JP2013094155A - Greenhouse cultivation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、温室栽培方法に関し、詳しくは、ガスに含まれる熱エネルギー及び二酸化炭素を植物に利用させる温室栽培方法に関する。 The present invention relates to a greenhouse cultivation method, and more particularly, to a greenhouse cultivation method in which thermal energy and carbon dioxide contained in a gas are used by a plant.
特許文献1には、ハウス内の二酸化炭素濃度を調整することによって、栽培植物の生産性の向上を図ることが記載されている。
一方、多岐にわたる産業において、有機廃棄物等の燃焼によって生じた温室効果ガスである二酸化炭素を高濃度に含む高温の排ガスが、大量に大気排出されている現状がある。 On the other hand, in a wide variety of industries, a large amount of high-temperature exhaust gas containing carbon dioxide, which is a greenhouse gas generated by the combustion of organic waste, at a high concentration has been discharged to the atmosphere.
本発明者は、環境問題に鑑みて、二酸化炭素を高濃度に含む高温の排ガスを有効利用することについて鋭意検討し、植物を温室栽培する際に、二酸化炭素を高濃度に含む高温の排ガスを供給し、排ガス中の熱エネルギー及び排ガス中の二酸化炭素を利用することによって、植物の成長を促進することを試みた。 In view of environmental problems, the present inventor has eagerly studied about the effective use of high-temperature exhaust gas containing carbon dioxide at a high concentration. We tried to promote the growth of plants by supplying and utilizing the thermal energy in exhaust gas and carbon dioxide in exhaust gas.
しかるに、植物による熱エネルギー及び二酸化炭素の利用効率には限界があり、温室栽培領域を過剰に加温してしまったり、植物の酸素呼吸を二酸化炭素により阻害してしまったりするなどの弊害が生じ易く、成長促進の観点から、改良の余地が残されていた。 However, there is a limit to the use efficiency of thermal energy and carbon dioxide by plants, causing adverse effects such as excessive heating of greenhouse cultivation areas and inhibition of plant oxygen respiration by carbon dioxide. It was easy, and there was room for improvement from the viewpoint of promoting growth.
そこで、本発明の課題は、二酸化炭素を高濃度に含む高温の排ガスに含まれる熱エネルギー及び二酸化炭素を植物に効率よく利用させて、植物の成長を促進できる温室栽培方法を提供することにある。 Then, the subject of this invention is providing the greenhouse cultivation method which makes a plant use efficiently the thermal energy and carbon dioxide which are contained in the high temperature waste gas which contains a carbon dioxide in high concentration, and can promote a plant growth. .
また本発明の他の課題は、以下の記載によって明らかとなる。 Other problems of the present invention will become apparent from the following description.
上記課題は、以下の各発明によって解決される。 The above problems are solved by the following inventions.
(請求項1)
植物を栽培する温室内にガスホルダーを設け、
該温室内の温室空間の空気中の二酸化炭素濃度よりも高濃度の二酸化炭素を含む排ガスで、且つ前記空気の温度よりも高温の排ガスを前記ガスホルダーに充填し貯留し、
該ガスホルダーに前記排ガスの充填を開始し終了するまで、さらに該終了後貯留している間に、該ガスホルダー表面からの放熱により、前記排ガスからの熱エネルギーを前記温室空間内へ供給し、前記植物近傍の空気を加温する加温工程と、
前記ガスホルダー内に貯留された前記排ガスを前記温室空間内へ排出し、排出された排ガス中に含まれる二酸化炭素によって前記植物近傍の空気中の二酸化炭素濃度を上昇させる二酸化炭素濃度上昇工程を備え、
前記加温工程における前記排ガスの充填と、前記二酸化炭素濃度上昇工程における前記排ガスの排出を、異なるタイミングで開始することを特徴とする温室栽培方法。
(請求項2)
前記植物近傍の空気の温度が低下する時間帯に該空気を加温し、前記植物の光合成が活性化する時間帯に該空気中の二酸化炭素濃度を上昇させることを特徴とする請求項1記載の温室栽培方法。
(請求項3)
前記排ガスは、二酸化炭素濃度が5〜20体積%の範囲であることを特徴とする請求項1又は2記載の温室栽培方法。
(請求項4)
前記排ガスは、バイオマスをメタン発酵して生成したバイオガスを燃焼して生成した排ガスであることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の温室栽培方法。
(請求項5)
前記排ガスを所定圧力になるまでガスホルダーに充填することを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の温室栽培方法。
(Claim 1)
A gas holder is installed in the greenhouse where plants are grown.
The exhaust gas containing carbon dioxide at a concentration higher than the carbon dioxide concentration in the air in the greenhouse space in the greenhouse, and the exhaust gas having a temperature higher than the temperature of the air is filled and stored in the gas holder,
The heat energy from the exhaust gas is supplied into the greenhouse space by heat radiation from the surface of the gas holder while the gas holder starts and ends the filling of the exhaust gas and is stored after the completion. A heating step of heating the air in the vicinity of the plant;
A carbon dioxide concentration increasing step of discharging the exhaust gas stored in the gas holder into the greenhouse space and increasing the concentration of carbon dioxide in the air near the plant by the carbon dioxide contained in the exhausted exhaust gas. ,
The greenhouse cultivation method characterized by starting the filling of the exhaust gas in the heating step and the discharge of the exhaust gas in the carbon dioxide concentration increasing step at different timings.
(Claim 2)
The air is heated in a time zone in which the temperature of air in the vicinity of the plant is lowered, and the carbon dioxide concentration in the air is increased in a time zone in which photosynthesis of the plant is activated. Greenhouse cultivation method.
(Claim 3)
The greenhouse gas cultivation method according to
(Claim 4)
The greenhouse gas cultivating method according to any one of
(Claim 5)
5. The greenhouse cultivation method according to
本発明によれば、ガスに含まれる熱エネルギー及び二酸化炭素を植物に効率よく利用させて、植物の成長を促進できる温室栽培方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the greenhouse energy cultivation method which can make a plant use efficiently the thermal energy and carbon dioxide contained in gas, and can promote the growth of a plant can be provided.
植物は、その成育のために、光合成のための光エネルギー、二酸化炭素の他に、代謝に適した温度を得るための熱源を必要とする。成育に適した温度の維持によって、酵素の活性を高め、また、膜脂質の固化を防止して細胞膜機能を高める等により、代謝反応の進行や物質の移動などに貢献する。二酸化炭素は、葉緑体に取り込まれて、光合成によって固定化され、ショ糖などのエネルギー源に変換される。 In order to grow, plants need a heat source for obtaining a temperature suitable for metabolism, in addition to light energy for photosynthesis and carbon dioxide. By maintaining the temperature suitable for growth, the activity of the enzyme is increased, and the cell membrane function is enhanced by preventing the membrane lipid from solidifying, thereby contributing to the progress of metabolic reaction and the transfer of substances. Carbon dioxide is taken into the chloroplast, immobilized by photosynthesis, and converted into an energy source such as sucrose.
本発明者は、燃焼排ガス中の熱エネルギー及び二酸化炭素の利用法として、温室内植物によるこれら熱エネルギー及び二酸化炭素の要求性について検討した。そして、植物による熱エネルギー及び二酸化炭素要求性が、経時的に見ると、互いに独立して変化することに着目した。 This inventor examined the requirement of these thermal energy and carbon dioxide by the plant in a greenhouse as a utilization method of the thermal energy and carbon dioxide in combustion exhaust gas. And we focused on the fact that the thermal energy and carbon dioxide requirements by plants change independently of each other over time.
本発明者は、これら要求性の変化に対応することについて鋭意検討し、ガスに含まれる熱エネルギーと二酸化炭素とが分離可能であることに着目し、この性質を利用して、熱エネルギーと二酸化炭素とを時間差で供給する構成に想到し、本願発明に至った。 The present inventor diligently studied to cope with these changes in requirements, paying attention to the fact that the thermal energy contained in the gas and carbon dioxide can be separated, and using this property, The inventors came up with a configuration for supplying carbon with a time difference, and reached the present invention.
例えば、夜間は、温度が低下して代謝反応や物質の移動が滞り易くなるため、熱エネルギー要求性は高まるが、光合成はほとんど進行せず酸素呼吸を行っている。このため、二酸化炭素要求性は低く、むしろ二酸化炭素濃度が低いことが望ましい。これに合わせてガスに由来する熱エネルギーを供給することで、二酸化炭素濃度を上昇させることなく、代謝反応や物質の移動を促進させることが可能となる。 For example, at night, the temperature is lowered and the metabolic reaction and the movement of substances are likely to be delayed, so that the heat energy requirement is increased, but photosynthesis hardly proceeds and oxygen respiration is performed. For this reason, it is desirable that the carbon dioxide requirement is low, and rather the carbon dioxide concentration is low. By supplying the thermal energy derived from the gas in accordance with this, it becomes possible to promote metabolic reaction and substance transfer without increasing the carbon dioxide concentration.
一方、昼間は、太陽光により温度が高いため熱エネルギー要求性は比較的低いが、光合成が活発となって二酸化炭素が不足し易いため二酸化炭素要求性が高まる。これに合わせてガスに由来する二酸化炭素を供給することで、温室空間を過剰に加温することなく、二酸化炭素によって光合成を促進してエネルギー源の生産量を増加させることが可能となる。 On the other hand, during the daytime, the heat energy requirement is relatively low due to the high temperature due to sunlight, but the carbon dioxide requirement is increased because photosynthesis is active and carbon dioxide is likely to be insufficient. By supplying carbon dioxide derived from the gas in accordance with this, it is possible to promote the photosynthesis by carbon dioxide and increase the production amount of the energy source without excessively heating the greenhouse space.
その結果、酸素呼吸の阻害や過剰な加温という弊害を生じることなく、代謝反応や物質の移動を促進すると共に、エネルギー源の生産量を増加できる。 As a result, the metabolic reaction and the movement of substances can be promoted and the production amount of the energy source can be increased without causing adverse effects such as inhibition of oxygen respiration and excessive heating.
つまり、植物による熱エネルギー及び二酸化炭素要求性の変化に応じて、効率的に熱エネルギー及び二酸化炭素を供給できるため、ガスに含まれる熱エネルギー及び二酸化炭素を植物が効率よく利用できる。これにより、極めて好適に植物の成長が促進される効果を奏する。 In other words, the plant can efficiently use the thermal energy and carbon dioxide contained in the gas because the thermal energy and carbon dioxide can be efficiently supplied according to changes in the thermal energy and carbon dioxide requirement by the plant. Thereby, there exists an effect which the growth of a plant is accelerated | stimulated very suitably.
以下に、図面を参照して本発明の温室栽培方法について更に詳しく説明する。 Hereinafter, the greenhouse cultivation method of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る温室栽培方法を実施するための栽培システムの一例を示す概略図である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a cultivation system for carrying out the greenhouse cultivation method according to the present invention.
図1において、Pは植物であり、1は植物Pを栽培するための温室空間であり、温室11により、外気から遮蔽されている。
In FIG. 1, P is a plant, 1 is a greenhouse space for cultivating the plant P, and is shielded from outside air by the
12は温室空間1内に設けられたガスホルダーである。
A
ガスホルダー12は、排ガスを導入するための開閉可能な導入口121と、温室空間1に排ガスを排出するための開閉可能な排出口122を備えている。
The
まず、図1(a)に示すように、導入口121を開き、排出口122を閉じ、導入口121を介して、ガスホルダー12内に、温室空間1の空気よりも高温且つ高濃度の二酸化炭素を含む排ガスを充填する。
First, as shown in FIG. 1 (a), the
次いで、図1(b)に示すように、導入口121を閉じて充填を終了し、充填された排ガスをガスホルダー12内に貯留する。
Next, as shown in FIG. 1 (b), the
ガスの充填開始から貯留を継続する間に、ガスホルダー12表面からの放熱により、ガスからの熱エネルギーを温室空間1内へ供給し、植物P近傍の空気を加温する(加温工程)。
While the storage is continued from the start of gas filling, heat energy from the gas is supplied into the
次いで、所定時間の貯留の後、図1(c)に示すように、排出口122を開いて、排出口122を介して、ガスホルダー12内に貯留された排ガスを温室空間1内へ排出し、排出された排ガス中に含まれる二酸化炭素によって植物P近傍の空気中の二酸化炭素濃度を上昇させる(二酸化炭素濃度上昇工程)。
Next, after storage for a predetermined time, as shown in FIG. 1 (c), the
このようにして、極めて簡単な構造であるガスホルダー12を用いて、加温工程における排ガスの充填と、二酸化炭素濃度上昇工程における排ガスの排出を、異なるタイミングで開始することにより、植物Pに、排ガスに由来する熱エネルギーと二酸化炭素とを時間差で供給することが可能になる。
In this way, by using the
これにより、上述したように、二酸化炭素を高濃度に含む高温の排ガスに含まれる熱エネルギー及び二酸化炭素を植物に効率よく利用させて、植物の成長を促進できる効果を得ることができる。 Thereby, as mentioned above, the heat energy and carbon dioxide contained in the high-temperature exhaust gas containing carbon dioxide at a high concentration can be efficiently utilized by the plant, and the effect of promoting the growth of the plant can be obtained.
本発明において、ガスホルダー12は、内部に排ガスを貯留可能であり且つ該排ガスが有する熱エネルギーを外部(温室空間1)に向けて放熱可能なものであれば格別限定されず、具体的には、自然対流による熱移動が、5〜10kcal・m2・hr−1・deg−1の範囲であることが好ましい。
In the present invention, the
ガスホルダー12の材質は、二酸化炭素が導入口121と排出口122以外の部位から外部に流出することがなければ格別限定されず、樹脂や金属等を好ましく例示でき、特に、可撓性に優れ、ガスの充填及び排出に伴って容易に変形可能であることから樹脂であることが好ましい。
The material of the
本発明において用いられるガスホルダー12の形状及び容量は、格別限定されず、入手容易な袋状あるいは筒状等のシートを用いて、これらを個別に、または連結して、温室空間1内に設置できる。例えば、径約70cmの筒状の硬質ポリエチレンシートを連結して、10mを超える長さにして、1つのガスホルダーとすることができ、例えば、冷害防止のための保温用であれば数十メートル以上の長さにすることも好ましい。これらは、栽培される植物Pの種類や温室空間1の体積あるいは外気の温度(栽培季節)などに応じて適宜変更できる。
The shape and capacity of the
ガスホルダー12内に充填される排ガスの温度は、少なくとも温室空間1よりも高温であり、少なくともガスホルダー12を構成する部材の融点以下の温度であれば格別限定されない。融点を超える場合はあらかじめラジエーター等の冷却手段によって温度を調節することができる。ガスホルダー12として耐熱性の樹脂シートを用いる場合、例えば100℃以下50℃以上の範囲などが好ましい。また、50℃未満の低い温度であっても、寒冷地の冷害防止などの用途においては、十分な機能を発揮することができる。
The temperature of the exhaust gas filled in the
ガスホルダー12内に導入されるガスの温度を、栽培される植物Pの種類や温室空間1の体積あるいは外気の温度(栽培季節)などに応じて適宜調節して変更することも好ましいことである。
It is also preferable that the temperature of the gas introduced into the
ガスホルダー12が備える導入口121と排出口122は、開閉可能な1つの開口がこれらの両方を兼ねてもよい。この場合、開口が、ガス導入時及びガス排出時に開かれ、貯留時に閉じられる。
In the
本発明において、ガスホルダー12への排ガスの充填を終了するタイミングは、格別限定されず、適宜設定できるが、例えば、ガスホルダー12内の圧力が所定値になるまで充填を行うこと、具体的には、所定値になったところで充填を終了することも好ましいことである。また、圧力に代えて、ガスホルダー12内の体積をトリガーに用いてもよい。
In the present invention, the timing of ending the filling of the exhaust gas into the
本発明において、熱エネルギーと二酸化炭素を供給する時間差は、ガスホルダー12内への排ガスの充填開始から、排出開始までの時間差であり、導入に費やす時間及び貯留時間の設定によって、植物の熱エネルギー及び二酸化炭素要求性の変化等に応じて、適宜調整される。
In the present invention, the time difference between the supply of thermal energy and carbon dioxide is the time difference from the start of filling of the exhaust gas into the
本発明において、ガスホルダー12内への排ガスの導入は、導入速度を低下させて時間をかけて行う、あるいは複数回に分けて間欠的に行うことも好ましい。これにより、排ガスに由来する熱エネルギーを経時的に分散させて植物に供給することができ、急激な加温が防止され、植物が熱エネルギーを更に効率的に利用できる効果を奏する。
In the present invention, the introduction of the exhaust gas into the
本発明において、ガスホルダー12内へのガスの導入の結果、温室空間1内の温度が過剰に上昇する場合は、適宜温室空間1内の空気を外気等と置換する(換気・放散)などにより容易に低下させて対応することができる。
In the present invention, when the temperature in the
また、本発明において、ガスホルダー12内から温室空間1への排ガスの排出を、排出速度を低下させて時間をかけて行う、あるいは複数回に分けて間欠的に行うことも好ましい。これにより、排ガスに由来する二酸化炭素を経時的に分散させて植物に供給することができる。例えば、光合成における有効二酸化炭素濃度の上限(通常2000ppm程度)を超えない範囲で、植物による二酸化炭素消費を逐次補うように、時間をかけて供給することで、植物が二酸化炭素を更に効率的に利用できる効果を奏する。
In the present invention, it is also preferable to discharge the exhaust gas from the
本発明において、ガスホルダー12内から温室空間1への排ガスの排出の結果、温室空間1内の二酸化炭素濃度が過剰に上昇する場合は、適宜温室空間1内の空気を外気等と置換する(換気・放散)などにより容易に低下させて対応することができる。
In the present invention, when the concentration of carbon dioxide in the
本発明においては、温室空間1の温度が低下する時間帯に、ガスホルダー12内への排ガスの導入を開始して、植物Pへの熱エネルギーの供給を行い、植物Pの光合成が活性化する時間帯に、ガスホルダー12内から温室空間1への排ガスを排出して、植物Pへの二酸化炭素の供給を行うことが好ましい。
In the present invention, the introduction of the exhaust gas into the
温室空間1の温度が低下する時間帯は、通常であれば、日没から日の出までの夜間(暗期)であり、植物Pの光合成が活性化する時間帯は、通常であれば、日の出から日没までの昼間(明期)である。ただし、光の照射条件等を制御して栽培する場合はこの限りではなく、明期又は暗期を形成するタイミング等に合わせて適宜設定することが好ましい。
The time zone in which the temperature of the
本発明においては、温室空間1が、温室11によって外気から遮蔽されていることが好ましく、これにより、排ガスに由来する熱エネルギー及び二酸化炭素の外気放散による損失が好適に防止される。
In the present invention, it is preferable that the
ここで、遮蔽は密閉状態を意味するものではなく、温室空間1は、必ずしも外気から完全に遮蔽されている必要はない。
Here, the shielding does not mean a sealed state, and the
図2は、本発明に係る温室栽培方法の他の例を示す概略図であり、可燃ガスを燃焼する燃焼装置から生じる排ガスを利用する例を示している。 FIG. 2 is a schematic view showing another example of the greenhouse cultivation method according to the present invention, and shows an example in which exhaust gas generated from a combustion apparatus that burns combustible gas is used.
図2において、2はメタン発酵槽、3は脱硫装置、4はバイオガス貯留タンク、5は燃焼装置、6は排ガス貯留タンクである。なお、図1と同じ符号の部位は、同じ構成なので説明を省略する。 In FIG. 2, 2 is a methane fermentation tank, 3 is a desulfurization device, 4 is a biogas storage tank, 5 is a combustion device, and 6 is an exhaust gas storage tank. Note that portions with the same reference numerals as those in FIG.
メタン発酵槽2は、バイオマスを導入して発酵し、少なくともメタンと二酸化炭素及び硫化水素を含むバイオガスを生成する。生成したバイオガスは、脱硫装置3に導入され脱硫処理により硫化水素が除去される。脱硫装置としては、格別限定されないが、生物脱硫塔を好ましく例示できる。脱硫処理後のバイオガスは、適宜バイオガス貯留タンク4に貯留された後、燃焼装置5に供給される。燃焼装置5としては、格別限定されないが、ガスエンジン等を好ましく例示でき、バイオガスを燃焼して燃焼エネルギーを回収すると共に、排ガスを生成する。
The
バイオガスから生じる二酸化炭素は、所謂カーボンニュートラルといわれるものであり、大気中に放散しても温暖化ガスを新たに放出したことにはならないとされている。特に、本発明においては、二酸化炭素を植物に有効利用させるため、未利用の二酸化炭素を大気放出したとしても、極めて環境適応性に優れる効果を奏する。 Carbon dioxide generated from biogas is so-called carbon neutral, and even if it is released into the atmosphere, it does not mean that greenhouse gas has been newly released. In particular, in the present invention, since carbon dioxide is effectively used by plants, even if unused carbon dioxide is released to the atmosphere, it has an extremely excellent environmental adaptability.
本発明において、燃焼装置5において生じた排ガスは、温室空間1よりも高温且つ高濃度の二酸化炭素を含むガスであり、適宜排ガス貯留タンクに貯留された後、図1の例と同様にして、ガスホルダー12に導入される。
In the present invention, the exhaust gas generated in the
図3は、本発明に係る温室栽培方法の更なる他の例を示す概略図であり、燃焼装置5として熱交換型ボイラを用いた例を示している。図3において、図2と同じ符号は、同じ構成を指す。
FIG. 3 is a schematic view showing still another example of the greenhouse cultivation method according to the present invention, and shows an example in which a heat exchange boiler is used as the
熱交換型ボイラ5における熱交換により生成した熱エネルギーは、温室空間1の植物に供給される。これにより、植物は、熱交換型ボイラ5における熱交換により生成した熱エネルギーと、ガスホルダー12からの放熱による熱エネルギーの両方を受け取ることができるため、特に冬場の栽培などに好適である。
Heat energy generated by heat exchange in the
なお、図示の例において、熱交換型ボイラ5は、温室空間1内に設置されているが、必ずしもこれに限定されず、温室空間1の外に設置されていてもよく、熱エネルギーを温室空間1の植物に供給可能に設けられていればよい。
In the illustrated example, the
図4は、本発明に係る温室栽培方法の更なる他の例を示す概略図であり、ここでは排ガスを複数の独立した温室空間1に供給するようにしている。
FIG. 4 is a schematic view showing still another example of the greenhouse cultivation method according to the present invention. Here, exhaust gas is supplied to a plurality of
図4において、図3と同じ符号の部位は同じ構成なのでその説明を省略する。 In FIG. 4, the same reference numerals as those in FIG.
図4に示す通り、バイオガス貯留タンク4に貯留されたバイオガスを、各々の温室空間1が備える熱交換型ボイラ5に供給するようにする。各温室空間1内の温度を測定し、各温室空間1内の温度があらかじめ定められた温度を維持するように、各温室空間1に対するバイオガスの供給量を制御することも好ましいことである。
As shown in FIG. 4, the biogas stored in the biogas storage tank 4 is supplied to the
以上の説明では、燃焼装置5がメタン発酵で生じたバイオガスを燃焼して排ガスを生成する場合について説明したが、必ずしもバイオガスに限定されるものではなく、天然ガス等の可燃性ガスでもよい。
In the above description, the case where the
本発明において、ガスホルダー12に導入される排ガス、つまり、温室空間1よりも高温且つ高濃度の二酸化炭素を含む排ガスは、二酸化炭素濃度が5〜20体積%の範囲であることが好ましい。
In the present invention, the exhaust gas introduced into the
本発明において、ガスホルダー12と植物Pとの位置関係は、排ガスに由来する熱エネルギー及び二酸化炭素をガスホルダー12から植物Pに供給可能であれば格別限定されない。例えば、ガスホルダー12を植物の上方、下方あるいは側方に設置することができ、熱エネルギーの供給効率に優れることから、特にガスホルダー12が植物Pの側方ないし下方に設けられることが好ましい。
In the present invention, the positional relationship between the
以上の説明では、ガスから熱エネルギーの供給を受ける植物と、二酸化炭素の供給を受ける植物が同一である場合について説明したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、本発明においては、排ガスから熱エネルギーと二酸化炭素とを分離して利用するが故に、熱エネルギーの供給を受ける植物と、二酸化炭素の供給を受ける植物が異なるものであってもよい。例えば、排ガスに由来する熱エネルギーを第1の温室空間における植物に供給し、該排ガスに由来する二酸化炭素を、第1の温室空間とは異なる第2の温室空間における植物に供給することができる。このような態様により、熱エネルギー及び二酸化炭素を更に有効利用することが可能になる効果が得られる。 In the above description, the case where the plant that receives the supply of thermal energy from the gas and the plant that receives the supply of carbon dioxide is the same, but is not necessarily limited thereto. Since the thermal energy and carbon dioxide are separated and used, the plant receiving the supply of thermal energy and the plant receiving the supply of carbon dioxide may be different. For example, thermal energy derived from exhaust gas can be supplied to plants in the first greenhouse space, and carbon dioxide derived from the exhaust gas can be supplied to plants in a second greenhouse space different from the first greenhouse space. . By such an aspect, the effect that heat energy and carbon dioxide can be used more effectively is obtained.
具体的には、第1の温室空間に設けられたガスホルダーに排ガスを導入して、該排ガスからの放熱により、第1の温室空間の加温を行い、次いで、ガスホルダ内の排ガスを第2の温室空間に移送して導入することにより、第2の温室空間の二酸化炭素濃度を上昇させる方法を好ましく例示できる。 Specifically, the exhaust gas is introduced into the gas holder provided in the first greenhouse space, the first greenhouse space is heated by heat radiation from the exhaust gas, and then the exhaust gas in the gas holder is secondly discharged. A method of increasing the carbon dioxide concentration in the second greenhouse space by transferring it to the greenhouse space and introducing it is preferably exemplified.
本発明によれば、例えば、バイオガスにおけるトリジェネレーション(電力、熱、二酸化炭素供給)等において、その効率性に優れたシステムを提供することができる。更に、本発明では、例えば温室内で養液栽培等を行う場合に、メタン発酵消化液、好ましくは脱塩処理後のメタン発酵消化液を使用する場合は、四重の(クウォーテット)ジェネレーションとなり、極めて効率的なトマト栽培法等を提供することができる。そのため、温室空間1の温度と二酸化炭素濃度の許容値(閾値)を超えない範囲で、熱エネルギーと二酸化炭素をできるだけ多く供給できるようにすることが好ましい。これを具体的に実現するために、温室空間1内の温度監視あるいは二酸化炭素濃度監視を行って、熱エネルギーと二酸化炭素の供給量を制御することも好ましいことである。温度と二酸化炭素濃度の許容値は、栽培される植物Pの種類等に応じて適宜設定され、時間帯などに応じて適宜変更することができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the system excellent in the efficiency can be provided in the trigeneration (electric power, heat, carbon dioxide supply) etc. in biogas, for example. Furthermore, in the present invention, for example, when hydroponics is performed in a greenhouse, when using a methane fermentation digestion liquid, preferably a methane fermentation digestion liquid after desalting, quadruple (quartet) generation, An extremely efficient tomato cultivation method and the like can be provided. Therefore, it is preferable to supply as much heat energy and carbon dioxide as possible within a range that does not exceed the allowable value (threshold value) of the temperature and the carbon dioxide concentration of the
1:温室空間
11:遮蔽手段
12:ガスホルダー
121:導入口
122:排出口
2:メタン発酵槽
3:脱硫装置
4:バイオガス貯留タンク
5:燃焼装置
6:排ガス貯留タンク
P:植物
1: Greenhouse space 11: Shielding means 12: Gas holder 121: Inlet port 122: Outlet port 2: Methane fermenter 3: Desulfurization device 4: Biogas storage tank 5: Combustion device 6: Exhaust gas storage tank P: Plant
Claims (5)
該温室内の温室空間の空気中の二酸化炭素濃度よりも高濃度の二酸化炭素を含む排ガスで、且つ前記空気の温度よりも高温の排ガスを前記ガスホルダーに充填し貯留し、
該ガスホルダーに前記排ガスの充填を開始し終了するまで、さらに該終了後貯留している間に、該ガスホルダー表面からの放熱により、前記排ガスからの熱エネルギーを前記温室空間内へ供給し、前記植物近傍の空気を加温する加温工程と、
前記ガスホルダー内に貯留された前記排ガスを前記温室空間内へ排出し、排出された排ガス中に含まれる二酸化炭素によって前記植物近傍の空気中の二酸化炭素濃度を上昇させる二酸化炭素濃度上昇工程を備え、
前記加温工程における前記排ガスの充填と、前記二酸化炭素濃度上昇工程における前記排ガスの排出を、異なるタイミングで開始することを特徴とする温室栽培方法。 A gas holder is installed in the greenhouse where plants are grown.
The exhaust gas containing carbon dioxide at a concentration higher than the carbon dioxide concentration in the air in the greenhouse space in the greenhouse, and the exhaust gas having a temperature higher than the temperature of the air is filled and stored in the gas holder,
The heat energy from the exhaust gas is supplied into the greenhouse space by heat radiation from the surface of the gas holder while the gas holder starts and ends the filling of the exhaust gas and is stored after the completion. A heating step of heating the air in the vicinity of the plant;
A carbon dioxide concentration increasing step of discharging the exhaust gas stored in the gas holder into the greenhouse space and increasing the concentration of carbon dioxide in the air near the plant by the carbon dioxide contained in the exhausted exhaust gas. ,
The greenhouse cultivation method characterized by starting the filling of the exhaust gas in the heating step and the discharge of the exhaust gas in the carbon dioxide concentration increasing step at different timings.
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