Sensör destekli akıllı gri su arıtım prototipi: STEM tabanlı bir proje uygulaması

Öz: 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.