導入された上記水耕液にナノバブルを含有させるためのナノバブル水槽と、
上記ナノバブル発生機に連結されると共に、発生したオゾンガスを上記ナノバブル発生機に送出してオゾンガスが取り入れられたナノバブルであるオゾンナノバブルを発生させて、上記ナノバブル水槽に導入された上記水耕液にオゾンナノバブルを含有させるオゾン発生機と
を備え、
上記循環装置は、上記水耕液を上記水耕栽培槽,上記マイクロナノバブル水槽および上記活性炭塔の間でこの順序に循環させる第1循環装置と、上記水耕液を上記水耕栽培槽,上記ナノバブル水槽および上記活性炭塔の間でこの順序に循環させる第2循環装置とで、構成されている。
Moreover, in the hydroponic cultivation apparatus which can disinfect in 1 embodiment,
A nanobubble generator for generating nanobubbles is installed, and a nanobubble water tank for containing nanobubbles in the introduced hydroponic liquid,
It is connected to the nanobubble generator, and the generated ozone gas is sent to the nanobubble generator to generate ozone nanobubbles that are nanobubbles into which ozone gas has been introduced, and ozone is introduced into the hydroponic liquid introduced into the nanobubble tank. An ozone generator containing nanobubbles,
The circulation device includes a first circulation device for circulating the hydroponic liquid in this order between the hydroponic cultivation tank, the micro-nano bubble water tank, and the activated carbon tower, and the hydroponic liquid, the hydroponic cultivation tank, It is comprised with the 2nd circulation apparatus circulated in this order between a nano bubble water tank and the said activated carbon tower.
この実施の形態によれば、第1循環装置によって、上記水耕液を、上記水耕栽培槽,上記マイクロナノバブル水槽および上記活性炭塔の間でこの順序に循環させた場合には、上記水耕液中の病原菌を上記マイクロナノバブルによって除菌することができ、上記活性炭塔内の活性炭に付着し繁殖している微生物によって、上記水耕液中の有機物および植物の老廃物を分解処理することができる。 According to this embodiment, when the hydroponic liquid is circulated in this order among the hydroponic culture tank, the micro-nano bubble water tank, and the activated carbon tower by the first circulation device, Pathogenic bacteria in the liquid can be sterilized by the micro-nano bubbles, and the organic matter and the plant waste in the hydroponic liquid can be decomposed by microorganisms that are attached to the activated carbon in the activated carbon tower and propagate. it can.
さらに、第2循環装置によって、上記水耕液を、上記水耕栽培槽,ナノバブル水槽および上記活性炭塔の間でこの順序に循環させた場合には、上記水耕液中の病原菌をナノバブルによって上記マイクロナノバブルの場合よりも強力に除菌することができ、上記活性炭塔内の活性炭に付着し繁殖している微生物によって、上記水耕液中の有機物および植物の老廃物を分解処理することができる。 Further, when the hydroponic liquid is circulated in this order between the hydroponic culture tank, the nano bubble water tank, and the activated carbon tower by the second circulation device, the pathogenic bacteria in the hydroponic liquid are It can be sterilized more strongly than the case of micro-nano bubbles, and the organic matter and plant waste in the hydroponic liquid can be decomposed by the microorganisms that adhere to and propagate on the activated carbon in the activated carbon tower. .
さらに、上記第2循環装置によって、上記水耕液を、上記水耕栽培槽,上記ナノバブル水槽および上記活性炭塔の間でこの順序に循環させる場合に、オゾン発生機を動作させれば、上記水耕液中の病原菌をオゾンナノバブルによって上記ナノバブルの場合よりも強力に除菌することができ、場合によっては殺菌することができる。 Further, when the hydroponic liquid is circulated in this order among the hydroponic culture tank, the nanobubble water tank, and the activated carbon tower by the second circulation device, if the ozone generator is operated, the water Pathogenic bacteria in the cultivating solution can be sterilized more strongly by ozone nanobubbles than in the case of the nanobubbles, and can be sterilized in some cases.
また、1実施の形態の除菌可能な水耕栽培装置では、
上記水耕栽培槽を覆う上記建屋内の上部に設置されて、気液混合気体に対する耐腐食性を有するLEDを発光源とすると共に、上記水耕ベッドで栽培されている植物に光を照射する照明装置
を備えている。
Moreover, in the hydroponic cultivation apparatus which can disinfect in 1 embodiment,
It is installed in the upper part of the building that covers the hydroponics tank, uses an LED having corrosion resistance against gas-liquid mixed gas as a light emission source, and irradiates light on plants grown in the hydroponics bed A lighting device is provided.
この実施の形態によれば、照明装置によって上記水耕ベッドで栽培されている植物に光を照射することによって、自然光のみでは光が不十分な植物を栽培することができる。その際に、上記照明装置の発光源として、気液混合気体に対する耐腐食性を有するLEDを用いている。したがって、上記水耕栽培槽で発生する水耕液のミストによって上記照明装置が腐食することはない。さらに、上記マイクロナノバブル水槽で発生した上記マイクロナノバブルを含むマイクロナノバブルミストや、上記活性炭塔で処理された後の上記水耕液のミストを上記建屋内に導入する場合でも、上記照明装置が腐食することはない。 According to this embodiment, by irradiating light on a plant cultivated in the hydroponics bed with a lighting device, it is possible to cultivate a plant with insufficient light only by natural light. In that case, LED which has the corrosion resistance with respect to gas-liquid mixed gas is used as the light emission source of the said illuminating device. Therefore, the lighting device is not corroded by mist of the hydroponic liquid generated in the hydroponic cultivation tank. Furthermore, even when the micro / nano bubble mist containing the micro / nano bubbles generated in the micro / nano bubble water tank or the hydroponic liquid mist after being treated in the activated carbon tower is introduced into the building, the lighting device is corroded. There is nothing.
また、1実施の形態の除菌可能な水耕栽培装置では、
上記マイクロナノバブル水槽における上記水耕液の水面よりも上部と上記建屋内の上部とを連通すると共に、上記マイクロナノバブル水槽で発生したマイクロナノバブルを含むミストであるマイクロナノバブルミストを上記建屋内の上部に搬送して上記建屋内に放出するマイクロナノバブルミスト搬送装置
を備えている。
Moreover, in the hydroponic cultivation apparatus which can disinfect in 1 embodiment,
The upper part of the above-mentioned hydroponic solution in the micro-nano bubble tank communicates with the upper part of the building and the micro-nano bubble mist, which is a mist containing micro-nano bubbles generated in the micro-nano bubble tank, is formed in the upper part of the building. A micro-nano bubble mist transport device that transports the product into the building is provided.
上記マイクロナノバブル水槽で発生するマイクロナノバブルミストは、上記マイクロナノバブルが有する酸化作用に起因して除菌作用を有している。この実施の形態によれば、マイクロナノバブルミスト搬送装置によって、上記マイクロナノバブル水槽で発生した上記マイクロナノバブルミストを上記建屋内の上部に搬送して放出するので、上記建屋内の空気と栽培されている植物とを上記マイクロナノバブルミストによって除菌することができる。 The micro / nano bubble mist generated in the micro / nano bubble water tank has a sterilizing action due to the oxidizing action of the micro / nano bubbles. According to this embodiment, since the micro / nano bubble mist generated in the micro / nano bubble water tank is transported and discharged to the upper part of the building by the micro / nano bubble mist transport device, it is cultivated with the air in the building. Plants can be sterilized by the micro-nano bubble mist.
また、1実施の形態の除菌可能な水耕栽培装置では、
上記ナノバブル水槽における上記水耕液の水面よりも上部と上記建屋内の上部とを連通すると共に、上記ナノバブル水槽で発生したナノバブルを含むミストであるナノバブルミストを上記建屋内の上部に搬送して上記建屋内に放出するナノバブルミスト搬送装置
を備えている。
Moreover, in the hydroponic cultivation apparatus which can disinfect in 1 embodiment,
The upper part of the hydroponic liquid in the nano bubble tank is connected to the upper part of the building and the upper part of the building, and the nano bubble mist that is a mist containing nano bubbles generated in the nano bubble tank is transferred to the upper part of the building. It is equipped with a nano bubble mist transport device that discharges into the building.
上記ナノバブル水槽で発生するナノバブルミストは、上記ナノバブルが有する酸化作用に起因して除菌作用を有している。この実施の形態によれば、ナノバブルミスト搬送装置によって、上記ナノバブル水槽で発生した上記ナノバブルミストを上記建屋内の上部に搬送して放出するので、上記建屋内の空気と栽培されている植物とを上記ナノバブルミストによって除菌することができる。 The nanobubble mist generated in the nanobubble water tank has a sterilizing action due to the oxidizing action of the nanobubbles. According to this embodiment, since the nanobubble mist generated in the nanobubble water tank is transported and discharged to the upper part of the building by the nanobubble mist transport device, the air in the building and the plant being cultivated are discharged. It can be sterilized by the nanobubble mist.
また、1実施の形態の除菌可能な水耕栽培装置では、
上記水耕栽培槽を覆う上記建屋内の上部に設置されたミスト発生器と、
上記活性炭塔で処理された後の上記水耕液を上記ミスト発生器に供給して、上記建屋内の空気に上記水耕液のミストを噴霧させる水耕液供給装置と
を備えている。
Moreover, in the hydroponic cultivation apparatus which can disinfect in 1 embodiment,
A mist generator installed in the upper part of the building covering the hydroponics tank,
A hydroponic liquid supply device for supplying the hydroponic liquid after being treated in the activated carbon tower to the mist generator and spraying the mist of the hydroponic liquid on the air in the building.
上記活性炭塔からの上記水耕液には、上記マイクロナノバブルや上記ナノバブルが長時間(数日)持続して存在しているので、酸化作用、すなわち除菌作用を有している。この実施の形態によれば、水耕液供給装置によって、上記活性炭塔で処理された後の上記水耕液をミスト発生器に供給して、上記建屋内の空気に上記水耕液のミストを噴霧させている。したがって、温室建屋3内の空気を除菌することができ、病原菌に弱い植物の病原菌による汚染を上記水耕栽培槽内の水耕液のみを除菌する場合よりもさらに効果的に防止することができる。
In the hydroponic solution from the activated carbon tower, the micro-nano bubbles and the nano-bubbles are present for a long time (several days), and thus have an oxidizing action, that is, a sterilizing action. According to this embodiment, the hydroponic liquid supply device supplies the hydroponic liquid after being treated in the activated carbon tower to the mist generator, and the mist of the hydroponic liquid is supplied to the air in the building. Sprayed. Therefore, the air in the
また、1実施の形態の除菌可能な水耕栽培装置では、
上記マイクロナノバブル発生機は、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機である。
Moreover, in the hydroponic cultivation apparatus which can disinfect in 1 embodiment,
The micro / nano bubble generator is a submersible pump type micro / nano bubble generator.
この実施の形態によれば、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機によって、除菌作用を有する上記マイクロナノバブルを簡単に発生させることができる。 According to this embodiment, the micro-nano bubbles having a sterilizing action can be easily generated by the submersible pump type micro-nano bubble generator.
また、1実施の形態の除菌可能な水耕栽培装置では、
上記ナノバブル発生機は、気液混合気体剪断方式のナノバブル発生機であって、マイクロバブル発生部を有する気液混合循環ポンプと、上記マイクロバブル発生部で発生されたマイクロバブルを流体運動によって剪断する気体剪断部と、上記マイクロバブル発生部に供給する空気量またはオゾン量を調整するニードルバルブと、を含んで構成されている。
Moreover, in the hydroponic cultivation apparatus which can disinfect in 1 embodiment,
The nanobubble generator is a gas-liquid mixed gas shearing type nanobubble generator that shears the gas-liquid mixing circulation pump having a microbubble generating unit and the microbubbles generated by the microbubble generating unit by fluid motion. It includes a gas shearing section and a needle valve that adjusts the amount of air or ozone supplied to the microbubble generating section.
この実施の形態によれば、マイクロバブル発生部を有する気液混合循環ポンプと、気体剪断部と、ニードルバルブとによって、除菌作用を有する上記ナノバブルを確実に発生させることができる。 According to this embodiment, the above-mentioned nanobubbles having a sterilizing action can be reliably generated by the gas-liquid mixing circulation pump having the microbubble generating part, the gas shearing part, and the needle valve.
また、1実施の形態の除菌可能な水耕栽培装置では、
上記水耕液の循環経路を、上記第1循環装置によって上記水耕液を上記水耕栽培槽,上記マイクロナノバブル水槽および上記活性炭塔の間でこの順序に循環させる第1循環経路と、上記第2循環装置によって上記水耕液を上記水耕栽培槽,上記ナノバブル水槽および上記活性炭塔の間でこの順序に循環させる第2循環経路と、に切り換える循環経路切換装置と、
上記循環経路切換装置,上記マイクロナノバブル発生機,上記ナノバブル発生機および上記オゾン発生機を制御して、上記水耕栽培槽からの上記水耕液を上記マイクロナノバブル水槽に導入して上記マイクロナノバブルを含有させて除菌する通常運転と、上記水耕栽培槽からの上記水耕液を上記ナノバブル水槽に導入して上記ナノバブルを含有させて除菌する準除菌運転と、上記水耕栽培槽からの上記水耕液を上記ナノバブル水槽に導入すると共に上記オゾン発生機を駆動して上記オゾンナノバブルを含有させて除菌する除菌運転と、の何れかを、切り換え実行する運転制御部と
を備えている。
Moreover, in the hydroponic cultivation apparatus which can disinfect in 1 embodiment,
A circulation path of the hydroponic liquid, a first circulation path for circulating the hydroponic liquid in the order between the hydroponic cultivation tank, the micro-nano bubble water tank, and the activated carbon tower by the first circulation device; A circulation path switching device for switching to the second circulation path for circulating the hydroponic liquid in the order between the hydroponic cultivation tank, the nanobubble water tank, and the activated carbon tower by two circulation devices;
The circulation path switching device, the micro-nano bubble generator, the nano-bubble generator and the ozone generator are controlled to introduce the hydroponic liquid from the hydroponic cultivation tank into the micro-nano bubble aquarium and From the normal operation for sterilization by containing, the quasi-sterilization operation to introduce the hydroponic liquid from the hydroponic cultivation tank into the nanobubble aquarium and sterilize by containing the nanobubble, and from the hydroponic cultivation tank And a sterilization operation for introducing the hydroponic solution into the nanobubble aquarium and driving the ozone generator to sterilize by containing the ozone nanobubbles, and an operation control unit that performs switching. ing.
この実施の形態によれば、運転制御部によって、上記水耕栽培槽からの上記水耕液に弱い殺菌作用を有する上記マイクロナノバブルを含有させて除菌する通常運転と、上記水耕液に上記マイクロナノバブルよりも強い殺菌作用を有する上記ナノバブルを含有させて除菌する準除菌運転と、上記水耕液に上記ナノバブルよりも強い強力な殺菌作用を有する上記オゾンナノバブルを含有させて除菌する除菌運転と、の何れかを切り換え実行する。したがって、植物の種類や植物の成長度合いや病原菌の発生状態に合わせて、上記3つの運転パターンを自由に選択して、植物の水耕栽培を最適な方法で行うことが可能になる。 According to this embodiment, the operation control unit contains the micronano bubbles having a weak bactericidal action in the hydroponic liquid from the hydroponic cultivation tank and sterilizes the normal operation, and the hydroponic liquid contains the above-mentioned Semi-sterilization operation for sterilization by containing the nanobubbles having a stronger bactericidal action than micro-nanobubbles, and sterilization by containing the ozone nanobubbles having a stronger bactericidal action than the nanobubbles in the hydroponic liquid Switch between the sterilization operation and execute. Therefore, according to the kind of plant, the degree of plant growth, and the occurrence state of pathogenic bacteria, it is possible to freely select the above three operation patterns and perform hydroponic cultivation of the plant by an optimum method.
例えば、上記水耕液に対して除菌を行うと共に植物からの老廃物を処理して再利用する場合には、上記通常運転を行う。また、植物に病気が発生しないように日頃から上記水耕液を除菌する場合には、上記準除菌運転を行う。そして、植物の病気発生が確実に予測される場合や植物が病気に罹ってしまった場合には、上記除菌運転を行うのである。 For example, when the above-mentioned hydroponic liquid is sterilized and wastes from plants are processed and reused, the above normal operation is performed. In addition, the above semi-sterilization operation is performed when the above-mentioned hydroponic liquid is routinely sterilized so that disease does not occur in plants. Then, when the occurrence of a plant disease is reliably predicted or when the plant has a disease, the sterilization operation is performed.
また、1実施の形態の除菌可能な水耕栽培装置では、
上記マイクロナノバブル水槽および上記ナノバブル水槽に、充填材が充填されている。
Moreover, in the hydroponic cultivation apparatus which can disinfect in 1 embodiment,
The micro nano bubble water tank and the nano bubble water tank are filled with a filler.
この実施の形態によれば、上記マイクロナノバブル水槽および上記ナノバブル水槽に充填されている充填材に微生物を付着させて繁殖させ、その微生物を上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルによって、活性化させることができる。したがって、上記活性化された微生物によって、上記水耕液中の有機物および植物からの老廃物を効果的に処理することができる。 According to this embodiment, microorganisms can be caused to adhere to the micro-nano bubble water tank and the filler filled in the nano-bubble water tank and propagated, and the microorganisms can be activated by the micro-nano bubbles and the nano bubbles. Therefore, the activated microorganisms can effectively treat organic matter and waste from plants in the hydroponic liquid.
また、1実施の形態の除菌可能な水耕栽培装置では、
上記充填材は、ポリ塩化ビニリデン充填物である。
Moreover, in the hydroponic cultivation apparatus which can disinfect in 1 embodiment,
The filler is a polyvinylidene chloride filler.
ポリ塩化ビニリデン充填物は、材質が有するマイナスの電荷によって微生物を高濃度に付着させて繁殖させることができるため、微生物繁殖の実績が多い。この実施の形態によれば、上記マイクロナノバブル水槽および上記ナノバブル水槽に、ポリ塩化ビニリデン充填物を充填している。したがって、活性化された高濃度の微生物によって、上記水耕液中の有機物および植物からの老廃物をさらに効果的に処理することができる。 Since the polyvinylidene chloride filler can be propagated by adhering microorganisms at a high concentration due to the negative charge of the material, there are many results of microbial propagation. According to this embodiment, the micro-nano bubble water tank and the nano bubble water tank are filled with the polyvinylidene chloride filler. Therefore, the organic matter in the hydroponic liquid and the waste product from the plant can be more effectively treated by the activated high concentration microorganism.
また、1実施の形態の除菌可能な水耕栽培装置では、
上記充填材は、木炭である。
Moreover, in the hydroponic cultivation apparatus which can disinfect in 1 embodiment,
The filler is charcoal.
この実施の形態によれば、上記マイクロナノバブル水槽および上記ナノバブル水槽に、自然の産物であり、微生物の固定化が容易な木炭を充填している。したがって、微生物を安定的に繁殖させることができる。さらに、上記木炭が有する有機物吸着能力によって、上記水耕液中の有機物および植物からの老廃物を吸着処理することができる。さらに、上記木炭に繁殖した微生物を、上記木炭に吸着した上記マイクロナノバブルおよび上記ナノバブルによって活性化させて、上記木炭に吸着した上記有機物および上記老廃物を効果的に処理することができる。 According to this embodiment, the micro-nano bubble aquarium and the nano-bubble aquarium are filled with charcoal that is a natural product and can easily immobilize microorganisms. Therefore, microorganisms can be stably propagated. Furthermore, the organic substance in the hydroponic liquid and the waste from the plant can be adsorbed by the organic substance adsorption ability of the charcoal. Furthermore, the microorganisms propagated on the charcoal can be activated by the micro-nano bubbles and the nano bubbles adsorbed on the charcoal, so that the organic matter and waste products adsorbed on the charcoal can be treated effectively.
また、1実施の形態の除菌可能な水耕栽培装置では、
上記マイクロナノバブル水槽および上記ナノバブル水槽の少なくとも一方で処理された上記水耕液が導入されて、上記水耕液を上澄液と沈澱物とに分離する沈澱槽と、
上記沈澱槽によって分離された上記上澄液を上記活性炭塔に搬送する上澄液搬送装置と
を備え、
上記第1循環装置は、上記水耕液を、上記水耕栽培槽,上記マイクロナノバブル水槽,上記沈澱槽および上記活性炭塔の間でこの順序に循環させるようになっており、
上記第2循環装置は、上記水耕液を、上記水耕栽培槽,上記ナノバブル水槽,上記沈澱槽および上記活性炭塔の間でこの順序に循環させるようになっている。
Moreover, in the hydroponic cultivation apparatus which can disinfect in 1 embodiment,
The hydroponic liquid treated at least one of the micro-nano bubble water tank and the nano-bubble water tank is introduced, and a settling tank for separating the hydroponic liquid into a supernatant and a precipitate,
A supernatant transport device for transporting the supernatant separated by the precipitation tank to the activated carbon tower,
The first circulation device is configured to circulate the hydroponic liquid in this order between the hydroponic culture tank, the micro / nano bubble water tank, the precipitation tank, and the activated carbon tower,
The second circulation device circulates the hydroponic liquid in this order among the hydroponic cultivation tank, the nanobubble water tank, the precipitation tank, and the activated carbon tower.
この実施の形態によれば、上記マイクロナノバブル水槽および上記ナノバブル水槽の少なくとも一方で処理された上記水耕液を、さらに沈澱槽によって沈降分離するようにしている。したがって、上記水耕液に対する処理を確実にして、上記水耕液を問題なく再利用することが可能になる。 According to this embodiment, the hydroponic liquid treated at least one of the micro-nano bubble water tank and the nano bubble water tank is further settled and separated by the settling tank. Therefore, it is possible to reliably process the hydroponic liquid and reuse the hydroponic liquid without any problem.
こうして上記水耕液を再利用することによって、上記水耕液の河川等への廃棄を無くすことができ、環境負荷の増大を防止することができる。また、上記水耕液を再利用することによって、新規に水耕液を購入する場合に比して、ランニングコストを低減することができる。 By reusing the hydroponic liquid in this way, it is possible to eliminate disposal of the hydroponic liquid into a river or the like, and to prevent an increase in environmental load. Moreover, by reusing the hydroponic liquid, the running cost can be reduced as compared with the case of newly purchasing the hydroponic liquid.
また、1実施の形態の除菌可能な水耕栽培装置では、
上記水耕栽培槽を覆う上記建屋内の上部に設置されて、気液混合気体に対する耐腐食性を有するLEDを発光源とすると共に、上記水耕ベッドで栽培されている植物に光を照射する照明装置を備え、
上記運転制御部は、上記照明装置を制御して、上記通常運転,上記準除菌運転および上記除菌運転時に、上記照明装置によって上記植物に光を照射させることが可能になっている。
Moreover, in the hydroponic cultivation apparatus which can disinfect in 1 embodiment,
It is installed in the upper part of the building that covers the hydroponics tank, uses an LED having corrosion resistance against gas-liquid mixed gas as a light emission source, and irradiates light on plants grown in the hydroponics bed With lighting equipment,
The said operation control part can control the said illuminating device, and can irradiate the said plant with light by the said illuminating device at the time of the said normal driving | operation, the said semi-sterilization driving | operation, and the said sterilization driving | operation.
この実施の形態によれば、照明装置による上記植物への光の照射を上記運転制御部によって制御するので、自然光でも十分に栽培が可能な植物を栽培する際には、上記照明装置の動作を停止して、電気代を節約し、ランニングコストの低減を図ることができる。 According to this embodiment, since the operation control unit controls the irradiation of light to the plant by the lighting device, the operation of the lighting device is performed when cultivating a plant that can be sufficiently grown even with natural light. Stopping can save electricity costs and reduce running costs.
また、1実施の形態の除菌可能な水耕栽培装置では、
上記水耕ベッドで栽培される上記植物は、わさびを含む野菜類,花類あるいは薬用植物類の内の少なくとも何れか一つである。
Moreover, in the hydroponic cultivation apparatus which can disinfect in 1 embodiment,
The plant cultivated in the hydroponic bed is at least one of vegetables, flowers or medicinal plants including wasabi.
この実施の形態によれば、上記水耕ベッドによって、わさびを含む野菜類,花類あるいは薬用植物類の内の少なくとも何れか一つを栽培するので、植物への適用範囲が広く、殆ど総ての栽培用植物に適用することができ、植物の栽培に有効な水耕栽培装置を提供することができる。 According to this embodiment, the hydroponics bed cultivates at least one of vegetables, flowers, or medicinal plants including wasabi, so the range of application to plants is wide and almost all The hydroponic cultivation apparatus which can be applied to the plant for cultivation and is effective for cultivation of a plant can be provided.
また、この発明の水耕栽培方法は、
この発明の除菌可能な水耕栽培装置における上記水耕栽培槽,上記マイクロナノバブル水槽,上記ナノバブル水槽,上記活性炭塔,上記オゾン発生機,上記第1循環装置および上記第2循環装置
を備え、
上記第1循環装置によって、上記水耕液を上記水耕栽培槽,上記マイクロナノバブル水槽および上記活性炭塔の間でこの順序に循環させる第1循環と、上記第2循環装置によって、上記水耕液を上記水耕栽培槽,上記ナノバブル水槽および上記活性炭塔の間でこの順序に循環させる第2循環とを、適宜切り換え行うと共に、
上記第2循環を行うに際して、上記オゾン発生機の動作および停止を適宜切り換え行うことによって、
上記水耕栽培槽からの上記水耕液に上記マイクロナノバブルを含有させて除菌する通常運転と、上記水耕栽培槽からの上記水耕液に上記ナノバブルを含有させて除菌する準除菌運転と、上記水耕栽培槽からの上記水耕液に上記オゾンナノバブルを含有させて除菌する除菌運転と、の何れかを行い、
上記除菌された上記水耕液を上記水耕栽培槽に導入して再利用する
ことを特徴としている。
Moreover, the hydroponics method of this invention is
The hydroponic cultivation tank in the sterilizable hydroponic cultivation apparatus of the present invention, comprising the micro-nano bubble water tank, the nano bubble water tank, the activated carbon tower, the ozone generator, the first circulation device and the second circulation device,
The hydroponic solution is circulated in this order among the hydroponics tank, the micro-nano bubble cistern, and the activated carbon tower by the first circulation device, and the hydroponic solution by the second circulation device. And appropriately switching the second circulation of circulating in this order between the hydroponics tank, the nanobubble water tank and the activated carbon tower,
When performing the second circulation, by appropriately switching the operation and stop of the ozone generator,
Normal operation to disinfect the hydroponic liquid from the hydroponic culture tank by containing the micro-nano bubbles, and semi-sterilization to sterilize by adding the nanobubble to the hydroponic liquid from the hydroponic culture tank Perform any one of the operation and the sterilization operation of containing the ozone nanobubble in the hydroponic liquid from the hydroponic cultivation tank to sterilize,
The sterilized hydroponic liquid is introduced into the hydroponic tank and reused.
上記構成によれば、第1循環装置によって、上記水耕液を、上記水耕栽培槽,上記マイクロナノバブル水槽および上記活性炭塔の間でこの順序に循環させる第1循環を行った場合には、通常運転を行うことができる。したがって、上記水耕栽培槽からの上記水耕液中の病原菌を上記マイクロナノバブルによって除菌すると共に、上記活性炭塔内の活性炭に付着して繁殖している微生物によって、上記水耕液中の有機物および植物の老廃物を分解処理することができる。 According to the above configuration, when the first circulation device performs the first circulation for circulating the hydroponic liquid in this order between the hydroponic cultivation tank, the micro-nano bubble water tank, and the activated carbon tower, Normal operation can be performed. Therefore, the microorganisms in the hydroponic liquid from the hydroponic culture tank are sterilized by the micro-nano bubbles, and the microorganisms attached to the activated carbon in the activated carbon tower are propagated to propagate organic matter in the hydroponic liquid. And can decompose plant wastes.
また、第2循環装置によって、上記水耕液を、上記水耕栽培槽,ナノバブル水槽および上記活性炭塔の間でこの順序に循環させる第2循環を行った場合には、準除菌運転を行うことができる。したがって、上記水耕栽培槽からの上記水耕液中の病原菌を上記ナノバブルによって上記マイクロナノバブルの場合よりも強力に除菌すると共に、上記活性炭塔内の活性炭に付着し繁殖している微生物によって、上記水耕液中の有機物および植物の老廃物を分解処理することができる。 In addition, when the second circulation device is used to perform the second circulation in which the hydroponic liquid is circulated in this order among the hydroponic cultivation tank, the nanobubble water tank, and the activated carbon tower, a semi-sterilization operation is performed. be able to. Therefore, while sterilizing the pathogenic bacteria in the hydroponic liquid from the hydroponics tank more strongly than in the case of the micro-nano bubbles by the nano bubbles, and by the microorganisms that are attached to and propagate on the activated carbon in the activated carbon tower, The organic matter and plant waste in the hydroponic solution can be decomposed.
また、上記第2循環装置によって、上記第2循環を行っている場合に、オゾン発生機を動作させれば、除菌運転を行うことができる。したがって、上記水耕栽培槽からの上記水耕液中の病原菌をオゾンナノバブルによって上記ナノバブルの場合よりも強力に除菌することができ、場合によっては殺菌することができる。 Further, when the second circulation device performs the second circulation, the sterilization operation can be performed by operating the ozone generator. Therefore, pathogenic bacteria in the hydroponic liquid from the hydroponics tank can be sterilized more strongly by ozone nanobubbles than in the case of nanobubbles, and can be sterilized in some cases.
さらに、上記通常運転,上記準除菌運転あるいは上記除菌運転を行った後の除菌された上記水耕液が、上記水耕栽培槽に導入されて再利用される。したがって、上記水耕液の河川等への廃棄を無くすことができ、環境負荷の増大を防止することができる。また、上記水耕液を再利用することによって、新規に水耕液を購入する場合に比して、ランニングコストを低減することができる。 Furthermore, the sterilized hydroponic liquid after the normal operation, the semi-sterilization operation or the sterilization operation is introduced into the hydroponic cultivation tank and reused. Accordingly, it is possible to eliminate the discard of the hydroponic liquid into a river or the like, and to prevent an increase in environmental load. Moreover, by reusing the hydroponic liquid, the running cost can be reduced as compared with the case of newly purchasing the hydroponic liquid.
以上より明らかなように、この発明の除菌可能な水耕栽培装置は、循環装置によって、水耕栽培槽からの水耕液をマイクロナノバブル発生機が設置されたマイクロナノバブル水槽に導入するので、上記水耕液中の病原菌をマイクロナノバブルによって除菌することができる。さらに、上記循環装置によって、上記マイクロナノバブル水槽からの除菌された上記水耕液を活性炭塔に導入するので、上記活性炭塔内の活性炭に付着し繁殖している微生物によって、上記水耕液中の有機物および植物の老廃物を分解処理することができる。 As is clear from the above, the hydroponic cultivation apparatus capable of sterilization of the present invention introduces the hydroponic liquid from the hydroponic cultivation tank into the micro / nano bubble aquarium in which the micro / nano bubble generator is installed by the circulation device. The pathogenic bacteria in the hydroponic liquid can be sterilized by micro-nano bubbles. Furthermore, since the hydroponics liquid sterilized from the micro-nano bubble water tank is introduced into the activated carbon tower by the circulation device, the microorganisms attached to the activated carbon in the activated carbon tower and propagated in the hydroponics liquid Organic matter and plant waste products can be decomposed.
また、この発明の除菌可能な水耕栽培装置は、循環装置によって、水耕栽培槽からの水耕液をナノバブル発生機が設置されたナノバブル水槽に導入するので、上記水耕液中の病原菌をナノバブルによって上記マイクロナノバブルの場合よりも強力に除菌することができる。さらに、上記循環装置によって、上記ナノバブル水槽からの除菌された上記水耕液を活性炭塔に導入するので、上記活性炭塔内の活性炭に付着し繁殖している微生物によって、上記水耕液中の有機物および植物の老廃物を分解処理することができる。 Moreover, the hydroponic cultivation apparatus according to the present invention introduces the hydroponic liquid from the hydroponic cultivation tank into the nanobubble aquarium in which the nanobubble generator is installed by the circulation device. Can be sterilized more strongly by nanobubbles than in the case of the micro-nano bubbles. Further, since the hydroponics liquid sterilized from the nanobubble water tank is introduced into the activated carbon tower by the circulation device, the microorganisms attached to the activated carbon in the activated carbon tower and propagating in the hydroponics liquid It can decompose organic matter and plant waste.
さらに、上記水耕液中の病原菌を上記ナノバブルによって除菌する場合に、オゾン発生機によってオゾンガスを上記ナノバブル発生機に送出してオゾンナノバブルを発生させるようにすれば、上記ナノバブル水槽に導入された上記水耕液にオゾンナノバブルを含有させることができ、オゾンの酸化作用とナノバブルの酸化作用との相乗効果によって、上記水耕液中の病原菌を強力に除菌し、場合によっては殺菌することができる。 Furthermore, when pathogenic bacteria in the hydroponic liquid are sterilized by the nanobubbles, if ozone gas is sent to the nanobubble generator by an ozone generator to generate ozone nanobubbles, the nanobubble water tank is introduced. The hydroponic solution can contain ozone nanobubbles, and the synergistic effect of the oxidizing action of ozone and the oxidizing action of nanobubbles can powerfully sterilize pathogenic bacteria in the hydroponic liquid and, in some cases, sterilize it. it can.
さらに、上記水耕栽培槽と上記マイクロナノバブル水槽と上記活性炭塔とに加えて、ナノバブル水槽とオゾン発生機とを備え、第1循環装置によって、上記水耕液を、上記水耕栽培槽,上記マイクロナノバブル水槽および上記活性炭塔の間でこの順序に循環させるようにすれば、上記水耕液中の病原菌を上記マイクロナノバブルによって除菌することができると共に、上記活性炭塔内の活性炭に付着し繁殖している微生物によって、上記水耕液中の有機物および植物の老廃物を分解処理することができる。 Furthermore, in addition to the hydroponics tank, the micro-nano bubble tank, and the activated carbon tower, a nanobubble tank and an ozone generator are provided, and the hydroponic liquid is supplied to the hydroponics tank, the above by a first circulation device. By circulating in this order between the micro-nano bubble water tank and the activated carbon tower, pathogenic bacteria in the hydroponic liquid can be sterilized by the micro-nano bubbles, and adhere to and propagate on the activated carbon in the activated carbon tower. The organic matter and the plant waste in the hydroponic liquid can be decomposed by the microorganisms.
さらに、第2循環装置によって、上記水耕液を、水耕栽培槽,ナノバブル水槽および上記活性炭塔の間でこの順序に循環させるようにすれば、上記水耕液中の病原菌をナノバブルによって上記マイクロナノバブルの場合よりも強力に除菌することができると共に、上記活性炭塔内の活性炭に付着し繁殖している微生物によって、上記水耕液中の有機物および植物の老廃物を分解処理することができる。 Furthermore, if the hydroponic liquid is circulated in this order among the hydroponic cultivation tank, the nano bubble water tank and the activated carbon tower by the second circulation device, the pathogenic bacteria in the hydroponic liquid are microbubbled with the microbubbles. It can be sterilized more strongly than in the case of nanobubbles, and the organic matter and plant waste in the hydroponic liquid can be decomposed by microorganisms that are attached to and propagate on the activated carbon in the activated carbon tower. .
さらに、上記第2循環装置によって上記水耕液を循環させる際に、オゾン発生機を動作させるようにすれば、上記水耕液中の病原菌をオゾンナノバブルによって上記ナノバブルの場合よりも強力に除菌することができ、場合によっては殺菌することができる。 Furthermore, when the ozone generator is operated when the hydroponic liquid is circulated by the second circulation device, pathogenic bacteria in the hydroponic liquid are sterilized more strongly by ozone nanobubbles than in the case of the nanobubbles. Can be sterilized in some cases.
以上のごとく、この発明および各実施の形態においては、上記水耕栽培槽からの水耕液を除菌すると共に、有機物および植物の老廃物を分解処理している。したがって、上記処理後の水耕液は、再度上記水耕栽培槽に導入して再度利用することが可能になる。そのため、上記水耕栽培槽の上記水耕液によって栽培されている植物には病原菌が繁殖することがなく、上記水耕液の使用期間を、再利用しない従来の水耕栽培装置よりも格段に長くすることができる。その結果、窒素,リンおよびその他無機塩類が多量に含まれた水耕液をそのまま廃棄することを非常に少なくでき、環境負荷の増大を防止することができる。 As described above, in the present invention and each embodiment, the hydroponic solution from the hydroponic cultivation tank is sterilized and the organic matter and plant waste are decomposed. Therefore, the hydroponics liquid after the treatment can be introduced again into the hydroponics tank and reused. For this reason, pathogenic bacteria are not propagated in the plants cultivated by the hydroponic liquid in the hydroponic cultivation tank, and the period of use of the hydroponic liquid is much higher than that of conventional hydroponic cultivation apparatuses that do not reuse. Can be long. As a result, it is possible to reduce the amount of hydroponic liquid containing a large amount of nitrogen, phosphorus and other inorganic salts as they are, and to prevent an increase in environmental burden.
さらに、上述したように、上記水耕液を長期間使用することできるため、水耕液の入れ換えや水耕ベッドの消毒等の回数を減らすことができる。さらに、病原菌の発生による消毒や病原菌に冒された植物の廃棄を無くすことできる。したがって、水耕栽培に伴う作業と病原菌による被害とを軽減することができるのである。 Furthermore, as described above, since the hydroponic liquid can be used for a long period of time, the number of times such as replacement of the hydroponic liquid and disinfection of the hydroponic bed can be reduced. Furthermore, disinfection due to the generation of pathogenic bacteria and disposal of plants affected by the pathogenic bacteria can be eliminated. Therefore, the work accompanying hydroponics and the damage caused by pathogenic bacteria can be reduced.
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
・第1実施の形態
図1は、本実施の形態の除菌可能な水耕栽培装置における構成を示す模式図である。除菌可能な水耕栽培装置1は、大きくは、温室建屋3を有する水耕栽培槽2と、ナノバブル水槽4およびマイクロナノバブル水槽5から成るバブル水槽と、第1活性炭塔6および第2活性炭塔7から成る活性炭塔とで、概略構成されている。
-1st Embodiment FIG. 1: is a schematic diagram which shows the structure in the hydroponic cultivation apparatus which can disinfect this Embodiment. The sterilizable hydroponics apparatus 1 is mainly composed of a
図1においては、上記水耕栽培槽2と、バブル槽(ナノバブル水槽4およびマイクロナノバブル水槽5)と、活性炭塔(第1活性炭塔6および第2活性炭塔7)とは、大きさが略同程度であり、大きさの差は無いように描かれている。しかしながら、実際には、水耕栽培槽2が最も大きく、上記バブル槽および活性炭塔は、水耕栽培槽2に比して小規模である。尚。それらの規模は、栽培する植物の種類や使用する水耕液の種類,成分,等によって異なる。
In FIG. 1, the
上記水耕栽培槽2から流出した水耕液は、上記バブル槽(ナノバブル水槽4およびマイクロナノバブル水槽5)において、オゾン含有ナノバブル,ナノバブルあるいはマイクロナノバブルの何れかを含有して急速ろ過機8に圧送され、急速ろ過機8によって水耕液中の浮遊物質が除去される。
The hydroponic liquid that has flowed out of the
ここで、上記各バブルについて説明する。通常のバブル(気泡)は、水の中を上昇して、ついには表面でパンとはじけて消滅する。これに対し、マイクロバブルは、直径が50ミクロン(μm)以下の微細気泡であり、水中で縮小して行き、ついには消滅(完全溶解)してしまう。また、上記ナノバブルは、上記マイクロバブルよりもさらに小さいバブル(直径が1ミクロン以下の100nm〜200nm)であり、いつまでも水中に存在することが可能である。そして、上記マイクロナノバブルとは、上記マイクロバブルと上記ナノバブルとが混合したバブルである。 Here, each bubble will be described. Normal bubbles (bubbles) rise in the water and eventually disappear on the surface by popping bread. On the other hand, microbubbles are fine bubbles having a diameter of 50 microns (μm) or less, shrink in water, and eventually disappear (completely dissolve). The nanobubble is a bubble (100 nm to 200 nm having a diameter of 1 micron or less) that is even smaller than the microbubble, and can remain in the water forever. And the said micro nano bubble is a bubble which the said micro bubble and the said nano bubble mixed.
上記急速ろ過機8に続いて、水耕液は、第1活性炭塔6および第2活性炭塔7に導入されて処理された後、再び水耕栽培槽2に戻されて、循環利用される。
Subsequent to the
上述したように、上記水耕栽培槽2の上部は温室建屋3で覆われており、水耕栽培槽2の内における植物9の上部には、笠10とその下にLED照明器具(気液混合気体に対応可能)11が設置されている。つまり、LED照明器具11としては、ミストに対応可能な機種を選定して用いるのである。尚、LED照明器具11は、信号線12を介して、上記運転制御部としてのシーケンサー13と電気的に接続されており、シーケンサー13からの制御信号によってシーケンサー13に搭載された制御プログラムにしたがって点滅する。
As described above, the upper part of the
上記水耕栽培槽2内には水耕液14が導入されており、水耕液14の水面15には、間隔を置いて植物支持かご16が設けられた水耕栽培ベッド17が浮設されており、植物支持かご16内で植物9が栽培されている。ここで、水耕栽培ベッド17で栽培される植物9としては、例えば野菜類,花類,薬用植物類等の各種様々な植物が選定される。そして、上記野菜類,上記花類あるいは上記薬用植物類は、植物支持かご16に収容され、固定されて、栽培されるのである。そして、植物9の成長と共に、植物支持かご16も大きさや型式が変更される。植物支持かご16は、水耕液14に一部が浸かるように構成されている。その場合、水耕液14に浸かる程度は、植物の種類や植物の成長時期によって異なっており、ケースバイケースである。
A
上記水耕栽培槽2内の水耕液14は、水耕液流出配管18から流出してナノバブル水槽4あるいはマイクロナノバブル水槽5に自然流下によって流入する。
The hydroponic liquid 14 in the
ここで、本実施の形態における上記水耕液14の除菌システムについて説明する。本除菌可能な水耕栽培装置1は、1)通常運転工程、2)準除菌工程、3)除菌工程で構成される3つのパターンによって水耕栽培運転が行われる。これら3つの工程の処理動作は、シーケンサー13内の記憶装置に、水耕栽培される植物毎のプログラムによって記憶されている。
Here, the sterilization system of the hydroponic liquid 14 in the present embodiment will be described. The hydroponic cultivation apparatus 1 capable of sterilization is hydroponically operated by three patterns including 1) a normal operation process, 2) a semi-sterilization process, and 3) a sterilization process. The processing operations of these three steps are stored in a storage device in the
上記シーケンサー13は、LED照明器具11,気液混合循環ポンプ19,水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機20,オゾン発生機21,電磁弁22,電磁弁23,電磁弁24および電磁弁25と、信号線12を介して接続されている。そして、植物の種類,時期および植物の成長の程度に合わせて、記憶されているプログラムに従って細かく上記機器を制御するようになっている。尚、上記水耕栽培用のプログラムがより複雑な場合には、シーケンサー13に代わってコンピューターが使用されることは言うまでもない。
The
以下、上記3つのパターンである1)通常運転工程、2)準除菌工程、3)除菌工程について詳細に説明する。 Hereinafter, the three patterns 1) normal operation process, 2) semi-sterilization process, and 3) sterilization process will be described in detail.
1)の通常運転工程とは、上記電磁弁25を開にすると共に、電磁弁22を閉にすることによって、水耕栽培槽2からの水耕液14をマイクロナノバブル水槽5に流入させる工程である。この通常運転工程では、マイクロナノバブル水槽5に設置されている水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機20を運転して、水耕液14にマイクロナノバブルを含有させることによって、水耕液14中の病原菌を弱いながら除菌するのである。尚、マイクロナノバブルは、弱いながら除菌作用を有している。
The normal operation process of 1) is a process in which the hydroponic liquid 14 from the
また、上記水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機20が運転されると、マイクロナノバブル水槽5の水面から、マイクロナノバブルであるが故に、マイクロナノバブルを含むミストが発生する。そして、発生した上記マイクロナノバブルミストは、ファン26によって、ダクト27を通って温室建屋3の上部に送り出される。この場合、上記マイクロナノバブルミストも酸化作用を有しているため、温室建屋3内の空気および植物9に対して除菌効果を発揮する。温室建屋3内で除菌を行った後のマイクロナノバブルミストは、ガラリ28から排出される。
Further, when the submersible pump type micro /
ところで、上記マイクロナノバブルミストによる植物9に対する除菌効果は、上記マイクロナノバブルが有する酸化作用に起因している。すなわち、上記マイクロナノバブルミストは、上記マイクロナノバブルに酸化作用があるが故に、酸化作用を有しているからである。尚、上記マイクロナノバブルの酸化作用は、気泡圧壊時に局部的に高温高圧状態となり、フリーラジカル(不安定な分子)が発生することによって発生する。
By the way, the disinfection effect with respect to the
2)の準除菌工程とは、上記電磁弁25を閉にすると共に、電磁弁22を開にすることによって、水耕栽培槽2からの水耕液14をナノバブル水槽4に流入させる工程である。この準除菌工程では、上記ナノバブル水槽4に設置されているナノバブル発生機29を運転し、且つ、電磁弁23を閉にすると共に、電磁弁24を開にする。そして、ニードルバルブ30で空気量を例えば0.7リットル/分に調整して電磁弁24から空気を取り入れることによって、水耕液14に空気ナノバブルを含有させて、水耕液14中の病原菌を上記空気ナノバブルが有する酸化作用によって除菌するのである。尚、上記空気ナノバブルの酸化作用は、気泡圧壊時に局部的に高温高圧状態となり、フリーラジカル(不安定な分子)が発生することによって発生する。
The quasi-sterilization process of 2) is a process of causing the hydroponic liquid 14 from the
ここで、上記ナノバブル発生機29は、上記気液混合循環ポンプ19、この気液混合循環ポンプ19に付属しているマイクロバブル発生部31、このマイクロバブル発生部31に水配管を介して接続されている気体剪断部32、この気体剪断部32に連結されているナノバブル吐出口33、マイクロバブル発生部31に空気配管を介して接続されているニードルバルブ30から構成されている。
Here, the
3)の除菌工程とは、上記電磁弁25を閉にすると共に、電磁弁22を開にすることによって、水耕栽培槽2からの水耕液14をナノバブル水槽4に流入させる工程である。この除菌工程では、ナノバブル水槽4に設置されているナノバブル発生機29を運転し、且つ、電磁弁23を開にすると共に、電磁弁24を閉にし、オゾン発生機21を運転する。そして、ニードルバルブ30でオゾン量を例えば0.7リットル/分に調整し、電磁弁23を介してオゾン発生機21で発生したオゾンガスを取り入れる。こうすることによって、水耕液14にオゾンナノバブルを含有させて、水耕液14中の病原菌をオゾンナノバブルが有する強力な酸化作用によって除菌し、場合によっては殺菌するのである。尚、上記オゾンナノバブルの強力な酸化作用は、気泡圧壊時に局部的に高温高圧状態となり、フリーラジカル(不安定な分子)が発生して、オゾンの酸化作用とナノバブルの酸化作用との相乗効果によって発生するのである。
The sterilization step of 3) is a step of causing the hydroponic liquid 14 from the
実際に水耕栽培運転を行う場合には、上記シーケンサー13によって、1)通常運転工程、2)準除菌工程、3)除菌工程のうちの何れかが選択されて実行されることになる。そして、2)準除菌工程および3)除菌工程が選択された場合には、水耕栽培槽2からの水耕液14をナノバブル水槽4に流入させて、ナノバブル発生機29が運転される。
When the hydroponics operation is actually performed, the
そして、上記ナノバブル発生機29が運転されると、ナノバブル水槽4には、ナノバブルが発生されることに起因してナノバブルを含むミスト(ナノバブルミスト)が発生し、発生したナノバブルミスト34は、ファン35によって、ダクト36を通って温室建屋3の上部に送り出される。この場合、ナノバブルミスト34も酸化作用を有しているため、植物9に対して除菌効果を発揮する。温室建屋3内で除菌を行った後のマイクロナノバブルミストは、ガラリ28から排出される。
When the
ところで、上記ナノバブルミスト34による植物に対する除菌効果は、上記ナノバブルが有する酸化作用に起因している。すなわち、ナノバブルミスト34は、上記ナノバブルに強力な酸化作用があるが故に、強力な酸化作用を有しているからである。尚、上記ナノバブルの強力な酸化作用は、気泡圧壊時に局部的に高温高圧状態となり、フリーラジカル(不安定な分子)が発生することによって発生する。
By the way, the disinfection effect with respect to the plant by the said
また、上記ナノバブルミストがオゾンナノバブルミストである場合には、さらに強力な酸化作用を呈する。このオゾンナノバブルミストの強力な酸化作用は、上記オゾンナノバブルが有する強力な酸化作用に起因している。尚、上記オゾンナノバブルの強力な酸化作用は、気泡圧壊時に局部的に高温高圧状態となり、フリーラジカル(不安定な分子)が発生し、オゾンの酸化作用とナノバブルの酸化作用との相乗効果によって発生する。 Further, when the nanobubble mist is ozone nanobubble mist, it exhibits a stronger oxidizing action. The strong oxidation action of the ozone nanobubble mist is due to the strong oxidation action of the ozone nanobubble. In addition, the strong oxidation action of the above-mentioned ozone nanobubbles is caused by a synergistic effect between the oxidation action of ozone and the oxidation action of nanobubbles due to the generation of free radicals (unstable molecules) locally when the bubbles are collapsed. To do.
上述したようにして、上記1)通常運転工程、2)準除菌工程、3)除菌工程のうちの何れかが選択されて実行され、処理された水耕液14は、ナノバブル水槽ポンプ37またはマイクロナノバブル水槽ポンプ38の何れかによって、急速ろ過機8に圧送される。その場合、ナノバブル水槽ポンプ37によって圧送される水耕液14は、サクション配管39およびバルブ40によって吐出流量が調整され、吐出配管41を通って急速ろ過機8に圧送される。また、マイクロナノバブル水槽ポンプ38によって圧送される水耕液14は、サクション配管42およびバルブ43によって吐出流量が調整され、吐出配管44を通って急速ろ過機8に圧送される。
As described above, any one of the above 1) normal operation process, 2) quasi-sterilization process, and 3) sterilization process is selected and executed. Alternatively, it is pumped to the
上記急速ろ過機8の目的は、上記水耕液14中の浮遊物質を物理的に急速にろ過して取り除き、後段の第1活性炭塔6や第2活性炭塔7が、水耕液14中の浮遊物質によって閉塞されないようにすることにある。
The purpose of the
そして、上記急速ろ過機8によって浮遊物質が急速にろ過されて物理的に取り除かれた後の水耕液14は、第1活性炭塔6および第2活性炭塔7に流入する。第1活性炭塔6には、上部にバルブ45が設置され、下部にはバルブ46が設置されている。また、第2活性炭塔7には、上部にバルブ47が設置され、下部にはバルブ48が設置されている。そして、第1活性炭塔6および第2活性炭塔7の運転方法として、水耕液14の有機物汚染の程度や植物から排出される老廃物濃度のレベルによって、2つの活性炭塔6,7のうちの何れか一方のみを用いる1塔運転と両方を用いる2塔運転とがある。何れの運転方法をとるかは、水耕液14の水質によって決定される。
Then, the
特に、活性炭には、上記ナノバブルや上記マイクロナノバブルによって活性化された微生物が繁殖している。したがって、水耕液14中の有機物や老廃物は、上記活性炭に物理的に吸着された後に、上記活性炭に繁殖している活性化した微生物によって分解されるので、上記活性炭を取り換える必要がなくなる場合(上記有機物や上記老廃物の吸着量と分解量とが拮抗している場合)もある。尚、上記活性炭の取り換えの必要性は、水耕液14の水質と第1活性炭塔6および第2活性炭塔7の容量によって決定される。
In particular, activated carbon is bred with microorganisms activated by the nanobubbles or micronanobubbles. Therefore, when the organic matter and waste in the
上記第1活性炭塔6および第2活性炭塔7を出た水耕液14は、バルブ49の開によって配管50を通り、さらにバブル51を開にすることによって、温室建屋3内の水耕栽培槽2に導入される。また、バブル52を少し開にすることによって、スプレーノズル53より水耕液14のミスト54を噴霧させることができる。水耕液14には、ナノバブルやマイクロナノバブルが長時間持続して存在することよって、酸化作用、すなわち除菌作用を有している。そこで、水耕液14のミスト54を噴霧することによって、温室建屋3内の空気を除菌することができるのである。すなわち、選定された植物の種類の中で、病原菌汚染に弱い植物の場合には、スプレーノズル53よって水耕液14のミスト54を噴霧することによって、温室建屋3内の空気を除菌するのである。
The hydroponic liquid 14 that exits the first activated
また、上記第1活性炭塔6および第2活性炭塔7を出た水耕液14は、バルブ55の開によって、ナノバブル水槽4に戻される。
The hydroponic liquid 14 that has exited the first activated
すなわち、本実施の形態においては、上記第1循環装置を、上記水耕液流出配管18,電磁弁25,マイクロナノバブル水槽ポンプ38,バルブ43,バルブ49およびバブル51で構成するのである。一方、上記第2循環装置を、水耕液流出配管18,電磁弁22,ナノバブル水槽ポンプ37,バルブ40,バルブ49およびバブル51で構成するのである。また、上記マイクロナノバブルミスト搬送装置を、ファン26およびダクト27で構成するのである。また、上記ナノバブルミスト搬送装置を、ファン35およびダクト36で構成するのである。また、上記ミスト発生器をスプレーノズル53で構成する一方、上記水耕液供給装置をバルブ49およびバブル52で構成するのである。また、上記循環経路切換装置を、電磁弁22および電磁弁25で構成するのである。また、上記上澄液搬送装置を、沈澱槽ピット70,沈澱槽ピットポンプ69およびバルブ71で構成するのである。
That is, in the present embodiment, the first circulation device is configured by the hydroponic
上記ナノバブル発生機29は、上記したように、気液混合循環ポンプ19、この気液混合循環ポンプ19に付属しているマイクロバブル発生部31、このマイクロバブル発生部31に水配管を介して接続されている気体剪断部32、この気体剪断部32に連結されているナノバブル吐出口33、マイクロバブル発生部31に空気配管を介して接続されているニードルバルブ30から構成されている。そして、ニードルバルブ30,マイクロバブル発生部31を有する気液混合循環ポンプ19,気体剪断部32およびナノバブル吐出口33から構成されたナノバブル発生機29は、具体的には、ステンレス製の容器に収納されたユニットとして、販売されている。
As described above, the
上記マイクロバブル発生部31は、特殊なケーシング構造を有しており、気体としての空気と液体とを「混合,撹拌,昇圧」させてマイクロバブルを生成させる。すなわち、ニードルバルブ30を開にすることによって、気液混合循環ポンプ19の吸い込み側から空気が自給され、マイクロバブル発生部31によってマイクロバブルが生成されるのである。さらに、生成されたマイクロバブルを水配管を介して気体剪断部32に導入し、流体運動により剪断することによって、マイクロバブルからナノバブルを発生させている。その際におけるナノバブル発生のメカニズムを詳細に説明すると、以下のように第1ステップと第2ステップとによってナノバブルが発生されるのである。尚、56は、ナノバブル吐出口33から吐出されるナノバブル水流である。
The
第1ステップ
上記マイクロバブル発生部31において、流体力学的に圧力を制御することによって、負圧形成部分から気体を吸入し、高速流体運動を行わせて負圧部を形成し、上記マイクロバブルを発生させる。より解かり易く簡単に説明すると、水と空気とを効果的に自給混合溶解して圧送することによって、マイクロバブル白濁水を製造することが、本第1ステップである。
First Step In the
第2ステップ
上記マイクロバブル発生部31によって発生されたマイクロバブルを気体剪断部32に導入し、気体剪断部32において、流体運動により剪断を行うことによって、上記マイクロバブルからナノバブルを発生させる。
Second Step The microbubbles generated by the
尚、上記ナノバブル発生機29を基本的に構成している気液混合循環ポンプ19,マイクロバブル発生部31,気体剪断部32,ニードルバルブ30およびナノバブル吐出口33のセットは、市販されているものであればメーカーを限定するものではない。本実施の形態においては、株式会社 協和機設の商品を採用している。
The set of the gas-liquid mixing /
上記水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機20への空気は、バルブ57を開にすると空気配管58を介して取り込まれる。そして、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機20からはマイクロナノバブル水流59が発生される。尚、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機20は、野村電子工業株式会社の商品を採用している。
Air to the submersible pump type micro /
上記水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機20およびナノバブル発生機29として、今後、他メーカーの商品も数多く販売されるものと予想されるが、目的に従って適宜選定すれば良い。
As the submersible pump type micro /
以上のごとく、本第1実施の形態においては、上部が温室建屋3で覆われた水耕栽培槽2内に水耕液14を導入し、水耕液14の水面15に浮設された水耕栽培ベッド17の植物支持かご16内で植物9を栽培する。また、ナノバブル発生機29のナノバブル吐出口33が設置されているナノバブル水槽4と、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機20が設置されたマイクロナノバブル水槽5と、気液混合循環ポンプ19,水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機20,オゾン発生機21,電磁弁22〜電磁弁25の動作を制御するシーケンサー13とを設けている。そして、水耕栽培運転時には、シーケンサー13の制御の下に、1)通常運転工程、2)準除菌工程、3)除菌工程のうちの何れかを実行するようにしている。
As described above, in the first embodiment, the
すなわち、1)の通常運転工程においては、上記水耕栽培槽2からの水耕液14をマイクロナノバブル水槽5に流入させると共に、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機20を運転することによって、水耕液14にマイクロナノバブルを含有させて、水耕液14中の病原菌を弱いながら除菌する。さらに、マイクロナノバブル水槽5で発生したマイクロナノバブルミストを温室建屋3の上部に送り出して、上記マイクロナノバブルミストの酸化作用を利用して温室建屋3内の空気および植物9に対して除菌を行う。
That is, in the normal operation step 1), the hydroponic liquid 14 from the
また、2)の準除菌工程においては、上記水耕栽培槽2からの水耕液14をナノバブル水槽4に流入させると共に、ナノバブル発生機29を運転することによって、水耕液14に空気ナノバブルを含有させて、水耕液14中の病原菌を空気ナノバブルが有する酸化作用によって除菌する。さらに、ナノバブル水槽4で発生したナノバブルミスト34を、ダクト36を介して温室建屋3の上部に送り出して、上記ナノバブルミスト34の酸化作用を利用して温室建屋3内の空気および植物9に対して除菌を行うのである。
Further, in the semi-sterilization step of 2), the hydroponic liquid 14 from the
また、3)の除菌工程においては、上記水耕栽培槽2からの水耕液14をナノバブル水槽4に流入させると共に、オゾン発生機21およびナノバブル発生機29を運転することによって、水耕液14にオゾンナノバブルを含有させて、水耕液14中の病原菌をオゾンナノバブルが有する強力な酸化作用によって除菌し、場合によっては殺菌する。さらに、ナノバブル水槽4で発生したオゾンナノバブルミストを、ダクト36を介して温室建屋3の上部に送り出して、上記オゾンナノバブルミストの強力な酸化作用を利用して温室建屋3内の空気および植物9に対して除菌を行うのである。
Further, in the sterilization process of 3), the hydroponic liquid 14 from the
したがって、上記マイクロナノバブル,上記空気ナノバブルおよび上記オゾンナノバブルによって、水耕液14中の病原菌を除菌することができる。さらに、上記マイクロナノバブルミスト,ナノバブルミスト34および上記オゾンナノバブルミストによって、温室建屋3内の空気および植物9を除菌することができるのである。
Therefore, pathogenic bacteria in the
水槽内に上記マイクロナノバブルあるいは上記ナノバブルが存在しない場合には、上記水槽内の水面からは余程の高温でない限りミストは発生しない。しかしながら、本実施の形態においては、ナノバブル水槽4内では上記ナノバブルが存在し、上記マイクロナノバブル水槽5内では上記マイクロナノバブルが存在している。したがって、水槽4,5の表面から水蒸気が発生し易く、例えば冬季のように気温が低い場合でもミストがよく発生するのである。そのため、このミストに含まれる上記マイクロナノバブルあるいは上記ナノバブルによって、植物9の茎や葉の部分を除菌若しくは殺菌することができるのである。
When the micro-nano bubbles or the nano-bubbles are not present in the water tank, mist is not generated from the water surface in the water tank unless the temperature is too high. However, in this Embodiment, the said nano bubble exists in the nano bubble water tank 4, and the said micro nano bubble exists in the said micro nano
さらに、上記水耕栽培運転時には、1)通常運転工程、2)準除菌工程、3)除菌工程のうちの何れかを選択的に実行するようにしている。したがって、植物9の種類や植物9の成長や上記病原菌の発生状態に応じた運転パターンによって、植物の水耕栽培を行うことができるのである。
Further, during the hydroponics operation, any one of 1) normal operation process, 2) semi-sterilization process, and 3) sterilization process is selectively executed. Therefore, hydroponics of a plant can be performed according to the operation pattern corresponding to the type of the
さらに、上記1)通常運転工程においては、上記マイクロナノバブルが植物9の毛細根に付着するので、各種ミネラルの毛細根細胞内へ取り込みを容易にすることができる。したがって、上記マイクロナノバブルによって根からの栄養吸収が促進され、結果として根を急成長させることができる。その結果、本除菌可能な水耕栽培装置によれば、植物9成長が早く、病原菌によって汚染され難い水耕栽培を行うことができるのである。
Furthermore, in said 1) normal operation process, since the said micro nano bubble adheres to the capillary root of the
・第2実施の形態
図2は、本実施の形態の除菌可能な水耕栽培装置における構成を示す図である。本実施の形態は、上記第1実施の形態と比較して、上記第1実施の形態における急速ろ過機8が削除されている点において異なる。したがって、上記第1実施の形態と同じ部材については、同じ符号を付けて詳細説明は省略する。以下においては、上記第1実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。
-2nd Embodiment FIG. 2: is a figure which shows the structure in the hydroponic cultivation apparatus which can disinfect this Embodiment. The present embodiment is different from the first embodiment in that the
上述したように、本実施の形態においては、上記第1実施の形態における急速ろ過機8が削除されている。したがって、水耕液14中の浮遊物質が除去されないことになる。すなわち、本実施の形態は、水耕液14中の浮遊物質が少ない場合に適用される実施の形態である。
As described above, in the present embodiment, the
植物の種類によっては、上記水耕液14中における窒素,リンおよび各種ミネラルの濃度が低く、水耕液14に浮遊物質が殆ど発生しない場合がある。その場合の実施の形態が第2実施の形態なのである。
Depending on the type of plant, the concentration of nitrogen, phosphorus, and various minerals in the
本実施の形態によれば、上記急速ろ過機8が設置されていないので、イニシャルコストを低減することができる。
According to this embodiment, since the
・第3実施の形態
図3は、本実施の形態の除菌可能な水耕栽培装置における構成を示す図である。本実施の形態は、上記第1実施の形態と比較して、上記第1実施の形態におけるナノバブル水槽4にポリ塩化ビニリデン充填物61が充填され、マイクロナノバブル水槽5にはポリ塩化ビニリデン充填物62が充填されている点において異なる。したがって、上記第1実施の形態と同じ部材については、同じ符号を付けて詳細説明は省略する。以下においては、上記第1実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。
-3rd Embodiment FIG. 3: is a figure which shows the structure in the hydroponic cultivation apparatus which can disinfect this Embodiment. In the present embodiment, compared to the first embodiment, the nanobubble water tank 4 in the first embodiment is filled with the polyvinylidene chloride filling 61, and the micro nano
上述したように、本実施の形態においては、上記ナノバブル水槽4とマイクロナノバブル水槽5とに、ポリ塩化ビニリデン充填物61およびポリ塩化ビニリデン充填物62が充填されている。したがって、ポリ塩化ビニリデン充填物61にはナノバブルで活性化された微生物が付着して繁殖する一方、ポリ塩化ビニリデン充填物62にはマイクロナノバブルで活性化された微生物が付着して繁殖する。その結果、水耕液14中の有機物および植物9からの老廃物を、上記活性化された微生物によって微生物分解することができるのである。
As described above, in the present embodiment, the nanobubble water tank 4 and the micro / nano
このように、本実施の形態においては、上記水耕液14中における有機物や老廃物を微生物分解するので、第1活性炭塔6および第2活性炭塔7における有機物負荷を低減することができ、第1活性炭塔6および第2活性炭塔7の容量を設計上小さくすることができる。すなわち、第1活性炭塔6および第2活性炭塔7のイニシャルコストを低減することができるのである。
Thus, in the present embodiment, the organic matter and waste products in the
・第4実施の形態
図4は、本実施の形態の除菌可能な水耕栽培装置における構成を示す図である。本実施の形態は、上記第1実施の形態と比較して、上記第1実施の形態におけるナノバブル水槽4に木炭63が収納された収容かご64が充填され、マイクロナノバブル水槽5には木炭65が収納された収容かご66が充填されている点において異なる。したがって、上記第1実施の形態と同じ部材については、同じ符号を付けて詳細説明は省略する。以下においては、上記第1実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。
-4th Embodiment FIG. 4: is a figure which shows the structure in the hydroponic cultivation apparatus which can disinfect this Embodiment. Compared with the first embodiment, the present embodiment is filled with a
上述したように、本実施の形態においては、上記ナノバブル水槽4とマイクロナノバブル水槽5とに、木炭63,65が収納された収容かご64,66が充填されている。したがって、木炭63にはナノバブルで活性化された微生物が付着して繁殖する一方、木炭65にはマイクロナノバブルで活性化された微生物が付着して繁殖する。その結果、水耕液14中の有機物および植物9からの老廃物を、上記活性化された微生物によって微生物分解できるのである。
As described above, in the present embodiment, the nanobubble water tank 4 and the micro / nano
このように、本実施の形態においては、上記水耕液14中における有機物や老廃物を微生物分解するので、第1活性炭塔6および第2活性炭塔7における有機物負荷を低減することができ、第1活性炭塔6および第2活性炭塔7の容量を設計上小さくすることができる。すなわち、第1活性炭塔6および第2活性炭塔7のイニシャルコストを低減することができるのである。
Thus, in the present embodiment, the organic matter and waste products in the
・第5実施の形態
図5は、本実施の形態の除菌可能な水耕栽培装置における構成を示す図である。本実施の形態は、上記第1実施の形態と比較して、上記第1実施の形態における温室建屋3内の笠10とLED照明器具11とが削除されている点において異なる。したがって、上記第1実施の形態と同じ部材については、同じ符号を付けて詳細説明は省略する。以下においては、上記第1実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。
-5th Embodiment FIG. 5: is a figure which shows the structure in the hydroponic cultivation apparatus which can disinfect this Embodiment. The present embodiment differs from the first embodiment in that the
上述したように、本実施の形態においては、上記第1実施の形態における笠10とLED照明器具11とが削除されている。したがって、光は自然光を利用して水耕栽培運転を行うことになる。
As described above, in the present embodiment, the
植物の種類によっては、上記自然光でも十分栽培できる植物も多い。その場合の実施の形態が第5実施の形態なのである。 Depending on the type of plant, there are many plants that can be cultivated even with natural light. The embodiment in that case is the fifth embodiment.
本実施の形態によれば、上記笠10とLED照明器具11とが設置されていないので、イニシャルコストおよびランニングコストとしての電気代を節約することができる。
According to the present embodiment, since the
・第6実施の形態
図6は、本実施の形態の除菌可能な水耕栽培装置における構成を示す図である。本実施の形態は、上記第1実施の形態と比較して、上記第1実施の形態におけるナノバブル水槽4およびマイクロナノバブル水槽5の後段に、沈澱槽67,沈澱槽汚泥ポンプ68および沈澱槽ピットポンプ69が設けられた沈澱槽ピット70が追加設置されている点において異なる。したがって、上記第1実施の形態と同じ部材については、同じ符号を付けて詳細説明は省略する。以下においては、上記第1実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。
-6th Embodiment FIG. 6: is a figure which shows the structure in the hydroponic cultivation apparatus which can disinfect this Embodiment. Compared with the first embodiment, the present embodiment has a settling
上述したように、本実施の形態においては、上記ナノバブル水槽4およびマイクロナノバブル水槽5の後段に、沈澱槽67,沈澱槽汚泥ポンプ68,沈澱槽ピットポンプ69および沈澱槽ピット70が追加設置されている。したがって、急速ろ過機8に水耕液14を導入する前に、水耕液14が吐出配管41および吐出配管44を通過後、沈澱槽67に導入されて、上澄液と沈澱物とに沈降分離される。そして、上記沈殿物は、沈澱槽汚泥ポンプ68によって引き抜かれて処分される。また、上記上澄液としての水耕液14は、沈澱槽ピット70に流入した後、バルブ71を介して沈澱槽ピットポンプ69によって急速ろ過機8に導入されて、少量残存している浮遊物質が除去処理される。
As described above, in the present embodiment, the settling
上記ナノバブル水槽4およびマイクロナノバブル水槽5において、水耕液14中の有機物および植物9からの老廃物が強力に酸化処理されると、浮遊物質が発生し易くなる。本実施の形態によれば、上記ナノバブル水槽4およびマイクロナノバブル水槽5の後段に沈澱槽67を配置しているので、上記発生した浮遊物質を沈澱物として処分することができる。したがって、後工程である急速ろ過機8の閉塞原因となる上記浮遊物質を予め除去して、急速ろ過機8の閉塞を防止することができるのである。
In the nanobubble water tank 4 and the micro / nano
尚、上記各実施の形態においては、上述した1)通常運転工程、2)準除菌工程、3)除菌工程の総てを実行可能な構成を有している。しかしながら、この発明は、これに限定されるものではなく、上記3工程のうちの何れか1工程のみを実行可能な構成を有していても一向に差し支えない。上述したように、何れの工程においても、マイクロナノバブル,ナノバブルあるいはオゾンナノバブルによる水耕液14の除菌、および、マイクロナノバブルミスト,ナノバブルミストあるいはオゾンナノバブルミストによる温室建屋3内の空気および植物9に対する除菌を行うことができるのである。
In addition, in each said embodiment, it has the structure which can perform all the 1) normal operation process mentioned above, 2) semi-sterilization process, and 3) bacteria elimination process. However, the present invention is not limited to this, and there is no problem even if it has a configuration capable of executing only one of the three steps. As described above, in any of the processes, the sterilization of the hydroponic liquid 14 with micro-nano bubbles, nano bubbles, or ozone nano bubbles, and the air and the
1…除菌可能な水耕栽培装置、
2…水耕栽培槽、
3…温室建屋、
4…ナノバブル水槽、
5…マイクロナノバブル水槽、
6…第1活性炭塔、
7…第2活性炭塔、
8…急速ろ過機、
9…植物、
11…LED照明器具、
12…信号線、
13…シーケンサー、
14…水耕液、
16…植物支持かご、
17…水耕栽培ベッド、
19…気液混合循環ポンプ、
20…水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機、
21…オゾン発生機、
26,35…ファン、
27,36…ダクト、
29…ナノバブル発生機、
30…ニードルバルブ、
31…マイクロバブル発生部、
32…気体剪断部、
33…ナノバブル吐出口、
34…ナノバブルミスト、
37…ナノバブル水槽ポンプ、
38…マイクロナノバブル水槽ポンプ、
53…スプレーノズル、
54…水耕液のミスト、
61,62…ポリ塩化ビニリデン充填物、
63,65…木炭、
64,66…収容かご、
67…沈澱槽、
68…沈澱槽汚泥ポンプ、
69…沈澱槽ピットポンプ、
70…沈澱槽ピット。
1 ... Hydroponic cultivation device that can be sterilized,
2 ... Hydroponics tank
3 ... Greenhouse building,
4 ... Nano bubble aquarium,
5 ... Micro / Nano bubble aquarium,
6 ... 1st activated carbon tower,
7 ... Second activated carbon tower,
8 ... Rapid filter,
9 ... plants,
11 ... LED lighting fixtures,
12 ... Signal line,
13 ... Sequencer,
14 ... Hydroponic liquid,
16 ... Plant support basket,
17 ... hydroponics bed,
19 ... Gas-liquid mixing circulation pump,
20 ... Submersible pump type micro / nano bubble generator,
21 ... Ozone generator,
26,35 ... Fan,
27, 36 ... Duct,
29 ... Nano bubble generator,
30 ... Needle valve,
31 ... Microbubble generator,
32 ... gas shearing part,
33 ... Nano bubble outlet,
34 ... Nano bubble mist,
37 ... Nano bubble aquarium pump,
38 ... Micro / Nano bubble aquarium pump,
53 ... spray nozzle,
54 ... Hydroponic mist,
61,62 ... polyvinylidene chloride filling,
63,65 ... charcoal,
64,66 ... container basket,
67 ... precipitation tank,
68 ... Sedimentation tank sludge pump,
69 ... Precipitation tank pit pump,
70: Precipitation tank pit.
Claims (18)
マイクロバブルとナノバブルとが混合されたマイクロナノバブルを発生するマイクロナノバブル発生機が設置されると共に、導入された上記水耕液にマイクロナノバブルを含有させるためのマイクロナノバブル水槽と、
活性炭が充填されると共に、導入された上記水耕液中の有機物および植物の老廃物を上記活性炭に付着して繁殖している微生物によって分解するための活性炭塔と、
上記水耕液を、上記水耕栽培槽,上記マイクロナノバブル水槽および上記活性炭塔の間でこの順序に循環させる循環装置と
を備えたことを特徴とする除菌可能な水耕栽培装置。 A hydroponics tank in which an upper part is covered with a building, and a hydroponic bed for cultivating a plant on the surface of the introduced hydroponic liquid is floated;
A micro / nano bubble generator for generating micro / nano bubbles in which micro bubbles and nano bubbles are mixed is installed, and a micro / nano bubble aquarium for containing micro / nano bubbles in the introduced hydroponic liquid,
An activated carbon tower for decomposing the organic matter and plant waste in the introduced hydroponic liquid by the microorganisms that are attached to the activated carbon and are propagated while being filled with activated carbon;
A hydroponic cultivation apparatus capable of sterilization comprising a circulation device for circulating the hydroponic liquid in this order among the hydroponic cultivation tank, the micro-nano bubble water tank, and the activated carbon tower.
ナノバブルを発生するナノバブル発生機が設置されると共に、導入された上記水耕液にナノバブルを含有させるためのナノバブル水槽と、
活性炭が充填されると共に、導入された上記水耕液中の有機物および植物の老廃物を上記活性炭に付着して繁殖している微生物によって分解するための活性炭塔と、
上記水耕液を、上記水耕栽培槽,上記ナノバブル水槽および上記活性炭塔の間でこの順序に循環させる循環装置と
を備えたことを特徴とする除菌可能な水耕栽培装置。 A hydroponics tank in which an upper part is covered with a building, and a hydroponic bed for cultivating a plant on the surface of the introduced hydroponic liquid is floated;
A nanobubble generator for generating nanobubbles is installed, and a nanobubble water tank for containing nanobubbles in the introduced hydroponic liquid,
An activated carbon tower for decomposing the organic matter and plant waste in the introduced hydroponic liquid by the microorganisms that are attached to the activated carbon and are propagated while being filled with activated carbon;
A sterilizable hydroponic cultivation apparatus comprising: a circulating apparatus for circulating the hydroponic liquid in this order between the hydroponic cultivation tank, the nanobubble aquarium, and the activated carbon tower.
上記ナノバブル発生機に連結されると共に、発生したオゾンガスを上記ナノバブル発生機に送出してオゾンガスが取り入れられたナノバブルであるオゾンナノバブルを発生させて、上記ナノバブル水槽に導入された上記水耕液にオゾンナノバブルを含有させるオゾン発生機を備えた
ことを特徴とする除菌可能な水耕栽培装置。 In the hydroponic cultivation apparatus which can be disinfected according to claim 2,
It is connected to the nanobubble generator, and the generated ozone gas is sent to the nanobubble generator to generate ozone nanobubbles that are nanobubbles into which ozone gas has been introduced, and ozone is introduced into the hydroponic liquid introduced into the nanobubble tank. A hydroponic cultivation apparatus capable of sterilization comprising an ozone generator containing nanobubbles.
ナノバブルを発生するナノバブル発生機が設置されると共に、導入された上記水耕液にナノバブルを含有させるためのナノバブル水槽と、
上記ナノバブル発生機に連結されると共に、発生したオゾンガスを上記ナノバブル発生機に送出してオゾンガスが取り入れられたナノバブルであるオゾンナノバブルを発生させて、上記ナノバブル水槽に導入された上記水耕液にオゾンナノバブルを含有させるオゾン発生機と
を備え、
上記循環装置は、上記水耕液を上記水耕栽培槽,上記マイクロナノバブル水槽および上記活性炭塔の間でこの順序に循環させる第1循環装置と、上記水耕液を上記水耕栽培槽,上記ナノバブル水槽および上記活性炭塔の間でこの順序に循環させる第2循環装置とで、構成されている
ことを特徴とする除菌可能な水耕栽培装置。 In the hydroponic cultivation apparatus which can be disinfected according to claim 1,
A nanobubble generator for generating nanobubbles is installed, and a nanobubble water tank for containing nanobubbles in the introduced hydroponic liquid,
It is connected to the nanobubble generator, and the generated ozone gas is sent to the nanobubble generator to generate ozone nanobubbles that are nanobubbles into which ozone gas has been introduced, and ozone is introduced into the hydroponic liquid introduced into the nanobubble tank. An ozone generator containing nanobubbles,
The circulation device includes a first circulation device for circulating the hydroponic liquid in this order between the hydroponic cultivation tank, the micro-nano bubble water tank, and the activated carbon tower, and the hydroponic liquid, the hydroponic cultivation tank, A hydroponic cultivation apparatus capable of sterilization comprising a nanobubble water tank and a second circulation device that circulates in this order between the activated carbon tower and the activated carbon tower.
上記水耕栽培槽を覆う上記建屋内の上部に設置されて、気液混合気体に対する耐腐食性を有するLEDを発光源とすると共に、上記水耕ベッドで栽培されている植物に光を照射する照明装置
を備えたことを特徴とする除菌可能な水耕栽培装置。 In the hydroponic cultivation apparatus which can disinfect according to claim 1 or claim 2,
It is installed in the upper part of the building that covers the hydroponics tank, uses an LED having corrosion resistance against gas-liquid mixed gas as a light emission source, and irradiates light on plants grown in the hydroponics bed A sterilizable hydroponic cultivation apparatus comprising a lighting device.
上記マイクロナノバブル水槽における上記水耕液の水面よりも上部と上記建屋内の上部とを連通すると共に、上記マイクロナノバブル水槽で発生したマイクロナノバブルを含むミストであるマイクロナノバブルミストを上記建屋内の上部に搬送して上記建屋内に放出するマイクロナノバブルミスト搬送装置
を備えたことを特徴とする除菌可能な水耕栽培装置。 In the hydroponic cultivation apparatus which can disinfect according to claim 1 or claim 4,
The upper part of the above-mentioned hydroponic solution in the micro-nano bubble tank communicates with the upper part of the building and the micro-nano bubble mist, which is a mist containing micro-nano bubbles generated in the micro-nano bubble tank, is formed in the upper part of the building. A sterilizable hydroponic cultivation apparatus comprising a micro-nano bubble mist conveying apparatus that conveys and discharges the liquid into the building.
上記ナノバブル水槽における上記水耕液の水面よりも上部と上記建屋内の上部とを連通すると共に、上記ナノバブル水槽で発生したナノバブルを含むミストであるナノバブルミストを上記建屋内の上部に搬送して上記建屋内に放出するナノバブルミスト搬送装置
を備えたことを特徴とする除菌可能な水耕栽培装置。 In the hydroponic cultivation apparatus which can disinfect according to claim 2 or claim 4,
The upper part of the hydroponic liquid in the nano bubble tank is connected to the upper part of the building and the upper part of the building, and the nano bubble mist that is a mist containing nano bubbles generated in the nano bubble tank is transferred to the upper part of the building. A hydroponic cultivation apparatus capable of sterilization, comprising a nano bubble mist conveying device that discharges into a building.
上記水耕栽培槽を覆う上記建屋内の上部に設置されたミスト発生器と、
上記活性炭塔で処理された後の上記水耕液を上ミスト発生器に供給して、上記建屋内の空気に上記水耕液のミストを噴霧させる水耕液供給装置と
を備えたことを特徴とする除菌可能な水耕栽培装置。 In the hydroponic cultivation apparatus which can disinfect according to any one of claims 1, 2 and 4,
A mist generator installed in the upper part of the building covering the hydroponics tank,
A hydroponic liquid supply device for supplying the hydroponic liquid after being treated in the activated carbon tower to an upper mist generator and spraying the mist of the hydroponic liquid on the air in the building is provided. A hydroponic cultivation device that can be sterilized.
上記マイクロナノバブル発生機は、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生機である
ことを特徴とする除菌可能な水耕栽培装置。 In the hydroponic cultivation apparatus which can be disinfected according to claim 1,
The micro-nano bubble generator is a submerged pump type micro-nano bubble generator.
上記ナノバブル発生機は、気液混合気体剪断方式のナノバブル発生機であって、マイクロバブル発生部を有する気液混合循環ポンプと、上記マイクロバブル発生部で発生されたマイクロバブルを流体運動によって剪断する気体剪断部と、上記マイクロバブル発生部に供給する空気量あるいはオゾン量を調整するニードルバルブと、を含んで構成されている
ことを特徴とする除菌可能な水耕栽培装置。 In the hydroponic cultivation apparatus which can disinfect according to claim 2 or claim 4,
The nanobubble generator is a gas-liquid mixed gas shearing type nanobubble generator that shears the gas-liquid mixing circulation pump having a microbubble generating unit and the microbubbles generated by the microbubble generating unit by fluid motion. A sterilizable hydroponic cultivation apparatus comprising a gas shearing section and a needle valve that adjusts an amount of air or ozone supplied to the microbubble generation section.
上記水耕液の循環経路を、上記第1循環装置によって上記水耕液を上記水耕栽培槽,上記マイクロナノバブル水槽および上記活性炭塔の間でこの順序に循環させる第1循環経路と、上記第2循環装置によって上記水耕液を上記水耕栽培槽,上記ナノバブル水槽および上記活性炭塔の間でこの順序に循環させる第2循環経路と、に切り換える循環経路切換装置と、
上記循環経路切換装置,上記マイクロナノバブル発生機,上記ナノバブル発生機および上記オゾン発生機を制御して、上記水耕栽培槽からの上記水耕液を上記マイクロナノバブル水槽に導入して上記マイクロナノバブルを含有させて除菌する通常運転と、上記水耕栽培槽からの上記水耕液を上記ナノバブル水槽に導入して上記ナノバブルを含有させて除菌する準除菌運転と、上記水耕栽培槽からの上記水耕液を上記ナノバブル水槽に導入すると共に上記オゾン発生機を駆動して上記オゾンナノバブルを含有させて除菌する除菌運転と、の何れかを、切り換え実行する運転制御部と
を備えたことを特徴とする除菌可能な水耕栽培装置。 In the hydroponic cultivation apparatus which can be disinfected according to claim 4,
A circulation path of the hydroponic liquid, a first circulation path for circulating the hydroponic liquid in the order between the hydroponic cultivation tank, the micro-nano bubble water tank, and the activated carbon tower by the first circulation device; A circulation path switching device for switching to the second circulation path for circulating the hydroponic liquid in the order between the hydroponic cultivation tank, the nanobubble water tank, and the activated carbon tower by two circulation devices;
The circulation path switching device, the micro-nano bubble generator, the nano-bubble generator and the ozone generator are controlled to introduce the hydroponic liquid from the hydroponic cultivation tank into the micro-nano bubble aquarium and From the normal operation for sterilization by containing, the quasi-sterilization operation to introduce the hydroponic liquid from the hydroponic cultivation tank into the nanobubble aquarium and sterilize by containing the nanobubble, and from the hydroponic cultivation tank And a sterilization operation for introducing the hydroponic solution into the nanobubble aquarium and driving the ozone generator to sterilize by containing the ozone nanobubbles, and an operation control unit that performs switching. A hydroponic cultivation apparatus that can be sterilized.
上記マイクロナノバブル水槽および上記ナノバブル水槽に、充填材が充填されている
ことを特徴とする除菌可能な水耕栽培装置。 In the hydroponic cultivation apparatus which can be disinfected according to claim 4,
A hydroponic cultivation apparatus capable of sterilization, wherein the micro-nano bubble water tank and the nano bubble water tank are filled with a filler.
上記充填材は、ポリ塩化ビニリデン充填物である
ことを特徴とする除菌可能な水耕栽培装置。 In the hydroponic cultivation apparatus which can be disinfected according to claim 12,
The sterilizable hydroponic cultivation apparatus, wherein the filler is a polyvinylidene chloride filler.
上記充填材は、木炭である
ことを特徴とする除菌可能な水耕栽培装置。 In the hydroponic cultivation apparatus which can be disinfected according to claim 12,
The sterilizable hydroponic cultivation apparatus, wherein the filler is charcoal.
上記マイクロナノバブル水槽および上記ナノバブル水槽の少なくとも一方で処理された上記水耕液が導入されて、上記水耕液を上澄液と沈澱物とに分離する沈澱槽と、
上記沈澱槽によって分離された上記上澄液を上記活性炭塔に搬送する上澄液搬送装置と
を備え、
上記第1循環装置は、上記水耕液を、上記水耕栽培槽,上記マイクロナノバブル水槽,上記沈澱槽および上記活性炭塔の間でこの順序に循環させるようになっており、
上記第2循環装置は、上記水耕液を、上記水耕栽培槽,上記ナノバブル水槽,上記沈澱槽および上記活性炭塔の間でこの順序に循環させるようになっている
ことを特徴とする除菌可能な水耕栽培装置。 In the hydroponic cultivation apparatus which can be disinfected according to claim 4,
The hydroponic liquid treated at least one of the micro-nano bubble water tank and the nano-bubble water tank is introduced, and a settling tank for separating the hydroponic liquid into a supernatant and a precipitate,
A supernatant transport device for transporting the supernatant separated by the precipitation tank to the activated carbon tower,
The first circulation device is configured to circulate the hydroponic liquid in this order between the hydroponic culture tank, the micro / nano bubble water tank, the precipitation tank, and the activated carbon tower,
The second circulating device is configured to circulate the hydroponic liquid in this order between the hydroponic culture tank, the nanobubble water tank, the precipitation tank, and the activated carbon tower. Possible hydroponics equipment.
上記水耕栽培槽を覆う上記建屋内の上部に設置されて、気液混合気体に対する耐腐食性を有するLEDを発光源とすると共に、上記水耕ベッドで栽培されている植物に光を照射する照明装置を備え、
上記運転制御部は、上記照明装置を制御して、上記通常運転,上記準除菌運転および上記除菌運転時に、上記照明装置によって上記植物に光を照射させることが可能になっている
ことを特徴とする除菌可能な水耕栽培装置。 In the hydroponic cultivation apparatus which can disinfect according to claim 11,
It is installed in the upper part of the building that covers the hydroponics tank, uses an LED having corrosion resistance against gas-liquid mixed gas as a light emission source, and irradiates light on plants grown in the hydroponics bed With lighting equipment,
The operation control unit controls the lighting device so that the lighting device can irradiate the plant with light during the normal operation, the semi-sterilization operation, and the sterilization operation. A hydroponic cultivation device that can be sterilized.
上記水耕ベッドで栽培される上記植物は、わさびを含む野菜類,花類あるいは薬用植物類の内の少なくとも何れか一つ
であることを特徴とする除菌可能な水耕栽培装置。 In the hydroponic cultivation apparatus which can be disinfected according to claim 4,
The hydroponic apparatus capable of sterilization, wherein the plant cultivated in the hydroponic bed is at least one of vegetables, flowers or medicinal plants including wasabi.
を備え、
上記第1循環装置によって、上記水耕液を上記水耕栽培槽,上記マイクロナノバブル水槽および上記活性炭塔の間でこの順序に循環させる第1循環と、上記第2循環装置によって、上記水耕液を上記水耕栽培槽,上記ナノバブル水槽および上記活性炭塔の間でこの順序に循環させる第2循環とを、適宜切り換え行うと共に、
上記第2循環を行うに際して、上記オゾン発生機の動作および停止を適宜切り換え行うことによって、
上記水耕栽培槽からの上記水耕液に上記マイクロナノバブルを含有させて除菌する通常運転と、上記水耕栽培槽からの上記水耕液に上記ナノバブルを含有させて除菌する準除菌運転と、上記水耕栽培槽からの上記水耕液に上記オゾンナノバブルを含有させて除菌する除菌運転と、の何れかを行い、
上記除菌された上記水耕液を上記水耕栽培槽に導入して再利用する
ことを特徴とする水耕栽培方法。 The hydroponics tank according to claim 4, the micro-nano bubble water tank, the nano bubble water tank, the activated carbon tower, the ozone generator, the first circulation device, and the second circulation device,
The hydroponic solution is circulated in this order among the hydroponics tank, the micro-nano bubble cistern, and the activated carbon tower by the first circulation device, and the hydroponic solution by the second circulation device. And appropriately switching the second circulation of circulating in this order between the hydroponics tank, the nanobubble water tank and the activated carbon tower,
When performing the second circulation, by appropriately switching the operation and stop of the ozone generator,
Normal operation to disinfect the hydroponic liquid from the hydroponic culture tank by containing the micro-nano bubbles, and semi-sterilization to sterilize by adding the nanobubble to the hydroponic liquid from the hydroponic culture tank Perform any one of the operation and the sterilization operation of containing the ozone nanobubble in the hydroponic liquid from the hydroponic cultivation tank to sterilize,
A hydroponic cultivation method, wherein the sterilized hydroponic liquid is introduced into the hydroponic cultivation tank and reused.
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