End to Pounding a New Mechanical Flour Milling System in Use in Africa

8/10/2019 End to Pounding a New Mechanical Flour Milling System in Use in Africa

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n e w m e c h a n i c a l

y s t e m i n u s e i n A

I D R C 1 5 2 e

I


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T h e I n t e r n a t i o n a l D e v e l o p m e n t R e s e a r c h C e n t r e i s a p u b l i c

c o r p o r a t i o n

c r e a t e d b y t h e P a r l i a m e n t o f C a n a d a i n 1 9 7 0 t o s u p p o r t r e s e a r c h d e s i g n e d t o

a d a p t s c i e n c e a n d t e c h n o l o g y t o t h e n e e d s o f d e v e l o p i n g c o u n t r i e s .

T h e

C e n t r e ' s a c t i v i t y i s c o n c e n t r a t e d i n f i v e s e c t o r s : a g r i c u l t u r e , f o o d a n d n u t r i -

t i o n s c i e n c e s ; h e a l t h s c i e n c e s ; i n f o r m a t i o n s c i e n c e s ; s o c i a l s c i e n c e s ;

a n d

c o m m u n i c t i o n s . I D R C i s f i n a n c e d s o l e l y b y t h e G o v e r n m e n t o f C a n a d a ; i t s

p o l i c i e s , h o w e v e r , a r e s e t b y a n i n t e r n a t i o n a l B o a r d o f G o v e r n o r s . T h e

C e n t r e ' s h e a d q u a r t e r s a r e i n O t t a w a , C a n a d a . R e g i o n a l o f f i c e s a r e

l o c a t e d i n

A f r i c a , A s i a , L a t i n A m e r i c a , a n d t h e M i d d l e E a s t .

1 9 8 0 I n t e r n a t i o n a l D e v e l o p m e n t R e s e a r c h C e n t r e

P o s t a l A d d r e s s : B o x 8 5 0 0 , O t t a w a , C a n a d a K I G 3 H 9

H e a d O f f i c e : 6 0 Q u e e n S t r e e t , O t t a w a

E a s t m a n , P .

I D R C , O t t a w a C A

I D R C - 1 5 2 e

E n d t o p o u n d i n g :

a n e w m e c h a n i c a l f l o u r m i l l i n g s y s t e m i n u s e i n

A f r i c a . O t t a w a , O n t . , I D R C , 1 9 8 0 . 6 4 p . :

i l l .

/ I D R C p u b l i c a t i o n , s o r g h u m , g r a i n p r o c e s s i n g ,

m e c h a n i z a t i o n ,

A f r i c a - / s y s t e m s d e s i g n m i l l i n g i n d u s t r y s m a l l - s c a l e i n d u s t r y ,

f l o u r , t r a d i t i o n a l t e c h n o l o g y , b u d g e t i n g , c o n s u m e r d e m a n d ,

q u e s t i o n n a i r e s .

U D C : 6 6 4 . 7 8 8

I S B N : 0 - 8 8 9 3 6 - 2 4 6 - 7

M i c r o f i c h e e d i t i o n a v a i l a b l e


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I D R C - I 5 2 e

A n E n d t o P o u n d i n g :

A N e w M e c h a n i c a l F l o u r M i l l i n g

S y s t e m i n U s e i n A f r i c a

P a u l E a s t m a n

* T h e a u t h o r , a f o r m e r e m p l o i e e o f t h e A g r i c u l t u r e , F o o d a n d N u t r i t i o n S c i -

e n c e s D i v i s i o n o f I D R C , w a s h i r e d a s a c o n s u l t a n t t o p r e p a r e t h i s b o o k l e t o n

b e h a l f o f t h e P o s i p r o d u c t i o n S s t e m s G r o u p q I A F N S .


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C O N T E N T S

F O R E W O R D 5

T H E N E E D 7

D E V E L O P M E N T 9

T H E F I R S T P I L O T M I L L 1 1

T H E D E H U L L E R 1 3

T H E M I L L I N G S Y S T E M S 1 7

T H E C O N T I N U O U S F L O W M I L L I N G S Y S T E M 1 7

S U M M A R Y O F E Q U I P M E N T A N D E S T I M A T E D C O S T S F O R A C O N T I N U O U S

F L O W M I L L 2 3

T H E S E R V I C E M I L L I N G S Y S T E M 2 3

P L A N N I N G A M I L L 2 5

P L A N N I N G A C O N T I N U O U S F L O W M I L L 2 5

P L A N N I N G A S E R V I C E M I L L 3 6

E V A L U A T I N G T H E S Y S T E M S 4 1

A P P E N D I X 1 . R E S O U R C E S 4 5

A P P E N D I X 2 . E X A M P L E O F C O N S U M E R P R E F E R E N C E S U R V E Y 4 7

A P P E N D I X 3 . E X A M P L E O F F L O U R A C C E P T A N C E S U R V E Y 4 9

A P P E N D I X 4 . E X A M P L E O F V I L L A G E M I L L U T I L I Z A T I O N S U R V E Y 5 1

A P P E N D I X 5 . T E R M S O F R E F E R E N C E F O R M I L L E M P L O Y E E S 5 3

A P P E N D I X 6 . M I L L R E C O R D S Y S T E M 5 5

A P P E N D I X 7 . S U M M A R Y O F A D V A N T A G E S A N D D I S A D V A N T A G E S 6 3

3


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F O R E W O R D S i n c e 1 9 7 2 , t h e I n t e r n a t i o n a l D e v e l o p m e n t

R e s e a r c h

C e n t r e I D R C ) h a s s u p p o r t e d s e v e r a l r e s e a r c h p r o j e c t s w h o s e p u r p o s e w a s t h e

d e v e l o p m e n t o f s y s t e m s b y w h i c h t o p r o d u c e a c c e p t a b l e f l o u r a n d o t h e r m i l l e d

p r o d u c t s f r o m t h e m a j o r c e r e a l a n d g r a i n l e g u m e c r o p s o f t h e s e m i - a r i d t r o p i c s .

P r o j e c t s h a v e b e e n s u p p o r t e d i n B o t s w a n a , G h a n a , N i g e r i a , S e n e g a l , S u d a n ,

a n d o n e i s a b o u t t o b e g i n i n T a n z a n i a . T h e P r a i r i e R e g i o n a l L a b o r a t o r y P R L )

o f t h e N a t i o n a l R e s e a r c h C o u n c i l o f C a n a d a i n S a s k a t o o n h a s b e e n m u c h

i n v o l v e d i n t h e r e l a t e d e n g i n e e r i n g r e s e a r c h a n d d e v e l o p m e n t .

V a r i o u s p r o t o t y p e d e h u l l e r s a n d g r i n d e r s h a v e b e e n t e s t e d u n d e r l a b o r a -

t o r y , p i l o t , a n d s m a l l - s c a l e c o m m e r c i a l c o n d i t i o n s . B e f o r e e s t a b l i s h i n g t h e

c o m m e r c i a l m i l l s , s c i e n t i s t s i n t h e d e v e l o p i n g c o u n t r y w h e r e t h e m i l l w a s t o b e

i n s t a l l e d , a s s i s t e d b y I D R C , c o n d u c t e d c o n s u m e r p r e f e r e n c e a n d m a r k e t i n g

s t u d i e s , a n d o t h e r s w e r e g i v e n t r a i n i n g i n c e r e a l m i l l m a n a g e m e n t .

F r o m t h e c o l l e c t i v e e x p e r i e n c e g a i n e d , w e b e l i e v e i t i s n o w p o s s i b l e t o

r e c o m m e n d a d r y m i l l i n g p r o c e s s a p p l i c a b l e t o t h e d e c o r t i c a t i o n a n d c o n v e r s i o n

t o f l o u r a n d o t h e r m i l l e d p r o d u c t s o f a v a r i e t y o f c e r e a l g r a i n s a n d l e g u m e s ,

p a r t i c u l a r l y t h o s e g r o w n i n t h e s e m i - a r i d t r o p i c s . V a r i a t i o n s o n t h e b a s i c p r i n c i -

p l e o f a b r a s i v e d e c o r t i c a t i o n h a v e b e e n s h o w n t o b e t e c h n i c a l l y a n d e c o n o m i -

c a l l y v i a b l e u n d e r s e v e r a l d i f f e r e n t o p e r a t i n g c o n d i t i o n s .

T h e e s s e n t i a l c o m p o n e n t , c e n t r a l t o t h e s y s t e m , i s t h e d e h u l l e r , d e s c r i b e d i n

t h i s m o n o g r a p h ; i t w a s o r i g i n a l l y d e s i g n e d a t t h e P R L i n S a s k a t o o n a n d l a t e r

m o d i f i e d a t t h e R u r a l I n d u s t r i e s I n n o v a t i o n C e n t r e R I I C ) i n K a n y e , B o t s w a n a .

C o n s e q u e n t l y , i t h a s b e e n n a m e d t h e P R L / R I I C d e h u l l e r . T h e e s s e n t i a l p r i n c i -

p l e c a n b e a p p l i e d t o b o t h b a t c h a n d s e m i c o n t i n u o u s - f l o w s y s t e m s .

T h o u g h t h e m i l l i n g s y s t e m s d e s c r i b e d w e r e d e s i g n e d p r i m a r i l y f o r t h e

p r o c e s s i n g o f s o r g h u m a n d p e a r l m i l l e t , t h e y h a v e p r o v e d s a t i s f a c t o r y f o r s e v e r a l

o t h e r c e r e a l s a n d f o o d l e g u m e s . O n e o f t h e m a i n a t t r a c t i o n s o f t h e s y s t e m s

a p p e a r s t o b e t h e i r f l e x i b l e c a p a c i t y t o p r o c e s s g r a i n s o f w i d e l y d i f f e r e n t s i z e s ,

w i t h o u t s i g n i f i c a n t m e c h a n i c a l a d j u s t m e n t .

T h i s b o o k l e t i s n o t i n t e n d e d t o b e a c o m p r e h e n s i v e i n s t r u c t i o n m a n u a l ;

r a t h e r i t a t t e m p t s t o r e v i e w t h e a c c u m u l a t e d k n o w l e d g e a n d e x p e r i e n c e g a i n e d

d u r i n g t h e d e v e l o p m e n t , t e s t i n g , a n d o p e r a t i o n o f t h e s e v e r a l m i l l s r e f e r r e d t o . I t

i s h o p e d t h a t t h i s b o o k w i l l b e o f i n t e r e s t t o a w i d e a u d i e n c e i n c l u d i n g t h o s e w h o

e l a b o r a t e a g r i c u l t u r a l a n d i n d u s t r i a l p o l i c y , o w n e r s o f s m a l l - s c a l e i n d u s t r i e s ,

a n d c e r e a l t e c h n o l o g i s t s .

T h e f o l l o w i n g p e o p l e c o l l a b o r a t e d w i t h t h e a u t h o r d u r i n g t h e p r e p a r a t i o n

o f t h i s b o o k l e t : N a n c y E i s n e r a n d C h u c k M c F a r l a n e , w h o w o r k e d o n t h e p r o j e c t

i n B o t s w a n a a n d m a d e a v a i l a b l e t o h i m s o m e b a c k g r o u n d m a t e r i a l d u r i n g t h e

c o m p i l a t i o n o f t h e b o o k ; R o b e r t R e i c h e r t o f t h e N R C P r a i r i e R e g i o n a l L a b o r a -

t o r y ; a n d A l f P e t e r s e n o f t h e U n i v e r s i t y o f A l b e r t a ; a l s o t h e P o s t p r o d u c t i o n

S y s t e m s G r o u p o f A F N S . T h a t g r o u p , u n d e r A s s o c i a t e D i r e c t o r R o b e r t F o r -

5


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r e s t i n c l u d e s : W i l l i a m E d w a r d s o n S a l l y V o g e l a n d G o r d o n Y a c i u k . M o r e

d e t a i l s c a n b e o b t a i n e d f r o m t h e P P S g r o u p a t S u i t e 3 0 4 1 0 4 5 4 W h y t e A v e n u e

E d m o n t o n A l b e r t a C a n a d a T 6 E 4 Z 7 .

T h e c o m m e n t s o f a l l w h o r e c e i v e t h i s p u b l i c a t i o n w o u l d b e m o s t w e l c o m e .

J o s e p h H . H u l s e

D i r e c t o r

A g r i c u l t u r e F o o d a n d N u t r i t i o n S c i e n c e s D i v i s i o n

I n t e r n a t i o n a l D e v e l o p m e n t R e s e a r c h C e n t r e

6


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T H E N E E D S u b s t a n t i a l q u a n t i t i e s o f

c e r e a l s a n d g r a i n l e g u m e s a r e p r o -

d u c e d i n t h e s e m i - a r i d r e g i o n s o f t h e w o r l d . I n 1 9 7 7 , T h e F o o d a n d A g r i c u l -

t u r e O r g a n i z a t i o n ( F A O ) e s t i m a t e d t h a t m o r e t h a n 9 . 2 m i l l i o n t o n n e s o f m i l l e t

a n d 9 . 4 m i l l i o n t o n n e s o f s o r g h u m w e r e p r o d u c e d i n A f r i c a a l o n e

- v i r t u a l l y a l l

o f w h i c h w a s u s e d d i r e c t l y f o r h u m a n c o n s u m p t i o n . O v e r a l l , m i l l e t a n d s o r g h u m

a r e t h e m o s t i m p o r t a n t s t a p l e f o o d s t h r o u g h o u t t h e S a h e l i a n z o n e .

T h e i m p o r t a n c e o f c e r e a l s ( a n d g r a i n l e g u m e s ) w i l l s u r e l y i n c r e a s e i n t h e

f u t u r e , e s p e c i a l l y i n t h e d i e t s o f t h e p o o r e s t p e o p l e . A s a r e s u l t , i t i s s a f e t o s a y

t h a t a n y t h i n g t h a t e n c o u r a g e s p r o d u c t i o n a n d i m p r o v e s a v a i l a b i l i t y o f e s s e n t i a l

c e r e a l s a n d g r a i n l e g u m e s i n a f o r m d e m a n d e d b y c o n s u m e r s t a k e s o n p a r t i c u l a r

s i g n i f i c a n c e i n m o s t s e m i - a r i d r e g i o n s o f t h e w o r l d .

W i t h i n t h e T h i r d W o r l d , d e s p i t e t h e h i g h l e v e l o f c o n s u m p t i o n o f s o r g h u m

a n d m i l l e t , d e s p i t e t h e r e l i a n c e o n s o r g h u m a n d m i l l e t a s s t a p l e f o o d s , a n d

d e s p i t e c o n s u m e r s p r e f e r e n c e s f o r f l o u r m a d e f r o m s o r g h u m a n d m i l l e t , t h e

i n d u s t r i a l p r o d u c t i o n a n d c o m m e r c i a l i z a t i o n o f f l o u r f r o m t h e s e c e r e a l s h a s

n e v e r b e e n a d e q u a t e l y e s t a b l i s h e d . T h e p r o d u c t i o n o f f l o u r i s s t i l l t h e r e s p o n s i -

b i l i t y o f e a c h i n d i v i d u a l h o u s e h o l d . T r a d i t i o n a l m a n u a l m i l l i n g i s s t i l l u n i v e r -

s a l l y p r a c t i c e d t h e g r a i n i s u s u a l l y s o a k e d i n w a t e r t o s o f t e n t h e s e e d c o a t ,

p o u n d e d t o r e m o v e t h i s t h i n l a y e r , w i n n o w e d , m o i s t e n e d a s e c o n d t i m e , a n d

p o u n d e d i n t o f l o u r b y h a n d u s i n g a m o r t a r a n d p e s t l e o r g r o u n d i n a s m a l l

m e c h a n i c a l h a m m e r o r p l a t e m i l l .

F r o m a s o c i a l a n d e c o n o m i c s t a n d p o i n t , s o m e p e o p l e a r g u e t h a t t r a d i t i o n a l

p r o c e s s i n g i s t h e m o s t a p p r o p r i a t e t e c h n i q u e f o r m a n y p a r t s o f t h e w o r l d .

H o w e v e r , t h e r e a r e e q u a l l y g o o d a n d m o r e p e r s u a s i v e a r g u m e n t s t h a t s h o w a

g e n u i n e n e e d f o r a s i m p l e d r y m e c h a n i c a l p r o c e s s t o m i l l s o r g h u m , m i l l e t ,

c o w p e a s , a n d o t h e r c e r e a l s a n d g r a i n l e g u m e s i n t o a c c e p t a b l e a n d g o o d q u a l i t y

f l o u r s :

Q u i t e s i m p l y , s o r g h u m a n d m i l l e t a r e u s u a l l y t h e p r e f e r r e d s t a p l e h o u s e -

h o l d f o o d s i n a r e a s w h e r e t h e s e c e r e a l s a r e g r o w n . I n a d d i t i o n e v i d e n c e s h o w s

t h a t t h e d e m a n d f o r s o r g h u m a n d m i l l e t f l o u r i s s t r o n g a n d w i l l i n c r e a s e i f a

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9/65

D E V E L O P M E N T O n e o f t h e f i r s t p r o b l e m s i n d e s i g n i n g

a m e c h a n i c a l

f l o u r m i l l i n g s y s t e m w a s t o d e v i s e a m e t h o d t o r e m o v e t h e t h i n s e e d c o a t f r o m

s o r g h u m , c o w p e a s , a n d o t h e r c e r e a l s a n d g r a i n l e g u m e s . C o n s e q u e n t l y , a

r e s e a r c h p r o j e c t w a s i n i t i a t e d a t t h e P r a i r i e R e g i o n a l L a b o r a t o r y i n C a n a d a t o

d e v e l o p a n e f f i c i e n t a n d e f f e c t i v e d e h u l l e r .

A t t h e s a m e t i m e i n N i g e r i a , a n o t h e r r e s e a r c h p r o j e c t w a s l a u n c h e d t h a t

a i m e d a t p e r f e c t i n g a m i l l i n g s y s t e m i n c o r p o r a t i n g t h e d e h u l l e r . A s y s t e m s

a p p r o a c h w a s f o l l o w e d t h r o u g h o u t t h e p r o j e c t i n t h a t , f r o m t h e b e g i n n i n g , t h e

m i l l w a s c o n s i d e r e d t o b e s i m p l y a p a r t o f a n o v e r a l l p o s t p r o d u c t i o n s y s t e m .

P r o p e r l y c o n s i d e r e d , t h i s s y s t e m e n c o m p a s s e s t h e d e l i v e r y o f a c r o p f r o m t h e

t i m e a n d p l a c e o f h a r v e s t t o t h e t i m e a n d p l a c e o f c o n s u m p t i o n w i t h m i n i m u m

l o s s , m a x i m u m e f f i c i e n c y , a n d m a x i m u m r e t u r n t o a l l i n v o l v e d ( F i g . I ) . T h e

N i g e r i a n p r o j e c t n o t o n l y i n v e s t i g a t e d a n d t e s t e d n e w m i l l i n g t e c h n o l o g i e s b u t

a l s o s t u d i e d c o n s u m e r p r e f e r e n c e s , g r a i n a n d f l o u r m a r k e t i n g , t h e e v a l u a t i o n o f

m i l l e d p r o d u c t s , n e w f o o d d e v e l o p m e n t , m i l l m a n a g e m e n t p r o c e d u r e s , a n d s o

f o r t h .

T h e i m p o r t a n c e o f t h e s e s u p p o r t i n g s t u d i e s c a n n o t b e o v e r e m p h a s i z e d . F o r

e x a m p l e , i n a n e a r l y s t u d y o f g r a i n m a r k e t i n g i n N i g e r i a , i t w a s o b s e r v e d t h a t

o n l y 1 0 1 5 o f a l l f a r m o u t p u t a c t u a l l y e n t e r e d f o r m a l m a r k e t i n g c h a n n e l s . A s a

r e s u l t , b e f o r e a n y m i l l i n g t e c h n o l o g y c o u l d b e c o n s i d e r e d p r a c t i c a b l e a n d r e a l i s -

t i c , a d e p e n d a b l e g r a i n s u p p l y s y s t e m w a s d e v i s e d .

T h e m i l l p r o j e c t i n N i g e r i a p r o v e d t h a t i t w a s p o s s i b l e t o p r o d u c e f l o u r

c o m m e r c i a l l y a n d p r o f i t a b l y f r o m l o c a l l y a v a i l a b l e , u n g r a d e d v a r i e t i e s o f

s o r g h u m , m a i z e , a n d c o w p e a s u s i n g a c o n t i n u o u s - f l o w , d r y m e c h a n i c a l m i l l i n g

s y s t e m . U n f o r t u n a t e l y , w h e n l o c a l d a r k , b l u e - g r e e n m i l l e t w a s d e h u l l e d a n d

g r o u n d , s o m e d i s c o l o r a t i o n o c c u r r e d , b u t s t u d i e s a r e c o n t i n u i n g s o t h a t t h i s

d i f f i c u l t y c a n b e o v e r c o m e .

B e c a u s e o f t h e e x p e r i e n c e g a i n e d i n N i g e r i a , i t s e e m e d w i s e t o t e s t t h e

c o n t i n u o u s - f l o w m i l l i n g s y s t e m u n d e r d i f f e r e n t c o n d i t i o n s a n d o n d i f f e r e n t

t y p e s a n d v a r i e t i e s o f c r o p s . S i m i l a r m i l l s w e r e , o r a r e b e i n g , e s t a b l i s h e d i n

9


10/65

H A R V E S T I N G

h c t n d L L v i g

T H R E S H I N G

D R Y I N G

t a v i 4 p o / t L n g

d L t . ' z _ L b w t - t h g

S T O R I N G

P R I M A R Y P R O C E S S I N G

c . t n . L n g , g / L a d L n 9 ,

r n p e ) r . . . . u ' i g ,

o a i a . L t g ,

p w t b o L L v i g , d e . h u J J - L n g

( p o u ' t d ' L r i g ,

g i L n d n g , w L n n o w - L v i g ,

v - L ' t g ,

c t n d r n - L W t g

S E C O N D A R Y P R O C E S S I N G

b e e u n g ,

o / t r n v l 9 ,

c . w t - t L ' t g ,

t ' t a d t h g ,

c o o L n g , b c t h - L v i g ,

i j . L n g

P R O D U C T E V A L U A T I O N

q t w L U q a o r i t ' w . . ( 4 t c . n d w t d

c L p e . o )

P A C K A G I N G

. c t b e L L v i g

M A R K E T I N G

c L d v e i t t L o L ' i g

d L z L b w t - L n g

e L L n g

U T I L I Z A T I O N

*

' t e c - L p . d e . v e f o p m e n - t V J t c d L t L o v L c ' 1 d L 6 h e s ,

n i J

o o d . 4 )

C O N S U M E R A C C E P T A N C E

p o d . w

. t e o . t L v i g

c o r u r n e i t e d L L c w t - L o n .

F i g . I . S c h e m a t i c d i a g r a m o f a t o t a l p o s i p r o d u c t i o n g r a i n s y s t e m .

1 0


11/65

S e n e g a l , G h a n a , S u d a n , a n d B o t s w a n a . I n S e n e g a l , m i l l e t i s b e i n g p r o c e s s e d ; i n

G h a n a , l e g u m e f l o u r ( p a r t i c u l a r l y c o w p e a f l o u r ) i s b e i n g p r o d u c e d ; a n d i n

S u d a n , a c o m p a r i s o n a n d e v a l u a t i o n o f s o r g h u m p r o c e s s i n g u s i n g f i v e m i l l i n g

s y s t e m s ( i n c l u d i n g t h e o n e d e s c r i b e d i n t h i s b o o k l e t ) i s b e i n g u n d e r t a k e n .

I n B o t s w a n a , n o t o n l y i s a c o n t i n u o u s - f l o w m i l l o p e r a t i n g , b u t a l s o a n e w

v e r s i o n h a s b e e n d e s i g n e d a n d i s f u n c t i o n i n g o n a c o m m e r c i a l b a s i s . P e o p l e i n

s e v e r a l r u r a l A f r i c a n c o m m u n i t i e s e x p r e s s e d a n e e d f o r a b a t c h m i l l t h a t w o u l d

p r o c e s s t h e i r s m a l l i n d i v i d u a l q u a n t i t i e s o f g r a i n i n t o f l o u r f o r a p r e d e t e r m i n e d

s e r v i c e f e e . C o n s e q u e n t l y , i n 1 9 7 8 , t h e I D R C e s t a b l i s h e d a p r o j e c t a t t h e R u r a l

I n d u s t r i e s I n n o v a t i o n C e n t r e ( R I I C ) t h a t a i m e d , a n d s u c c e e d e d , a t d e v e l o p i n g

a n d b u i l d i n g a s m a l l e r - s c a l e b a t c h d e h u l l e r a n d i n c o r p o r a t i n g i t i n a s e r v i c e m i l l .

T h i s a d a p t a t i o n o f t h e o r i g i n a l c o n t i n u o u s - f l o w d e s i g n h a s a l s o p r o v e d t o b e a n

e x t r e m e l y e f f e c t i v e a n d u s e f u l d r y m i l l i n g p r o c e s s .

T H E F I R S T P I L O T M I L L

T h e f i r s t c o n t i n u o u s - f l o w p i l o t m i l l t o o p e r a t e s u c c e s s f u l l y w a s l o c a t e d i n

M a i d u g u r i , a s o r g h u m - a n d m i l l e t - g r o w i n g a r e a o f N i g e r i a . B e f o r e a g o o d

q u a l i t y f l o u r w a s p r o d u c e d f r o m t h e m i l l , a n u m b e r o f m o d i f i c a t i o n s w e r e m a d e

t o t h e o r i g i n a l d e s i g n . H o w e v e r , t h e m i l l c o n s i s t e d o f s i x b a s i c p a r t s :

A p r e c l e a n e r , w h i c h r e m o v e s s t o n e s a n d o t h e r f o r e i g n m a t t e r f r o m t h e

g r a i n . A s a l l t h e g r a i n t h a t w a s p u r c h a s e d i n t h e N i g e r i a n v i l l a g e m a r k e t s f o r

p r o c e s s i n g i n t h e m i l l w a s r e l a t i v e l y f r e e o f s t o n e s a n d o t h e r d e b r i s , t h e p r e -

c l e a n e r w a s e l i m i n a t e d f r o m t h e s y s t e m . E v e n t h o u g h i t h a s p r o v e d t o b e

u n n e c e s s a r y i n o t h e r t e s t l o c a t i o n s a s w e l l , i t c a n b e i n c l u d e d i f l o c a l l y a v a i l a b l e

g r a i n s a r e c o n t a m i n a t e d w i t h f o r e i g n m a t t e r .

A d e h u l l e r , w h i c h r e m o v e s t h e s e e d c o a t f r o m t h e g r a i n . T h e o r i g i n a l

d e h u l l e r , w h i c h w a s d e v e l o p e d a t t h e P r a i r i e R e g i o n a l L a b o r a t o r y i n C a n a d a ,

w a s b a s i c a l l y a m o d i f i e d b a r l e y t h r e s h e r . D u r i n g t e s t i n g i n N i g e r i a , s e v e r a l

d e s i g n c h a n g e s w e r e m a d e t o t h e d e h u l l e r t o i n c r e a s e i t s e f f i c i e n c y a n d

t h r o u g h p u t .

A g r i n d e r , w h i c h g r i n d s t h e d e h u l l e d c e r e a l i n t o f l o u r . S e v e r a l h a m m e r

a n d p l a t e g r i n d e r s w e r e t e s t e d u s i n g t h e d e h u l l e d g r a i n f r o m t h e d e h u l l e r . M o s t

h a m m e r a n d p l a t e m i l l s p r o d u c e d a n a c c e p t a b l e f l o u r , b u t a J a c o b s o n # 1 6 0 2

P u l v e r a t o r ( h a m m e r m i l l ) w a s s u p e r i o r b e c a u s e i t d i d n o t b e c o m e c l o g g e d a s d i d

m a n y o t h e r g r i n d e r s .

A f l o u r s i f t e r , w h i c h s e p a r a t e s t h e f l o u r i n t o d i f f e r e n t - s i z e d p a r t i c l e s . I n

N i g e r i a a n d i n s u b s e q u e n t t e s t s i t e s , i t w a s f o u n d t h a t a c h a n g e i n t h e s c r e e n s o n

t h e h a m m e r m i l l p r o d u c e d a n a c c e p t a b l e f l o u r w i t h o u t t h e s i f t e r . A l t h o u g h t h e

s i f t e r d o e s n o t s e e m n e c e s s a r y , i t c a n b e i n c l u d e d i n t h e s y s t e m i f n e e d e d . O f t h e

v a r i o u s s i f t e r s t h a t w e r e t e s t e d , t h e K a s o n C e n t r i - S i f t e r w a s p r e f e r r e d b e c a u s e i t

i s a r e l a t i v e l y s i m p l e , o n e - s c r e e n d e s i g n . F u r t h e r m o r e , i t i s c o m p a c t a n d p r o d u -

c e s o n l y t w o f r a c t i o n s o f f l o u r - - a s u f f i c i e n t v a r i e t y f o r N i g e r i a n a n d o t h e r

c o n d i t i o n s . L a r g e , v e r t i c a l s i f t e r s t h a t a r e c o m m o n l y u s e d t o s i f t w h e a t f l o u r a r e

u n n e c e s s a r i l y c o m p l e x .

2 T h e J a c o b s o n P u l v e r a t o r p r o v i d e s a 3 6 0 0 s c r e e n t h a t c o m p l e t e l y e n c i r c l e s t h e r o t o r ,

p e r m i t t i n g r a p i d e s c a p e o f p r o p e r l y s i z e d p a r t i c l e s f r o m t h e g r i n d i n g c h a m b e r . M a t e r i a l s

t h a t d o n o t p a s s t h r o u g h t h e s c r e e n i m m e d i a t e l y a r e t h r o w n i n t o t h e t e a r d r o p a r e a a n d

b a c k i n t o t h e h a m m e r s . T h e J a c o b s o n # 1 9 5 P u l v e r a t o r h a s p r o v e d m o r e e f f e c t i v e t h a n t h e

# 1 6 0 f o r c o m m e r c i a l , o r c o n t i n u o u s - f l o w , p r o c e s s i n g .

1 1


12/65

A p o w e r s o u r c e d i e s e l e n g i n e s ) , w h i c h d r i v e s t h e d e h u l l e r , g r i n d e r , a n d ,

i f n e e d e d , t h e s i f t e r a n d p r e c l e a n e r .

A w e i g h i n g a n d s e a l i n g u n i t , w h i c h w e i g h s a n d p a c k a g e s t h e f l o u r i n

s m a l l p o l y e t h y l e n e b a g s . A l t h o u g h a m a n u a l w e i g h i n g u n i t w a s u s e d i n N i g e r i a ,

s u b s e q u e n t t e s t i n g h a s s h o w n t h a t a n a u t o m a t i c w e i g h e r a n d a p e d a l - o p e r a t e d

s e a l i n g u n i t a r e t h e b e s t c o m b i n a t i o n t o u s e w i t h t h e p o l y e t h y l e n e b a g s . I f c o t t o n

b a g s a r e u s e d t o p a c k a g e t h e f l o u r , a s e w i n g m a c h i n e , r a t h e r t h a n a h e a t - s e a l i n g

u n i t , i s r e q u i r e d .

T h e e q u i p m e n t u s e d i n N i g e r i a w a s s e l e c t e d a n d d e s i g n e d s o t h a t v a r i o u s

p a r t s w e r e m a t c h e d a n d w o u l d w o r k t o g e t h e r . H o w e v e r , t h r o u g h o u t t e s t i n g i n

N i g e r i a a n d l a t e r i n B o t s w a n a a n d e l s e w h e r e , t h e m i l l p r o v e d t o b e f l e x i b l e . F o r

e x a m p l e , a l t h o u g h a h a m m e r m i l l i s p r e f e r r e d , i t i s p o s s i b l e t o u s e a p l a t e m i l l o r

a c o m b i n a t i o n o f p l a t e a n d h a m m e r m i l l s ; i t i s p o s s i b l e t o o p e r a t e t h e m i l l t o

p r o d u c e b o t h f l o u r a n d d e h u l l e d c e r e a l ; i t i s p o s s i b l e t o a d d o r r e m o v e t h e s i f t e r

a n d p r e c l e a n e r a s n e e d e d ; a n i d e n t i c a l l i n e o f e q u i p m e n t c a n b e e a s i l y a d d e d o r

t w o d a i l y w o r k s h i f t s c a n b e s t a r t e d t o d o u b l e o u t p u t ; a n d s o f o r t h .

E s s e n t i a l l y , t h r o u g h o u t t h e e n t i r e d e s i g n a n d t e s t i n g p h a s e s , t h e o n l y n e w

t e c h n o l o g i c a l d e v e l o p m e n t i n t h e m i l l w a s t h e d e h u l l e r .

1 2


13/65

T H E D E H U L L E R B e c a u s e

m a n y g r a i n s h a v e a f i b r o u s , c o l o u r e d h u l l ,

w h i c h m a y a l s o c o n t a i n b i t t e r t a n n i n s , t h e h u l l s a r e r e m o v e d f r o m t h e

g r a i n s

b e f o r e c o n s u m p t i o n . A n u m b e r o f m e c h a n i c a l d e h u l l i n g m e t h o d s h a v e

b e e n

d e v e l o p e d . F o r w h e a t , a w h i t e f l o u r i s o b t a i n e d b y r e d u c t i o n m i l l i n g d u r i n g

w h i c h t h e g r a i n i s p r o g r e s s i v e l y g r o u n d a n d s i f t e d i n

a s e r i e s o f r o l l e r m i l l s . T h i s

m e t h o d h a s n o t b e e n w i d e l y u s e d t o m i l l o t h e r g r a i n s b e c a u s e t h e

s t r u c t u r e o f

o t h e r c e r e a l s i s n o t c o m p a t i b l e w i t h t h e e q u i p m e n t o r b e c a u s e t h e s c a l e ,

c o m -

p l e x i t y , a n d c o s t o f t h e r o l l e r m i l l c a n n o t b e j u s t i f i e d .

F o r o t h e r c e r e a l s a n d g r a i n l e g u m e s , s i m p l e r d e h u l l i n g , p e e l i n g ,

o r p o l i s h -

i n g e q u i p m e n t h a s b e e n d e v e l o p e d . M a n y o f t h e m a c h i n e s

u s e s o m e f o r m o f

C a r b o r u n d u m s t o n e t o a b r a d e o r w e a r o f f t h e s e e d c o a t . I n m o s t

c a s e s t h e s t o n e

i s r o t a t e d i n s i d e a m e t a l h o u s i n g . A s t h e k e r n e l s

m o v e t h r o u g h t h e u n i t b e t w e e n

t h e s t o n e s a n d t h e h o u s i n g . t h e s e e d c o a t i s a b r a d e d . T h e C a r b o r u n d u m

s t o n e s

m a y b e i n t h e s h a p e o f a c y l i n d e r , a t r u n c a t e d c o n e , o r a s e r i e s o f d i s k s m o u n t e d

o n a c e n t r a l s h a f t . T h e m e t a l h o u s i n g , w h i c h c o n f o r m s t o t h e s h a p e o f t h e

C a r b o r u n d u m s t o n e s , m a y b e p e r f o r a t e d t o a l l o w t h e f i n e a b r a d e d m a t e r i a l

( s e e d c o a t ) t o b e r e m o v e d e i t h e r w i t h o r w i t h o u t t h e a i d o f a f a n . E s s e n t i a l l y ,

t h e

f i r s t d e h u l l e r d e v e l o p e d a t P R L i s a n a d a p t e d v e r s i o n o f t h i s b a s i c a b r a s i v e

d e s i g n .

I n t h e P R I , d e h u l l e r ( F i g . 2 ) , a s e r i e s o f C a r b o r u n d u m s t o n e s

a r e m o u n t e d

o n a h o r i z o n t a l s h a f t a t a b o u t 1 . 5 - 3 . 0 c m i n t e r v a l s . T h e r o t o r s o f o r m e d i s

m o u n t e d i n a m e t a l c a s e w i t h a c l e a r a n c e o f 1 . 5 - 3 . 0

c m a t t h e s i d e s a n d a r o u n d

t h e b o t t o m o f t h e r o t o r . A s c r e e n e d , a i r i n l e t i s p r o v i d e d a l o n g

o n e s i d e o f t h e t o p

a n d a n a i r o u t l e t a t t h e o p p o s i t e s i d e . B y c o n n e c t i n g t h e a i r o u t l e t

t o a n

a s p i r a t i o n s y s t e m , t h e d e s i g n e r s e n s u r e d t h a t t h e f i n e p a r t i c l e s f o r m e d d u r i n g

a b r a s i o n a r e a u t o m a t i c a l l y r e m o v e d . T h e u n i t

m a y b e o p e r a t e d w i t h o u t e i t h e r

a i r i n l e t s o r o u t l e t s i n w h i c h c a s e t h e f i n e l y g r o u n d m a t e r i a l l e a v e s t h e m e t a l

c a s e

w i t h t h e d e h u l l e d k e r n e l s a n d m u s t b e s e p a r a t e d b y o t h e r

m e a n s s u c h a s e x t e r n a l

a s p i r a t i o n o r h a n d s i e v i n g .

G r a i n s a r e f e d i n t o o n e e n d o f t h e d e h u l l i n g u n i t a t a u n i f o r m r a t e a n d e x i t a t

' 3


14/65

E

0

T O C Y C L O N E

B R A N

C A R B O R U N D U M

S T O N E S

F E E D G A T E

F i g . 2 T h e P R L d e h u l l e r i s i d e n t i c a l t o t h e P R L / R I I C d e h u l / e r e x c e p t

t h a t t h e l a t t e r h a s a

h i n g e d d o o r o n t h e b o t t o m t o l e t a n t r e s i d u a l d e l i u l l e d c e r e a l d r o p i n t o a c o l l e c t i n g

b a s i n .

t h e o p p o s i t e e n d t h r o u g h a n a d j u s t a b l e o v e r f l o w o u t l e t . T h e l e v e l o f g r a i n i n t h e

u n i t i s r e g u l a t e d s u c h t h a t 5 0 - 1 0 0 o f t h e r o t o r i s c o v e r e d d u r i n g o p e r a t i o n .

T h e P R L d e h u l l e r h a s p e r f o r m e d q u i t e s a t i s f a c t o r i l y w h e n o p e r a t i n g i n a

c o n t i n u o u s - f l o w m i l l i n g s y s t e m . H o w e v e r , i n m a n y r u r a l c o m m u n i t i e s i n t h e

1 4


15/65


16/65

T h e d e h u l l e r u i t h t h e t o p r e m o v e d t o i l l u s t r a t e g r a i n p a s s i n g o v e r t h e C a r h o r u n d u m

s t o n e s

d u m s t o n e s o r r e s i n o i d d i s k s . H o w e v e r b e c a u s e t h e r e s i n o i d d i s k s a r e r o t a t e d a t

h i g h e r s p e e d s t h a n a r e t h e s t o n e s m o r e k e r n e l c r a c k i n g o c c u r s a n d m a y r e s u l t i n

l e s s e f f i c i e n t h u l l r e m o v a l . I n s u m m a r y t h e e v i d e n c e t h a t r e s i n o i d d i s k s a r e

s u p e r i o r i s n o t c o n c l u s i v e a t t h i s t i m e . F u r t h e r t e s t i n g w i t h l o c a l v a r i e t i e s o f g r a i n

i s n e e d e d t o d e t e r m i n e t h e f e a s i b i l i t y o f r e p l a c i n g t h e C a r b o r u n d u m s t o n e s w i t h

t h e r e s i n o i d d i s k s .

1 6


17/65

T H E M I L L I N G S Y S T E M S A s m e n t i o n e d p r e v i o u s l y , t h e P R L / R I I C

d e h u l l e r i s c a p a b l e o f o p e r a t i n g i n a c o n t i n u o u s - f l o w s y s t e m , i n a s e r v i c e m i l l

s e t u p , o r i n a c o m b i n a t i o n o f t h e t w o . I n t h i s s e c t i o n t h e c o n t i n u o u s - f l o w a n d

s e r v i c e m i l l s a r e d e s c r i b e d .

T H E C O N T I N U O U S - F L O W M I L L I N G S Y S T E M

T h r o u g h r e p e a t e d t e s t i n g w i t h d i f f e r e n t g r a i n s i n d i f f e r e n t l o c a t i o n s a n d

w i t h v a r i o u s k i n d s o f m o d e l s o f e q u i p m e n t , a r e l i a b l e , s i m p l e , a n d p r o f i t a b l e

c o n t i n u o u s - f l o w m i l l i n g s y s t e m h a s b e e n d e v e l o p e d , w h i c h p r o d u c e s a g o o d

q u a l i t y s o r g h u m , m a i z e , a n d c o w p e a f l o u r . A l t h o u g h s e v e r a l b u i l d i n g a n d

e q u i p m e n t l a y o u t s a r e p o s s i b l e , F i g . 3 s h o w s a s e t u p t h a t i s c a p a b l e o f p r o c e s s i n g

a p p r o x i m a t e l y 1 4 0 0 t o n n e s 3 o f g r a i n a y e a r o p e r a t i n g o n o n e 8 - h o u r s h i f t 4 f o r

2 5 0 d a y s a y e a r . T w i c e t h e o u t p u t c a n b e a c h i e v e d b y o p e r a t i n g t w o 8 - h o u r s h i f t s

o r b y i n s t a l l i n g a s e c o n d i d e n t i c a l l i n e o f e q u i p m e n t a n d o p e r a t i n g b o t h l i n e s o n

o n e 8 - h o u r s h i f t .

I n a c o n t i n u o u s - f l o w s y s t e m , t h e r e c o m m e n d e d e q u i p m e n t l i n e c o n s i s t s o f

t w o P R L / R I L C d e h u l l e r s , o n e h a m m e r m i l l , o n e a u t o - w e i g h e r , o n e h e a t s e a l e r ,

o n e g e n e r a t o r , o n e c o m p r e s s o r , a n d t w o d i e s e l e n g i n e s . T h e e q u i p m e n t i s

a r r a n g e d i n a s t r a i g h t l i n e t o m i n i m i z e m a t e r i a l h a n d l i n g a n d t o p r o m o t e g o o d

h y g i e n e b y s e g r e g a t i n g t h e g r a i n a n d f l o u r a t o p p o s i t e e n d s o f t h e m i l l i n g u n i t .

T o d i s c o u r a g e i n s e c t i n f e s t a t i o n i n t h e m i l l a n d t o e n s u r e g o o d s a n i t a t i o n

p r a c t i c e s , i t i s s u g g e s t e d t h a t a m a x i m u m o f 5 d a y s g r a i n s t o r a g e c a p a c i t y b e

a l l o w e d i n t h e m i l l b u i l d i n g . I f g r a i n s u p p l y s y s t e m s m a k e i t n e c e s s a r y t o s t o r e

m o r e t h a n a 5 - d a y r e q u i r e m e n t , a s e p a r a t e s t o r a g e f a c i l i t y s h o u l d b e c o n s t r u c t e d

1 T h e t h r o u g h p u t o f t h e m i l t w i l l v a r y d e p e n d i n g o n t h e t y p e a n d v a r i e t y o f g r a i n

b e i n g p r o c e s s e d .

4 T h e e q u i p m e n t l i n e i s e x p e c t e d t o r u n 6 h o u r s i n e a c h 8 - h o u r s h i f t w i t h t h e

r e m a i n i n g 2 h o u r s d e v o t e d t o e q u i p m e n t s e r v i c i n g , r e c o r d k e e p i n g , a n d c l e a n u p .

1 7


18/65

C o o l i n g

F u e l

C o o l i n g

T a n k

W i n d o w s - p l a c e d

h i g h e n o u g h t o

p r e v e n t r a i n f r o m

e n t e r i n g y e t l a r g e

e n o u g h t o p r o v i d e

g o o d n a t u r a l

l i g h t i n g a n d

s u f f i c i e n t

v e n t i l a t i o n

M a x i m u m 5 - d a y

g r a i n s t o r a g e

4 m

5 - d a y f l o u r s t o r a g e

F i g . 3 . S a m p l e J 7 o o r p l a n f o r a

c o n t i n u o u s - f l o w m i l l .

1 8

G r i n d e r

O f f i c e

t o b e c o n v e r t e d

t o g r a i n s t o r a g e

i f t w o l i n e s

i n s t a l l e d )

H u l l b a g g i n g

P R L J R I I C d e h u l l e r

D i e s e l e n g i n e

P R L . / R I C C d e h u l l e r


G e n e r a t o r / c o m p r e s s o r

A u t o - w e i g h i n g

S e a l i n g u n i t

T h i s a r e a r e s e r v e d

f o r s e c o n d l i n e o f

e q u i p m e n t s h o u l d i t

b e d e s i r e d .

W o r k s h o p - s p a r e

p a r t s a n d t o o l s

t o b e c o n v e r t e d t o

f l o u r s t o r a g e i f

t w o l i n e s i n s t a l l e d )

l O m


19/65

a d j a c e n t t o t h e m i l l b u i l d i n g . L o c a l a g r i c u l t u r a l a u t h o r i t i e s s h o u l d b e c o n t a c t e d

t o d i s c u s s a n d r e c o m m e n d a p p r o p r i a t e s t o r a g e a n d f u m i g a t i o n p l a n s .

T h e e q u i p m e n t l i n e i s p l a c e d a g a i n s t t h e o u t s i d e w a l l o f t h e b u i l d i n g t o

f a c i l i t a t e t h e c o n n e c t i o n w i t h f u e l a n d c o o l i n g t a n k s t h a t a r e l o c a t e d o u t s i d e t h e

s t r u c t u r e . T h e e n g i n e e x h a u s t a n d t h e d u s t f r o m t h e a s p i r a t o r s a r e a l s o p i p e d

t h r o u g h t h e w a l l s . A l s o t h e e n g i n e s m a y b e m o u n t e d o u t s i d e t h e m a i n b u i l d i n g i f

l o n g e r b e l t s a r e u s e d a n d e x t e n d e d t h r o u g h o p e n i n g s i n t h e w a l l . S u c h

a s e t u p

h e l p s t o r e d u c e e n g i n e n o i s e w i t h i n t h e m i l l .

I n t h e r e c o m m e n d e d l a y o u t , t w o P R L / R I I C d e h u l l e r s a r e n e c e s s a r y t o

a c h i e v e a p r o f i t a b l e v o l u m e a n d a l s o t o m a t c h t h e g r i n d i n g c a p a c i t y o f t h e

h a m m e r m i l l . T h e d e h u l l e r s a r e a d j u s t e d s o t h a t s u f f i c i e n t s e e d c o a t i s r e m o v e d

t o p r o d u c e a f l o u r t h a t s a t i s f i e s c o n s u m e r s ' w i s h e s . T h e a d j u s t m e n t s t h a t c a n b e

m a d e i n c l u d e i n c r e a s i n g o r d e c r e a s i n g t h e a m o u n t o f t i m e t h a t t h e k e r n e l s a r e

r e t a i n e d i n s i d e t h e d e h u l l e r s o r p a s s i n g t h e g r a i n t h r o u g h a s e c o n d t i m e . I n m o s t

c a s e s , o n l y o n e p a s s t h r o u g h t h e d e h u l l e r i s n e c e s s a r y b e c a u s e a s u i t a b l e f l o u r

c a n u s u a l l y b e p r o d u c e d s i m p l y b y a n a l t e r a t i o n o f t h e r e t e n t i o n t i m e .

A s e a c h d e h u l l e r r e q u i r e s a n 8 - h p p o w e r s o u r c e , t h e t w o d e h u l l e r s a r e

d r i v e n b y a l i n e s h a f t c o n n e c t e d t o a 2 0 - 2 5 - h p , w a t e r - c o o l e d , d i e s e l e n g i n e .

T h e h u l l s ( s e e d c o a t ) a r e r e m o v e d f r o m t h e d e h u l l e r s b y a n a s p i r a t o r a n d a r e

d i s c h a r g e d t h r o u g h a c y c l o n e i n t o s a c k s . T h i s c o l l e c t e d b r a n c a n b e s u b s e q u e n t l y

s o l d , u s u a l l y f o r a n i m a l f e e d .

T h e d e h u l l e d g r a i n i s t h e n t r a n s f e r r e d t o t h e h a m m e r m i l l e i t h e r b y h a n d

o r

b y a n a u g e r o r e l e v a t o r . T h e a u t o m a t e d a u g e r s y s t e m m a y b e d e s i r a b l e b e c a u s e i t

r e d u c e s w a s t e a n d e n c o u r a g e s g o o d h y g i e n e . G r i n d i n g i s a c c o m p l i s h e d b y a

J a c o b s o n # 1 9 5 P u l v e r a t o r . T h e g r i n d e r h a s a p o w e r r e q u i r e m e n t o f 1 2 - 1 6 - h p

a n d i s c o n n e c t e d t o a s e c o n d 2 0 - 2 5 - h p , w a t e r - c o o l e d , d i e s e l e n g i n e t h a t a l s o

d r i v e s t h e e l e c t r i c g e n e r a t o r .

A f t e r b e i n g g r o u n d , t h e f l o u r i s p n e u m a t i c a l l y c o n v e y e d t o a n o t h e r c y c l o n e

t h a t d i s c h a r g e s i n t o t h e a u t o - w e i g h e r . A Y v a l v e i s r e c o m m e n d e d b e t w e e n t h e

c y c l o n e a n d t h e h o p p e r o n t h e a u t o - w e i g h e r s o t h a t f l o u r c a n b e d i r e c t e d i n t o

b u l k s a c k s s h o u l d t h e n e e d a r i s e .

B e c a u s e o f t h e v o l u m e o f o u t p u t , i t h a s p r o v e d d i f f i c u l t t o b a g a n d w e i g h t h e

f l o u r b y h a n d . C o n s e q u e n t l y , a u t o m a t i c w e i g h e r s t h a t d i s c h a r g e a n e x a c t

a m o u n t o f f l o u r i n t o a h a n d - h e l d b a g a r e s u g g e s t e d . S o m e a u t o - w e i g h e r s r e q u i r e

a c o m p r e s s o r t o o p e r a t e t h e d u m p g a t e . 5 H o w e v e r , a n a l l - e l e c t r i c s c r e w m e c h a -

n i s m i s f u n c t i o n i n g i n N i g e r i a w i t h a c c e p t a b l e a c c u r a c y a n d s p e e d .

T w o - k i l o g r a m p o l y e t h y l e n e b a g s h a v e p r o v e d t o b e a p p r o p r i a t e p a c k a g e s

f o r t h e f l o u r b e c a u s e t h e y p e r m i t t h e c o n s u m e r t o v i e w t h e p r o d u c t , t h e y a r e

r e l a t i v e l y i n e x p e n s i v e , a n d t h e y c a n b e t i g h t l y c l o s e d w i t h a h e a t s e a l e r . T h e u s e

o f l a r g e r p o l y e t h y l e n e b a g s i s n o t a d v i s e d b e c a u s e t h e y u s u a l l y c a n n o t w i t h s t a n d

t h e p r e s s u r e f r o m t h e f l o u r a n d t h e y s p l i t o p e n w h e n h a n d l e d . H a n d -

o r

m a c h i n e - s t i t c h e d c o t t o n b a g s ( 5 k g o r m o r e ) a r e a l s o q u i t e s u i t a b l e . I n f a c t ,

s o m e

p e o p l e s u g g e s t t h a t c o t t o n p a c k a g i n g s h o u l d b e e n c o u r a g e d i n f a v o u r o f

p o l y e t h y l e n e b a g s s i m p l y b e c a u s e t h e d e m a n d f o r t h e b a g s m i g h t p r o m o t e a

s e c o n d a r y c o t t a g e i n d u s t r y . I n t h e s e l e c t i o n o f p a c k a g i n g m a t e r i a l s , a n o t h e r

i m p o r t a n t f a c t o r t o c o n s i d e r i s c o s t . T h e c o s t o f p o l y e t h y l e n e b a g s i s b o u n d t o

e s c a l a t e i n t h e f u t u r e b e c a u s e t h e y a r e p e t r o l e u m - d e r i v e d p r o d u c t s .

T h e h e a t s e a l e r , a i r c o m p r e s s o r , a n d a u t o - w e i g h e r r e q u i r e a s i n g l e - p h a s e

5 A s a n a l t e r n a t i v e t o a c o m p r e s s o r - d r i v e n w e i g h e r , a s p r i n g - l o a d e d w e i g h e r h a s

p r o v e d t o h a v e v a l u e . F u r t h e r t e s t i n g w i l l b e r e q u i r e d b e f o r e i t c a n b e r e c o m m e n d e d f o r

t h e m i l l .

1 9


20/65

2 0

G r a i n s t o r a g e f o r a c o n t i n u o u s f l o w m i l l .

p o w e r s u p p l y . T h i s i s r e l i a b l y

p r o v i d e d b y a n 8 0 0 0 - w a t t g e n e r a t o r t h a t

i s d r i v e n

b y t h e s u r p l u s p o w e r f r o m t h e s e c o n d

d i e s e l e n g i n e d r i v i n g t h e h a m m e r m i l l . I n

a d d i t i o n , t h e g e n e r a t o r h a s s u f f i c i e n t

c a p a c i t y t o p r o v i d e a r t i f i c i a l l i g h t i n g f o r

t h e m i l l t h a t w i l l e n a b l e l o n g e r h o u r s

o f o p e r a t i o n .

T w o i d e n t i c a l d i e s e l e n g i n e s a r e s p e c i f i e d . 6

O n e d r i v e s t h e t w o d e h u l l e r s ,

a n d o n e d r i v e s t h e g r i n d e r a n d g e n e r a t o r .

W a t e r - c o o l e d e n g i n e s a r e r e c o m -

m e n d e d b e c a u s e a i r - c o o l e d e n g i n e s

o p e r a t i n g u n d e r c o n t i n u o u s l o a d t e n d t o

c a u s e p r o b l e m s d u r i n g t h e

h o t , d r y s e a s o n o f m a n y s e m i - a r i d p a r t s

o f t h e w o r l d .

D i e s e l e n g i n e s a r e s u g g e s t e d b e c a u s e t h e y a r e

r e l a t i v e l y r u g g e d , c o m p a r a t i v e l y

i n e x p e n s i v e t o o p e r a t e , a n d a r e e a s y t o

m a i n t a i n . H o w e v e r , p e t r o l o r e l e c t r i c

e n g i n e s c a n a l s o b e u s e d w i t h g o o d r e s u l t s .

E a c h p o w e r s o u r c e h a s a d v a n t a g e s

a n d d i s a d v a n t a g e s t h a t m u s t b e e v a l u a t e d

b e f o r e a f i n a l c h o i c e i s m a d e . I t m u s t

b e s t r e s s e d t h a t b e f o r e e l e c t r i c e n g i n e s a r e

c h o s e n , a r e l i a b l e s o u r c e o f e l e c t r i c i t y

m u s t b e a v a i l a b l e - u s u a l l y n o t

t h e c a s e i n m a n y a r e a s o f t h e

T h i r d W o r l d .

B r o w n o u t s h a v e d i s a s t r o u s e f f e c t s o n

e q u i p m e n t m a i n t e n a n c e a n d p l a n t

v i a b i l i t y . I n a d d i t i o n , t h e r e i s l i t t l e t o

b e g a i n e d b y i n s t a l l i n g a g e n e r a t o r

o f

' L i s t e r d i e s e l e n g i n e s h a v e s u c c e s s f u l l y p o w e r e d t h e

m i l l i n g e q u i p m e n t b u t a n y o t h e r

m a k e c a n b e u s e d p r o v i d e d i t h a s p r o v e d t o b e

r e l i a b l e a n d p r o v i d e d p a r t s a n d s e r v i c i n g

a r e r e a d i l y a v a i l a b l e .


21/65

s u f f i c i e n t s i z e t o o p e r a t e t w o e l e c t r i c e n g i n e s . I n s u m m a r y , e l e c t r i c e n g i n e s

s h o u l d b e c o n s i d e r e d o n l y w h e n a r e l i a b l e p o w e r s u p p l y i s g u a r a n t e e d .

T h e d i e s e l e n g i n e t h a t d r i v e s t h e P R L / R I I C d e h u l l e r s s h o u l d b e e q u i p p e d

w i t h a c l u t c h s o t h a t i t c a n b e s t a r t e d e v e n w h e n t h e d e h u l l e r s a r e f i l l e d w i t h

g r a i n . U n n e c e s s a r y c o m p l e x i t y a n d m a i n t e n a n c e c o s t s m a y b e i n t r o d u c e d b y

e l e c t r i c s t a r t i n g s y s t e m s f o r t h e d i e s e l e n g i n e s . E l e c t r i c s t a r t e r s w e r e u s e d i n s o m e

o f t h e t e s t s i t e s b u t w e r e s u b s e q u e n t l y r e m o v e d b e c a u s e o f t h e p r o b l e m s

e n c o u n t e r e d .

V i r t u a l l y a l l t h e m a t e r i a l s a n d e q u i p m e n t f o r t h e c o n t i n u o u s - f l o w m i l l c a n

b e m a n u f a c t u r e d o r p u r c h a s e d i n m o s t T h i r d W o r l d c o u n t r i e s . S u i t a b l e h a m m e r

m i l l s , d i e s e l e n g i n e s , b a g g e r s , s e a l e r s , c o m p r e s s o r s , g e n e r a t o r s , a n d s p a r e p a r t s

a r e a v a i l a b l e w o r l d - w i d e . D e t a i l e d e n g i n e e r i n g d r a w i n g s a r e a v a i l a b l e f r o m

I D R C f o r t h e P R L / R I I C d e h u l l e r i f i n - c o u n t r y m a n u f a c t u r e i s d e s i r a b l e . A l t e r -

n a t i v e l y , I D R C c a n p r o v i d e t h e n a m e s a n d a d d r e s s e s o f m a n u f a c t u r e r s i n

B o t s w a n a a n d i n C a n a d a w h o a r e a b l e t o p r o d u c e a n d s h i p a s s e m b l e d

P R L / R I I C d e h u l l e r s . F u r t h e r m o r e , t h e s a m e m a n u f a c t u r e r i n C a n a d a i s a b l e t o

T a b l e I . E q u i p m e n t l i s t a n d e s t i m a t e d c o s t s f o r a c o n t i n u o u s - f l o w m i l l w i t h a P R L / R I I C

d e h u l l e r a n d w i t h a t h r o u g h p u t o f a p p r o x i m a t e l y 5 t o f g r a i n / d a y ( o n e 8 - h o u r s h i f t / d a y )

0 A d d i t i o n a l c o s t s w o u l d i n c l u d e t a x e s ; s h i p p i n g a n d a d m i n i s t r a t i o n c o s t s ; i n s t a l l a -

t i o n c o s t s ; b u i l d i n g ; l a n d ; f u e l t a n k s ; s e w i n g m a c h i n e s ( o p t i o n a l f o r c o t t o n - b a g p a c k a g -

i n g ) ; p a c k a g i n g m a t e r i a l s ; v e h i c l e ( o p t i o n a l ) ; o t h e r t o o l s ; g r a i n ( m i n i m u m o f s e v e r a l

m o n t h s s u p p l y ) ; a n d o t h e r o p e r a t i n g r e q u i r e m e n t s .

2 1

( i n 1 9 7 9 $ U . S . ) .

I t e m

Q u a n t i t y

D e s c r i p t i o n

E s t i m a t e d

c o s t ( $ U . S . )

P R L / R I I C

2

P R L / R I I C d e h u l l e r c o m p l e t e

w i t h a s p i r a t i n g f a n

8 6 0 0

H a m m e r m i l l

I J a c o b s o n 1 9 5 P u l v e r a t o r ,

c o m p l e t e w i t h s c r e e n s , f a n

7 0 0 0


2

L i s t e r t y p e 2 0 - 2 5 h p , 1 5 0 0 r p m ,

h a n d c r a n k , c o m p l e t e w i t h

c l u t c h

9 2 0 0

A u t o - w e i g h e r

I E l e c t r o - p n e u m a t i c w e i g h e r

3 8 0 0

2 - k g u n i t s , 2 2 0 V , 5 0 H z

H e a t s e a l e r

I 2 2 0 V h e a t s e a l e r

4 0 0

G e n e r a t o r

1 8 0 0 0 w a t t s , 2 2 0 V , 5 0 H z ,

s i n g l e p h a s e , b e l t d r i v e n

1 7 0 0

A i r c o m p r e s s o r 1

2 2 0 V m o t o r - d r i v e n a i r

c o m p r e s s o r , w i t h r e s e r v o i r t o

s u i t a u t o - w e i g h e r

5 0 0

S p a r e p a r t s

L i n e s h a f t s , b e l t s , p u l l e y s , n u t s ,

b o l t s , b e l t g u a r d s , e t c .

1 8 0 0

D r i v e s , p i p i n g , c o o l i n g

s t a n d s , Y v a l v e , a n d

c y c l o n e s

s y s t e m , 1 5 0 0 0

T o o l s a n d e q u i p m e n t

A m m e t e r , v o l t m e t e r , w e l d i n g

e q u i p m e n t , f i r e e x t i n g u i s h e r s ,

p u s h c a r t , t a c h o m e t e r , b e a r i n g

p u l l e r , c l a m p s , e t c .

2 0 0 0

T o t a l

5 0 0 0 0


22/65

1 . 5 m

S m

S t o r a g e

2 2

P R L J R I I C d e h u l l e r

C y c l o n e


G r i n d e r

C y c l o n e

F i g . 4 . S a m p l e f l o o r p l a n f o r a s e r v i c e m i l l .

s u p p l y t h e e n t i r e a s s e m b l e d m i l l i n g u n i t i n c l u d i n g t h e P R L / R I I C d e h u l l e r s

g r i n d e r a u t o - w e i g h e r a n d s o f o r t h . 7

I t m u s t b e e m p h a s i z e d o n c e a g a i n t h a t t h e r e c o m m e n d e d e q u i p m e n t l i n e

d e p i c t e d i n F i g . 3 a n d d e s c r i b e d a b o v e i s n o t t h e o n l y c o m b i n a t i o n o f e q u i p m e n t

a n d m o d e l s t h a t w i l l y i e l d a n a c c e p t a b l e p r o d u c t . H o w e v e r t h i s c o m b i n a t i o n o f

e q u i p m e n t h a s b e e n t e s t e d r e p e a t e d l y a n d h a s p r o v e d t o b e s u c c e s s f u l .

3 m

S m

V

7 F o r d e t a i l e d e n g i n e e r i n g d r a w i n g s o f t h e P R L / R I I C d e h u l l e r a n d t h e n a m e s a n d

a d d r e s s e s o f v a r i o u s m a n u f a c t u r e r s c o n t a c t : I D R C P o s t p r o d u c t i o n S y s t e m s S u i t e 3 0 4

1 0 4 5 4 W h y t e A v e n u e E d m o n t o n A l t a . C a n a d a T 6 E 4 Z 7 .


23/65

T a b l e 2 . E q u i p m e n t l i s t a n d e s t i m a t e d c o s t f o r a s e r v i c e m i l l u s i n g a P R L / R I I C d e h u l l e r

a n d c a p a b l e o f p r o c e s s i n g u p t o 3 t o n n e s o f g r a i n a d a y ( i n 1 9 7 9

$ u . S . ) . a

a A d d i t i o n a l c o s t s i n c l u d e t a x e s ; s h i p p i n g a n d a d m i n i s t r a t i v e c o s t s ; i n s t a l l a t i o n c o s t s ;

b u i l d i n g ; l a n d ; f u e l t a n k s ; o t h e r t o o l s a n d o p e r a t i n g r e q u i r e m e n t s ; s i m p l e w e i g h i n g

d e v i c e .

S U M M A R Y O F E Q U I P M E N T A N D E S T I M A T E D C O S T S F O R A

C O N T I N U O U S - F L O W M I L L

A s u m m a r y o f t h e s u g g e s t e d e q u i p m e n t f o r t h e c o n t i n u o u s - f l o w m i l l a l o n g

w i t h a n e s t i m a t e d c o s t i s s h o w n i n T a b l e 1 . T h e q u o t e d c o s t s a r e a p p r o x i m a t e

a n d a r e p r e s e n t e d t o p r o v i d e a r o u g h e s t i m a t e o f e q u i p m e n t c o s t s o n l y .

A l t h o u g h t h e m i l l e q u i p m e n t r e p r e s e n t s a s u b s t a n t i a l p o r t i o n o f t h e t o t a l c o s t ,

o t h e r f a c t o r s m u s t b e e s t i m a t e d a n d i n c l u d e d b e f o r e a t o t a l i n v e s t m e n t f i g u r e c a n

b e c a l c u l a t e d ( p a g e 3 1 ) .

T H E S E R V I C E - M I L L I N G S Y S T E M

A s w i t h t h e c o n t i n u o u s - f l o w m i l l , t h e r e a r e n u m e r o u s p o s s i b l e b u i l d i n g a n d

e q u i p m e n t l a y o u t s f o r t h e s e r v i c e m i l l . T h e f l o o r p l a n t h a t w a s s u c c e s s f u l l y u s e d

i n B o t s w a n a h a s b e e n s k e t c h e d i n F i g . 4 . B e c a u s e t h e s e r v i c e m i l l i s a m u c h

s i m p l e r s y s t e m t h a n t h e c o n t i n u o u s - f l o w m i l l , t h e b u i l d i n g a n d e q u i p m e n t n e e d s

a r e m u c h l e s s e l a b o r a t e . F o r e x a m p l e , i f t h e m i l l

i s p r o c e s s i n g o n l y n u m e r o u s

s m a l l q u a n t i t i e s o f g r a i n , t h e r e i s n o n e e d f o r g r a i n o r f l o u r s t o r a g e a r e a s .

H o w e v e r , i n t h e l a y o u t i n F i g . 4 a n a r e a h a s b e e n r e s e r v e d f o r g r a i n a n d f l o u r

s t o r a g e s o t h a t s o m e c o n t r a c t m i l l i n g f o r i n s t i t u t i o n a l c u s t o m e r s c a n

b e

u n d e r t a k e n .

T h e b a s i c e q u i p m e n t n e e d e d f o r a s e r v i c e m i l l c o n s i s t s o f o n e P R L / R I I C

d e h u l l e r , o n e 2 0 - 2 5 - h p , w a t e r - c o o l e d , d i e s e l e n g i n e , a n d o n e g r i n d e r . 8

W h e n o p e r a t i n g c o n t i n u o u s l y , t h i s e q u i p m e n t c a n p r o c e s s u p t o 3 0 0 0 k g o f

g r a i n a d a y . H o w e v e r , w h e n t h e m i l l o p e r a t e s a s a b a t c h o r s e r v i c e m i l l , t h e

o u t p u t c o u l d b e c o n s i d e r a b l y l o w e r b e c a u s e d o w n - t i m e i n c r e a s e s

w h e n n u m e r -

o u s i n d i v i d u a l c u s t o m e r s a r e u s i n g t h e f a c i l i t y o n a n y

w o r k d a y .

8 T h e s a m e m o d e l s a n d t y p e s o f e q u i p m e n t a r e r e q u i r e d f o r a s e r v i c e m i l l a s f o r a

c o n t i n u o u s - f l o w s y s t e m . C o n s e q u e n t l y , t h e r e a d e r s h o u l d r e f e r t o e a r l i e r s e c t i o n s f o r a

m o r e c o m p l e t e d e s c r i p t i o n o f t h e v a r i o u s p a r t s o f t h e s e r v i c e m i l l .

2 3

I t e m

Q u a n t i t y

D e s c r i p t i o n

E s t i m a t e d

c o s t ( $ U . S . )

P R L / R I I C

d e h u l l e r

I

P R L / R I I C d e h u l l e r c o m p l e t e

w i t h a s p i r a t i n g f a n

4 3 0 0

H a m m e r m i l l

I

J a c o b s o n 1 6 0 P u l v e r a t o r ,

c o m p l e t e w i t h s c r e e n s

6 0 0 0


I

L i s t e r t y p e 2 0 - 2 5 h p 1 5 0 0 r p m ,

h a n d c r a n k , c o m p l e t e w i t h c l u t c h

4 6 0 0

D r i v e s , p i p i n g , c o o l i n g s y s t e m ,

s t a n d s , c y c l o n e

4 1 0 0

T o o l s a n d e q u i p m e n t

H a n d t o o l s , f i r e e x t i n g u i s h e r ,

p u s h c a r t s . t a c h o m e t e r , b e a r i n g

p u l l e r s , c l a m p s , e t c .

1 0 0 0

T o t a l

2 0 0 0 0


24/65

A s u m m a r y o f t h e s u g g e s t e d e q u i p m e n t n e e d e d f o r t h e s e r v i c e m i l l a l o n g

w i t h a n e s t i m a t e d c o s t i s a v a i l a b l e i n T a b l e 2 . A s m e n t i o n e d e a r l i e r , t h e q u o t e s

a r e a p p r o x i m a t e a n d a r e p r e s e n t e d o n l y t o p r o v i d e a r o u g h g u i d e f o r e q u i p m e n t

c o s t s . F u r t h e r d e t a i l s o n t h i s s e r v i c e m i l l a r e a v a i l a b l e f r o m I D R C o r f r o m t h e

R u r a l I n d u s t r i e s I n n o v a t i o n C e n t r e i n B o t s w a n a A p p e n d i x 1 ) .

2 4


25/65

P L A N N I N G A M I L L T h e t e c h n i c a l s u c c e s s o f t h e m i l l i n g s y s t e m s d e s -

c r i b e d i n t h i s b o o k l e t h a s b e e n p r o v e d . W h e n t h e m i l l s w e r e t e s t e d , t h e p r o b l e m s

t h a t d i d a r i s e w e r e l i k e l y t h e r e s u l t o f n o n m e c h a n i c a l e r r o r s a n d o v e r s i g h t s i n

i n i t i a l p l a n n i n g . C o n s e q u e n t l y , t h e p u r p o s e o f t h i s c h a p t e r i s t o p r o v i d e a g e n e r a l

d e s c r i p t i o n o f t h e s t e p s t h a t m u s t b e t a k e n b y p e r s o n s i n v e s t i g a t i n g t h e f e a s i b i l -

i t y , o r p l a n n i n g t h e o p e r a t i o n , o f t h e m i l l i n g s y s t e m s . O b v i o u s l y , t h e s t e p s d o n o t

p r e c i s e l y f i t a l l c o n d i t i o n s , b u t t h e y s h o u l d b e t h e b a s i s o f f e a s i b i l i t y s t u d i e s a n d

o p e r a t i o n a l p l a n s .

B e c a u s e t h e c o n t i n u o u s - f l o w a n d s e r v i c e m i l l s a r e q u i t e d i f f e r e n t i n t h e i r

o p e r a t i o n a l r e q u i r e m e n t s , t h e i r p l a n n i n g s t a g e s a r e d e s c r i b e d s e p a r a t e l y .

P L A N N I N G A C O N T I N U O U S - F L O W M I L L

T h e g e n e r a l s t e p s i n p l a n n i n g a n d i m p l e m e n t i n g a c o n t i n u o u s - f l o w m i l l a r e

d e p i c t e d i n F i g . 5 a n d a r e b r i e f l y d e s c r i b e d i n t h e f o l l o w i n g p a g e s .

S t e p I

A n a / r z i n g g r a i n p r o d u c t i o n a n d c o n s u m p t i o n p a t t e r n s :

A b r i e f a n a l y -

s i s o f n a t i o n a l g r a i n d e m a n d a n d s u p p l y i s a d v i s a b l e . T h e r e i s n o n e e d f o r a

d e t a i l e d a n d e l a b o r a t e s t u d y , b u t i t i s u s e f u l t o a n s w e r s u c h q u e s t i o n s a s : H o w

m u c h g r a i n i s p r o d u c e d i n t h e c o u n t r y ; h o w m u c h i s e x p o r t e d o r i m p o r t e d ( F i g .

6 ) ? W h e r e a r e t h e m a i n g r a i n - g r o w i n g r e g i o n s ? W h e r e i s t h e g r a i n s t o r e d a n d b y

w h o m ? H o w i s g r a i n t r a n s p o r t e d a r o u n d t h e c o u n t r y , a n d i s i t m o v e d e f f e c t i v e l y

a n d e f f i c i e n t l y ? I s g r a i n p r o d u c t i o n i n c r e a s i n g o r d e c r e a s i n g , a n d w h y ? I s g r a i n

c o n s u m p t i o n i n c r e a s i n g o r d e c r e a s i n g , a n d w h y ? W h e r e a r e t h e m a j o r a r e a s o f

g r a i n c o n s u m p t i o n ? A r e i m p o r t e d f l o u r s r e p l a c i n g l o c a l l y g r o w n c e r e a l s a s

d i e t a r y s t a p l e s ? A n d i n w h a t f o r m i s t h e g r a i n c o n s u m e d ?

A l t h o u g h t h e q u e s t i o n s a r e n o t e x h a u s t i v e , t h e a n s w e r s s h o u l d p r o v i d e a

g e n e r a l p i c t u r e o f g r a i n a v a i l a b i l i t y a n d c o n s u m p t i o n . T h e y s h o u l d r e v e a l , f o r

i n s t a n c e , w h e t h e r t h e r e i s s u f f i c i e n t g r a i n r e g u l a r l y r e l e a s e d i n t o t h e c o m m e r c i a l

m a r k e t t o s u p p l y a s o r g h u m f l o u r m i l l o r w h e t h e r a l t e r n a t i v e a r r a n g e m e n t s a r e

2 5


26/65

S t u d y n a t i o n a l

S e l e c t p o t e n t i a l . ' * - C o n d u c t

T e s t s u i t a b i l i t y o f

g r a i n p r o d u c t i o n ,

a r e a s f o r t h e

c o n s u m e r

g r a i n a n d f l o u r

c o n s u m p t i o n , a n d

m i l l

p r e f e r e n c e s u r v e y

s a m p l e s

m o v e m e n t

S e l e c t p o s s i b l e

E v a l u a t e

E v a l u a t e

* . C h o o s e a m i l l s i t e

s u p p l i e r s o f

p r o s p e c t i v e

p r o s p e c t i v e g r a i n

e x p e n d a b l e s

m a r k e t i n g o u t l e t s

s u p p l i e r s

+

D e t e r m i n e h e a l t h , . F o r m u l a t e a . . 4 s o l a t e p o s s i b l e " + . D E C I S I O N

T O

l a b o u r a n d i m p o r t

p r e l i m i n a r y

s o u r c e s o f

P R O D U C E

r e g u l a t i o n s

b u d g e t

f i n a n c i n g

F L O U R

S t a r t u p m i l l

B r e a k - i n t r i a l

B e g i n t a s t e - p a n e l t e s t i n g / t e s t m a r k e t

f o l l o w - u p s u r v e y

T r a i n s t a f f

O p e n m i l l f o r m a l l y

+

R o u t i n e O p e r a t i o n

C h e c k q u a l i t y a n d a c c e p t a b i l i t y

M a i n t a i n e q u i p m e n t

C h e c k r e t a i l a c t i v i t i e s

M o n i t o r l a b o u r ' s p e r f o r m a n c e

V e r i f y r e c o r d s

C h e c k s a n i t a t i o n

E v a l u a t e

p o s s i b l e e x p a n s i o n

I m p l e m e n t a t i o n :

F o r m a l i z e f i n a n c i n g

P u r c h a s e / l e a s e l a n d

D e s i g n a n d c o n s t r u c t b u i l d i n g

O r d e r m i l l e q u i p m e n t a n d s p a r e s

O r d e r e x p e n d a b l e s

R e c r u i t s t a f f

P u r c h a s e g r a i n

P l a n t a s t e p a n e l s

P l a n f l o u r i n t r o d u c t i o n

P l a n f l o u r m a r k e t i n g

D e s i g n r e c o r d - k e e p i n g s y s t e m

F i g . 5 . S u m m a r y o f t h e i m p l e m e n t a t i o n o f a

c o n t i n u o u s - f l o w , d r j ' , m e c h a n i c a l f l o u r m i l l

u s i n g t h e P R L / R J I C d e h u l l e r .

S O R G H U M

T O N N E S

1 9 7 5 / 7 6

1 9 7 6 / 7 7

1 9 7 7 / 7 8

1 9 7 8 / 7 9

P r o d u c t i o n

+ I m p o r t s ( m i n u s e x p o r t s )

= A v a i l a b l e s u p p l y

-

L i v e s t o c k f e e d

-

S e e d

- L o s s e s a n d w a s t e

N e t s u p p l y f o r f o o d

N e t s u p p l y p e r p e r s o n

F i g . 6 . A 4 - y e a r n a t i o n a l f o o d b a l a n c e

s h e e t .

2 6

+


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n e c e s s a r y s u c h a s c o n t r a c t i n g p r o d u c e r s f o r m a l l y c o n t r a c t i n g m a r k e t i n g b o a r d s

o r c o o p e r a t i v e s o r p u r c h a s i n g a l l a n n u a l m i l l r e q u i r e m e n t s i m m e d i a t e l y a f t e r

h a r v e s t w h e n s u p p l i e s a r e l a r g e a n d p r i c e s l o w . 9 I n t h e s h o r t t e r m i t

m a y e v e n b e

n e c e s s a r y t o p u r c h a s e i m p o r t e d s o r g h u m f o r t h e m i l l b u t i t m u s t b e s t r e s s e d t h a t

o n e o f t h e m a j o r p u r p o s e s o f t h e m i l l i s t o h e l p s t i m u l a t e p r o d u c t i o n o f l o c a l l y

g r o w n c e r e a l s a n d n o t t o r e l y o n i m p o r t e d g r a i n s .

A t t h i s p r e l i m i n a r y s t a g e i t i s i m p o r t a n t t o k n o w w h e t h e r s u f f i c i e n t g r a i n

w i l l b e a v a i l a b l e a n d g e n e r a l l y w h a t t h e s u p p l y s o u r c e s a r e .

T h e s t u d y o f g r a i n s u p p l y a n d d e m a n d c a n b e c o m p l e t e d w i t h l i t t l e e f f o r t .

M o s t g o v e r n m e n t s c o l l e c t p r o d u c t i o n i n f o r m a t i o n a n d i m p o r t a n d e x p o r t d a t a

o n a g r i c u l t u r a l c o m m o d i t i e s . S o m e u n i v e r s i t i e s a n d p a r t i c u l a r l y d e p a r t m e n t s o f

a g r i c u l t u r a l e c o n o m i c s h a v e a n a l y z e d g r a i n m o v e m e n t s a n d h a v e s t u d i e d g r a i n -

c o n s u m p t i o n p a t t e r n s . E v e n s o m e p r i v a t e a g r i c u l t u r a l b u s i n e s s e s a n d p a r a s t a t a l

c o m p a n i e s h a v e c o l l e c t e d i n f o r m a t i o n o n t h e a g r i c u l t u r a l s e c t o r . C o n s e q u e n t l y

v i s i t s t o v a r i o u s i n s t i t u t i o n s a n d l i b r a r i e s a n d i n t e r v i e w s w i t h i n d i v i d u a l s i n

g o v e r n m e n t u n i v e r s i t i e s a n d i n d u s t r y w i l l p r o v i d e m o s t o f t h e n e e d e d i n f o r m a -

t i o n . L i k e l y s o m e r e p o r t s a n d s o m e c o m m e n t s m a y n o t b e t o t a l l y a c c u r a t e

o r

c o m p l e t e b u t n e v e r t h e l e s s t a p p i n g a n u m b e r o f s o u r c e s w i l l g e n e r a t e a r e a s o n -

a b l y r e l i a b l e a s s e s s m e n t o f g r a i n d e m a n d s u p p l y a n d m o v e m e n t .

S t e p 2

S e l e c t i n g p o t e n t i a l m a r k e t i n g t e r r i t o r i e s : T h e i n f o r m a t i o n c o l l e c t e d

o n

g r a i n a v a i l a b i l i t y a n d c o n s u m p t i o n i s t h e f i r s t s t e p t o w a r d i s o l a t i n g p o t e n t i a l

a r e a s f o r t h e p r o d u c t i o n a r i d m a r k e t i n g o f s o r g h u m f l o u r . F o r s i m p l i c i t y a n d

c l a r i t y i t i s s u g g e s t e d t h a t t h e m a j o r r e g i o n s o f p r o d u c t i o n a n d c o n s u m p t i o n b e

p l o t t e d o n a c o u n t r y m a p . L i k e l y t h e t w o a r e a s w i l l n o t c o i n c i d e

- m o s t g r a i n i s

g r o w n i n r u r a l a r e a s w h e r e p o p u l a t i o n i s s p a r s e a n d w h e r e t h e m a r k e t f o r

s o r g h u m f l o u r w o u l d b e r e l a t i v e l y s m a l l . T h e c o n s u m p t i o n o f s o r g h u m i s l i k e l y

m o s t p r o n o u n c e d i n u r b a n o r s e m i u r b a n a r e a s t h a t a r e u s u a l l y s o m e d i s t a n c e

f r o m t h e m a j o r p r o d u c i n g a r e a s .

A c e n t r a l i z e d c o n t i n u o u s - f l o w m i l l i n g s y s t e m s h o u l d h a v e t h e m i l l

n e a r a

m a j o r c e n t r e o f c o n s u m p t i o n f o r t h e f o l l o w i n g

r e a s o n s :

G r a i n i s a m o r e s t a b l e p r o d u c t t h a n f l o u r a n d c a n b e t r a n s p o r t e d

m o r e

e a s i l y .

G r a i n t r a n s p o r t s y s t e m s a r e g e n e r a l l y b e t t e r d e v e l o p e d t o d e l i v e r g r a i n

f r o m r u r a l a r e a s i n t o u r b a n a n d s e m i u r b a n c e n t r e s .

T h e m a r k e t f o r p r e p r o c e s s e d s o r g h u m f l o u r i s p o t e n t i a l l y s t r o n g e r i n

u r b a n a r e a s . C o m p a r e d w i t h r u r a l r e g i o n s t h e p o p u l a t i o n i s g r o w i n g

m o r e

r a p i d l y i n u r b a n a r e a s c i t y d w e l l e r s u s u a l l y h a v e l e s s f r e e t i m e f o r d e h u l l i n g a n d

g r i n d i n g g r a i n a n d i n c o m e s a r e r i s i n g f a s t e r .

O n e o r t w o p o t e n t i a l m a r k e t i n g t e r r i t o r i e s s h o u l d b e s e l e c t e d

n e a r a n u r b a n

c e n t r e w h e r e s o r g h u m c o n s u m p t i o n i s h i g h a n d a m a j o r s o r g h u m - p r o d u c i n g

a r e a i s n e a r b y .

A s m e n t i o n e d e a r l i e r n o o t h e r m e c h a n i c a l s y s t e m s a v a i l a b l e t o d a y

a r e

k n o w n t o b e c o m m e r c i a l l y p r o c e s s i n g a n d m a r k e t i n g s o r g h u m f l o u r . C o n s e -

9 1 t h a s b e e n s u g g e s t e d t h a t i n r e g i o n s w h e r e t h e a m o u n t o f g r a i n e n t e r i n g t h e f o r m a l

m a r k e t i n g s y s t e m i s s m a l l i t m i g h t b e w i s e t o i n v o l v e g r a i n p r o d u c e r s i n b o t h t h e p l a n n i n g

a n d t h e m a n a g i n g o f t h e m i l l . T h e n a c o n t i n u o u s f l o w o f g r a i n t o t h e m i l l m i g h t b e

a s s u r e d .

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S o r g h u m b r a n l e f t ) a n d s o r g h u m / / o u r r i g h t )

p r o d u c e d i n t h e s e r v i c e n i l / I .

q u e n t l y , w h e r e v e r p r e p r o c e s s e d s o r g h u m

f l o u r i s i n t r o d u c e d , i t w i l l b e a n e w

p r o d u c t , n e v e r s e e n b e f o r e . F u r t h e r m o r e , i f t h e

m i l l i s l o c a t e d a d j a c e n t t o a n

u r b a n c e n t r e , t h e o u t p u t w i l l m e e t o n l y a

s m a l l p e r c e n t a g e o f t o t a l s o r g h u m -

f l o u r d e m a n d a n d e v e n a s m a l l e r p a r t o f t o t a l

f l o u r d e m a n d . F o r t h e s e r e a s o n s ,

a n e x t e n s i v e m a r k e t s u r v e y i s n o t

c o n s i d e r e d n e c e s s a r y . L a t e r , i f s o r g h u m - f l o u r

p r o d u c t i o n i s t o b e i n c r e a s e d , a m o r e e l a b o r a t e

a n d f o r m a l m a r k e t i n g s t u d y

s h o u l d b e s e r i o u s l y c o n s i d e r e d b e f o r e

e x p a n s i o n i s u n d e r t a k e n .

S t e p 3 - C o n s u m e r p r e / e r e n c e s t u d y :

A f t e r o n e o r t w o p o t e n t i a l m a r k e t i n g

t e r r i t o r i e s h a v e b e e n s e l e c t e d , a s i m p l e c o n s u m e r

p r e f e r e n c e s u r v e y s h o u l d b e

i n i t i a t e d i n t h e s e l e c t e d a r e a s t o g a t h e r g e n e r a l

i n f o r m a t i o n o n g r a i n a n d f l o u r

u t i l i z a t i o n a n d a c q u i s i t i o n p a t t e r n s f r o m t h e p e o p l e

w h o n o r m a l l y u s e s o r g h u m

i n t h e i r d i e t s . F o r e x a m p l e , t h e s u r v e y

w o u l d p r o v i d e a n i n d i c a t i o n o f t h e

p o t e n t i a l d e m a n d f o r p r e p r o c e s s e d s o r g h u m

f l o u r , o f t h e v a r i o u s q u a l i t y c h a r a c -

t e r i s t i c s o f a p r e f e r r e d f l o u r e . g . , c o l o u r , t e x t u r e ,

p a r t i c l e s i z e ) , o f t h e p r i c e

c o n s u m e r s a r e p r e p a r e d t o p a y

f o r m e c h a n i c a l l y p r o c e s s e d s o r g h u m

f l o u r , a n

a c c e p t a b l e p a c k a g e s i z e , a n e s t i m a t e o f t h e

f r e q u e n c y o f p u r c h a s e a n d s o f o r t h .

I n a d d i t i o n , i n f o r m a t i o n m a y b e c o l l e c t e d o n

c o n s u m p t i o n a n d p u r c h a s i n g

p a t t e r n s t h a t m a y h e l p d e t e r m i n e t h e b e s t w a y

t o m a r k e t t h e f l o u r o n c e p r o d u c -

t i o n h a s s t a r t e d . F u r t h e r m o r e , a w e l l - c o n d u c t e d s u r v e y

m a y g i v e p o t e n t i a l

i n v e s t o r s m o r e c o n f i d e n c e i n t h e m i l l i n g e n t e r p r i s e

a n d t h e r e b y f a c i l i t a t e t h e

a c q u i s i t i o n o f c r e d i t .

A s i m p l e q u e s t i o n n a i r e w i l l b e n e e d e d . A n

e x a m p l e o f a q u e s t i o n n a i r e t h a t

w a s u s e d i n B o t s w a n a i s

a v a i l a b l e i n A p p e n d i x 2 . I t i s e s s e n t i a l t h a t t h e s u r v e y

b e

s h o r t , s i m p l e , a n d u n a m b i g u o u s . T h e

q u e s t i o n n a i r e i n A p p e n d i x 2 m a y n e e d

m o d i f i c a t i o n s t o s u i t d i f f e r e n t c o n d i t i o n s , b u t i t

a s k s q u e s t i o n s t h a t n e e d t o b e

a n s w e r e d a l m o s t a n y w h e r e a m i l l i s b e i n g

c o n s i d e r e d .

T h e n e x t s t e p i s t o s e l e c t a s a m p l e o f t h e

p o t e n t i a l c o n s u m i n g p o p u l a t i o n .

A s a g e n e r a l r u l e , a s a m p l e o f a p p r o x i m a t e l y

1 0 0 p e o p l e i s s u i t a b l e , a n d t h e

s a m p l e m u s t r e p r e s e n t t h e g e n e r a l p o p u l a t i o n

w h o w i l l b e p u r c h a s i n g t h e

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s o r g h u m f l o u r . F o r i n s t a n c e , t h e s a m p l e s h o u l d

n o t b e r e s t r i c t e d t o p e o p l e i n t h e

m i d d l e a n d u p p e r e c o n o m i c c l a s s e s . I f p o s s i b l e , t h r e e

o r f o u r s t r e e t s i n a c i t y

s h o u l d b e s e l e c t e d a n d e v e r y s i x t h o r s e v e n t h h o u s e h o l d

o n e a c h o f t h e s t r e e t s

a s k e d t o p a r t i c i p a t e i n t h e s u r v e y . T h e

s u r v e y s h o u l d a i m a t i n t e r v i e w i n g

h o m e m a k e r s w i t h f a m i l i e s b e c a u s e t h i s

g r o u p i s u s u a l l y r e s p o n s i b l e f o r a l l f o o d

p r e p a r a t i o n s a n d w o u l d b e m o s t a f f e c t e d b y t h e

p r e s e n c e o f p a c k a g e d s o r g h u m

f l o u r . I t i s i m p o r t a n t t o r e m e m b e r t h a t t h e

t a r g e t g r o u p o f t h e s u r v e y i s t h e

s o r g h u m - e a t i n g p o p u l a t i o n .

A l s o a t t h i s p r e l i m i n a r y s t a g e , i t

i s a d v i s a b l e t o h a v e d i s c u s s i o n s w i t h

o f f i c i a l s o f n e a r b y i n s t i t u t i o n s

a s p o t e n t i a l c u s t o m e r s . F o r e x a m p l e , b o a r d i n g

s c h o o l s , u n i v e r s i t i e s , p r i s o n s , h o s p i t a l s , a n d h o t e l s

m a y b e v e r y i m p o r t a n t

c u s t o m e r s

a r e g u l a r , g u a r a n t e e d m a r k e t t h a t w i l l h e l p s m o o t h o u t

a n y

d e m a n d f l u c t u a t i o n s .

S t e p 4 - T e s t i n g e x i s t i n g g r a i n a n d f l o u r s a m p l e s : T h e g r a i n

v a r i e t i e s t h a t a r e

m o s t p o p u l a r i n a n y l o c a t i o n a r e l i k e l y t o p r o d u c e t h e m o s t p o p u l a r f l o u r .

H o w e v e r , i t i s i m p o r t a n t t o d e t e r m i n e w h e t h e r t h e d e h u l l e r a n d g r i n d e r

c a n b e

a d j u s t e d t o p r o d u c e a f l o u r t h a t a p p r o x i m a t e s t h e q u a l i t y o f f l o u r

b e i n g p r o -

c e s s e d l o c a l l y b y h a n d . S a m p l e s o f g r a i n a n d t r a d i t i o n a l l y p r o c e s s e d

f l o u r n e e d

t o b e c o l l e c t e d f o r t e s t i n g . U n f o r t u n a t e l y , a t t h e m o m e n t , t h e r e i s

n o o n e s p e c i f i c

l a b o r a t o r y w h e r e t e s t i n g c a n b e u n d e r t a k e n . H o w e v e r , f o r a s s i s t a n c e

i n s e l e c t i n g

a l a b o r a t o r y w h e r e s a m p l e s c a n b e s e n t , w r i t e t o I D R C . G r a i n a n d f l o u r s a m p l e s

s h o u l d n o t b e s e n t t o I D R C . B y r e t u r n p o s t , t h e C e n t r e w i l l p r o v i d e

n a m e s a n d

a d d r e s s e s o f s u i t a b l e l a b o r a t o r i e s . U p o n c h o o s i n g

a s u i t a b l e l a b o r a t o r y , y o u

s h o u l d c o l l e c t t h r e e s a m p l e s e a c h o f l o c a l g r a i n a n d f l o u r :

F l o u r s a m p l e s . T h r e e s a m p l e s , a p p r o x i m a t e l y 0 . 5 k g e a c h , o f

m a n u a l l y

p r o c e s s e d s o r g h u m f l o u r s h o u l d b e o b t a i n e d f r o m t h r e e d i f f e r e n t

s u p p l i e r s . E a c h

s a m p l e s h o u l d b e c l e a r l y i d e n t i f i e d w i t h i n f o r m a t i o n

o n ( I ) t h e n a m e o f s o r g h u m

v a r i e t y u s e d t o p r o d u c e t h e f l o u r ( i f k n o w n ) ; ( 2 ) d a t e

w h e n p u r c h a s e d ; ( 3 ) p l a c e

w h e r e p u r c h a s e d ; ( 4 ) c o s t p e r k i l o g r a m ; ( 5 ) n a m e o f b u y e r ; a n d ( 6 ) a d d r e s s o f

b u y e r .

G r a i n s a m p l e s . A p p r o x i m a t e l y 2 k g ( m a x i m u m ) , e a c h , o f t h e t h r e e

m o s t

p o p u l a r v a r i e t i e s o f s o r g h u m s h o u l d b e p u r c h a s e d i n t h e l o c a l

m a r k e t . A g a i n ,

e a c h s a m p l e s h o u l d b e c l e a r l y i d e n t i f i e d w i t h i n f o r m a t i o n

o n ( 1 ) v a r i e t y n a m e ( i f

k n o w n ) ; ( 2 ) p l a c e w h e r e p u r c h a s e d ; ( 3 ) d a t e p u r c h a s e d ; ( 4 )

c o s t p e r k i l o g r a m ; ( 5 )

n a m e o f b u y e r ; a n d ( 6 ) a d d r e s s o f b u y e r . F u r t h e r l a b e l i n g , h a n d l i n g , p a c k a g i n g ,

a n d s h i p p i n g i n s t r u c t i o n s w i l l b e s u p p l i e d b y t h e l a b o r a t o r y .

S t e p 5 - A s s e s s i n g p r o s p e c t i v e g r a i n s u p p l i e r s : W h e n t h e m a r k e t

t e r r i t o r y f o r

f l o u r a n d t h e a p p r o p r i a t e v a r i e t i e s o f s o r g h u m h a v e b e e n s e l e c t e d ,

i t i s n e c e s s a r y

t o g a t h e r m o r e d e t a i l s o n w h o w i l l s u p p l y t h e n e e d e d g r a i n . A t t h i s

s t a g e , n o

f o r m a l a g r e e m e n t s s h o u l d b e m a d e w i t h s u p p l i e r s , b u t i t i s

i m p o r t a n t t o e v a l u a t e

t h e d i f f e r e n t s o u r c e s f o r g r a i n . V i s i t s s h o u l d b e m a d e

t o g r a i n w h o l e s a l e r s , t o

c o o p e r a t i v e s , t o m a r k e t i n g b o a r d s , t o s t a t e f a r m s , a n d

t o a n y o t h e r i n d i v i d u a l s

o r b u s i n e s s e s k n o w n t o s e l l g r a i n i n q u a n t i t y . D u r i n g e a c h v i s i t , t h e s u p p l i e r

s h o u l d b e r a t e d o n t h e b a s i s o f :

Q u a n t i t y . F o r s i m p l i c i t y , i t i s p r e f e r a b l e

End to Pounding a New Mechanical Flour Milling System in Use in Africa

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