(57)【要約】【課題】植物の生育に好適な土壌の酸化還元状態の安定化を図ること。【解決手段】灌水供給装置１００は、水が流入される流入部１０及び水が流出する流出部３０を有する本体部５０と、前記本体部５０に収容され、濾過精度が５０μｍ〜１０００μｍのフィルタ２０ａ，２０ｂを具備し、フィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂが流出部３０より上位位置に配設し、流入部１０からの水の流入及び流出部３０からの水の流出が停止している停止状態で、本体部５０内に滞留している水の水位位置より上にフィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂが上に位置し、本体部５０内に滞留している水にフィルタ２０ａの全体及びフィルタ２０ｂの全体を浸漬させることなくフィルタ２０ａの全体及びフィルタ２０ｂの少なくとも一部以上を露出させているものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水が流入される流入部及び水が流出される流出部を有する所定の筒状の内部容積が形成された本体部と、
前記本体部に収容され、物理的濾過によって前記流入部より流入された水に含まれる少なくとも粒径１ｍｍ以上の固体成分を捕捉する濾過部と
を具備し、
前記濾過部が前記流出部より上位位置に配設され、前記流入部からの水の流入及び前記流出部からの水の流出の停止状態下で、前記本体部内に滞留している水の水位位置より上に前記濾過部が位置し、前記本体部内に滞留している水に前記濾過部全体を浸漬させることなく、少なくとも一部以上を水から露出させ、
前記濾過部を通過する濾過速度がＬＶ＝２０〜１８０ｍ／ｈｒの範囲内であることを特徴とする灌水供給装置。
【請求項２】
水が流入される流入部及び水が流出される流出部を有する所定の筒状の内部容積が形成された本体部と、
前記本体部に収容され、物理的濾過による濾過精度が５０〜１０００μｍの範囲内の濾過部と
を具備し、
前記濾過部が前記流出部より上位位置に配設され、前記流入部からの水の流入及び前記流出部からの水の流出の停止状態下で、前記本体部内に滞留している水の水位位置より上に前記濾過部が位置し、前記本体部内に滞留している水に前記濾過部全体を浸漬させることなく、少なくとも一部以上を水から露出させていることを特徴とする灌水供給装置。
【請求項３】
前記濾過部は、連続気泡を有する発泡体からなるフィルタであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の灌水供給装置。
【請求項４】
更に、前記濾過部の下流側に配設した生物濾過層を具備することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載の灌水供給装置。
【請求項５】
前記生物濾過層は、鉱石及び／またはセラミックを積層充填してなることを特徴とする請求項４に記載の灌水供給装置。
【請求項６】
更に、前記生物濾過層に酸素を供給する酸素供給手段を具備することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の灌水供給装置。
【請求項７】
更に、前記本体部に収容された前記濾過部を通過する水の流れを特定の時間逆流させることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１つに記載の灌水供給装置。
【請求項８】
前記流入部に接続して前記流入部に流入する水を水源から導く供給配管の入水口を前記水源の所定の水位に設置し、前記供給配管の入水口に入水する前記水源の前記所定の水位より低位置に前記流入部の位置が設定され、
前記水源が前記所定の水位に達し、前記水源の前記所定の水位と前記供給配管の入水口の位置が一致したときに、前記水源の水が前記供給配管の入水口に入水し、前記供給配管に導かれて前記流入部に流入されることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１つに記載の灌水供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ゴルフ場等の芝生（グリーン）の改善に効果的な灌水供給装置に関するもので、特に、土壌の酸化還元状態の安定化を図る灌水供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフ場の芝生（グリーン）を含め植物、農作物等の育成には土壌の地力を低下させないことが重要であり、例えば、肥料、農薬、土壌改良資材等の散布によって地力を強化させることが行われている。
しかしながら、自然環境条件の変化により土壌の性質も変動するため、これら肥料、農薬、土壌改良資材等を散布する散布量、タイミング等によっては、植物の生育に好適な土壌条件のバランスを崩し、土壌の地力を却って悪化させてしまうことがある。即ち、土壌のコンディションによっては、肥料、農薬、土壌改良資材等の散布によって土壌の肥料過多を招き、植物に濃度障害（生理障害）や、病害・虫害を生じさせる恐れがある。
【０００３】
そこで、例えば、特許文献１では、化成肥料や農薬を大量に投入することなくゴルフ等の緑地を健全に維持する方法として、熟成堆肥と遠赤外線放射セラミックとを液肥熟成槽の水中に浸漬させて曝気を行い、該熟成堆肥に由来する土壌菌群の代謝産物と該遠赤外線放射セラミックに由来するミネラル成分とを該水中に抽出することにより熟成させた液肥を緑地に散布する技術を開示している。そして、この熟成させた液肥は、ゴルフ場の池の水や池の水を貯水している貯水設備に投入して散水車やスプリンクラー等で散布させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３０４７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、ゴルフ場の池においては、枯葉、砂利、砂、芝の刈りカス等が流れ込んだり、芝生（グリーン）に散布された肥料、農薬、除草剤、殺虫剤等が雨水や散水と共に流入したりし、また、水が滞留する閉鎖性が高い水域であることからして、水質汚濁が進行しやすい。このため、特許文献１で「水質が悪いときには液肥の濃度を高める」と記載されているように、そのようなゴルフ場の池の水に液肥を添加しても、液肥の効果が水質の浄化に消費され芝生の生育効果を得るためには実際には相当量の液肥を要し、多大な費用を投資する必要がある。池や貯水槽に対して液肥を使用した活性装置で活性化するとしても同様の理由により膨大な費用を要することになる。
【０００６】
ところで、本発明者らは、以前から植物の生育に好適な土壌の管理技術について、土壌の酸化還元状態に着目し、酸化還元状態の制御技術の確立に取り組んでいる。即ち、植物の連作障害や病害等を発症した土壌に対し、殺菌剤を投入すると、土壌の微生物群のバランスが崩れ、植物が健全な状態に回復するのに長期間を要したり、場合によっては植物が回復することなく枯死してしまったりすることがあるところ、植物の連作障害や病害を発症した土壌や濃度障害や病気等のダメージにより植物の活性が低下している土壌に対し、例えば、還元資材等を投入し土壌を還元的な状態に導くことで、早期に植物を健全な状態に回復させ、枯死を防ぐ効果を得ている。これは土壌の還元化による土壌の酸素不足や、金属イオン（Ｆｅ2+、Ｍｎ2+等）の増大が、病害虫を効果的に死滅させたものと推測される。更に、金属イオン（Ｆｅ2+、Ｍｎ2+等）は、植物の根で吸収され植物の活性にも役立つものと推測される。また、土壌の還元化により植物に有益な成分（例えば、リン酸、カリウム等）の植物への親和性、吸収性を高める効果も推測される。加えて、土壌の還元化により土壌の好気性菌と共存する嫌気性菌を活動させて土壌における微生物群のバランスを取り戻すことで、電荷バランス、団粒構造、透水性等の物理的性質が回復して地力が回復するものと思われる。
【０００７】
しかしながら、このように土壌の地力に大きな影響を与えている土壌微生物群の活性は温度依存性が高く、通年で植物の生育に好適な土壌の酸化還元状態に安定化させるのが困難であった。即ち、還元資材等の投入による土壌の還元化が土壌の地力の回復に有効であるも、温度条件によっては土壌微生物群の呼吸量の増大による多量の酸素消費によって土壌の還元化が進行して還元状態が持続しやすく、還元的な状態が持続すると、地力保持や植物の生育に有用に機能する微生物が死滅したり、嫌気性菌により生成された有害物質や窒素成分の還元化物（アンモニアガス、亜硝酸化ガス等）が植物の根に悪影響を与えたりする等によって植物の生育不良を招くことがあった。特に、ゴルフ場等の芝生（グリーン）においては、サッチ層の形成により降雨等が連続したり気温が高かったりすると還元的な状態が持続しやすく、夏季には芝生の濃度障害や病気を招くこともあった。サッチ層の除去やエアレーションのような物理的作業によって通気を高めるとしても多大な手間とコストを要するため頻繁な作業は困難である。一方で、気温が低下する冬季には、土壌の酸化が進行しやすく、土壌の酸化によって土壌の好気性菌と共存する嫌気性菌の死滅を招き、土壌における微生物群のバランスが崩れることにより、団粒構造、透水性等の物理的性質の低下が生じて地力が低下しやすかった。特に、ゴルフ場等の芝生においては、発根や根量の低下が生じたり植物の活性や免疫能が低下しやすくなったり、藻が発生したりすることがあった。これは、土壌温度が低下し、窒素代謝に関与する微生物活性の低下により、窒素の形態変化が緩慢になるも、温度が高い夏の間に土壌微生物の有機物分解により蓄積した地力窒素の硝化が進行して窒素酸化物が蓄積しやすくなるためと推測される。
【０００８】
そこで、本発明は、植物の生育に好適な土壌の酸化還元状態の安定化を図る灌水供給装置の提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明の灌水供給装置は、水が導入される流入部及び水が排出される流出部を設けた本体部に前記流入部より流入された水を物理的濾過によって固液分離し少なくとも平面の何れかの辺が単純平均した粒径が１ｍｍ以上、より好ましくは、粒径の１辺が０．１ｍｍ以上の固体成分を捕捉する濾過部を収容してなり、前記濾過部が前記流出部より上位位置に配設し、前記流入部からの水の流入及び前記流出部からの水の流出が停止した停止状態（循環する水のエネルギーを遮断した状態）下で、前記本体部内に滞留している水の水位位置より上に前記濾過部が位置して、前記本体部内に滞留している水に前記濾過部の全体を浸漬させることなく、少なくとも一部または全部を露出させているものであり、前記濾過部を通過する濾過速度がＬＶ＝２０〜１８０ｍ／ｈｒの範囲内とし、前記濾過部を通過した水を灌水として供給するものである。
【００１０】
ここで、上記本体部は、所定の筒状の内部空間容積を有し、所定の濾過部を収容するものである。また、水が流入される流入部及び水が流出する流出部を有し、水の流通経路を形成するものである。例えば、円筒形等の筒体や、直方体等の箱型等に形成されるが、本体部内を通過する水の流体抵抗に変化が生じるように形成してもよい。
【００１１】
上記濾過部は、物理的濾過によって水中に含有する固体成分を水と分離するものであり、固体成分を捕捉することにより土壌微生物によって無機態窒素へと変換される前段階の有機態窒素源となる有機物の除去を可能とするものである。
ここで、本発明者らの実験研究によれば、少なくとも粒径１ｍｍ以上の固体成分（巨大懸濁質を含む）を捕捉できる濾過精度のポアサイズであれば、流入部から流入される原水に含有する固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等を捕捉して抑留させ、土壌への有機物の入力量の制限及び土壌の有機物量の変位の抑制効果により効果的に植物に好適な土壌の酸化還元状態の安定化を図れることを確認したことから、少なくとも粒径１ｍｍ以上の固体成分を捕捉する濾過部と特定したものである。上記濾過部の少なくとも粒径１ｍｍ以上の固体成分を捕捉とは、球粒子の粒子径（直径）で定義して球粒子１ｍｍ以上の粒子を通過させないポアサイズ、性能であればよい。実際には水に含まれる固体成分の粒子形状にばらつきが存在するために、厳格に１ｍｍ以上の粒子を１００％捕捉することを要求するものではない。
【００１２】
そして、上記濾過部を用いた濾過速度がＬＶ(Linear Velocity)＝２０〜１８０ｍ／ｈｒの範囲内とは、減圧または加圧することなく、本体部の流入部から流入した水の流速及び水圧のみで濾過部に水を通過させたときの測定であり、本体部の流入部から流入した水が濾過部断面を通過する速度を示し、下記の式（Ａ）で示すように、単位時間当たりに濾過部の断面積を通過する水の流量を濾過部の断面積で割ることにより算出されたものである。
ＬＶ（ｍ／ｈｒ）＝流量（ｍ3／ｈｒ）／濾過部の断面積（ｍ2）・・・（Ａ）
【００１３】
上記濾過部を用いた濾過速度がＬＶ＝２０〜１８０ｍ／ｈｒの範囲内であれば、加圧や減圧を行うことなく本体部の流入部から流入した水の流速及び水圧のみで水が濾過部を短時間で通過することで、即ち、濾過部の所定の低い濾過抵抗（水の通過抵抗）により濾過部に水が滞留し難いことで、濾過部に抑留する固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等に含有されている有機物の溶出を抑制できる。また、濾過部での微生物の繁殖を抑えて濾過部に抑留した固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等に含有されている有機物が微生物によって分解され、その分解で生じる分解物が濾過部の目詰まりを生じさせる事態も防止され、濾過部の交換頻度を少なくできる。更に、濾過部において有機物の微生物による分解によって無機化が進行し、無機態窒素として溶出される事態を防止でき、過剰な無機態窒素による窒素負荷が土壌に投入されるのを防止できる。これらのことから、本発明者らの実験研究により、濾過速度がＬＶ＝２０〜１８０ｍ／ｈｒの範囲内と特定したものである。好ましくは、濾過速度がＬＶ＝４０〜１５０ｍ／ｈｒの範囲内、より好ましくは、濾過速度がＬＶ＝６０〜１４０ｍ／ｈｒの範囲内である。
例えば、５０μｍ〜１０００μｍの濾過精度、より好ましくは、５０μｍ〜１００μｍの濾過精度を有する濾過部によって、少なくとも粒径１ｍｍ以上の固体成分（巨大懸濁質を含む）を捕捉し土壌への有機物の入力量を大きく制限でき、かつ、加圧や減圧を行うことなく本体部の流入部から流入した水の流速及び水圧のみで水を上記所定の濾過速度で通過させることが可能である。
【００１４】
このような濾過部としては、例えば、発泡体（スポンジや）、不織布や、フェルトや、金属等からなる有孔金属板または網体や、セラミック等からなる多孔質体や、砂、砂利、珪藻土等の充填層や、羊毛、木綿、ガラス繊維、合成繊維、金網等の繊維条体や、樹脂等の連続線条体が不規則に蛇行して絡み合って形成された立体網状構造体等の濾材が使用できる。１種を単独で用いても良いし、２種以上を組み合わせてもよい。特に、負荷が分散、軽減されるように、また、交換頻度を少なくするために、複数箇所設けてもよいし、濾過精度を異にする複数種を使用することもできる。濾過精度を異にする複数種の組み合わせでは、下流側に向かっての目（ポアサイズ）を順次細かくすることで、効率よく濾過することができる。濾過部の上流側に、濾過部の濾過精度よりも低いプレフィルタを配設し、濾過部の負荷を軽減させてもよい。
【００１５】
そして、前記濾過部が前記流出部より上位位置に配設し、前記流入部からの水の流入及び前記流出部からの水の流出の停止状態下で、前記本体部内に滞留している水の水位位置より上に前記濾過部が位置して、前記本体部内に滞留している水に前記濾過部の全体を浸漬させることなく少なくとも一部以上を露出させているとは、前記流入部からの水の流入及び前記流出部からの水の流出が停止した停止状態下で、前記本体部内に滞留している上昇した水の水位が前記濾過部の位置より下に位置し、前記本体部内を滞留している水の水面に前記濾過部が接触することがあっても、前記濾過部の全体が水中に浸漬した状態とされることなく、前記本体部内に滞留している水から前記濾過部の少なくとも一部または全部が露出する設計であることを意味する。前記流入部からの水の流入及び前記流出部からの水の流出が停止した停止状態下で、前記濾過部の全体が水中に浸漬された状態が維持されていると前記濾過部の乾燥が進行せず前記濾過部に微生物が増殖、繁殖しやすくなる可能性があるからそれを排除するものであり、一時的な逆洗浄時に濾過部が水中に浸漬状態になったとしてもそれまでをも排除するものではない。なお、前記濾過部が１箇所に限定されることなく、２箇所以上の複数段配置される場合には、それら複数箇所の濾過部の全部が前記本体部内を滞留している水に濾過部全体が浸漬することのないようにする。そして、上記停止状態とは、前記流入部からの水の流入及び前記流出部からの水の流出が停止した状態であり、濾過処理の稼働が停止している状態を意味する。
【００１６】
請求項２の発明の灌水供給装置は、水が導入される流入部及び水が排出される流出部を設けた本体部に濾過精度が５０μｍ〜１０００μｍ、より好ましくは、５０μｍ〜１００μｍの濾過部を収容してなり、前記濾過部が前記流出部より上位位置に配設し、前記流入部からの水の流入及び前記流出部からの水の流出が停止した停止状態下で、前記本体部内に滞留している水の水位位置より上に前記濾過部が位置して、前記本体部内に滞留している水に前記濾過部の全体を浸漬させることなく、少なくとも一部または全部を露出させているものであり、前記濾過部を通過した水を灌水として供給するものである。
【００１７】
ここで、上記本体部は、所定の筒状の内部空間容積を有し、所定の濾過部を収容するものである。また、水が流入される流入部及び水が流出する流出部を有し、水の流通経路を形成するものである。例えば、円筒形等の筒体や、直方体等の箱型等に形成されるが、本体部内を通過する水の流体抵抗に変化が生じるように形成してもよい。
【００１８】
上記濾過部は、物理的濾過によって土壌微生物によって無機態窒素へと変換される前段階の有機態窒素源となる有機物の除去を可能とするものである。
ここで、本発明者らの実験研究によれば、５０μｍ〜１０００μｍの濾過精度、好ましくは、５０μｍ〜１００μｍの濾過精度のポアサイズであれば、流入部から流入される原水に含有する固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等を捕捉して抑留させ、土壌への有機物の入力量の制限及び土壌の有機物量の変位の抑制効果により効果的に植物に好適な土壌の酸化還元状態の安定化を図れることを確認した。しかも、５０μｍ〜１０００μｍの濾過精度、好ましくは、５０μｍ〜１０００μｍの濾過精度のポアサイズであれば、加圧や減圧を行うことなく本体部の流入部から流入した水の流速及び水圧のみで水を通過させて所定の濾過速度を達成できる処理効率である。即ち、５０μｍ〜１０００μｍの濾過精度、好ましくは、５０μｍ〜１００μｍの濾過精度のポアサイズであれば、低い濾過抵抗（水の通過抵抗）により短時間で水が濾過部を通過し濾過部に水が滞留し難い構成となる。これより、濾過部に抑留した固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等に含有されている有機物の溶出を抑制できる。また、濾過部での微生物の繁殖を抑えて濾過部に抑留した固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等に含有されている有機物が微生物によって分解され、その分解で生じる分解物が濾過部の目詰まりを生じさせる事態も防止され、濾過部の交換頻度を少なくできる。更に、濾過部において有機物の微生物による分解によって無機化が進行し、無機態窒素として溶出される事態を防止でき、過剰な無機態窒素による窒素負荷が土壌に投入されるのを防止できる。
なお、上記濾過精度とは、例えば濾過精度が５０μｍでは、球粒子の粒子径（直径）で定義して球粒子５０μｍの粒子を通過させないポアサイズ、性能であればよく、実際には水に含まれる固体成分の粒子形状にばらつきが存在するために、厳格に５０μｍ以上の粒子を１００％捕捉することを要求するものではない。
【００１９】
このような濾過部としては、例えば、発泡体（スポンジや）、不織布や、フェルトや、金属等からなる有孔金属板または網体や、セラミック等からなる多孔質体や、砂、砂利、珪藻土等の充填層や、羊毛、木綿、ガラス繊維、合成繊維、金網等の繊維条体や、樹脂等の連続線条体が不規則に蛇行して絡み合って形成された立体網状構造体等の濾材が使用できる。１種を単独で用いても良いし、２種以上を組み合わせてもよい。特に、負荷が分散、軽減されるように、また、交換頻度を少なくするために、複数箇所設けてもよいし、濾過精度を異にする複数種を使用することもできる。濾過精度を異にする複数種の組み合わせでは、下流側に向かって目（ポアサイズ）を順次細かくすることで、効率よく濾過することができる。濾過部の上流側に、濾過部の濾過精度よりも低いプレフィルタを配設し、濾過部の負荷を軽減させてもよい。
【００２０】
そして、前記濾過部が前記流出部より上位位置に配設し、前記流入部からの水の流入及び前記流出部からの水の流出の停止状態下で、前記本体部内に滞留している水の水位位置より上に前記濾過部が位置して、前記本体部内に滞留している水に前記濾過部の全体を浸漬させることなく少なくとも一部以上を露出させているとは、前記流入部からの水の流入及び前記流出部からの水の流出が停止した停止状態下で、前記本体部内に滞留している上昇した水の水位が前記濾過部の位置より下に位置し、前記本体部内を滞留している水の水面に前記濾過部が接触することがあっても、前記濾過部の全体が水中に浸漬した状態とされることなく、前記本体部内に滞留している水から前記濾過部の少なくとも一部または全部が露出する設計であることを意味する。前記流入部からの水の流入及び前記流出部からの水の流出が停止した停止状態下で、前記濾過部の全体が水中に浸漬された状態が維持されていると前記濾過部の乾燥が進行せず前記濾過部に微生物が増殖、繁殖しやすくなる可能性があるからそれを排除するものであり、一時的な逆洗浄時に濾過部が水中に浸漬状態になったとしてもそれまでをも排除するものではない。なお、前記濾過部が１箇所に限定されることなく、２箇所以上の複数段配置される場合には、それら複数箇所の濾過部の全部が前記本体部内を滞留している水に濾過部全体が浸漬することのないようにする。そして、上記停止状態とは、前記流入部からの水の流入及び前記流出部からの水の流出が停止した状態であり、濾過処理の稼働が停止している状態を意味する。
【００２１】
請求項３の発明の灌水供給装置の前記濾過部は、連続気泡を有する発泡体のスポンジからなるフィルタである。
上記発泡体は、例えば、ＰＶＡ、ポリウレタン、ポリエチレン等の樹脂、ゴム等を発泡成形して得られる合成スポンジまたは天然スポンジを含み、各気泡が接続している連続気泡構造を有するものである。
【００２２】
請求項４の発明の灌水供給装置は、更に、前記濾過部の下流側に生物濾過層を具備し、前記濾過部を通過した水を生物濾過し、前記生物濾過した水を灌水として供給するものである。
【００２３】
上記生物濾過層は、前記濾過部の下流側に配設され前記濾過部を通過した水に含まれる微細な有機物を微生物により分解したり、無機態窒素を微生物により硝化したりする生物濾過の処理を行うものであり、前記濾過部の下流側であれば、前記本体部内に設けてもよいし、前記本体部とは別途設けても良い。また、この生物濾過層は、濾過の停止状態で水中に存在することの有無を問うものではないが、水分の蒸発によって微生物の活動が低下することから、水に浸漬した状態に維持したり、濾過頻度等を調節したりする等によって所定の水分率に維持されることが望ましい。
【００２４】
ここで、上記生物濾過とは、微生物の作用により原水に含まれる微細な有機物の分解や、その有機物の分解により生じた無機体窒素の硝化及び原水に含まれる無機態窒素の硝化を行うことを意味する。例えば、鉱石、セラミック、砂石、パーライト、シラスバルーン、発泡コンクリート、活性炭、多孔質硝子等の無機系担体、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン等の合成樹脂系担体等を使用しそこに微生物が着床することで、生物濾過層が構成される。
【００２５】
請求項５の発明の灌水供給装置の前記生物濾過層は、前記本体部に鉱石及び／またはセラミックを積層充填してなるものであり、例えば、石英閃緑ひん岩、黒曜石、麦飯石、医王石、凝灰岩、戸室石、石碧泥岩、磁鉄鉱石、長石、トルマリン、角閃石、黒鉛珪石、輝石、角閃石、安山岩、モナザイト、希土類（レアアース）、セラミックボール等の鉱石及び／またはセラミックが使用される。
【００２６】
請求項６の発明の灌水供給装置は、更に、前記生物濾過層に酸素を供給する酸素供給手段を具備するものである。
上記酸素供給手段は、濾過の停止状態で前記生物濾過層が水中に存在する場合、微生物による水中の溶存酸素の消費によって嫌気状態になりやすく、生物濾過に有用な微生物の活性を低下させることから、それを防止するために水中の溶存酸素の低下を防止できるものであればよく、例えば、前記生物濾過層が浸漬した水への空気の投入や、水の攪拌等の手段がある。
【００２７】
請求項７の発明の灌水供給装置は、更に、前記本体部に収容された前記濾過部を通過する水の流れを特定の時間逆流させるものである。
上記濾過部を通過する水の流れを特定の時間逆流させるとは、前記濾過部を通過させる水の入力と出力を逆にして前記濾過部の洗浄（逆洗）を行うことを意味する。
【００２８】
請求項８の発明の灌水供給装置は、前記流入部に接続して前記流入部に流入する水を水源から導く供給配管の入水口を前記水源の所定の水位に設置し、前記供給配管の入水口に入水する前記水源の前記所定の水位より低位置に前記流入部の位置が設定され、前記水源が前記所定の水位に達し、前記水源の前記所定の水位と前記供給配管の入水口の位置が一致したときに、前記水源の水が前記供給配管の入水口に入水し、前記供給配管に導かれて前記流入部に流入されるものであり、汲み上げポンプ、揚水ポンプ、水中ポンプ等を使用しなくとも、前記流入部に流入する水の水源の水位が上昇し所定の水位に達したときに水源の水が供給配管を介して前記流入部に流入する構成である。
上記水源は、前記流入部に流入させる水の供給源であり、例えば、灌水供給装置をゴルフ場施設に設置する場合、一般的に池（貯め池を含む）等が対象となるが、河川、湖沼、ダム、プール、用水路等であってもよい。
【発明の効果】
【００２９】
請求項１の発明に係る灌水供給装置は、水が流入される流入部及び水が流出する流出部を有する本体部に物理的濾過によって前記流入部より流入された水に含まれる少なくとも粒径１ｍｍ以上の固体成分を捕捉する濾過部を収容してなるものであり、前記濾過部を通過させた水を灌水として土壌に供給する。
【００３０】
本発明者らは、土壌の酸化還元状態の制御技術について鋭意実験研究を進める中、土壌中の窒素の形態変化に注目した。即ち、土壌において有機物が多量に入力されると、温度が上昇する夏季には、この有機物の無機化に関わる微生物の増殖により酸素が大量に消費されることで、土壌の還元状態の持続要因になり、一方で、温度が低くなる冬季には、有機物の無機化により多量に生じた無機態窒素の硝化による窒素酸化物が蓄積されて土壌の酸化状態の持続要因になる。特に、従来、ゴルフ場等の芝生（グリーン）では、枯葉、砂利、砂、芝の刈りカス等が流れ込んだり芝生に散布された肥料、農薬、除草剤、殺虫剤等が雨水や散水と共に流入したりする閉鎖性が高い水域である池の水が散水（灌水）されており、このような閉鎖性が高い水域の池の水は窒素源が豊満で、しかも、降雨、気温等の自然環境で変動しやすく、土壌の環境が灌漑水の窒素条件に大きく影響を受けている。
【００３１】
そこで、請求項１の発明に係る灌水供給装置によれば、物理的濾過によって流入部より流入された水に含まれる少なくとも粒径１ｍｍ以上の固体成分を捕捉する濾過部で、流入部から流入される池の水等の原水に含まれる固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等を抑留することで、土壌微生物により無機態窒素へと変換（無機化）される有機態窒素源となる有機物（タンパク質、アミノ酸、尿素、核酸等）量を少なくし、有機物量を低減した水を灌水として供給する。これにより、灌水からの土壌への窒素の入力量を制限できるから、土壌における土壌微生物による有機物の無機化及び有機物の無機化により生じる無機態窒素の硝化（酸化）を緩和することができる。よって、温度が高く微生物活動が活発化する時期（夏季）でも、微生物の有機物分解に伴う酸素消費量の増大による土壌の還元化の進行及び高還元状態の持続を抑制できる。また、有機物の分解により生じる無機態窒素源の発現を少なくできることで、温度が低い時期（冬季）でも、無機態窒素源の硝化（酸化）による窒素酸化物（硝酸態窒素等）の蓄積を少なくして土壌の酸化の進行及び高酸化状態の持続を抑制できる。こうして、植物の生育に好適な土壌の酸化還元状態への安定化を図ることができる。
【００３２】
特に、請求項１の発明に係る灌水供給装置によれば、濾過部を用いた濾過速度がＬＶ＝２０〜１８０ｍ／ｈｒの範囲内、好ましくは、濾過速度がＬＶ＝４０〜１５０ｍ／ｈｒの範囲内、より好ましくは、濾過速度がＬＶ＝６０〜１４０ｍ／ｈｒの範囲内であるから、流入部から流入した水が短時間で濾過部を通過し、水が濾過部に滞留し難い。更に、本体部内の濾過部が流出部より上位位置に配設し、流入部からの水の流入及び流出部からの水の流出が停止している停止状態では、本体部内に滞留している上昇した水位位置より上に濾過部が位置して本体部内に滞留している水に濾過部の全体が浸漬することなく少なくとも一部以上を露出させている。よって、濾過部に抑留した固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等に含有されている有機物の溶出を抑制できる。また、水が短時間で濾過部を通過し、水が濾過部に滞留し難く、流入部からの水の流入及び流出部からの水の流出が停止している停止状態では、濾過部の全体を水中に浸漬させないことで、濾過部での微生物の繁殖を抑えることができる。これより、濾過部に抑留した固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等に含有されている有機物が微生物によって分解され、その分解で生じる分解物が濾過部の目詰まりを生じさせる事態も防止され、濾過部の交換頻度を少なくできる。更に、濾過部において有機物の微生物による分解によって無機化が進行し、無機態窒素として溶出される事態を防止でき、過剰な無機態窒素による窒素負荷が土壌に投入されるのを防止できる。
【００３３】
請求項２の発明に係る灌水供給装置は、水が流入される流入部及び水が流出する流出部を有する本体部に濾過精度が５０μｍ〜１０００μｍ、より好ましくは、５０μｍ〜１００μｍの濾過部を収容してなるものであり、所定の濾過部を通過させた水を灌水として土壌に供給する。
【００３４】
本発明者らは、土壌の酸化還元状態の制御技術について鋭意実験研究を進める中、土壌中の窒素の形態変化に注目した。即ち、土壌において有機物が多量に入力されると、温度が上昇する夏季には、この有機物の無機化に関わる微生物の増殖により酸素が大量に消費されることで、土壌の還元状態の持続要因になり、一方で、温度が低くなる冬季には、有機物の無機化により多量に生じた無機態窒素の硝化による窒素酸化物が蓄積されて土壌の酸化状態の持続要因になる。特に、従来、ゴルフ場等の芝生（グリーン）では、枯葉、砂利、砂、芝の刈りカス等が流れ込んだり芝生に散布された肥料、農薬、除草剤、殺虫剤等が雨水や散水と共に流入したりする閉鎖性が高い水域である池の水が散水（灌水）されており、このような閉鎖性が高い水域の池の水は窒素源が豊満で、しかも、降雨、気温等の自然環境で変動しやすく、土壌の環境が灌漑水の窒素条件に大きく影響を受けている。
【００３５】
そこで、請求項２の発明に係る灌水供給装置によれば、濾過精度が５０μｍ〜１０００μｍ、より好ましくは、５０μｍ〜１００μｍの濾過部で、流入部から流入される池の水等の原水に含まれる固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等を抑留することで、土壌微生物により無機態窒素へと変換（無機化）される有機態窒素源となる有機物（タンパク質、アミノ酸、尿素、核酸等）量を少なくし、有機物量を低減した水を灌水として供給する。これにより、灌水からの土壌への窒素の入力量を制限できるから、土壌における土壌微生物による有機物の無機化及び有機物の無機化により生じる無機態窒素の硝化（酸化）を緩和することができる。よって、温度が高く微生物活動が活発化する時期（夏季）でも、微生物の有機物分解に伴う酸素消費量の増大による土壌の還元化の進行及び高還元状態の持続を抑制できる。また、有機物の分解により生じる無機態窒素源の発現を少なくできることで、温度が低い時期（冬季）でも、無機態窒素源の硝化（酸化）による窒素酸化物（硝酸態窒素等）の蓄積を少なくして土壌の酸化の進行及び高酸化状態の持続を抑制できる。こうして、植物の生育に好適な土壌の酸化還元状態への安定化を図ることができる。
【００３６】
特に、請求項２の発明に係る灌水供給装置によれば、濾過部の濾過精度が５０μｍ〜１０００μｍ、より好ましくは、５０μｍ〜１００μｍであるから、流入部から流入した水が短時間で濾過部を通過し、水が濾過部に滞留し難い。更に、本体部内の濾過部が流出部より上位位置に配設し、流入部からの水の流入及び流出部からの水の流出が停止している停止状態では、本体部内に滞留している上昇した水位位置より上に濾過部が位置して本体部内に滞留している水に濾過部の全体が浸漬することなく少なくとも一部以上を露出させている。よって、濾過部に抑留した固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等に含有されている有機物の溶出を抑制できる。また、水が短時間で濾過部を通過し、水が濾過部に滞留し難く、流入部からの水の流入及び流出部からの水の流出が停止している停止状態では、濾過部の全体を水中に浸漬させないことで、濾過部での微生物の繁殖を抑えることができる。これより、濾過部に抑留した固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等に含有されている有機物が微生物によって分解され、その分解で生じる分解物が濾過部の目詰まりを生じさせる事態も防止され、濾過部の交換頻度を少なくできる。更に、濾過部において有機物の微生物による分解によって無機化が進行し、無機態窒素として溶出される事態を防止でき、過剰な無機態窒素による窒素負荷が土壌に投入されるのを防止できる。
【００３７】
請求項３の発明に係る灌水供給装置によれば、前記濾過部は、連続気泡を有する発泡体（スポンジ）からなるフィルタであるから、通気性がよく水分が蒸発しやすい。したがって、請求項１または請求項２に記載の効果に加えて、前記濾過部での微生物の繁殖が効果的に抑えられ、微生物の有機物分解物による前記濾過部の目詰まりが生じ難い。また、微生物の繁殖を抑えることによって前記濾過部で捕捉した固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等に含有されている有機物が無機態窒素に変化されて溶出される事態を効果的に抑えることができる。更に、濾過部が連続気泡を有する発泡体（スポンジ）であると、濾過面積が広いことで固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等を捉える抑留除去率を高くできる。
【００３８】
請求項４の発明に係る灌水供給装置によれば、更に、前記濾過部より下流側に生物濾過層を有し、前記濾過部を通過した水を前記生物濾過層で生物濾過し、その生物濾過した水を前記土壌に前記灌水として供給するものである。
生物濾過層によって前記濾過部を通過した水に含まれる微細な有機物（懸濁性物質、溶解性物質）を物理的や化学的に抑留させたりすることが可能である。更に、生物濾過層の微生物の働きによって微細な有機物（懸濁性物質、溶解性物質）を分解したり、無機態窒素を硝化（酸化）、例えば、アンモニア態窒素を硝酸態窒素にまで硝化（酸化）したりすることができる。
よって、土壌への有機物の入力量をより制限することが可能であり、土壌における土壌微生物による有機物の無機化をより緩和することが可能である。また、生物濾過層で無機態窒素の硝化を進行させることが可能であるから、土壌での硝化菌等による無機態窒素の硝化（酸化）の緩和が可能である。したがって、温度が高く微生物活動が活発化する時期（夏季）でも、微生物の有機物分解に伴う酸素消費量の増大による土壌の還元化の進行及び高還元状態の持続の抑制効果を高めることができる。また、無機態窒素の硝化を進行させることで窒素酸化物（硝酸態窒素等）の窒素形態で土壌に供給できるから、その窒素酸化物の入力によっても土壌の還元化の進行を緩和できる。
こうして、請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載の効果に加えて、植物の生育に好適な土壌の酸化還元状態への安定化効果を高めることが可能である。
【００３９】
請求項５の発明に係る灌水供給装置によれば、前記生物濾過層は、鉱石及び／またはセラミックを充填してなるから、請求項４に記載の効果に加えて、鉱石及び／またはセラミックからのミネラル分の溶出により土壌にミネラルを補給し、土壌中の微生物や植物の栄養源として活用させることが可能である。
【００４０】
請求項６の発明に係る灌水供給装置によれば、更に、前記生物濾過層に酸素を供給する酸素供給手段を有するから、請求項４または請求項５に記載の効果に加えて、前記生物濾過層の嫌気化を防いで窒素源の形態変化、主に、無機態窒素の硝化に有用な微生物の活性を持続できる。
【００４１】
請求項７の発明の前記灌水供給装置によれば、更に、前記本体部に収容された前記濾過部を通過する水の流れを特定の時間逆流させるものであるから、請求項１乃至請求項６の何れか１つに記載の効果に加えて、前記濾過部を前記灌水供給装置から取外すことなく洗浄できるから、前記濾過部の洗浄、メンテナンスの手間がかからない。
【００４２】
請求項８の発明の前記灌水供給装置によれば、前記流入部に接続して前記流入部に流入する水を水源から導く供給配管の入水口を前記水源の所定の水位に設置し、前記供給配管の入水口に入水する前記水源の前記所定の水位より低位置に前記流入部の位置が設定され、前記水源が前記所定の水位に達し、前記水源の前記所定の水位と前記供給配管の入水口の位置が一致したときに、前記水源の水が前記供給配管の入水口に入水し、前記供給配管に導かれて前記流入部に流入される。
例えば、池等の水源では、降雨等による増水時に、枯葉、砂利、砂、芝の刈りカス等が流れ込んだり芝生に散布された肥料、農薬、除草剤、殺虫剤等が雨水と共に流入することにより有機物が増大し、また、その有機物が分解されることで、無機態窒素が増大する。
そこで、降雨等による増水によって水源の水位が上昇し、所定の水位に達したときに、前記水源の水が前記供給配管の入力口に流れ込み、前記供給配管に導かれて前記流入部に流入するようにすることで、前記水源での有機物の分解による無機体窒素の増大が防止され、土壌への無機態窒素の入力量の変位を抑制できる。したがって、請求項１乃至請求項７の何れか１つに記載の効果に加えて、無機体窒素の増大が抑えられた前記水源の水を灌漑水に利用することになるから、土壌の酸化還元状態の安定化効果を高めることができる。また、土壌への無機態窒素の入力量の上昇による植物の窒素過多を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は本発明の実施の形態１に係る灌水供給装置に水が流入されるまでの流れ及び灌水供給装置から流出した水の流れの一例を説明するための概念図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態１に係る灌水供給装置の全体構成を示す斜視図である。
【図３】図３は本発明の実施の形態１に係る灌水供給装置の全体構成を示す断面図である。
【図４】図４は本発明の実施の形態１に係る灌水供給装置の構成を説明するための分解斜視図である。
【図５】図５は本発明の実施の形態１の変形例１に係る灌水供給装置の全体構成を説明するための説明図である。
【図６】図６は本発明の実施の形態１の変形例１に係る灌水供給装置をコンピュータで制御する場合の制御回路のブロック回路図である。
【図７】図７は本発明の実施の形態１の変形例１に係る灌水供給装置をコンピュータで制御する場合の処理を示すフローチャートである。
【図８】図８は本発明の実施の形態２に係る灌水供給装置の全体構成を示す断面図である。
【図９】図９は本発明の実施の形態１に係る灌水供給装置の本体部の構成のその他の一例を示す断面図である。
【図１０】図１０は本発明の実施の形態１に係る灌水供給装置に水が流入されるまでの流れ及び灌水供給装置から流出した水の流れの別の一例を説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
なお、各実施の形態において、同一の記号及び同一の符号は同一または相当する機能部分を意味し、各実施の形態相互の同一の記号及び同一の符号は、それら実施の形態に共通する機能部分であるから、ここでは重複する詳細な説明を省略する。
【００４５】
［実施の形態１］
まず、本発明の実施の形態１に係る灌水供給装置１００について、主に、図１乃至図４を参照して説明する。
ここでは、本発明の実施の形態１に係る灌水供給装置１００を、ゴルフ場の芝生（グリーン）の生育に用いる例で説明する。一般的に、ゴルフ場では、コスト面から芝生の育成にゴルフ場内の池の水が灌水として散水されるため、本実施の形態１において、原水Ｗ1は、ゴルフ場の池の水である。
【００４６】
本発明の実施の形態１に係る灌水供給装置１００は、主に、水が流入される流入部１０及び水が流出する流出部３０を有する円筒状の本体部５０と、本体部５０に収容された濾過部としてのフィルタ２０（２０ａ，２０ｂ）から構成される。
【００４７】
本実施の形態１の灌水供給装置１００の本体部５０を構成するハウジングＨは、例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）樹脂、ステンレス、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）等の耐食性の高い樹脂で形成されてなり、水の流出部３０が形成された有底円筒状の有底円筒体５１と、その上に必要段数積み上げられる１つまたは２つ以上の円筒体５２（５２ａ，５２ｂ）と、上段の円筒体５２ａの上端を閉じ中央に原水Ｗ1の流入部１０を形成した蓋体５３とから構成され、所定の内部容積を有する。
【００４８】
例えば、ハウジングＨは１ｔ／ｍｉｎの処理効率とし、流入部１０の開口を内径１５０〜２００ｍｍ、流出部３０の開口を直径２５０〜３００ｍｍ、有底円筒状の有底円筒体５１の寸法を、内径８００ｍｍ〜１０００ｍｍ×高さ９００ｍｍ、上下の両端部が開放された円筒状の各円筒体５２の寸法を、内径８００ｍｍ〜１０００ｍｍ×高さ３００ｍｍに設定される。
【００４９】
有底円筒体５１は、蓋体５３に形成された流入部１０から流入しフィルタ２０（２０ａ，２０ｂ）を通過した水を収集する所定容積の空間を内部に有し、その底部５１Ｂから所定距離離れた側面側に、水が流出する開口を有する流出部３０が設けられている。即ち、この流出部３０の位置は、下段の円筒体５２ｂに収容されているフィルタ２０ｂが有底円筒体５１の内部に滞留した水に全体が浸漬することなく少なくとも一部または全部が露出するように、下段の円筒体５２ｂに収容されているフィルタ２０ｂよりも下で有底円筒体５１の上方に形成されている。
なお、図２乃至図４において、有底円筒体５１の上に２つの円筒体５２ａ，５２ｂが積層され、上段の円筒体５２ａの内部に収容される濾過部をフィルタ２０ａとし、下段の円筒体５２ｂの内部に収容される濾過部をフィルタ２０ｂとし、上側に配置される上段のフィルタ２０ａと下側に配置される下段のフィルタ２０ｂとを区別しているが、以下、フィルタ２０ａとフィルタ２０ｂを特に区別しないときには、以下、単に「フィルタ２０」とする場合もある。同様に、円筒体５２ａと円筒体５２ｂを特に区別しないときには、以下、単に「円筒体５２」とする場合もある。
【００５０】
有底円筒体５１の上端の縁には、その外周面から外側に突出したフランジ部５１Ａが形成されており、その周囲にボルト５４が挿入される複数の孔５４Ａを設けている（図４参照）。また、有底円筒体５１の上に配設する円筒体５２ａ，５２ｂも、その上下の両端の縁に外周面から外側に突出形成されたフランジ部５２Ａを有し、その周囲にボルト５４が挿入される複数の孔５４Ａを設けている（図４参照）。そして、有底円筒体５１と円筒体５２ｂはフランジ部５１Ａ及びフランジ部５２Ａの周囲で複数個のボルト５４を使用したボルト締結によって堅固に接続されている。
【００５１】
有底円筒体５１の上に積層した円筒体５２ｂは、その内部にフィルタ２０ｂを収容し、また、円筒体５２ｂの上に積層した円筒体５２ａは、その内部にフィルタ２０ａを収容している。
具体的に、本実施の形態１においては、格子状の樹脂製枠からなる支持材２１ａ，２１ｂ（以下、支持材２１ａと支持枠２１ｂを特に区別しないときには、単に「支持材２１」という）を溶接等によって円筒体５２ａ，５２ｂの内部に取付けて粗い仕切り枠を形成し、その上に支持材２１よりも細かい仕切り枠の格子状の樹脂製枠からなる円板台座２２ａ，２２ｂ（以下、円板台座２１ａと円板台座２１ｂを特に区別しないときには、単に「円板台座２２」という）を載せ、この円板台座２２の上にフィルタ２０ａ，２０ｂを載せるようにしている。これら粗い格子枠の支持材２１及び細かい格子枠の円板台座２２によって、上から下への通水を確保しつつ、フィルタ２０を所定の位置で支持している。
【００５２】
例えば、支持材２１では格子枠間の面積を、例えば、５５０〜６５０ｃｍ2程度に設定し、円板台座２２では格子枠間の面積を、例えば、１００〜５５０ｃｍ2程度に設定することで、水が落下していく時の水圧によってフィルタ２０が部分的に過度に落ち込むことがないように、フィルタ２０を支持している。フィルタ２０が部分的に過度に落ち込むと、そこに濾過物（固形分）が溜まりやすくなり、早期に目詰まりを生じフィルタ２０の機能が低下しやすくなるが、格子枠間が適度な大きさであれば円板台座２２によるフィルタ２０の支持によってそれを防止することができる。また、格子枠間の面積が１００〜２５０ｃｍ2程度あると、水が落下する時の水圧でフィルタ２０を軽く落ち込ませてフィルタ２０の浮き上がりを防止することも可能である。
【００５３】
但し、本発明を実施する場合、本体部５０を構成するハウジングＨ内にフィルタ２０を設置する手段は、このような支持材２１及び円板台座２２の構成に限定されない。
本実施の形態１では、溶接の負担等から、円板台座２２を直接溶接等によって円筒体５２の内部に取付けることなく、円板台座２２よりも粗い格子状の支持材２１を円筒体５２の内部に溶接によって取付け、その上に円板台座２２を載せているが、本発明を実施する場合には、支持材２１を設けることなく円板台座２２を直接溶接等によって円筒体５２の内部に取付けてもよい。係合手段や嵌合手段等によって円筒体５２の内部に円板台座２２を取付けるようにしてもよい。円板台座２２に所定長さの支柱を取付け、その支柱を円筒体５２の底部５１Ｂに立設して支柱によって円板台座２２を所定の高さに維持するようにしてもよい。また、支持材２１及び円板台座２２を設けることなく、係合手段や嵌合手段等によってフィルタ２０を円筒体５２の内部に直接取付けるようにしてもよい。
【００５４】
ここで、本実施の形態１のフィルタ２０ａ，２０ｂは、少なくとも粒径１ｍｍ以上の粒子を通過させないポアサイズ、性能を有し、濾過精度が５０μｍ〜１０００μｍの範囲内にある。
具体的には、本実施の形態１のフィルタ２０ａ，２０ｂは、ポリエチレン樹脂製の発泡体であるスポンジで形成され、連続気泡を有する。このフィルタ２０の寸法は、例えば、厚さ５〜１５ｍｍ×外径８００〜１０００ｍｍに設定される。例えば、イノアック（株）社製の発泡ウレタンろ過シート（品番：ＭＦ１３−１３、厚さ１０ｍｍ：密度：３０ｋｇ/ｍ3）が使用できる。
【００５５】
本発明者らの実験研究によれば、このフィルタ２０としてのスポンジは、密度が２０〜４０（ｋｇ／ｍ3）、孔径５０〜１０００（μｍ）が好ましい。より好ましくは、密度が２５〜３５（ｋｇ／ｍ3）、孔径５０〜１００（μｍ）である。水の速度、流量からして、当該性状のスポンジであれば、本体部５０の上部に形成された流入部１０から流入した原水Ｗ1の水圧に対して少ない抵抗、圧力損失で水を通過させ、線速度（ＶＬ）＝２０〜１８０ｍ/ｈｒの濾過速度で原水Ｗ1に含有する固形物（砂、葉等の粒状物を含む）、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等を捕捉し抑留させることが可能である。即ち、加圧や減圧によりフィルタ２０ａ，２０ｂの上流側と下流側とで圧力差を設けなくとも、流入部１０から流入した水が流下するときの水圧及び流速のみで水を通過させることができ、所定の処理速度を達成できる処理効率となる。更に、このような連続気泡を有するスポンジであると、濾過面積が広いことで、原水Ｗ1に含有する固形物、泥、浮遊物質等の高い抑留除去率が得られる。
【００５６】
更に、本実施の形態１においては、フィルタ２０としてのスポンジの負荷を軽減し、そして、スポンジの強度を高めて浮き上がりを防止するために、フィルタ２０としてのスポンジの上下の両面にはネット２４が図示しない紐、結束バンド等の固定手段で取付けられている。例えば、目合３０〜４０ｍｍのネット２４ａ,２４ｂ（以下、ネット２４ａとネット２４ｂを特に区別しないときには、単に「ネット２４」という）が使用され、このようなネット２４は、固形物（葉っぱ、枝、草等を含む）、泥（ヘドロ）等を絡めて抑留させるのにも適する。
【００５７】
なお、上側の円筒体５２ａに収容されたフィルタ２０ａの上面側の中央には、円板状の上皿２３も取付けられている。
ここで、フィルタ２０ａを内部に収容した上側の円筒体５２ａは、その上に蓋体５３が取付られるが、この蓋体５３の中央部には原水が流入する流入部１０が設けられている。このため、流入部１０の真下に位置するフィルタ２０ａの中央部では、流入部１０から水の流下により最も水圧がかかりやすく負荷が大きくなる。また、フィルタ２０としてのスポンジは、多数の連続孔を有し軽量であるために、水圧によっては浮き上がって捲れたりしやすい。スポンジが捲りあがってしまうと、当然、その部分では濾過機能の役割を果たさなくなる。
そこで、上側の円筒体５２ａに収容したフィルタ２０ａの上面側においては、流入部１０の真下に位置する中央部分に流入部１０の径と略同等の径を有する円板状の上皿２３を配置している。これにより、フィルタ２０ａとしてのスポンジの浮き上がりを防止し、また、流入部１０から真下に落下した水を広範囲に分散させ、フィルタ２０ａにかかる負荷を分散している。上皿２３には、例えば、プラスチック等の樹脂製のものが使用される。適度に貫通孔が形成されて、通水できるようにしてあってもよい。
【００５８】
即ち、上側の円筒体５２ａに収容したスポンジからなるフィルタ２０ａでは、その下面にネット２４が配置され、また、その上面にもネット２４ａが配置され、更に上面側のネット２４ａの上に上皿２３が配置され、それら全体が、例えば、図示しない紐、結束バンド等の固定手段でまとめられている。なお、例えば、紐、結束バンド等で固定する際には、フィルタ２０としてのスポンジや上皿２３に紐等を通すための穴を設け、その穴に紐等を通してフィルタ２０としてのスポンジ、ネット２４及び上皿２３を紐等で固定するようにしてもよい。
【００５９】
こうしてフィルタ２０としてのスポンジは、その周りに配設されるネット２４や上皿２３と共に、円板台座２２の上に載せられて円筒体５２の内部に収容されており、円板台座２２の上に載せるだけで、浮き上がることなくその状態が維持されている。
【００６０】
ここで、スポンジからなるフィルタ２０については、原水Ｗ1の処理量や水質、フィルタ２０にかかる負荷等を考慮し、その設置数や濾過精度が設定される。
例えば、図１乃至図４においては、スポンジからなるフィルタ２０を２つ使用し、円筒体５２ｂの内部にフィルタ２０ｂを収容し、また、円筒体５２ａの内部にフィルタ２０ａを収容している。即ち、スポンジからなるフィルタ２０ａ，２０ｂは、円筒体５２ａ，５２ｂの内部に形成した支持材２１及びその上に設置した円板台座２２の上に設置され、フィルタ２０ａ，２０ｂが収容された円筒体５２ａ，５２ｂは有底円筒体５３の上に積層されている。
【００６１】
図１乃至図４において、上段のフィルタ２０ａについては、その上下の両面にネット２４ａを配置し、更に上面のネット２４ａの上に上皿２３を配置している。一方、下段のフィルタ２０ｂについてもその上下の両面にネット２４ｂを配置している。下段のフィルタ２０ｂにおいては、中央に外径２２０ｍｍの円形状の貫通孔２５を形成し、紐等の固定手段で発泡体であるフィルタ２０ｂとネット２４ｂを固定し易いようにしている。
ここで、例えば、円筒体５２ａの内径が９８０ｍｍのとき、上段のフィルタ２０ａは厚さ１０ｍｍ×外径９７０ｍｍとし、下段のフィルタ２０ｂについては、厚さ１０ｍｍ×外径９８０ｍｍとすることができる。このように、上段のフィルタ２０ａの外径を円筒体５２ａの内径よりも僅かに小さく設定してフィルタ２０ａと円筒体５２ａの内壁面との間で隙間を設け、また、上段のフィルタ２０ａの外径に対し下段のフィルタ２０ｂの外径を大きく設定することにより、上段のフィルタ２０ａで抑留された固形成分により濾過抵抗が増大したときでも、流入部１０からの水Ｗ1が上段のフィルタ２０ａの周囲で円筒体５２ａの内壁面との間の隙間から下段のフィルタ２０ｂに落下させることができるから、フィルタ２０ａ，２０ｂにかかる負荷を分散でき、処理速度の低下を防止して所定の濾過を行うことができる。フィルタ２０ａの外径を円筒体５２ａの内径よりも僅かに小さくすることで、フィルタ２０ａとしてのスポンジの浮き上がりも防止できる。そして、上段のフィルタ２０ａの外径に対し下段のフィルタ２０ｂの外径を大きくし、円筒体５２ａの内径と同一寸法とすることにより、フィルタ２０ａ，２０ｂの濾過面積を有効に活用できる。
【００６２】
特に、図１乃至図４においては、有底円筒体５３の上に所定容積の２つの円筒体５２ａ，５２ｂを上下に積層し、フィルタ２０ａ，２０ｂは別々に円筒体５２ａ，５２ｂの中に収容する構成である。即ち、各円筒体５２の内部に支持材２１を形成し、その上に円板台座２２を設置して、その円板台座２２の上にフィルタ２０を載せることによってフィルタ２０ａ，２０ｂは別々の円筒体５２ａ，５２ｂ内に収容されている。また、各円筒体５２ａ，５２ｂはその上下の端縁周囲にフランジ部５２Ａを形成し、そのフランジ部５２Ａの周囲でボルト５４締結によって接続自在であり、フィルタ２０ａ，２０ｂを収容した円筒体５２ａ，５２ｂが上下に積層自在である。
【００６３】
このように、フィルタ２０を複数設ける場合でも各フィルタ２０を別々の円筒体５２に収容して、所定のフィルタ２０を収容した円筒体５２を積層自在とする構成により、原水Ｗ1の状態等に応じてフィルタ２０を収容した円筒体５２の積層数を自在としてフィルタ２０の設置数を容易に変更可能とする。また、単純にフィルタ２０の厚みを増したりフィルタ２０を重ねて配置したりしてフィルタ２０を連続させるよりも、フィルタ２０を所定距離離れた位置で配置させることで、水とフィルタ２０との接触頻度を高めることができ、濾過効率を上げることができる。
【００６４】
なお、このように所定の濾過精度のスポンジからなるフィルタ２０を複数設ける場合、素材や、厚み等の寸法形状や、濾過精度を異にするフィルタ２０を組み合わせても良い。特に、下流側に向かってフィルタ２０の目を順次細かくすることで、即ち、下流側に向かって高い濾過精度のフィルタ２０を配置することで、効率よく濾過することができる。フィルタ２０については、水洗浄等でフィルタ２０の付着物を取り除いて繰り返し使用してもよいし、使い捨てとしても構わない。
【００６５】
本発明を実施する場合には、フィルタ２０及びそれを収容している円筒体５２の個数も図１乃至図４のように２つに限定されることなく、原水Ｗ1の処理量や水質、フィルタ２０にかかる負荷等に応じ、３つ以上で設けてもよいし、逆に１つであってもよい。円筒体５２を積層自在とすることなく１つの円筒体５２内に複数のフィルタ２０を所定距離離して設置するようにしてもよい。
【００６６】
こうして、フィルタ２０を収容した円筒体５２が１段またはそれ以上の段数で有底円筒体５３の上に積層され、上段の円筒体５２ａの上には、その端部を閉じるための蓋体５３が取付けられる。そして、この蓋体５３の中央には原水Ｗ1が流入される開口を有する流入部１０が設けられている。
蓋体５３は、例えば、外径８００ｍｍ〜１０００ｍｍ×厚さ１０ｍｍの円板状に形成され、その周囲にボルト５４が挿入される複数の孔５４ａが形成されており、上段の円筒体５２ａに対して、複数個のボルト５４を使用したボルト締結によって堅固に接続される。
【００６７】
こうして、本実施の形態１においては、所定容積の内部空間を有し側部に流出部３０を設けた有底円筒体５１の上にフィルタ２０を収容した円筒体５２がボルト締結による接続によって装着され、更に、中央に流入部１０を設けた蓋体５３が円筒体５２の上にボルト締結による接続によって装着されて、灌水供給装置１００を構成している。フィルタ２０を収容した円筒体５２を２以上配置する場合には、有底円筒体５１と蓋体５３との間で上下に複数段の円筒体５２が積層され、ボルト締結により円筒体５２同士が接続される。
なお、図２乃至図４で示しているように、有底円筒体５１や円筒体５２の外面側には複数の補強リブ６１等を設けてハウジングＨの強度を高めるようにしてもよい。
【００６８】
このように、本実施の形態１では、有底円筒体５１と円筒体５２ｂの接続や、上下に積層される円筒体５２ａ，５２ｂ同士の接続や、円筒体５２ａと蓋体５３の接続はフランジ継手とし、フランジの周囲で複数個のボルト５４を使用したボルト締結によって繋ぎ合わせることによって、取外自在に構成されている。このようなボルト締結によって、有底円筒体５１、円筒体５２及び蓋体５３の接続が自在であるから、蓋体５３や円筒体５２の取外しによって円筒体５２の内部に収容したフィルタ２０も交換自在である。また、フィルタ２０を収容した円筒体５２を積層自在とするから、原水Ｗ1の状態等に応じてフィルタ２０の個数を変えることも容易である。
【００６９】
しかし、本発明を実施する場合には、ハウジングＨの構成や、フィルタ２０の収容手段は上記に限定されない。有底円筒体５１、円筒体５２及び蓋体５３の接続関係は上記構成の他にも、例えば、両者間を嵌合構造、螺合構造によって接続してもよいし、両者間に弾性体、パッキン等を介在させてシール性を高めてもよい。螺合構造では、スパナや棒部材等を使用した梃子の原理で蓋体５３の開放及び締結を容易とするように、スパナや棒部材等を係止させる係止部を蓋体５３の上面に形成してもよい。
【００７０】
また、例えば、フランジ継手のボルト締結とすることなく、図９に示すように、円筒体５２ａ，５２ｂの下端のフランジ２９の下部で縮径し円筒体５２ａを円筒体５２ｂに嵌合し、また、円筒体５２ｂを有底円筒体５１に嵌合するようにしてもよい。そして、円筒体５２ａ，５２ｂの内側にも突出させたフランジ２９で円板台座２２ａ，２２ｂを受け止め、所定高さで保持するようにしてもよい。このような構成の図９に示すハウジングＨでは、上述した支持材２１の溶接やボルト５４が不要であり部品点数を少なくでき、ハウジングＨを構成する筒体の製造も容易となるからから低コストで済む。また、円筒体５２ａの上端部に蓋体５３を載せるだけで閉じるようにしても良い。そうすると、蓋体５３、円筒体５２ａ，５２ｂの取付け及び取外しが極めて簡単であるから、上段のフィルタ２０ａ及び下段のフィルタ２０ｂの交換も容易である。なお、フィルタ２０については、水洗浄等でフィルタ２０の付着物を取り除いて繰り返し使用してもよいし、使い捨てとしても構わない。
【００７１】
更に、本発明を実施する場合には、本体部５０を構成するハウジングＨの少なくとも一部、例えば、蓋体５３の一部をプラスチック、ガラス等からなる透明体で構成したり、透明体の窓を形成したりして、常に外部からフィルタ２０の目詰まりの状態や内部の動作状態を監視、確認できるようにするのが好ましく、メンテナンスに好適となる。
【００７２】
但し、ゴルフ場の池の水等を原水Ｗ1とする場合、リンや窒素分等の無機成分が原水Ｗ1中に多く含まれているから、プラスチック、ガラス等からなる透明体からの光により、フィルタ２０で抑留したリンや窒素分といった栄養塩を利用する藻類の光合成作用によって、フィルタ２０で有機物の生産を招き、フィルタ２０の目詰まり（閉塞）を早める可能性がある。このため、ハウジングＨ内に光ができるだけ入らない条件で透明体を設けることが好ましい。
【００７３】
こうして、所定容積の内部空間を有する本体部５０を構成するハウジングＨの円筒体５２ａ，５２ｂ内に発泡体からなるフィルタ２０ａ，２０ｂを設け、また、ハウジングＨの上部の蓋体５３に流入部１０を設け、そして、下段のフィルタ２０ｂよりも下位位置でハウジングＨの有底円筒体５１の側部に流出部３０を設けてなる本実施の形態の灌水供給装置１００によれば、上部の流入部１０から流入した原水Ｗ1は、上段の円筒体５１ａ内に収容された発泡体からなるフィルタ２０ａ及び下段の円筒体５１ｂ内に収容された発泡体からなるフィルタ２０ｂを順に通過して有底円筒体５１で収集され、有底円筒体５１の底面から所定の高さ位置に設けられた流出部３０の位置までの所定水位に達すると、その流出部３０から外部へ流出される。
【００７４】
そして、本実施の形態１の灌水供給装置１００では、物理的濾過によって少なくとも粒径１ｍｍ以上の固体成分を捕捉する濾過精度５０μｍ〜１０００μｍの発泡体からなるフィルタ２０を設けたことで、フィルタ２０によって原水Ｗ1に含まれる固形物（砂、葉等の粒状物を含む）、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等が捕捉されて抑留されるから、原水Ｗ1に含まれる有機態窒素源となる有機物が除去されて減らされることになる。よって、灌水供給装置１００から流出し、灌水として供給される水Ｗ2は、原水Ｗ1と比較して土壌の地力窒素になり得る有機物（有機態窒素源）が大幅に少なくなっている。
こうして、本実施の形態１の灌水供給装置１００によれば、発泡体からなるフィルタ２０によって、原水Ｗ1に含まれる固形物（葉、枝、砂利、砂、芝の刈りカス等も含む）、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等を捕捉することにより原水Ｗ1に含まれる有機態窒素源となる有機物を除去する濾過を可能とする。
【００７５】
特に、本実施の形態１の灌水供給装置１００では、発泡体からなる下段のフィルタ２０ｂが本体部５０の流入部１０より下位位置であって流出部３０の上位位置に配置し、原水Ｗ1の供給が停止している停止状態で、ハウジングＨの有底円筒体５１内を上昇した水の水位よりも高い位置に下段のフィルタ２０ｂが位置してフィルタ２０ｂの全体が水に浸漬することなく少なくともその一部または全部が露出するようにする。即ち、流入部１０からの原水Ｗ1の流入及び流出部３０からの水の流出が停止した停止状態で、発泡体からなる下段のフィルタ２０ｂを、ハウジングＨ内を上昇した水の水面下、水中に存在させることなく、ハウジングＨを上昇した水の水位より上に位置させる。このとき、下段のフィルタ２０ｂの上に位置する上段のフィルタ２０ａについては、当然、その全体がハウジングＨ内に滞留する水に浸漬することなく露出している。
【００７６】
これより、原水Ｗ1の供給が停止し流入部１０からの原水Ｗ1の流入及び流出部３０からの水の流出が停止した停止状態下では、発泡体からなるフィルタ２０ａ，２０ｂの乾燥が進行しやすく、特に、フィルタ２０ａ，２０ｂが連続気泡を有する発泡体からなるから通気性が良くて水分が蒸発しやすいことで、フィルタ２０ａ，２０ｂに微生物が繁殖し難い環境となる。よって、発泡体からなるフィルタ２０に抑留する固形物（砂、葉等の粒状物を含む）、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等に含まれる有機物が微生物によって分解されることで有機物の分解で生じる無機態窒素が溶出される事態を防止できる。これより、灌水として供給される水Ｗ2は、原水Ｗ1と比較して無機態窒素の含有量が大幅に増大することもない。更に、微生物による有機物の分解で生じた分解物によってフィルタ２０の目詰まり（閉塞）が引き起される事態を防止し、フィルタ２０の目詰まり（閉塞）が早まるのを防止できる。
【００７７】
なお、フィルタ２０を３以上の複数段設ける場合でも、原水Ｗ1の供給が停止し流入部１０からの原水Ｗ1の流入及び流出部３０からの水の流出が停止した停止状態下で、ハウジングＨ内に滞留する水の水位位置よりも上に最下段に配置されるフィルタ２０が位置するようにして、最下段のフィルタ２０の全体が水に浸漬することなく少なくともその一部または全部が露出させるようにし、最下段のフィルタ２０より上に配置する濾過部は全て濾過部全体がハウジングＨ内に滞留する水に浸漬することなく露出させる。
【００７８】
そして、本実施の形態１では、このような発泡体からなるフィルタ２０ａ，２０ｂを用いた濾過速度がＬＶ＝２０〜１８０ｍ／ｈｒの範囲内であり、加圧や減圧を行うことなく本体部の流入部から流入した水の流速及び水圧のみで流入部１０から流入した原水Ｗ1がフィルタ２０ａ，２０ｂを短時間で通過する。よって、フィルタ２０ａ，２０ｂに水が滞留し難いから、濾過部に抑留する固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等に含有されている有機物の溶出を抑制できる。また、フィルタ２０ａ，２０ｂでの微生物の繁殖を抑えて濾過部に抑留した固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等に含有されている有機物が微生物によって分解され、その分解で生じる分解物がフィルタ２０ａ，２０ｂの目詰まりを生じさせる事態も防止され、フィルタ２０ａ，２０ｂの交換頻度を少なくできる。更に、フィルタ２０ａ，２０ｂにおいて有機物の微生物による分解によって無機化が進行し、無機態窒素として溶出される事態を防止できる。好ましくは、濾過速度がＬＶ＝４０〜１５０ｍ／ｈｒの範囲内、より好ましくは、濾過速度がＬＶ＝６０〜１４０ｍ／ｈｒの範囲内である。
【００７９】
次に、このような灌水供給装置１００を用いた土壌管理方法について、図１を参照して説明する。
本実施の形態１では、原水Ｗ1を灌水供給装置１００に供給して、灌水供給装置１００のフィルタ２０によって濾過した水Ｗ2を灌水（散水）として土壌に供給するものであり、灌水供給装置１００のフィルタ２０で原水Ｗ1中に含まれている固形物（砂、葉等の粒状物を含む）、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等を抑留させることにより、灌水として有機物が減らされた水Ｗ2が土壌に供給されることになる。
【００８０】
上述したように、本実施の形態１に係る灌水供給装置１００を通した水をゴルフ場の芝生（グリーン）の生育に適用する場合、ゴルフ場の池の水が原水Ｗ1として使用されるが、本実施の形態１において、原水Ｗ1としてのゴルフ場の池の水は、例えば、原水供給用のポンプＰ1としての水中ポンプ等の揚水ポンプ（汲み上げポンプ）で汲み上げられ、パイプ等の供給配管７１を介して灌水供給装置１００に供給される。ゴルフ場によっては、散水用の水を確保するために、池の水を揚水ポンプで汲み上げて貯水槽（貯水池）で貯水しているところも存在するから、その貯水槽（貯水池）内に貯水されている池の水を原水供給用のポンプＰ1で灌水供給装置１００に送付してもよい。
【００８１】
ポンプＰ1等によって灌水供給装置１００に送付された原水Ｗ1は、図２及び図３に示したように、灌水供給装置１００の本体部５０の上部に形成された流入部１０から流入し、本体部５０の円筒体５２ａ，５２ｂ内に収容された発泡体からなるフィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂを順に通過して有底円筒体５１に流れ込み、その側部に形成された流出部３０の高さ位置まで水位が上昇して流出部３０から流出する。この間、発泡体からなるフィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂで原水Ｗ1に含有されていた固形物（砂、葉等の粒状物を含む）、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等が捕捉され抑留されることで、原水Ｗ1中の有機物量が減量し、流出部３０からは有機物が低減された水Ｗ2が流出されることになる。
【００８２】
図１に示したように、本実施の形態１では、灌水供給装置１００の下流側に、貯水槽７３が設けられ、灌水供給装置１００から流出した水Ｗ2はパイプ等の配管７２を介して貯水槽７３に収容される。即ち、灌水供給装置１００の本体部５０に形成された流出部３０はパイプ等の配管７２を介して貯水槽７３と接続し、灌水供給装置１００から流出した水Ｗ2は貯水槽７３内に流れ込んでそこで一時的に溜められるようになっている。
【００８３】
この貯水槽７３は、その出力側がパイプ等の配管７４を介してスプリクラー等の散水設備７８に接続されており、灌水供給装置１００から流出し貯水槽７３内に溜められた水Ｗ2は、貯水槽７３の出力側の供給バルブＶ１の開放及びポンプＰ２の駆動等によりスプリクラー等の散水設備７８に供給され、所望のタイミングで、スプリクラー等の散水設備７８から灌水として芝生に散水され、芝生が生育している土壌に供給されることになる。
【００８４】
このように本実施の形態１に係る灌水供給装置１００では、原水Ｗ1にゴルフ場の池の水を使用し、原水Ｗ1としてのゴルフ場の池の水を灌水供給装置１００に供給し、その灌水供給装置１００に設けた発泡体からなるフィルタ２０で原水Ｗ1に含有されている固形物（砂、葉等の粒状物を含む）、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等を捕捉する。そして、このように所定のフィルタ２０で原水Ｗ1に含有されている固形物（砂、葉等の粒状物を含む）、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等を取り除くことで、有機物を減量し、有機物が低減された水Ｗ2を散水（灌水）として土壌に供給する。
【００８５】
こうして本実施の形態１に係る灌水供給装置１００によれば、原水Ｗ1にゴルフ場の池の水を使用するも、発泡体からなるフィルタ２０で原水Ｗ1に含有されている固形物（砂、葉等の粒状物を含む）、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等を濾過することにより有機物が低減された水Ｗ2を散水（灌水）として土壌に供給するから、散水による土壌への有機物の入力が制限される。よって、気温が高く微生物活性が上昇する夏季等の時期であっても、散水による土壌への有機物の入力が制限されることで、土壌微生物による有機物分解（無機化）に伴う微生物の呼吸量の増大を緩和することができ、微生物の酸素の大量消費による土壌の還元化の進行及び高還元化状態の持続を防ぐことができる。
【００８６】
ここで、土壌への有機物の入力量が多いと、土壌微生物による有機物分解（無機化）に伴う微生物の呼吸量が増大し土壌が還元的な状態に移行しやすくなる。特に、有機物を分解する細菌は、無機態窒素の変化に関わる硝化菌等に比べ、増殖速度も速くて生物体の増加量も大きく、有機物分解（無機化）に伴う微生物の呼吸量の増大が甚だしくて、土壌への有機物の入力が引き金となって有機物分解（無機化）に伴う微生物の呼吸量が増大することで土壌の還元化が進行しやすくなる。土壌の高還元状態が持続すると、地力保持や植物の生育に有用に機能する微生物が死滅したり、嫌気性菌により生成された有害物質や窒素成分の還元化物（アンモニアガス、亜硝酸化ガス等）が植物の根に障害を与えたりする等によって植物の生育不良を招いてしまう。
【００８７】
しかし、本実施の形態１に係る灌水供給装置１００によれば、土壌への有機物の入力量を制限するから、土壌微生物による有機物分解（無機化）に伴う微生物の呼吸量の増大を緩和し、土壌の還元化への進行を抑制できる。即ち、原水Ｗ1としてのゴルフ場の池の水を灌水供給装置１００の所定のフィルタ２０を通過させたことによって、原水Ｗ1中に含まれている有機態窒素源となる有機物が除去され減量されるから、灌水として供給される水Ｗ2には土壌微生物により分解されて無機態窒素に変換される有機態窒素源となる有機物が少なく、土壌への有機物の入力を少なくできるから、土壌微生物による有機物分解や硝化（窒素形態変化）に伴う呼吸量の増大を抑えて酸化還元状態の変動を少なくすることができる。
【００８８】
したがって、気温が高く微生物活性が上昇する夏季等の時期であっても、散水による土壌への有機物の入力の制限により土壌微生物による有機物分解（無機化）に伴う微生物の呼吸量の増大が緩和されることで、微生物の有機物分解や硝化（窒素形態変化）に伴う酸素消費の増大による土壌の還元化の進行及び高還元化状態の持続を防ぐことができる。
特に、ゴルフ場の池の水は、閉鎖性が高い水域であり、降雨等の気象条件や自然環境条件の変動による影響を大きく受けることにより含有する有機物量の変動も大きいが、発泡体からなるフィルタ２０による原水Ｗ1中の固形物（砂、葉等の粒状物を含む）、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等の除去によって、土壌への有機物量の入力を制限できるから、池の水の有機物量の変動にも左右され難い。
そして、このように気温が高く微生物活性が上昇する夏季等の時期でこのように散水による土壌への有機物の入力が制限されることで、地力窒素の蓄積の増大も緩和されるために、気温が低い冬季等の時期における窒素酸化物の蓄積も緩和されて、土壌の酸化の進行及び高酸化状態の持続を防ぐことができる。
【００８９】
こうして、本実施の形態１に係る灌水供給装置１００によれば、有機物を低減した水Ｗ2を提供することにより土壌の窒素源の入力量を制限できるから、土壌微生物による窒素形態変化を緩和し、季節変動があっても、また、自然環境条件の変動により池の水の水質が変動しても、植物の生育に好適な土壌の酸化還元状態への安定化を図ることができる。
【００９０】
即ち、本実施の形態１に係る灌水供給装置１００によれば、原水Ｗ1としてのゴルフ場の池の水を所定のフィルタ２０を通過させたことによって、土壌において窒素代謝される有機物が除去されて低減される。したがって、このように有機物が低減された水Ｗ2を灌水として供給された土壌においては、土壌において窒素代謝される有機物の入力が少なくなることで、有機物の無機化及び有機物の無機化により生じた無機態窒素の硝化（酸化）が緩和される。よって、高温時（夏季）では、有機物の無機化等に伴う微生物の酸素消費量の増大による還元化への進行が抑えられ、また、有機物の無機化により生じた無機態窒素の蓄積が抑えられることで、無機態窒素の硝化の緩和により低温時（冬季）での土壌の酸化への進行が抑えられる。よって、植物の生育に好適な土壌の酸化還元状態の制御を容易とする。また、土壌に還元資材等を投じ土壌の酸化還元を制御するとしても、その効率、コストパフォーマンスを上げることが可能である。
【００９１】
更に、本実施の形態１に係る灌水供給装置１００によれば、土壌において土壌微生物により分解、窒素代謝される有機物の入力量が少なくなることで、有機物の無機化が抑えられて地力窒素の発現量が少なくなるから、植物の窒素過多による濃度障害を防止することが可能である。
【００９２】
ここで、気温が高く微生物活性が高くなる夏季では、土壌微生物による有機物の分解が盛んに行われることで植物に吸収される窒素形態（アンモニア態窒素、硝酸態窒素）である地力窒素の濃度が高まるため、土壌への有機物の入力量が多いと、微生物による有機物の無機化で生じる無機態窒素量の増大により、植物に対し窒素過多による濃度障害を招きやすくなる。また、土壌に藻も発生しやすくなる。なお、植物は有機態窒素よりも無機態窒素の方が吸収同化しやすいと言われている。
特に、有機物の入力量が多いと、微生物による有機物の分解により地力窒素の発現量が高くなるが、このとき土壌の高還元化が進行していると、硝化菌の働きが鈍くなることで、有機物の分解により生じたアンモニア態窒素の硝酸態窒素への硝化が進行し難く、アンモニア態窒素や亜硝酸態窒素が高濃度に蓄積して植物に濃度障害を生じさせたり、アンモニアガスや亜硝酸ガスを発生させて土壌や植物に悪影響を及ぼしたりすることがある。特に、土壌の表層では硝化菌等の好気性細菌によるアンモニア態窒素の硝化（酸化）が進行するも、好気性細菌の繁殖により嫌気性細菌の活性が低下しやすい。そして、この嫌気性細菌の活性の低下により、団粒構造が低下して透水性、酸素透過性の低下を招き、土壌の下層で高還元化状態が進行しやすくなり、アンモニア態窒素や亜硝酸態窒素が高濃度に蓄積しやすくなることが推測される。
【００９３】
しかし、本実施の形態１に係る灌水供給装置１００によれば、土壌への灌水による有機物の入力量を制限することで、気温が高く微生物活性が高くなる夏季であっても、植物の窒素過多による濃度障害を防止することが可能である。
そして、本実施の形態１に係る灌水供給装置１００によれば、土壌への灌水による有機物の入力量の制限により土壌の窒素量の変動を少なくでき、特に、自然環境の変動により池の水等の原水Ｗ1の有機物が増大しても、所定のフィルタ２０によって有機物が取り除かれるから、過剰な窒素負荷が土壌に投入されるのが抑制される。このため、窒素の適切な施肥管理を容易とする。また、藻の発生を防止することが可能である。
【００９４】
ここで、有機物の濾過について、例えば、ハウジングの底部に砂や砂利等を敷設し、そこに池の水を通水させる所謂、緩速ろ過の形式で濾過することも考えられるが、この場合通水速度が極めて遅く砂や砂利等の砂層は常に水分が保持され高湿度となることから、微生物が増殖する。したがって、砂層で捕捉、抑留されている有機物はこれら微生物により分解されて溶出し、砂層を通水した水には多くの無機態窒素が含有されることになる。このため、特に、降雨による池の増水時や、肥料の散布時や、夏場の高温時等では、原水Ｗ1となる池の水の有機物及びアンモニア態窒素等の無機態窒素濃度が増大しているから、土壌の無機態窒素の入力量の上昇により、植物の窒素過多による濃度障害を招く恐れがある。また、降雨による池の増水時や、肥料の散布時や、夏場の高温時等では、原水Ｗ1となる池の水の有機物及びアンモニア態窒素等の無機態窒素濃度が増大していることで、砂利層で有機物の無機化や無機態窒素の硝化反応が進むことで急速に砂利層の溶存酸素が消費されて嫌気化が進行する。特に、砂や砂利等の砂層の表面で好気性微生物が生育するもその好気性細菌により水中の溶存酸素が消費され、砂層内部では嫌気化が進行しやすく嫌気性細菌が繁殖しやすい。このため、嫌気性細菌により植物や土壌にとって有害な物質が生成されてそれが溶出する恐れもある。
【００９５】
しかし、本実施の形態の灌水供給装置１００では、フィルタ２０が所定の濾過精度の発泡体からなり、このような発泡体からなるフィルタ２０ａ，２０ｂを用いた濾過速度がＬＶ＝２０〜１８０ｍ／ｈｒの範囲内であり、加圧や減圧を行うことなく本体部の流入部から流入した水の流速及び水圧のみで流入部１０から流入した原水Ｗ1がフィルタ２０ａ，２０ｂを短時間で通過する。
そして、原水Ｗ1の供給の停止状態下で、フィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂを通過して本体部５０内に滞留する水の水位より上にフィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂが位置して本体部５０内に滞留する水にフィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂの全体が浸漬することなくフィルタ２０ａの全部及びフィルタ２０ｂの少なくとも一部または全部が露出する構成である。
【００９６】
このため、流入部１０から流入した原水Ｗ1は発泡体からなるフィルタ２０を直ぐに通過して流出部３０から流出し、フィルタ２０ａ，２０ｂに水が滞留し難く、そして、原水Ｗ1の供給の停止状態下ではフィルタ２０ａの全体及びフィルタ２０ｂの全体が本体部５０内に滞留する水に浸かっていない。したがって、フィルタ２０ａ，２０ｂで捕捉した有機物が溶出し難い。更に、流入部１０から流入した原水Ｗ1は発泡体からなるフィルタ２０を短時間で通過し、水の流入及び流出の停止状態下でも、フィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂの全体が本体部５０内に滞留する水に浸かっていないので発泡体からなるフィルタ２０は乾き易く、微生物が増殖し難い環境である。
したがって、本実施の形態の灌水供給装置１００によれば、フィルタ２０で抑留した有機物の水への溶出が防止され、特に、有機物が微生物の分解により多くの無機態窒素に変換されて溶出される事態も防止される。即ち、灌水による土壌への無機態窒素の入力量の上昇を抑え過剰な窒素負荷が土壌に投入されるのを抑制できる。よって、植物の窒素過多による濃度障害を防止できる。また、土壌への過剰な無機態窒素の入力で土壌微生物の窒素代謝により生じる窒素酸化物（亜硝酸態窒素、硝酸態窒素）が蓄積することによる土壌の酸化を抑制できる。
【００９７】
また、ゴルフ場において池の水を直接そのまま閉鎖空間の貯水槽に汲んで溜めていると、池の水に含まれている有機物の微生物による分解が進行し無機態窒素が増大するおそれがある。また、水中の溶存酸素が微生物による有機物分解活動に利用されて消費されるために嫌気化が進行しやすく、嫌気性細菌の増殖により植物や土壌にとって有害な物質が生成される恐れもある。
しかし、このように灌水供給装置１００によって、所定の濾過精度の発泡体からなるフィルタ２０によって有機物を除去することで、灌水供給装置１００の下流側に配設した閉鎖空間の貯水槽７３で水を長期間貯留するときでも、無機態窒素の増大が抑制される。また、水中の溶存酸素が微生物の有機物分解活動に利用されることで嫌気化が早期に進行することもなく、植物や土壌にとって有害な物質が嫌気性細菌により生成される事態も抑制される。
【００９８】
以上説明してきたように、本実施の形態１の灌水供給装置１００は、水が流入される流入部１０及び水が流出される流出部３０を有する所定の筒状の内部容積が形成された本体部５０と、前記本体部５０に収容され、物理的濾過によって流入部１０より流入された水に含まれる少なくとも粒径１ｍｍ以上の固体成分を捕捉する濾過部としての発泡体からなるフィルタ２０（２０ａ，２０ｂ）とを具備し、フィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂが流出部３０より上位位置に配設され、流入部１０からの水の流入及び流出部３０からの水の流出が停止している停止状態下で、本体部５０内に滞留している水の水位位置より上にフィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂが位置し、本体部５０内に滞留している水にフィルタ２０ａの全体及びフィルタ２０ｂの全体を浸漬させることなく、フィルタ２０ａの全体及びフィルタ２０ｂの少なくとも一部以上を水から露出させており、各フィルタ２０ａ，２０ｂを通過する濾過速度がＬＶ＝２０〜１８０ｍ／ｈｒの範囲内であるものである。
【００９９】
また、上記実施の形態１は、水が流入される流入部１０及び水が流出される流出部３０を有する所定の筒状の内部容積が形成された本体部５０と、前記本体部５０に収容され、物理的濾過による濾過精度が５０μｍ〜１０００μｍの濾過部としての発泡体からなるフィルタ２０（２０ａ，２０ｂ）とを具備し、フィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂが流出部３０より上位位置に配設され、流入部１０からの水の流入及び流出部３０からの水の流出が停止している停止状態下で、本体部５０内に滞留している水の水位位置より上にフィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂが位置し、本体部５０内に滞留している水にフィルタ２０ａの全体及びフィルタ２０ｂの全体を浸漬させることなく、フィルタ２０ａの全体及びフィルタ２０ｂの少なくとも一部以上を水から露出させている灌水供給装置１００の発明と捉えることもできる。
【０１００】
本実施の形態１の灌水供給装置１００によれば、灌水供給装置１００の流入部１０より流入された原水Ｗ1がフィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂを通過し流出口３０から流出されて灌水として土壌に供給されるが、この際、濾過精度が５０μｍ〜１０００μｍのフィルタ２０によって、原水Ｗ1に含まれる固形物（例えば、砂、枝、刈り芝、葉、草、虫やバクテリアの死骸等）、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等が取り除かれる。よって、土壌中で微生物により無機態窒素へと変換（無機化）される有機態窒素源となる有機物（タンパク質、アミノ酸、尿素、核酸等）量が減らされ、有機態窒素源である有機物が少なくなった水が灌水として土壌に供給されることになる。こうして、灌水からの土壌への窒素源の入力量を制御できるから、土壌における有機物の無機化及び無機態窒素の硝化（酸化）を緩和できる。よって、温度が高く微生物活動が活発化する時期（夏季）でも、微生物の有機物分解に伴う酸素消費量の増大による土壌の還元化の進行及び高還元状態の持続を抑制でき、エアレーション等の作業を頻繁に行わなくとも、植物の生育に好適な土壌の酸化還元状態の制御を可能とする。また、有機物の分解により生じる無機態窒素の発現も少ないことで、温度が低い時期（冬季）でも、無機態窒素の硝化（酸化）による窒素酸化物（硝酸態窒素等）の蓄積を少なくして土壌の酸化の進行及び高酸化状態の持続を抑制できる。こうして、植物の生育に好適な土壌の酸化還元状態への安定化を図ることができる。
【０１０１】
更に、本実施の形態１に係る灌水供給装置１００によれば、灌水からの土壌への窒素源の入力量を制御できることで、窒素の適切な施肥管理を容易とし、気温が高く微生物活性が高くなる夏季であっても、植物の窒素過多による濃度障害を防止することが可能である。即ち、気温が高く微生物活性が高くなる夏季では、土壌微生物による有機物の分解（有機態窒素の無機化）が盛んに行われて無機態窒素の濃度が上昇することで植物の窒素過多による濃度障害を招きやすいが、灌水からの土壌への有機物の入力量を制限し過剰な窒素負荷が土壌に投入されるのを抑制することにより、無機態窒素の濃度上昇を抑えて植物の窒素過多による濃度障害を防止することができる。
【０１０２】
そして、本実施の形態１に係る灌水供給装置１００によれば、濾過部としてのフィルタ２０が所定の濾過精度の発泡体からなり、このような発泡体からなる各フィルタ２０ａ，２０ｂを通過する濾過速度がＬＶ＝２０〜１８０ｍ／ｈｒの範囲内である。更に、本体部５０内のフィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂが本体部５０の流出部３０より上位位置であって流入部１０より下位位置に配設し、流入部１０からの原水Ｗ1の流入及び流出部３０からの水の流出が停止した停止状態では、本体部５０内に滞留している上昇した水位位置より上にフィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂが位置して本体部５０内に滞留している水にフィルタ２０ａの全体及びフィルタ２０ｂの全体を浸漬させることなくフィルタ２０ａの全体及びフィルタ２０ｂの少なくとも一部以上を露出させている。
【０１０３】
したがって、本実施の形態１に係る灌水供給装置１００によれば、流入部１０からの原水Ｗ1が短時間でフィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂを通過してフィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂに水が滞留し難く、更に、流入部１０からの原水Ｗ1の流入及び流出部３０からの水の流出が停止した停止状態ではフィルタ２０ａの全体及びフィルタ２０ｂの全体が水中に浸漬していないから、フィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂで捕捉した固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等に含有されている有機物の溶出が生じ難く、有機態窒素源の溶出を抑制できる。また、フィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂに水が滞留し難く停止状態下でも、フィルタ２０ａの全体及びフィルタ２０ｂの全体が水中に浸漬される状態が維持されないから、フィルタ２０は乾き易くて微生物が増殖し難い環境となりフィルタ２０での微生物の活動、繁殖を抑えることができる。よって、フィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂにおいて微生物の有機物等の分解物による目詰まりが生じ難く、濾過効率を長く維持できる。また、フィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂに抑留している有機物を微生物が無機化して無機態窒素として溶出されるのを抑えることができ、過剰な無機態窒素による窒素負荷が土壌に投入されるのを防止できる。
【０１０４】
特に、濾過部としてのフィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂが連続気泡を有する発泡体であるから、通気性がよく水分が蒸発しやすい。したがって、フィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂでの微生物の繁殖が効果的に抑えられ、微生物の有機物等の分解物によるフィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂの目詰まりが生じ難く、早期の濾過効率の低下を防止できる。また、微生物による有機物の無機化により生じる無機態窒素の溶出も効果的に防止できる。更に、フィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂが連続気泡を有する発泡体であると、濾過面積が広いことで固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等の有機物を捉える抑留除去率を高くできる。
【０１０５】
ここで、本実施の形態１に係る変形例１について説明する。
まず、本実施の形態１の変形例１に係る灌水供給装置１００Ａについて、図５乃至図７を参照して説明する。
上述した濾過部としてのフィルタ２０は、固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等を捕捉することから、使用の継続により、それらが蓄積することで目詰まり（閉塞）が生じたり圧損が所定以上に上昇したりする。特に、上段のフィルタ２０ａでは、固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等が蓄積しやすく、処理効率の低下等が生じやすい。そこで、運転状態に支障をきたさないようにするために、定期的にフィルタ２０ａやフィルタ２０ｂを取外して洗浄したりする必要がある。しかし、フィルタ２０ａやフィルタ２０ｂを取外すための分解、取外作業や洗浄作業には手間を要する。なお、フィルタ２０について使い捨てや短期間の頻繁な交換を好む場合は、これに限定されない。
【０１０６】
そこで、その手間を省略するために、逆洗方式が有効である。例えば、図５の変形例１に係る灌水供給装置１００Ａで示すように、本体部５０において、上段のフィルタ２０ａと下段のフィルタ２０ｂとの間に外部から洗浄用の水を入力する洗浄水導入部７５を設け、また、上段のフィルタ２０ａより上であって蓋体５３より下に洗浄水排水部７６を設ける。
そして、原水Ｗ1が流入される流入部１０には逆洗時に閉じられる原水導入用のバルブＶ4を設け、また、洗浄水Ｗ3が導入される洗浄水導入部７５には逆洗時に開かれる洗浄水導入用のバルブＶ7及びポンプＰ3を設ける。更に、通常時（濾過時）にフィルタ２０を通過した水が流出される流出部３０には逆洗時に閉じられる灌漑水排出用のバルブＶ6を設け、また、洗浄水Ｗ3が排出される洗浄水排水部７６には、逆洗時に開かれる洗浄水排水用のバタフライバルブからなるバルブＶ5を設ける。なお、バタフライ弁であると弁体が回転していることで固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等の弁への付着が生じ難いので、固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等を高濃度で含んだ水の排出に好適であるが、公知の他の弁を使用することも可能である。
【０１０７】
濾過処理を行う通常時には、原水導入用のバルブＶ4及び灌漑水排出用のバルブＶ6を開とし、原水供給用ポンプＰ1の稼働により、原水Ｗ1が流入部１０から流入され、フィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂを順に通過したのち、流出３０から流出する流れとなっている。このとき、洗浄水導入用のバルブＶ7及び洗浄水排水用のバルブＶ5は閉とし、また、洗浄水導入用のポンプＰ3も停止状態にある。
【０１０８】
上段のフィルタ２０ａを洗浄する場合には、原水導入用のバルブＶ4及び灌漑水排出用のバルブＶ6を閉とし、洗浄水導入用のバルブＶ7及び洗浄水排水用のバルブＶ5を開とし、また、原水供給用ポンプＰ1を停止状態とする。そして、洗浄水導入用のポンプＰ3の稼働により、洗浄水Ｗ3を洗浄水導入部７５から導入する。洗浄水導入部７５からハウジングＨ内に導入された洗浄水Ｗ3はその流量が多いと、ハウジングＨ内の上段のフィルタ２０ａと下段のフィルタ２０ｂとの間に充填されてその水位が上昇して上段のフィルタ２０ａを下から上に通過する。即ち、洗浄水Ｗ3が上段のフィルタ２０ａの入出力を逆にして流れることになる。そして、上段のフィルタ２０ａに対し濾過時とは逆側から供給され逆洗に使用した洗浄水Ｗ4は、上段のフィルタ２０ａの上に設けた洗浄水排水部７６の洗浄水排水用のバルブＶ5から排水される。このように、洗浄水Ｗ3が上段のフィルタ２０ａの入出力を逆にして流れることにより、浮力等によりフィルタ２０ａに抑留していた固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等が取り除かれ、水と共に洗浄水排水部７６から排出される。特に、洗浄水Ｗ3を高圧力で供給すると洗浄除去効果を高めることが可能である。なお、洗浄用の水Ｗ3は、下水道、水道水等を使用してもよいし、原水Ｗ1が流入される流入部１０の配管を分岐して洗浄水導入部７５に接続し、切替バルブ等を介して原水Ｗ1を使用してもよい。
【０１０９】
また、灌漑水排出用のバルブＶ6が閉じられているから、洗浄水導入部７５からの洗浄水Ｗ3の導入により洗浄水Ｗ3の一部が下段のフィルタ２０ｂを落下して本体部５０内に滞留した水の水位を上昇させる。このため、洗浄水Ｗ3の入力量、入力時間等によっては、下段のフィルタ２０ｂについてもその入出力を逆にして水が流れるようになる。よって、必要に応じ、図５に示したように、上段のフィルタ２０ａと下段のフィルタ２０ｂとの間に下段のフィルタ２０ｂの洗浄に使用した水Ｗ5、即ち、下段のフィルタ２０ｂの入出力を逆にして流れた水Ｗ5を排出するための第２の洗浄水排水用のバルブＶ8を有する第２の洗浄水排水部７７を設け、第２の洗浄水排水部７７により下段のフィルタ２０を洗浄した水Ｗ5を排出するようにしてもよい。こうして、下段のフィルタ２０ｂの入出力を逆にして水が流れることにより、フィルタ２０ｂに抑留していた固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等を取り除くことも可能であり、フィルタ２０ｂに抑留していた固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等をフィルタ２０ａの下から上に通過させて第２の洗浄水排水部７７から排出させることも可能である。この場合には、上段のフィルタ２０ａと下段のフィルタ２０ｂの別々の洗浄が効率的である。
【０１１０】
このような逆洗については、通常の稼働に応じ濾過の停止状態、例えば、稼働を終了した夜間等のタイミングにおいて１日に１回、或いは、１週間に１回等定期的に行うようにしてもよいし、フィルタ２０の汚れ具合、目詰まりによって任意の時間、タイミングで行うようにしてもよい。また、例えば、図５に示しているようにハウジングＨ内に圧力センサＳＰを設けて圧力を測定したり、流出部３０からの流出量を見たり、原水供給用のポンプＰ1の出力側の圧力の上昇を見たりして、所定の圧力の上昇や流量の減少に応じて逆洗を行うようにしてもよい。
逆洗の完了についても、所定の時間だけ行うようにしてもよいし、圧力の回復等に応じて終了するようにしてもよい。
また、バルブの開閉の入力等をコンピュータ制御によるプログラム操作としてもよい。例えば、逆洗浄は特定の時間、曜日等を指定して行われるようにしてもよいし、マニュアル設定してもよい。
【０１１１】
例えば、上段のフィルタ２０ａの目詰まりによって、本体部５０内においてフィルタ２０ａを通過する空気流が低下し、フィルタ２０ａの上で圧力の上昇が見られるから、その圧力で逆洗のタイミングを判断してもよい。特に、図５に示しているようにフィルタ２０ａの上流側の圧力を圧力センサＳＰで検出して、コンピュータでの情報管理を行い、プログラム制御によって、灌水供給装置１００Ａによる原水Ｗ1の濾過処理または逆洗処理を行うことも可能である。即ち、図６及び図７に示すように、灌水供給装置１００Ａをコンピュータによる制御装置によって制御することも可能である。
【０１１２】
図６において、制御回路８０は、マイクロコンピュータ等からなるプログラム制御される回路である。この制御回路８０には、図５に示すように、灌水供給装置１００Ａの本体部５０内のフィルタ２０ａの上に設けた圧力センサＳＰで圧力の情報が検出され、それが入力される。また、逆洗浄の時間の情報もタイマＴＭで制御回路８０に入力される。そして、これらの情報が、主に、バルブやポンプの制御に使用される。即ち、制御回路８０の出力が、流入部１０に設けた原水導入用のバルブＶ4、洗浄水排水部７６に設けた洗浄水排水用のバルブＶ5、流出部３０に設けた灌漑水排出用バルブＶ6、洗浄水導入部７５に設けた洗浄水導入用バルブＶ7、第２の洗浄水排水部７７に設けた洗浄水排水用バルブＶ8、原水供給用のポンプＰ1及び洗浄水供給用のポンプＰ3の制御に入力される。
【０１１３】
ここで、灌水供給装置１００Ａをプログラム制御する制御回路８０の制御プログラムについて説明すると、図７に示すように、まず、ステップＳ１で圧力センサＳＰによって検出された圧力が所定以下であるか判断して、このプログラムの処理を開始する。
ステップＳ１で圧力が所定以下でないと認識されると、逆洗浄のルーチンであると判断され、ステップＳ２１で原水導入用のバルブＶ4が閉となり、更に、ステップＳ２２で灌漑水排出用のバルブＶ6が閉となる。また、ステップＳ２３で洗浄水排水用のバルブＶ5が開となり、更に、ステップＳ２４で洗浄水導入用のバルブＶ7が開となる。そして、ステップＳ２５で原水供給用のポンプＰ1が停止となり、ステップＳ２６で、洗浄水供給用のポンプＰ3が駆動となる。ステップＳ２６のポンプＰ3の駆動が確認されると、ステップ２で所定時間、例えば、３分経過したか判断し、所定時間の経過が確認されるまで、ステップＳ２１〜ステップＳ２６のルーチンが繰り返し実行される。このプログラムにより、洗浄水導入部７５より洗浄水Ｗ3が導入され、導入された洗浄水Ｗ3はフィルタ２０ａを下から上と通過し洗浄水排水部７４から排出されることになる。そして、ステップ２で所定時間の経過が判断されると、ステップＳ２７で洗浄水排水用のバルブＶ5が閉となり、ステップＳ２８で灌漑水排出用のバルブＶ6が開となりこのルーチンを脱する。なお、本体部５０内に滞留している水にフィルタ２０ａの全体及びフィルタ２０ｂの全体を浸漬させることなく、フィルタ２０ａの全体及びフィルタ２０ｂの少なくとも一部以上を露出させるために、灌漑水排出用のバルブＶ6を開としておく。
【０１１４】
必要に応じて、下段のフィルタ２０ｂについても逆洗浄を行う場合には、以下のプログラムを追加できる。即ち、ステップ２で所定時間の経過が判断されると、ステップＳ３１で洗浄水排水用のバルブＶ5が閉となり、ステップＳ３２で灌漑水排出用のバルブＶ6が開となり、ステップ３で所定時間の経過が確認される。このプログラムにより、洗浄水導入部７５より導入された洗浄水Ｗ3の落下によって本体部５０内を上昇した水がフィルタ２０ｂを下から上と通過し第２の洗浄水排水部７７から排出されることになる。そして、ステップ３で所定時間の経過が判断されると、ステップＳ３３で第２の洗浄水排水用のバルブＶ8が閉となり、ステップＳ３４で灌漑水排出用のバルブＶ6が開となりこのルーチンを脱する。なお、本体部５０内に滞留している水にフィルタ２０ａの全体及びフィルタ２０ｂの全体を浸漬させることなく、フィルタ２０ａの全体及びフィルタ２０ｂの少なくとも一部以上を露出させるために、灌漑水排出用のバルブＶ6を開としておく。
【０１１５】
一方、ステップＳ１で圧力が所定以下であると判断されると、原水Ｗ1の濾過処理のルーチンを実行できる。即ち、上段のフィルタ２０ａが目詰まりしていると処理効率が低下することから、原水Ｗ1の濾過処理は、上段のフィルタ２０ａの上の圧力が所定以下であり、フィルタ２０ａの目詰まりが解消されていることが作動条件となっている。
ステップＳ１で圧力が所定以下であると認識されると、ステップＳ１１で原水導入用のバルブＶ4が開となり、更に、ステップＳ１２で灌漑水排出用のバルブＶ6が開となる。また、ステップＳ１３で洗浄水排水用のバルブＶ5が閉となり、更に、ステップＳ１４で洗浄水導入用のバルブＶ7が閉となる。そして、ステップＳ１５で原水供給用のポンプＰ1が駆動となり、ステップＳ１６で、洗浄水供給用のポンプＰ3が停止となる。このプログラムにより、灌水供給装置１００Ａの流入部１０に原水Ｗ1が流入され、流入部１０より流入された原水Ｗ1はフィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂを通過し流出口３０から流出されることになる。
【０１１６】
このような変形例１に係る灌水供給装置１００Ａによれば、本体部５０に収容されたフィルタ２０を通過する水の流れを特定の時間逆流させるものであるから、フィルタ２０を本体部５０から取外すことなく洗浄できる。よって、フィルタ２０の洗浄、メンテナンスの手間がかからない。特に、定期的なフィルタ２０の逆洗浄によって、フィルタ２０への有機物の蓄積量を少なくできることで、水溶性有機物の溶出や、有機物が微生物の分解により多くの無機態窒素となって溶出する事態を効果的に防止でき、灌水による土壌への無機態窒素の入力量の上昇を抑え過剰な窒素負荷が土壌に投入されるのを効果的に防止できる。
【０１１７】
［実施の形態２］
次に本実施の形態２に係る灌水供給装置３００について図８を参照して説明する。
本実施の形態２では、下段のフィルタ２０ｂの下流側に生物濾過層３１０を設け、フィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂで濾過したのち、生物濾過層３１０で生物濾過した水を土壌に灌水として供給する点で実施の形態１と相違する。具体的に、本実施の形態２では、図８に示すように、灌水供給装置３００について、本体部５０の筒体の内部に生物濾過層３１０として鉱石・セラミック３１１を充填した点で実施の形態１と相違する。その他の基本的構成は実施の形態１と同一であるため、ここでは詳細な説明を省略し、上記実施の形態１と相違する点のみについて説明する。
【０１１８】
本実施の形態２に係る灌水供給装置３００は、本体部５０の上端に流入部１０が形成され、その流入部１０とは他端側の下端に流出部３０が形成されている。そして、本実施の形態２においては、フィルタ２０を収容した円筒体５２の下部は、上記実施の形態１の有底円筒体５１に代わり、下端の流出部に向かって縮径するテーパ状に形成された円筒体３５１で構成されており、その円筒体３５１の下部に流出部３０を設けている。
【０１１９】
なお、本実施の形態２の円筒体３５１の上端の縁にも、その外周面から外側に突出したフランジ部３５１ａが形成されて、その周囲には複数の孔が設けられてそこにボルト５４が挿入される。即ち、ボルト５４によるボルト締めによって円筒体３５１はフィルタ２０を収容した円筒体５２の下部と堅固に接続される。
【０１２０】
ここで、上記実施の形態２の灌水供給装置３００においては、念のため、上記実施の形態１の有底円筒体５１と同様に上方の側面にも開口３３０を設け、フィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂを通過した水が円筒体３５１内を上昇し、原水Ｗ1の供給の停止状態下で、その水位が下段のフィルタ２０ｂに達してフィルタ２０ｂ全体が水中に浸漬されることのないように、円筒体３５１内を上昇した水が開口３３０から逃がれるようになっている。この開口３３０にはパイプ等の配管３３１を取付け、そして、円筒体３５１の下端に設けた流出部３０を形成するパイプ等の配管７２に接続して、貯留槽７３（図１参照）等へ流出できるようになっている。しかし、本発明を実施する場合には、開口３３０及び配管３３１を省略することも可能である。灌水供給装置３００に供給される原水Ｗ1の流量や流速、生物濾過層３１０に使用する生物濾過材（担持体）３１１の寸法形状、円筒体３５１の深さや広さ等の調節によって、或いは、流出部３０側を負圧として生物濾過層３１０を水が通過する速度を高めること等によって、本体部５０内を水が上昇しても、原水Ｗ1の流入及び流出部３０からの水の流出の停止状態下で下段のフィルタ２０ｂの全体が水中に浸漬されることのない設計であればよい。
【０１２１】
そして、本実施の形態２の灌水供給装置３００では、円筒体３５１の内部に鉱石・セラミック３１１を充填し積層することによって生物濾過層３１０を形成している。
本実施の形態２では、生物濾過層３１０を構成している鉱石・セラミック３１１を円筒体３５１内に支持するために、円筒体３５１の下部に、上記実施の形態１のフィルタ２０の配置構造と同様に、目の粗い格子状の支持材２１ｃ及びその上に配置される支持材２１ｃよりも細かい格子枠からなる円板台座２２Ｃを配設し、その円板台座２２Ｃの上に上記実施の形態１のフィルタ２０と同じ発泡体からなるスポンジ３１２を配設することによって、鉱石・セラミック３１１を支持している。
なお、本発明を実施する場合には、鉱石・セラミック３１１が流出部３０から落下しないように保持できる構成であれば、上記構成に限定されない。
【０１２２】
生物濾過層３１０を形成する鉱石・セラミック３１１としては、例えば、石英閃緑ひん岩、黒曜石、麦飯石、医王石、凝灰岩、戸室石、石碧泥岩、磁鉄鉱石、長石、トルマリン、角閃石、黒鉛珪石、輝石、角閃石、安山岩、モナザイト、希土類（レアアース）、セラミックボール等が使用される。
このような鉱石・セラミック３１１は、ゴルフ場の池の水を原水Ｗ1として使用する場合、例えば、直径５ｍｍ〜２５ｍｍの大きさのものを使用することで、生物濾過層３１０を通過する水の流体抵抗が少なく、高い濾過速度を実現できるうえ、生物濾過層３１０が目詰まり（閉塞）し難く、高い処理効率を長く維持できる。
【０１２３】
更に、本実施の形態２の灌水供給装置３００では、生物濾過層３１０に酸素を供給する酸素供給手段としてエアレーション装置３２０を設けている。
本実施の形態２のエアレーション装置３２０は、多数の微細孔を有する微細気泡発生部３２１に図示しないエアポンプ等によって空気を送付し、微細気泡発生部３２１の微細孔から空気を水中に加圧して噴き出して水中に酸素を溶かすものである。例えば、微細気泡発生部３２１はスポンジ等の発泡体で構成してもよい。
【０１２４】
本発明を実施する場合には、酸素供給手段は、このようなエアレーション方式に限定されず、攪拌等による曝気方式であっても良いし、例えば、回転羽根や気泡噴流等により、水中でせん断力を発生させところに空気を入れて溶存酸素量を増やすことも可能である。何れにせよ、水中への空気の投入による気泡の発生や水流発生等によって生物濾過層３１０の中の溶存酸素量の低下を防止し硝化に有用な微生物の活性を維持できればよい。
【０１２５】
ここで、本実施の形態２の灌水供給装置３００においては、円筒体３５１に滞留させる水が所定の水位で維持できるよう流出部３０の配管７２にバルブＶ3を設けている。そして、バルブＶ3の閉鎖によって、フィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂを通過した水が本体部５０の円筒体３５１に所定量貯留させて所定の水位で維持できるようにしている。これにより、流入部１０からの原水Ｗ1の流入が停止及び流出部３０からの水の流出が停止した停止状態下でも、鉱石・セラミック３１１で形成される生物濾過層３１０を水中に浸漬した状態で維持して生物濾過層３１０を乾燥させないようにし、生物濾過層３１０に生息する硝化に有用な微生物の死滅を防止し、硝化に有効な微生物の活性を維持させることができる。
【０１２６】
こうして、本実施の形態２の灌水供給装置３００においては、ハウジングＨ内で下段のフィルタ２０ｂより下に鉱石・セラミック３１１を充填積層して生物濾過層３１０を形成している。
そして、本実施の形態２では、灌水供給装置３００に供給された原水Ｗ1は、流入部１０から流入し、本体部５０を構成する円筒体３２内に収容されたフィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂを順に通過して落下し、本体部５０を構成する円筒体３５１内に達した水は、生物濾過層３１０を通過して流出部３０から流出されることになる。このとき、灌水供給装置３００に供給される原水Ｗ1の流量、流速等によっては、フィルタ２０を通過した水が円筒体３５１を上昇しても下段のフィルタ２０ｂの下に設けた開口部３３０から水が外部へと流出し、フィルタ２０ｂの位置まで水位が上昇することなくフィルタ２０ｂの全体が水中に浸漬されることのないようになっている。
【０１２７】
このように、本実施の形態２の灌水供給装置３００では、本体部５０内において、下段のフィルタ２０ｂより下位位置に鉱石・セラミック３１１を充填積層してなる生物濾過層３１０を設けていることで、フィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂを順に通過した水を生物濾過層３１０としての鉱石・セラミック３１１に接触させることができる。
鉱石・セラミック３１１を複数個充填し積層した生物濾過層３１０では、有機物を分解する微生物や、無機物を酸化したりする硝化細菌等の微生物を発生、生息させて、それら微生物の働きによって、フィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂを通過した水に含まれている微細な有機物（懸濁性物質、溶解性物質）を分解したり、無機態窒素を酸化、例えば、アンモニア態窒素や亜硝酸態窒素を硝酸態窒素にまで酸化したりする。また、フィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂを通過した水に含まれている微細な有機物（懸濁性物質、溶解性物質）を鉱石・セラミック３１１からなる生物濾過層３１０で物理的または化学的に抑留させることも可能である。有機物を分解する微生物の働きによって有機物が分解され無機態窒素のアンモニア態窒素が生じても、それを硝化（酸化）する硝化細菌等の微生物の働きによって、亜硝酸態窒素や硝酸態窒素に硝化（酸化）することが可能である。特に、フィルタ２０にて有機物が抑留し、フィルタ２０を通過した水は有機物が少なくなっていることで、有機物分解型の微生物よりも無機物を酸化したりする硝化細菌等の微生物を支配的に発生、増殖させることも可能である。
【０１２８】
よって、本実施の形態２の灌水供給装置３００によれば、生物濾過層３１０を設けたことによって有機物の無機化、無機態窒素の酸化といった窒素の形態変化を灌水供給装置３００内で進行させることができるから、土壌においての有機物の無機化及び有機物の無機化により生じる無機態窒素の硝化（酸化）を緩和することができる。このため、特に、温度が高く微生物活動が活発化する時期（夏季）において、微生物の有機物分解に伴う酸素消費量の増大による土壌の還元化の進行及び高還元状態の持続の抑制効果を高めることができる。また、無機態窒素の硝化を進行させることで窒素酸化物としての亜硝酸態窒素や硝酸態窒素の窒素形態で供給されるから、そのような窒素酸化物によっても土壌の還元化の進行を緩和可能である。よって、植物の生育に好適な土壌の酸化還元状態への安定化効果を高めることが可能である。
【０１２９】
更に、土壌のコンディション等によっては、即ち、土壌の還元状態が持続して硝酸菌の活動が鈍くなっている場合、無機態窒素であるアンモニア態窒素や亜硝酸態窒素の過剰な蓄積によって、アンモニアガスや亜硝酸ガスの濃度が高まり植物に悪影響を及ぼすことがあるが、生物濾過層３１０にて無機態窒素の硝化を進行させることで、即ち、アンモニア態窒素→亜硝酸態窒素→硝酸態窒素の窒素形態変換を行うことで、アンモニア態窒素や亜硝酸態窒素の窒素形態での土壌への入力量を制限できるから過剰な窒素負荷を緩和することが可能である。
【０１３０】
更に、本発明者らの実験により、生物濾過層３１０を鉱石・セラミック３１１によって形成することにより、無機態窒素の酸化に有用な好気性微生物を繁殖させやすく、無機態窒素の酸化に有利である。また、例えば、石英閃緑ひん岩黒曜石、トルマリン、麦名石、クリストバライト、医王石、セラミック等の使用ではミネラル等の溶出によって土壌微生物や植物の栄養分として提供することも可能であり地力や植物の改善、維持、活性に役立つ。更に、例えば、希土類鉱物等では、遠赤外線の放射体としての働きがあるから、水を活性させて植物の成長を促したり、病害虫の生育を抑制したり有用な土壌微生物の繁殖に有効に機能したりし、地力の向上が期待できる。そして、このような鉱石・セラミック３１１の使用は、土壌汚染に繋がるような有害重金属（水銀、カドミウム、銅、亜鉛等）の抑留にも有効である。
【０１３１】
また、本実施の形態２の灌水供給装置３００では、生物濾過層３１０に酸素を供給する酸素供給手段としてエアレーション装置３２０を設けているから、無機態窒素の酸化に有用な好気性微生物の活性を維持できる。
即ち、上述したように、本実施の形態２の灌水供給装置３００において、流入部１０からの原水Ｗ1の流入が及び流出部３０からの水の流出が停止した停止状態でも、本体部５０内を上昇した水の中に生物濾過層３１０を存在させているが、微生物の繁殖や微生物による硝化作用によって水中の酸素（溶存酸素）が消費されてくると、生物濾過層３１０の内部では酸素が少なくなり嫌気化状態になる。嫌気化状態になると、硝化作用に関わる有用な微生物が死滅し生物濾過層３１０として無機体窒素の酸化を進行させる機能をしなくなる。そればかりか、嫌気化状態になると生物濾過層３１０で酸化され不溶化することによって抑留していた硫黄化合物の還元によって硫化水素が生じたりし、それらが流出すると土壌の地力低下を引き起こす恐れがある。
しかし、本実施の形態２の灌水供給装置３００では、流入部１０からの原水Ｗ1の流入及び流出部３０からの水の流出が停止した停止状態でも、生物濾過層３１０に酸素を供給する酸素供給手段としてエアレーション装置３２０の作動によって生物濾過層３１０への酸素の供給を可能とすることで、生物濾過層３１０が浸漬した水中の溶存酸素量の減少を防いで生物濾過層３１０の嫌気化を防止する。これにより、無機態窒素の酸化に有用な好気性微生物の活性を維持し、また、土壌の地力低下を招く恐れがある硫黄化合物の還元による硫化水素等の発生を防止することができる。
【０１３２】
なお、本実施の形態２の灌水供給装置３００においては、長期の使用によって、有機物や濁質、または、微生物による分解物が鉱石・セラミック３１１に蓄積し鉱石・セラミック３１１が目詰まり（閉塞）することによって水と鉱石・セラミック３１１との接触率が低下し生物濾過層３１０による濾過効率が低下する。例えば、開口部３３０からの流出量が増大したり本体部５０の内圧が増加したり場合には、鉱石・セラミック３１１の目詰まりが原因である。そこで、生物濾過層３１０を形成する鉱石・セラミック３１１定期的な切り返し、攪拌等を行うことで生物濾過層３１０の目詰まりを防ぎ、長持ちさせることができる。
【０１３３】
なお、上記実施の形態２においては、生物濾過層３１０を灌水供給装置３００のフィルタ２０を収容しているハウジングＨの内部に設けたが、フィルタ２０ｂの下流側であれば、生物濾過層３１０を別途異なるハウジングに収容してもよい。何れにせよ、フィルタ２０を通過した水が生物濾過層３１０を通過する構成であればよい。
【０１３４】
以上説明したように、本実施の形態２の灌水供給装置３００は、水が流入される流入部１０及び水が流出する流出部３０を有する所定の筒状の内部容積に形成された本体部５０と、本体部５０に収容され物理的濾過によって流入部１０より流入された水に含まれる少なくとも粒径１ｍｍ以上の固体成分を捕捉する濾過部としての発泡体からなるフィルタ２０（２０ａ，２０ｂ）と、本体部５０に収容され、下段のフィルタ２０ｂの下流側に配設した鉱石及び／またはセラミック３１１を積層充填してなる生物濾過層３１０と、生物濾過層３１０に酸素を供給する酸素供給手段としてのエアレーション装置３２０とを具備し、フィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂが流出部３０より上位位置に配設し、流入部１０からの水の流入及び流出部３０からの水の流出が停止している停止状態下で、本体部５０内に滞留している水の水位位置より上にフィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂが位置し、本体部５０内に滞留している水にフィルタ２０ａの全体及びフィルタ２０ｂの全体を浸漬させることなく、フィルタ２０ａの全体及びフィルタ２０ｂの少なくとも一部以上を露出させており、各フィルタ２０ａ，２０ｂを通過する濾過速度がＬＶ＝２０〜１８０ｍ／ｈｒの範囲内であるものである。
【０１３５】
また、上記実施の形態２は、水が流入される流入部１０及び水が流出する流出部３０を有する所定の筒状の内部容積に形成された本体部５０と、本体部５０に収容され物理的濾過による濾過精度が５０μｍ〜１０００μｍの濾過部としての発泡体からなるフィルタ２０と、本体部５０に収容され、下段のフィルタ２０ｂの下流側に配設した鉱石及び／またはセラミック３１１を積層充填してなる生物濾過層３１０と、生物濾過層３１０に酸素を供給する酸素供給手段としてのエアレーション装置３２０とを具備し、フィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂが流出部３０より上位位置に配設し、流入部１０からの水の流入及び流出部３０からの水の流出が停止している停止状態下で、本体部５０内に滞留している水の水位位置より上にフィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂが位置し、本体部５０内に滞留している水にフィルタ２０ａの全体及びフィルタ２０ｂの全体を浸漬させることなく、フィルタ２０ａの全体及びフィルタ２０ｂの少なくとも一部以上を露出させている灌水供給装置３００の発明と捉えることもできる。
【０１３６】
本実施の形態２の灌水供給装置３００においても、灌水供給装置３００の流入部１０より流入された原水Ｗ1がフィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂを通過した後、生物濾過層３１０を通過して流出口３０から流出されて灌水として土壌に供給されるが、この際、所定のフィルタ２０によって、原水Ｗ1に含まれる固形物（例えば、砂、枝、刈り芝、葉、草、虫やバクテリアの死骸等）、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等が取り除かれる。よって、土壌中で微生物により無機態窒素へと変換（無機化）される有機態窒素源となる有機物（タンパク質、アミノ酸、尿素、核酸等）量が減らされ、有機態窒素源である有機物が少なくなった水が灌水として土壌に供給されることになる。こうして、灌水からの土壌への窒素源の入力量を制御できるから、土壌における有機物の無機化及び無機態窒素の硝化（酸化）を緩和できる。よって、温度が高く微生物活動が活発化する時期（夏季）でも、微生物の有機物分解に伴う酸素消費量の増大による土壌の還元化の進行及び高還元状態の持続を抑制でき、エアレーション等の作業を頻繁に行わなくとも、植物の生育に好適な土壌の酸化還元状態の制御を可能とする。また、有機物の分解により生じる無機態窒素の発現も少ないことで、温度が低い時期（冬季）でも、無機態窒素の硝化（酸化）による窒素酸化物（硝酸態窒素等）の蓄積を少なくして土壌の酸化の進行及び高酸化状態の持続を抑制できる。こうして、植物の生育に好適な土壌の酸化還元状態への安定化を図ることができる。
【０１３７】
更に、本実施の形態２に係る灌水供給装置３００においても、灌水からの土壌への窒素源の入力量を制御できることで、窒素の適切な施肥管理を容易とし、気温が高く微生物活性が高くなる夏季であっても、植物の窒素過多による濃度障害を防止することが可能である。即ち、気温が高く微生物活性が高くなる夏季では、土壌微生物による有機物の分解が盛んに行われることで無機態窒素の濃度が上昇し植物の窒素過多による濃度障害を招きやすいが、灌水からの土壌への有機物の入力量を制限し過剰な窒素負荷が土壌に投入されるのを抑制することにより、無機態窒素の濃度上昇を抑えて植物の窒素過多による濃度障害を防止することができる。
【０１３８】
特に、本実施の形態２に係る灌水供給装置３００によれば、フィルタ２０ｂの下流側に生物濾過層３１０を有し、フィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂを通過した水を生物濾過層３１０で生物濾過した水を土壌に灌水として供給する。
したがって、本実施の形態２によれば、フィルタ２０ｂの下流側に生物濾過層３１０を配設したことにより、フィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂを通過した水に含まれる微細な有機物（懸濁性物質、溶解性物質）を生物濾過層３１０で物理的または化学的に抑留することも可能である。更に、生物濾過層３１０の微生物の働きによって微細な有機物（懸濁性物質、溶解性物質）を分解したり、アンモニア態窒素や亜硝酸態窒素を硝酸態窒素にまで酸化したりすることができる。
【０１３９】
こうして、生物濾過層３１０の微生物の働きによって微細な有機物（懸濁性物質、溶解性物質）を分解することにより、または、生物濾過層３１０による微細な有機物の物理的または化学的な除去により、土壌への有機物の入力量をより制限することが可能で、土壌における有機物の無機化をより緩和することが可能である。また、無機態窒素の硝化を進行させることが可能であるから、土壌における硝化菌等による無機態窒素の硝化（酸化）の緩和が可能である。よって、温度が高く微生物活動が活発化する時期（夏季）でも、微生物の有機物分解に伴う酸素消費量の増大による土壌の還元化の進行及び高還元状態の持続の抑制効果を高めることができる。また、無機態窒素の硝化を進行させることで窒素酸化物としての亜硝酸態窒素や硝酸態窒素の窒素形態で土壌に供給されるから、それら窒素酸化物の入力によっても土壌の還元化の進行を緩和することも可能である。よって、植物の生育に好適な土壌の酸化還元状態への安定化効果を高めることが可能である。
【０１４０】
更に、本実施の形態２に係る灌水供給装置３００では、生物濾過層３１０に酸素を供給する酸素供給手段を有するから、生物濾過層３１０の嫌気化を防いで無機態窒素の硝化（酸化）に有用な硝化菌等による活性も維持される。また、嫌気性菌の活動、繁殖を抑制して植物の生育に有害であったり土壌の地力を弱める硫化水素等の土壌への流入を防止できる。
特に、生物濾過層３１０を鉱石及び／またはセラミック３１１で形成することで、鉱石及び／またはセラミック３１１からのミネラル分の溶出により土壌にミネラルを補給し、土壌中の微生物や植物の栄養源として活用させることも可能である。
【０１４１】
そして、本実施の形態２に係る灌水供給装置３００によれば、濾過部としてのフィルタ２０ａ，２０ｂが所定の濾過精度の発泡体からなり、このような発泡体からなるフィルタ２０ａ，２０ｂを用いた濾過速度がＬＶ＝２０〜１８０ｍ／ｈｒの範囲内である。更に、本体部５０内のフィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂが本体部５０の流出部３０より上位位置であって流入部１０より下位位置に配設し、流入部１０からの原水Ｗ1の流入及び流出部３０からの水の流出が停止した停止状態では、本体部５０内に滞留している上昇した水位位置より上にフィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂが位置して本体部５０内に滞留している水にフィルタ２０ａの全体及びフィルタ２０ｂの全体を浸漬させることなくフィルタ２０ａの全体及びフィルタ２０ｂの少なくとも一部以上を露出させている。
【０１４２】
したがって、本実施の形態２に係る灌水供給装置３００でも、流入部１０からの原水Ｗ1が短時間でフィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂを通過してフィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂに水が滞留し難く、更に、流入部１０からの原水Ｗ1の流入及び流出部３０からの水の流出が停止した停止状態ではフィルタ２０ａの全体及びフィルタ２０ｂの全体が水中に浸漬していないから、フィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂで捕捉した固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等に含有されている有機物の溶出が生じ難く、有機態窒素源の溶出を抑制できる。また、フィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂに水が滞留し難く停止状態下でも、フィルタ２０ａの全体及びフィルタ２０ｂの全体が水中に浸漬される状態が維持されないから、フィルタ２０は乾き易くて微生物が増殖し難い環境となりフィルタ２０での微生物の活動、繁殖を抑えることができる。よって、フィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂにおいて微生物の有機物等の分解物による目詰まりが生じ難く、濾過効率を長く維持できる。また、フィルタ２０ａ及びフィルタ２０ｂに抑留している有機物を微生物が無機化して無機態窒素として溶出されるのを抑えることができ、過剰な無機態窒素による窒素負荷が土壌に投入されるのを防止できる。
【０１４３】
特に、フィルタ２０が連続気泡を有する発泡体であるから、通気性がよく水分が蒸発しやすい。したがって、フィルタ２０での微生物の繁殖が効果的に抑えられ、微生物の有機物等の分解物によるフィルタ２０の目詰まりが生じ難く、早期の濾過効率の低下を防止できる。また、微生物による有機物の無機化により生じた無機態窒素の溶出も効果的に防止できる。更に、フィルタ２０が連続気泡を有する発泡体であると、濾過面積が広いことで固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等の有機物を捉える抑留除去率を高くできる。
【０１４４】
ところで、上記実施の形態１，２は、水が流入される流入部１０及び水が流出さえる流出部３０を有する所定の筒状の内部容積が形成された本体部５０と、本体部５０に収容され、物理的濾過によって流入部１０より流入された水に含まれる少なくとも粒径１ｍｍ以上の固体成分を捕捉する濾過部としての連続気泡を有する発泡体からなるフィルタ２０ａ,２０ｂとを具備し、濾過部としてのフィルタ２０ａ,２０ｂが流出部３０より上位位置に配設され、流入部１０からの水の流入及び流出部３０からの水の流出の停止状態下で、本体部５０内に滞留している水の水位位置より上に濾過部としてのフィルタ２０ａ,２０ｂが位置し、本体部５０内に滞留している水に濾過部としてのフィルタ２０ａ，２０ｂの全体を浸漬させることなく、濾過部としてのフィルタ２０ａ，２０ｂの少なくとも一部以上を水から露出させ、濾過部としてのフィルタ２０ａ，２０ｂを通過する濾過速度がＬＶ＝２０〜１８０ｍ／ｈｒの範囲内である灌水供給装置１００，１００Ａ，３００を有し、灌水供給装置１００，１００Ａ，３００の流入部１０より流入され、濾過部としてのフィルタ２０ａ，２０ｂを通過して流出口３０から流出した水Ｗ2を灌水として土壌に供給する土壌管理方法の発明の実施の形態として捉えることもできる。
【０１４５】
即ち、上記実施の形態１，２に係る発明の土壌管理方法は、水が流入される流入部１０及び水が流出する流出部１０を形成した本体部５０に流入部１０より流入された水に含まれる少なくとも粒径１ｍｍ以上、より好ましくは、粒径０．１ｍｍ以上の固体成分を捕捉する濾過部２０を収容してなり、濾過部２０が流出部１０より上位位置に配設し、流入部１０からの水の流入及び流出部３０からの水の流出が停止した停止状態下で、本体部５０内に滞留している水の水位位置より上に濾過部２０が位置して、本体部５０内に滞留している水に濾過部２０の全体を浸漬させることなく、少なくとも一部または全部を露出させ、また、濾過部２０を通過する濾過速度がＬＶ＝２０〜１８０ｍ／ｈｒの範囲内である灌水供給装置１００，１００Ａ，３００の流入部１０に原水Ｗ1を供給して、灌水供給装置１００，１００Ａ，３００の濾過部２０を通過し流出部１０から流出した水を灌水として土壌に供給するものである。
【０１４６】
本発明を実施する場合、灌水供給装置１００，１００Ａ，３００は、原水が導入される流入部１０及び濾過部２０を通過した水が排出される流出部３０を有した本体部５０の内部に流入部１０より流入された水Ｗ1を物理的濾過によって固液分離する濾過部２０を収容してなるものでありある。
ここで、本体部５０は、所定の筒状の内部空間容積を有し、所定の濾過部２０を収容するものである。また、水が流入される流入部１０及び水が流出する流出部３０を有し、水の流通経路を形成するものである。例えば、円筒形等の筒体や、直方体等の箱型等に形成されるが、本体部５０内を通過する水の流体抵抗に変化が生じるように形成してもよい。
【０１４７】
また、本発明を実施する場合、濾過部２０は、物理的濾過によって水中に含有する固体成分を水と分離するものであり、固体成分を捕捉することにより土壌微生物によって無機態窒素へと変換される前段階の有機態窒素源となる有機物の除去を可能とするものである。
ここで、本発明者らの実験研究によれば、少なくとも粒径１ｍｍ以上の固体成分（巨大懸濁質を含む）を捕捉できる濾過精度のポアサイズであれば、流入部１０から流入される原水Ｗ1に含有する固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等を捕捉して抑留させ、土壌への有機物の入力量の制限及び土壌の有機物量の変位の抑制効果により効果的に植物に好適な土壌の酸化還元状態の安定化を図れることを確認したことから、少なくとも粒径１ｍｍ以上の固体成分を捕捉する濾過部２０と特定したものである。濾過部２０の少なくとも粒径１ｍｍ以上の固体成分を捕捉とは、球粒子の粒子径（直径）で定義して球粒子１ｍｍ以上の粒子を通過させないポアサイズ、性能であればよい。実際には水に含まれる固体成分の粒子形状にばらつきが存在するために、厳格に１ｍｍ以上の粒子を１００％捕捉することを要求するものではない。
【０１４８】
そして、本発明を実施する場合、濾過部２０を用いた濾過速度がＬＶ(Linear Velocity)＝２０〜１８０ｍ／ｈｒの範囲内とは、減圧または加圧することなく、本体部５０の流入部１０から流入した水の流速及び水圧のみで濾過部２０に水を通過させたときの測定であり、本体部５０の流入部１０から流入した水が濾過部２０の断面を通過する速度を示し、下記の式（Ａ）で示すように、単位時間当たりに濾過部２０の断面積を通過する水の流量を濾過部２０の断面積で割ることにより算出されたものである。
ＬＶ（ｍ／ｈｒ）＝流量（ｍ3／ｈｒ）／濾過部の断面積（ｍ2）・・・（Ａ）
【０１４９】
本発明を実施する場合、濾過部２０を用いた濾過速度がＬＶ＝２０〜１８０ｍ／ｈｒの範囲内であれば、加圧や減圧を行うことなく本体部５０の流入部１０から流入した水の流速及び水圧のみで水が濾過部を短時間で通過することで、即ち、濾過部２０の所定の低い濾過抵抗（水の通過抵抗）により濾過部２０に水が滞留し難いことで、濾過部２０に抑留する固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等に含有されている有機物の溶出を抑制できる。また、濾過部２０での微生物の繁殖を抑えて濾過部２０に抑留した固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等に含有されている有機物が微生物によって分解され、その分解で生じる分解物が濾過部２０の目詰まりを生じさせる事態も防止され、濾過部２０の交換頻度を少なくできる。更に、濾過部２０において有機物の微生物による分解によって無機化が進行し、無機態窒素として溶出される事態を防止でき、過剰な無機態窒素による窒素負荷が土壌に投入されるのを防止できる。これらのことから、本発明者らの実験研究により、濾過速度がＬＶ＝２０〜１８０ｍ／ｈｒ範囲内と特定したものである。好ましくは、濾過速度がＬＶ＝４０〜１５０ｍ／ｈｒの範囲内、より好ましくは、濾過速度がＬＶ＝６０〜１４０ｍ／ｈｒの範囲内である。
例えば、５０μｍ〜１０００μｍの濾過精度、より好ましくは、５０μｍ〜１００μｍの濾過精度を有する濾過部によって、少なくとも粒径１ｍｍ以上の固体成分（巨大懸濁質を含む）を捕捉し土壌への有機物の入力量を大きく制限でき、かつ、加圧や減圧を行うことなく本体部５０の流入部１０から流入した水の流速及び水圧のみで水を上記所定の濾過速度で通過させることが可能である。
【０１５０】
本発明を実施する場合、このような濾過部２０としては、例えば、発泡体（スポンジや）、不織布や、フェルトや、金属等からなる有孔金属板または網体や、セラミック等からなる多孔質体や、砂、砂利、珪藻土等の充填層や、羊毛、木綿、ガラス繊維、合成繊維、金網等の繊維条体や、樹脂等の連続線条体が不規則に蛇行して絡み合って形成された立体網状構造体等の濾材が使用できる。１種を単独で用いても良いし、２種以上を組み合わせてもよい。特に、負荷が分散、軽減されるように、また、交換頻度を少なくするために、複数箇所設けてもよいし、濾過精度を異にする複数種を使用することもできる。濾過精度を異にする複数種の組み合わせでは、下流側に向かってフィルタの目（ポアサイズ）を順次細かくすることで、効率よく濾過することができる。濾過部２０の上流側に、濾過部２０の濾過精度よりも低いプレフィルタを配設し、濾過部２０の負荷を軽減させてもよい。
【０１５１】
そして、本発明を実施する場合、濾過部２０が流出部３０より上位位置に配設し、流入部１０からの水の流入及び流出部３０からの水の流出の停止状態下で、本体部１０内に滞留している水の水位位置より上に濾過部２０が位置して、本体部５０内に滞留している水に濾過部２０の全体を浸漬させることなく少なくとも一部以上を露出させているとは、流入部１０からの水の流入及び流出部３０からの水の流出が停止した停止状態下で、本体部５０内に滞留している上昇した水の水位が濾過部２０の位置より下に位置し、本体部５０内を滞留している水の水面に濾過部２０が接触することがあっても、濾過部２０の全体が水中に浸漬した状態とされることなく、本体部１０内に滞留している水から濾過部２０の少なくとも一部または全部が露出する設計であることを意味する。流入部１０からの水の流入及び流出部３０からの水の流出が停止した停止状態下で、濾過部２０の全体が水中に浸漬された状態が維持されていると濾過部２０の乾燥が進行せず濾過部２０に微生物が増殖、繁殖しやすくなる可能性があるからそれを排除するものであり、一時的な逆洗浄時に濾過部２０が水中に浸漬状態になったとしてもそれまでをも排除するものではない。なお、濾過部２０を構成する濾材が１箇所に限定されることなく、２箇所以上の複数段配置される場合には、それら複数箇所の濾過部２０の全部が本体部５０内を滞留している水に濾過部２０全体が浸漬することのないようにする。そして、上記停止状態とは、流入部１０からの水の流入及び流出部３０からの水の流出が停止した状態であり、濾過処理の稼働が停止している状態を意味する。
【０１５２】
こうして、上記実施の形態１，２の発明に係る土壌管理方法は、水が流入される流入部１０及び水が流出する流出部３０を有する本体部５０に物理的濾過によって流入部１０より流入された水に含まれる少なくとも粒径１ｍｍ以上の固体成分を捕捉する濾過部２０を収容してなる灌水供給装置１００，１００Ａ，３００の流入部１０から流入し、濾過部２０を通過して流出口３０から流出した水Ｗ2を灌水として土壌に供給するものである。
【０１５３】
本発明者らは、土壌の酸化還元状態の制御技術について鋭意実験研究を進める中、土壌中の窒素の形態変化に注目した。即ち、土壌において有機物が多量に入力されると、温度が上昇する夏季には、この有機物の無機化に関わる微生物の増殖により酸素が大量に消費されることで、土壌の還元状態の持続要因になり、一方で、温度が低くなる冬季には、有機物の無機化により多量に生じた無機態窒素の硝化による窒素酸化物が蓄積されて土壌の酸化状態の持続要因になる。特に、従来、ゴルフ場等の芝生（グリーン）では、枯葉、砂利、砂、芝の刈りカス等が流れ込んだり芝生に散布された肥料、農薬、除草剤、殺虫剤等が雨水や散水と共に流入したりする閉鎖性が高い水域である池の水が散水（灌水）されており、このような閉鎖性が高い水域の池の水は窒素源が豊満で、しかも、降雨、気温等の自然環境で変動しやすく、土壌の環境が灌漑水の窒素条件に大きく影響を受けている。
【０１５４】
そこで、上記実施の形態１，２の発明に係る土壌管理方法によれば、物理的濾過によって流入部１０より流入された水に含まれる少なくとも粒径１ｍｍ以上の固体成分を捕捉する濾過部２０で、流入部１０から流入される池の水等の原水に含まれる固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等を抑留することで、土壌微生物により無機態窒素へと変換（無機化）される有機態窒素源となる有機物（タンパク質、アミノ酸、尿素、核酸等）量を少なくし、有機物量を低減した水を灌水として供給する。これにより、灌水からの土壌への窒素の入力量を制限できるから、土壌における土壌微生物による有機物の無機化及び有機物の無機化により生じる無機態窒素の硝化（酸化）を緩和することができる。よって、温度が高く微生物活動が活発化する時期（夏季）でも、微生物の有機物分解に伴う酸素消費量の増大による土壌の還元化の進行及び高還元状態の持続を抑制できる。また、有機物の分解により生じる無機態窒素源の発現を少なくできることで、温度が低い時期（冬季）でも、無機態窒素源の硝化（酸化）による窒素酸化物（硝酸態窒素等）の蓄積を少なくして土壌の酸化の進行及び高酸化状態の持続を抑制できる。こうして、植物の生育に好適な土壌の酸化還元状態への安定化を図ることができる。
【０１５５】
特に、上記実施の形態１，２の発明に係る土壌管理方法によれば、濾過部２０を用いた濾過速度がＬＶ＝２０〜１８０ｍ／ｈｒの範囲内、好ましくは、濾過速度がＬＶ＝４０〜１５０ｍ／ｈｒの範囲内、より好ましくは、濾過速度がＬＶ＝６０〜１４０ｍ／ｈｒの範囲内であるから、流入部１０から流入した水が短時間で濾過部２０を通過し、水が濾過部２０に滞留し難い。更に、灌水供給装置１００，１００Ａ，３００の本体部５０内の濾過部２０が流出部３０より上位位置に配設し、流入部１０からの水の流入及び流出部３０からの水の流出が停止している停止状態では、本体部５０内に滞留している上昇した水位位置より上に濾過部２０が位置して本体部５０内に滞留している水に濾過部２０の全体が浸漬することなく少なくとも一部以上を露出させている。
【０１５６】
したがって、濾過部２０に抑留した固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等に含有されている有機物の溶出を抑制できる。また、濾過部２０の全体を水中に浸漬させないことで、濾過部２０での微生物の繁殖を抑えることができるから、濾過部２０に抑留した固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等に含有されている有機物が微生物によって分解され、その分解で生じる分解物が濾過部２０の目詰まりを生じさせる事態も防止され、濾過部２０の交換頻度を少なくできる。更に、濾過部２０において有機物の微生物による分解によって無機化が進行し、無機態窒素として溶出される事態を防止でき、過剰な無機態窒素による窒素負荷が土壌に投入されるのを防止できる。
【０１５７】
また、上記実施の形態１，２は、水が流入される流入部１０及び水が流出される流出部３０を有する所定の筒状の内部容積が形成された本体部５０と、本体部５０に収容された濾過精度が５０μｍ〜１０００μｍの濾過部としての連続気泡を有する発泡体からなるフィルタ２０ａ,２０ｂとを具備し、濾過部としてのフィルタ２０ａ,２０ｂが流出部３０より上位位置に配設され、流入部１０からの水の流入及び流出部３０からの水の流出の停止状態下で、本体部５０内に滞留している水の水位位置より上に濾過部としてのフィルタ２０ａ,２０ｂが位置し、本体部５０内に滞留している水に濾過部としてのフィルタ２０ａ，２０ｂの全体を浸漬させることなく、濾過部としてのフィルタ２０ａ，フィルタ２０ｂの少なくとも一部以上を水から露出させている灌水供給装置１００，１００Ａ，３００を有し、灌水供給装置１００，１００Ａ，３００の流入部１０より流入され、濾過部としてのフィルタ２０ａ，２０ｂを通過して流出口３０から流出した水Ｗ2を灌水として土壌に供給する土壌管理方法の発明の実施の形態としてと捉えることもできる。
【０１５８】
即ち、上記実施の形態１，２の発明に係る土壌管理方法は、即ち、上記実施の形態１，２に係る発明の土壌管理方法は、水が流入される流入部１０及び水が流出する流出部１０を形成した本体部５０に物理的濾過による濾過精度が５０μｍ〜１０００μｍ、より好ましくは、５０μｍ〜１００μｍの濾過部２０を収容してなり、濾過部２０が流出部１０より上位位置に配設し、流入部１０からの水の流入及び流出部３０からの水の流出が停止した停止状態下で、本体部５０内に滞留している水の水位位置より上に濾過部２０が位置して、本体部５０内に滞留している水に濾過部２０の全体を浸漬させることなく、少なくとも一部または全部を露出させている灌水供給装置１００，１００Ａ，３００の流入部１０に原水Ｗ1を供給して、灌水供給装置１００，１００Ａ，３００の濾過部２０を通過し流出部１０から流出した水を灌水として土壌に供給するものである。
【０１５９】
ここで、本発明を実施する場合、灌水供給装置１００，１００Ａ，３００は、原水が導入される流入部１０及び濾過部２０を通過した水が排出される流出部３０を有した本体部５０の内部に流入部１０より流入された水Ｗ1を物理的濾過によって固液分離する濾過精度が５０μｍ〜１０００μｍ、より好ましくは、５０μｍ〜１００μｍの濾過部２０を収容してなるものである。
ここで、本体部５０は、所定の筒状の内部空間容積を有し、所定の濾過部２０を収容するものである。また、水が流入される流入部１０及び水が流出する流出部３０を有し、水の流通経路を形成するものである。例えば、円筒形等の筒体や、直方体等の箱型等に形成されるが、本体部５０内を通過する水の流体抵抗に変化が生じるように形成してもよい。
【０１６０】
また、本発明を実施する場合、濾過部２０は、物理的濾過によって土壌微生物によって無機態窒素へと変換される前段階の有機態窒素源となる有機物の除去を可能とするものである。
ここで、本発明者らの実験研究によれば、５０μｍ〜１０００μｍの濾過精度、好ましくは、５０μｍ〜１００μｍの濾過精度のポアサイズであれば、流入部１０から流入される原水Ｗ1に含有する固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等を捕捉して抑留させ、土壌への有機物の入力量の制限及び土壌の有機物量の変位の抑制効果により効果的に植物に好適な土壌の酸化還元状態の安定化を図れることを確認した。しかも、５０μｍ〜１０００μｍの濾過精度、好ましくは、５０μｍ〜１０００μｍの濾過精度のポアサイズであれば、加圧や減圧を行うことなく本体部５０の流入部１０から流入した水の流速及び水圧のみで水を通過させて所定の濾過速度を達成できる処理効率である。即ち、５０μｍ〜１０００μｍの濾過精度、好ましくは、５０μｍ〜１００μｍの濾過精度のポアサイズであれば、低い濾過抵抗（水の通過抵抗）により短時間で水が濾過部２０を通過し濾過部２０に水が滞留し難い構成となる。これより、濾過部に抑留した固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等に含有されている有機物の溶出を抑制できる。また、濾過部での微生物の繁殖を抑えて濾過部に抑留した固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等に含有されている有機物が微生物によって分解され、その分解で生じる分解物が濾過部の目詰まりを生じさせる事態も防止され、濾過部の交換頻度を少なくできる。更に、濾過部において有機物の微生物による分解によって無機化が進行し、無機態窒素として溶出される事態を防止でき、過剰な無機態窒素による窒素負荷が土壌に投入されるのを防止できる。
なお、上記濾過精度とは、例えば濾過精度が５０μｍでは、球粒子の粒子径（直径）で定義して球粒子５０μｍの粒子を通過させないポアサイズ、性能であればよく、実際には水に含まれる固体成分の粒子形状にばらつきが存在するために、厳格に５０μｍ以上の粒子を１００％捕捉することを要求するものではない。
【０１６１】
本発明を実施する場合、このような濾過部２０としては、例えば、発泡体（スポンジや）、不織布や、フェルトや、金属等からなる有孔金属板または網体や、セラミック等からなる多孔質体や、砂、砂利、珪藻土等の充填層や、羊毛、木綿、ガラス繊維、合成繊維、金網等の繊維条体や、樹脂等の連続線条体が不規則に蛇行して絡み合って形成された立体網状構造体等の濾材が使用できる。１種を単独で用いても良いし、２種以上を組み合わせてもよい。特に、負荷が分散、軽減されるように、また、交換頻度を少なくするために、複数箇所設けてもよいし、濾過精度を異にする複数種を使用することもできる。濾過精度を異にする複数種の組み合わせでは、下流側に向かってフィルタの目（ポアサイズ）を順次細かくすることで、効率よく濾過することができる。濾過部２０の上流側に、濾過部２０の濾過精度よりも低いプレフィルタを配設し、濾過部２０の負荷を軽減させてもよい。
【０１６２】
そして、本発明を実施する場合、濾過部２０が流出部３０より上位位置に配設し、流入部１０からの水の流入及び流出部３０からの水の流出の停止状態下で、本体部１０内に滞留している水の水位位置より上に濾過部２０が位置して、本体部５０内に滞留している水に濾過部２０の全体を浸漬させることなく少なくとも一部以上を露出させているとは、流入部１０からの水の流入及び流出部３０からの水の流出が停止した停止状態下で、本体部５０内に滞留している上昇した水の水位が濾過部２０の位置より下に位置し、本体部５０内を滞留している水の水面に濾過部２０が接触することがあっても、濾過部２０の全体が水中に浸漬した状態とされることなく、本体部１０内に滞留している水から濾過部２０の少なくとも一部または全部が露出する設計であることを意味する。流入部１０からの水の流入及び流出部３０からの水の流出が停止した停止状態下で、濾過部２０の全体が水中に浸漬された状態が維持されていると濾過部２０の乾燥が進行せず濾過部２０に微生物が増殖、繁殖しやすくなる可能性があるからそれを排除するものであり、一時的な逆洗浄時に濾過部２０が水中に浸漬状態になったとしてもそれまでをも排除するものではない。なお、濾過部２０を構成する濾材が１箇所に限定されることなく、２箇所以上の複数段配置される場合には、それら複数箇所の濾過部２０の全部が本体部５０内を滞留している水に濾過部２０全体が浸漬することのないようにする。そして、上記停止状態とは、流入部１０からの水の流入及び流出部３０からの水の流出が停止した状態であり、濾過処理の稼働が停止している状態を意味する。
【０１６３】
こうして、上記実施の形態１，２の発明に係る土壌管理方法は、水が流入される流入部１０及び水が流出する流出部３０を有する本体部５０に濾過精度が５０μｍ〜１０００μｍ、より好ましくは、５０μｍ〜１００μｍの濾過部２０を収容してなる灌水供給装置１００，１００Ａ，３００の流入部１０から流入し、濾過部２０を通過して流出口３０から流出した水Ｗ2を灌水として土壌に供給するものである。
【０１６４】
本発明者らは、土壌の酸化還元状態の制御技術について鋭意実験研究を進める中、土壌中の窒素の形態変化に注目した。即ち、土壌において有機物が多量に入力されると、温度が上昇する夏季には、この有機物の無機化に関わる微生物の増殖により酸素が大量に消費されることで、土壌の還元状態の持続要因になり、一方で、温度が低くなる冬季には、有機物の無機化により多量に生じた無機態窒素の硝化による窒素酸化物が蓄積されて土壌の酸化状態の持続要因になる。特に、従来、ゴルフ場等の芝生（グリーン）では、枯葉、砂利、砂、芝の刈りカス等が流れ込んだり芝生に散布された肥料、農薬、除草剤、殺虫剤等が雨水や散水と共に流入したりする閉鎖性が高い水域である池の水が散水（灌水）されており、このような閉鎖性が高い水域の池の水は窒素源が豊満で、しかも、降雨、気温等の自然環境で変動しやすく、土壌の環境が灌漑水の窒素条件に大きく影響を受けている。
【０１６５】
そこで、上記実施の形態１，２の発明に係る土壌管理方法によれば、濾過精度が５０μｍ〜１０００μｍ、より好ましくは、５０μｍ〜１００μｍの濾過部２０で、流入部１０から流入される池の水等の原水Ｗ1に含まれる固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等を抑留することで、土壌微生物により無機態窒素へと変換（無機化）される有機態窒素源となる有機物（タンパク質、アミノ酸、尿素、核酸等）量を少なくし、有機物量を低減した水を灌水として供給する。これにより、灌水からの土壌への窒素の入力量を制限できるから、土壌における土壌微生物による有機物の無機化及び有機物の無機化により生じる無機態窒素の硝化（酸化）を緩和することができる。よって、温度が高く微生物活動が活発化する時期（夏季）でも、微生物の有機物分解に伴う酸素消費量の増大による土壌の還元化の進行及び高還元状態の持続を抑制できる。また、有機物の分解により生じる無機態窒素源の発現を少なくできることで、温度が低い時期（冬季）でも、無機態窒素源の硝化（酸化）による窒素酸化物（硝酸態窒素等）の蓄積を少なくして土壌の酸化の進行及び高酸化状態の持続を抑制できる。こうして、植物の生育に好適な土壌の酸化還元状態への安定化を図ることができる。
【０１６６】
特に、上記実施の形態１，２の発明に係る土壌管理方法によれば、濾過部２０の濾過精度が５０μｍ〜１０００μｍ、より好ましくは、５０μｍ〜１００μｍの範囲内であるから、流入部１０から流入した水が短時間で濾過部２０を通過し、水が濾過部２０に滞留し難い。更に、灌水供給装置１００，１００Ａ，３００の本体部５０内の濾過部２０が流出部３０より上位位置に配設し、流入部１０からの水の流入及び流出部３０からの水の流出が停止している停止状態では、本体部５０内に滞留している上昇した水位位置より上に濾過部２０が位置して本体部５０内に滞留している水に濾過部２０の全体が浸漬することなく少なくとも一部以上を露出させている。
【０１６７】
したがって、濾過部２０に抑留した固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等に含有されている有機物の溶出を抑制できる。また、濾過部２０の全体を水中に浸漬させないことで、濾過部２０での微生物の繁殖を抑えることができるから、濾過部２０に抑留した固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等に含有されている有機物が微生物によって分解され、その分解で生じる分解物が濾過部２０の目詰まりを生じさせる事態も防止され、濾過部２０の交換頻度を少なくできる。更に、濾過部２０において有機物の微生物による分解によって無機化が進行し、無機態窒素として溶出される事態を防止でき、過剰な無機態窒素による窒素負荷が土壌に投入されるのを防止できる。
【０１６８】
また、上記実施の形態１，２の発明に係る土壌管理方法は、灌水供給装置１００，１００Ａ，３００の濾過部としてのフィルタ２０ａ,２０ｂは、連続気泡を有する発泡体からなるものである。
【０１６９】
即ち、上記実施の形態１，２の発明に係る土壌管理方法の灌水供給装置１００，１００Ａ，３００の濾過部は、連続気泡を有する発泡体のスポンジからなるフィルタ２０である。
ここで、本発明を実施する場合、上記発泡体は、例えば、ＰＶＡ、ポリウレタン、ポリエチレン等の樹脂、ゴム等を発泡成形して得られる合成スポンジまたは天然スポンジを含み、各気泡が接続している連続気泡構造を有するものである。
【０１７０】
そして、上記実施の形態１，２の発明に係る土壌管理方法によれば、灌水供給装置１００，１００Ａ，３００の濾過部は、連続気泡を有する発泡体（スポンジ）からなるフィルタ２０であるから、通気性がよく水分が蒸発しやすい。したがって、濾過部での微生物の繁殖が効果的に抑えられ、微生物の有機物分解物による濾過部の目詰まりが生じ難い。また、微生物の繁殖を抑えることによって濾過部で捕捉した固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等に含有されている有機物が無機態窒素に変化されて溶出される事態を効果的に抑えることができる。更に、濾過部が連続気泡を有する発泡体（スポンジ）であると、濾過面積が広いことで固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等を捉える抑留除去率を高くできる。
【０１７１】
上記実施の形態２の発明に係る土壌管理方法は、更に、濾過部としてのフィルタ２０ａ,２０ｂの下流側に生物濾過層３１０を有し、濾過部としてのフィルタ２０ａ,２０ｂを通過したのち、生物濾過層３１０で生物濾過された水を土壌に灌水として供給するものである。
【０１７２】
即ち、上記実施の形態２の発明に係る土壌管理方法は、更に、濾過部２０の下流側に生物濾過層３１０を具備し、濾過部２０を通過した水を生物濾過し、生物濾過した水を土壌に灌水として供給するものである。
【０１７３】
本発明を実施する場合、生物濾過層３１０は、濾過部２０の下流側に配設され濾過部２０を通過した水に含まれる微細な有機物を微生物により分解したり、無機態窒素を微生物により硝化したりする生物濾過の処理を行うものであり、濾過部２０の下流側であれば、灌水供給装置１００，１００Ａ，３００の濾過部２０を収容した同一のハウジングＨ内に収容してもよいし、別のハウジングに収容しても良い。また、この生物濾過層３１０は、濾過の停止状態で水中に存在することの有無を問うものではないが、水分の蒸発によって微生物の活動が低下することから、水に浸漬した状態に維持したり、濾過頻度等を調節したりする等によって所定の水分率に維持されることが望ましい。
【０１７４】
ここで、上記生物濾過とは、微生物の作用により原水に含まれる有機物の分解や、その有機物の分解により生じた無機体窒素の硝化及び原水に含まれる無機態窒素の硝化を行うことを意味する。例えば、鉱石、セラミック、砂石、パーライト、シラスバルーン、発泡コンクリート、活性炭、多孔質硝子等の無機系担体、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン等の合成樹脂系担体等を使用しそこに微生物が着床することで、生物濾過層が構成される。
【０１７５】
こうして、上記実施の形態２の発明に係る土壌管理方法によれば、更に、濾過部２０より下流側に生物濾過層３１０を有し、濾過部２０を通過した水を生物濾過層３１０で生物濾過し、その生物濾過した水を土壌に灌水として供給するものである。
生物濾過層３１０によって濾過部２０を通過した水に含まれる微細な有機物（懸濁性物質、溶解性物質）を物理的や化学的に抑留させたりすることが可能である。更に、生物濾過層３１０の微生物の働きによって微細な有機物（懸濁性物質、溶解性物質）を分解したり、無機態窒素を硝化（酸化）、例えば、アンモニア態窒素を硝酸態窒素にまで硝化（酸化）したりすることができる。
よって、土壌への有機物の入力量をより制限することが可能であり、土壌における土壌微生物による有機物の無機化をより緩和することが可能である。また、生物濾過層３１０で無機態窒素の硝化を進行させることが可能であるから、土壌での硝化菌等による無機態窒素の硝化（酸化）の緩和が可能である。したがって、温度が高く微生物活動が活発化する時期（夏季）でも、微生物の有機物分解に伴う酸素消費量の増大による土壌の還元化の進行及び高還元状態の持続の抑制効果を高めることができる。また、無機態窒素の硝化を進行させることで窒素酸化物（硝酸態窒素等）の窒素形態で土壌に供給できるから、その窒素酸化物の入力によっても土壌の還元化の進行を緩和できる。
こうして、植物の生育に好適な土壌の酸化還元状態への安定化効果を高めることが可能である。
【０１７６】
特に、上記実施の形態２の発明に係る土壌管理方法の生物濾過層３１０は、鉱石・セラミック３１１を積層充填してなるものである。
【０１７７】
即ち、上記実施の形態２の発明に係る土壌管理方法の生物濾過層３１０は、本体部５０に鉱石及び／またはセラミック３１１を積層充填してなるものであり、例えば、石英閃緑ひん岩、黒曜石、麦飯石、医王石、凝灰岩、戸室石、石碧泥岩、磁鉄鉱石、長石、トルマリン、角閃石、黒鉛珪石、輝石、角閃石、安山岩、モナザイト、希土類（レアアース）、セラミックボール等の鉱石及び／またはセラミックが使用される。
【０１７８】
このように、上記実施の形態２の発明に係る土壌管理方法によれば、生物濾過層３１０は、鉱石及び／またはセラミック３１１を充填してなるから、鉱石及び／またはセラミック３１１からのミネラル分の溶出により土壌にミネラルを補給し、土壌中の微生物や植物の栄養源として活用させることが可能である。
【０１７９】
上記実施の形態２の発明に係る土壌管理方法は、更に、生物濾過層３１０に酸素を供給する酸素供給手段としてのエアレーション装置３２０を有するものである。
即ち、上記実施の形態２の発明に係る土壌管理方法の灌水供給装置３００は、更に、生物濾過層３１０に酸素を供給する酸素供給手段３２０を具備するものである。
本発明を実施する場合、酸素供給手段３２０は、濾過の停止状態で生物濾過層３１０が水中に存在する場合、微生物による水中の溶存酸素の消費によって嫌気状態になりやすく、生物濾過に有用な微生物の活性を低下させることから、それを防止するため水中の溶存酸素の低下を防止できるものであればよく、例えば、生物濾過層３１０が浸漬した水への空気の投入や、水の攪拌等の手段がある。
【０１８０】
こうして、上記実施の形態２の発明に係る土壌管理方法によれば、更に、生物濾過層３１０に酸素を供給する酸素供給手段３２０を有するから、生物濾過層３１０の嫌気化を防いで窒素源の形態変化、主に、無機態窒素の硝化に有用な微生物の活性を持続できる。
【０１８１】
ところで、上記では灌水供給装置１００，１００Ａ，３００で濾過した水を灌水として直接的に土壌に供給する説明としたが、本発明を実施する場合には、それに限定されず、池の水を灌水供給装置１００，１００Ａ，３００に供給し、灌水供給装置１００，１００Ａ，３００で濾過した水を再び池に戻す循環系としてもよく、灌水供給装置１００，１００Ａ，３００を使用することによって有機物が低減され無機態窒素の濃度上昇が抑制された池の水をポンプ等で汲み上げて散水設備に７８に供給するようにしてもよい。
【０１８２】
また、本発明を実施する場合には、汲み上げポンプ、揚水ポンプ、水中ポンプ等を用いることなく、水源の池の等の水を灌水供給装置１００，１００Ａ，３００の流入部１０に供給できるようにしてもよい。
例えば、図１０で示すように、灌水供給装置１００，１００Ａ，３００の流入部１０に接続し流入部１０に流入する水を水源から導く供給配管７１の入水口７１ａを灌水供給装置１００，１００Ａ，３００の流入部１０に流入する原水Ｗ1の水源である池等における所定の水位Ｓの位置に設置し、そして、所定の水位Ｓより低位置に灌水供給装置１００，１００Ａ，３００の流入部１０の位置を設定してもよい。これにより、水源である池等の水Ｗ1が所定水位Ｓに達して水源の所定の水位Ｓと供給配管７１の入水口７１ａの位置が一致したときに、水源の池等Ｗ1が供給配管７１の入水口７１ａに流れ込み、供給配管７１に導かれて流入部１０に流入されることになる。
【０１８３】
即ち、灌水供給装置１００，１００Ａ，３００及びそれを用いた土壌管理方法は、流入部１０に接続して流入部１０に流入する水を水源から導く供給配管７１の入水口７１ａを水源の所定の水位Ｓに設置し、供給配管７１の入水口７１ａに入水する水源の所定の水位Ｓより低位置に流入部１０の位置が設定され、水源が所定の水位Ｓに達し、水源の所定の水位Ｓと供給配管７１の入水口７１ａの位置が一致したときに、水源の水が供給配管７１の入水口７１ａに入水し、供給配管７１に導かれて流入部１０に流入される構成としてもよい。
【０１８４】
池等の水源では、降雨等による増水時に、枯葉、砂利、砂、芝の刈りカス等が流れ込んだり芝生に散布された肥料、農薬、除草剤、殺虫剤等が雨水と共に流入することにより有機物が増大し、また、その有機物が分解されることで、無機態窒素が増大する。
そこで、図１０に示したように、降雨等による増水によって水源の水位が上昇し、所定の水位Ｓに達したときに、水源の水Ｗ1が供給配管７１の入水口７１ａに流れ込み、供給配管７１に導かれて流入部１０に流入するようにすることで、水源での有機物の分解による無機体窒素の増大が防止され、土壌への無機態窒素の入力量の変位を抑制できる。したがって、無機体窒素の増大が抑えられた水源の水を灌漑水に利用することになるから、土壌の酸化還元状態の安定化効果を高めることができる。また、土壌への無機態窒素の入力量の上昇による植物の窒素過多を防止することが可能となる。
【０１８５】
更に、上記灌水供給装置１００，１００Ａ，３００は灌水を供給する用途に限定されることなく、河川、湖沼、池等の水質を浄化する用途として使用することも可能である。例えば、ゴルフ場の池の水を灌水として使用する前段階で、池の水の外観を維持する等のためにゴルフ場の池の水を濾過して浄化する目的で使用することも可能である。即ち、上述したように水が滞留する閉鎖性の高いゴルフ場の池の水では、葉、砂利、砂、枝、刈り芝等が流れ込んだり、芝生（グリーン）に散布された肥料、農薬、除草剤、殺虫剤等が雨水や散水と共に流入したりすることによる富栄養化によって、水質汚濁が進行し、悪臭の発生や藻類の発生により景観を損ねる事態となることがある。そこで、上記灌水供給装置１００，１００Ａ，３００によって、池の水を濾過して池に戻す循環系により、上記灌水供給装置１００，１００Ａ，３００のフィルタ２０によって固形物、泥（ヘドロ）、浮遊物質（懸濁物質）等を除去することで有機物が除去されるから、池の水の生物相を変え浄化することが可能である。また、有機物の分解による無機体窒素の増大が防止され、土壌への無機態窒素の入力量の変位を抑制できる。ひいては、無機体窒素の増大が抑えられた水源の水を灌漑水に利用することになるから、土壌の酸化還元状態の安定化効果を高めることができる。また、土壌への無機態窒素の入力量の上昇による植物の窒素過多を防止することが可能となる。
【０１８６】
図１０に示したように、所定の水位Ｓに達したときに、水源の水Ｗ1が供給配管７１の入水口７１ａに流れ込み供給配管７１に導かれて灌水供給装置１００の流入部１０に流入する構成では、灌水供給装置１００で濾過した水Ｗ2をバルブＶ９を設けた配管７９を介して再び池（貯水池を含む）等の水源に戻す循環系としてもよいし、灌水供給装置１００で濾過した水Ｗ2をバルブＶ6を設けた配管７２を介して貯水槽７３に送り込んで、所定のタイミングで貯水槽７３に配管７４を介して接続した散水設備７８から散水されるようにしてもよい。
そして、灌水供給装置１００から貯水槽７３等を介して直接的に送り込まれた水を散水設備７８から散水する構成のみならず、上述したように池の水の浄化、循環系に灌水供給装置１００を関与させて、灌水供給装置１００に通した池（貯水池を含む）の水を散水設備７８から散水するようにしても、上述と同様の土壌の酸化還元状態の安定化を図ることが可能である。
【０１８７】
また、上記灌水供給装置１００，１００Ａ，３００は、ゴルフ場への芝生に対する灌水（散水）としての説明であったが、本発明を実施する場合には、それに限定されず、農地、牧草地等に対する灌水に適用することも可能である。また、灌水に利用する原水Ｗ1も河川、貯水ダム、湖沼、養殖池であってもよい。
【符号の説明】
【０１８８】
１０    流入部
２０，２０ａ，２０ｂ  フィルタ（濾過部）
３０    流出部
７０    供給配管
７１ａ  入水口
５０    本体部
１００，１００Ａ，３００  灌水供給装置
３１０  生物濾過層
３２０  酸素供給手段
【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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【図１０】
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