गोपाल महाजन, शैलजा तिवले

भारत सरकारच्या जलजीवन मिशनअंतर्गत (Government of India Jaljeevan Mission) ‘हर घर जल’ कार्यक्रमाद्वारे प्रत्येक घरामध्ये नळाद्वारे पाणी पुरविण्याची योजना (Water supply Scheme) सुरू आहे. प्रत्येक घरामध्ये दरदिवशी दरडोई ५५ लिटर पाणी (Water) पुरविणे हे योजनेचे उद्दिष्ट आहे.

परंतु गावांमध्ये नळाद्वारे पाणी पुरविण्याची अनेक आव्हाने आहेत. यातील प्रमुख आव्हान म्हणजे सर्व घरांना समान दाबाने पाणीपुरवठा (Water supply) करणे. गावामध्ये सखल घरामध्ये नळाद्वारे पाणी वेगाने जाते.

तर दुसरीकडे उंचावरील किंवा डोंगरावरील घरांमध्ये मात्र पाणीपुरवठा अत्यंत कमी दाबाने केला जातो. नळाला पाणी आले तरी अगदी बारीक धार असते. त्यात पाणी अर्धा तास किंवा तासभरच असते.

त्यामुळे घरात पुरेसे पाणीच मिळत नाही. ही समस्या गाव, शहराच्या काही भागांमध्ये प्रामुख्याने दिसते. या समस्येवर कमी खर्चामध्ये कोणती उपाययोजना करता येईल याबाबत आयआयटी, मुंबईमधील शहरी विज्ञान आणि अभियांत्रिकी विभागातील प्राध्यापक डॉ. प्रदीप काळबर आणि पीएचडी संशोधक अनुजकुमार घोरपडे यांनी संशोधन केले आहे.

संशोधनास सुरुवात ः

गाव किंवा शहरांमध्ये मध्यभागी उंचावर पाण्याची मुख्य टाकी बसविलेली असते. परंतु बऱ्याच ठिकाणी जागेच्या अभावी टाकी बसविणे शक्य होत नाही.

काही वेळा टाकी गावापासून दूर काही अंतरावर बसविली जाते. गावाजवळील पाण्याच्या स्रोतातून टाकीमध्ये पाणी चढविले जाते आणि तेथून संपूर्ण गावाला किंवा त्या भागाला नळाद्वारे पाणीपुरवठा केला जातो.

पाणी साठविण्याच्या टाकीमध्ये जाणाऱ्या एका नळाद्वारे (इनलेट) एकीकडे पाणी भरले जाते, तर त्याच वेळी पाणी बाहेर सोडण्याच्या एका पाइपमधून (आउटलेट) पाणी बाहेर सोडले जाते.

मुख्य टाकीतून गावामध्ये पाणीपुरवठा करताना विभागवार आणि काही विशिष्ट वेळी पाणी सोडले जाते. उदाहरणार्थ, गावाच्या एका भागात अर्धा तास पाणी सोडले जाते.

त्यानंतर दुसऱ्या भागामध्ये अर्धा तास पाणी सोडले जाते. या पद्धतीने आपली सध्याची पाणीपुरवठा यंत्रणा काम करत आहे.

पाणीपुरवठ्यातील अडचणी ः

१) गाव किंवा शहरांमध्ये पाणीपुरवठा करणाऱ्या नळजोडणीची रचना ही २४ तास पाणीपुरवठा करण्याच्या पद्धतीने केलेली आहे.

परंतु प्रत्यक्षात पाण्याची मागणी आणि उपलब्ध पाणीसाठा यामुळे गावांमध्ये २४ तास पाणीपुरवठा करणे शक्य नाही. हे समजून न घेता टाक्यांच्या रचना, नळजोडणी केल्याचा फटका नागरिकांना बसतो.

२) पाण्याची मुख्य टाकी भरलेली असली तरी गावातील पाण्याची मागणी ही मोठ्या प्रमाणात असते. त्यामुळे पाणी सोडताच काही मिनिटांमध्ये पाण्याची टाकी रिकामी होते.

टाकीत पाणी जमा होण्याऐवजी टाकीत पाणी सोडणाऱ्या जमिनीखालील पाइपमधून टाकीतून बाहेर पाणी सोडणाऱ्या पाइपमध्ये पाणी सोडले जाते. त्यामुळे उंचावर उभारलेल्या पाण्याच्या टाकीचा वापर होत नाही, पाण्याचा दाब अनियमित होतो.

परिणामी, सखल भागांमध्ये पाणी वेगाने जाते, तर टाकीपासून दूरवर असलेल्या किंवा उंच भागावर, डोंगराळ भागामध्ये हे पाणी अगदी कमी वेगाने पोहचते किंवा पोहोचत नाही.

३) सध्याच्या उपलब्ध यंत्रणेमध्ये समान दाबाने पाणीपुरवठा करणे गरजेचे आहे. यासाठी आयआयटीने शाफ्टद्वारे पाणीपुरवठा करण्याचे तंत्रज्ञान विकसित केले आहे.

याबाबत माहिती देताना डॉ. प्रदीप काळबर म्हणाले, की गावातील पाण्याच्या टाक्यांमध्ये एकच आउटलेट असते. त्यामुळे पाणी वेगाने बाहेर पडून टाकी लगेच रिकामी होते.

तसेच पाण्याची टाकी एकाच भागामध्ये असते. त्यामुळे टाकीपासून दूरवरच्या भागांमध्ये पाणी पोहोचण्यात अडचण येते.

याला पर्याय म्हणून आम्ही शाफ्टची रचना केली आहे. विविध भागांमध्ये उभारलेल्या शाफ्टच्या मदतीने समान दाबाने पाणीपुरवठा करणे सोपे झाले आहे.

शाफ्टचे कार्य

१) शाफ्ट म्हणजे एक १२ ते १६ मीटर उंचीचा पोकळ पाइप. हा पाइप जमिनीपासून विशिष्ट उंचीवर उभारला जातो. वरच्या दिशेने खुला असलेल्या या पाइपचा घेर सुमारे ३०० मिलिमीटर असतो.

याच्या आत १०० मिलिमीटर घेराचा आणखी एक पाइप असतो. उभारणी करताना शाफ्टची उंची आणि पाइपचा घेर स्थानिक गरजेनुसार कमी-जास्त होऊ शकतो. हा पाइपदेखील वरच्या दिशेने खुला असतो.

२) साधारणपणे १०० मिलिमीटर घेराच्या पाइपमधून पाणी वरपर्यंत नेले जाते आणि कारंज्याप्रमाणे बाहेर सोडले जाते. हे पाणी त्याच्याभोवती असलेल्या पाइपमधून खाली पडते.

हे पाणी शाफ्टला असलेल्या आउटलेटमधून विविध ठिकाणी सोडले जाते. शाफ्टचा मुख्य उद्देश म्हणजे मुख्य टाकीतून आलेल्या पाण्याचा दाब समान राखण्यासाठी पाणी पुन्हा उंचावरून खाली सोडणे.

३) शाफ्टचे आणखी एक वैशिष्ट्य म्हणजे शाफ्टमधून पाणी बाहेर सोडण्यासाठी एकापेक्षा जास्त आउटलेट असतात. त्यामुळे विविध भागांमध्ये पाणी समान दाबाने सोडले जाते.

कमी खर्चामध्ये पूरक पर्याय ः

१) शाफ्ट आधारित तंत्रज्ञान हे सध्याच्या पाणीपुरवठ्याच्या यंत्रणेमध्ये बसविले असल्यामुळे पाणीपुरवठ्याच्या यंत्रणेला पूरक आहे.

२) शाफ्ट बसविण्यासाठी सुमारे पाच ते सहा लाखांपर्यंतचा खर्च येतो. अगदी कमी खर्चामध्ये पूरक यंत्रणा बसविणे तुलनेने सोपे आहे. ग्रामीण, निमशहरी आणि दुर्गम भागांमध्ये शाफ्टच्या मदतीने नळांद्वारे आणि सिंचनासाठीच्या पाणी उचल योजनांमध्ये समान दाबाने पाणीपुरवठा करणे सोईचे झाले आहे.

तंत्रज्ञानाचा प्रसार ः

१) शाफ्टआधारित तंत्रज्ञानाचे पेटंट दाखल करण्यात आले आहे. आयआयटीच्या मार्गदर्शनाखाली आजीवम वॉटर प्रायव्हेट लिमिटेड ही स्टार्टअप कंपनी आयआयटीमधील प्राध्यापक आणि विद्यार्थ्यांनी सुरू केली आहे.

या कंपनीच्या माध्यमातून आता अनेक दुर्गम ठिकाणी पाणीपुरवठ्याच्या समस्यांचा अभ्यास करून शाफ्ट आधारित तंत्रज्ञान बसविण्यासाठी काम वेगाने सुरू आहे.

२) भारत सरकारच्या विज्ञान आणि तंत्रज्ञान विभागाच्या आर्थिक साह्याने आयआयटीने २०१८ साली प्रायोगिक तत्त्वावर उंबरपाडा (जि. पालघर) गावामध्ये शाफ्टची उभारणी केली.

यामुळे गावातील सुमारे २,००० लोकसंख्येला समान दाबाने पाणीपुरवठा होत आहे.

३) आयआयटीच्या कामाची दखल घेत केंद्रीय जलशक्ती मंत्रालयाने ‘हर घर जल’ योजनेच्या प्रभावी अंमलबजावणीसाठी शाफ्ट तंत्रज्ञानाच्या वापराची सूचना सर्व राज्यांना केली आहे.

कोलकत्यामध्ये शाफ्ट आधारित तंत्रज्ञान (manifold) बसविले आहे. महाराष्ट्रातील विविध जिल्ह्यांत पाणीपुरवठा विभाग, जिल्हा परिषद आणि एनजीओकडून शाफ्ट तंत्रज्ञानाला चांगला प्रतिसाद मिळत आहे.

‘रुटॅग’ उपक्रमाविषयी...

विज्ञान आणि तंत्रज्ञानाद्वारे ग्रामीण विकासाला चालना देण्याच्या उद्देशाने २०१० मध्ये आयआयटी, मुंबईमध्ये रूरल टेक्नॉलॉजी अॅक्शन ग्रुपची (रुटॅग) स्थापना करण्यात आली.

या उपक्रमाला भारत सरकारच्या प्रधान वैज्ञानिक सल्लागार कार्यालयाकडून निधीसाह्य मिळते. आयआयटीमधील प्राध्यापक, ग्रामीण तंत्रज्ञ, शासकीय आणि बिगर शासकीय संस्था यांच्या साहाय्याने ‘रुटॅग’ ग्रामीण विकासासाठी समुचित तंत्रज्ञानाचा विकास, प्रमाणीकरण आणि प्रसार करते. आयआयटी, मुंबईमधील ‘सितारा’ केंद्रामधून ‘रुटॅग’चे कार्य चालते.

संपर्क ः गोपाल महाजन, ८६५७४६७३३५, (सहयोगी संशोधक, रुटॅग, आयआयटी, मुंबई)