Sensör destekli akıllı gri su arıtım prototipi: STEM tabanlı bir proje uygulaması
DOI:
https://doi.org/10.5281/zenodo.20079501Anahtar Kelimeler:
Gri Su, filtreleme, arıtmaÖzet
STEM (Fen, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik) ve Proje Tabanlı Öğrenme yaklaşımları temel alınarak yürütülen bu çalışmada; evsel gri suyun (banyo, lavabo ve çamaşır makinesi atık suları) fiziksel ve kimyasal yöntemlerle arıtılarak bahçe sulama, temizlik veya rezervuar gibi alanlarda geri kazanımını sağlayan çok aşamalı bir prototip geliştirilmiştir. Sistemde uygulanan yöntemler sırasıyla şu şekildedir: İlk aşamada, kaba filtrasyon uygulanarak saç ve sabun artığı gibi büyük partiküller tel süzgeç yardımıyla tutulmuş; böylece sonraki filtrelerin tıkanması önlenmiştir. Ardından su, kum ve çakıl katmanlarından geçirilerek fiziksel tortulardan arındırılmıştır. İkinci aşamada; koku, renk ve deterjan kalıntılarını gidermek (adsorpsiyon) amacıyla aktif karbon filtresi kullanılmıştır. Üçüncü aşamada ise, patojenlerin elimine edilmesi ve hijyenin sağlanması için klorlama işlemi uygulanmıştır. Prototipin kontrol ünitesi olarak, suyun pH, TDS, EC ve sıcaklık değerlerini gerçek zamanlı ölçen mikrodenetleyici tabanlı devre kartlı (Arduino Uno) ve sensörlü bir sistem tasarlanmıştır. Bu sistem ayrıca, depodaki su seviyesi belirli bir eşiğe ulaştığında otomatik sifon mekanizmasını devreye sokarak, arıtılmış suyun kullanım alanlarına aktarılmasını sağlamaktadır. Çalışma kapsamında düşük maliyetli malzemeler kullanılmış ve sistem kolay kurulabilir şekilde tasarlanmıştır. Yapılan testlerde arıtılan suyun pH, TDS, EC, sıcaklık değerlerinin ilk ve son durumları ölçülmüş ve tekrar kullanım için uygun olduğu gözlenmiştir. Disiplinlerarası bir problem çözme süreci sunan bu çalışma, hem uygulamalı eğitime örnek teşkil etmekte hem de su tasarrufu sağlamak isteyen bireyler ve kurumlar için pratik bir çözüm sunmaktadır.
Referanslar
Al-Gheethi, A. A., Mohamed, R. M. S. R., Abdullah, A. H., & Daud, Z. (2018). A comparative study on the efficiency of greywater treatment by different methods. Sustainable Water Resources Management, 4, 915-925.
Anaç, H. ve Çeliker, A. (2004). Türkiye’nin Su Potansiyeli. T.E.A.E-Bakış, 7(5), 1-4.
Artemis, (2024). Arıtma Tesisleri. https://www.artemisaritim.com/aritma-tesisleri (Erişim Tarihi: 11.09.2025)
Ayar, M. C. (2015). First-hand experience with engineering design and marketing in a design-based learning environment. Journal of Educational Research, 108(1).
Aydoğdu M.H., TURAN, Kocamaz E.T. (2021). CSR International Scientific, Peer-Reviewed & Refereed Journal; p-ISSN: 1308-8041, e-ISSN: 1309-4033; Year: 2021; Month: June; Volume: 13/SPRING, Issue: 50 DOI: http://dx.doi.org/10.15189/1308-8041
Capraro, R. M., & Slough, S. W. (2013). STEM project-based learning: An integrated approach. Sense Publishers.
Climatebiz, (2024). Gri su arıtma sistemleri. https://climatebiz.com/greywater-system/ (Erişim Tarihi: 5.09.2025)
Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, (2021). Su kullanımı. https://cevreselgostergeler.csb.gov.tr/sukullanimi-i-85738#:~:text(Erişim Tarihi: 26.04.2025).
Çorlu, M. S., Adıgüzel, T., Ayar, M. C., Corlu, M. A., & Aydın, E. (2014). Bilim, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik (BTMM) Eğitimi: Disiplinlerarası Çalışmalar ve Etkileşimler. Eğitim ve Bilim, 39(173).
Edwin, G. A., Gopalsamy, P., & Muthu, N. (2014). Characterization of domestic gray water from separate sources and a comparison with mixed gray water in India. Journal of Environmental Management, 146, 247-251.
FAO. (2016). Birleşmiş Milletler Tarım ve Gıda Örgütü, Küresel Su Kullanım Oranları.
http://www.fao.org/nr/water/aquastat/tables/WorldData-Withdrawal_eng.pdf
Karaköse, E., & Işık, M. A. (2024). Bölgesel Su Kalitesi Araştırmaları için Arduino Tabanlı Bir Su Analizi Sistemi Prototipinin Tasarımı. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 36(1), 179-191. https://doi.org/10.35234/fumbd.1343618
Kılıç, S. (2008). Küresel iklim değişikliği sürecinde su yönetimi. İstanbul Üniversitesi Siyasal Bilgiler Fakültesi Dergisi, (39), 161-186.
Karahan, A. (2011). Gri Suyun Değerlendirilmesi. IX. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi, 1155-1164.
Korkmaz, H., & Kaptan, F. (2002). Fen Eğitiminde Proje Tabanlı Öğrenme Yaklaşımı. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 22(22).
Li, F., Wichmann, K., & Otterpohl, R. (2009). Review of the technological approaches for grey water reuse and re-utilization. Chemosphere, 77(11), 1463-1472.
McDonald, R. I., Douglas, I., Revenga, C., Hale, R., Grimm, N. B., Gronwall, J., & Fekete, B. (2011). Global urban growth and the state of fish and fishing. Frontiers in Ecology and the Environment, 9(2), 129-136.
Mekonnen, M. M., & Hoekstra, A. Y. (2016). Four billion people facing severe water scarcity. Science Advances, 2(2), e1500323.
Olanrewaju O. O. ve Ilemobade A. A. (2015). Greywater Reuse Review and Framework for Assessing Greywater Treatment Technologies for Toilet Flushing, Advances
Research 5(4): 1-25, 2015, Article no.AIR.19117 ISSN: 2348-0394 DOI: 10.9734/AIR/2015/19117. www.sciencedomain.org
Oteng-Peprah, M., Acheampong, M. A., & DeVries, N. K. (2018). Greywater characterization, treatment system, and consumption patterns as a potent alternative water resource: A review. Water, Air, & Soil Pollution, 229(10), 1-15.
Öztürk, M. (2009). Havza Esaslı Entegre Su Yönetimi, TBMM Çevre Komisyonu, Ankara.
Scott CA, Drechsel P, Raschid-Sally L, Bahri A, Mara D, Redwood M, et al. (2010). Wastewater irrigation and health: challenges and outlook for mitigating risks in low-income countries. London, UK.
Thomas, J. W. (2000). A review of research on project-based learning. California: Autodesk Foundation.
Uçar, E. (2022). Özel Yetenekliler İçin STEM Eğitim Klavuzu, Temiz Su ve Sanitasyon Bölümü, sayfa 45-57. ISSN: 978-625-8227-79-6
UN-Habitat. (2016). World cities report 2016: Urbanization and development - Emerging futures. United Nations Human Settlements Programme
United Nations. (2018). 2018 Revision of world urbanization prospects. Department of Economic and Social Affairs.
United Nations. (2022). World population prospects 2022: Summary of results. Department of Economic and Social Affairs, Population Division.
Van Vliet, W. (2002). The role of cities in a globalizing world: Global report on human settlements. Habitat International, 26(1), 31-40.
Vörösmarty, C. J., McIntyre, P. B., Gessner, M. O., Dudgeon, D., Prusevich, A., Green, P., ... & Davies, P. M. (2010). Global threats to human water security and river biodiversity. Nature, 467(7315), 555-561.
Vuppaladadiyam, A. K., Merayo, N., Prinsen, P., Luque, R., Blanco, A., & Zhao, M. (2019). A review on greywater reuse: Constraints, challenges, and opportunities. Water Research, 164, 114941.
World Health Organization. (2006). Guidelines for the safe use of wastewater, excreta and greywater (Vol. 1–4). Geneva, Switzerland: WHO Press.
U.S. Environmental Protection Agency. (2016). WaterSense: Flush facts. Washington, DC: EPA
İndir
Yayınlanmış
Nasıl Atıf Yapılır
Sayı
Bölüm
Lisans
Telif Hakkı (c) 2026 International Journal of Educational and Social Sciences
Bu çalışma Creative Commons Attribution 4.0 International License ile lisanslanmıştır.
