JP2003009652A - 無土壌栽培における有機培地耕の再利用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピートモス等の天然有機物培地耕を再利用と
して、低コストの無土壌栽培を実現する。 【解決手段】 出荷後に回収される回収ピートモス１６
ｗを消毒して、天然の有機培地耕として用いて、再利用
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、無土壌栽培にお
ける有機培地耕の再利用の方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、レストラン，スーパーマーケット
等で発生する有機廃棄物とか一般家庭等より発生する生
ごみ、あるいはし尿，浄化槽汚泥、畜産糞尿等のメタン
発酵原料をメタン発酵プラントに供給し、ガスエンジン
より成るガス発電設備より電力を発生させて、この電力
を、野菜、花、植木等の植物の栽培施設に給電するよう
にしている。この栽培施設は、温度，湿度，ＣＯ_２量等
を自動的に管理可能とした大型密閉スペースより成り、
この中で、上記植物を計画的に育成して出荷可能とした
ものである。

【０００３】上記栽培施設には容器としてのポットにピ
ートモス等の有機培地耕を充填し、この培地耕中に種を
まいて、強制発芽させ、育苗、生育の工程を経て植物を
出荷段階まで育成させるものである。出荷は、植物を刈
取って出荷したり、あるいはポットに植栽したまま出荷
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来は、植物を刈取っ
て出荷する場合は残りのポットには有機培地耕が残って
いるが、これを廃棄処理していた。また、ポットに植栽
したまま出荷される場合には、一般家庭等で有機培地耕
を有するポットがそのままゴミとして廃棄されるもので
あった。このため従来は有機培地耕が無駄に捨てられる
ことにもとづき、資源の無駄が生じている。

【０００５】この発明は上記課題を解決するためになさ
れたもので、容器内の天然の有機培地耕を再利用可能と
して資源の無駄をなくすようにする。

【課題を解決するための手段】

【０００６】この請求項１に係わる発明は、容器に充填
された有機培地耕中に植物の種を入れた状態で、上記容
器を無土壌栽培施設を経由させて栽培し、出荷するよう
にした無土壌栽培において、出荷後に改修された有機培
地耕を上記容器に再充填して培地耕として再利用するよ
うにしたことを特徴とする。

【０００７】この請求項２に係わる発明は、有機培地耕
をピートモス又はヤシ殻又はおがくず又はもみがら等の
天然有機物より成ることを特徴とする。

【０００８】この請求項３に係わる発明は、有機培地耕
を回収した後、殺菌してから容器に再充填するようにし
た。

【０００９】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１，図２，図
３，図４は本発明による無土壌栽培における有機培地耕
の再利用方法を説明するための簡略構成図である。各図
において、６は例えばスーパー，レストラン等の野菜販
売消費部１から廃棄物として発生される有機廃棄物２、
一般の家庭から発生される生ごみ３、し尿，浄化槽汚泥
４、畜産糞尿５等のメタン発酵原料であり、これは、メ
タン発酵プラントシステム７に供給される。このメタン
発酵原料６は、上記プラントシステム７内のメタン発酵
設備８に供給されることで、メタンを発生させる。この
メタンは、ガス発電設備９に供給されることで、電力を
発生させ、この電力の一部は後述の無土壌栽培施設１６
を有する生成プラントシステム１７のための電力として
供給され、他の電力は、メタン発酵プラントシステム７
用の電力として利用される。

【００１０】メタン発酵設備８から発生される廃液は、
浄化処理設備１０を経て河川に放流されるかあるいは施
設内トイレ，清掃用水等に用いられる。また、コンポス
ト装置１１より生成されるコンポストは土壌改良剤とし
て用いられ、あるいは、有機肥料製造し、販売された
り、後述の栽培のポット用元肥として利用されたり、生
産農家に供給される。

【００１１】上記無土壌栽培施設１６は、図３に示すよ
うに例えばビニールハウス等より構成された密閉スペー
ス内に設けられるピートモス回収処理エリヤ１６ａと消
毒エリヤ１６ｂと、ピートモス充填エリヤ１６ｃと、強
制発芽室１６ｄと、育苗ライン１６ｅと、育成ライン１
６ｆと、箱詰めエリヤ１６ｇと、保冷室１６ｈと出荷エ
リヤ１６ｉと、溶液の循環供給エリヤ１６ｊと、原水用
水処理システム１６ｍ等より成る。

【００１２】上記ピートモス充填エリヤ１６ｃでは、容
器としてのポット１６ｎに、天然有機物から成る有機培
地耕としてのピートモス１６ｔを充填した上で、種１６
ｕを投入し、溶液の循環供給エリヤ１６ｊからの養液を
入れる作業が行われ、このポット１６ｎの多数のものを
重ねて一括して強制発芽室１６ｄに収容し、ここで上記
種１６ｕの発芽を強制的に促す。発芽後に強制発芽室１
６ｄからポット１６ｎが搬送されて、育苗ライン１６ｅ
の後端側に乗せられる。育苗ライン１６ｅはこのポット
１６ｎを逐次育成ライン１６ｆ方向に移送して行く。育
苗ライン１６ｅと育成ライン１６ｆとは区画され、育苗
ライン１６ｅの全体空間は育苗に最適な温度，湿度，Ｃ
Ｏ_２量に設定され、育成ライン１６ｆの全体空間は育成
に最適な温度，湿度，ＣＯ_２量に保たれる。育苗ライン
１６ｅは後端側に順次乗せられるポット１６ｎを育成ラ
イン１６ｆ方向に移送する移送手段を備え、移送手段の
先端に近いポット１６ｎ程、その中の植物が大きく育っ
ている。

【００１３】育苗ライン１６ｅの先端側の作業エリヤ１
６ｘでは、ポット１６ｎの中の植物の良，否の選定が行
われ、良品の植物を有するポット１６ｎのみが、育成ラ
イン１６ｆの後端側に乗せられる。育成ライン１６ｆは
後端側に順次乗せられるポット１６ｎを先端側の箱詰め
エリヤ１６ｇ方向に徐々に移送する移送手段を備え、そ
の先端（箱詰めエリヤ１６ｇ側）に近いポット１６ｎ
程、その中の植物が大きく育成して、出荷に適するもの
となっている。

【００１４】箱詰めエリヤ１６ｇでは出荷に適する植物
をポット１６ｎごと箱詰めして、一旦保冷室１６ｈに一
定期間保冷してから出荷エリヤ１６ｉからトラック等で
出荷する。植物としては、例えばレタス、トマト、キュ
ウリ、サラダナ、イチゴ、ネギ、ミツバ等の野菜とか、
あるいはバラ、カーネーション、キク等の花き等があ
る。

【００１５】植物が野菜の場合は、オーガニック野菜と
して販売される。契約販売の場合は、スーパー，レスト
ラン等の野菜販売消費部１に供給される。スーパー等で
は、ポットから成長したレタス等の野菜等の植物を茎か
ら切断して野菜だけを店舗に陳列したり、あるいはポッ
トを有する状態で陳列する。レタスであればポットを有
する状態で消費者が購入した場合、消費者は使用する時
に茎の部分を切断して使用する。いずれの場合も図５に
示すように茎Ｗの部分から必要部分が切除された残りの
ピートモス１６ｔを有する回収ピートモス１６ｗが得ら
れる。

【００１６】なお、トマト，イチゴ等の果類系の植物の
場合は、葉，茎の部分のみがポット収容状態で回収ピー
トモス１６ｗとして回収される。すなわち、野菜販売消
費部１等で必要部分が切除された残りの回収ピートモス
１６ｗは、一括して無土壌栽培施設１６のピートモス回
収処理エリヤ１６ａに運ばれる。また、一般家庭で必要
部分が切除された残りの回収ピートモス１６ｗは、家庭
の主婦等の自発的あるいはデポジット方式等で一旦野菜
販売消費部１に託され、この野菜販売消費部１を経てピ
ートモス回収処理エリヤ１６ａに運ばれる。

【００１７】図５において、ピートモス回収処理エリヤ
１６ａでは回収ピートモス１６ｗのピートモス１６ｔを
ポット１６ｎから取出し、撹拌槽１６ｑに入れて撹拌
し、根、茎、枝等を分離工程１６ｙで分離して、ピート
モス１６ｔを消毒エリヤ１６ｂを経て消毒してピートモ
ス充填エリヤ１６ｃに供給され、ここでポット１６ｎに
充填される。消毒は薬品処理に限らず、加熱炉で加熱処
理する方法でもよい。

【００１８】このように、出荷後のピートモスは回収し
てピートモス回収処理エリヤ１６ａで回収処理され、ピ
ートモス充填エリヤ１６ｃで再利用される。なお、上記
溶液の循環供給エリヤ１６ｊは、育苗ライン１６ｅ，育
成ライン１６ｆ等に散布後に回収路を介して得られる養
液のろ過装置１７ｍからのろ過後の養液に、他養液を混
合する養液混合処理装置１７ｎ及び溶液タンク１７ｑを
有し、溶液タンク１７ｑから養分を含む溶液が育成ライ
ン１６ｆあるいは育苗ライン１６ｅの植物に散布され
る。

【００１９】ここで、生成プラントシステム１７は以上
説明した無土壌栽培施設１６以外に、環境制御用コンピ
ュータ１７ａを有し、この環境制御用コンピュータ１７
ａには、気象衛星Ｎからの予測データＤ１、日射量セン
サーＲからの日射量データＤ２、施設内気候センサー装
置Ｓからの施設内気候データＤ３及び出荷管理コンピュ
ータＣからの出荷の計画状況データＤ４等が入力され
る。環境制御用コンピュータ１７ａは予測データＤ１及
び上記日射量センサーＲ，施設内気候センサー装置Ｓ，
出荷管理コンピュータＣからの各種データＤ２，Ｄ３，
Ｄ４を演算処理して、気温湿度制御装置１７ｂ、日射量
制御装置１７ｃを制御する。

【００２０】図４において無土壌栽培施設１６では、施
設内気候センサー装置Ｓによって無土壌栽培施設１６内
の温度、湿度、ＣＯ_２量が検出される。また、気温湿度
制御装置１７ｂにより制御される換気装置１７ｅが収容
され、この換気装置１７ｅは冷房装置１７ｆ、暖房装置
１７ｇ、ＦＯＧ発生装置１７ｈを有し、これ等により施
設内の温度，湿度，ＦＤＧが制御される。また、日射量
制御装置１７ｃにより無土壌栽培施設１６における遮光
カーテン１７ｉ、ＣＯ_２供給装置１７ｊ、Ｎａ灯１７ｔ
が制御される。

【００２１】このように、環境制御用コンピュータ１７
ａは各データＤ１〜Ｄ４にもとづいて、無土壌栽培施設
１６内の温度，ＦＯＧ量，ＣＯ_２量，Ｎａ灯の発光量、
日射の遮光量を制御して、無土壌栽培施設１６内の環境
を制御する。例えば、植物の育成の速さを速くするに
は、植物の育成に適する値に無土壌栽培施設１６内の温
度，ＦＯＧ量，ＣＯ_２量，Ｎａ光量を調整すれば良く、
反対に育成を遅らせる場合は育成を遅らせる値に無土壌
栽培施設１６内の環境を調整すればよい。

【００２２】本実施の形態では、出荷管理コンピュータ
Ｃを有しているので在庫が少なかったり、例えば向こう
３ヶ月間の市場が品薄状態が見込まれ、向こう３ヶ月の
間出荷計画としては出荷量を大きく設定する必要が有る
時は、無土壌栽培施設１６内の環境を育成に適する値に
設定すれば良く、これにより大量の植物を出荷できる。
反対に、在庫が多過ぎるとか、あるいは向こう３ヶ月間
の市場に商品のだぶつき傾向が見られる場合には、無土
壌栽培施設１６内の環境を、育成を抑える方向に調整す
る。なお、本実施の形態では、図２に示すように出荷管
理コンピュータＣにもとづいて集中監視室２０を制御す
ることでメタン発酵プラントシステム７も制御する。す
なわち、植物の出荷量を多くする必要性が有る場合に
は、ＣＯ_２供給量を増加するとか、冬場であれば温度を
上げるとか、湿度を高くする等の方策が必要であり、こ
のために生成プラントシステム１７内の各種の機器の電
力消費量が大きくなるので、これに追随してメタン発酵
プラントシステム７からの無土壌栽培施設１６への電力
供給量を増加するように、集中監視室２０を制御して電
力制御部２１を制御する。これにより生成プラントシス
テム１７への余剰電力の供給が増大される。他方、出荷
量が少なくなる時は、生成プラントシステム１７への電
力の供給を抑えることで、電力を他の所に回すことがで
き、電力の有効利用が図れる。

【００２３】なお、メタン発生プラントシステム７は温
水も生成されるので、この温水を無土壌栽培施設１６に
供給するようにした場合には、環境制御用コンピュータ
１７ａにより集中監視室２０を制御することで、余剰温
水制御手段３０も制御される。集中監視室２０は所内電
力制御手段１３，余剰電力制御手段１２，余剰温水制御
手段３０を監視して制御する他に、図４に示すように生
成プラントシステム１７内の各種機器、例えば施設内気
候センサー装置Ｓ、気温湿度制御装置１７ｂ、日射量制
御装置１７ｃ、換気装置１７ｅ、冷房装置１７ｆ、暖房
装置１７ｇ、ＦＯＧ発生装置１７ｈ、遮光カーテン１７
ｉ、ＣＯ_２供給装置１７ｊ、Ｎａ灯１７ｔ等の異常を監
視して、監視状況（結果）を有線，無線，光ファイバ
ー，インターネット等の通信手段を介して遠隔地の監視
センター（図示せず）に報知する機能を有している。

【００２４】さらに、この集中監視室２０はメタン発酵
プラントシステム７の各種機器の異常を監視して、監視
状況（結果）を上記通信手段を介して監視センターに報
知する。監視センターでは、各種機器の異常をモニタリ
ングして、本システムの安全を遠隔地で監視できるの
で、本システムの無人化による制御が可能となる。な
お、メタン発酵プラントシステム７を構成する各種機器
としては、図２に示すように破砕機７_１、可溶化槽
７_２、夾雑物除去装置７_３、メタン発酵槽７_４、消化液
受槽７_５、脱水機７_６、処理水槽７_７、脱硫塔７_８、ガ
スホルダ７_９、ガスエンジン７_１０、原料置場７_１１、
一次発酵槽７_１２、二次発酵槽７_１３、製品置場
７_１４、ポリマ溶解液供給槽７_１５より構成される。動
作の概要は、メタン発酵原料６を破砕機７_１で破砕し、
可溶化槽７_２で水溶液中で撹拌して溶融化し、夾雑物除
去装置７_３で金属片、プラスチック等の雑物を除去し、
メタン発酵槽７_４でメタンを発酵させる。このメタン発
酵槽７_４中のメタンは脱硫塔７_８、ガスホルダ７_９を経
てガスエンジン７_１０を駆動し、ガスエンジン７_１０に
より電力が発生される、また余熱で水を温めて温水を生
成する。また、上澄水は処理水槽７ _７を経て処理して放
流あるいは再利用される。スラッジ成分は消化液受槽７
_５、脱水機７_６、原料置場７_１１、一次発酵槽７_１２、
二次発酵槽７_１３等を経てコンポスト処理される。この
ような各種機器は常に集中監視室２０で監視して、図外
の監視センターでモニタリングされる。

【００２５】以上によれば、野菜販売消費部１等で必要
部分が切除された残りの回収ピートモスは、一括して無
土壌栽培施設１６のピートモス回収処理エリヤ１６ａに
運ばれる。また、一般家庭で必要部分が切除された残り
の回収ピートモスは、家庭の主婦等の自発的あるいはデ
ポジット方式等で一旦野菜販売消費部１に託され、この
野菜販売消費部１を経てピートモス回収処理エリヤ１６
ａに運ばれる。図５において、ピートモス回収処理エリ
ヤ１６ａでは回収ピートモス１６ｗのピートモス１６ｔ
をポット１６ｎから取出し、撹拌槽１６ｑに入れて撹拌
し、芽，茎、枝、等を分離工程１６ｙで分離して、ピー
トモスを消毒エリヤ１６ｂを経て消毒エリヤで消毒して
ピートモス充填エリヤ１６ｃに供給され、ここでポット
１６ｎに充填される。このように、出荷後のピートモス
は回収してピートモス回収処理エリヤ１６ａで回収処理
されピートモス充填エリヤ１６ｃで再利用される。

【００２６】なお、本発明はポットに充填して再利用す
るものとしてピートモスにつき説明したが、それ以外に
スギ皮耕、ヤシ殻耕、おがくず耕、もみがら耕のいずれ
かあるいはこれ等のいずれかの混合物を用いてもよい。
要は、天然有機物であればよい。また、回収して消毒し
た使用済みの有機培地耕は、未使用のものと新品のもの
とを混合して使用してもよい。また、回収した有機培地
耕は、植物の根等を含むものであり、これを分離すると
して説明したが、これ等を粉砕処理することで有機培地
耕に混合して使用するようにしてもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上によれば、出荷後の有機培地耕を容
易に充填して再利用するようにしたので、新しい有機培
地耕を容易する必要がないので、低コストで無土壌栽培
を実現でき、また地球環境上も好ましいものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施の形態を示すブロック図で
ある。

【図２】 この発明の一実施の形態を示すブロック図で
ある。

【図３】 この発明の一実施の形態を示す平面図であ
る。

【図４】 この発明の一実施の形態を示す概略構成図で
ある。

【図５】 この発明の一実施の形態を示す工程図であ
る。

【符号の説明】

１ 野菜販売消費部、２ 廃棄物、３ 生ごみ、４ し
尿，浄化槽汚泥、５ 畜産糞尿、６ メタン発酵原料、
７ メタン発酵プラントシステム、８ メタン発酵設
備、９ ガス発電設備、１０ 浄化処理設備、１１ コ
ンポスト装置、１６ 無土壌栽培施設、１６ａ ピート
モス回収処理エリヤ、１６ｅ 育苗ライン、１６ｆ 育
成ライン、１６ｎ ポット、１６ｔ ピートモス、１７
生成プラントシステム、２０ 集中監視室。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器に充填された有機培地耕中に植物の
   種を入れた状態で、上記容器を無土壌栽培施設を経由さ
   せて栽培し、出荷するようにした無土壌栽培において、
   出荷後に回収された有機培地耕を上記容器に再充填して
   培地耕として再利用するようにしたことを特徴とする無
   土壌栽培における有機培地耕の再利用方法。
2. 【請求項２】 上記有機培地耕は、ピートモス又はヤシ
   殻又はおがくず又はもみがら等の天然有機物より成るこ
   とを特徴とする請求項１に記載の無土壌栽培における有
   機培地耕の再利用方法。
3. 【請求項３】 上記有機培地耕は、回収した後、殺菌し
   てから容器に再充填するようにした請求項１に記載の無
   土壌栽培における有機培地耕の再利用方法。