JP2009225774A - ミョウガの養液循環栽培方法 - Google Patents

Abstract

【課題】多量の水を供給して栽培されるミョウガの培地からの廃液を外部に排水することなく繰り返し再利用しながら、ミョウガの培地を快適な環境に保持して、高品質なミョウガを栽培する。ミョウガの培地の寿命を長くして、培地の廃棄期間を長くしながら、ミョウガの生育を良くする。
【解決手段】ミョウガの養液循環栽培方法は、ミョウガの養液栽培装置１から排出される廃液に、原水と肥料とを添加して、ミョウガの養液栽培装置１に供給して養液を養液栽培装置１に循環させる。養液循環栽培方法は、ミョウガの養液栽培装置１から排出される廃液から汚濁物質を分離した後、汚濁物質が分離された循環水に原水と肥料とを添加して養液栽培装置１に供給し、または、原水と肥料とが添加された廃液から汚濁物質を分離して循環水とし、この循環水を養液栽培装置１に供給して循環させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ミョウガの養液循環栽培方法に関し、とくに、養液栽培装置から配水される廃液を循環して繰り返し再使用する養液循環栽培方法に関する。

ミョウガの養液栽培には、多量の水を使用する。たとえば、１０００平方メートルでミョウガを養液栽培する場合、１日に約２トンもの水を給水する必要がある。給水される水の約１０％ないし６０％が廃液として排水されるので、毎日２００リットル〜１．６トンもの廃液が排水される。この廃液は、決して綺麗な清水でなく、吸収されなかった肥料を含有し、さらに極めて暗い黒色に濁っている。この廃液が田畑に排水されて、種々の弊害の原因となっている。養液栽培装置に供給する水量を少なくして、廃液量を少なくできる。ただ、養液栽培装置の給水量を少なくすると、栽培される全てのミョウガに均一に給水できなくなる。全てのミョウガに均一に給水することから、廃液量を１０％ないし６０％よりも少なくできない。このため、多量の廃液が汚水として田畑に排水されているのが実状である。この弊害を解消するために、養液栽培装置から排水される廃液を繰り返し再利用する技術が開発されている。（特許文献１及び２参照）
特開２００４−８２０９５号公報 特開昭６４−４７３２４号公報 特願２００６−２３２８５０号

特許文献１は、光触媒を使用して、農業用廃液を浄化する技術を記載する。この特許文献は、光触媒として、金属アルコキシドを含有する光反応性半導体を多孔質基材に塗工し、乾燥凝固させた膜を焼成して、微細孔性の膜を形成した光触媒担持体を用い、かつ、光触媒の光反応用光として太陽光を用いて、農業用液体を浄化する。

特許文献２は、廃液を土壌浄化装置とオゾンで殺菌、浄化する。土壌浄化装置による浄化は、多量の廃液を処理するために極めて大きな設備を必要とし、設備コストが極めて高くなる。また、オゾンによる殺菌は、オゾン濃度のコントロールが極めて難しく、濃度が低いと殺菌能力が低下し、また濃度が高くなると作業環境を極めて危険な状態として、安定して処理するのが極めて難しい。

本発明者は、この欠点を解消することを目的として、廃液に次亜塩素酸ナトリウムを添加すると共に、ｐｈ調整して効率よく殺菌し、殺菌された廃液を養液栽培装置に循環させるミョウガの養液循環栽培方法を開発した（特許文献３参照）。この栽培方法は、廃液を塩素殺菌して再利用できる。

しかしながら、以上の特許文献に記載される方法でミョウガを栽培すると、栽培環境が次第に悪くなって、長期間にわたって廃液を循環しながらミョウガを栽培できなくなる欠点がある。それは、廃液に含まれる汚濁物質を繰り返し循環させることから、これが培地の排水性を悪くするからである。とくに、ミョウガは、１０００平方メートルでの養液栽培において、１日に約２トンもの水を給水することから、廃液を再利用する栽培方法では水の循環量が極めて多くなる。このため、廃液を殺菌してこれに肥料を添加して再利用する栽培方法では、汚濁物質を含む廃液が繰り返し培地を循環して排水性を悪くして、ミョウガの栽培環境を低下させる。このため、廃液を循環して再利用する栽培方法でミョウガを栽培すると培地の寿命が短く、またミョウガの培地を好ましい栽培環境に保持できない欠点がある。

本発明は、さらにこの欠点を解決することを目的として開発されたもので、本発明の大切な目的は、多量の水を供給して栽培されるミョウガの培地からの廃液を外部に排水することなく繰り返し再利用しながら、ミョウガの培地を快適な環境に保持して、高品質なミョウガを栽培できるミョウガの養液循環栽培方法を提供することにある。
また、本発明の他の大切な目的は、ミョウガの培地の寿命を長くして、培地の廃棄期間を長くしながら、ミョウガの生育を良くできる養液循環栽培方法を提供することにある。

本発明のミョウガの養液循環栽培方法は、前述の目的を達成するために、以下の工程でミョウガを養液栽培する。
ミョウガの養液循環栽培方法は、ミョウガの養液栽培装置１から排出される廃液に、原水と肥料とを添加して、ミョウガの養液栽培装置１に供給して養液を養液栽培装置１に循環させる。養液循環栽培方法は、ミョウガの養液栽培装置１から排出される廃液から汚濁物質を分離した後、汚濁物質が分離された循環水に原水と肥料とを添加して養液栽培装置１に供給し、または、原水と肥料とが添加された廃液から汚濁物質を分離して循環水とし、この循環水を養液栽培装置１に供給して循環させる。

本発明の請求項２のミョウガの養液循環栽培方法は、ミョウガの養液栽培装置１から排出される廃液を沈殿槽３１に供給し、沈殿槽３１で汚濁物質を沈殿して除去する。さらに、本発明の請求項３のミョウガの養液循環栽培方法は、ミョウガの養液栽培装置１から排出される廃液に、凝固剤を添加して沈殿槽３１で汚濁物質を沈殿させる。さらにまた、本発明の請求項４のミョウガの養液循環栽培方法は、廃液に添加する凝固剤にポリ塩化アルミニウムを使用する。

本発明の請求項５のミョウガの養液循環栽培方法は、ミョウガの養液栽培装置１から排出される廃液を浄化槽３２に供給し、浄化層３２の微生物で分解して汚濁物質を分離する。

本発明の請求項６のミョウガの養液循環栽培方法は、ミョウガの養液栽培装置から排出される廃液をフィルター３４で濾過して汚濁物質を分離する。

本発明の請求項７のミョウガの養液循環栽培方法は、養液栽培装置１の培地１２にヤシガラとバークを含む有機物をマット状に加工したものを使用する。

本発明のミョウガの養液循環栽培方法は、多量の水を供給して栽培されるミョウガの培地からの廃液を外部に排水することなく、これを繰り返し有効に再利用しながら、ミョウガの培地を快適な環境に保持して、高品質なミョウガを栽培できる特徴がある。また、本発明のミョウガの養液循環栽培方法は、ミョウガの培地の寿命を長くして、培地の廃棄期間を長くしながら、ミョウガの生育を良くできる特徴も実現する。それは、本発明のミョウガの養液循環栽培方法が、ミョウガの培地から排出される廃液に含まれる汚濁物質を分離して循環水として培地に循環させるからである。培地から排出される廃液から汚濁物質を分離して培地に循環させる栽培方法は、供給される水が培地を通過して培地から排出される毎に汚濁物質が分離される。このため、廃液に含まれる汚濁物質が培地の隙間に堆積して目詰まりすることがなく、培地は常に良好な排水性に保持されて、ミョウガを快適な環境で栽培できる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのミョウガの養液循環栽培方法を例示するものであって、本発明は養液循環栽培方法を以下の方法に特定しない。

さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。

図１と図２は、本発明にかかるミョウガの養液循環栽培方法に使用する養液循環栽培装置のブロック図を示す。これらの図の養液循環栽培装置は、ミョウガを養液栽培する養液栽培装置１と、この養液栽培装置１から排水される廃液から汚濁物質を分離する分離槽２と、分離槽２で汚濁物質の分離された循環水を移送する循環水ポンプ３と、この循環水ポンプ３で移送される循環水に、殺菌剤を添加する殺菌剤添加装置４と、循環水ポンプ３で移送される殺菌された循環水に原水を混合する原水混合装置８と、原水混合装置８で原水の添加された混合水に肥料を添加する肥料添加装置９と、さらに混合水に肥料の微量成分を添加する微量成分添加装置１１とを備え、廃液から汚濁物質を分離して殺菌された循環水に、肥料と微量成分を添加して養液１６として養液栽培装置１に供給する。

図３は、ミョウガの養液栽培装置１を示す。この図の養液栽培装置１は、ミョウガの根を生育させる所定の厚さと幅を有する培地１２と、この培地１２を上に載せる栽培トレイ１３とを備える。栽培トレイ１３は、水平栽培台１４の上に水平姿勢に載せられる。水平栽培台１４は、所定の間隔で互いに平行に配設している３本又は４本の縦パイプ１５を備える。縦パイプ１５は水平に配設される。この縦パイプ１５の上に栽培トレイ１３が水平に載せられる。栽培トレイ１３には、培地１２が載せられ、この培地１２に養液１６を供給してミョウガを栽培する。

さらに、図３の養液栽培装置１は、培地１２の下に積層されて、培地１２に植え付けされるミョウガの根が通過するのを阻止して水を通過させる根切りシート１７と、この根切りシート１７の下に積層されて、培地１２に水を供給する保水シート１８と、この保水シート１８の下に積層している下地フィルム１９とを、培地１２を載せる栽培トレイ１３に敷設している。これらの養液栽培装置１は、栽培トレイ１３の上に配置している培地１２に養液１６を供給して培地１２でミョウガを栽培する。

培地１２は、供給される水分を保水する保水性と、過剰な水分を排水する排水性とが要求される。図の培地１２は、所定の厚さのマット状で、根切りシート１７の上に載せている。培地１２は、ミョウガの生育に最適なものが選択され、たとえば、ヤシガラとバーク等の有機物をプレスして、所定の厚さのマット状に固化したものが使用される。この培地１２には、たとえば長さを１ｍ、幅を４０ｃｍ、養液を供給する状態での厚さを約１２ｃｍとするものを使用する。ただ、培地には、ミョウガの生育に適した保水性と排水性のある全てのもの、たとえば有機物や無機物を単独であるいは混合したものが使用できる。無機物である培地は、たとえば、シリカやアルミナを無数の空隙がある状態に焼結した粒体やロックウール等が使用できる。

栽培トレイ１３は、図３と図４に示すように、底面の両側縁に沿って上方に突出する一対の側壁２０を一体的に成形して設けて、断面形状を溝形としている。この側壁２０は、栽培トレイ１３の上に載せられる培地１２や給水管２１から供給される養液１６が、栽培トレイ１３の外側にこぼれ落ちるのを防止する。したがって、側壁２０の高さは、培地１２や養液１６が外にこぼれるのを防止できる高さに成形する。

さらに、栽培トレイ１３は、図３と図４に示すように、上面に３列の排水溝２２を設けている。この図の栽培トレイ１３は、排水溝２２として、両側の側壁２０に沿って設けた一対の側溝２２Ａと、一対の側溝２２Ａの間に設けた中央溝２２Ｂを設けており、さらに、両側の側溝２２Ａと中央溝２２Ｂとを連結溝（図示せず）で連結している。

一対の側溝２２Ａは、一対の側壁２０の内側にあって、側壁２０に沿って設けている。側溝２２Ａは、栽培トレイ１３の両端面まで延長して設けている。栽培トレイ１３は、培地１２を透過する廃液をこの側溝２２Ａに案内し、この側溝２２Ａから栽培トレイ１３の外部に廃液として排水する。

中央溝２２Ｂは、一対の側溝２２Ａの中間に位置して、側溝２２Ａと平行に設けている。この中央溝２２Ｂも、栽培トレイ１３の両端面まで延長して設けている。この中央溝２２Ｂは、栽培トレイ１３の中央上面の上方に配設される培地１２を透過する廃液の一部を案内して効率よく排水する。

さらに、栽培トレイ１３は、一対の側溝２２Ａと中央溝２２Ｂを連結溝（図示せず）で連結している。連結溝は、両側の側溝２２Ａを連結するように設けた溝で、中央溝２２Ｂを横断して、中央溝２２Ｂと垂直に交差している。この連結溝は、中央溝２２Ｂを流れる廃液を側溝２２Ａに流して排水する。また、連結溝は、栽培トレイ１３の中央上面の上方に配設される培地１２を透過する廃液の一部を案内して排水するはたらきもある。

排水溝２２は、幅が狭すぎても、深さが浅すぎても、廃液に含まれる異物が詰まりやすくなり、廃液をスムーズに排水できない。このため、排水溝２２の幅と深さは、たとえば１ｃｍ以上、好ましくは２ｃｍ以上とする。ただ、栽培トレイは、排水溝２２の幅を広くして、深さを深くすると全体の強度が低下する。このため、排水溝２２の幅と深さは、たとえば７ｃｍよりも小さく、好ましくは６ｃｍ以下とする。排水溝２２の幅と深さは、廃液の詰まりを少なく、かつ培地１２を水平に保持することから、好ましくは３〜５ｃｍとする。

以上の構造の栽培トレイ１３は、プラスチックを発泡成形して製作される。この栽培トレイ１３は安価に多量生産できる。プラスチック発泡体で製作される栽培トレイ１３は、表面に非発泡層を設けて、廃液の内部への浸透を阻止し、あるいは独立気泡に発泡させて、廃液の内部への浸透を阻止することができる。ただ、栽培トレイ１３は、上に敷設される非透水シートの下地フィルム１９で、廃液が栽培トレイ１３に浸透するのを防止できるので、栽培トレイ１３を完全な防水構造とする必要はない。プラスチック発泡体の栽培トレイ１３は、発泡スチロールで製作して、とくに安価に多量生産できる。ただ、栽培トレイは、他のプラスチック発泡体、たとえば塩化ビニル発泡体、ＥＶＡ発泡体、ウレタン発泡体等で製造することもできる。

養液栽培装置１は、栽培トレイ１３の上に非透水シートの下地フィルム１９を敷設する。下地フィルム１９は、栽培トレイ１３の上に敷設している。この下地フィルム１９は、上側に配設される培地１２、根切りシート１７及び保水シート１８と、下側に配設される栽培トレイ１３とを区画している。下地フィルム１９は非透水シートで、培地１２を通過した廃液がこれを透過して、栽培トレイ１３まで浸透するのを防止している。下地フィルム１９は、栽培トレイ１３の外形よりも大きく、両側の側壁２０の外側面まで延長して配設される。側壁２０と下地フィルム１９の間から廃液が浸入するのを防止するためである。

下地フィルム１９は、栽培トレイ１３の上面に沿う状態で敷設される。側溝２２Ａや中央溝２２Ｂに敷設される下地フィルム１９は、栽培トレイ１３の内面に沿って敷設される。側溝２２Ａや中央溝２２Ｂの内面に沿って敷設される下地フィルム１９は、その内側に形成される溝内を廃液が流れる。

下地フィルム１９は、プラスチックフィルムからなる非透水シートである。プラスチックフィルムである非透水シートの下地フィルム１９は、ポリエチレンフィルムが適している。ただ、この下地フィルムのプラスチックフィルムには、塩化ビニルフィルムも使用できる。さらに、本発明の養液栽培装置１は、非透水シートである下地フィルムを、プラスチックフィルムに特定しない。非透水シートである下地フィルムには、たとえば表面を防水加工した不織布や布等も使用できるからである。不織布や布で構成される下地フィルムは、プラスチックフィルムに比べて破れ難く、また熱に強い特長がある。

保水シート１８は、栽培トレイ１３の上面に位置して、下地フィルム１９の上に敷設している。すなわち、保水シート１８は、下地フィルム１９と根切りシート１７の間に配設している。この保水シート１８は、培地１２と根切りシート１７を透過した廃液を吸水して保水する。保水シート１８は、無機繊維を方向性なく立体的に集合している保水マット、繊維を方向性なく集合して繊維を交点で結合している不織布、所定の厚さのロックウール、織布、耐水性のある紙等が使用できる。保水シート１８を保水マットである。ただ、保水シートには、ロックウールを使用することもできる。養液栽培装置１は、保水シート１８に水分を保水するので、培地１２が乾燥するときに、保水する水分を根切りシート１７に透過させて、培地１２に供給する。保水シート１８の水分は、気化して培地１２に供給され、あるいは根切りシート１７を透過して培地１２に浸透して補給される。したがって、これらの養液栽培装置１は、培地１２の過乾燥を防止しながらミョウガを生育できる特長がある。

根切りシート１７は、防根シートとも呼ばれるシートで、すでに市販されているものを使用する。根切りシート１７は、細繊維を立体的に集合した不織布が使用できる。また、微細な貫通孔を無数に設けているプラスチックフィルムも根切りシート１７として使用できる。さらに、根切りシート１７は、水を透過させて植物の根が成長して通過するのを阻止できる全てのシートを使用することができる。

根切りシート１７は、培地１２の下に積層されて、培地１２に植え付けしている植物の根が通過するのを阻止する。図３の根切りシート１７は、培地１２と保水シート１８との間に配設されており、植物の根が伸びて保水シート１８や栽培トレイ１３の溝に侵入するのを阻止する。植物の根が保水シート１８や栽培トレイ１３の溝に侵入すると、根が廃液に接触して病気になるからである。したがって、根切りシート１７は、好ましくは、図２に示すように、栽培トレイ１３の上側全面に配設される。ただ、栽培トレイの上面の全面でなく、一部に培地を載せて植物を生育させる場合、必ずしも栽培トレイの全面に根切りシートを配設する必要はない。図の根切りシート１７は、保水シート１８の上に水平に敷設して、栽培トレイ１３の側壁２０の両側から下方に垂らしている。この養液栽培装置１は、植物の根や培地１２が根切りシート１７と下地フィルム１９の間に侵入するのを確実に防止できる。

以上の養液栽培装置１は、水平栽培台１４の上に水平に配置される。図３に示す水平栽培台１４は、地面から上に離して配置している載せ台である。このように、載せ台に載置される養液栽培装置１は、外部に排水される廃液を自然に流下させて効率よく回収できる特長がある。

図３に示す養液栽培装置１は、ミョウガを植え付けている培地１２に、養液１６を供給する。ミョウガの栽培は、所定量の養液１６を所定の時間間隔で供給し、あるいは定量の養液１６を連続して供給する。ミョウガに供給される養液１６は、培地１２と根切りシート５とを透過して、一部は保水シート１８に吸収され、残りは廃液として側溝２２Ａに流入されて外部に廃液として排水される。

ミョウガに供給される養液１６は、水に肥料や薬剤を添加した溶液である。したがって、培地１２と根切りシート１７を透過した廃液を露地に排水するのは好ましくない。廃液に含まれる化学成分や汚濁物質によって土壌を汚染し、あるいは、雑草や細菌等の繁殖を促進するからである。このように、栽培トレイから外部に排水される廃液を回収して再利用する養液循環栽培装置は、廃液が露地に浸透するのを防止して、理想的な環境で植物を栽培できる特長がある。

分離槽２は、養液栽培装置１から排水される廃液から汚濁物質を分離する。図１に示す分離槽２は、汚濁物質を凝固・沈殿して分離する沈殿槽３１で、養液栽培装置１から排水される廃液に含まれる汚濁物質を沈殿させて分離する。沈殿槽３１である分離槽２は、廃液に凝固剤を添加、混合して、汚濁物質を凝集させる。凝固剤にはポリ塩化アルミニウムを使用する。廃液に凝固剤を添加・混合して汚濁物質を凝集させる方法は、汚濁物質を速やかに沈殿して分離できる。

図２に示す分離槽２は、微生物の働きで汚濁物質を分解する浄化槽３２としている。廃液は多量の有機浮遊物を汚濁物質として含有している。浄化槽３２は、廃液に含まれる有機浮遊物を微生物の働きで分解する。好気性の微生物の作用で有機浮遊物を分解する浄化槽３２は、空気をバブリングして廃液に酸素を補給する。この浄化槽３２は、好気性の微生物の棲息環境を快適にして、微生物の分解を効率よくできる。微生物の作用で汚濁物質を分解して除去する分離槽２は、汚濁物質の分離に時間がかかる。したがって、浄化槽３２からなる分離槽２は、図に示すように、分離槽２の排出側に循環水タンク３３を連結して、汚濁物質の分離された循環水を循環水タンク３３に蓄える。循環水タンク３３に蓄えられる循環水を、循環水ポンプ３で排出して養液栽培装置１に供給する。

浄化槽３２の微生物の作用で分離できない廃液に含まれる無機質の汚濁物質は、フィルター３４で濾過して除去できる。したがって、無機質の汚濁物質が含まれる廃液は、フィルター３４で濾過して汚濁物質を除去することができる。無機質と有機質の両方の汚濁物質を含む廃液は、浄化槽３２で有機浮遊物を除去し、フィルター３４で無機質の汚濁物質を除去する。

さらに、分離槽２は、フィルター３４で有機浮遊物と無機の汚濁物質の両方を分離することもできる。フィルター３４は、繊維を立体的に集合している不織布、微細な骨材からなる砂、あるいは耐水性の濾紙が使用できる。不織布は、廃液に含まれる汚濁物質を物理的に除去して分離する。

分離槽２で汚濁物質が分離された循環水は、循環水ポンプ３で移送される。移送される循環水は、過酸化水素水等の殺菌剤で殺菌・酸素添加され、さらに肥料を添加して養液となり、養液の状態で養液栽培装置に移送される。殺菌剤には過酸化水素水を使用するが、塩素系の殺菌剤で循環水を殺菌することもできる。また、廃液を殺菌した後に分離槽で汚濁物質を除去することもできる。さらに、養液栽培装置から排出される廃液に肥料を添加し、その後、肥料の添加された廃液から汚濁物質を分離して循環水とし、この循環水を養液栽培装置に循環することもできる。

殺菌剤添加装置４は、循環水ポンプ３が運転されて分離槽２から循環水が排出される状態で、循環水に過酸化水素水を添加する。殺菌剤添加装置４は、過酸化水素水を蓄える過酸化水素水タンク４Ａと、この過酸化水素水タンク４Ａから過酸化水素水を吸入して循環水に添加する添加ポンプ４Ｂと、この添加ポンプ４Ｂが過酸化水素水を添加する流量をコントロールする流量センサ５とを備える。殺菌剤添加装置４は、循環水の過酸化水素濃度が、０．１ｐｐｍ以上となる量の過酸化水素水を添加する。

殺菌剤添加装置４は、循環水を殺菌できる過酸化水素水を添加する。循環水の過酸化水素濃度が低くなると、循環水を効果的に殺菌できなくなる。したがって、殺菌剤添加装置４は、循環水を確実に殺菌できるように、循環水の過酸化水素濃度をたとえば、０．１ｐｐｍ以上、好ましくは０．５ｐｐｍ以上、さらに好ましくは１ｐｐｍ以上とする。循環水に添加される過酸化水素は、「Ｏ」に分解されて循環水を殺菌し、さらに不安定な「Ｏ」は安定な「Ｏ_２」となって循環水に酸素を補給する。過酸化水素水の添加量は、ミョウガの栽培コストに影響を与える。したがって、過酸化水素水の添加量は、循環水を殺菌して、養液に酸素を補給してミョウガの栽培環境を好ましい状態とするように、たとえば、循環水の過酸化水素濃度を３０ｐｐｍ以下、好ましくは２０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１０ｐｐｍ以下とする。最適には循環水の過酸化水素濃度は、約１ｐｐｍないし５ｐｐｍとする。

殺菌剤添加装置４が循環水に添加する過酸化水素水の添加量は、添加ポンプ４Ｂの流量と循環水ポンプ３の流量の比率でコントロールする。循環水ポンプ３の流量は流量センサ５で検出される。流量センサ５で循環水の流量を検出し、この流量に比例制御するように過酸化水素を添加して、循環水の過酸化水素濃度を正確にコントロールできる。ただ、循環水ポンプ３と添加ポンプ４Ｂは、所定の流量で循環水と過酸化水素水を移送するので、必ずしも流量センサで循環水の流量を検出することなく、循環水ポンプ３と添加ポンプ４Ｂの両方を運転して、循環水に所定量の過酸化水素水を添加して、循環水の過酸化水素濃度を設定値に制御することもできる。

図１と図２の原水混合装置８は、地下水を吸い上げて養液栽培装置１に供給する原水ポンプ８Ｂを備える。この原水ポンプ８Ｂは、所定の流量で原水である地下水を養液栽培装置１に供給する。ただし、原水混合装置は、図示しないが、所定量の原水を蓄える原水タンクと、この原水タンクの原水を吸入して、養液栽培装置に供給する原水ポンプとで構成することもできる。この原水タンクは、一度に養液栽培装置に供給する水量の原水を蓄える。

肥料添加装置９は、原水混合装置８から供給される原水に、循環水ポンプ３から供給される循環水を混合している混合水に、所定の肥料を添加する。この肥料添加装置９は、原水に循環水の混合された混合水に液肥を添加する。液肥添加装置９は、肥料の水溶液である液肥を蓄える液肥タンク９Ａと、この液肥タンク９Ａから液肥を吸入して混合水に添加する添加ポンプ９Ｂとを備える。液肥添加装置は、混合水の肥料濃度が設定値となるように液肥を添加する。液肥添加装置９は、混合水に添加する液肥量をコントロールして混合水の肥料濃度を調整する。図１と図２の肥料添加装置９は、肥料の添加された養液の肥料濃度を濃度センサ６で検出しながら肥料の添加量を制御する。この肥料添加装置９は、濃度センサ６に養液の電気伝導度を検出するセンサを使用する。濃度センサ６は、養液の肥料濃度を検出し、検出された肥料濃度で添加ポンプ９Ｂの流量を制御して、養液の肥料濃度を所定の範囲にコントロールする。図の装置は、２組の肥料添加装置９を有する。２組の液肥添加装置９は、異なる液肥を混合水に添加する。各々の肥料添加装置９は、濃度センサ６の信号で添加ポンプ９Ｂの流量を制御して、養液の肥料濃度を設定濃度にコントロールする。各々の肥料添加装置９は、濃度センサ６で検出する養液の肥料濃度が設定値よりも低いと、添加ポンプ９Ｂの流量を多くして制御して肥料濃度を高くし、反対に濃度センサ６で検出する肥料濃度が高いと、添加ポンプ９Ｂの流量を少なく制御して肥料濃度を低くして、養液の肥料濃度を設定値にコントロールする。

微量成分添加装置１１は、肥料を添加した養液に、さらに、ミョウガの栽培に必要な種々の微量成分、たとえば金属元素等を添加する。この微量成分添加装置１１は、微量成分を含有する溶液を蓄える溶液タンク１１Ａと、この溶液タンク１１Ａに蓄えられる微量成分含有溶液を養液に添加する添加ポンプ１１Ｂとを備える。

以上の養液循環栽培装置は、以下のようにしてミョウガに給水する。
［汚濁物質の分離工程］
ミョウガの養液栽培装置から排出される廃液を分離槽２に供給し、この分離槽２で廃液に含まれる汚濁物質を分離して循環水とする。汚濁物質は、凝固剤を添加し、沈殿槽３１で凝集・沈殿させて分離し、あるいは、浄化槽３２で微生物の作用で分離し、あるいはフィルター３４で物理的に濾過して分離する。
［循環水の殺菌工程］
汚濁物質の分離された循環水に、殺菌剤の過酸化水素水を添加して殺菌する。この工程において、分離槽２や循環水タンク３３に蓄えられた循環水を循環水ポンプ３で移送し、移送途中において、殺菌剤添加装置４が殺菌剤の過酸化水素水を添加して、循環水を殺菌すると共に、酸素を補給する。循環水の過酸化水素濃度は、１ｐｐｍないし５ｐｐｍとする。過酸化水素は、「Ｏ」で循環水を殺菌し、さらに「Ｏ」を「Ｏ_２」として、循環水に酸素を補給する。

［調整工程］
殺菌されて酸素の補給された循環水が、原水に添加される。原水に循環水を添加する割合は、養液栽培装置１から排水される全ての廃液を処理し、これを原水に添加して、全ての廃液を外部に排水しないようにする。ミョウガを養液栽培する装置は、供給する養液の約１０％〜６０％が廃液として排水される。したがって、廃液から汚濁物質を分離した循環水を、原水に対して１０％〜６０％の割合で原水に添加して再使用することで、廃液を外部に排水しないで、全てを循環して再使用できる。原水に循環水の添加された混合水に、肥料添加装置９でもって所定量の液肥が添加される。液肥は濃度センサ６で養液の肥料濃度を検出しながら、設定された濃度となるように添加される。さらに、図１と図２の装置は、微量成分添加装置１１でもって、微量成分も添加される。

以上の方法は、養液栽培装置１から排水される多量の廃液を、分離工程で汚濁物質を分離し、また殺菌工程において過酸化水素水で殺菌し、とくに、酸素を補給しながら殺菌することで、循環水に酸素も補給できる。このため、廃液から汚濁物質を分離した循環水を過酸化水素で殺菌して再利用するにもかかわらず、養液栽培装置１に供給される養液は酸素濃度が高く、ミョウガを効率よく生育させながら、病害虫による害を阻止して高品質なミョウガを能率よく栽培できる。

本発明のミョウガの養液循環栽培方法は、廃液から汚濁物質を分離した循環水を循環して有効に再利用して、廃液による田畑の汚染を防止しながら、高品質なミョウガを理想的な環境で栽培できる。とくに、廃液に含まれる汚濁物質を分離することで、培地の隙間が目詰まりするのを防止して、培地を常に良好な排水性に保持しながら、ミョウガを快適な環境で栽培できる。

本発明の一実施例にかかるミョウガの養液循環栽培方法に使用する養液循環栽培装置のブロック図である。 本発明の他の実施例にかかるミョウガの養液循環栽培方法に使用する養液循環栽培装置のブロック図である。 養液栽培装置の一例を示す概略断面図である。 栽培トレイの一例を示す一部断面底面斜視図である。

符号の説明

１…養液栽培装置
２…分離槽
３…循環水ポンプ
４…殺菌剤添加装置 ４Ａ…過酸化水素水タンク
４Ｂ…添加ポンプ
５…流量センサ
６…濃度センサ
８…原水混合装置 ８Ｂ…原水ポンプ
９…肥料添加装置 ９Ａ…液肥タンク
９Ｂ…添加ポンプ
１１…微量成分添加装置 １１Ａ…溶液タンク
１１Ｂ…添加ポンプ
１２…培地
１３…栽培トレイ
１４…水平栽培台
１５…縦パイプ
１６…養液
１７…根切りシート
１８…保水シート
１９…下地フィルム
２０…側壁
２１…給水管
２２…排水溝 ２２Ａ…側溝
２２Ｂ…中央溝
３１…沈殿槽
３２…浄化槽
３３…循環水タンク
３４…フィルター

Claims (7)

1. ミョウガの養液栽培装置(1)から排出される廃液に、原水と肥料とを添加して、ミョウガの養液栽培装置(1)に供給して養液を養液栽培装置(1)に循環させるミョウガの養液循環栽培方法において、
   ミョウガの養液栽培装置(1)から排出される廃液から汚濁物質を分離した後、汚濁物質が分離された循環水に原水と肥料とを添加して養液栽培装置(1)に供給し、または、肥料の添加された廃液から汚濁物質を分離して循環水とし、この循環水を養液栽培装置(1)に供給して循環させることを特徴とするミョウガの養液循環栽培方法。
2. ミョウガの養液栽培装置(1)から排出される廃液を沈殿槽(31)に供給し、沈殿槽(31)で汚濁物質を沈殿して除去する請求項１に記載されるミョウガの養液循環栽培方法。
3. ミョウガの養液栽培装置(1)から排出される廃液に、凝固剤を添加して沈殿槽(31)で汚濁物質を沈殿させる請求項２に記載されるミョウガの養液循環栽培方法。
4. 廃液に添加する凝固剤にポリ塩化アルミニウムを使用する請求項３に記載されるミョウガの養液循環栽培方法。
5. ミョウガの養液栽培装置(1)から排出される廃液を浄化槽(32)に供給し、浄化層(32)の微生物で分解して汚濁物質を分離する請求項１に記載されるミョウガの養液循環栽培方法。
6. ミョウガの養液栽培装置(1)から排出される廃液をフィルター(34)で濾過して汚濁物質を分離する請求項１に記載されるミョウガの養液循環栽培方法。
7. 養液栽培装置(1)の培地(12)にヤシガラとバークを含む有機物をマット状に加工したものを使用する請求項１に記載されるミョウガの養液循環栽培方法。

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