JP6860205B2 - Nutrient solution filtration device - Google Patents

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Description

本発明は、農作物の栽培から排出された養液を、再度栽培に利用するために精製するときに使用される装置に関する。 The present invention relates to an apparatus used when purifying a nutrient solution discharged from cultivation of agricultural products for reuse in cultivation.

従来、多量の水を必要とする農作物を栽培するときに、排液を大幅に軽減するために、栽培に使用した養液を、濾過などを行って繰り返し再利用する技術が種々知られている。 Conventionally, various techniques have been known in which the nutrient solution used for cultivation is repeatedly reused by filtering or the like in order to significantly reduce drainage when cultivating agricultural products that require a large amount of water. ..

例えば、特許文献１には、ミョウガの栽培地から排出された排液を圧力差で透過させ細菌等を分離する濾過膜を有する膜濾過装置と、排液に含まれる細菌等の濃度が所定値を超えると外部へ廃棄する廃棄手段を備えた濾過装置が開示されている。 For example, in Patent Document 1, a membrane filtration device having a filtration membrane that separates bacteria and the like by permeating the drainage discharged from the cultivation area of Myoga by a pressure difference, and the concentration of bacteria and the like contained in the drainage are predetermined values. A filtration device provided with a disposal means for discarding to the outside when the amount exceeds the above is disclosed.

特開２０１４−１３１４９５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-131495

しかしながら、特許文献１に開示されている濾過装置は、栽培地から排出された排液を再利用する度に排液に含まれる有機浮遊物及び細菌の濃度を分析して、所定値を超えているか判断しなければならず、細菌の濃度を分析するとなると排液の一部を抜き出しシャーレ内に設けられた寒天培地に接種して４８時間などの比較的長時間培養して計測する必要があり、非常に手間と時間がかかるという課題があった。 However, the filtration device disclosed in Patent Document 1 analyzes the concentration of organic suspended matter and bacteria contained in the effluent each time the effluent discharged from the cultivated area is reused, and exceeds a predetermined value. When analyzing the bacterial concentration, it is necessary to extract a part of the drainage, inoculate it on the agar medium provided in the petri dish, and inoculate it for a relatively long time such as 48 hours for measurement. However, there was a problem that it took a lot of time and effort.

また、オゾン、次亜塩素酸ナトリウム、過酸化水素などの殺菌剤や紫外線などにより、栽培に用いた排液を殺菌する技術も広く知られているが、それの薬剤や紫外線などを使用することにより、回収した排液中に含まれ、農作物の栄養分となる化合物が変質されてしまうため、再利用するときに過剰にその栄養分を追加する必要があり、不経済であり効率が悪いという課題もあった。 In addition, a technique for sterilizing the effluent used for cultivation with a sterilizing agent such as ozone, sodium hypochlorite, or hydrogen peroxide or ultraviolet rays is widely known, but the chemicals or ultraviolet rays should be used. As a result, the compounds contained in the collected effluent that serve as nutrients for agricultural products are altered, so it is necessary to add excess nutrients when reusing, which is uneconomical and inefficient. there were.

そこで、本発明では、殺菌剤や紫外線などにより回収した排液中に含まれる栄養成分を変質することなく、細菌などの濃度を回収の都度分析せずに再利用可能な品質の養液を供給することができる濾過装置を提供することを目的とする。 Therefore, in the present invention, a nutrient solution of reusable quality is supplied without deteriorating the nutritional components contained in the drainage collected by a bactericide or ultraviolet rays, and without analyzing the concentration of bacteria or the like each time the recovery is performed. It is an object of the present invention to provide a filtration device which can be used.

〔１〕すなわち、本発明の養液濾過装置は、栽培地（ＰＬ）から排出された養液を貯 留する貯留槽（１）と、前記貯留槽（１）から送液ポンプを介して送液された前記養液 を濾過する第１濾過装置（２）と、前記第１濾過装置（２）により濾過された濾液をさ らに中空糸膜にて濾過する第２濾過装置（３）と、前記第２濾過装置（３）を洗浄する 洗浄装置（４）と、前記第１濾過装置（２）と前記第２濾過装置（３）との間の経路に 設けられた圧力計（Ｇ´）を具備することを特徴とする養液濾過装置である。 [1] That is, the nutrient solution filtration device of the present invention sends the nutrient solution discharged from the cultivation area (PL) from the storage tank (1) and the storage tank (1) via the liquid feed pump. A first filtration device (2) for filtering the liquid nutrient solution, and a second filtration device (3) for further filtering the filtrate filtered by the first filtration device (2) with a hollow filament film. , A pressure gauge (G' ) provided in the path between the cleaning device (4) for cleaning the second filtration device (3) and the first filtration device (2) and the second filtration device (3). ) , Which is a nutrient solution filtration device.

〔２〕そして、前記第１濾過装置（２）が、前記貯留槽（１）側から前記第２濾過装置（３）側まで０．１〜１００μｍの範囲で段階的に空隙が小さくなる複数枚のフィルターを具備することを特徴とする前記〔１〕に記載の養液濾過装置である。 [2] Then, the first filtration device (2) has a plurality of sheets in which the voids are gradually reduced in the range of 0.1 to 100 μm from the storage tank (1) side to the second filtration device (3) side. The nutrient solution filtration device according to the above [1], which comprises the above-mentioned filter.

〔３〕そして、前記第２濾過装置（３）の前記中空糸膜が、０．００１〜１．０μｍの孔径を有することを特徴とする前記〔１〕又は前記〔２〕に記載の養液濾過装置である。 [3] The nutrient solution according to the above [1] or the above [2], wherein the hollow fiber membrane of the second filtration device (3) has a pore size of 0.001 to 1.0 μm. It is a filtration device.

〔４〕そして、前記第２濾過装置（３）が、前記第１濾過装置（２）と前記第２濾過装置（３）との間の経路（Ｒ１）に設けられた第１弁（Ｖ１）と、前記第２濾過装置（３）へ給水する経路（Ｒ２）であって、前記洗浄液装置（４）の洗浄液が送液され合流する箇所より給水側に設けられた第２弁（Ｖ２）と、前記第２濾過装置（３）から排出される濾液を送液する経路（Ｒ３）に設けられた第３弁（Ｖ３）と、前記第２濾過装置（３）から排出される洗浄廃排水を外部へ排出する経路（Ｒ４）に設けられた第４弁（Ｖ４）と、前記第２濾過装置（３）から排出される濃縮水を前記貯留槽（１）に送液する経路（Ｒ５）に設けられた第５弁（Ｖ５）を具備することを特徴とする前記〔１〕から前記〔３〕のいずれかに記載の養液濾過装置である。 [4] Then, the second filtration device (3) is provided in the path (R1) between the first filtration device (2) and the second filtration device (3), and the first valve (V1) is provided. And the second valve (V2) provided on the water supply side from the place where the cleaning liquid of the cleaning liquid device (4) is sent and merged in the path (R2) for supplying water to the second filtration device (3). , The third valve (V3) provided in the path (R3) for sending the filtrate discharged from the second filtration device (3) and the cleaning wastewater discharged from the second filtration device (3). The fourth valve (V4) provided in the path (R4) for discharging to the outside and the path (R5) for sending the concentrated water discharged from the second filtration device (3) to the storage tank (1). The nutrient solution filtration device according to any one of the above [1] to [3], which comprises a fifth valve (V5) provided.

〔５〕そして、所定時間経過後に前記第２濾過装置（３）に対する前記洗浄装置（４）による洗浄が自動制御されることを特徴とする前記〔１〕から前記〔４〕のいずれかに記載の養液濾過装置である。 [5] The description according to any one of the above [1] to the above [4], wherein the cleaning of the second filtration device (3) by the cleaning device (4) is automatically controlled after a lapse of a predetermined time. It is a nutrient solution filtration device.

以上、本発明によれば、殺菌剤や紫外線などにより回収した排液中に含まれる栄養成分が変質することなく、細菌などの濃度を回収の都度分析せずに再利用可能な品質の養液を供給することができる。 As described above, according to the present invention, a nutrient solution of a quality that can be reused without deteriorating the nutritional components contained in the effluent collected by a bactericide or ultraviolet rays, and without analyzing the concentration of bacteria or the like each time it is collected. Can be supplied.

本発明の養液濾過装置を含む循環栽培システムを表す概略図である。It is the schematic which shows the circulation cultivation system including the nutrient solution filtration apparatus of this invention. 本発明の養液濾過装置に関する概略図である。It is the schematic about the nutrient solution filtration apparatus of this invention. 本発明の養液を濾過するとき、第２濾過装置を洗浄するときの弁の開閉等を示す図である。It is a figure which shows opening and closing of a valve at the time of cleaning the 2nd filtration apparatus at the time of filtering the nutrient solution of this invention.

以下、本発明に係る養液濾過装置に関する実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するに好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に発明を限定する旨が明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。また、数値範囲を示す記載は、上限と下限を含むものである。 Hereinafter, embodiments relating to the nutrient solution filtration device according to the present invention will be described in detail. Since the embodiments described below are specific examples preferable for carrying out the present invention, various technical restrictions are made, but the present invention is intended to particularly limit the invention in the following description. Unless otherwise stated, it is not limited to these forms. In addition, the description indicating the numerical range includes the upper limit and the lower limit.

図１に示すように、本発明の養液濾過装置は、以下の構成を備えている。すなわち、排出された養液を貯留する貯留槽１と、貯留槽１から送液された養液を濾過する第１濾過装置２と、第１濾過装置２により濾過された濾液をさらに濾過する第２濾過装置３と、第２濾過装置３を洗浄する洗浄装置４などから構成されている。 As shown in FIG. 1, the nutrient solution filtration device of the present invention has the following configurations. That is, the storage tank 1 for storing the discharged nutrient solution, the first filtration device 2 for filtering the nutrient solution sent from the storage tank 1, and the filtrate filtered by the first filtration device 2 are further filtered. 2 It is composed of a filtration device 3 and a cleaning device 4 for cleaning the second filtration device 3.

貯留槽１は、栽培地ＰＬから排出された養液を貯留する容器である。栽培地ＰＬから排出された養液を、一旦排水槽５に貯留しておき、その排水槽５から汲み上げポンプによって貯留槽１に設けられた袋フィルター１１を介して貯留槽１に送液するようにしている。袋フィルター１１は、排水槽１に混合している葉、根の一部、藻などの人の目で視認できる比較大きな不純物を取り除く袋状の濾過器として働き、繰り返しの送液により詰まってきたときは、内容物を除去したり、取り換えたりすることができる。本実施形態において、袋状のフィルターを用いて不純物を濾過しているが、他の実施形態において、メッシュ状等のフィルターを使用することができる。また、貯留槽１の大きさは栽培地ＰＬの規模によって種々変更することができ、例えば１０〜１００００Ｌの容量とすることができる。 The storage tank 1 is a container for storing the nutrient solution discharged from the cultivation area PL. The nutrient solution discharged from the cultivation area PL is temporarily stored in the drainage tank 5, and then pumped from the drainage tank 5 and sent to the storage tank 1 via the bag filter 11 provided in the storage tank 1. I have to. The bag filter 11 functions as a bag-shaped filter for removing relatively large impurities such as leaves, roots, and algae mixed in the drain tank 1, and has been clogged by repeated liquid feeding. At times, the contents can be removed or replaced. In this embodiment, impurities are filtered using a bag-shaped filter, but in other embodiments, a mesh-shaped filter or the like can be used. Further, the size of the storage tank 1 can be variously changed depending on the scale of the cultivation area PL, and can be, for example, a capacity of 10 to 10000 L.

第１濾過装置２は、貯留槽１から送液ポンプＰ１を介して送液された養液を濾過する装置である。さらに、第１濾過装置２は、貯留槽１側から第２濾過装置３側までの養液が送液される経路において０．１〜１００μｍの範囲で段階的に空隙が小さくなる複数枚のフィルターをそれぞれ内蔵する装置２１、２２、２３を具備していることが好ましく、本実施形態において、それぞれ空隙である目開きが５０〜１００μｍ、１０〜５０μｍ、０．１〜１０μｍの順に構成された３種類のフィルターをそれぞれ内蔵する装置２１、２２、２３が設けられ、全体として第１濾過装置２が構成されており、貯留槽１の養液に含まれる不純物を多段階的に除去することができる。また、それぞれの空隙を有するフィルターを内蔵する装置２１、２２、２３には養液の送液経路に圧力計Ｇが各々設けられており、経時的な使用により目詰まりが圧力の上昇により検知されることによりそれぞれ交換されるところ、その圧力計Ｇの値が所定値を越えると警報など外部に通知するように自動化することができる。第１濾過装置２を設けることにより、次の濾過工程で使用される第２濾過装置３における中空糸膜の目詰まりを抑制し第２濾過装置３の寿命を延ばすことができ、さらに、第１濾過装置２に０．１〜１００μｍの多段階的な空隙を有する複数枚のフィルターを、径の大きいものから順に設けることで、細菌やウイルスを透過させたとしても視認できるかどうかの径を有する砂などの不純物を段階的に取り除き、それぞれのフィルターに掛かる負荷を軽減するとともに、第１濾過装置２の濾過効率を向上することができる。なお、本実施形態において、それぞれの大きさの空隙を有するフィルターが３枚設けられているが、他の実施形態において、１〜２枚、又は４枚以上とすることができる。 The first filtration device 2 is a device that filters the nutrient solution sent from the storage tank 1 via the liquid feed pump P1. Further, the first filtration device 2 is a plurality of filters in which the voids are gradually reduced in the range of 0.1 to 100 μm in the path through which the nutrient solution is sent from the storage tank 1 side to the second filtration device 3 side. It is preferable to include devices 21, 22, and 23, respectively, and in the present embodiment, the openings, which are voids, are configured in the order of 50 to 100 μm, 10 to 50 μm, and 0.1 to 10 μm, respectively. Devices 21, 22, and 23 containing various types of filters are provided, and the first filtration device 2 is configured as a whole, and impurities contained in the nutrient solution of the storage tank 1 can be removed in multiple stages. .. Further, the devices 21, 22, and 23 having built-in filters having their respective voids are each provided with a pressure gauge G in the nutrient solution feeding path, and clogging is detected by an increase in pressure due to use over time. When the value of the pressure gauge G exceeds a predetermined value, it can be automated to notify the outside such as an alarm. By providing the first filtration device 2, clogging of the hollow fiber membrane in the second filtration device 3 used in the next filtration step can be suppressed, the life of the second filtration device 3 can be extended, and the life of the second filtration device 3 can be extended. By providing a plurality of filters having a multi-step void of 0.1 to 100 μm in the filtration device 2 in order from the one having the largest diameter, the filtration device 2 has a diameter of whether or not it can be visually recognized even if bacteria or viruses are permeated. It is possible to gradually remove impurities such as sand to reduce the load applied to each filter and improve the filtration efficiency of the first filtration device 2. In this embodiment, three filters having voids of each size are provided, but in other embodiments, the number may be one, two, or four or more.

第２濾過装置３は、第１濾過装置２により濾過された濾液をさらに濾過する中空糸膜を有する装置である。第２ろ過装置３は、中空糸膜が０．５〜３０ｍｍ程度の太さで中空の糸状に成型されて筒状の容器に内包されており、筒状の容器に流入した濾液を中空糸膜の内側から外側へさらに濾過するものである。そして、中空糸膜が０．００１〜１．０μｍの孔径を有していることが好ましく、０．０１〜０．２μｍの孔径を有していることがさらに好ましい。０．００１〜１．０μｍの孔径を有している中空糸膜を用いることにより、第１濾過装置２から濾液に含有される細菌やウイルスなどの小さな不純物も濾過することができる。 The second filtration device 3 is a device having a hollow fiber membrane that further filters the filtrate filtered by the first filtration device 2. In the second filtration device 3, the hollow fiber membrane is molded into a hollow fiber with a thickness of about 0.5 to 30 mm and contained in a tubular container, and the filtrate flowing into the tubular container is used as the hollow fiber membrane. Further filters from the inside to the outside of the. The hollow fiber membrane preferably has a pore size of 0.001 to 1.0 μm, and more preferably 0.01 to 0.2 μm. By using a hollow fiber membrane having a pore size of 0.001 to 1.0 μm, small impurities such as bacteria and viruses contained in the filtrate can be filtered from the first filtration device 2.

また、第２濾過装置３には、第１濾過装置２からの濾液をさらに濾過するためと、後述する洗浄装置４による洗浄を行うために、種々の流路を塞ぐことができる複数の弁を具備している。具体的には、第２濾過装置３は、第１濾過装置２と第２濾過装置３との間の経路Ｒ１に設けられた第１弁Ｖ１と、給水装置ＷＳから第２濾過装置３へ給水する経路Ｒ２であって、洗浄液装置４の洗浄液が送液され合流する箇所より給水側に設けられた第２弁Ｖ２と、第２濾過装置３から濾過養液槽６へ排出される濾液を送液する経路Ｒ３に設けられた第３弁Ｖ３と、第２濾過装置３から排出される洗浄排水を外部へ排出する経路Ｒ４に設けられた第４弁Ｖ４と、第２濾過装置３から排出される濃縮水を貯留槽１に送液する経路Ｒ５に設けられた第５弁Ｖ５を具備している。また、第２濾過装置３から排出される濃縮水を貯留槽１に送液する経路Ｒ５の一部が分岐した経路Ｒ４´に設けられた排水弁Ｖ４´と、第２濾過装置３から排出される濃縮水を貯留槽１に送液する経路Ｒ５に第５弁Ｖ５と並列に設けられた第６弁Ｖ６も具備している。このように、これらの複数の弁のうち、特定の弁が開き、特定の弁が閉じているときに、第２濾過装置３を透過した濾液が濾過養液槽６に排出され、濃縮水が貯留槽１に排出される。一方、他の特定の弁が開き、他の特定の弁が閉じているときに、第２濾過装置３へ洗浄装置４から送液された洗浄液が、濾過養液槽６及び貯留槽１へ流入せず、第２濾過装置３を洗浄することができる。 Further, the second filtration device 3 is provided with a plurality of valves capable of blocking various flow paths in order to further filter the filtrate from the first filtration device 2 and to perform cleaning by the cleaning device 4 described later. It is equipped. Specifically, the second filtration device 3 supplies water from the first valve V1 provided in the path R1 between the first filtration device 2 and the second filtration device 3 and the water supply device WS to the second filtration device 3. The second valve V2 provided on the water supply side from the point where the cleaning liquid of the cleaning liquid device 4 is sent and merged, and the filtrate discharged from the second filtration device 3 to the filtered nutrient solution tank 6 are sent along the path R2. It is discharged from the third valve V3 provided in the liquid passage R3, the fourth valve V4 provided in the path R4 for discharging the cleaning wastewater discharged from the second filtration device 3 to the outside, and the second filtration device 3. It is provided with a fifth valve V5 provided in the path R5 for sending the concentrated water to the storage tank 1. Further, it is discharged from the drain valve V4'provided in the path R4'in which a part of the path R5 for sending the concentrated water discharged from the second filtration device 3 to the storage tank 1 is branched, and from the second filtration device 3. A sixth valve V6 provided in parallel with the fifth valve V5 is also provided in the path R5 for sending the concentrated water to the storage tank 1. In this way, among these plurality of valves, when the specific valve is open and the specific valve is closed, the filtrate that has passed through the second filtration device 3 is discharged to the filtration nutrient solution tank 6, and the concentrated water is discharged. It is discharged to the storage tank 1. On the other hand, when the other specific valve is open and the other specific valve is closed, the cleaning liquid sent from the cleaning device 4 to the second filtration device 3 flows into the filtration nutrient solution tank 6 and the storage tank 1. The second filtration device 3 can be washed without doing so.

具体的には、図３に示すように、電磁弁として構成されている上記各弁の開閉と送液ポンプＰ１，Ｐ２の稼働及び停止の組み合わせで、濾過等に関する動作と、洗浄に関する動作を図示しない制御装置を用いて所定の時間ごとに自動制御される。まず、濾過等に関する工程としては、中空糸膜の表面に付着した可能性がある細菌やウイルスなど不純物を貯留槽１に送液して中空糸膜の目詰まりを防止するために洗い流すフラッシングと呼ばれる循環工程を第１弁Ｖ１、第５弁Ｖ５、第６弁Ｖ６のみを開き送液ポンプＰ１を稼働させて０．５〜２０分行い、続いて 第１濾過装置２からの濾液をさらに濾過して濾過養液槽６に送液する濾過工程を第１弁Ｖ１、第３弁Ｖ３、第６弁Ｖ６のみを開き送液ポンプＰ１を稼働させて１〜３０分行う。これらの循環工程と濾過工程は交互に繰り返され、これが通常運転として機能している。 Specifically, as shown in FIG. 3, the operation related to filtration and the operation related to cleaning are illustrated by the combination of opening and closing of each of the above valves configured as solenoid valves and operating and stopping the liquid feeding pumps P1 and P2. It is automatically controlled at predetermined time intervals using a control device that does not. First, as a step related to filtration or the like, it is called flushing in which impurities such as bacteria and viruses that may have adhered to the surface of the hollow fiber membrane are sent to the storage tank 1 and washed away to prevent clogging of the hollow fiber membrane. The circulation step is performed for 0.5 to 20 minutes by opening only the first valve V1, the fifth valve V5, and the sixth valve V6 and operating the liquid feed pump P1, and then the filtrate from the first filtration device 2 is further filtered. The filtration step of supplying the liquid to the filtered nutrient solution tank 6 is performed for 1 to 30 minutes by opening only the first valve V1, the third valve V3, and the sixth valve V6 and operating the liquid feeding pump P1. These circulation steps and filtration steps are repeated alternately, and this functions as normal operation.

そして、上記通常運転を所定時間行った後に、給水注入、洗浄液注入の各ステップからなる洗浄工程を行う。第２濾過装置３を洗浄するにあたって、まず、給水装置ＷＳから第２濾過装置３に給水して排水する給水注入を第２弁Ｖ２、第４弁Ｖ４、排水弁Ｖ４´のみを開き１分行い、第２濾過装置３を水にて洗浄する。そして、洗浄装置４から第２濾過装置３に洗浄液を送液して排水する洗浄液注入を第４弁Ｖ４、排水弁Ｖ４´のみを開き洗浄装置４の送液ポンプＰ２を稼働して０．５〜１０分行い、第２濾過装置３を洗浄液にて洗浄する。そして、さらに上記の給水注入を同様に０．５〜１０分行い、すすぎ洗いを行う。このようにして、第２濾過装置３を洗浄する。また、養液を濾過する運転をしないとき、第２濾過装置３の洗浄を行わないときには、全ての弁を閉じ、送液ポンプＰ１、Ｐ２を停止して、水を浸して静置する。 Then, after performing the above-mentioned normal operation for a predetermined time, a cleaning step including each step of water supply injection and cleaning liquid injection is performed. In cleaning the second filtration device 3, first, water supply injection for supplying water to the second filtration device 3 from the water supply device WS and draining the water is performed for 1 minute by opening only the second valve V2, the fourth valve V4, and the drain valve V4'. , The second filtration device 3 is washed with water. Then, only the fourth valve V4 and the drain valve V4'are opened to inject the cleaning liquid to be drained by sending the cleaning liquid from the cleaning device 4 to the second filtration device 3, and the liquid feeding pump P2 of the cleaning device 4 is operated to 0.5. After 10 minutes, the second filtration device 3 is washed with the washing liquid. Then, the above water supply injection is carried out in the same manner for 0.5 to 10 minutes to perform rinsing. In this way, the second filtration device 3 is washed. Further, when the operation of filtering the nutrient solution is not performed or the second filtration device 3 is not washed, all the valves are closed, the liquid feed pumps P1 and P2 are stopped, and the water is immersed in water and allowed to stand.

このように、循環工程と濾過工程は交互に繰り返される通常運転と、その通常運転を所定時間行った後に行われる洗浄工程により、殺菌剤や紫外線などを使用しないために回収した排液中に含まれる栄養成分を変質せず、また、細菌やウイルスなどの不純物の濃度を回収の都度分析せずに再利用可能な品質の養液を機械による自動化により供給することができる。 In this way, the circulation process and the filtration process are included in the drainage collected because the bactericide, ultraviolet rays, etc. are not used by the normal operation that is repeated alternately and the cleaning process that is performed after the normal operation is performed for a predetermined time. It is possible to supply a reusable quality nutrient solution by mechanical automation without deteriorating the nutrient components and without analyzing the concentration of impurities such as bacteria and viruses each time of recovery.

また、第２濾過装置３の中空糸膜の交換時期を知るために、第１濾過装置２と第２濾過装置３との間の経路Ｒ１であって第１弁Ｖ１と第１濾過装置２との間に圧力計Ｇ´が設けられ、経時的な使用により目詰まりに起因する値の上昇や破れに起因する値の低下により検知されることにより中空糸膜が交換されるところ、その圧力計Ｇ´の値が所定の範囲を超えたり低下したりすると警報など外部に通知するように自動化することができる。なお、第１濾過装置２と第２濾過装置３との間の経路Ｒ１であって第１弁Ｖ１と第１濾過装置２との間に、圧力計Ｇ´に替えて養液の流量を計測する流量計を、又は圧力計Ｇ´と共にその流量計を設けることもでき、その流量計が所定の流量の範囲を超えたり低下したりすると警報など外部に通知するように自動化することができる。 Further, in order to know the replacement time of the hollow fiber membrane of the second filtration device 3, the path R1 between the first filtration device 2 and the second filtration device 3 is provided with the first valve V1 and the first filtration device 2. A pressure gauge G'is provided between the two, and the hollow fiber membrane is replaced when the hollow fiber membrane is replaced by detecting an increase in the value due to clogging or a decrease in the value due to tearing due to use over time. When the value of G'exceeds or drops within a predetermined range, it can be automated to notify the outside such as an alarm. In addition, in the path R1 between the first filtration device 2 and the second filtration device 3, the flow rate of the nutrient solution is measured between the first valve V1 and the first filtration device 2 instead of the pressure gauge G'. The flow meter can be provided together with the pressure gauge G', and can be automated to notify the outside such as an alarm when the flow meter exceeds or drops within a predetermined flow rate range.

このようにして濾過養液槽６に送液された濾液は、送液ポンプＰ３を介して熱交換器ＨＥにより例えば２５℃などの所定温度を超えないように温度調整され、また、電気伝導度やｐＨなどのセンサＳ１により品質が管理される。 The filtrate sent to the filtered nutrient solution tank 6 in this way is temperature-adjusted by the heat exchanger HE via the liquid feeding pump P3 so as not to exceed a predetermined temperature such as 25 ° C., and also has electrical conductivity. The quality is controlled by the sensor S1 such as pH and pH.

この濾液が所定の品質を満たせば、送液ポンプＰ４により送液されて、流量計ＦＭ１を経て、必要に応じて送液ポンプＰ５により既設給水ラインから流量計ＦＭ２を経るなどした水と混合される。その後、電気伝導度などのセンサＳ２により品質が随時管理され、栄養分が低下したと判断されたときには、送液ポンプＰ６により肥料槽７から所定量の肥料が混合される。このようにして、調整及び管理された養液は、栽培地ＰＬに供給され、農作物の栽培に使用される。 If this filtrate satisfies a predetermined quality, it is fed by the liquid feed pump P4, passed through the flow meter FM1, and if necessary, mixed with water that has passed through the flow meter FM2 from the existing water supply line by the liquid feed pump P5. To. After that, the quality is controlled at any time by the sensor S2 such as electric conductivity, and when it is determined that the nutrient content has decreased, a predetermined amount of fertilizer is mixed from the fertilizer tank 7 by the liquid feed pump P6. In this way, the prepared and managed nutrient solution is supplied to the cultivation area PL and used for the cultivation of crops.

そして、栽培地ＰＬで農作物の栽培に使用された養液は、地下タンクなどとして敷設された排水槽５に排水され貯留される。そして、送液ポンプＰ７により排水槽５から流量計ＦＭ３を経るなどして貯留槽１に貯留される。こうして、養液は、貯留槽１、第１濾過装置２、第２濾過装置３、洗浄装置４などを具備する本発明の養液濾過装置と、濾過養液槽６、栽培地ＰＬ、排水槽５を循環して使用される。 Then, the nutrient solution used for cultivating agricultural products in the cultivation area PL is drained and stored in a drainage tank 5 laid as an underground tank or the like. Then, the liquid is stored in the storage tank 1 from the drain tank 5 through the flow meter FM3 by the liquid feed pump P7. In this way, the nutrient solution is the nutrient solution filtration device of the present invention including the storage tank 1, the first filtration device 2, the second filtration device 3, the cleaning device 4, and the like, the filtered nutrient solution tank 6, the cultivation area PL, and the drainage tank. 5 is circulated and used.

１・・・貯留槽
１１・・・袋フィルター
２・・・第１濾過装置
３・・・第２濾過装置
４・・・洗浄装置
５・・・排水槽
６・・・濾過養液槽
７・・・肥料槽
ＰＬ・・・栽培地
ＷＳ・・・給水装置
Ｐ１〜Ｐ３・・・送液ポンプ
Ｖ１〜Ｖ６・・・第１弁〜第６弁
ＨＥ・・・熱交換器
Ｓ１〜Ｓ２・・・センサ
ＦＭ１〜ＦＭ３・・・流量計 1 ... Storage tank 11 ... Bag filter 2 ... 1st filtration device 3 ... 2nd filtration device 4 ... Cleaning device 5 ... Drainage tank 6 ... Filter nutrient solution tank 7 ...・ ・ Fertilizer tank PL ・ ・ ・ Cultivation area WS ・ ・ ・ Water supply device P1 ～ P3 ・ ・ ・ Liquid transfer pump V1 ～ V6 ・ ・ ・ 1st valve ～ 6th valve HE ・ ・ ・ Heat exchanger S1 ・ S2 ・ ・・ Sensors FM1 to FM3 ・ ・ ・ Flow meter

Claims (5)

栽培地から排出された養液を貯留する貯留槽と、
前記貯留槽から送液ポンプを介して送液された前記養液を濾過する第１濾過装置と、
前記第１濾過装置により濾過された濾液をさらに中空糸膜にて濾過する第２濾過装置と 、
前記第２濾過装置を洗浄する洗浄装置と、
前記第１濾過装置と前記第２濾過装置との間の経路に設けられた圧力計を具備すること を特徴とする養液濾過装置。 A water tank that stores the nutrient solution discharged from the cultivation area,
A first filtration device that filters the nutrient solution sent from the storage tank via a liquid feed pump, and
A second filtration device that further filters the filtrate filtered by the first filtration device with a hollow fiber membrane, and the like.
A cleaning device for cleaning the second filtration device and
A nutrient solution filtration device including a pressure gauge provided in a path between the first filtration device and the second filtration device. 前記第１濾過装置が、前記貯留槽側から前記第２濾過装置側まで０．１〜１００μｍの 範囲で段階的に空隙が小さくなる複数枚のフィルターを具備することを特徴とする請求 項１に記載の養液濾過装置。 According to claim 1, the first filtration device includes a plurality of filters whose voids are gradually reduced in the range of 0.1 to 100 μm from the storage tank side to the second filtration device side. The nutrient solution filtration device described. 前記第２濾過装置の前記中空糸膜が、０．００１〜１．０μｍの孔径を有することを特 徴とする請求項１又は請求項２に記載の養液濾過装置。 The nutrient solution filtration device according to claim 1 or 2, wherein the hollow fiber membrane of the second filtration device has a pore size of 0.001 to 1.0 μm. 前記第２濾過装置が、
前記第１濾過装置と前記第２濾過装置との間の経路に設けられた第１弁と、
前記第２濾過装置へ給水する経路であって、前記洗浄液装置の洗浄液が送液され合流す る箇所より給水側に設けられた第２弁と、
前記第２濾過装置から排出される濾液を送液する経路に設けられた第３弁と、
前記第２濾過装置から排出される洗浄排水を外部へ排出する経路に設けられた第４弁と 、
前記第２濾過装置から排出される濃縮水を前記貯留槽に送液する経路に設けられた第５ 弁を具備することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の養液濾過装置 。 The second filtration device
A first valve provided in the path between the first filtration device and the second filtration device,
A second valve provided on the water supply side from a place where the cleaning liquid of the cleaning liquid device is sent and merged, which is a route for supplying water to the second filtration device.
A third valve provided in the path for sending the filtrate discharged from the second filtration device, and
The fourth valve provided in the path for discharging the cleaning wastewater discharged from the second filtration device to the outside,
The nutrient solution according to any one of claims 1 to 3, further comprising a fifth valve provided in a path for sending concentrated water discharged from the second filtration device to the storage tank. Filtration device. 所定時間経過後に前記第２濾過装置に対する前記洗浄装置による洗浄が自動制御される ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の養液濾過装置。 The nutrient solution filtration device according to any one of claims 1 to 4, wherein cleaning of the second filtration device by the cleaning device is automatically controlled after a lapse of a predetermined time.
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