(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
養液栽培ベッド(10)にヤシガラ(90)を破砕してなるヤシガラ培地(12)を使用して、このヤシガラ培地(12)にミョウガを植え付けし、養液栽培ベッド(10)のヤシガラ培地(12)に養液(16)を供給してミョウガを養液栽培するミョウガの養液栽培方法であって、
前記養液栽培ベッド(10)のヤシガラ培地(12)に、ヤシガラ(90)を破砕した粉砕ヤシガラ(91)を洗浄工程において洗浄液(95)と混合し、粉砕ヤシガラ(91)と洗浄液(95)とを一緒に攪拌して洗浄液(95)で洗浄して、含有する有機汚濁物の一部を除去して洗浄ヤシガラ(92)とし、この洗浄ヤシガラ(92)を乾燥固化工程において乾燥状態に固化し、固化された乾燥固化ヤシガラ培地(93)を膨潤工程で水(26)又は養液(16)に膨潤させてなる洗浄膨潤ヤシガラ培地(94)を使用し、
前記養液栽培ベッド(10)の洗浄膨潤ヤシガラ培地(94)に養液(16)を供給して、養液栽培ベッド(10)の洗浄膨潤ヤシガラ培地(94)でミョウガを栽培することを特徴とするミョウガの養液栽培方法。
【請求項２】
前記洗浄工程において、破砕された粉砕ヤシガラ(91)を洗浄液(95)の水と混合して攪拌し、水で洗浄して有機汚濁物を除去して水洗する請求項１に記載されるされるミョウガの養液栽培方法。
【請求項３】
前記洗浄液(95)に水を使用し、水槽(81)に破砕された粉砕ヤシガラ(91)を入れて水を攪拌してヤシガラを水洗する請求項２に記載されるミョウガの養液栽培方法。
【請求項４】
前記洗浄液(95)に水を使用し、破砕された粉砕ヤシガラ(91)と水を、移送方向に下り勾配に傾斜する回転するトロンメル(86)に入れて水洗する請求項２に記載されるミョウガの養液栽培方法。
【請求項５】
前記養液栽培ベッド(10)のヤシガラ培地(12)に、洗浄膨潤ヤシガラ培地(94)に粒状炭を添加している培地を使用する請求項１ないし４のいずれかに記載されるミョウガの養液栽培方法。                                                        
【請求項６】
前記洗浄膨潤ヤシガラ培地(94)から排出される排液を、紫外線殺菌して養液栽培ベッド(10)のヤシガラ培地(12)に循環させる請求項１ないし５のいずれかに記載されるミョウガの養液栽培方法。
【請求項７】
養液栽培ベッド(10)にヤシガラ(90)を破砕してなるヤシガラ培地(12)が使用され、このヤシガラ培地(12)にミョウガが植え付けされ、養液栽培ベッド(10)のヤシガラ培地(12)に養液(16)が供給されてミョウガを養液栽培するミョウガの養液栽培装置であって、
前記養液栽培ベッド(10)のヤシガラ培地(12)が、破砕されたヤシガラ(90)である粉砕ヤシガラ(91)が洗浄液(95)で攪拌、洗浄されて含有する有機汚濁物の一部が除去された洗浄ヤシガラ(92)が乾燥状態に固化され、かつ乾燥固化ヤシガラ培地(93)が水(26)又は養液(16)に膨潤されてなる洗浄膨潤ヤシガラ培地(94)で、
前記養液栽培ベッド(10)の洗浄膨潤ヤシガラ培地(94)に養液(16)が供給されて、養液栽培ベッド(10)の洗浄膨潤ヤシガラ培地(94)でミョウガを栽培するようにしてなることを特徴とするミョウガの養液栽培装置。
【請求項８】
前記養液栽培ベッド(10)のヤシガラ培地(12)に、洗浄膨潤ヤシガラ培地(94)に粒状炭を添加してなる培地である請求項７に記載されるミョウガの養液栽培装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミョウガをヤシガラ培地に植え付けして養液栽培する栽培方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ミョウガの養液栽培の培地としてヤシガラ培地が使用される。ヤシガラ培地に多量の養液を供給してミョウガは栽培される。たとえば、ミョウガの養液栽培は、栽培ベッドに１日に３〜４回も養液を供給する。１０００平方メートルの栽培面積に対して、２〜３トンの養液が供給されて、約１．５トンの排液が排水される。栽培ベッドから排水される排液は、決して綺麗な清水でなく、ヤシガラ培地の有機汚濁物を含む極めて濃い暗色に濁っている。この排液が田畑や河川に排水されて、種々の弊害の原因となっている。栽培ベッドに供給する養液量を少なくして、排液量を少なくできる。ただ、栽培ベッドの養液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養液を供給できなくなる。全てのミョウガに均一に養液を供給するために、排液量が多くなって、多量の排液が汚水として田畑や河川に排水されているのが実状である。
【０００３】
ところで、排液に含まれる汚濁物質を凝集沈殿させて除去する栽培方法は開発さていれる（特許文献１参照）。この栽培方法は、排液に含まれる汚濁物質を凝集沈殿させて除去する。ただ、この公報に記載されるように、土壌硬化処理剤を使用して排液を処理方法は、栽培ベッドから排水される多量の排液を処理するために、多量の土壌硬化処理剤を使用する必要があってランニングコストが高くなる欠点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−２０７４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、さらにこの欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、安価であるが多量の有機汚濁物を含有するヤシガラ培地を栽培ベッドの培地に使用してミョウガを栽培しながら、ヤシガラ培地の排液をランニングコストを低減しながら清澄な水に処理できるミョウガの養液栽培方法と装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００６】
本発明のミョウガの養液栽培方法と装置は、養液栽培ベッド１０にヤシガラ９０を破砕してなるヤシガラ培地１２を使用して、このヤシガラ培地１２にミョウガを植え付けし、養液栽培ベッド１０のヤシガラ培地１２に養液１６を供給してミョウガを養液栽培する。ミョウガの養液栽培方法は、養液栽培ベッド１０のヤシガラ培地１２に、ヤシガラ９０を破砕した粉砕ヤシガラ９１を洗浄工程において洗浄液９５と混合して、粉砕ヤシガラ９１を攪拌して洗浄液９５で洗浄して、含有する有機汚濁物の一部を除去して洗浄ヤシガラ９２とし、この洗浄ヤシガラ９２を乾燥固化工程において乾燥状態に固化し、固化された乾燥固化ヤシガラ培地９３を膨潤工程で水２６又は養液１６に膨潤させてなる洗浄膨潤ヤシガラ培地９４を使用する。さらに、ミョウガの養液栽培方法と装置は、養液栽培ベッド１０の洗浄膨潤ヤシガラ培地９４に養液１６を供給して、養液栽培ベッド１０の洗浄膨潤ヤシガラ培地９４でミョウガを栽培する。
【０００７】
以上のミョウガの養液栽培方法は、安価なヤシガラ培地を使用してミョウガを栽培し、しかもヤシガラ培地に含まれる多量の有機汚濁物でヤシガラ培地から排水される排液が汚くなる欠点を解消し、さらに有機汚濁物を除去するためのランニングコストを著しく低減して、ヤシガラ培地の排液を綺麗で清澄な排水にできるという極めて優れた特徴を実現する。それは、以上のミョウガの養液栽培方法が、養液栽培ベッドに使用するヤシガラ培地に、ヤシガラを破砕した粉砕ヤシガラを洗浄工程において洗浄液と混合し、粉砕ヤシガラと洗浄液とを一緒に攪拌して洗浄液で洗浄して、含有する有機汚濁物の一部を除去して洗浄ヤシガラとし、この洗浄ヤシガラを乾燥固化工程において乾燥状態に固化し、固化された乾燥固化ヤシガラ培地を膨潤工程で水又は養液に膨潤させてなる洗浄膨潤ヤシガラ培地を使用するからである。
【０００８】
本発明のミョウガの養液栽培方法は、洗浄工程において、破砕された粉砕ヤシガラ９１を洗浄液９５の水と混合して攪拌し、水で洗浄して有機汚濁物を除去して水洗することができる。
以上のミョウガの養液栽培方法は、粉砕ヤシガラの洗浄液に水を使用するので、安価な洗浄液でもって粉砕ヤシガラを効果的に洗浄して、ヤシガラ培地に含まれる有機汚濁物を効率よく除去でき、これによってヤシガラ培地の排液を綺麗にできる特徴がある。
【０００９】
本発明のミョウガの養液栽培方法は、洗浄液９５に水を使用し、水槽８１に破砕された粉砕ヤシガラ９１を入れて水を攪拌してヤシガラを水洗することができる。
以上のミョウガの養液栽培方法は、多量の水に粉砕ヤシガラを混合し、また攪拌することで粉砕ヤシガラから有機汚濁物を効果的に分離でき、これによってヤシガラ培地の排液を綺麗にできる特徴がある。
【００１０】
本発明のミョウガの養液栽培方法は、洗浄液９５に水を使用し、破砕された粉砕ヤシガラ９１と水を、移送方向に下り勾配に傾斜する回転するトロンメル８６に入れて水洗することができる。
以上のミョウガの養液栽培方法は、洗浄工程において、多量の粉砕ヤシガラを効率よく連続的に洗浄して、粉砕ヤシガラに含まれる有機汚濁物を効果的に除去でき、これによってヤシガラ培地の排液を綺麗にできる特徴がある。
【００１１】
本発明のミョウガの養液栽培方法と装置は、養液栽培ベッド１０のヤシガラ培地１２に、洗浄膨潤ヤシガラ培地９４に粒状炭を添加している培地を使用することができる。
以上のミョウガの養液栽培方法と装置は、洗浄膨潤ヤシガラ培地に粒状炭を添加しているので、この粒状炭が有機汚濁物を吸着して、ヤシガラ培地の排液をより綺麗にできる特徴がある。
【００１２】
本発明のミョウガの養液栽培方法と装置は、養液栽培ベッド１０のヤシガラ培地１２を、これから排出される排液の４４０ｎｍの光に対する吸光度を、０．２５以下とする洗浄膨潤ヤシガラ培地９４とすることができる。
以上のミョウガの養液栽培方法と装置は、吸光度を０．２５以下とする、すなわち含有する有機汚濁物の少ない洗浄膨潤ヤシガラ培地をヤシガラ培地に使用するので、ヤシガラ培地から排水される排液に含まれる汚濁物質を除去する排液処理装置の負荷を軽くして、すなわち、ランニングコストを低減して排液を綺麗な水に処理できる特徴がある。
【００１３】
本発明のミョウガの養液栽培方法と装置は、養液栽培ベッド１０のヤシガラ培地１２を、これから排出される排液の４４０ｎｍの光に対する吸光度を、０．１２以下とする洗浄膨潤ヤシガラ培地９４とすることができる。
以上のミョウガの養液栽培方法と装置は、ヤシガラ培地の排液を排液処理装置で処理することなく、そのままの状態で外部の田畑や河川に排水できる程度に有機汚濁物の少ない洗浄膨潤ヤシガラ培地をヤシガラ培地に使用するので、排液を排液処理装置で処理することなく、すなわちランニングコストを著しく低減して、排液を綺麗にでき、しかも田畑や河川に排水できる特徴がある。また、ヤシガラ培地の排液を紫外線殺菌して養液栽培ベッドに循環させる栽培方法にあっては、理想的な状態で排液を殺菌して循環できる特徴も実現する。
【００１４】
本発明のミョウガの養液栽培方法は、洗浄膨潤ヤシガラ培地９４から排出される排液を、紫外線殺菌して養液栽培ベッド１０のヤシガラ培地１２に循環させることができる。
以上のミョウガの養液栽培方法は、養液栽培ベッドから排出される排液を紫外線で効率よく殺菌してヤシガラ培地に循環できる特徴がある。それは、有機汚濁物が除去された綺麗な、すなわち紫外線透過率の大きい排液に紫外線を照射するからである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施例にかかるミョウガの養液栽培方法に使用する栽培装置の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施例にかかるミョウガの養液栽培方法に使用するヤシガラ培地の製造工程を示す概略図である。
【図３】洗浄工程に使用する洗浄装置の一例を示す断面図である。
【図４】洗浄工程に使用する洗浄装置の他の一例を示す断面図である。
【図５】乾燥固化工程を示す概略図である。
【図６】乾燥固化工程を示す概略断面図である。
【図７】膨潤工程を示す概略断面図である。
【図８】図１に示す養液栽培装置の養液栽培ベッドの一例を示す断面図である。
【図９】図８に示す養液栽培ベッドの栽培トレイの一部断面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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栽培方法を例示するものであって、本発明はミョウガの養液栽培方法を以下のものに特定しない。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。
【００１７】
図１は、本発明のミョウガの養液栽培方法に使用する栽培装置を示す。この栽培装置は、養液栽培ベッド１０の培地にヤシガラ培地１２を使用する。養液栽培ベッド１０のヤシガラ培地１２には、以下の工程で処理した洗浄膨潤ヤシガラ培地９４を使用する。
【００１８】
［洗浄工程］
図２に示すように、ヤシガラ９０を刃物で破砕し、破砕されたヤシガラ９０を、網目が３ｍｍ〜５ｍｍ角である網材に透過させて大きな粒を選別して粉砕ヤシガラ９１とする。この粉砕ヤシガラ９１を洗浄液９５と混合し、粉砕ヤシガラ９１と洗浄液９５とを一緒に攪拌して洗浄液９５で洗浄して、含有する有機汚濁物の一部を除去して洗浄ヤシガラ９２とする。洗浄工程において、粉砕ヤシガラ９１の洗浄に使用される洗浄液９５は、低コストで充分な洗浄力のある水が使用できる。水は河川の水、地下水などが使用できる。ただし、洗浄液９５は水には限定されず、水に代わってアルコール水溶液や溶媒も使用できる。また、水に界面活性剤などを添加して洗浄作用を向上することもできる。
【００１９】
図３と図４は、洗浄工程における粉砕ヤシガラ９１の洗浄装置８０を示している。図３の洗浄装置８０は、洗浄液９５の水を充填している水槽８１に、破砕された粉砕ヤシガラ９１を入れ、水を攪拌器８２で攪拌してヤシガラ９０を水洗する。攪拌器８２は、モータ８３で回転される回転軸８４にスクリュー８５を固定している。この攪拌器８２は、回転軸８４を上下方向を向く姿勢とし、回転軸８４をモータ８３で回転させて、スクリュー８５で洗浄液９５の水と粉砕ヤシガラ９１とを攪拌する。図の攪拌器８２は、回転するスクリュー８５で水を上昇するように攪拌して、粉砕ヤシガラ９１を水で洗浄する。粉砕ヤシガラ９１は、水と一緒に攪拌されて、含有される汚濁物質の一部を除去して洗浄ヤシガラ９２となる。汚濁物質の除去された洗浄ヤシガラ９２は、網材でもって水から分離して取り出される。以上の洗浄装置８０は、粉砕ヤシガラ９１に含まれる汚濁物質を綺麗に除去できる特徴がある。
【００２０】
図４の洗浄装置８０は、洗浄液９５に水を使用し、粉砕ヤシガラ９１と水を、移送方向に下り勾配に傾斜する回転するトロンメル８６に入れて水洗する。トロンメル８６は、洗浄液９５を透過して粉砕ヤシガラ９１を透過させない無数の貫通孔のある多孔板を円筒状としたもので、回転軸が下り勾配に傾斜するように配置されて、モータ８７で回転される。トロンメル８６の内部には洗浄液９５を噴射する散水管８８を配置している。この洗浄装置８０は、トロンメル８６に粉砕ヤシガラ９１を供給して、散水管８８からトロンメル８６の内部に洗浄液９５を散水する。トロンメル８６の供給側、すなわちトロンメル８６の上端開口部に供給された粉砕ヤシガラ９１は、トロンメル８６の回転で、散水管８８から供給される水と一緒に攪拌されながら、下り勾配に傾斜するトロンメル８６内を下端の開口部に向かって移送される。洗浄液９５の水と一緒に回転されながら、下端開口部に向かって移送される粉砕ヤシガラ９１は、水に洗浄されて含有する汚濁物質を除去する。すなわち、粉砕ヤシガラ９１に含まれる汚濁物質は、洗浄液９５の水と一緒にトロンメル８６の貫通孔を透過して、粉砕ヤシガラ９１から除去される。したがって、トロンメル８６の上端開口部に供給された粉砕ヤシガラ９１は、トロンメル８６を移送される途中で洗浄されて、下端開口部から洗浄ヤシガラ９２として排出される。以上の洗浄装置８０は、粉砕ヤシガラ９１を連続的に洗浄しながら排出できる。
【００２１】
［乾燥固化工程］
洗浄工程で汚濁物質の除去された洗浄ヤシガラ９２は、水分を除去して乾燥状態に固化される。乾燥固化工程は、図５に示すように、ベルトコンベア７５で移送される洗浄ヤシガラ９２を一対のローラ７６で圧搾して水分を除去してシート状とし、さらに水分率が１％〜１０％となるまで乾燥した後、図６で示すプレス機７７でプレスしてシート状の乾燥固化ヤシガラ培地９３とする。
【００２２】
ヤシガラ培地には粒状炭を添加することができる。このヤシガラ培地は、粒状炭を分散状態に混合する。ヤシガラ培地に含まれる粒状炭は、培地のｐＨを調整する。粒状炭を混合しているヤシガラ培地は、乾燥固化工程で洗浄ヤシガラに粒状炭を混合する。ただし、洗浄工程で粒状炭を混合することもできる。
【００２３】
粒状炭は、ヤシガラ培地に添加されて、培地全体のｐＨをむらなく均一にミョウガの栽培に適した弱酸性とするもので、好ましくは平均粒径を２ｍｍ〜２０ｍｍとするものが使用される。粒状炭の添加量は３重量％〜２５重量％、好ましくは５重量％〜２０重量％、さらに好ましくは１０重量％〜１５重量％とする。粒状炭の添加量が多すぎると、養液培地のアルカリ性が粒状炭自体のアルカリ性によって強くなり過ぎてミョウガの栽培に適した弱酸性にできない。反対に、粒状炭の添加量が少なすぎると、粒状炭に生息する微生物によるｐＨコントロールが十分でなく、ミョウガを栽培するにしたがって養液培地がアルカリ性になって、ミョウガの栽培に最適な弱酸性に保持できなくなる。このことから、粒状炭の添加量は、養液培地の最初のｐＨを弱酸性とし、かつミョウガを栽培しても弱酸性に保持できるように最適値に調整される。
【００２４】
さらに、ヤシガラ培地は、粒状炭に加えて、たとえば有機物や無機物を単独で、あるいはこれ等を混合する状態で添加することもできる。また、ヤシガラ培地は、粒状炭を添加しない状態でも使用できる。
【００２５】
［膨潤工程］
固化された乾燥固化ヤシガラ培地９３に、水や養液を供給して膨潤させて洗浄膨潤ヤシガラ培地９４とする。膨潤工程は、図７に示すように、乾燥固化ヤシガラ培地９３を養液栽培ベッド１０に載せた状態で、水２６や養液１６を供給して洗浄膨潤ヤシガラ培地９４とする。養液栽培ベッド１０に載せた乾燥固化ヤシガラ培地９３には、図に示すように、給水管２１から散水して水２６や養液１６を供給することができる。水２６や養液１６が供給される乾燥固化ヤシガラ培地９３は、水分を吸収することで、圧縮状態に固化された状態からもとの状態に復元する。復元したヤシガラ培地は、吸収した水分によって結合状態が解除されてミョウガを植え付けできる膨潤状態となる。養液栽培ベッド１０のヤシガラ培地１２は、膨潤工程で水２６や養液１６が供給されて膨潤する状態で全体の厚さが約１０ｃｍ〜１５ｃｍとなるように調整する。さらに、膨潤状態となった洗浄膨潤ヤシガラ培地は、手でほぐして所定の厚さとすることができ、あるいは、洗浄膨潤ヤシガラ培地と粒状炭を攪拌して、粒状炭をさらに均一に分散することもできる。
【００２６】
ただ、膨潤工程は、乾燥固化ヤシガラ培地を、養液栽培ベッドに載せるに先立って水に浸漬して膨潤させることもできる。この方法は、図示しないが、乾燥固化ヤシガラ培地を容器に入れて水や養液を供給して洗浄膨潤ヤシガラ培地とし、あるいは、乾燥固化ヤシガラ培地を容器に入れることなく水や養液を供給して洗浄膨潤ヤシガラ培地とし、この洗浄膨潤ヤシガラ培地を約１０ｃｍ〜１５ｃｍの厚さとなるように養液栽培ベッドに載せてヤシガラ培地とする。
【００２７】
養液栽培ベッド１０の洗浄膨潤ヤシガラ培地９４にミョウガを植え付けし、養液栽培ベッド１０に養液を供給して養液栽培する。養液栽培ベッド１０から排出される排液は、外部の田畑や河川に排出し、あるいは、外部に排出することなく、養液栽培ベッド１０に循環して再使用する。
【００２８】
ミョウガの養液栽培方法は、栽培初期においては、排液を外部の田畑や河川に排水し、その後は、排液を外部に排水することなく養液栽培ベッドに循環することもできる。このミョウガの養液栽培方法は、ミョウガを植え付けしてから１〜２ヶ月を栽培初期とする。ただし、栽培初期は３ヶ月以内とすることもでき、また１ヶ月よりも短い期間とすることもできる。栽培初期は、養液栽培ベッド１０に供給する養液の肥料濃度を、生育期間よりも低くして、排液の残留肥料濃度を低くする。栽培初期における肥料濃度は、好ましくは、排液に含まれる窒素含有量を６０ｐｐｍ以下、リン含有量を８ｐｐｍ以下とする濃度とする。栽培初期において、養液栽培ベッド１０の排液の窒素含有量とリン含有量とを以上の濃度とする排液は、高知県においては、窒素成分とリン酸成分とを除去することなく、田畑や河川に排出できる。高知県の「ＪＡ土佐くろしおミョウガ部会が定めるミョウガ養液栽培にかかる排水基準」を満足するからである。ただし、栽培初期において養液栽培ベッド１０に供給する養液は、排液の窒素成分の濃度を１００ｐｐｍ以下とし、またリン含有量を１０ｐｐｍ以下と少なくすることもできる。窒素含有量とリン含有量とをこの濃度とする排液は、簡単な処理装置で窒素成分とリン酸成分とを除去して外部に排水できる。ただ、窒素成分を６０ｐｐｍ以下、リン含有量を８ｐｐｍ以下とする排液も、窒素成分とリン酸成分とを除去して排水することでより、残留肥料濃度をさらに少なくして田畑や河川の汚染をより少なくすることができる。栽培初期は、残留肥料濃度が低いので残留肥料を除去することなく排液を外部に排水できる。
【００２９】
養液栽培ベッド１０の排液は、吸光度によって、すなわち汚濁物質を含有する程度によって、排液処理装置６０で処理して、外部の田畑や河川に排水する。また、排液を紫外線殺菌して循環するミョウガの養液栽培方法においても、吸光度によって排液処理装置６０で処理する。排液は、吸光度が０．１２以下であれば、排液処理装置６０で処理することなく外部の田畑や河川に排水する。排液の吸光度が０．１２よりも高い場合には、吸光度が０．１２以下となるように排液処理装置６０で処理して排水する。紫外線殺菌して養液栽培ベッド１０に循環される排液は、吸光度を低くして紫外線殺菌の効果を向上できる。したがって、この栽培方法も、排液の吸光度が０．１２以下であれば排液処理装置６０で処理することなく、紫外線殺菌して循環し、排液の吸光度が０．１２よりも高い場合には、０．１２以下となるように排液処理装置６０で処理して紫外線殺菌して循環させる。
ここで、排液の吸光度は、分光光度計による４４０ｎｍ波長の光に対する吸光度を使用している。
【００３０】
図１に示す栽培装置は、排液を紫外線殺菌して養液栽培ベッド１０に循環するように、排液の循環路６２に紫外線殺菌装置６１を設けている。この栽培装置は、排液の吸光度が０．１２以下であれば排液処理装置６０で処理することなく、排液を紫外線殺菌装置６１で紫外線殺菌した後、養液栽培ベッド１０に循環し、また、排液の吸光度が０．１２よりも高い場合には、０．１２以下となるように排液処理装置６０で処理し、処理された排液を紫外線殺菌装置６１で紫外線殺菌した後、養液栽培ベッド１０に循環する。したがって、紫外線殺菌装置６１に循環される排液の吸光度を低くして、紫外線殺菌装置６１による殺菌効果を向上できる。
【００３１】
排液処理装置６０は、排液に含まれる汚濁物質を除去して排液の吸光度を低下させる。排液処理装置６０は、排液に凝集剤を添加し、汚濁物質を凝集させて除去する。排液処理装置６０は、排液の吸光度が０．１２以下となるまで汚濁物質を除去した後、排出する。すなわち、排液処理装置６０は、４４０ｎｍの光に対する吸光度が０．１２以下となるまで濃淡が調整された排液を排出する。排液処理装置６０で処理されて吸光度が０．１２以下となった排液は、外部に排水され、あるいは養液栽培ベッド１０に循環される。
【００３２】
図１の栽培装置は、排液貯めタンク８の排出側を３分岐して、一方には排水弁３６を、他の一方には処理供給弁３８を、さらに他の一方には循環弁３７を連結している。排水弁３６、処理供給弁３８、及び循環弁３７は、排液を直接外部に排水するときには排水弁３６を開いて処理供給弁３８と循環弁３７を閉じ、排液を排液処理装置６０で処理するときには処理供給弁３８を開いて排水弁３６と循環弁３７を閉じ、排液を養液栽培ベッド１０に循環させるときには処理供給弁３８と排水弁３６を閉じて循環弁３７を開く。排水弁３６が開かれる状態において、排液貯めタンク８の排液は、排液処理装置６０で処理することなく外部に排水される。処理供給弁３８が開かれる状態において、排液貯めタンク８の排液は、排液処理装置６０で処理された後、外部に排水され、または養液栽培ベッド１０に供給されて循環される。循環弁３７が開かれる状態においては、排液は養液栽培ベッド１０に供給されて循環される。
【００３３】
栽培初期において、養液栽培ベッド１０の排液を外部に排水する栽培方法は、ヤシガラ培地１２を透過する養液に洗浄されて水はけが良くなり、ミョウガの生育環境が向上する。水はけの良くなったヤシガラ培地１２は、ヤシガラ培地１２に含まれる汚濁物質も除去されるので、栽培初期においては、時間が経過するにしたがって、いいかえると、透過する養液量が多くなるにしたがって排液の吸光度はさらに低下する。ミョウガを植え付けして、たとえば、栽培初期の１〜３ヶ月を経過すると、養液栽培ベッド１０の排液の吸光度が低下して、排液に含まれる汚濁物質は極めて少なくなる。したがって、排液を排液処理装置６０で処理して排水する方法においても、栽培初期を経過して排液の吸光度が０．１２以下になると、排液処理装置６０で処理することなく排水を外部の田畑や河川に排水できる。
【００３４】
栽培初期が経過すると、ミョウガは相当に生育して、肥料濃度を高くしてより速やかに成長する状態となる。したがって、生育期間になると、養液栽培ベッド１０の排液に肥料を添加し、肥料濃度を高くして養液栽培ベッド１０に養液として供給して、養液栽培ベッド１０に循環させる。すなわち、養液栽培ベッド１０の排液を外部に排水することなく、養液として養液栽培ベッド１０に循環して再利用する。この状態では、排液の汚濁物質は少なくなっているので、肥料を添加して養液栽培ベッド１０に循環させても、ヤシガラ培地１２の水はけが悪くなることはない。養液栽培ベッド１０の排液は、ミョウガに吸収されなかった肥料が残存している。したがって、排液には肥料の添加量を少なくして、養液の肥料濃度をミョウガの生育に最適な濃度にできる。排液に添加する肥料の添加量は、残留肥料濃度を検出して調整する。残留肥料濃度が高いほど、肥料の添加量を少なくして、養液の肥料濃度を設定値にできる。生育期間において、養液栽培ベッド１０に供給される養液は、肥料濃度が高くなって理想的な状態で生育する。生育期間において、養液栽培ベッド１０の排液は外部に排水することなく養液栽培ベッド１０に循環されるので、図１の栽培装置では、排水弁３６と処理供給弁３８を閉じて、循環弁３７を開く状態とする。
【００３５】
以上の状態で使用される図１の栽培装置は、ミョウガを養液栽培するヤシガラ培地１２の養液栽培ベッド１０と、この養液栽培ベッド１０の排液を一時的に蓄える排液貯めタンク８と、生育期間において、排液貯めタンク８から排出される排液に肥料を添加して養液栽培ベッド１０に循環させる養液溶液装置３０と、栽培初期において、排液貯めタンク８から排出される排液から汚濁物質を除去して外部に排水する排液処理装置６０とを備えている。
【００３６】
排液処理装置６０は、排液が供給される攪拌タンク１と、この攪拌タンク１に凝集剤を供給して、排液に含まれる汚濁物質を凝集させる凝集剤供給装置２と、凝集剤供給装置２で凝集剤の供給された排液を攪拌タンク１内で攪拌する攪拌機３と、攪拌タンク１の底部に連結されて攪拌タンク１の底部に凝集して沈殿された汚濁物質を流入させる廃棄容器４と、攪拌タンク１に連結されて汚濁物質の分離された排液が供給されて凝集した汚濁物質を分離する濾過タンク５とを備える。さらに、図１の栽培装置は、外部に排出する排液から残留肥料を分離する残留肥料の分離装置７０を排液処理装置６０の排出側に連結している。この栽培装置は、養液栽培ベッド１０の排液に含まれる残留肥料濃度が設定値よりも小さい場合に限って、排液処理装置６０から排出される排液を分離装置７０に通過させて、残留肥料濃度を小さくして排水する。
【００３７】
分離装置７０は、排液処理装置６０の濾過タンク５で汚濁物質の濾過された排液が供給されて、排液に含まれる窒素成分とリン酸成分とを微生物で分解して除去する処理タンク６を備えている。
【００３８】
以上のミョウガの養液栽培装置は、ミョウガを植え付けしてからの栽培初期においては、排液の吸光度によって、すなわち汚濁物質を含有する程度によって、排液処理装置６０で処理して、外部の田畑や河川に排水する。この栽培装置は、排液の吸光度が０．１２以下であれば、排水弁３６を開いて、処理供給弁３８と循環弁３７を閉じる状態とし、養液栽培ベッド１０から排出される排液を排液処理装置６０で処理することなく外部に排水する。また、栽培装置は、排液の吸光度が０．１２よりも高い場合には、処理供給弁３８を開いて、排水弁３６と循環弁３７を閉じる状態とし、養液栽培ベッド１０から排出される排液を排液貯めタンク８から排液処理装置６０に供給し、排液処理装置６０で汚濁物質を除去して吸光度が０．１２以下として外部に排水する。排液処理装置６０は、排液貯めタンク８から供給される排液を、攪拌タンク１に供給し、攪拌タンク１に供給される排液に含まれる汚濁物質を凝集剤で凝集沈殿させて廃棄容器４に排出し、汚濁物質の除去された排液を濾過タンク５で濾過して汚濁物質を除去する。このとき、残留肥料濃度の低い排液は、この状態で外部に排水される。また、残留肥料濃度の高い排液は、分離装置７０を通過させて残留肥料濃度を低下して外部に排水する。残留肥料濃度の高い排液は、汚濁物質の除去された排液を、分離装置７０の処理タンク６に供給して、処理タンク６で窒素成分とリン酸成分とを除去して外部に排出する。
【００３９】
図１の養液栽培装置は、養液栽培ベッド１０を透過して排水される排液を排液貯めタンク８を介して攪拌タンク１に供給している。排液貯めタンク８は、排液を一時的に蓄えて攪拌タンク１に供給する。排液貯めタンク８の排液は、排液ポンプ４８で攪拌タンク１に供給される。攪拌タンク１で処理された排液は、自然に流して濾過タンク５に供給され、濾過タンク５で濾過された排液は、自然に流して処理タンク６に供給される。ただし、攪拌タンクで処理された排液を供給ポンプ（図示せず）で濾過タンクに供給し、また、濾過タンクで濾過された排液を供給ポンプ（図示せず）で処理タンクに供給することもできる。
【００４０】
排液処理装置６０の攪拌タンク１は、凝集剤供給装置２から供給される凝集剤を排液に混合し、凝集剤の添加された排液を攪拌機３で攪拌して、排液に含まれる汚濁物質を凝集剤で凝集、沈殿させる。凝集剤には硫酸バンドなどの無機系凝集剤を使用する。ただし、凝集剤を無機系凝集剤には特定しない。凝集剤には、有機凝集剤や脱色菌も使用でき、また、凝集剤の形態も、固体、液体、気体等の如何なる性状のものも使用できる。
【００４１】
攪拌タンク１は、凝集して沈殿された汚濁物質をスムーズに外部に排出するために、底面１Ａを排出口１ａに向かって下り勾配に傾斜する形状としている。図１の攪拌タンク１は、底面１Ａを逆円錐状として、底面１Ａの中心に排出口１ａを設け、この排出口１ａに向かって下り勾配に傾斜する形状としている。排出口１ａは、開閉弁４１とホース４２を介して廃棄容器４に連結され、開閉弁４１を開く状態で、汚濁物質はホース４２を介して廃棄容器４に排出される。
【００４２】
攪拌機３は、モータ４３の回転軸４３Ａに攪拌羽根４４を固定したもので、モータ４３を攪拌タンク１の上方の中心に回転軸４３Ａを垂直姿勢として固定している。回転軸４３Ａは攪拌タンク１の中心に垂直姿勢に配置されて、下端に攪拌羽根４４を固定している。この攪拌機３は、凝集剤を添加する状態で運転と停止を繰り返して排液を攪拌する。運転と停止を繰り返す攪拌機３は、排液と凝集剤を均一に混合させながら、汚濁物質を速やかに凝集、沈殿できる。ただ、攪拌機３を連続的に運転して、排液に凝集剤を混合し、凝集、沈殿させることもできる。
【００４３】
凝集剤供給装置２は、排液貯めタンク８から攪拌タンク１に排液を供給する状態で、排液に対して所定の割合で凝集剤を供給する。凝集剤添加装置２は、凝集剤の水溶液を蓄える凝集剤タンク２Ａと、この凝集剤タンク２Ａから凝集剤水溶液を吸入して攪拌タンク１に供給する添加ポンプ２Ｂとを備える。凝集剤添加装置２は、排液貯めタンク８から攪拌タンク１に所定量の排液を供給する状態で、所定の割合で凝集剤を攪拌タンク１に供給し、攪拌タンク１に添加する凝集剤量をコントロールして攪拌タンク１の排液の凝集剤濃度を調整する。攪拌タンク１は、攪拌機３が運転されて、凝集剤と排液とが攪拌されて、汚濁物質を凝集、沈殿させる。
【００４４】
攪拌タンク１の底に沈殿された汚濁物質は、開閉弁４１を開いてホース４２から廃棄容器４に排出される。開閉弁４１はタイマ（図示せず）に制御されて、一定の時間毎に開かれ、攪拌タンク１の底部に沈殿する汚濁物質を廃棄容器４に排出する。攪拌タンク１で汚濁物質を凝集、沈殿させて分離した排液は、濾過タンク５に移送される。図１の養液栽培装置は、濾過タンク５を攪拌タンク１よりも下方に配置して、攪拌タンク１の排液を濾過タンク５に自然に流して移送している。攪拌タンク１と濾過タンク５との間に連結している配管４５には開閉弁４６が連結され、この開閉弁４６を開いて攪拌タンク１から濾過タンク５に排液は移送される。この開閉弁４６は、攪拌タンク１に設けているレベルセンサ４７で開閉される。レベルセンサ４７は、攪拌タンク１の液面レベルが所定の範囲となるように、開閉弁４６を開閉する。すなわち、液面レベルが最高の設定レベルよりも高くなると開閉弁４６を開き、最小の設定レベルよりも低くなると開閉弁４６を閉じて、攪拌タンク１の液面レベルを設定範囲に制御する。
【００４５】
図１の養液栽培装置は、濾過タンク５を攪拌タンク１よりも下方に配置して、排液を自然に攪拌タンク１から濾過タンク５に移送する。この養液栽培装置はポンプを使用することなく、攪拌タンク１から濾過タンク５に排液を移送できる。ただ、攪拌タンクの排液は、ポンプで濾過タンクに移送することもできる。ポンプで移送する装置は、攪拌タンクのレベルセンサでポンプの運転を制御して、攪拌タンクの液面レベルを設定範囲にコントロールする。
【００４６】
攪拌タンク１から排出される汚濁物質は、廃棄容器４に排出される。廃棄容器４は透水性のある細長い袋である。細長い透水性袋は、無数の貫通孔のあるプラスチック製の細長い筒状袋４Ａである。筒状袋４Ａの廃棄容器４は、細長い受け樋９に収納される。受け樋９は、田畑の畝の間に置かれて、筒状袋４Ａの貫通孔４ａから漏れる排液を受けて、これが田畑に排出されるのを防止する。図１の養殖装置は、筒状袋４Ａから漏れる排液を攪拌タンク１に回収する。この廃棄容器４は、田畑に設置されて、汚濁物質を回収する。また、汚濁物質に含まれる液体成分を受け樋９に排出して、汚濁物質の水分率を低くする。したがって、廃棄容器４から回収される汚濁物質の水分率を低くして、廃棄を簡単にできる。受け樋９に回収される排液は、ポンプ４９で攪拌タンク１に移送される。
【００４７】
濾過タンク５は、水平に配置している濾過材５０でもって、内部を流入室５１と排出室５２とに分離している。図１の濾過タンク５は、濾過材５０の下側を流入室５１、上側を排出室５２として、流入室５１を排出室５２の下方に配置している。流入室５１は攪拌タンク１に連結されて、攪拌タンク１で汚濁物質を除去した排液が供給される。排出室５２は処理タンク６に連結されて、濾過材５０でろ過された排液を処理タンク６に移送する。濾過材５０は、排液に含まれる汚濁物質を濾過して分離するもので、不織布が使用される。濾過材には、不織布に代わって網材も使用できる。また、網材の上に砂利や砂を載せた濾過材も使用できる。
【００４８】
図１の濾過タンク５は、流入室５１の底部を沈殿戻しポンプ５３を介して攪拌タンク１に連結している。沈殿戻しポンプ５３は、濾過タンク５の底に堆積される汚濁物質を排液と一緒に攪拌タンク１に移送する。攪拌タンク１に移送された汚濁物質は、ふたたび攪拌タンク１から廃棄容器４に移送される。この養液栽培装置は、排液を攪拌タンク１と濾過タンク５とに循環させて、汚濁物質を攪拌タンク１で回収して廃棄容器４に移送できる。このため、濾過タンク５の底に体積する汚濁物質量を少なくして、濾過タンク５からの汚濁物質の取り除きを少なくできる。濾過タンク５で濾過された排液は、オーバーフローして排出される。
【００４９】
濾過タンク５から排出される排液は、外部に排水され、あるいは養液栽培ベッド１０に循環され、あるいはまた、分離装置７０の処理タンク６に移送されて残留肥料濃度を低くして排水される。図の栽培装置は、濾過タンク５の排出側を分岐して、一方には開閉弁６３を、他方には分離供給弁６４を連結している。濾過タンク５から排出される排液の残留肥料濃度が低いときは、開閉弁６３を開いて、分離供給弁６４を閉じる状態として、濾過タンク５から排出される排液を貯溜タンク６５に供給する。貯溜タンク６５は、濾過タンク５から排出された排液を一時的に蓄える。貯溜タンク６５に一時蓄えられた排液は、排水弁６６を介して外部に排水され、あるいは、排液ポンプ６７を介して循環路６２に供給されて、養液栽培ベッド１０に循環される。濾過タンク５から排出される排液の残留肥料濃度が高いときは、分離供給弁６４を開いて、開閉弁６３を閉じる状態として、濾過タンク５から排出される排液を分離装置７０に通過させて、残留肥料濃度を低下して外部に排水する。
【００５０】
残留肥料濃度を低くする分離装置７０の処理タンク６は、窒素成分とリン酸成分とを分解する微生物が添加されて、供給される排液に含まれる窒素成分とリン酸成分とを除去する。処理タンク６は、供給される排液を微生物で分解して窒素成分とリン酸成分を除去し、脱色して綺麗な水として排水する。処理タンク６には、微生物タンク７から窒素成分とリン酸成分を分解して除去する微生物が供給される。
【００５１】
微生物タンク７は、微生物を含む液体である微生物液を蓄えており、この微生物タンク７に蓄えている微生物液は、供給弁３９を開いて処理タンク６に供給される。微生物タンク７は、枯草菌を含む微生物液を処理タンク６に供給して、処理タンク６の排液の窒素成分とリン酸成分を分解し、また退色して綺麗な水とする。処理タンク６の排液を処理する微生物液として枯草菌が使用できる。微生物タンク７は、添加された微生物を繁殖させる。したがって、微生物を添加する必要はなく、微生物を活性化するためのメチルアルコールを一定の割合で供給する。メチルアルコールの供給量は、栽培面積を１０００平方メートルの養液栽培装置において１日に例えば５ｃｃ〜１０ｃｃとする。微生物タンク７に添加する枯草菌は、たとえば有限会社バイオ・リサーチ社のＤＭ−２１が使用できる。微生物タンク７は、最初に１０ｋｇのＤＭ−２１を供給して微生物を繁殖させる。その後は、微生物が繁殖するので添加する必要はなく、メチルアルコールのみを添加して微生物を繁殖させながら、処理タンク６に微生物液を供給する。微生物タンク７は、排液に含まれる窒素成分とリン酸成分を分解できる全ての微生物を供給することができる。排液は、攪拌タンク１と濾過タンク５で汚濁物質が除去されて濁りが除去され、さらに処理タンク６に供給される微生物で退色されて綺麗な水となる。
【００５２】
微生物タンク７から処理タンク６に供給する微生物液の添加量は、処理タンク６に供給される排液の流量と、供給弁３９を開く時間とでコントロールして、処理タンク６の微生物濃度をコントロールする。処理タンク６は、濾過タンク５から供給される排液に含まれる窒素成分とリン酸成分とを所定の濃度に除去し、さらに脱色して、清澄な処理水として外部に排水できる濃度に設定される。
【００５３】
処理タンクや微生物タンクは、図示しないが、ゼオライトや麦飯石などの多孔質材を収納し、この多孔質材に微生物を棲息させて排液を処理することもできる。さらに、処理タンクは、バブリング装置で底部に空気をバブリングすることもできる。バブリング装置は、空気をコンプレッサで加圧し、加圧された空気を、処理タンクの底部から微細な気泡状に噴霧する。液中に噴射される空気は、無数の気泡となって液面に浮上する。この処理タンクは、バブリングによって処理タンクの液中に噴射される無数の気泡によって速やかに排液を脱色できる。さらに、バブリングされる気泡は、枯草菌に酸素を補給して活発にリン酸成分を分解させる。
【００５４】
図１の養液栽培装置は、処理タンク６の排液の一部を微生物タンク７の微生物タンク７に供給して、微生物タンク７から微生物液を処理タンク６に供給している。微生物タンク７は処理タンク６よりも高い位置に配置されて、ポンプを使用することなく、供給弁３９を開いて微生物液を微生物タンク７から処理タンク６に移送している。さらに図１の養液栽培装置は、処理タンク６の排液の一部を、液戻しポンプ５６で微生物タンク７に供給して、処理タンク６と微生物タンク７とに排液の一部を循環させて、微生物でより効率よく窒素成分とリン酸成分とを分解している。
【００５５】
さらに、微生物タンク７は、レベル調整ポンプ５７を介して地下水を供給している。レベル調整ポンプ５７は、微生物タンク７に地下水を供給して、液面レベルを一定の範囲に保持している。微生物タンク７は、レベルセンサ５８を備えており、このレベルセンサ５８でレベル調整ポンプ５７の運転を制御して、液面レベルを設定範囲にコントロールしている。処理タンク６で処理された排液は、処理タンク６をオーバーフローして排水される。
【００５６】
さらに、残留肥料濃度を低くする分離装置の処理タンクは、脱リン材を添加して、供給される排液に含まれるリン酸成分を除去することもできる。この処理タンクは、例えば、脱リン材として、カルシウムを含有する石膏や石灰をタンク内の排液中に供給して、排液に含まれるリン酸成分を除去する。この処理タンクは、供給される排液を微生物で分解して窒素成分とリン酸成分を除去することに加えて、添加される脱リン材によってリン酸成分を除去して排水する。さらに、脱リン材として排液中に石灰成分を添加する方法は、酸性に偏った排液を中和してｐＨを調整できる特徴もある。
【００５７】
以上の養液栽培装置は、ミョウガを植え付けしてからの栽培初期においては、排液の吸光度が０．１２以下であれば、養液栽培ベッド１０から排出される排液を外部に排水し、排液の吸光度が０．１２よりも高い場合には、養液栽培ベッド１０から排出される排液を排液処理装置６０で処理して、排液の吸光度を０．１２以下として外部に排水し、さらに、排液の残留肥料濃度が高いときは、排液処理装置６０から排出される排液を分離装置７０に通過させて、残留肥料濃度を低下して外部に排水する。
【００５８】
ミョウガが成長して生育期間になると、排水弁３６を閉じて、排液を外部に排水しない状態として、排液貯めタンク８から排出される排液を循環路６２を介して養液供給装置３０に供給する。このとき、図１に示すように、循環路６２に紫外線殺菌装置６１を備える養液栽培装置においては、好ましくは、排液の吸光度によって、すなわち汚濁物質を含有する程度によって、排液処理装置６０で処理した後、養液供給装置３０に循環させる。この栽培装置は、例えば、排液貯めタンク８から排出される排液の吸光度が０．１２以下であれば、排水弁３６と処理供給弁３８を閉じ、循環弁３７を開く状態として排液を排液貯めタンク８から循環路６２を介して養液供給装置３０に供給する。また、栽培装置は、排液貯めタンク８から排出される排液の吸光度が０．１２以上であれば、排水弁３６と循環弁３７を閉じ、処理供給弁３８を開く状態として、排液貯めタンク８から排出される排液を排液処理装置６０で処理して、排液の吸光度を０．１２以下として養液供給装置３０に供給する。排液処理装置６０で処理された排液は、貯溜タンク６５に一時蓄えられた後、排液ポンプ６７を介して循環路６２に供給されて、養液供給装置３０に供給される。以上のようにして、循環路６２を介して養液供給装置３０に供給される排液は、吸光度が低いので、循環路６２に設けられる紫外線殺菌装置６１を通過する際に効果的に紫外線殺菌される。紫外線殺菌装置６１で紫外線殺菌されて養液供給装置３０に供給された排液は、肥料が添加されて、養液として養液栽培ベッド１０に循環される。
【００５９】
ただ、養液栽培装置は、ミョウガの生育期間においては、養液供給装置に循環させる排液を、必ずしも排液の吸光度に応じて排液処理装置で処理する必要はなく、養液栽培ベッドから排出される排液の吸光度が高い状態においても、排液処理装置で処理することなく養液供給装置に供給することもできる。
【００６０】
図の栽培装置は、養液供給装置３０に供給される排液を紫外線殺菌しているが、養液栽培ベッド１０に循環させる排液は、たとえば、オゾン殺菌し、あるいは光触媒を使用して殺菌することもできる。排液の殺菌は、養液栽培ベッド１０から排出される排液を一時的に蓄える排液貯めタンク８の内部で行うことができ、あるいは、排液貯めタンク８から養液供給装置３０に供給する循環路６２の途中で行うことができる。このように、養液栽培ベッド１０から排出される排液を殺菌して循環させることにより、病気の発生や蔓延を有効に防止できる。
【００６１】
養液栽培ベッド１０から排出される排液量は、養液栽培ベッド１０に供給する水量よりも少なくなっている。養液栽培ベッド１０に供給する養液の一部がヤシガラ培地１２に吸収されるからである。このため、循環される排液には、原水が添加される。したがって、養液供給装置３０は、排液貯めタンク８から供給される排液に、地下水などの原水を添加する原水供給装置３２と、原水供給装置３２から供給される原水に肥料を添加する肥料添加装置３３とを備えている。
【００６２】
原水供給装置３２は、養液供給装置３０の供給路３５に、地下水を吸い上げて供給する原水ポンプ３２Ａを備える。この原水ポンプ３２Ａは、所定の流量で原水である地下水を供給路３５に供給する。ただし、原水供給装置は、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、肥料添加装置の供給路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、一度に養液栽培ベッドに供給する水量の原水を蓄える。
【００６３】
肥料添加装置３３は、循環される排液と、原水供給装置３２から供給される原水とを混合した循環水に、所定の肥料を添加する。この液肥添加装置３３は、肥料の水溶液である液肥を蓄える液肥タンク３３Ａと、この液肥タンク３３Ａから液肥を吸入して循環水に添加する添加ポンプ３３Ｂとを備える。肥料添加装置３３は、養液の肥料濃度が設定値となるように液肥を添加する。肥料添加装置３３は、循環水に添加する液肥量をコントロールして養液の肥料濃度を調整する。図１の肥料添加装置３３は、肥料の添加された養液の肥料濃度を濃度センサ３４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３３は、濃度センサ３４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３４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３３Ｂ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１の養液栽培装置は、２組の肥料添加装置３３を有する。２組の肥料添加装置３３は、異なる液肥を循環水に添加する。各々の肥料添加装置３３は、濃度センサ３４の信号で添加ポンプ３３Ｂ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３３は、濃度センサ３４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３３Ｂの流量を多くするように制御して肥料濃度を高くし、反対に、濃度センサ３４で検出する肥料濃度が高いと、添加ポンプ３３Ｂ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。以上の肥料添加装置３３は、生育期間にヤシガラ培地１２に供給する養液の肥料濃度が、好ましくは、窒素含有量が６０ｐｐｍ〜２５０ｐｐｍ、リン含有量が８ｐｐｍ〜４０ｐｐｍとなるように調整する。ただ、生育期間に供給する養液の肥料濃度は、窒素含有量を２５０ｐｐｍ以上とし、リン含有量を４０ｐｐｍ以上とすることもできる。
【００６４】
さらに、肥料添加装置は、図示しないが、液肥を添加した養液に、植物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微量成分添加装置を備えることもできる。この微量成分添加装置は、微量成分を含有する溶液を蓄える溶液タンクと、この溶液タンク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とを備え、養液栽培ベッドに供給される養液に、所定量の微量成分を添加する。
【００６５】
図８は、ミョウガの養液栽培ベッド１０を示す。この図の養液栽培ベッド１０は、ミョウガの根を生育させる所定の厚さと幅を有するヤシガラ培地１２と、このヤシガラ培地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、ヤシガラ培地１２として、固化された乾燥固化ヤシガラ培地９３を水や養液で膨潤させた洗浄膨潤ヤシガラ培地９４が載せられ、このヤシガラ培地１２に養液１６を供給してミョウガを栽培する。
【００６６】
さらに、図８の養液栽培ベッド１０は、ヤシガラ培地１２の下に積層されて、ヤシガラ培地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、ヤシガラ培地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、ヤシガラ培地１２を載せる栽培トレイ１３に敷設している。これらの養液栽培ベッド１０は、栽培トレイ１３の上に配置しているヤシガラ培地１２に養液１６を供給してヤシガラ培地１２でミョウガを栽培する。
【００６７】
栽培トレイ１３は、図８と図９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の上に載せられるヤシガラ培地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、ヤシガラ培地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。
【００６８】
さらに、栽培トレイ１３は、図８と図９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。
【００６９】
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、ヤシガラ培地１２を透過する排液をこの側溝２２Ａに案内し、この側溝２２Ａから栽培トレイ１３の外部に排液として排水する。
【００７０】
養液栽培ベッド１０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、上側に配設されるヤシガラ培地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、ヤシガラ培地１２を通過した排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の間から排液が浸入するのを防止するためである。
【００７１】
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排液が流れる。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。
【００７２】
保水シート１８は、栽培トレイ１３の上面８に位置して、下地フィルム１９の上に敷設している。保水シート１８は、ヤシガラ培地１２と根切りシート１７を透過した排液を吸水して保水する。
【００７３】
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、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、ヤシガラ培地１２の下に積層されて、ヤシガラ培地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。
【００７４】
以上の養液栽培ベッド１０は、水平栽培台１４の上に水平に配置される。図８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ベッド１０は、外部に排水される排液を自然に流下させて効率よく回収できる特長がある。
【００７５】
以上の養液栽培ベッド１０は、養液供給装置３０から供給される養液１６が給水管２１から散水されて、植物を植え付けているヤシガラ培地１２に養液１６が供給される。養液栽培ベッド１０は、定量の養液１６が連続供給され、あるいは、所定量の養液１６が所定の時間間隔で供給される。ミョウガに供給される養液１６は、ヤシガラ培地１２と根切りシート１７とを透過して、一部は保水シート１８に吸収され、残りは排液として側溝２２Ａに流入されて排液として排水される。
【００７６】
ミョウガに供給される養液１６は、水に肥料を添加した溶液である。ただ、栽培初期における肥料濃度は、窒素含有量とリン含有量を低くしているので、ヤシガラ培地１２と根切りシート１７を透過した排液の吸光度が０．１２以下であると、そのまま外部に排水できる。ここで、ヤシガラ培地１２には、有機汚濁物の一部が除去された洗浄膨潤ヤシガラ培地９４を使用しているので、栽培初期における養液栽培ベッド１０からの排液の吸光度を低くできる。したがって、栽培初期において、養液栽培ベッド１０から排出される排液は、吸光度が０．１２以下であると、そのまま外部に排水し、吸光度が０．１２以上であると、排液処理装置６０を通過して外部に排水される。さらに、生育期間においては、養液栽培ベッド１０から排出される排液は、養液溶液装置３０に供給されて、肥料が添加されて養液栽培ベッド１０に循環される。
【００７７】
栽培初期において、養液栽培ベッド１０から排出される排液は、吸光度が０．１２以上であると、排液貯めタンク８を介して攪拌タンク１から濾過タンク５に供給され、汚濁物質が除去され、吸光度を０．１２以下として外部に排出する。排液貯めタンク８と攪拌タンク１のトータルの容積は、好ましくは１回に養液栽培ベッド１０から排出される排液を蓄えることができる容積とする。たとえば、１回に１．５トンの排液を排出する装置にあっては、排液貯めタンク８と攪拌タンク１のトータル容積を１．５トン〜２トンとする。
【００７８】
さらに、生育期間において、養液栽培ベッド１０で栽培しているミョウガに病気が発生すると、排液の循環を停止して、ミョウガの病気の蔓延を防止する。生育期間における養液の肥料濃度は栽培初期により高くしているので、養液栽培ベッド１０から排出される排液は、栽培初期に比べて残留肥料濃度が高く、そのままでは排水できない。したがって、養液栽培ベッド１０から排出されて循環されない排液は、分離装置７０において、含有する窒素成分とリン酸成分とを除去して残留肥料濃度を低下させた後、外部に排水する。
【００７９】
以上のミョウガの養液栽培装置は、生育期間において、ミョウガに病気が発生すると、循環弁３７を閉じて、排液貯めタンク８から養液供給装置３０への排液の供給を停止する。さらに、処理供給弁３８を開いて、養液栽培ベッド１０から排出される排液を、排液貯めタンク８から排液処理装置６０に供給する。排液処理装置６０は、排液に含まれる汚濁物質を除去して分離装置７０に供給する。ただ、生育期間において養液栽培ベッド１０から排出される排液は、汚濁物質の含有量が少なくなっているので、必ずしも前述の工程で排液から汚濁物質を除去する必要がなく、排液処理装置６０を通過させて分離装置７０に供給することもできる。たとえば、排液処理装置６０は、凝集剤供給装置２から凝集剤を供給することなく、すなわち汚濁物質を凝集、沈殿させることなく、排液を攪拌タンク１に通過させて、濾過タンク５において、濾過材５０のみで汚濁物質を除去して分離装置７０に排出することもできる。
【００８０】
分離装置７０は、排液に含まれる窒素成分とリン酸成分とを分解・除去して、排液の残留肥料濃度を低くする。分離装置７０は、前述のように、排液処理装置６０から排出される排液が処理タンク６に供給されると共に、この処理タンク６に、微生物タンク７から窒素成分とリン酸成分とを分解する微生物を添加して、排液に含まれる窒素成分とリン酸成分を分解して除去する。とくに、病気発生時においては、排液に枯草菌を添加して窒素成分とリン酸成分とを分解して除去する。分離装置７０は、排液に含まれる窒素含有量が６０ｐｐｍ以下、リン含有量が８ｐｐｍ以下となるまで、排液に含まれる窒素成分とリン酸成分を分解して除去し、脱色して綺麗な水として外部に排水する。
【００８１】
さらに、養液栽培ベッド１０で栽培しているミョウガに病気が発生する状態では、排液を養液供給装置３０に循環させないので、養液供給装置３０は、原水供給装置３２から供給される原水に、肥料添加装置３３で肥料を添加し、所定の肥料濃度の養液１６としてヤシガラ培地１２に供給する。さらに、病気発生時においては、ヤシガラ培地１２に供給する養液１６に枯草菌を添加することもできる。
【００８２】
以上のように、ミョウガの養液栽培装置は、ミョウガに病気が発生すると、排液を循環することなく、窒素成分とリン酸成分とを除去して外部に排出することで、ミョウガの病気の蔓延を効果的に防止しながら、排液の残留肥料濃度を低くして外部に排水できる。
【００８３】
さらに、ミョウガの養液栽培装置は、生育期間において、養液栽培ベッド１０から排出される排液の温度が設定温度よりも高くなると、排液の循環を停止して、排液を外部に排水する。排液の温度が高くなると、排液中の酸素濃度が低下して嫌気性菌が繁殖しやすくなると共に、排液の温度が高くなる環境下では、ミョウガに病気が発生しやすくなるからである。したがって、生育期間において、養液栽培ベッド１０から排出される排液の温度が設定温度、例えば２６℃、好ましくは２８℃以上になると、排液の循環を停止して外部に排水する。ただ、前述のように、生育期間における排液の残留肥料濃度は高く、そのままでは排水できないので、分離装置において、含有する窒素成分とリン酸成分とを除去して残留肥料濃度を低下させた後、外部に排水する。この養液栽培装置は、図示しないが、養液栽培ベッドの排出側または排液貯めタンクに温度センサを配設し、この温度センサで検出する排液の温度が設定値以上であると、循環弁を閉じて、排液貯めタンクから養液供給装置への排液の供給を停止し、さらに、処理供給弁を開いて、排液を排液貯めタンクから排液処理装置に供給する。養液栽培装置は、排液処理装置で排液に含まれる汚濁物質を除去し、分離装置で排液に含まれる窒素成分とリン酸成分とを分解・除去した後、排液を外部に排出する。分離装置は、排液に含まれる窒素含有量が６０ｐｐｍ以下、リン含有量が８ｐｐｍ以下となるまで、排液に含まれる窒素成分とリン酸成分を除去して外部に排水する。
【００８４】
以上のように、ミョウガの養液栽培装置は、養液栽培ベッドから排出される排液の温度が設定温度よりも高くなると、排液を循環することなく、窒素成分とリン酸成分とを除去して外部に排出することで、ミョウガの生育環境の悪化を有効に防止しながら、排液の残留肥料濃度を低くして外部に排水する。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明のミョウガの養液栽培方法は、安価であるヤシガラ培地を栽培ベッドの培地に使用してミョウガを栽培しながら、多量の有機汚濁物を含有するヤシガラ培地の排液が綺麗な水となるように処理して、排液による田畑や河川の汚染を有効に防止できる。
【符号の説明】
【００８６】
１…攪拌タンク                  １Ａ…底面
１ａ…排出口
２…凝集剤供給装置              ２Ａ…凝集剤タンク
２Ｂ…添加ポンプ
３…攪拌機
４…廃棄容器                    ４Ａ…筒状袋
４ａ…貫通孔
５…濾過タンク
６…処理タンク
７…微生物タンク
８…排液貯めタンク
９…受け樋
１０…養液栽培ベッド
１２…ヤシガラ培地
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
２６…水
３０…養液供給装置
３２…原水供給装置              ３２Ａ…原水ポンプ
３３…肥料添加装置              ３３Ａ…液肥タンク
３３Ｂ…添加ポンプ
３４…濃度センサ
３５…供給路
３６…排水弁
３７…循環弁
３８…処理供給弁
３９…供給弁
４１…開閉弁
４２…ホース
４３…モータ                    ４３Ａ…回転軸
４４…攪拌羽根
４５…配管
４６…開閉弁
４７…レベルセンサ
４８…排液ポンプ
４９…ポンプ
５０…濾過材
５１…流入室
５２…排出室
５３…沈殿戻しポンプ
５６…液戻しポンプ
５７…レベル調整ポンプ
５８…レベルセンサ
６０…排液処理装置
６１…紫外線殺菌装置
６２…循環路
６３…開閉弁
６４…分離供給弁
６５…貯溜タンク
６６…排水弁
６７…排液ポンプ
７０…分離装置
７５…ベルトコンベア
７６…ローラ
７７…プレス機
８０…洗浄装置
８１…水槽
８２…攪拌器
８３…モータ
８４…回転軸
８５…スクリュー
８６…トロンメル
８７…モータ
８８…散水管
９０…ヤシガラ
９１…粉砕ヤシガラ
９２…洗浄ヤシガラ
９３…乾燥固化ヤシガラ培地
９４…洗浄膨潤ヤシガラ培地
９５…洗浄液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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