システムの重要ポイントは
初期雨水カットと
清掃のしやすさです。

このシステムを構築する前に実験として小規模のものを5年ほど使っていました。

その経験を元に貯水量の増加とフィルタの強化をしました。 貯水量の増量は設置場所の問題も有りこれ以上は困難です。
システムのポイントは手作りです。市販品は需要が確立されてないためか非常に高価です。 そして満足できる商品も少なく手作りがお得です。

*貯水量の増加・250L⇒1000Lにしました。
2人家族で1ヶ月補水なしで使用できることを目標としました。 本格稼動から6ヶ月（10月〜）になりますがまだ1度も水道水の補水はありません。 この間25日ほど雨の降らない日がありました。（今年は雨の日が多いようです。）
これに使用した容器はポリドラムと呼ばれているプラスティック製の中古ドラム缶です。 雨水タンクとして有名な”天水尊”と呼ばれるものと同じような素材だと思います。天水尊は新品で\50,000程度です。 自治体によってはこれの購入に補助金を出すところがあります。農業用ポリタンクでも\30,000程度です。 しかし新品である必要は無く中古品なら1本数百円で買うことも可能なようです。（インターネットに出ていました。） 私の場合友人に探してもらい運んでもらったため5本で\10,000（運賃込み）を支払っています。
自治体で無駄な税金を使うことなく捨てるに困っている中古品を斡旋する努力をしてもらいたいと思います。 雨水貯水タンクに新品は不要です。

*初期雨水カット装置の導入。（一番力点を入れた部分です）
初期雨水の汚れはかなりあるようでフィルタの目詰まりなどが気になっていましたので 初期雨水カット装置にも汚泥の分離機能を持たせました。
雨樋からの雨水は1次フィルタに入ります。 これは比較的大きなゴミを取るだけですから3mmメッシュ程度の網袋を間に入れてあるだけです。 半年に1度くらい清掃する必要があります。
フィルタを通過した雨水はそのままリザーブタンクに入ります。 リザーブタンクのそこには流量を制限されたバルブがあり、雨水は常に流出しています。 流量は満水（約70ｌ）の雨水が3時間ほどで排出される程度に調整します。 流量が多いと貯水率が低下し、少ないと次の降雨時に初期雨水がカットされないことになります。 実際には24時間以内に排水できれば良いと思います。 しかしこのバルブを閉めすぎるとゴミや汚泥によりバルブが目詰まりするなどの弊害が起こります。 この目詰まり防止にはバルブ上の目皿を外し2~3mmメッシュの網を細長く （長さ10cm程度）筒状にゆるく巻いたものを配管の中に差し込んでおきます。これによりバルブの詰りは解消されました。
雨量がリザーブタンクを満水にするほどになると雨樋からの水はほとんどゴミを含まなくなります。 そして制御フロートが上昇し初期雨水制御弁が閉じます。 この場合でもリザーブタンクからは少量ずつの排水がありますからフローとは適宜動作を繰り返します。
この制御弁の汚泥カット効果は素晴らしく2次フィルタの汚れは大幅に改善されました。
初期雨水制御弁が閉じると雨水は枝管をとおり2次フィルタを通過し連結配管を通して貯水タンクに入ります。 貯水タンクは底面に配管が接続されてますから底面より雨水は流入します。
オーバフロー管の高さは貯水タンクの水位に合わせて調整します。
初期雨水カット装置の制作費は配管材料も含めて\4,000程度です。これも市販品がありますが\20,000~80,000程度と高額の予算が必要です。

*フィルタの強化
ゴミ取りフィルタを3段に入れ落ち葉などのゴミと鳥の糞、空中のチリなどの汚泥の進入を防いでいます。 これらも配管の一部に組み込んだり中古品の活用で済ませました。費用は\1,000程度です。*ポンプその他配管等合計で
ポンプは実験システムのとき新品を購入したので一番高価な部品となっています。それでも閉店セールの特売で\28,000でした。
電磁バルブやセンサーなどの電装品は\10,000程度です。その他配管材料は\20,000くらい掛かっているかもしれません。 失敗ややり直しなどもありましたのでここに見えない無駄な費用が掛かっています。 また実験装置から移行するために廃棄した部材それらを含めてシステム全体で\100,000くらいの費用が掛かっているとみるべきでしょう。

＊初期雨水
初期雨水とは降り始めの雨水のことで屋根の上にあるゴミ（落ち葉など）、 汚泥（鳥の糞、空中のホコリなど）を洗い流してくるため汚れた水となります。その他科学物質なども含まれます。
初期雨水は降り始め1mm~2mmくらいでその後は飲用しても問題ないくらい綺麗になると言われてます。 雑用水としての使用なら雨量1mm分を捨てればよいと思います。
この初期雨水をを貯水タンクに入れないようにするため初期雨水カット装置を付けます。

＊汚泥カット
初期雨水に含まれるゴミのうち汚泥の除去には網目フィルタではそれの清掃の労力が大変なことになります。
効果が期待できる洗濯機のゴミ取り袋程度のメッシュでは1回の雨ごとに清掃をしないと目詰まりを起こしかねません。 また市販の初期雨水カット装置のほとんどが汚泥除去能力が無いに等しくトイレなどの汚れに繋がります。
この制御バルブ方式は最初の汚い雨と後から降る綺麗な雨を遮断分離できるためフィルタでは分離できない化学物質の除去にも効果があります。
（6ヶ月間の連続使用では汚泥のフィルタ通り抜けがありました。）

＊汚泥清掃
使用開始して6ヶ月になりますので1回目の清掃をしました。
今回の点検ではリザーブタンクには固形ゴミの堆積は無く1次フィルタのメッシュサイズ（約3mm）は適当と考えます。 しかし春から夏の季節は落ち葉など固形ゴミが多くなると思われます。
リザーブタンクにはかなりの汚泥が堆積していましたが初期雨水放流口が汚泥で詰ることは有りませんでした。 細く巻いたフィルタの効果は抜群です。これが無いときは一回の雨で放流口が詰ってしまいました。 清掃はバルブを全開にして清水で洗います。
2次フィルタを通過したフィルタケース内に汚泥が進入して堆積していました。
ここに汚泥が堆積してはいけないのですが、ある程度予想していましたので 貯水タンクを含むシステムの清掃が可能なように作られています。
今回は2次フィルタのみ清掃しました。全体清掃の場合は、水位が一番低い連結配管に清掃用のキャップが付けられています。 これを開放し2次フィルタの上部、貯水タンクの上部より清水を注入し清掃します。
ポンプへの給水はさらに3次フィルタが有ります。
今回の点検でその汚れはわずかで清掃しませんでした。
★汚泥除去を完全にするためには網目フィルタでは困難です。 初期雨水カット装置のような沈殿型フィルタを多段に設置しなければなりません。

＊水位センサと電磁バルブ
雨水が不足してタンクの水が少なくなるとポンプが空転してしまいます。そのため渇水時には水道水を補給します。 その量は必要最小限でその水位を監視するのが水位センサです。フロートとリードSWを組み合わせた防水型のSWです。 この信号を電磁バルブに送り電気的にバルブの操作をします。

＊加圧ポンプ
貯水タンクを地上に設置しましたのでポンプにより加圧して給水しています。
2階建ての家ですから屋根のすぐ下に貯水タンクを設置すれば その高さまではポンプ無しに給水できますが水の重量に見合う架台を作るより簡便なポンプを使用しました。
ポンプは小型の圧力SW付きを使用しました。圧力SWが無いと自動運転は出来ません。

＊雨水と水道水の分離
とても重要なことなので同じようなことを何箇所にも書いています。
雨水は消毒されていませんしゴミなどが混入しています。万一雨水が水道水に混入すると衛生上大変危険です。
雨水と水道水は絶対に配管で接続してはいけません。
逆止弁と書かれている部分も配管で繋いでいるわけでは有りません。雨水から離してホースから流れおちるようになっています。
トイレのタンクに水を補給するのと同じような構造です。

トイレへの接続は手洗いの無いロータンクでしたら既存の水道管を外しポンプからの配管を接続するだけで使えます。
手洗い付きのタンクの場合手洗い用には水道を使用しなければなりません。 大抵のタンクには反対側にも給水口がありますので雨水はそれを利用して接続します。 ここでも水道と雨水の混入が起きないように注意してください。 水道断水時には負圧になって吸引されることがありますから物理的に雨水と離し絶対に吸い込まれないようにすることが必要です。

万一水道水に雨水が混入すると同じ配管の近隣まで汚染されてしまいます。
これは大変危険なことです。