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液肥混入器の種類や特徴、制御の方法

養液土耕栽培、養液栽培では、井水などの原水の中に濃厚液肥を一定の倍率で希釈し、培養液を作成します。そのために液肥混入器という装置を用います

 

また濃厚液肥の希釈には、混合タンク(ミキシングタンク)を用いる場合と用いない場合があり、液肥混入器もそうした用途に応じ利用します。本記事では養液土耕栽培、養液栽培で使用する液肥混入器の種類や特徴と培養液管理おける制御について、また混合タンクの有無との関係についても紹介をします。

養液土耕栽培と液肥混入器

養液土耕栽培では一般的に混合タンクを用いず、原水の送水配管に取り付けられた液肥混入器で液肥の希釈を行います。設備的にもシンプルで、施工も容易であり、設備費を抑えることができます。この場合に用いる液肥混入器には比例式ものがあげられます。

比例式液肥混入器

比例式液肥混入器(ドサトロン)

原水の流量に比例して液肥を混入する機能を持ち、内部のシリンダー内でのピストン動作によって液肥を吸入し、原水と混入する動作を繰り返します。混入比率はダイヤル調整により変更が可能で、数%程度になります。フレームや壁面に配管を固定し、配管の途中に接続する形で設置をします。フレームや配管、電磁弁などと一体型で商品化されたものもあり、また液肥混入器単体での購入や施工も可能です。メンテナンスも容易で、容器を開けて内部のパーツを取り出し簡単に洗浄などが可能です。


比例式液肥混入器には外部から制御するための端子や機能は付いていません。実際の制御は電磁弁による潅水のON/OFFだけで、ONの際の原水の流量に応じてダイヤル設定された比率で液肥が混入されます。潅水の各系統の途中に取り付けられた電磁弁のON/OFFを、外部のタイマーや日射比例制御機器(ゼロアグリなど)に接続し制御を行います。

比例式液肥混入器(ミックスライト)

代表的な製品として、ミックスライトシリーズドサトロンシリーズなどがあり、国内外での実績も豊富です。

養液栽培と液肥混入器

養液栽培における液肥混入では、混合タンクを用いない場合と用いる場合があります。

混合タンクを用いない場合

養液土耕栽培での比例式混入器と同様の利用法になります。その場合、より精度の高い液肥混入器を用いることもあります。比例式液肥混入器では自身で流量に比例した液肥混入動作を行うメカニズムを備えています。物理的な機構のため精度には限界があります。

 

より高い精度を求める場合には定量ポンプを用います。流量計の信号をカウントし一定の流量ごとに定量ポンプから濃厚液肥を原水の配管に注入する方式を取ります。

 

混合タンクを用いる場合

混合タンクを用いる場合、大量に培養液を作成し、あらかじめためて使用します。そのことで原水の断水などの突発的な事態に対処することもできます。さらに混合タンク内に熱交換装置を通じ温水や冷水を循環させたり、投げ込み式のヒーターやチラーを用いることで、培養液の温度を調節することも可能です。また排液を回収して新鮮な培養液と調整してリサイクルさせる場合にも、混合タンクが必要になります。混合タンクを用いることで設備は大型で複雑なものになり、設置コストも高いものになりますが、大規模施設やリサイクル設備などでは一般的に取り入れられています。

 

圧入式定量液肥混入器

精度の高い液肥混入を行う場合には、一般的に定量ポンプを用います。代表的なタイプとして圧入式定量液肥混入器があります。これはシリンダーとピストンなどの動作をモーターを動力源に行うもので、動作時間に応じて一定量の濃厚液肥を送り出すことができます。

圧入式定量液肥混入器

定量ポンプを動作させるための電源をON/OFFするなどして、外部からの制御が可能となります。例えば混合タンク内のEC制御では、タンクに設置したECセンサーの値の低下に応じて定量ポンプを動作させ、一定以上のECになれば動作を停止させるような制御が考えられます。混合タンクを用いない場合には、比例式液肥混入器の制御と同様に電磁弁の開閉制御によって行います。その際に流量計の信号から流量をカウントし、より精度の高い混合比率を実現させる場合もあります。

圧入式定量液肥混入器(IWAKI)

代表的な製品として、このようなシリーズがあります。

 

今後の展開

養液土耕栽培と養液栽培、混合タンクの有無、液肥混入器の種類と特徴、および制御についてご紹介をしました。ゼロアグリでは、従来からの比例式液肥混入器だけでなく、圧入式定量液肥混入器にも対応できるようになりました。(※使用可能な機種についてはお問い合わせください。)

既存の液肥混入器や潅水設備にゼロアグリのAI潅水制御の機能を組み込みたい場合などにも対応が可能です。より広い用途にゼロアグリが利用可能となっています。

 

(参考文献)

  1. 東出忠桐、「潅水機器・装置」、施設園芸・植物工場ハンドブック
  2. 養液土耕の潅水装置の構成と液肥混入器」、ゼロアグリブログ
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