营养液栽培系统和除菌净化用水处理装置 |
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| 申请号 | CN201080044627.7 | 申请日 | 2010-10-05 | 公开(公告)号 | CN102665391A | 公开(公告)日 | 2012-09-12 |
| 申请人 | 株式会社开滋; | 发明人 | 田中利暖; 矢田胜久; | ||||
| 摘要 | 本 发明 以提供一种抑制病原菌的繁殖，且使 营养液 循环，能够一面防止营养液的成分变化，一面总是发挥促进 植物 的有效生育的营养液栽培系统和谋求了制品的紧凑化的除菌 净化 用 水 处理 装置为目的。本发明的一种营养液栽培系统，是使作为液体 肥料 的培养液在所放入的营养液箱和栽培床之间循环的营养液栽培系统，其特征在于，在上述营养液箱和栽培床之间设置仅对在该栽培床流过的培养液进行除菌净化的水处理装置，该水处理装置由具有向上述培养液供给臭 氧 的臭氧供给功能、照射紫外线的紫外线照射功能和使光催化剂发挥作用的光催化剂作用功能的单元构成。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种营养液栽培系统，是使作为液体肥料的培养液在放入该培养液的营养液箱和栽培床之间循环的营养液栽培系统，其特征在于，在上述营养液箱和栽培床之间设置仅对在该栽培床流过的培养液进行除菌净化的水处理装置，该水处理装置由具有向上述培养液供给臭氧的臭氧供给功能和照射紫外线的紫外线照射功能以及使光催化剂发挥作用的光催化剂作用功能的单元构成。 |
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| 说明书全文 | 营养液栽培系统和除菌净化用水处理装置技术领域背景技术[0002] 以往，作为这种营养液栽培系统，提出了例如图14的营养液循环系统1。该营养液循环系统1具备营养液容器2和栽培植物的栽培床3，在营养液容器2上连接着补给水管4、积蓄了适当的营养液原液的积蓄箱6的原液供给管7。营养液容器2和栽培床3通过供给管8和返回管9连接。在该营养液循环系统1中，营养液容器2内的营养液10经供给管 8向栽培床3供给，经返回管9被积蓄在营养液容器2内。 [0003] 图15中的营养液循环系统11是在图14的营养液栽培系统1设置了净化装置12的系统，营养液容器2和栽培床3通过供给管8和返回管9连接，在营养液容器2上连接着净化装置12。在该营养液循环系统11中，营养液容器2内的营养液10经供给管8向栽培床3供给，经返回管9被积蓄在营养液容器2内。净化装置12对营养液容器2内的营养液10整体进行净化。 [0004] 专利文献1中的营养液栽培方法中的营养液栽培装置在栽培床连接着排液箱，在该排液箱连接着除菌装置。在除菌装置内设置中空丝膜模块，由该中空丝膜模块将排液中的细菌、杂质除去。另一方面，在栽培床上还连接经臭氧杀菌装置流过的原水的流路，由该臭氧杀菌装置进行了臭氧处理的原水向栽培床供给。 [0005] 另外，专利文献2中公开了基于臭氧的水耕栽培用杀菌装置。该杀菌装置具备储存用于向植物的栽培渠道循环供给的培养液的培养液箱、制造向栽培渠道供给的臭氧水的臭氧水制造箱和臭氧发生器。根据该结构，来自栽培渠道的培养液被积蓄在培养液箱，该培养液箱内的培养液被臭氧处理。而且，培养液箱内的培养液和臭氧水制造箱内的臭氧水交替地向栽培渠道的栽培植物供给。 [0006] 在先技术文献 [0007] 专利文献 [0008] 专利文献1：日本特开2001-299116号公报 [0009] 专利文献2：日本特开2002-191244号公报 [0010] 但是，图14中的营养液循环系统1由于不具有净化营养液10的功能，所以，假设在病在栽培床3蔓延的情况下，存在病原菌在营养液容器2内的营养液10繁殖的可能性。在这种情况下，由于作为向营养液10补给的补给水，通常利用地下水、上水，所以，虽然病原菌减少，但是，由于营养液10的循环，使得潜入栽培床3的病原菌在整个系统扩散，存在植物的发育延迟或植物绝收的可能性。 [0011] 图15所示的营养液循环系统11通过设置净化装置12，将营养液10净化，防止病的蔓延，但是，在该营养液循环系统11中，由于在营养液容器2上连接着净化装置12，通过净化装置12对营养液容器2内的营养液10整体进行净化处理，所以，存在被补给的营养液的成分变化的可能性。另外，由于通过净化装置12实施臭氧处理、紫外线处理，所以，营养液10中的铁质、Mn成分氧化并沉淀，营养液整体的物理性质变化，因此，还需要定期向营养液10内补给铁质、Mn成分。 [0012] 另一方面，在专利文献1中，在仅由臭氧杀菌装置进行臭氧处理时，容易酸性化，难以进行pH调节，存在产生植物的臭氧伤害的可能性，另外，还存在由于该酸性化，使得配管系统腐蚀或植物培育不良的情况。在由中空丝膜模块进行排水的除菌、杂质除去的情况下，为了防止有机物粘液等造成的筛眼堵塞，有必要频繁地实施清洗。 [0013] 就专利文献2的水耕栽培用杀菌装置而言，也是由于仅由臭氧供给进行杀菌，所以，培养液容易酸性化，难以进行pH管理。此外，由于臭氧浓度浓，所以，与该文献1同样，存在产生臭氧伤害的可能性。 [0014] 本发明是借鉴上述实际情况，经认真研究的结果实现开发的发明，其目的在于，提供一种能够一面抑制病原菌的繁殖，一面使营养液循环，防止营养液的成分变化，并总是能够发挥促进植物的有效的生育的营养液栽培系统和谋求了制品的紧凑化的除菌净化用水处理装置。 发明内容[0015] 为了实现上述的目的，有关技术方案1的发明是使作为液体肥料的培养液在放入该培养液的营养液箱和栽培床之间循环的营养液栽培系统，是在营养液箱和栽培床之间设置仅对在该栽培床流过的培养液进行除菌净化的水处理装置，该水处理装置是作为具有向培养液供给臭氧的臭氧供给功能和照射紫外线的紫外线照射功能以及使光催化剂发挥作用的光催化剂作用功能的单元的营养液栽培系统。 [0016] 有关技术方案2的发明是在营养液箱的上游侧设置放入在栽培床流过的培养液的废液箱，将除菌净化单元与该废液箱连接的营养液栽培系统。 [0017] 有关技术方案3的发明是在除菌净化单元上分支地设置将由该除菌净化单元进行除菌净化的培养液向废液箱直接供给的流路的营养液栽培系统。 [0018] 有关技术方案4的发明是将放电式的臭氧发生器和内置了紫外线灯的反应槽做成分体构造，将混合了由上述臭氧发生器生成的臭氧和处理水的臭氧水由带空气排放阀的空气分离器排放排臭氧气体，做成处理用臭氧水，将该处理用臭氧水向上述反应槽供给的除菌净化用水处理装置。 [0019] 有关技术方案5的发明是在反应槽的流路内设置了光催化剂的除菌净化用水处理装置。 [0020] 有关技术方案6的发明是在空气分离器的空气排放阀的气体排放口，能够从外方操作打扫棒的除菌净化用水处理装置。 [0021] 发明效果 [0022] 根据有关技术方案1的发明，通过由具有臭氧供给功能、紫外线照射功能和光催化剂作用功能的水处理装置对培养液进行除菌净化，能够通过它们的协同效果发挥强的杀菌作用和有机物分解作用，抑制病原菌的繁殖，使营养液循环。此时，因为能够仅对在栽培床流过的培养液进行除菌净化，所以，能够防止营养液的成分变化，总是有助于促进植物的有效生育。再有，因为还能够使系统整体省空间化，还能够抑制运营成本，所以，在经济上优异。 [0023] 尤其是由于本发明是促进氧化型的水处理装置，所以，具有通过将臭氧适度地分解能够总是利用的效果，据此，不仅有除菌效果，还增加有附加溶解氧的功能，发挥促进植物生长的效果。 [0024] 根据有关技术方案2的发明，因为使在栽培床流过的培养液积蓄在废液箱内，进行除菌净化，使该培养液流向营养液箱，所以，能够总是维持使营养液箱内的培养液向栽培床流动的状态，能够提高由培养液产生的栽培效果。 [0025] 根据有关技术方案3的发明，由于能够将由除菌净化单元除菌净化的培养液直接向营养液箱输送，所以，在与暂时积蓄在废液箱后进行除菌净化的情况相比，能够减少到供给到营养液箱为止的时滞，能够在动作开始后立即将除菌净化了的培养液向营养液箱供给。 [0026] 根据有关技术方案4或5的发明，通过将臭氧发生器和反应槽做成分体构造，发挥下述那样的效果。即、虽然在流体中有机物多时，需要大量的臭氧，但是，在这时，仅通过追加臭氧发生器，即可轻易地使臭氧达到两倍、三倍，反之，若在流体中的残留臭氧多时，若追加反应槽(紫外线灯)，则促进氧化进展，通过将残留的臭氧分解，能够进行更切实的流体处理。 [0028] 若将装置一体地形成，则尤其成为高容量或者高输出的制品，不仅石英玻璃的微小间隙的生成更加困难，而且还需要双层的高价的石英玻璃，但是，若像本发明装置这样分离，则只要仅使紫外线透过部为石英玻璃即可。 [0029] 再有，本发明装置因为分离，所以，能够减小用于产生等量的臭氧的玻璃管(例如，硼硅酸玻璃)，且高压电极也能够通过金属加工对应，所以，能够进一步提高尺寸的稳定性，因此，能够总是生成稳定的臭氧。 [0031] 图1是表示本发明中的营养液栽培系统的第一实施方式的模式图。 [0032] 图2是表示了除菌净化用水处理装置的一例的示意剖视图。 [0033] 图3是图2中的臭氧发生器的示意剖视图。 [0034] 图4是图2中的紫外线·光催化剂单元的示意剖视图。 [0035] 图5是表示本发明中的营养液栽培系统的第二实施方式的模式图。 [0036] 图6是表示本发明中的营养液栽培系统的第三实施方式的模式图。 [0037] 图7是表示在本发明中的水处理装置上设置了pH调整器的例子的模式图。 [0038] 图8是表示水处理装置的其它例的示意剖视图。 [0039] 图9是表示喷射器的剖视图。 [0040] 图10是表示空气排放阀的剖视图。 [0041] 图11是表示气液分离装置的一例的剖视图。 [0042] 图12是表示气液分离装置的其它例的剖视图。 [0043] 图13是表示对水处理装置进行清洗循环的状态的模式图。 [0044] 图14是表示以往的营养液循环系统的一例的模式图。 [0045] 图15是表示以往的营养液循环系统的其它例的模式图。 具体实施方式[0046] 下面，根据附图，详细说明本发明中的营养液栽培系统和例如在该系统中使用的除菌净化用水处理装置的实施方式。图1中，表示本发明中的营养液栽培系统的第一实施方式的模式图。营养液栽培系统主体(下称系统主体)20是使溶解了营养成分的作为液体肥料的培养液21在所放入的营养液箱22和种植草莓、葱等未图示出的植物的栽培床23之间循环的部件。在该系统主体20中，营养液箱22和栽培床23由供给管线24和返回管线25连接，构成循环管线26，在该循环管线26的营养液箱22和栽培床23之间，连接着废液箱27和除菌净化用的水处理装置30。另外，在系统主体20上，除这些以外，还连接着循环泵31、pH调整器32、EC调整器33、补给水管线34、营养液混合机35。 [0047] 系统主体20中的供给管线24是用于从营养液箱22向栽培床23供给培养液21的管线，其流路在途中分支，设有营养液投入口24a，能够从该营养液投入口24a向栽培床23供给培养液21。另一方面，返回管线25是用于使培养液21从栽培床23向营养液箱22返回的管线，从栽培床23的出口侧以被集束成一条流路的状态与营养液箱22连接。 [0048] 废液箱27被连接在供给管线24和返回管线25之间。该废液箱27被设置成在与栽培床23相比的下游侧的较低的位置，以及与营养液箱22相比的上游侧的较高的位置，具有高低差的状态。在废液箱27积蓄在栽培床23流过后的培养液21。再有，在废液箱27上连接着水处理装置30，该水处理装置30在仅对在栽培床23流过的培养液21进行了除菌净化后，使之流向营养液箱22。 [0049] 图中，水处理装置30由营养液供给管36和营养液返回管37连接在废液箱27，培养液21从废液箱27经营养液供给管36向水处理装置30内供给，在由该水处理装置30除菌净化后，经营养液返回管37返回废液箱27。 [0050] 水处理装置30如图2所示，具有臭氧供给部40、紫外线照射部41、光催化剂作用部42，如后所述，臭氧供给部40向培养液21供给臭氧，紫外线照射部41向培养液21照射紫外线，光催化剂作用部42使光催化剂作用于培养液21。在本实施方式中，臭氧供给部40被设置在臭氧发生器43内，紫外线照射部41和光催化剂作用部42分别被设置在紫外线·光催化剂单元44内。该臭氧发生器43和紫外线·光催化剂单元44作为分体单元被形成，在臭氧发生器43的下游侧连接紫外线·光催化剂单元44，构成水处理装置30。 [0051] 图3中，臭氧供给部40(臭氧发生器43)在中央部具有圆筒的金属棒50，在该金属棒50的外周侧隔着约0.3～1.5mm左右的间隙51，配设大致圆筒状的电介体(绝缘体)52。电介体52例如由玻璃、陶瓷、PTFE(聚四氟乙烯)等材料构成，在该电介体52的入口侧、出口侧分别形成供给口53、排出口54。另外，在电介体52的外周侧以使处理水流动的方式配置。 [0052] 在该图中，使金属棒50高压电气性地带电，使处理水成为接地电极55，据此，使金属棒50和电介体52的空间(间隙)51产生无声放电，通过向该空间51输送空气、高浓度氧，构成臭氧发生器43。 [0053] 如图2所示，臭氧供给部40被收纳在收纳容器56，在该收纳容器56上形成作为干燥空气的入口的空气入口端口57、作为臭氧气体的出口的气体出口端口58、作为高压的营养液的入口的营养液入口端口59、作为高压的营养液的出口的营养液出口端口60。其中，空气入口端口57与供给口53连通，气体出口端口58与排出口54连通，空气入口端口57经臭氧供给部40的内部与气体出口端口58连通。另一方面，营养液入口端口59和营养液出口端口60经收纳容器56和臭氧发生器43的空间连通。通过该结构，臭氧发生器43将空气或者比空气氧浓度高的气体作为原料生成臭氧，与使该臭氧与溶解氧一起以气泡状态与营养液混合的后述的喷射器71连接。 [0054] 另外，通过将上述的臭氧发生器43配置成两个或三个左右并联状态，能够使浓度相同，增加臭氧产生用的空气或者高浓度氧的流量，另一方面，通过将臭氧发生器43配置成串联状态，能够提高臭氧浓度。 [0055] 图4中，紫外线·光催化剂单元44在中央部具有紫外线光源61，在该紫外线光源61的外周侧设置保护用的保护筒62。紫外线光源61被设置成可照射紫外线，为了从后述的光催化剂63有效地产生空穴以及电子，成为大量包括例如波长410nm以下的紫外线的特性。作为紫外线光源61，例如使用紫外线灯、低压或者高压水银灯，另外，也可以是具有 250～400nm波长的荧光灯、排列多个照射紫外光的LED的紫外线光源。在紫外线光源为LED灯时，能够延长该光源主体的寿命以及使之小型化，再有，发热量也被抑制，能够进行效率良好的净化。再有，虽未图示出，但紫外线光源的形状只要是直线(直)形、圆筒(圆)形、螺旋形、波形等即可，通过选择某个形状，能够使光催化剂63有效地发挥功能。 [0056] 紫外线光源61的外周的保护筒62例如由石英玻璃、硼硅酸玻璃、高硅酸玻璃等形成。其中，尤其是硼硅酸玻璃、高硅酸玻璃价格较低，能够不加改变地使用材料，但是，在考虑到紫外线通过率、耐热性、强度等方面的情况下，最好将石英玻璃作为材料。在保护筒62的外周侧设置具有规定的内径的外筒64，在该外筒64和保护筒62之间形成培养液21的流路65。在该流路65内配设光催化剂63。 [0057] 光催化剂63例如由二氧化钛构成，被形成在未图示出的网、钛线、纤维状钛材料的集合体、由其它的多孔性钛材料等构成的钛或者钛合金等材料的表面侧。该材料通过被形成细状来增大反应面积，与臭氧的反应性良好。材料也可以是钛、钛合金以外的材料，例如，也可以将玻璃、陶瓷等作为材料，在该材料的表面形成光催化剂。 [0058] 在本实施方式中，由于做成在紫外线·光催化剂单元44的中央部配置了紫外线光源61的构造，所以，能够谋求单元整体的紧凑化，且能够相对于培养液21有效地实施来自紫外线光源61的照射。虽未图示出，但紫外线·光催化剂单元也可以做成在保护筒的外侧设置紫外线光源，在内侧设置光催化剂的构造。在这种情况下，培养液21在保护筒的内部流过。 [0059] 如图2所示，在紫外线·光催化剂单元44设置入口侧连接口66、出口侧连接口67，在该连接口66、67分别连接前述的营养液供给管36、营养液返回管37。再有，在营养液供给管36设置旁通流路68，该旁通流路68的二次侧与营养液入口端口59连接。在旁通流路68的途中设置加压泵69，由该加压泵69从旁通流路68向臭氧发生器43供给在营养液供给管36流过的培养液的一部分。 [0060] 另外，在营养液供给管36的与旁通流路68相比的二次侧设置返回流路70。由该返回流路70将营养液供给管36和营养液出口端口60连接。再有，在返回流路70的途中设置喷射器71，该喷射器71经止回阀72通过气体供给路73与气体出口端口58相连。 [0061] 止回阀72以适当的方式被设置，是为了防止从臭氧发生器43供给的臭氧、氧的倒流而设置的。另外，喷射器71将例如陶瓷、金属或者树脂等作为材料，被形成为环状，通过使从返回流路70流来的营养液和从气体供给路73流来的臭氧(以及氧或者空气)混合而产生微细气泡状的混合液(臭氧水)。此时，在止回阀72通过了的臭氧和氧或者空气因喷射器71内部的未图示出的溢水道流速加快，向营养液供给管36供给，以气泡状态溶入营养液中。 [0062] 另一方面，在图1中，系统主体20中的循环泵31是上吸营养液箱22内的培养液21并向栽培床23供给的部件，被上吸的培养液21在流过栽培床23后流向下游侧的废液箱 27，再有，以流向废液箱27的下游侧的营养液箱22的方式构成返回管线25。 [0063] pH调整器(pH传感器)32是为了调整营养液箱22中的pH而被设置的，能够利用一般使用的部件。在本实施方式中，由该pH调整器32将营养液箱22的培养液21的pH调整为例如pH6～6.5左右。另外，EC调整器33是为了调整营养液箱22中的EC(电传导度)而被设置的，与pH调整器32同样，能够利用一般使用的部件。在由该EC调整器33调整培养液21中的EC的情况下，例如在为草莓时，只要调整为EC＝0.5左右的适当的值，在为番茄时调整为EC＝1.0左右的适当的值即可。 [0064] 图7是表示在本发明中组合了pH传感器(pH调整器)的例子。在该图中，是用于测定液体的pH的pH传感器75，根据由该pH传感器75测定的液体pH，使臭氧供给部40、紫外线照射部41、光催化剂作用部42中的任意一个或者多个工作，使液体的pH接近预先设定的设定值。 [0065] pH传感器75相对于水处理装置30收发控制信号76，该控制信号76具有在液体为酸性时，在该液体接近碱性前使臭氧供给部40停止，使紫外线照射部41和光催化剂作用部42动作的信号、在液体为碱性时，在该液体接近酸性前使紫外线照射部41和光催化剂作用部42停止，使臭氧供给部40动作的信号。 [0066] pH调整器75的调整方法除上述例子以外，也可以使臭氧供给部40、紫外线照射部41、光催化剂作用部42分别间歇地运转或通过对臭氧量、紫外线量适当地微调整来控制pH。 [0067] 补给水管线34是为了向营养液箱22补给水而被设置的，在因向栽培床23的供给，培养液21减少了时，经该补给水管线34补给适当量的水。据此，能够补充不足的培养液21的量，能够总是相对于植物供给培养液21。 [0068] 营养液混合机35经供给泵38和未图示出的定量注入器与营养液箱22连接，在该营养液混合机35内积蓄作为成为培养液21的成分的原液的例如液状的肥料74。营养液箱22内的培养液21减少，在从补给水管线34补给水时，由pH调整器32和EC调整器33测定pH和EC，由定量注入器从营养液混合机35适当注入被预先设定的比例的原液74，以便该pH和EC成为适当值。 [0069] 也可以是在水处理装置30内置未图示出的定时器，由该定时器使运转开关，或者间歇运转，或使臭氧浓度变化，控制来自水处理装置30的臭氧的供给量。在这种情况下，能够供给适量的臭氧，防止因供给过剩的臭氧造成的培养液21的酸性化，防止配管系统的腐蚀、植物的生育不良。 [0070] 另外，也可以在废液箱和营养液箱之间设置未图示出的输送用的泵。在这种情况下，不必在废液箱27和营养液箱22之间设置高低差，即可将废液箱27内的培养液21向营养液箱22输送。 [0071] 下面，说明上述实施方式的作用。第一图中，对第一实施方式进行说明。若使系统主体20工作，则营养液箱22内的培养液21被循环泵31加压，被压送到供给管线24，从营养液投入口24a向栽培床23供给。通过该培养液21的供给，促进栽培床23的植物的培育。接着，培养液21以利用栽培床23和废液箱27之间的高低差，在返回管线25通过，向下游侧的废液箱27自由落下的方式流动。 [0072] 在图1以及图2中，积蓄在废液箱27的培养液21被水处理装置30除菌净化。在这种情况下，若培养液21向水处理装置30内流动，则该培养液21在营养液供给管36流过，从入口侧连接口66向紫外线·光催化剂单元44内供给。此时，培养液21的一部分经旁通流路68从营养液入口端口59流入臭氧发生器43内。 [0073] 在臭氧发生器43中，在臭氧供给部40从未图示出的高压电源施加电压，在金属棒50被高压带电的状态下，空气或者比空气氧浓度高的气体作为原料从空气入口端口57被供给，在间隙51流过。此时，间隙51因金属棒50、电介体52和接地电极55而成为放电空间，在该间隙51内生成臭氧。该臭氧经排出口54从气体出口端口58排出，通过喷射器71的运动，与氧或空气一起从返回流路70混入在营养液供给管36流过的营养液中。 [0074] 接着，培养液21与不流向旁通流路68的培养液一起流入紫外线·光催化剂单元44内。培养液21在通过紫外线光源61和光催化剂63时，通过来自紫外线照射部41的紫外线和光催化剂作用部42的光催化剂作用被除菌净化。在这种情况下，光催化剂63因紫外线的照射而提高了光催化剂作用功能，由该光催化剂产生的光催化剂作用具有比臭氧强的除菌能力和有机物的分解能力。 [0075] 对此时的由光催化剂63产生的除菌净化作用的原理进行说明。若向由二氧化钛等构成的光催化剂63照射波长400nm以下的紫外光，则在价电子带产生空穴，且在传导带产生电子。由于该空穴的氧化电位比臭氧、过氧化氢等的氧化电位高，所以，有机物因光催化剂作用被更完全地氧化分解，最终，被完全分解为二氧化碳和水。光催化剂63因在照射紫外光时产生的空穴或者该空穴和水反应所产生的极具反应活性的羟化自由基(OH自由基)而引起氧化反应。此时，与在照射紫外光时产生的空穴的同时产生的电子和氧气体等的还原反应平行地进行。 [0076] 光催化剂63通过这样的强力的氧化反应，能够发挥比以往的臭氧、过氧化氢、氯等除菌剂强的除菌能力，另外，还具备有机物的分解能力。再有，由于因光照射而生成的空穴、OH自由基的寿命短到毫秒以下，所以，不会向臭氧、过氧化氢等氧化剂那样在处理后残留，具有不需要对残留氧化剂进行处理的装置的优点。由于上述情况，能够由光催化剂63有效地将残存在培养液21的难以由臭氧净化的混入物除菌净化。另外，由于若向臭氧照射紫外线，则生成OH自由基，所以，能够得到更高的促进氧化效果。 [0077] 接着，由水处理装置30除菌净化了的培养液21在图1中，以因废液箱27和营养液箱22之间的高低差而从废液箱27向下游侧的营养液箱22自由落下的方式流动，被积蓄在营养液箱22内。而且，在培养液21被除菌净化后，从补给水管线34加水，从营养液混合机35加原液74，培养液21的pH和EC的数值由pH调整器32和EC调整器33调整，作为培养液被调整为恰当的状态。 [0078] 本发明的营养液栽培系统在营养液箱22和栽培床23之间设置水处理装置30，由该水处理装置30在营养液箱22的上游侧仅对在栽培床23流过的培养液21进行除菌净化，因此，含有病原菌的培养液21不会从栽培床23混杂在营养液箱22内，能够防止营养液箱22内的培养液21的成分变化。另外，营养液箱22内的培养液21的铁质、Mn成分氧化并沉淀的情况少，向该培养液21补给铁质、Mn成分的必要减少，也可以实现。 [0079] 而且，因为在废液箱27内积蓄培养液21，在废液箱27内对培养液21进行除菌净化，然后使之流向营养液箱22，所以，能够使营养液箱22内的培养液21持续在循环管线26循环。 [0080] 水处理装置30由于能够通过臭氧供给功能、紫外线照射功能和光催化剂作用功能复合性地对在栽培床23流过的培养液21进行除菌净化，所以，通过它们的协同效果，能够实施高效的除菌净化。例如，水处理装置30能够将臭氧的产生量抑制得少，能够一面持续供给臭氧，一面净化培养液21，防止酸性化，据此，pH调整也变得容易，还能够防止植物的臭氧伤害。再有，能够防止配管系统的腐蚀、植物的培育不良，仅通过进行定期的养分补给，即可得到大量的植物的收获。而且，由于能够持续供给微量的臭氧，所以，能够抑制配管系的内壁的菌类的成长，还减少了生物膜的产生。 [0081] 再有，水处理装置30由于能够持续进行有机物的处理，所以，防止栽培床23的因有机物造成的堵塞、腐蚀、粘液等，通过促进根的成长，提高植物的生育。例如，在植物为草莓的情况下，若该草莓的根腐蚀，则收获次数减少，但是，通过防止这样的根腐烂，能够进行长期稳定的收获。另外，通过减少有机物的产生，收获后的对栽培床23的清扫也变得容易。 [0082] 图5是表示本发明中的营养液栽培系统的第二实施方式。下面的实施方式中，对与第一实施方式相同的部分标注相同的符号，省略其说明。 [0083] 第二实施方式中的系统主体100是将水处理装置30直接连接在栽培床23和营养液箱22之间，使由该水处理装置30除菌净化了的培养液21流向营养液箱22的系统主体。在该情况下，由于是在不设置废液箱的状态下使培养液流动，所以，能够使系统主体100的流路简单化，在紧凑性、成本方面也有利。 [0084] 图6是表示本发明中的营养液栽培系统的第三实施方式。该实施方式的系统主体101是通过营养液供给管36和营养液返回管37将水处理装置30连接在废液箱27，再有，从营养液返回管37设置分支流路102，将该分支流路102连接在下游侧的营养液箱22的系统主体。通过该结构，由于由水处理装置30除菌净化了的培养液21经分支流路102直接向废液箱27供给，所以，没有必要在对被积蓄在废液箱27内的培养液21整体进行除菌净化后，向营养液箱22供给，能够在开始系统主体101的动作后立即将除菌净化了的培养液 21向营养液箱22供给。 [0085] 图8是表示图2所示的水处理装置的其它例的图，对相同部分用相同符号表示，省略其说明。在图8中，若从喷射器71的液体导入口78将高压(0.1MPa～1MPa左右)的液体送入，则在通路79高速流动。此时，图9中从喷射器71的狭缝80卷入来自气体导入口81的气体，在通路82混合，气液混合了的液体从出口83出来。以往，由于喷射器、文丘里管等在180度的流路将气液混合，所以，在被配管了的状态下不能轻易地变更流量。在本发明的构造中，通过将该流路弯曲90度，使得喷嘴部84的更换容易，即使在配管状态下，也能够进行流量的变更、清扫，因此，若将喷嘴部84拆下，则打扫极其容易。 [0086] 喷射器71由于使流路狭窄，所以，存在流体中的异物在图9的通路79堵塞的情况。在这种情况下，由于仅将喷嘴部84卸下，所以，成为可轻易进行内部的清扫的构造。 [0087] 在臭氧浓度和电流值在实验中利用的臭氧发生器中，在1.1A之前，为大致比例关系，仅通过变更电流值，即可调整臭氧浓度。另外，由于电流值和电阻值也为比例关系，所以，通过用可变电阻器(体积等)将电流值变更，能够轻易地将臭氧浓度变更。 [0088] 若为图8所示的电极棒型，使用适度的电压，在即使在大范围的内压下，也能够确保稳定的臭氧产生量。与此相对，若使用双层玻璃管、电源电压不一致的电源，则大幅受到因内压而产生的变化。 [0089] 在图8的本发明的臭氧发生器中，放电空间的高压电极棒和绝缘体(玻璃管)的间隙为0.2～1mm左右，作为高压电源，使用8Kv～15Kv左右来进行，据此，能够在大范围的内压下得到浓度高的臭氧。 [0090] 图10所示的带空气排放阀的空气分离器85形成空气排放孔86，该部分因为成为气液混合，所以，钙、硅等成分容易堵塞。在该部分利用打扫棒87，也就是设置进行预防的装置。据此，能够消除堵塞，成为具有作为长期间空气排放的功能的装置。因此，带空气排放阀的空气分离器85能够通过打扫棒87进行堵塞预防，所以，还适合与栽培液同样含有钙、硅或盐分的温泉的净化。另外，图中89是装配了弹簧88的按钮。 [0091] 图10所示的带空气排放阀的空气分离器85中，气液混合水从偏心的导入口90浸入，通过旋转，液体向外侧汇集，气体向内侧汇集。汇集的气体经空气排放阀91的孔向外部放出。被分离的水从液体出口92出来。此时，若具备带有连通口94的挡板93，则能够更明确地将气体和液体分离。通过采用该构造，能够非常紧凑地将气体和液体分离。 [0092] 在图11所示的气液分离装置99中，气体混合流体(气体为主体的流体)从入口95进入，据此，液体部分留存在下面，气体从气体出口96被排出。若留存了某种程度的液体，则浮子97上浮，从液体出口98将液体排出。 [0093] 如上所述，在图8中，由喷射器43气液混合了的液体中，将排臭氧气体清除了的臭氧水经供给管92a向反应槽44供给。此时，由带空气排放阀的空气分离器85分离的水从液体出口92向反应槽44供给，另一方面，从气液分离装置99将气体和液体排出，从气液分离装置99进入臭氧处理槽105，被臭氧处理了的空气向外气排出。 [0094] 图12是表示气液分离器102的另外的方式的图。含有水滴的气体从气液混合气体入口103进入，若水滴留存到液体最上面108，则从排水口110排水，气体从气体出口104被排出。该特征是虽然在气液分离中通过由带橡胶栓的浮子密封，但是，在这种情况下，若使孔变大，则气体和液体从下面的孔出来。另外，因为不能增大孔径，所以，存在若大量液体从气液混合气体入口进入，则来不及排水，液体从气体出口流出的情况。由于超过了液体最上面的液体能够以内管的内径排出，所以，即使从入口进入大量的液体，排水量也多，因此，不存在液体从气体出口出来的情况。因为外管106、中间管111、内管107能够由市场销售的氯乙烯管等形成，所以，制品成本得到抑制。在气体出口104堵塞了的情况下，若留存在内部的液体被推压，停止从排水口110出来，则气体从排水口110出来。在这样的情况下，仅通过增长管的长度，即可增加针对气体出口104的堵塞的阻力。因为不进行由橡胶栓进行的密封，所以，耐久性高。 [0095] 图13是表示一面循环，一面进行柠檬酸清洗的配管例。一般的营养液(肥料)中，除氮、磷酸、钙等三大营养素以外，还含有铁质、锰等微量元素。该铁质、锰成分由于臭氧、紫外线灯的影响，作为氧化铁、氧化锰析出。它附着在玻璃管、光催化剂，较少促进氧化效果。这样的现象在温泉、矿泉中，也存在因成分而产生的情况。在这种情况下，从配管卸下进行打扫不方便，实用性欠缺。在此时，进行柠檬酸清洗。以往，柠檬酸清洗通过浸渍、放置、洗涤来对应，但是，若为这样，则需要一小时左右的时间。针对这些问题点，已知若一面循环，一面进行柠檬酸清洗，则能够在短时间且用低浓度的柠檬酸进行清洗。 [0096] 图13中，在进行柠檬酸清洗的情况下，首先，将阀门112打开，将水装满起动注水投入口113，再次将阀门112封闭。将几g柠檬酸投入该水。接着，停止装置，终止循环。在确认循环停止后，将阀门114、115关闭。接着，将阀门112、116打开，使装置运转。在该运转状态下，运转约10分钟，并停止。此后，使进入到起动注水投入口113的软管117下落到排水口，对柠檬酸液进行排水。 [0097] 实施例 [0098] 若使用本发明中的水处理装置，则能够减少一般活菌，据此，蔬菜、果实持久。针对在葱的植株内繁殖的一般活菌以及大肠菌群、E.Coli，通过有无本发明装置来进行比较测定。其结果为，根据标准平板培养法，一般活菌作为结果(1)，在比较例中为1,100/g和12,000/g，作为结果(2)，在300以下/g和2,700/g。还是具有本发明装置的情况，一般活菌少。若一般活菌减少，则蔬菜、果实等持久，这点以往就被公知，实际证明了通过利用本发明装置，一般活菌减少。 [0099] [表1] [0100] [0101] 表1是葱的生长比较资料，但是，根据水处理装置(除菌净化装置)的有无，长度、粗度不同。都是在有的情况下大，确认了生长促进效果。 [0102] 其理由如下： [0103] (1)由于在使臭氧溶入水中时，氧也同时溶解，所以，溶液中的氧浓度增加。若植物存在该氧，则根被活性化，营养成分的吸收力上升。 [0104] (2)植物吸收营养液中的无机物(氮、磷酸、钙等)。一般情况下，该无机物也存在于有机物中。通过将该有机物净化，来取出无机物，据此，能够吸收更多的无机物。 [0105] (3)由于对作为生长阻碍要因的菌、杆菌等进行除菌，所以，能够成为难以生病的环境。 [0106] (4)虽然若臭氧为大量，则成为生长阻害要因，但是，本方案的除菌净化装置通过促进氧化，将不必要的臭氧分解，因此，能够成为不需要多余的臭氧处理或者小型。据此，因为能够迅速且连续地利用除菌净化，所以，具有生长促进效果。 [0107] 本发明中的除菌净化用水处理装置不仅能够应用在营养液栽培系统中，例如还可以作为温泉、浴场、游泳池的其它的水处理装置被广泛地应用。 [0108] 符号说明 [0109] 20：系统主体；21：培养液；22：营养液箱；23：栽培床；27：废液箱；30：水处理装置；43：臭氧发生器；44：反应槽；102：分支流路。 |
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