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Jul 26, 2023

雨水の採取: 農場でのメリットとその方法

In teoria, raccogliere l’acqua piovana sembra logico, ma l’acqua è essenziale per la vita.

机上では、雨水を集めるのは理にかなっているように思えます。水は農業に不可欠ですが、昨年の夏に注目されたように不足する可能性があり、本管から水を汲むには経済的にも環境的にもコストがかかります。

しかし、もう少し深く掘り下げてみると、すべての農場、特に酪農と家畜にとって、これは簡単な決定ではないことが明らかになります。

現時点では後者の優先事項はスラリーの貯蔵である可能性が高いが、雨水の回収は貯蔵要件の削減に役立つ可能性がある。

参照: 分析: 英国の農家のために水資源を確保するために何が行われていますか?

耕作可能な農場では主に散布に使用され、畜産農場では動物の飲料水、庭や設備の洗浄と清掃に使用されます。

雨水貯留に投資するかどうかを決定するための最初のステップは、どのくらいの量の水が何のために使用されるかを把握することです。

環境庁の『Waterwise on the Farm』は、おそらく少し古いかもしれませんが、役立つガイドを提供しています。

雨水プロジェクトに着手する前に、無料または低コストで水の利用効率を改善できるかどうかを判断してください。

次に、どのくらいの量の雨を集めることができるかを計算します。 これは、降雨量、屋根面積、流出係数、フィルター効率によって異なります。

流出係数は、屋根表面からどれだけの水が流れ、どれだけ失われるかを決定します。

通常、傾斜屋根の係数は 0.85 で、水の 85% が収集されることを意味しますが、滑らかな表面を持つ平らな屋根の係数は 0.55 に近くなります。

フィルターは、タンクへの破片の侵入を防ぐために、最初の水のフラッシュを拒否することがよくあります。ほとんどのサプライヤーはフィルター効率を提供しますが、利用できない場合は、係数 0.8 (80%) を使用できます (低い値かもしれません)。

これは、必要なシステムのサイズを決定するのに役立ちます。

耕作可能な農場では、家畜、特に酪農場に必要な水よりもはるかに少ない水が必要になる可能性があります。

計算例 (下記) では、ケンブリッジの平均年間降雨量を使用して収集された水の量は、100 リットル/ha で 400ha にわたる 4 回の散布パスをカバーすることになります。

しかし、カーライルの平均年間降雨量は、200 頭の牛を飼う酪農場で 1 日あたり 100 リットルを使用した場合、わずか 13 日間しか続きません。

潜在的な収集可能雨量 (リットル) = 屋根面積 (平方メートル) x 流出係数 x フィルター効率 x 年間降雨量 (mm)

雨水利用の資本コストが水のコストよりも速いペースで増加しているため、特に畜産場の経済性を慎重に検討する必要があります。

ロウ・アソシエイツの家畜コンサルタント、ニール・ロウ氏は、農場がすでに井戸などの民間の水源に投資している場合は特にそうだと語る。

資本助成金は一部のコストをカバーするのに役立ちますが、電力要件も考慮することが重要であると彼は付け加えました。

「電力網から電力を購入する場合、雨水タンクから農場周辺に水を加圧したり汲み上げたりするコストを過小評価しないでください。プロジェクトのコストが容易にマイナスになる可能性があります。

「経済的問題は5年前に比べて確実に減少しているが、道徳的義務は増大している。」

畜産施設の経済的状況はより困難である、と畜産施設の設計と供給を行うバート・アグリ社のポール・バーソロミュー氏も同意する。

しかし、農民はスラリー貯蔵所への汚い雨水の流出による経済的影響と、天然資源を利用する農民に対する潜在的な肯定的な世間の見方を見逃してはいけないと彼は信じている。

「何リットルもの雨水がスラリーに追加されることに驚かれるかもしれません。これを減らすことで貯蔵容量が増加し、大きなメリットが得られる可能性があります。」と彼は説明します。

「変化により、農家はスラリーを長期間保管する必要があり、ほとんどの農家は現場の生産能力を増強する必要があり、これには巨額の投資が必要です。」

屋根補助金を利用して庭やクランプを覆い、そこから雨水を採取すれば、水を迂回させることでスラリー貯蔵に必要な投資を削減できる可能性がある、と彼は言う。

褐水と真水を分離する他の方法もあります。

ノーフォークに本拠を置くサプライヤーD&Hグループのダン・フェンティマン氏は、耕作可能なユニットの場合、回収ははるかに早くなる可能性が高く、立地システムも通常は容易であると述べている。

「畜産場における制限は、多くの場合、建物の側溝の高さが非常に低いことです。これは、非常に大きなタンクを近くに置くことができないことを意味し、通常、家畜小屋には全方位のアクセスが必要です。

「スプレー倉庫は穀物小屋の端にあることが多く、そこには大きな屋根があり、側溝までの高さが 4.5 メートルあるため、非常に効率的に機能するシステムのセットアップが非常に簡単です。」

D&H グループは、コストとポンプ要件を削減するために、重力供給システムの設置を好みます。

「水がタンクに入る前に濾過してゴミを取り除くことは常に価値があります。きれいな水のタンクを清潔に保つのは簡単です」とフェンティマン氏は言います。

「私たちのシステムには 3 段階の濾過プロセスがあり、まず水から汚れや破片を取り除きます。その後、水はタンクの底に流れ込み、湧き出してタンク内の最も古い水に再酸素を供給します。」

「タンクの上部にはオーバーフロートラップ機構があり、単にオーバーフローするのではなく、水面からあらゆる塵や粒子を吸引して取り除きます。

「これにより、噴霧器に入れるのに十分な、家畜小屋のボールバルブを詰まらせることなく、非常にきれいな水源が得られます。」

雨水収集システムは設置したら手入れが必要になる、とロウ氏は言う。

収集タンクでは細菌汚染が発生する可能性があり、屋根から流れ込む鳥の糞も問題を引き起こす可能性があります。

屋根から水をろ過すれば問題を最小限に抑えることができるはずだが、システムを導入している多くの施設では十分な品質管理が行われていないと同氏は言う。

このような対策には、雨水が供給されるタンクと樋に病気の原因となる病原体が存在するかどうかを年に約3回検査することが含まれる。

同氏はまた、ほとんどの病原性細菌がタンクの上部 30 cm か下部 60 cm に存在する可能性が高いため、水をタンクの中央から抽出する必要があると提案しています。

「完璧な解決策は、浮遊排水パイプです。これにより、常に地表下約 1 メートルから水を汲み上げることができます。」

ほとんどのシステムには抽出ポイントが下部にある、と彼は言います。 スプレーするのには問題ありませんが、水を飲料として使用する場合はリスクが高まります。

「究極の安全機能は紫外線フィルターですが、購入、運用、維持に費用がかかります。」

通常、UV フィルターは、水が豚や家禽などのより敏感な家畜に使用される場合、または免疫系が未熟な分娩施設に使用される場合にのみ使用されます。

降雨量の少ない地域では、自動バックアップ本管給水が必要になる可能性が高いとロウ氏は言います。

「フローティングボールバルブを使用して、タンクを常に少なくとも3分の1満水に保ち、必要に応じて最高水位より上の入口から水道水を自動的に補充することをお勧めします。」

これは、本管と回収水の間に空気遮断があり、本管給水を汚染するリスクを回避するとともに、利用可能な場合は常に回収水を最初に使用することを意味します。

手動で水源を切り替えることも可能ですが、動物を一定期間水なしで放置したり、元に戻すのを忘れたりする危険があります。

ロウ氏によると、もう 1 つの便利なシステム追加は水ヒューズです。

これは、流量が予想よりも高いまたは低い場合に、潜在的な漏れまたは詰まりを電話で警告するように設定できます。

雨水貯留プロジェクトに対しては、さまざまな助成金が提供されたり、利用されたりしています。

以下は、チェックする価値のある潜在的なソースです。

この基金は、環境への影響を軽減し持続可能な農業を改善するための設備や技術への企業投資を支援することを目的としています。

田舎生産性小規模助成金制度に代わる最後の FETF では、さまざまな雨水収集装置が利用可能でした。

これには、5,000 リットル以上のタンクには 939 ポンド、50,000 リットル以上のタンクには 3,678 ポンドが含まれ、UV 水処理システムには 229 ポンドが利用可能でした。

デフラは、生産性とスラリー補助金の中で、2023年のFETF第2ラウンドで雨水収集用の設備を維持するつもりだと述べている。 申請者はRural Paymentsサービスに登録する必要があります。

CS スキームでは、地上および地下タンク、ダイバーター、縦樋フィルターなどの雨水収集システムのさまざまな資本項目のサポートが利用可能です。

資金を受け取るには、申請者はCatchment Sensitive Farmingから事前の承認を得る必要があります。 アプリケーションは、次の 1 つ以上の結果を達成することを目指す必要があります。

一部の水道会社は、雨水収集装置への資金提供を提供する場合もあります。

たとえば、セバーン トレントは、2023 年 1 月 31 日まで、セバーン トレント環境保護スキームを通じてマッチファンディングを利用できます。

雨水貯留装置は、この制度の下で税軽減の対象となる可能性があります。

これにより、企業は2022～23年度の課税年度に購入した対象となるプラントや機械のコストの130％を課税対象利益から控除できるようになる。

2023 年 4 月 1 日から、この規則は 100% の税軽減に戻ります。

アルバンワイズ ファーミングの今後の雨水利用システムは、2,650 ヘクタールの耕地で除草剤をより有効に活用したいという技術的な観点から推進されています。

©ゲイリー・ネイラー

ノーフォークの硬水はグリホサートとスルホニル尿素のアルカリ加水分解を引き起こす可能性があり、その効果が劇的に低下する、と農場管理者で移行農家のダンカン・ブライス氏は言う。

「それを軽減する方法は、最近までグリホサートよりも高価だった湿潤剤や水質調整剤を購入することです。」

対照的に、雨水は中性またはごくわずかに酸性であるため、これらの問題は解消され、水道水への依存も軽減されます。

ワークショップ施設をアップグレードし、新しい化学薬品保管庫と噴霧器充填エリアを建設するための再開発により、雨水収集システムを組み込み、屋根に設置された太陽光発電アレイを拡張する機会が与えられています。

地元の流域敏感農業アドバイザーとの新たな高次田舎管理協定に関する議論では、インフラコストのほとんどをカバーする可能性のある雨水採取に対する資本項目の支払いの可能性が浮き彫りになりました。

この計画では、無償資金協力がなければ約7万ポンドの費用がかかり、庭にある3つの建物から水が採取される。

その後、私は集水タンクと濾過システムを通って 500,000 リットルの貯蔵タンクに入れられ、出口は新しい噴霧器充填エリアに接続されます。

サテライトユニットの穀物貯蔵庫の屋根から集められた雨によって供給される追加の 250,000 リットルのタンクと合わせると、農場の年間必要水量の半分を賄うのに十分な総貯蔵量になります。

「季節中の雨が少し降れば、散布水の必要量の 70 ～ 80% が達成できると期待しています。」

また、立方メートルあたり約 2 ポンド、合計で年間 3,000 ポンドから 4,000 ポンドの水道料金のほとんどを相殺できると彼は言います。

シェフィールドの移住農家、エディ・アンドリュー氏は、古い建物を大きな多目的小屋に置き換えることで、地下雨水収集タンクを設置することで酪農場の耐水性を高める機会を得ることができました。

6 年前に新しい乳製品加工工場を建設したのに続き、50x50 メートルの比較的屋根の低い建物が建設されています。

そこには、3台のLelyロボットを備えたミルキングパーラーに加え、すべての牛の餌箱、生まれたばかりの子牛、これから出産する牛が収容されるとアンドリュー氏は説明する。

© うちのカウモリー

「既存のアスベストを含む古い建物はすべて置き換えられることになる。」

2021年11月のストーム・アルウェンに続いて水道本管が破裂し、給水が2日間断たれたことで農場への潜在的な脅威が浮き彫りになった。

このため、5,000リットルの予備タンクが空になった後、消防署が90頭の群れに飲み水を届ける必要があった。

そこで、新たな開発の一環として地下雨水貯留タンクの設置が計画されている。

雨水を採取すると、開放型スラリータンクに入る水の量が減り、スラリーの品質が向上し、保管量も減ります。

彼は牛乳を供給しているシェフィールド大学の専門家と良好な関係を築いているため、飲料用に集められた雨水の処理方法や保存方法についてアドバイスを得ることができました。

「私たちは現在、どのくらいの量の水を貯蔵したいのか、そしてシステムの設計を検討中です」と彼は言います。

用途には、飲料水としてだけでなく、洗浄、さらには昨年夏の干ばつで牧草地が乾燥した後、近くの牧草地を灌漑することも含まれる可能性がある。

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