WO2022202720A1

WO2022202720A1 - 養液処理方法および植物栽培システム

Info

Publication number: WO2022202720A1
Application number: PCT/JP2022/012876
Authority: WO
Inventors: 暁恵池永; 雄太竹ノ内
Original assignee: 日東電工株式会社
Priority date: 2021-03-25
Filing date: 2022-03-18
Publication date: 2022-09-29

Abstract

養液処理に用いる活性炭フィルター等の交換や廃棄を不要とし若しくは削減すること。水耕栽培プール（１１）から排出される使用済みの養液（１２）を養液回収部（１８）内の生物活性炭で処理して水分を再利用可能にする。生物活性炭は植物（１３）の成長を阻害する有機物を分解する機能を有する微生物が予め担持された活性炭により構成する。吸着機能が低下した使用済みの生物活性炭を栽培装置の排熱を利用した温水により加温して、微生物を活性化させることで活性炭に付着した有機物を分解し除去する。有機物の分解により再生された生物活性炭を廃棄せずに再利用する。切り替え可能な２系統のＢＡＣ処理部を設け、一方の系統が吸着モードの時に他方の系統は再生モードにして、交互にモードを切り替える。再生モードに切り替えた後の前処理で、微生物が活性化するまでの期間を短縮する。

Description

養液処理方法および植物栽培システム

　本発明は、養液処理方法および植物栽培システムに関する。

　例えば、植物の水耕栽培を行う植物工場などの栽培装置においては、植物の栽培に必要な養分を含む養液が循環する経路上のプールなどに植物を配置して、植物が養分を吸収できる状態にして栽培を行う。したがって、植物の育成に必要な条件を満たす養液を循環させる必要がある。また、植物の育成に伴って養液中の養分が吸収されたり、成長阻害物質を含む有機成分が植物から排出されることになる。したがって、使用済みの養液を再利用するためには、使用済みの養液から成長阻害物質を除去したり、必要な濃度が得られるように養分を補給する必要がある。

　例えば特許文献１に開示された養液殺菌装置は、養液栽培システムに殺菌部と除去部とを容易に組み込むための技術を示している。すなわち、特許文献１の養液殺菌装置１０では、養液が紫外線殺菌部５０に供給されることで養液が殺菌されると共に、養液が活性炭フィルター部２８に供給されることで養液中から生育阻害物質が除去される。ここで、養液殺菌装置１０は、紫外線殺菌部５０と活性炭フィルター部２８とを備えているため、この養液殺菌装置１０を、養液を使用して植物を栽培する養液栽培システムに組み込むことで、養液栽培システムに紫外線殺菌部５０と活性炭フィルター部２８とを容易に組み込むことができる。さらに、一度植物栽培に使用された養液は再度使用しない養液のかけ流しシステムから養液を繰り返し植物栽培に循環使用する養液の循環システムへの移行を容易にすることができる。

日本国特開２００２－３０５９９９号公報

　特許文献１のように活性炭フィルター部を設けることで、有機成分などを養液中から除去することができる。しかしながら、栽培装置で活性炭フィルターをある程度の期間に亘って継続的に使用すると、活性炭が付着した有機物などで汚染されるため、フィルターの機能低下は避けられない。

　したがって、栽培装置で植物の育成に適した環境を維持するためには、定期的にフィルターの活性炭を交換しなければならず、栽培装置におけるランニングコストや作業の手間が増えてしまう。更に、使用済みの活性炭フィルターを廃棄する場合があるので、環境に悪影響を及ぼす可能性がある。

　本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、栽培装置で養液処理に用いる活性炭フィルター等の交換や廃棄を不要とし若しくは削減することが可能な養液処理方法および植物栽培システムを提供することである。

　前述した目的を達成するために、本発明に係る養液処理方法および植物栽培システムは、下記（１）～（１１）を特徴としている。
（１）　栽培装置で植物の栽培に利用される栽培容器から排出される使用済み養液を処理するための養液処理方法であって、
　前記使用済み養液を前記栽培容器から受け入れ、
　受け入れた前記使用済み養液を、少なくとも植物の成長阻害物質を分解する微生物を担持した生物担持吸着剤に通して処理し、
　処理後の前記使用済み養液を、前記栽培容器の上流側の再利用経路に供給する、
　養液処理方法。

（２）　少なくとも前記使用済み養液の処理を開始してから所定期間を経過した後で、栽培装置の光源からの排熱を利用して前記生物担持吸着剤に担持された微生物を活性化して、前記生物担持吸着剤の再生処理を行う、
　上記（１）に記載の養液処理方法。

（３）　前記生物担持吸着剤の再生処理を開始する前に、前記生物担持吸着剤の近傍における微生物の数を増やすための前処理を行う、
　上記（２）に記載の養液処理方法。

（４）　前記生物担持吸着剤は、前記微生物を担持した活性炭である、
　上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の養液処理方法。

（５）　植物の栽培に利用可能な栽培容器と、植物の育成に必要な養液を前記栽培容器に供給可能な養液タンクとを有する植物栽培システムであって、
　前記栽培容器からの使用済み養液を受け入れ可能な１つ以上の養液回収部と、
　前記養液回収部に保持され、少なくとも植物の成長阻害物質を分解する微生物を担持した生物担持吸着剤と、
　前記養液回収部で前記生物担持吸着剤により処理された処理済みの養液を、前記養液タンクに供給可能な処理済み養液供給部と、
　を備えた植物栽培システム。

（６）　前記養液回収部として、互いに独立した第１養液回収部、及び第２養液回収部を有し、
　前記使用済み養液を前記第１養液回収部、及び前記第２養液回収部の一方に選択的に導入可能な処理経路切り替え部と、
　前記第１養液回収部、及び前記第２養液回収部のうち前記生物担持吸着剤を再利用可能な状態に再生する再生モードの養液回収部に対して、微生物を活性化する処理を施す活性化処理部と、
　前記第１養液回収部、及び前記第２養液回収部のうち前記使用済み養液から植物の成長阻害物質を吸着する吸着モードの養液回収部で処理された処理済みの養液を前記処理済み養液供給部に与える処理済み養液選択部と、
　を更に備えた上記（５）に記載の植物栽培システム。

（７）　前記活性化処理部は、前記再生モードの養液回収部に対して、栽培装置の光源からの排熱を利用して生成した温水を供給する、
　上記（６）に記載の植物栽培システム。

（８）　前記活性化処理部は、前記再生モードを開始する養液回収部に対して微生物を増やすための前処理を可能にする前処理部を有する、
　上記（６）又は（７）に記載の植物栽培システム。

（９）　前記第１養液回収部に前記再生モードを割り当てて、前記第２養液回収部に前記吸着モードを割り当てる第１状態と、
　前記第１養液回収部に前記吸着モードを割り当てて、前記第２養液回収部に前記再生モードを割り当てる第２状態と、
　を有し、前記第１状態と前記第２状態とを交互に切り替える切替制御部、
　を更に備える上記（６）乃至（８）のいずれかに記載の植物栽培システム。

（１０）　前記養液回収部として、互いに独立した、１以上の前記第１養液回収部、及び１以上の前記第２養液回収部を有し、
　前記処理経路切り替え部は、前記使用済み養液を、前記１以上の第１養液回収部、及び前記１以上の第２養液回収部の、少なくともいずれか一の養液回収部に選択的に導入可能であり、
　前記処理済み養液選択部は、前記吸着モードの養液回収部である前記少なくともいずれか一の養液回収部で処理された処理済みの養液を前記処理済み養液供給部に与え、
　前記活性化処理部は、前記再生モードの養液回収部である、前記少なくともいずれか一の養液回収部以外の養液回収部に対して、前記微生物を活性化する処理を施す
　上記（６）乃至（８）のいずれかに記載の植物栽培システム。

（１１）　前記生物担持吸着剤は、前記微生物を担持した活性炭である、
　上記（５）乃至（１０）のいずれかに記載の植物栽培システム。

　上記（１）の手順の養液処理方法によれば、使用済み養液を生物担持吸着剤に通して処理することで、再利用可能な養液を生成できる。更に、栽培装置の栽培容器から排出される使用済み養液の中には、植物の成長阻害物質以外に、酸素や、硝酸等の窒素分、リン酸等のリン成分が豊富に含まれているので、生物担持吸着剤に担持されている微生物を活性化することができる。したがって、活性化された微生物が生物担持吸着剤に吸着された成長阻害物質を分解して除去することになり、使用後の生物担持吸着剤を再利用可能な状態にまで自然に再生することができる。つまり、使用後の生物担持吸着剤の交換や廃棄をする必要がなくなる。

　上記（２）の手順の養液処理方法によれば、栽培装置の光源からの排熱を利用することで、生物担持吸着剤に担持された微生物を常温よりも少し高い温度の環境下で利用できる。このような加温により、更に微生物の活動が活性化され、生物担持吸着剤に吸着された成長阻害物質の分解が促進される。

　上記（３）の手順の養液処理方法によれば、生物担持吸着剤の再生処理に必要な所要期間を短縮できる。すなわち、使用済み養液から吸着した成長阻害物質が付着した状態の使用済みの生物担持吸着剤においては、担持された微生物の数が減少している状況にあり、この微生物を活性化して数を増やし、効率よく成長阻害物質を分解できる状態になるまでに時間がかかる。そこで、前処理で新たな微生物を添加することにより、使用済みの生物担持吸着剤の再生を開始した直後から効率よく成長阻害物質を分解することが可能になり、生物担持吸着剤の再生処理に必要な所要期間を短縮できる。

　上記（４）の手順の養液処理方法及び上記（１１）の構成の植物栽培システムによれば、微生物を担持した活性炭を吸着剤として用いることができ、大きい比表面積と発達した微細構造により、広いサイズ範囲の多量の分子を吸着するため、浄水効果を向上できる。

　上記（５）の構成の植物栽培システムによれば、使用済み養液を養液回収部で生物担持吸着剤に通して処理することで、再利用可能な養液を生成できる。更に、栽培装置の栽培容器から排出される使用済み養液の中には、植物の成長阻害物質以外に、酸素や、硝酸等の窒素分、リン酸等のリン成分などが豊富に含まれているので、生物担持吸着剤に担持されている微生物を活性化することができる。したがって、活性化された微生物が生物担持吸着剤に吸着された成長阻害物質を分解して除去することになり、使用後の生物担持吸着剤を再利用可能な状態にまで自然に再生することができる。つまり、使用後の生物担持吸着剤の交換や廃棄をする必要がなくなる。

　上記（６）の構成の植物栽培システムによれば、第１養液回収部、及び第２養液回収部を使い分けることにより、使用済み養液から成長阻害物質を吸着して再利用可能な養液を生成する動作と、成長阻害物質が付着した使用済みの生物担持吸着剤を再生するための動作とを同時に行うことができる。したがって、第１養液回収部、及び第２養液回収部のうち一方の生物担持吸着剤が成長阻害物質を吸着できない状態になっても、他方の生物担持吸着剤を使用する状態に切り替えれば使用済み養液の処理を継続できるので、栽培装置の稼働を休止する必要がない。

　上記（７）の構成の植物栽培システムによれば、栽培装置の光源からの排熱を利用することで、生物担持吸着剤に担持された微生物を常温よりも少し高い温度の環境下で利用できる。このような加温により、更に微生物の活動が活性化され、生物担持吸着剤に吸着された成長阻害物質の分解が促進される。

　上記（８）の構成の植物栽培システムによれば、生物担持吸着剤の再生処理に必要な所要期間を短縮できる。すなわち、使用済み養液から吸着した成長阻害物質が付着した状態の使用済みの前記生物担持吸着剤においては、担持された微生物の数が減少している状況にあり、この微生物を活性化して数を増やし、効率よく成長阻害物質を分解できる状態になるまでに時間がかかる。そこで、前処理部が前処理として新たな微生物を添加することにより、使用済みの生物担持吸着剤の再生を開始した直後から効率よく成長阻害物質を分解することが可能になり、生物担持吸着剤の再生処理に必要な所要期間を短縮できる。

　上記（９）の構成の植物栽培システムによれば、第１状態と第２状態とを交互に切り替えるので、使用済み養液から成長阻害物質を吸着して再利用可能な養液を生成する吸着モードの動作と、成長阻害物質が付着した使用済みの生物担持吸着剤を再生するための再生モードの動作とを同時に行うことができる。したがって、使用済み養液の処理をほぼ連続的に継続することが可能であり、栽培装置の稼働を休止する必要がなくなる。

　上記（１０）の構成の植物栽培システムによれば、一例として、１以上の第１養液回収部の全てを吸着モードとして使用し、１以上の第２養液回収部の全てを再生モードとして使用してもよい。また、他の例として、１の第１養液回収部を吸着モードとして使用し、残りの第１養液回収部及び１以上の第２養液回収部の全てを再生モードとして使用してもよい。このように、３以上の養液回収部のうち一部のモードを、再生モード又は吸着モードに入れ替えることができる。

　本発明の養液処理方法および植物栽培システムによれば、使用済みの養液を再利用可能な状態に処理することができ、しかも養液処理に用いる活性炭フィルター等の交換や廃棄が不要になるか又は廃棄の量を削減できる。

　以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための最良の形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、本発明の実施形態における植物栽培システムの構成を示すブロック図である。図２は、図１に示した植物栽培システムの動作を示すフローチャートである。図３は、第１状態の植物栽培システムにおける主要部の接続状態を示すブロック図である。図４は、第２状態の植物栽培システムにおける主要部の接続状態を示すブロック図である。

　本発明に関する具体的な実施の形態について、各図を参照しながら以下に説明する。
＜システムの構成＞
　本発明の実施形態における植物栽培システム１０の構成例を図１に示す。
　図１に示した植物栽培システム１０は、多数の植物を水耕栽培する植物工場等の栽培装置として利用されるものである。なお、図１では必要最小限の構成だけを示してある。

　実際の栽培装置においては、例えば多数の棚を上下に並べて配置したラックの各段の棚に、それぞれ水耕栽培プール１１を配置したり、多数のラックを横方向に並べた状態で栽培装置を稼働させることが想定される。したがって、大量の植物を同時に栽培することが可能であり、異なる品種の植物を同時に栽培することも可能である。

　また、栽培装置は通常は建物の屋内に設置される。更に、個別に植物を育成するための空気環境を管理可能な閉鎖空間、すなわち完全閉鎖空間又は半閉鎖空間、を屋内に１つ以上形成し、それぞれの完全閉鎖空間又は半閉鎖空間毎に異なる環境で植物を栽培することも想定される。また、栽培装置を屋内に設置する場合や、完全閉鎖空間又は半閉鎖空間で植物を育成する場合には、植物の光合成に必要な光は人工光により照射する必要がある。完全閉鎖空間とは、外気から完全に遮断され閉鎖された空間を意味し、半閉鎖空間とは、環境調節のために必要な部位を除いて、外気から遮断された空間を意味する。

　また、栽培装置においては植物の育成に悪影響を及ぼす菌や成長阻害物質が栽培装置の外側から侵入するのを防止する必要があり、更に植物自身から排出される成長阻害物質も除去する必要がある。

　図１に示した植物栽培システム１０において、水耕栽培プール１１の内部は植物１３の育成に必要な養液１２が循環可能な状態で満たされている。植物１３の育成に適した状態になるように、養液１２の温度は例えば２０℃程度に維持される。水耕栽培プール１１の上方には、植物１３の光合成に必要な光１４ａを上方から照射するための植物栽培用光源１４が設置されている。本実施形態では植物栽培用光源１４としてＬＥＤ（発光ダイオード）光源を採用している。

　水耕栽培プール１１の養液入口は、養液供給管２１を介して養液タンク１５と接続されている。また、養液タンク１５は原水供給管２２を介して原水供給部１６と接続され、肥料供給管２３を介して肥料供給部１７と接続されている。また、回収管２６の一端が養液タンク１５と接続されている。

　養液タンク１５の内部は、植物１３に育成に適した状態に調整された養液１２で常時満たされている。具体的には、養液タンク１５内の養液１２は、酸素を含有する水であり、更に硝酸等の窒素分、リン酸等のリン成分を豊富に含んでいる。

　養液タンク１５内の養液１２は、図示しないポンプなどの利用により流通し、養液タンク１５から養液供給管２１を経由して水耕栽培プール１１の上流側に供給される。水耕栽培プール１１の下流側の養液出口には、複数の養液排出管２４、２５が接続されている。水耕栽培プール１１から排出された養液１２は、養液排出管２４、回収管２６を経由して養液タンク１５に戻る経路で常時循環することができる。水耕栽培プール１１を通って循環する養液の量については、一例として、１分間あたり５リットル程度が想定される。

　但し、水耕栽培プール１１内で育成している植物１３から排出された成長阻害物質が使用済みの養液１２に含まれるので、植物１３の育成を促進するためには使用済みの養液１２から成長阻害物質を除去しない限り、使用済みの養液１２を長期間循環させて再利用し続けることができない。

　そのため、養液排出管２５の下流側に養液回収部１８が接続されている。本実施形態の養液回収部１８は、互いに独立した状態で動作可能な第１ＢＡＣ（Biological activated carbon、生物活性炭）処理部１９Ａ、及び第２ＢＡＣ処理部１９Ｂを備えている。

　第１ＢＡＣ処理部１９Ａ、及び第２ＢＡＣ処理部１９Ｂのそれぞれは、水耕栽培プール１１内の植物１３の成長を阻害する物質、すなわちアレロパシー物質という有機成分、を分解する機能を有する所定の微生物が予め担持された生物活性炭、すなわちＢＡＣを主体として構成されている。尚、本実施形態では、第１ＢＡＣ処理部１９Ａ及び第２ＢＡＣ処理部１９Ｂが、生物活性炭を主体とする構成を例示するが、本発明はこの形態に限定されない。第１ＢＡＣ処理部１９Ａ及び第２ＢＡＣ処理部１９Ｂは、成長阻害物質を吸着する吸着剤を備えればよく、生物活性炭に代えて、微生物を担持しない活性炭を用いてもよいし、活性炭以外の、例えばポリスチレン多孔体等の多孔体を用いてもよい。微生物を担持しない吸着剤を用いた場合であっても、養液を循環させることで吸着剤に微生物が付着され、結果として、微生物を担持した吸着剤が形成される。よって、微生物を担持していない吸着剤を用いて、使用済み養液から吸着した成長阻害物質を、この吸着剤に付着した微生物によって分解させ、吸着剤を再生できる。
　また、本実施の形態では、生物担持吸着剤として生物活性炭を使用しているが、本発明はこれには限られない。例えば、生物担持吸着剤として、ポリプロピレン、ポリウレタン、多孔質セルロース、ポリエステルを用いてもよい。

　第１ＢＡＣ処理部１９Ａと第２ＢＡＣ処理部１９Ｂとは構成及び機能が同じものであるが、本実施形態ではこれらを互いに異なる状態で使用するためにこれら２つの系統を区別してある。すなわち、本実施形態では第１ＢＡＣ処理部１９Ａ、及び第２ＢＡＣ処理部１９Ｂの使用状態の違いを表す「第１状態」、及び「第２状態」がある。詳細については後述するが、「第１状態」では、第１ＢＡＣ処理部１９Ａ、及び第２ＢＡＣ処理部１９Ｂの一方の系統を活性炭の再生モード、他方の系統を養液処理モード、すなわち吸着モード、として使用する。また、「第２状態」では第１ＢＡＣ処理部１９Ａ、及び第２ＢＡＣ処理部１９Ｂの一方の系統を養液処理モード、他方の系統を活性炭再生モードとして使用する。

　図１に示すように、養液排出管２５の下流側に切替弁３１を介して２系統の導入管３２、３３が接続されている。導入管３２は、切替弁３１と第１ＢＡＣ処理部１９Ａの養液入口との間を接続している。導入管３３は、切替弁３１と第２ＢＡＣ処理部１９Ｂの養液入口との間を接続している。また、第１ＢＡＣ処理部１９Ａの養液入口の近傍に微生物投入部３２ａが設けてあり、第２ＢＡＣ処理部１９Ｂの養液入口の近傍に微生物投入部３３ａが設けてある。各微生物投入部３２ａ、３３ａは、例えば開閉可能な蓋として構成され、必要に応じて開くことができる。

　また、第１ＢＡＣ処理部１９Ａの養液出口に排出管３４を接続してあり、第２ＢＡＣ処理部１９Ｂの養液出口に排出管３５を接続してある。排出管３４は開閉弁３６を介して回収管３８と接続してあり、排出管３５は開閉弁３７を介して回収管３８と接続してある。回収管３８は回収管２６と繋がっている。

　図示しないが、第１ＢＡＣ処理部１９Ａの内部には、十分に広い面積に亘って生物活性炭の表面と接触しやすいフィルター流路が養液入口と養液出口との間に形成されている。また、このフィルター流路から分離された別の温水流路が第１ＢＡＣ処理部１９Ａの内部に形成されている。第２ＢＡＣ処理部１９Ｂについても上記第１ＢＡＣ処理部１９Ａと同様である。第１ＢＡＣ処理部１９Ａ及び第２ＢＡＣ処理部１９Ｂの各温水流路は、その内部を流通する温水と生物活性炭との間で熱伝導しやすい状態で形成されている。

　第１ＢＡＣ処理部１９Ａにおいては、温水の入口に温水管４１の一端が接続され、温水の出口に温水管４２の一端が接続されている。温水管４１の他端は切替弁４５に接続され、温水管４２の他端は切替弁４６に接続されている。

　また、第２ＢＡＣ処理部１９Ｂにおいては、温水の入口に温水管４３の一端が接続され、温水の出口に温水管４４の一端が接続されている。温水管４３の他端は切替弁４５に接続され、温水管４４の他端は切替弁４６に接続されている。

　温水管４７は切替弁４５と排熱回収部５１との間を接続し、温水管４８は切替弁４６と排熱回収部５１との間を接続している。また、２つの温水管４７、４８の流路は排熱回収部５１の内部で接続されている。

　尚、本実施の形態では、ＢＡＣ処理部で処理後の養液は、養液タンクへ移送される構成を例示しているが、本発明はこの形態には限定されない。例えば、第１ＢＡＣ処理部１９Ａ及び第２ＢＡＣ処理部１９Ｂと養液タンク１５との間に、処理後の養液を一時的に保管する一時保管用タンクを設けてもよい。
　このような一時保管用タンクを設けることにより、水耕栽培プール１１から少量の養液を抜き取り、第１ＢＡＣ処理部１９Ａ又は第２ＢＡＣ処理部１９Ｂで処理した養液を一時保管用タンクにてある程度の量溜めた後に、養液タンク１５へ移送できる。この構成により、一時保管用タンクを設けず、水耕栽培プール１１から抜き取った少量の養液を処理して養液タンク１５へ戻す場合と比較して、より効率よく養液中の成長阻害物質を除去することができる。一時保管用タンクがない場合、水耕栽培プール１１から抜き取った少量の養液を処理する都度、養液タンク１５へ戻し、養液タンク１５内の養液を徐々に入れ替えることとなる。一方、一時保管用タンクを設けた場合には、養液の処理中は処理済みの養液を養液タンク１５へ戻さず、処理済みの養液をある程度の量溜めておいて、一気に養液タンク１５へ戻すことができる。このように、一時保管用タンクを設けることにより、処理済みの養液を効率よく養液タンク１５へ戻すことができる。
　また、一時保管用タンクを、回収管２６において養液排出管２４が接続される箇所よりも上流側（第１ＢＡＣ処理部１９Ａ及び第２ＢＡＣ処理部１９Ｂに近い箇所）に設けることにより、処理後の養液が、水耕栽培プール１１から養液排出管２４を介して排出された使用済み養液と混ざり合って均一化してしまうことを防止して、植物栽培システム１０全体として成長阻害物質の除去効率を向上できる。

　また、本実施の形態では、ＢＡＣ処理部を２つ設置した構成を例示したが、本発明はこの形態には限定されない。例えば、ＢＡＣ処理部を３以上設けてもよい。この場合、例えば、生物活性炭（吸着剤）の再生処理に時間がかかる場合等に、１つのＢＡＣ処理部を養液処理に用い、残りの２つ以上のＢＡＣ処理部にて吸着剤の再生処理を行うことで、養液処理と吸着剤の再生処理とのバランスをとることができる。
　このように、３以上のＢＡＣ処理部を設けた場合には、吸着が飽和するサイクルと、吸着剤の再生が完了するサイクルとの比率に応じて、適宜、３以上のＢＡＣ処理部の一部を吸着モードとして使用し、残りを再生モードとして使用できる。
　言い換えれば、植物栽培システム１０が、１以上の第１ＢＡＣ処理部１９Ａと、１以上の第２ＢＡＣ処理部１９Ｂと、を備える場合に、一例として、１以上の第１ＢＡＣ処理部１９Ａの全てを吸着モードとして使用し、１以上の第２ＢＡＣ処理部１９Ｂの全てを再生モードとして使用してもよい。また、他の例として、１の第１ＢＡＣ処理部１９Ａを吸着モードとして使用し、残りの第１ＢＡＣ処理部１９Ａ及び１以上の第２ＢＡＣ処理部１９Ｂの全てを再生モードとして使用してもよい。このように、３以上のＢＡＣ処理部のうち一部のモードを、再生モード又は吸着モードに入れ替えることができる。

　また、本実施の形態では、第１ＢＡＣ処理部１９Ａ又は第２ＢＡＣ処理部１９Ｂにおける吸着剤の再生後に、微生物を除去する処理を行ってもよい。このような処理は、例えば、薬剤で殺菌処理した後に洗浄を行うことで実施できる。このような処理を行うことで、吸着剤に担持する微生物量を減らすことで吸着剤の、養液中の成長阻害物質に対する吸着性能をより高めることができる。

　図１に示すように、排熱回収部５１は植物栽培用光源１４と物理的に接続されている。具体的には、植物栽培用光源１４の内部で各ＬＥＤ素子が発生する熱を放熱させるための金属製のヒートシンクを排熱回収部５１が形成する。また、温水管４７、４８を通る温水が排熱回収部５１のヒートシンクの内側を通過できるようにヒートシンクの内側に温水の流路が形成されている。なお、図示しないが、温水管４７、４８を通る経路で温水を循環させるために、所定のポンプが設置されている。

　また、図１に示すように温水管４７と隣接する位置に微生物培養部５３が設置されている。この微生物培養部５３は予め用意した微生物を保持する容器である。微生物培養部５３が保持する微生物は、第１ＢＡＣ処理部１９Ａ、及び第２ＢＡＣ処理部１９Ｂの生物活性炭が予め担持している微生物と同じように、植物１３の成長阻害物質を分解する能力を有している。なお、このような種類の微生物は、例えば様々な汚泥の中から事前に採取して微生物培養部５３の容器内に入れることが可能である。微生物培養部５３内の微生物は、後述する前処理において利用される。

　図１に示した排熱回収部５１は植物１３への光１４ａの照射に伴って植物栽培用光源１４で発生する排熱を回収するので、排熱回収部５１内の流路を通過する水を加温して温水を生成することができる。実際には、一例として、加温する前の水の温度が２０℃であるときに、３７℃程度まで加温して生成した温水を得ることが可能である。

　このような温水を、温水管４７、４８、排熱回収部５１を通る経路で循環させることにより、温水の温度を一定に維持することが可能である。循環する温水の流量については、例えば１時間あたり７リットル程度とすることが想定される。

　また、図１に示すように温水管４７に隣接する位置に微生物培養部５３が配置されているので、循環する温水により微生物培養部５３の温度を常温よりも高くすることができる。これにより、微生物培養部５３内の微生物の活動が活性化するので、微生物を培養してその数を増やすことが可能である。

　切替弁４５を切り替えることにより、温水管４７の温水を温水管４１又は４３に供給することができる。
　切替弁４５から温水管４１に流入した温水は、第１ＢＡＣ処理部１９Ａの内部空間を通過して温水管４２で回収され、切替弁４６に入力される。切替弁４６を切り替えることで、温水管４２の温水を切替弁４６を介して温水管４８に流すことができる。

　切替弁４５から温水管４３に流入した温水は、第２ＢＡＣ処理部１９Ｂの内部空間を通過して温水管４４で回収され、切替弁４６に入力される。切替弁４６を切り替えることで、温水管４４の温水を切替弁４６を介して温水管４８に流すことができる。

　処理系統切替制御部５２は、所定の切替指示に従って、養液回収部１８の系統を切り替えるための制御を実施する。すなわち、処理系統切替制御部５２が切替弁３１、４５、４６、開閉弁３６、３７、及び微生物培養部５３を制御することにより、第１ＢＡＣ処理部１９Ａ、及び第２ＢＡＣ処理部１９Ｂの動作状態を切り替えてこれらの２つの系統を使い分けることができる。

　第１ＢＡＣ処理部１９Ａ内、又は第２ＢＡＣ処理部１９Ｂ内の生物活性炭は、養液排出管２５を介して導入される使用済みの養液１２を処理することができる。つまり、使用済みの養液１２に含まれている汚染物を生物活性炭で吸着することで、汚染物を含まない処理済みの養液１２を生成できる。この処理済みの養液１２は養液タンク１５に戻して再利用できるので、汚染された水を廃棄する必要がなくなる。

　しかし、例えば数ヶ月程度に亘って連続的に使用済みの養液１２の処理を実施すると、生物活性炭に吸着した大量の汚染物の影響で活性炭としての機能が低下する。したがって、そのままでは処理済みの養液１２を処理できないので、活性炭の交換が必要になる。

　本実施形態では、養液回収部１８に第１ＢＡＣ処理部１９Ａ、及び第２ＢＡＣ処理部１９Ｂが備わっているので、活性炭としての機能が低下した時に養液１２の処理に使用している系統を切り替えるだけで、活性炭を交換することができる。

　また、大量の汚染物が付着して機能が低下した使用済みの活性炭については、通常は廃棄処分されるが、本実施形態では生物活性炭を採用しているので機能が復活するように再生することが可能である。具体的には、生物活性炭に担持されている微生物の活動を活性化させることで、この微生物が植物１３の成長を阻害する成長阻害物質を含む汚染物である有機物を分解し、生物活性炭を再利用できる状態に再生することができる。したがって、交換した生物活性炭を廃棄する必要がなくなる。

　微生物の活動を活性化する際には、熱、酸素、及び養分が大きな影響を及ぼす。一方、水耕栽培プール１１から養液排出管２５を通って排出される使用済みの養液１２の中には、酸素バブルが含まれており、窒素やリンなどの養分も十分に含まれている。しかも、図１に示した養液回収部１８においては、第１ＢＡＣ処理部１９Ａ、及び第２ＢＡＣ処理部１９Ｂの内部に選択的に温水を流すことができるので、温水で微生物を加温することにより十分に微生物を活性化できる。尚、微生物の活動を活性化するために、例えば使用済みの養液１２に、砂糖などの養分を添加してもよい。また、図１の植物栽培システム１０においては植物栽培用光源１４の排熱を有効利用して温水を生成するので、活性炭の再生の際に必要なエネルギー消費を大幅に削減できる。

　但し、使用済みの生物活性炭を再生するための工程を開始する時には、活性炭に担持されている微生物の数がかなり減少していることが予想される。したがって、温水により加温して微生物を活性化してもすぐに微生物の数が増えることはなく、成長阻害物質を効率よく分解できる状態に回復するまでに比較的長い期間を要することが想定される。

　そのため、使用済みの生物活性炭を再生するための工程を開始する時に、前処理として新たな微生物を生物活性炭に添加できるように、微生物培養部５３が設けてある。つまり、前処理の際に、例えば一定量の微生物を微生物培養部５３から取り出して微生物投入部３２ａ又は３３ａから投入し、それを生物活性炭に添加する。なお、このような前処理については、処理系統切替制御部５２の制御により自動的に行うことも可能であるし、手作業で行うことも可能である。
　なお、植物栽培システム１０の稼働を一時的に休止して栽培装置のメンテナンスを実施するような時には、清掃などの目的で養液タンク１５から水を排水する場合がある。

＜システムの動作＞
　図１に示した植物栽培システム１０における主要な動作を図２に示す。すなわち、図１に示した処理系統切替制御部５２の制御により、植物栽培システム１０は図２のような手順に従い状態が変化する。図２に示した動作について以下に説明する。

　処理系統切替制御部５２は、最初に第１系統のＢＡＣ処理部に再生モードを割り当て、第２系統のＢＡＣ処理部に吸着モードを割り当てる（ステップＳ１１）。すなわち、処理系統切替制御部５２は、第１ＢＡＣ処理部１９Ａ内の生物活性炭を再生処理すると共に、第２ＢＡＣ処理部１９Ｂ内の生物活性炭を利用して使用済みの養液１２から汚染物を吸着して処理する「第１状態」にする。

　この「第１状態」にするために、切替弁３１で導入管３３側を選択し、切替弁４５で温水管４１側を選択し、切替弁４６で温水管４２側を選択し、開閉弁３６を閉じて開閉弁３７を開くように処理系統切替制御部５２が制御する。

　また、処理系統切替制御部５２は第１系統のＢＡＣ処理部に対してステップＳ１２で前処理を実行する。つまり、処理系統切替制御部５２は、微生物培養部５３から所定量の微生物を取り出して、これを微生物投入部３２ａから投入することにより第１ＢＡＣ処理部１９Ａ内の生物活性炭に添加する。

　処理系統切替制御部５２は、再生モードの第１系統のＢＡＣ処理部の経路で、温水が循環するように制御すると共に、吸着モードの第２系統のＢＡＣ処理部の経路で使用済みの養液１２を吸着処理するようにステップＳ１３で制御する。

　つまり、処理系統切替制御部５２は、排熱回収部５１で加温されて生成された温水が、再生モードの第１ＢＡＣ処理部１９Ａを流れて循環するように制御し、第１ＢＡＣ処理部１９Ａ内の微生物をこの温水で加温し活性化する。また、水耕栽培プール１１から養液排出管２５を通って排出される使用済みの養液１２が第２ＢＡＣ処理部１９Ｂ内を通過する時に、この中の生物活性炭が成長阻害物質を含む汚染物を吸着処理する。

　処理系統切替制御部５２はＢＡＣ処理の系統切替条件を満たすかどうかを例えば定期的に調べる（ステップＳ１４）。例えば、上記「第１状態」に切り替えてから所定期間、例えば数ヶ月を経過すると、吸着モードで動作している第２ＢＡＣ処理部１９Ｂの生物活性炭の吸着機能が衰えるので、そのような場合、処理系統切替制御部５２は系統切替条件を満たすと判断できる。ＢＡＣ処理の系統切替条件を満たす場合は、次のステップＳ１５以降の処理に進む。

　処理系統切替制御部５２は、第１系統のＢＡＣ処理部に吸着モードを割り当て、第２系統のＢＡＣ処理部に再生モードを割り当てる（ステップＳ１５）。すなわち、処理系統切替制御部５２は、第１ＢＡＣ処理部１９Ａ内の生物活性炭を利用して使用済みの養液１２から汚染物を吸着すると共に、第２ＢＡＣ処理部１９Ｂ内の生物活性炭を再生処理する「第２状態」に切り替える。

　この「第２状態」にするために、切替弁３１で導入管３２側を選択し、切替弁４５で温水管４３側を選択し、切替弁４６で温水管４４側を選択し、開閉弁３７を閉じて開閉弁３６を開くように処理系統切替制御部５２が制御する。

　また、処理系統切替制御部５２は第２系統のＢＡＣ処理部に対してステップＳ１６で前処理を実行する。つまり、処理系統切替制御部５２は、微生物培養部５３から所定量の微生物を取り出して、これを微生物投入部３３ａから投入することにより第２ＢＡＣ処理部１９Ｂ内の生物活性炭に添加する。

　処理系統切替制御部５２は、再生モードの第２系統のＢＡＣ処理部の経路で、温水が循環するように制御すると共に、吸着モードの第１系統のＢＡＣ処理部の経路で使用済みの養液１２を吸着処理するようにステップＳ１７で制御する。

　つまり、処理系統切替制御部５２は、排熱回収部５１で加温されて生成された温水が、再生モードの第２ＢＡＣ処理部１９Ｂを流れて循環するように制御し、第２ＢＡＣ処理部１９Ｂ内の微生物をこの温水で加温し活性化する。また、水耕栽培プール１１から養液排出管２５を通って排出される使用済みの養液１２が第１ＢＡＣ処理部１９Ａ内を通過する時に、この中の生物活性炭が成長阻害物質を含む汚染物を吸着処理する。

　上記の「第２状態」に切り替えた後も、処理系統切替制御部５２はＢＡＣ処理の系統切替条件を満たすかどうかを例えば定期的に調べる（ステップＳ１８）。例えば、上記「第２状態」に切り替えてから所定期間、例えば数ヶ月を経過すると、吸着モードで動作している第１ＢＡＣ処理部１９Ａの生物活性炭の吸着機能が衰えるので、そのような場合は系統切替条件を満たすと判断できる。ＢＡＣ処理の系統切替条件を満たす場合、処理系統切替制御部５２は、再びステップＳ１１の処理に戻り、上記と同じ動作を繰り返す。

　したがって、図２の動作を実施することにより、上記の「第１状態」と「第２状態」とが交互に切り替わる。そして、使用済みの生物活性炭は上記再生モードで例えば数ヶ月処理することにより、再利用可能な状態に復元される。したがって、使用済みの生物活性炭を再び上記吸着モードで使用することが可能であり、使用済みの生物活性炭を廃棄する必要はない。また、２系統のＢＡＣ処理部を交互に切り替えて使用するので、使用済みの生物活性炭を再生しながら、使用済みの養液１２に対する吸着処理をほぼ連続的に行うことができる。したがって、状態を切り替えるために栽培装置の稼働を休止する必要がない。

　なお、図１の植物栽培システム１０においては処理系統切替制御部５２の制御により上記の「第１状態」と「第２状態」とが交互に切り替わるが、この切替は作業者による手動切替で行ってもよい。

＜第１状態の植物栽培システム＞
　「第１状態」の植物栽培システム１０における主要部の接続状態を図３に示す。なお、理解しやすいように図３において動作していない箇所の記載は省略されている。

　図３に示すように、第１状態の植物栽培システム１０Ａにおいては、養液排出管２５を通る養液経路が、切替弁３１を経由して導入管３３と接続され、第２ＢＡＣ処理部１９Ｂの養液出口側が排出管３５、及び開閉弁３７を経由して回収管３８と接続されている。したがって、この状態で第２ＢＡＣ処理部１９Ｂは使用済みの養液１２から汚染物を吸着処理することができる。

　また、第１状態の植物栽培システム１０Ａにおいては、温水管４７を通過する温水の経路が、切替弁４５を介して温水管４１と接続されている。また、温水管４２が切替弁４６を介して温水管４８と接続されている。したがって、図３の状態で排熱回収部５１で生成された温水が第１ＢＡＣ処理部１９Ａを通過して循環することになる。つまり、第１ＢＡＣ処理部１９Ａ内の生物活性炭の箇所を温水で加温し、活性炭に担持されている微生物を活性化することができる。これにより、生物活性炭の再生が促進される。

　また、図３の「第１状態」に切り替わった直後に、前処理として微生物培養部５３から微生物投入部３２ａに対して追加の微生物が投入され、この微生物が生物活性炭に添加される。この微生物の投入及び生物活性炭への添加によって、活性炭に付着した微生物の数を増加できるため、生物活性炭の再生を開始した直後から効率よく成長阻害物質を分解することが可能になり、生物活性炭の再生処理に必要な所要期間を短縮できる。
　尚、微生物の投入は必須ではない。微生物が投入されず生物活性炭に付着した微生物の数が少ない場合であっても、養液を循環させることで生物活性炭に付着した微生物の数を増加させることができるため、生物活性炭に付着した成長阻害物質を分解して、生物活性炭を再生できる。
　また、生物活性炭に代えて、微生物を担持していない活性炭や多孔体等の吸着剤を用いてもよい。吸着剤が微生物を担持していない場合には、養液を循環させることで吸着剤に微生物が付着され、結果として、微生物を担持した吸着剤が形成される。よって、微生物を担持していない吸着剤を用いて、使用済み養液から吸着した成長阻害物質を、この吸着剤に付着した微生物によって分解させ、吸着剤を再生できる。

＜第２状態の植物栽培システム＞
　「第２状態」の植物栽培システム１０における主要部の接続状態を図４に示す。なお、理解しやすいように図４において動作していない箇所の記載は省略されている。

　図４に示すように、第２状態の植物栽培システム１０Ｂにおいては、養液排出管２５を通る養液経路が、切替弁３１を経由して導入管３２と接続され、第１ＢＡＣ処理部１９Ａの養液出口側が排出管３４、及び開閉弁３６を経由して回収管３８と接続されている。したがって、この状態で第１ＢＡＣ処理部１９Ａは使用済みの養液１２から汚染物を吸着処理することができる。

　また、第２状態の植物栽培システム１０Ｂにおいては、温水管４７を通過する温水の経路が、切替弁４５を介して温水管４３と接続されている。また、温水管４４が切替弁４６を介して温水管４８と接続されている。したがって、図４の状態で排熱回収部５１で生成された温水が第２ＢＡＣ処理部１９Ｂを通過して循環することになる。つまり、第２ＢＡＣ処理部１９Ｂ内の生物活性炭の箇所を温水で加温し、活性炭に担持されている微生物を活性化することができる。これにより、生物活性炭の再生が促進される。

　また、図４の「第２状態」に切り替わった直後に、前処理として微生物培養部５３から微生物投入部３３ａに対して追加の微生物が投入され、この微生物が生物活性炭に添加される。この微生物の投入及び生物活性炭への添加によって、活性炭に付着した微生物の数を増加できるため、生物活性炭の再生を開始した直後から効率よく成長阻害物質を分解することが可能になり、生物活性炭の再生処理に必要な所要期間を短縮できる。尚、前述したように、微生物の投入は必須ではなく、生物活性炭に代えて、微生物を担持していない活性炭等の吸着剤を用いてもよい。

＜養液処理方法および植物栽培システムの利点＞
　図１に示した植物栽培システム１０によれば、養液１２として水耕栽培プール１１に供給する水分を循環させて再利用するので、水を廃棄する必要がなくなり、原水供給部１６から供給する水の量を減らすことができる。しかも、使用済みの養液１２から成長阻害物質を生物活性炭で吸着し微生物で分解するので、植物１３の育成に適した養液１２の環境を維持できる。

　また、植物栽培システム１０は植物栽培用光源１４の排熱を利用して活性化した微生物により成長阻害物質を分解するので、生物活性炭を再利用可能な状態に再生する際に必要とされるエネルギーを減らすことができる。さらに、生物活性炭を再生するために、専用の追加設備を用意する必要がない。

　また、植物栽培システム１０は生物活性炭の再生を開始する時に前処理を行い新たな微生物を添加するので、成長阻害物質を効率よく分解できる状態に微生物が活性化するまでの期間を短縮できる。したがって、比較的短い期間で生物活性炭を再利用可能な状態まで再生できる。

　また、植物栽培システム１０は養液回収部１８が選択的に使用可能な第１ＢＡＣ処理部１９Ａ、及び第２ＢＡＣ処理部１９Ｂの２系統を有しているので、生物活性炭の吸着モードと再生モードとを同時に実施することができる。したがって、吸着モードと再生モードとを交互に切り替えることで、使用済みの養液１２から汚染物を吸着する処理をほぼ連続的に行うことができ、栽培装置の稼働を休止する必要がない。

＜補足説明＞
　ここで、上述した本発明に係る養液処理方法および植物栽培システムの実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］～［１１］に簡潔に纏めて列記する。
［１］　栽培装置で植物の栽培に利用される栽培容器（水耕栽培プール１１）から排出される使用済み養液を処理するための養液処理方法であって、
　前記使用済み養液を前記栽培容器から受け入れ、
　受け入れた前記使用済み養液を、少なくとも植物の成長阻害物質を分解する微生物を担持した生物担持吸着剤（ＢＡＣ）に通して処理し、
　処理後の前記使用済み養液を、前記栽培容器の上流側の再利用経路（回収管２６）に供給する、
　養液処理方法。

［２］　少なくとも前記使用済み養液の処理を開始してから所定期間を経過した後で、栽培装置の光源（植物栽培用光源１４）からの排熱を利用して前記生物担持吸着剤に担持された微生物を活性化して、前記生物担持吸着剤の再生処理を行う、
　上記［１］に記載の養液処理方法。

［３］　前記生物担持吸着剤の再生処理を開始する前に、前記生物担持吸着剤の近傍における微生物の数を増やすための前処理を行う（ステップＳ１２）、
　上記［２］に記載の養液処理方法。

［４］　前記生物担持吸着剤は、前記微生物を担持した活性炭である、
　上記［１］乃至［３］のいずれかに記載の養液処理方法。

［５］　植物（１３）の栽培に利用可能な栽培容器（水耕栽培プール１１）と、植物の育成に必要な養液（１２）を前記栽培容器に供給可能な養液タンク（１５）とを有する植物栽培システム（１０）であって、
　前記栽培容器からの使用済み養液を受け入れ可能な１つ以上の養液回収部（１８）と、
　前記養液回収部に保持され、植物の成長阻害物質を分解する微生物を担持した生物担持吸着剤（第１ＢＡＣ処理部１９Ａ、第２ＢＡＣ処理部１９Ｂ）と、
　前記養液回収部で前記生物担持吸着剤により処理された処理済みの養液を、前記養液タンクに供給可能な処理済み養液供給部（回収管２６）と、
　を備えた植物栽培システム。

［６］　前記養液回収部として、互いに独立した第１養液回収部（第１ＢＡＣ処理部１９Ａ）、及び第２養液回収部（第２ＢＡＣ処理部１９Ｂ）を有し、
　前記使用済み養液を前記第１養液回収部、及び前記第２養液回収部の一方に選択的に導入可能な処理経路切り替え部（切替弁３１）と、
　前記第１養液回収部、及び前記第２養液回収部のうち前記生物担持吸着剤を再利用可能な状態に再生する再生モードの養液回収部に対して、微生物を活性化する処理を施す活性化処理部（排熱回収部５１、切替弁４５、４６）と、
　前記第１養液回収部、及び前記第２養液回収部のうち前記使用済み養液から植物の成長阻害物質を吸着する吸着モードの養液回収部で処理された処理済みの養液を前記処理済み養液供給部に与える処理済み養液選択部（開閉弁３６、３７）と、
　を更に備えた上記［５］に記載の植物栽培システム。

［７］　前記活性化処理部は、前記再生モードの養液回収部に対して、栽培装置の光源（植物栽培用光源１４）からの排熱を利用して生成した温水を供給する、
　上記［６］に記載の植物栽培システム。

［８］　前記活性化処理部は、前記再生モードを開始する養液回収部に対して微生物を増やすための前処理を可能にする前処理部（微生物培養部５３、ステップＳ１２、Ｓ１６）を有する、
　上記［６］又は［７］に記載の植物栽培システム。

［９］　前記第１養液回収部に前記再生モードを割り当てて、前記第２養液回収部に前記吸着モードを割り当てる第１状態と、
　前記第１養液回収部に前記吸着モードを割り当てて、前記第２養液回収部に前記再生モードを割り当てる第２状態と、
　を有し、前記第１状態と前記第２状態とを交互に切り替える切替制御部（処理系統切替制御部５２、ステップＳ１１～Ｓ１８）、
　を更に備える上記［６］乃至［８］のいずれかに記載の植物栽培システム。

［１０］　前記養液回収部として、互いに独立した、１以上の前記第１養液回収部、及び１以上の前記第２養液回収部を有し、
　前記処理経路切り替え部は、前記使用済み養液を、前記１以上の第１養液回収部、及び前記１以上の第２養液回収部の、少なくともいずれか一の養液回収部に選択的に導入可能であり、
　前記処理済み養液選択部は、前記吸着モードの養液回収部である前記少なくともいずれか一の養液回収部で処理された処理済みの養液を前記処理済み養液供給部に与え、
　前記活性化処理部は、前記再生モードの養液回収部である、前記少なくともいずれか一の養液回収部以外の養液回収部に対して、前記微生物を活性化する処理を施す
　上記［６］乃至［８］のいずれかに記載の植物栽培システム。

［１１］　前記生物担持吸着剤は、前記微生物を担持した活性炭である、
　上記［５］乃至［１０］のいずれかに記載の植物栽培システム。

　本発明は前述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。なお、本出願は、２０２１年３月２５日出願の日本特許出願（特願２０２１－０５１９７１）に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。

　１０　植物栽培システム
　１０Ａ　第１状態の植物栽培システム
　１０Ｂ　第２状態の植物栽培システム
　１１　水耕栽培プール
　１２　養液
　１３　植物
　１４　植物栽培用光源
　１４ａ　光
　１５　養液タンク
　１６　原水供給部
　１７　肥料供給部
　１８　養液回収部
　１９Ａ　第１ＢＡＣ処理部
　１９Ｂ　第２ＢＡＣ処理部
　２１　養液供給管
　２２　原水供給管
　２３　肥料供給管
　２４，２５　養液排出管
　２６，３８　回収管
　３１，４５，４６　切替弁
　３２，３３　導入管
　３２ａ，３３ａ　微生物投入部
　３４，３５　排出管
　３６，３７　開閉弁
　４１，４２，４３，４４，４７，４８　温水管
　５１　排熱回収部
　５２　処理系統切替制御部
　５３　微生物培養部

Claims

　栽培装置で植物の栽培に利用される栽培容器から排出される使用済み養液を処理するための養液処理方法であって、
　前記使用済み養液を前記栽培容器から受け入れ、
　受け入れた前記使用済み養液を、少なくとも植物の成長阻害物質を分解する微生物を担持した生物担持吸着剤に通して処理し、
　処理後の前記使用済み養液を、前記栽培容器の上流側の再利用経路に供給する、
　養液処理方法。
　少なくとも前記使用済み養液の処理を開始してから所定期間を経過した後で、栽培装置の光源からの排熱を利用して前記生物担持吸着剤に担持された微生物を活性化して、前記生物担持吸着剤の再生処理を行う、
　請求項１に記載の養液処理方法。
　前記生物担持吸着剤の再生処理を開始する前に、前記生物担持吸着剤の近傍における微生物の数を増やすための前処理を行う、
　請求項２に記載の養液処理方法。
　前記生物担持吸着剤は、前記微生物を担持した活性炭である、
　請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の養液処理方法。
　植物の栽培に利用可能な栽培容器と、植物の育成に必要な養液を前記栽培容器に供給可能な養液タンクとを有する植物栽培システムであって、
　前記栽培容器からの使用済み養液を受け入れ可能な１つ以上の養液回収部と、
　前記養液回収部に保持され、少なくとも植物の成長阻害物質を分解する微生物を担持した生物担持吸着剤と、
　前記養液回収部で前記生物担持吸着剤により処理された処理済みの養液を、前記養液タンクに供給可能な処理済み養液供給部と、
　を備えた植物栽培システム。
　前記養液回収部として、互いに独立した第１養液回収部、及び第２養液回収部を有し、
　前記使用済み養液を前記第１養液回収部、及び前記第２養液回収部の一方に選択的に導入可能な処理経路切り替え部と、
　前記第１養液回収部、及び前記第２養液回収部のうち前記生物担持吸着剤を再利用可能な状態に再生する再生モードの養液回収部に対して、微生物を活性化する処理を施す活性化処理部と、
　前記第１養液回収部、及び前記第２養液回収部のうち前記使用済み養液から植物の成長阻害物質を吸着する吸着モードの養液回収部で処理された処理済みの養液を前記処理済み養液供給部に与える処理済み養液選択部と、
　を更に備えた請求項５に記載の植物栽培システム。
　前記活性化処理部は、前記再生モードの養液回収部に対して、栽培装置の光源からの排熱を利用して生成した温水を供給する、
　請求項６に記載の植物栽培システム。
　前記活性化処理部は、前記再生モードを開始する養液回収部に対して微生物を増やすための前処理を可能にする前処理部を有する、
　請求項６又は請求項７に記載の植物栽培システム。
　前記第１養液回収部に前記再生モードを割り当てて、前記第２養液回収部に前記吸着モードを割り当てる第１状態と、
　前記第１養液回収部に前記吸着モードを割り当てて、前記第２養液回収部に前記再生モードを割り当てる第２状態と、
　を有し、前記第１状態と前記第２状態とを交互に切り替える切替制御部、
　を更に備える請求項６乃至請求項８のいずれか１項に記載の植物栽培システム。
　前記養液回収部として、互いに独立した、１以上の前記第１養液回収部、及び１以上の前記第２養液回収部を有し、
　前記処理経路切り替え部は、前記使用済み養液を、前記１以上の第１養液回収部、及び前記１以上の第２養液回収部の、少なくともいずれか一の養液回収部に選択的に導入可能であり、
　前記処理済み養液選択部は、前記吸着モードの養液回収部である前記少なくともいずれか一の養液回収部で処理された処理済みの養液を前記処理済み養液供給部に与え、
　前記活性化処理部は、前記再生モードの養液回収部である、前記少なくともいずれか一の養液回収部以外の養液回収部に対して、前記微生物を活性化する処理を施す
　請求項６乃至請求項８のいずれか１項に記載の植物栽培システム。
　前記生物担持吸着剤は、前記微生物を担持した活性炭である、
　請求項５乃至請求項１０のいずれか１項に記載の植物栽培システム。