循環型植物栽培施設

【課題】本発明では、無駄に焼却される植物性廃棄物をバイオマス燃料として効率的に利用出来るようにすることが課題である。
【解決手段】植物栽培施設１に隣接して植物性廃棄物を炭化する炭化装置８と炭化物置場９を設けた植物廃棄物処理施設１０を設け、植物栽培施設１から植物廃棄物処理施設１０へ植物廃棄物を送る廃棄植物輸送コンベヤ５と植物廃棄物処理施設１０から植物栽培施設１へ炭化装置８で炭化した植物炭化物を送る炭化物輸送コンベア６で連結して循環型植物栽培施設を構成した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、野菜や果実或いは花卉類等の植物栽培施設で発生する植物性廃棄物を燃料として利用する循環型植物栽培施設に関する
【背景技術】
【０００２】
近年、二酸化炭酸ガスを減らす目的で、燃料として植物を利用することすなわちバイオマス燃料で温暖化防止に役立てようとされている。
例えば、特開２００５−１２６５７３号公報には、植物性バイオマス資源の高エネルギー密度、高比重化した植物系バイオマス炭を生成するバイオマス炭生成装置が記載されている。
【０００３】
このバイオマス炭生成装置で生成されたバイオマス燃料は、火力発電所で石炭に混入されて利用されることが考慮されている。
【特許文献１】特開２００５−１２６５７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
植物栽培施設で発生する植物性廃棄物は、その殆どが焼却処分去れ、その焼却時の煙発生が環境汚染の原因にもなっている。一方、植物栽培施設では、促成栽培のために石油などの化石燃料を燃焼させて施設内を加温している。
【０００５】
そこで、本発明では、無駄に焼却される植物性廃棄物をバイオマス燃料として効率的に利用出来るようにすることが課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。
請求項１に記載の発明は、植物栽培施設（１）に隣接して植物性廃棄物を炭化する炭化装置（８）と炭化物置場（９）を設けた植物廃棄物処理施設（１０）を設け、植物栽培施設（１）から植物廃棄物処理施設（１０）へ植物廃棄物を送る廃棄植物輸送コンベヤ（５）と植物廃棄物処理施設（１０）から植物栽培施設（１）へ炭化装置（８）で炭化した植物炭化物を送る炭化物輸送コンベア（６）とを設けた循環型植物栽培施設とした。
【０００７】
この構成で、植物栽培施設（１）で生じる茎や剪定枝などの植物廃棄物が廃棄植物輸送コンベヤ（５）で植物廃棄物処理施設（１０）に搬入され、炭化装置（８）で炭化された炭化物が炭化物輸送コンベア（６）で植物栽培施設（１）に搬入されて、施設加温の燃料或いは植物育成用炭酸ガス発生材として利用される。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の発明では、植物栽培施設１で生じる茎や剪定枝などの植物性廃棄物が廃棄植物輸送コンベヤ５で植物廃棄物処理施設１０へ送り込まれ、植物廃棄物処理施設１０の炭化装置８で直ちに炭化されるので、腐敗による悪臭発生が無く、生じた炭化物が炭化物置場９に置かれ、必要に応じて炭化物輸送コンベア６で植物栽培施設１に送られてボイラーの燃料或いは炭酸ガス発生炉で燃やされて、施設加温或いは植物生育用炭酸ガスとして利用されるので化石燃料の使用を少なくして温暖化防止に効果的である。また、植物栽培施設１で発生する植物性廃棄物が外部へ排出されることが無いので、環境保護にも有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、本発明を実施した循環型植物栽培施設の実施例を、以下に説明する。
図１は、植物栽培施設１の隣に植物廃棄物処理施設１０を設置している。
【００１０】
ビニールハウス等の温室からなる植物栽培施設１の内部には、トマト等の栽培植物２を条植にして栽培し、その一隅に作業スペース３を設けている。この作業スペース３の片側に植物廃棄物輸送コンベヤ５に繋がる植物受ホッパー１２を設け、他側に炭化物輸送コンベア６に繋がるボイラー４を設けている。
【００１１】
植物廃棄物処理施設１０の内部には、前記廃棄植物輸送コンベヤ５に繋がる植物粉砕機７とこの植物粉砕機７から出た粉砕植物を加熱して炭化する炭化装置８を設け、植物廃棄物処理施設１０の中央に炭化装置８から出る炭化物を置く炭化物置場９を設け、廃棄植物輸送コンベヤ５と反対側に設ける炭化物輸送コンベア６に繋がる炭化物供給ホッパ１１を設けている。
【００１２】
植物栽培施設１では、栽培植物２の育成中には剪定した枝やひこ生え或いは収穫後の刈り取った茎等の廃棄植物を作業スペース３に集めて、植物受ホッパー１２へ廃棄植物を投入する。植物受ホッパー１２に投入された廃棄植物は、廃棄植物輸送コンベヤ５で植物粉砕機７へ送られて細かく粉砕され、さらに炭化装置８で過熱されて炭化物となる。炭化装置８から出る炭化物は、炭化物置場９に溜められる。
【００１３】
栽培植物２の育成中には、炭化物置場９に置かれた炭化物が炭化物供給ホッパ１１へ投入されて炭化物輸送コンベア６でボイラー４へ送られて燃やされる。このことによって、植物育成用炭酸ガスの供給や室内温度の加温が行われる。
【００１４】
なお、ボイラー４には、炭化物置場９の炭化物が無くなれば、直接石炭や灯油などが供給されるようになっている。
図２、３には、植物栽培施設１内の栽培植物２の育成ベッド１５の構造が示されている。この育成ベッド１５は、上部の発砲スチロール製植付台１６と下部の発砲スチロール製通気台１９で構成される。植付台１６がロックウール等の充填材を受けるＵ溝１７とそのＵ溝１７の中央に設ける養液溝１８を形成した発砲スチロールからなり、Ｕ溝１７に養液を流して充填材へ植えた栽培植物に肥料や水を供給する。通気台１９は植付台１６を受けて中央にＵ溝２０を形成し、長手方向の所定間隔でＵ溝２０から両側方へ向けて開口部２１を形成している。
【００１５】
通気台１９のＵ溝２０に温風が送られて、植付台６の底面を暖めると共に開口部２１から側方へ温風が吹き出して植物栽培施設１内を均等に暖める。
この育成ベッド１５は、架台１４に載せたり、盛土２１上に置いたりして、作業者が育成作業や収穫作業を行い易い高さにする。
【００１６】
図４、５には、育成ベッド１５の別実施例が記載されている。図４において、上側の植付台２５を鉄板を折り曲げて中央に養液溝２３付の樋状に形成し、下側の発砲スチロール製通気台２６には、中央のＵ溝２４から側方へ開口する開口部２８に調整片２７を差し込んで通気量を調整できるようにしている。
【００１７】
図５において、上側の植付台４０の上に苺等の茎を受ける茎受け面３０を形成した受板２９を防水シート３１を介して載せている。この植付台４０は前記と同じように、架台３２に通気台３９を置き、その上に載せている。
【００１８】
図６には、育成ベッド１５への送風設備が記載されている。切換弁３５を介して設ける冷房機３４と暖房機３６で吸気筒３３から吸い込んだ空気を温度調節してメインダクト３７へ送り出し、メインダクト３７から分岐ダクト３８で各育成ベッド１５へ分岐して送気している。
【００１９】
図７は、育成ベッド１５の養液回収側を示し、養液回収路４５と養液排出路４６を設け、育成ベッド１５の端部から回収受皿４１に溜まる養液をホース４２で排出口４３か回収口４４に差し込んで流れを変更するようにしている。排出口４３から養液排出路４６を流れる養液は施設の外部へ排出され、回収口４４から養液回収路４５を流れる養液は養液タンク４７へ戻されて再度育成ベッド１５を流れることになる。このような養液の排出は一部の育成ベッド１５で病気が発生した場合にその育成ベッド１５を流れる養液を再利用しないためである。なお、養液の流れ変更はホース４２の部分に切換バルブを繋ぎ回収か排出かをバルブ操作で行えるようにしても良い。
【００２０】
図８は、植物栽培施設１内に設ける電照灯４９の移動位置関係を示している。夜間で電照灯４９を点ける場合には各育成ベッド１５の中間上に位置して栽培植物に万遍なく光が当たるようにし、昼間で剪定や収穫作業を行う場合には育成ベッド１５の上に移動して作業の邪魔にならないようにする。この電照灯４９の移動は電線４８を一緒に横移動するが、適宜に作業時に手動で移動させても時間制御で自動的に移動するようにしても良い。
【００２１】
図９、１０は、植物栽培施設１の屋根に遮光剤を塗布する遮光剤塗布装置６１を示している。植物栽培施設１の山型屋根６０に沿った形状のノズル管５０を樋５９内を回転する車輪５８で支持した遮光剤塗布装置６１をフック５４，５５に架けたロープ５６，５７で屋根の両側から引っ張って移動すべく設ける。各ノズル管５０には塗料を圧送するパイプ５１を連結し、屋根に向かって開口した複数のノズル５２から石灰等の溶解液を吹き付けて透明ガラスを遮光する。
【００２２】
図１１は、前記遮光剤塗布装置６１を載せる山型屋根６０の棟を変更するための横移動台６２で、作業者が乗り込み可能な支台６５の側部に前記遮光剤塗布装置６１の車輪５８を受け入れて支持する受溝６４，６４を立設し、支台６５の底部にフォークリフト６３の爪６７を受け入れる爪差込部６６を設けている。
【００２３】
この横移動台６２を使用するには、フォークリフト６３で受溝６４，６４が遮光剤塗布装置６１を受け取る位置まで上昇させて山型屋根６０から遮光剤塗布装置６１の車輪５８を受溝６４，６４へ移動させて受け取り、フォークリフト６３を横の棟に移動し、再度、その棟に遮光剤塗布装置６１を移動して載せる。なお、横移動台６２に遮光剤塗布装置６１を載せた際に支台６５に搭乗した作業者がノズル５２の点検等も行える。
【００２４】
図１２は、育成ベッド１５を流れる養液の殺菌装置７０を示している。
ステンレス製の円筒タンク７１内にモータ７２によってゆっくり回転する回転軸７３を設けている。この回転軸７３に平面視で網状に組んだ支杆網７４を所定間隔で多数取り付けている。また、円筒タンク７１内を二段の隔壁７５，７６で仕切り、各隔壁７５，７６に通孔７７を設けている。支杆網７４には、図１３に示すオクトクロス８０を取り付けた吊り金８１を引掛けている。オクトクロス８０とは、ナイロン不織布に銀メッキをしたものである。
【００２５】
円筒タンク７１には、上隅に流入管７８が設けられ、下隅に流出管７９が設けられ、流入管７８から円筒タンク７１内へ入った養液がオクトクロス８０で掻き混ぜられながら隔壁７５の通孔７７を通って沈下し、流出管７９から取り出される。この間に養液がオクトクロス８０の銀イオンによって殺菌される。なお、流出管７９の出口位置は液面より少し低い位置として養液が円筒タンク７１内をゆっくりと流れるようにしている。
【００２６】
図１３は、植物栽培施設１内で使用する作業台車８１を示している。
この作業台車８１は、施設内に敷設したレール８２上を車輪８３で移動し、作業者が搭乗する作業台８５がパンタグラフ状支柱８４で昇降すると共に、この作業台８５が本体に対して横移動して作業者が作物８８に接近でき、身体を横に伸ばさなくとも楽に作業が行えるようにしている。なお、作業台８５には囲い枠８６を立設し作業者が転落しないようにしている。なお、この実施例では、育成ベッド１５を吊り金具８７で吊り下げている。
【００２７】
図１５は、植物栽培施設１内を走行させる防除車９０を示している。
この防除車９０に立設するノズル管は上部ノズル管９１と下部ノズル管９２で構成し、上部ノズル管９１には殺菌剤を入れた薬剤タンク９３からの薬剤を導いて散布し、下部ノズル管９２には農薬を入れた薬剤タンク９４からの殺虫剤を導いて散布する。このようにすることで、栽培作物の下側に発生し易い病気を防ぎ、栽培作物の上側に発生し易いアブラムシ等の害虫を退治することが効率的に行え、使用薬剤を少なく出来る。
【００２８】
図１６，１７は、栽培作物の花にホルモン剤を自動で散布するホルモン散布車９５を示している。
このホルモン散布車９５には、ホルモンタンク９６とポンプ１０１と自動制御用パソコン１０２及び支柱１００に対して自動で昇降させるようにしたノズル９８とカメラ９７を備え、走行しながらカメラ９７で発見する作物の花位置にノズル９８を移動し、花に向けてホルモン剤を散布する。なお、ノズル９８にはホルモン剤が分散しないようにカバー９９を設けている。このホルモン剤散布は着果を良くしたり種無しにするために行う。
【００２９】
図１８は、植物栽培施設１内の炭酸ガス量の制御説明図で、太陽光が多く光合成が活発な時間に合わせて炭酸ガス量を多く供給するよう制御する。
日射量計測センサとタイマ及び温度センサで日射量がが多く昼間の時間で気温が高い場合には光合成が活発なので炭酸ガス供給量を増やす制御を行う。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明実施例の平面図
【図２】育成ベッドの一部斜視図
【図３】育成ベッドの正面図
【図４】別実施例育成ベッドの一部斜視図
【図５】別実施例育成ベッドの正断面図
【図６】育成ベッドへの送風装置平面図
【図７】育成ベッドの養液回収側説明図
【図８】電照灯の移動位置関係図
【図９】遮光剤塗布装置の正面図
【図１０】遮光剤塗布装置の側面図
【図１１】遮光剤塗布装置横移動台の正面図
【図１２】養液殺菌装置の正断面図
【図１３】養液殺菌装置の一部拡大斜視図
【図１４】作業台車の側面図
【図１５】防除車の説明図
【図１６】ホルモン散布車の側面図
【図１７】ホルモン散布車の正面図
【図１８】炭酸ガス量の制御説明図
【符号の説明】
【００３１】
１植物栽培施設
５廃棄植物輸送コンベヤ
６炭化物輸送コンベア
８炭化装置
９炭化物置場
１０植物廃棄物処理施設

【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物栽培施設（１）に隣接して植物性廃棄物を炭化する炭化装置（８）と炭化物置場（９）を設けた植物廃棄物処理施設（１０）を設け、植物栽培施設（１）から植物廃棄物処理施設（１０）へ植物廃棄物を送る廃棄植物輸送コンベヤ（５）と植物廃棄物処理施設（１０）から植物栽培施設（１）へ炭化装置（８）で炭化した植物炭化物を送る炭化物輸送コンベア（６）とを設けた循環型植物栽培施設。

【図１】