Agriculture Technology: धान्य शुद्धीकरणाची आणि विलगीकरणाची उपकरणे: अत्याधुनिक उपकरणांची ओळख!

डॉ. सचिन नलावडे

Grain Purification Equipment: खरीप आणि रब्बी हंगाम संपून आता उन्हाळी हंगामाची चाहूल लागलेली आहे. अशा स्थितीत विविध पिकांची काढणी व मळणीही करून झालेली असेल. यापूर्वीच्या लेखामध्ये धान्य व चारा कापणी, मळणीविषयक यंत्रांची माहिती घेतली आहे. मात्र मळणी केलेल्या धान्यांमध्येही काडीकचरा, फुटके तुटके धान्य व अन्य अनावश्यक किंवा हानिकारक असे घटक असू शकतात. मळणी केल्यानंतर तशीच साठवण करणे किंवा विक्री करणे शक्य नसते.

धान्य सफाई का महत्त्वाची?

धान्य साठ्यामध्ये मुख्य धान्यासोबत अन्य तणांच्या किंवा वनस्पतींच्या बिया, मातीचे कण, दगड यांसारखी खनिजे आणि सेंद्रिय घटकही शेतातून येत असतात. (उदा. भुस्सा, तणाचे बियाणे, काडी-कचरा इ.) साफसफाई दरम्यान धान्यसाठ्यातून हे प्रदूषित घटक काढून टाकले जातात. काही वेळेस निरोगी व उत्तम आकाराच्या धान्यासोबतच रोगांचे अवशेष असलेले, काढणी मळणीदरम्यान खराब झालेले (यांत्रिक किंवा जैविकदृष्ट्या), वाळलेले किंवा अविकसित धान्यही काही प्रमाणात असू शकते.

त्यामुळे त्याची प्रतवारी करून चांगले, उत्तम दर्जाचे धान्य वेगळे करावे लागते. प्रत्येक धान्य प्रकारानुसार व गटानुसार त्यांच्या गुणवत्तेचे निकष वेगळे असू शकतात. काही धान्य प्रकारामध्ये स्वच्छता आणि प्रतवारी एकाच वेळी केली जाते.धान्यातील अनावश्यक घटक काढून टाकल्यामुळे धान्याची साठवण, दळणे आणि अन्य वापरासाठी उपयोगी ठरते. त्यामुळे त्याची अन्नसुरक्षा निश्‍चित होते. बाजार मूल्य वाढण्यास मदत होते.

धान्य सफाईचे फायदे

दूषित घटक, किडींचे अवशेषयुक्त धान्य काढून टाकल्यामुळे साठवणुकीदरम्यान धान्य खराब होण्याची शक्यता कमी राहते.

प्रदूषक घटकयुक्त धान्यांच्या तुलनेत स्वच्छ धान्याची बाजारात चांगली किंमत मिळू शकते.

धान्य स्वच्छतेसाठी करावे लागणारे महिलांचे कष्ट कमी होतात. वापरण्यायोग्य पिठाचे उत्पादन जास्त मिळते. तसेच पीठ गिरणीची (दळण उपकरण) झीज कमी होते.

सुधारित उत्पादन गुणवत्ता : स्वच्छतेसोबतच प्रतवारी केली जात असल्यामुळे अंतिम उत्पादन उत्तम पोताचे, गुणवत्तेचे मिळते.

संभाव्य हानिकारक, दूषित घटक उदा. मातीचे कण, तण बियाणे काढल्यामुळे अन्नाची सुरक्षा वाढते.

स्वच्छता यंत्रे, उपकरणांची निवड

स्वच्छता, प्रतवारी आणि पृथक्करण या प्रक्रियांमध्ये स्पष्टपणे फरक करणे खूप कठीण आहे. सामान्यतः या सर्व प्रक्रिया एकाच वेळी केल्या जातात. त्यासाठी सामग्रीच्या अभियांत्रिकी गुणधर्मांमधील फरकाचा फायदा घेतला जातो. धान्याची स्वच्छता आणि प्रतवारी ही भौतिक आणि यांत्रिक गुणधर्मांद्वारे नियंत्रित केली जाते. प्रतीच्या विविध टप्पे किंवा निकष हे साधारणपणे बाजारातील ग्राहकांच्या मागणीनुसार ठरतात. त्यावर आधारित प्रत्येक धान्य नक्की कोणत्या प्रकारचे (ग्रेड) आहे, हे निश्‍चित केले जाते. त्यासाठी तपासली जाणारी वैशिष्ट्ये -

भौतिक वैशिष्ट्ये : आकार, ठेवण, ओलावा, रंग इ.

रासायनिक वैशिष्ट्ये : गंध, मुक्त मेदाम्ल सामग्री इ.

जैविक घटक : कीड-रोगांमुळे झालेले नुकसान, बियाणे म्हणून वापरणार असल्यास त्यांची उगवण क्षमता यासारखे घटक अत्यंत महत्त्वाचे ठरतात.

यंत्राचे प्रकार व निवड

धान्य मिश्रणातील वरील काही वैशिष्ट्यांवर आधारित अशुद्धी किंवा फरक ओळखून अशुद्धी दूर करणे किंवा प्रतवारी करणारी उपकरणे, यंत्रे यांची निवड करावी लागते. त्याच प्रमाणे भविष्यात बीज म्हणून वापरण्यायोग्य धान्यांसाठी काही विशिष्ट यंत्रे आवश्यक असतात.

स्क्रीन क्लीनर कम ग्रेडर (चाळणी)

साधी चाळणी ही केवळ आकारानुसार वर्गीकरण/पृथक्करण करते. धान्य आणि इतर पदार्थांचे मिश्रण चाळणीच्या पृष्ठभागावर टाकले जाते, नंतर हाताने किंवा यांत्रिकरीत्या हालवली जाते. एक चाळणी सामग्रीतून त्यापेक्षा कमी आकाराचे घटक वेगळे काढण्यासाठी उपयोगी ठरते. आधुनिक यंत्रणा असलेल्या स्क्रीनिंग युनिटमध्ये स्वच्छतेच्या आवश्यकतेनुसार दोन किंवा अधिक चाळण्यांचा वापर केलेला असू शकतो.

एअर- स्क्रीन क्लीनर कम ग्रेडर

हवेच्या झोतासह वापरल्या जाणाऱ्या चाळण्या बहुतेक धान्यांसाठी चांगली स्वच्छता आणि विलगीकरणाचे काम करतात. यात तीन वेगवेगळ्या यंत्रणा उदा. हवेचा झोत सोडणे (ब्लोइंग) किंवा हवा खेचणे (एस्पिरेशन), निवडण्याची चाळणी आणि खालच्या वर्गीकरण चाळण्या एकाच वेळी काम करू शकतात.

या यंत्रणेत अ) हलणाऱ्या किंवा कंपन होणाऱ्या दोन किंवा त्यापेक्षा अधिक चाळण्या एकत्र जोडलेल्या असतात. त्या एकावर एक अशा हँगर्सद्वारे लटकवल्या जातात. त्यामध्ये आडवी हालचालीसोबत काही प्रमाणात उभी हालचाल करण्याची योजना केलेली असते. या दोन्ही हालचाली एकत्रितपणे होतात. धान्य चाळणीवर टाकल्यानंतर ते आडवे हलवले जाते, आणि त्याच वेळी दर काही टप्प्यानंतर वरच्या बाजूला योग्य तो झटका बसतो. या दुहेरी हालचालीमुळे धान्य व त्यापेक्षा वेगळ्या वजनाचा भुस्सा, काडी कचरा हे वेगवेगळे होतात. ब) गोल फिरणाऱ्या चाळणीप्रमाणे विविध आकाराची छिद्रे असलेल्या वर्तुळाकार वृतचीती असतात. त्या आडव्या समतलात वर्तुळाकार गतीने फिरतात. यामध्ये एक किंवा दुहेरी ड्रम असतात.

खड्डे असणारा पृष्ठभाग विभाजक

या विभाजकामध्ये (ग्रेडर) मधमाश्यांच्या पोळ्याप्रमाणे पृष्ठभाग असून, त्यामध्ये खोलगट भाग केलेला असतो. हाच खोलगट भागच विभाजकाचा महत्त्वाचा कार्यरत घटक असतो. धान्यांची लांबी, आकार किंवा व्यास यानुसार पृष्ठभागावर खोलगट भाग केलेले असतात. त्या खोलगट आकाराचे धान्याचे दाणे त्या त्या भागात निवडले जातात. ही चाळणी हलती असल्यामुळे दोन वेगवेगळ्या प्रकारचे वेगळे कण्यासाठी त्यांचा वापर करता येतो. उदा. गहू आणि ज्वारी ही धान्ये मिसळली गेली असल्यास गोलाकार खोलगट भागामध्ये ज्वारी अडकली जाईल. कारण गव्हाचे लांब दाणे त्यामध्ये बसू शकत नाहीत. त्यामुळे दोन धान्ये वेगळी होण्यास मदत होते.

सर्पिल विलगक (सेपरेटर)

दोन गोल पण वेगळ्या आकाराच्या धान्ये वेगळी करण्यासाठी या यंत्रणेचा वापर होतो. ‘स्क्रू कन्व्हेयर’मधून वाहताना मिश्रणातील गोल पदार्थ कलत्या पृष्ठभागावरून खाली सरकत जातो. एका टप्प्यापर्यंत त्याला केंद्रापसारक शक्ती मिळते. त्या शक्तीमुळे तो त्याच्या बाह्य पृष्ठभागावर फेकला जातो.

विशिष्ट गुरुत्व विभाजक

पदार्थांची घनता किंवा विशिष्ट गुरुत्व (स्पेसिफिक ग्रॅव्हिटी) यातील फरकानुसार वेगळे विभाजनाचे काम करते. ही यंत्रे सामान्यतः पुढील तत्त्वांवर कार्य करतात. अ) झुकलेल्या पृष्ठभागावरून खाली वाहण्यासाठी धान्यांची वैशिष्ट्ये (उदा. विशिष्ट गुरुत्व, घसरण कोन, तरणीय गती इ.) ब) हवेच्या वरच्या दिशेने हालचालीमुळे सामग्री/कणाचे तरंगणे.

छिद्रित पृष्ठभागावरून खाली जाताना, हलके पदार्थ हवेमुळे स्तरीकृत वस्तुमानाच्या वर उचलले जातात, त्या तुलनेमध्ये जड कण उचलले जात नाहीत किंवा कमी उचलले जातात. या तत्त्वावर धान्य पृष्ठभागाच्या दोलन गतीमुळे वाहतुकीच्या दिशेने घसरताना त्यातील वजनाने हलके घटत उदा. काडी-कचरा आणि धान्य वेगळे केले जातात.

दगड काढणारे विभाजक (डिस्टोनर)

हे विशिष्ट गुरुत्वावर आधारित विभाजकाचे आणखी एक रूप आहे. ते विशिष्ट गुरुत्वातील फरकानुसार धान्य किंवा पदार्थाचे त्यांच्या वस्तुमानामुसार दोन भागामध्ये विभाजन करते. त्यात एक छिद्रित पृष्ठभाग असतो. तळापासून पृष्ठभागामधून येणारी हवा सामग्रीचे स्तरीकरण करते, तर पृष्ठभागाची परस्पर क्रिया जड पदार्थ हलक्या कणांपासून वेगळे करते. जड पदार्थ वरच्या दिशेने जातो, तर हलका पदार्थ खाली वाहतो. दगड आणि जड अशुद्धता असलेल्या धान्य स्वच्छतेसाठी या यंत्राचा वापर केला जातो.

कलते ड्रेपर

पदार्थाच्या आकार आणि पृष्ठभागाच्या पोतातील फरकामुळे त्यांचे विभाजन करण्यासाठी या यंत्राचा वापर केला जातो. वर्गवारी करण्यामध्ये अन्य सर्व पद्धती अयशस्वी होत असल्यास हे तंत्र उपयोगी ठरते.

मखमली रोल विलगक (रोल मिल)

धान्याचा आकार आणि पृष्ठभागाच्या पोतातील फरकांच्या आधारावर धान्य वेगळे करते. आधी अन्य स्वच्छता यंत्रणेच्या वापरानंतरच हे एक शेवटी वापरावयाचे (फिनिशिंग) यंत्र आहे. त्यात पृष्ठभागावरील तीक्ष्ण कोनांच्या साह्याने बियाण्यावरील खडबडीतपणा किंवा गुळगुळीतपणा यातील फरकानुसार धान्ये वेगळी करतात.

वायवीय विभाजक

हे मिश्रणाच्या विविध घटकांच्या वायुगतिकीय गुणधर्मांमधील फरकांवर आधारित आहे. कणाचे वायुगतीचे गुणधर्म, त्याचा आकार, ठेवण, घनता, पृष्ठभाग आणि हवेच्या प्रवाहाच्या संदर्भात दिशा किंवा अभिमुखता यावर अवलंबून असतात.

द्रवीकरण तंत्रावर विलगीकरण

या तंत्रात कमी तापमानाची हवा तळातून धान्यात सोडली जाते, त्यामुळे धान्य एखाद्या द्रवाप्रमाणे वाहू लागते. या प्रमाणे द्रवीकरण केलेले धान्य किंवा बियाणांचे वर्गीकरण करण्यासाठी घनता आणि आकारातील फरकांचा वापर होतो. कोबी, मुळा, लेट्यूस, गाजर, कांदा यासारख्या पिकांच्या हलक्या बिया स्वच्छ करण्यासाठी अत्यंत उपयोगी यंत्र ठरते. वेगवेगळी धान्ये वर्गवारी करताना हवेचा प्रवाहाचा दर महत्त्वाचा ठरतो.

चुंबकीय विभाजक

आधारावर धान्ये वेगळी करतात. या यंत्रामध्ये सोडण्यापूर्वी बारीक दळलेली लोखंडी पावडर मिसळून धान्यावर पूर्वप्रक्रिया केली जाते. ती धान्याच्या पृष्ठभागाचा पोत आणि चिकटपणा या गुणधर्मांनुसार कमी अधिक प्रमाणात चिकटते किंवा चिकटत नाही. ही सर्व सामग्री चुंबकीय क्षेत्रातून पुढे नेली जाते. या घटकाद्वारे दोन धान्ये वेगळी केली जातात. कारण धान्यांमध्ये मुक्त लोहाचे कमी अधिक प्रमाणानुसार ती चुंबकाकडे आकर्षित होणार किंवा नाही, हे ठरते. यात यंत्रणेमध्ये साध्या चुंबकाऐवजी विद्युत यंत्रणेद्वारे तात्पुरते चुंबकीय क्षेत्र तयार केले जाते.

रंग विभाजक

उच्च व्यावसायिक मूल्याच्या धान्यांसाठी (बियाण्यासाठी) या उपकरणाचा वापर केला जातो. रंग किंवा त्यांच्या चमकण्यातील फरकामुळे धान्य वेगळे केले जाते. अपरिपक्वता, रोगांचा प्रादुर्भाव किंवा अन्य काही कारणाने बियाण्यांच्या रंगात पडणाऱ्या फरकानुसार विभाजन केले जाते. या अलीकडे इलेक्ट्रॉनिक विभाजक वापरले जातात.

-डॉ. सचिन नलावडे ९४२२३८२०४९,

(प्रमुख, कृषी यंत्रे आणि शक्ती विभाग, डॉ. अण्णासाहेब शिंदे कृषी अभियांत्रिकी आणि तंत्रज्ञान विद्यालय, महात्मा फुले कृषी विद्यापीठ, राहुरी)