(57)【要約】      （修正有）【課題】大型化を抑制可能な液肥化装置を提供する。【解決手段】液肥化装置１０は、水が貯留され、かつ、対象物が投入されるタンク１１と、タンク１１の内部２０に設けられ、かつ、水中でマイクロバブルを発生させるマイクロバブル発生装置１２と、対象物がマイクロバブルによって発酵分解された成分を含む水をタンク１１の内部２０から汲み出す汲み出し装置１３と、タンク１１の内部２０に水を供給する給水装置１４と、を有する。【選択図】図１
0003232836.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
水が貯留され、かつ、対象物が投入されるタンクと、
前記タンクの内部に設けられ、かつ、水中でマイクロバブルを発生させるマイクロバブル発生装置と、
前記対象物がマイクロバブルによって発酵分解された成分を含む水を前記タンクの内部から汲み出す汲み上げ装置と、
前記タンクの内部に水を供給する給水装置と、
を有する、液肥化装置。
【請求項２】
請求項１記載の液肥化装置において、
前記タンクの内部の水の電気伝導率を測定する電気伝導率測定器が、前記タンクの内部に設けられている、液肥化装置。
【請求項３】
請求項２記載の液肥化装置において、
前記電気伝導率測定器により測定される電気伝導率に基づいて、前記汲み上げ装置の起動及び停止を制御する制御装置が設けられている、液肥化装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、対象物を水中でマイクロバブルによって処理して抽出液を得る、液肥化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
対象物を水中でマイクロバブルによって処理して抽出液を得る液肥化装置の一例が、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載されている液肥化装置は、対象物としての畜産排泄物が投入される曝気槽（タンク）と、曝気槽の外部に設けられたマイクロバブル発生器と、マイクロバブル発生器で発生したマイクロバブルを曝気槽の底部に送気する送気管と、を有する。送気管は、曝気槽の外部及び内部に亘って設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２８９６５４号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
本願考案者は、特許文献１に記載された液肥化装置は、マイクロバブル発生器及び送気管がタンクの外部に設けられているため、液肥化装置が大型化する、という課題を認識した。
【０００５】
本開示の目的は、大型化を抑制可能な液肥化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の液肥化装置は、水が貯留され、かつ、対象物が投入されるタンクと、前記タンクの内部に設けられ、かつ、水中でマイクロバブルを発生させるマイクロバブル発生装置と、前記対象物がマイクロバブルによって発酵分解された成分を含む水を前記タンクの内部から汲み出す汲み上げ装置と、前記タンクの内部に水を供給する給水装置と、を有する。
【考案の効果】
【０００７】
本開示の液肥化装置によれば、大型化を抑制可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本開示の液肥化装置の模式的な断面図である。
【図２】本開示の液肥化装置の制御系統を示すブロック図である。支援具の平面図である。
【考案を実施するための形態】
【０００９】
本開示の液肥化装置の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１０】
図１及び図２に示された液肥化装置１０は、水中でマイクロバブルを発生させることにより、対象物を処理して抽出液を得るための装置である。抽出液は、植物の育成に有効な成分を含んでいる。液肥化装置１０は、タンク１１、マイクロバブル発生装置１２、汲み上げ装置１３、給水装置１４、電気伝導率測定器１５、総合制御装置１６等を有する。
【００１１】
タンク１１は、水道水または地下水等の水を貯留するものであり、タンク１１は、例えば、合成樹脂製である。タンク１１の容積は、例えば、５００リットル以上である。タンク１１は、底部１７及び壁１８を有し、タンク１１の上部に開口部１９が設けられており、タンク１１の内部２０に水２１が貯留される。タンク１１の内部２０には、例えば、３００リットルの水２１が貯留される。底部１７付近に排出口２２が設けられており、排出口２２を開くと、内部２０から水、残渣、汚泥等を排出させることができる。なお、開口部１９を塞ぐ蓋２３が設けられていてもよい。
【００１２】
マイクロバブル発生装置１２は、タンク１１の内部２０で底部１７上に設けられている。マイクロバブル発生装置１２は、ポンプ１２Ｂ、制御回路、電源回路１２Ａ、タイマー、ノズルを有する。ユーザは、液肥化装置１０を利用する前に、マイクロバブル発生装置１２を稼働させる時期、稼働時間を予め設定可能である。
【００１３】
制御回路は、コンピュータであり、制御回路は、タイマーにより計測される時間に基づいて、ポンプ１２Ｂの駆動時期及びポンプ１２Ｂの停止時期を決定し、かつ、電源回路１２Ａを接続及び遮断する。電源回路１２Ａが接続されると、電源２４からポンプ１２Ｂに電力が供給され、電源回路１２Ａが遮断されると、ポンプ１２Ｂに対する電力の供給が遮断される。ポンプ１２Ｂは電力が供給されると駆動され、ポンプ１２Ｂは電力が供給されると駆動され、ポンプ１２Ｂは、電力の供給が停止されると停止する。
【００１４】
空気吸入管２５がマイクロバブル発生装置１２に接続されている。空気吸入管２５の吸い込み口は、タンク１１の外部２６に配置されている。マイクロバブル発生装置１２は、エジェクター方式、キャビテーション方式、旋回流方式、加圧溶解法等の何れの方式でもよい。ポンプ１２Ｂが駆動されると、タンク１１の内部２０の水２１を吸入するとともに、タンク１１の外部２６の空気が空気吸入管２５を通って吸い込まれ、マイクロバブルを含む水がノズルから水中へ吐出される。本開示のマイクロバブル発生装置１２で生成されるマイクロバブルは、直径５０μｍ以下の気泡である。
【００１５】
汲み上げ装置１３は、ポンプ２７、電源回路１３Ａ及び抽出管２８を有する。ポンプ２７は、タンク１１の外部２６に設けられており、抽出管２８はポンプ２７の吸い込み口に接続されている。電源回路１３Ａが接続されると、電源２４からポンプ２７に電力が供給されてポンプ２７が駆動される。ポンプ２７が駆動されると、タンク１１の内部２０の水２１が、抽出管２８を経由して吸い込まれ、ポンプ２７の吐出口から吐出される。電源回路１３Ａが遮断されるとポンプ２７が停止する。
【００１６】
濾過装置２９がタンク１１の内部２０に設けられている。濾過装置２９は、抽出管２８のうち、ポンプ２７の吸入側から離間された位置に設けられている。濾過装置２９は、タンク１１の内部２０から汲み上げられる水２１から異物を除去する装置である。濾過装置２９は、例えば、金属製またはステンレス製の網を有する。
【００１７】
給水装置１４は、タンク１１の外部２６からタンク１１の内部２０に水２１を供給する装置である。給水装置１４は、バルブ３０及び給水管３１を有する。給水管３１の第１端部は、バルブ３０に接続され、給水管３１の第２端部は、タンク１１の内部２０に配置される。バルブ３０は、ユーザが手動操作で給水管３１の開閉を切り替えるバルブ、または、電気的に給水管３１の開閉を制御するソレノイドバルブの何れでもよい。
【００１８】
電気伝導率測定器１５は、水の電気伝導率を測定し、かつ、測定結果に応じた信号を出力する装置である。また、電気伝導率測定器１５の測定結果を表示する表示装置３３が設けられている。表示装置３３は、タンク１１の外部２６に設けられており、ユーザは表示装置３３を目視可能である。電気伝導率測定器１５は、タンク１１の内部２０に設けられるか、または、タンク１１の内部２０へ挿入可能である。本開示では、電気伝導率を、水の不純度を示す指標として利用する。より具体的には、対象物を水中で曝気処理した場合に、溶出される成分量の目安として用いる。
【００１９】
総合制御装置１６は、入力ポート、出力ポート、中央演算処理装置、記憶回路等を有するコンピュータである。電気伝導率測定器１５から出力される信号は、総合制御装置１６へ入力される。総合制御装置１６は、入力される信号、記憶回路に記憶されている情報に基づいて、マイクロバブル発生装置１２、汲み上げ装置１３を制御する。また、給水装置１４のバルブ３０がソレノイドバルブである場合、総合制御装置１６は、ソレノイドバルブを制御する。
【００２０】
次に、液肥化装置１０の利用例を説明する。タンク１１の内部２０には、便宜上、３００リットルの水２１が貯留されているものとする。ユーザーは、タンク１１の開口部１９からタンク１１の内部２０へ対象物としての原料３２を投入する。原料３２の投入量（質量）は、例えば、６ｋｇである。投入する原料３２は、生ゴミ、雑草、枯草、枯れ木、生草、生木及び蓄糞（鶏糞）等を含む。生ゴミは、塩分等の調味料を含まない生野菜のカット屑、生肉、生魚、魚のアラ等を用いる。蓄糞についてもアニマルウェルフェアに即した飼育により抗生物質、薬剤を極力含まないものを用いる。原料３２は、ネットに入れた状態で、タンク１１の内部２０へ投入される。ネットのメッシュ径は、２ｍｍ以下である。
【００２１】
そして、マイクロバブル発生装置１２を起動させ、タンク１１の内部２０の水中でマイクロバブルを発生し、曝気処理を行う。曝気処理時に発生させるマイクロバブルは、５０μｍ以下である。これより大きいサイズの気泡であると、植物に有効な成分はＭＡＰ（リン酸アンモニウムマグネシウム）として沈殿してしまうことが知られている。マイクロバブルで曝気することにより、有効成分を沈殿させずに、水中（液中）に残すことができる。曝気によりｐＨが８．０を超えると有効成分が沈殿してしまう可能性がある。
【００２２】
マイクロバブル発生装置１２の稼働時間は、タイマーによって制御される。例えば、１日のうち、午前１０時から午前１１時までの１時間、午後１３時から午後１４時までの１時間、午前９時から午後２１時までの１２時間等において、マイクロバブル発生装置１２を稼働させることが可能である。
【００２３】
このように、曝気処理することにより、原料３２が発酵分解されて、植物に有効な成分を水中へ抽出させることができる。植物に有効な成分とは、窒素、リン、カリ、多量要素（マグネシウム、カルシウム、カリウム）、微量要素（鉄、亜鉛、ホウ素、ケイ素、銅等）、炭素、腐植（マイナスの電荷を帯びた物質）である。これらの有効成分を、原料３２が含むバランスに近い状態で、かつ、植物に速効性のある状態で抽出できる。
【００２４】
また、本開示の液肥化装置１０で曝気処理した場合、好気状態を好む藻類の繁茂を目視で確認できる。さらに、好気性菌の分解速度は、嫌気性菌の分解速度より速く、原料３２の分解がより早く進み、効率よく抽出できるとともに、植物への病害性のある雑菌の増殖もなく、悪臭もない。これに対して、嫌気状態での分解では、アンモニアガスや窒素ガスの発生により有効な窒素成分の損失がある。
【００２５】
タンク１１の内部２０の水２１が目標状態になってから、タンク１１の内部２０の水２１を、タンク１１の外部２６に汲み出すことが可能である。本開示では、目標状態を電気伝導率によって判断しており、例えば、電気伝導率測定器１５により測定される水２１の電気伝導率が１．０mS／cm以上であると、総合制御装置１６は、水中に十分な有効成分が抽出できている、つまり、目標状態である、と判断する。総合制御装置１６は、水２１の電気伝導率が１．０mS／cm以上であると、汲み上げ装置１３を起動させる。総合制御装置１６は、水２１の電気伝導率が１．０mS／cm未満であると、汲み上げ装置１３を停止させる。なお、ユーザが表示装置３３を目視し、水２１の電気伝導率が１．０mS／cm以上であると、ユーザが手動で汲み上げ装置１３を起動させ、水の電気伝導率が１．０mS／cm未満であると、ユーザが手動で汲み上げ装置１３を停止させてもよい。
【００２６】
汲み上げ装置１３が起動されると、タンク１１の内部２０の水２１は、濾過装置２９により異物が除去された状態でポンプ２７へ吸い込まれ、かつ、タンク１１の外部２６へ吐出される。タンク１１の外部２６に吐出された抽出液は、抽出液の回収容器または回収タンク等により回収される。総合制御装置１６は、給水装置１４を制御することにより、タンク１１の内部２０へ給水する。タンク１１の内部２０に対する給水量は、タンク１１から汲み上げた抽出液の量と同じに調整される。タンク１１の内部２０の水２１は、成分が飽和状態にあるため、給水後も曝気処理により、再度、原料３２から成分が抽出される。
【００２７】
電気伝導率測定器１５により、タンク１１の内部２０の水２１の電気伝導率が１mS／cm未満であることが表示されると、ユーザは、原料３２をタンク１１の内部２０へ原料３２を投入する。３００リットルの水に６ｋｇの原料３２を投入すると、１箇月間において、抽出液を１００リットルで３回汲み上げることが可能である。本開示における液肥化装置１０は、マイクロバブル発生装置１２がタンク１１の内部２０に設けられているため、液肥化装置１０の大型化を抑制可能である。
【００２８】
ユーザは、回収された抽出液を、植物用の液肥として利用できる。例えば、植物への葉面散布、植物の根への灌水等に利用可能であり、植物の生育初期にも弊害はない。また、抽出液のｐｈ（水素イオン濃度）は、略７．０乃至７．８の範囲内であり、電気伝導率は１．０mS／cm乃至１０．０mS／cmの範囲内である。このため、抽出液を水道水で希釈して電気伝導率を１．５mS／cm以下に調整すれば、抽出液を植物の活性液として利用可能である。植物の樹液が２mS／cmであるため、抽出液の電気伝導率を０．７mS／cm乃至１．０mS／cmの範囲内に調整すると、植物にストレスを与えず（浸透圧の関係で）、抽出液の成分を根から吸収できる濃度と考えられる。抽出液の電気伝導率が、目標値より高い場合は、抽出液を水道水で希釈して調整でき、電気伝導率が目標値より多少高いとしても、土の緩衝力により緩和される。
【００２９】
なお、ユーザは、表示装置３３を見て水２１が目標状態になったことを認識可能である。したがって、ユーザは、柄杓等の道具を用いて作業でタンク１１の内部２０から水２１を汲み出すことも可能である。汲み上げは上澄みを手作業ですくい採り、濾し袋等で濾過する。また、ユーザは、給水装置１４のバルブ３０を手動により操作して、タンク１１の内部２０へ給水を行うことも可能である。さらに、ユーザが表示装置３３を目視して、マイクロバブル発生装置１２の電源回路１２Ａを、手動操作により接続及び遮断してもよい。
【００３０】
さらに、総合制御装置１６がタイマーを備えていてもよい。そして、総合制御装置１６が、マイクロバブル発生装置１２の起動時間及び停止時間を判断し、その判断結果に基づいて、総合制御装置１６が、マイクロバブル発生装置１２の電源回路１２Ａの接続及び遮断を制御することも可能である。総合制御装置１６が、表示装置３３の表示内容を制御してもよい。さらに、タンク１１の内部２０に供給される水は、水道水の他、地下水でもよい。
【００３１】
本実施形態で説明した事項の技術的意味の一例は、次の通りである。液肥化装置１０は、液肥化装置の一例である。タンク１１は、タンクの一例である。マイクロバブル発生装置１２は、マイクロバブル発生装置の一例である。汲み上げ装置１３は、汲み上げ装置の一例である。給水装置１４は、給水装置の一例である。電気伝導率測定器１５は、電気伝導率測定器の一例である。総合制御装置１６は、制御装置の一例である。原料３２は、対象物の一例である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本実施形態の液肥化装置は、対象物を曝気処理して発酵分解することの可能な環境において利用可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１０…液肥化装置、１１…タンク、１２…マイクロバブル発生装置、１３…汲み上げ装置、１４…給水装置、１５…電気伝導率測定器、１６…総合制御装置、３２…原料
【図１】
0003232836.tif 000003
【図２】
0003232836.tif 000004