Endüstriyel arıtma tesislerinin dijitalleşmesinden ve Endüstri 4.0 altyapısına uygunluğundan bahsetmeden önce arıtma tesislerinde otomasyondan bahsetmek gerekir. Neden önemli olduğu ve nasıl yapılacağı üzerinde durmakta fayda var. Atıksu arıtma tesisleri arıtılacak suyun değişkenliğine de bağlı olarak gerek proses gerekse ekipman nitelik ve niceliği açısından kontrol edilmesi kolay olmayan sistemlerdir. Otomasyon dâhilinde çalışması için bir orkestra gibi tüm bileşenlerin uyum içerisinde çalışması gerekmektedir. Yanlış çalışan ya da çalışmayan bir bileşen tıpkı orkestranın kötü müzik ortaya çıkarması gibi tesis verimini düşürecek hatta bazı riskleri ortaya çıkaracak sonuçlar üretir. Bu nedenle arıtma tesislerinde otomasyon, verimliliği artırmada en büyük etkenlerin başında gelir. Arıtma tesislerinin tüm akış ve kontrollerini manuel ağırlıkta, insana bağlı gözlem ve etkileşime bırakmak çoğu zaman insan kaynaklı hata ya da ihmalleri de beraberinde getirir. Otomasyon uygulamaları yapmak hem günümüz teknolojik gerekleri açısından hem de insan hatalarının önüne geçmek için önemlidir. Otomasyon uygulamaları ekipmanların hatalı çalışmasını engelleyerek sitem güvenliğini sağlar aynı zamanda ekipmanları da korur. Geriye dönük veri izleme yapılabilir, durum değişikliği, hata, arıza bilgilerini anında istenilen uzaktaki bir merkeze iletebilir.
Bu aşamada SCADA’dan bahsetmeliyiz. SCADA “Supervisory Control and Data Acquisition” kelimelerinin baş harflerinden oluşur. Dilimize tam çevirisinden ziyade açıklaması daha uygun düşmektedir, “Uzaktan Kontrol ve İzleme Sistemi” ya da metodu diyebiliriz. Kısaca SCADA sistemleri geniş alana yayılmış tesis ya da ünitelerin tek bir merkezden bilgisayar, tablet ya da cep telefonu üzerinden kontrolüdür. Enerji santrallerinden endüstriyel üretim tesislerine kadar kullanılan bu yöntem, temelinde bir yazılım ve donanımları barındırmaktadır. Evsel ve endüstriyel arıtma tesislerinin kontrolleri için de kullanılmaktadır. Otomasyon planlanırken önleyici bakım süreçlerinin iyi planlanması önemlidir. Bu aşamada otomatik olarak veri ve arıza bilgisini mail olarak ya da hücresel mesaj olarak anında paylaşabilme yeteneği sistemin akıcı olarak çalışabilmesine önemli katkılar sağlamaktadır.
Sanayide dijitalleşmenin ve endüstri 4.0 devriminin konuşulduğu, tartışıldığı günümüzde, arıtma tesislerinin dijitalleşmesi ve “IOTP” arıtma tesislerinin interneti de artık gündemimize girmiş bulunuyor. Su ve atıksu arıtma sistemleri endüstriyel üretimin vazgeçilmez parçalarıdır. Özellikle üretim esnasında çok su tüketen ya da atıksu üreten endüstriler çevresel regülasyonlar gereği atıksularını arıtmak ve alıcı ortam standartlarına uygun şekilde deşarj etmek zorunluluğundadırlar. Hatta günümüzde sürdürülebilir bir gelecek için, azalan su kaynaklarını korumak ve gittikçe artan su maliyetlerinden olumsuz etkilenmemek için geri kazanım yaygın şekilde uygulanmaya başlamıştır. Endüstri 4.0 ile üretimin otomatik hatta insansız hale gelmeye başladığı günümüzde üretimin bir parçası olan arıtma sistemlerinin alt yapısının muhakkak Endüstri 4.0 ile uyumlu olması gerekmektedir. Merkezi haberleşme sensör füzyonu ve yapay zekâ gibi konularda çevre mühendisleri, endüstriyel yazılım mühendisleri, IT uzmanları ve bilgisayar mühendisleri, multi-disipliner bir yaklaşımla çalışarak, gelecekte endüstrilerin ihtiyacı olan teknolojileri ve bunların çevresel regülasyonlara uygun arıtma teknikleri ile buluşmasını sağlayacaklardır.
Günümüzde planlanan arıtma tesisleri artık akıllı fabrikaların ihtiyacını karşılayacak şekilde, Endüstri 4.0 altyapısına uygun olmalıdır. Endüstri 4.0 olarak adlandırılan 4. sanayi devrimi 2011yılından itibaren, ilk olarak Almanya’nın, daha sonra da tüm gelişmiş ülkelerin gündemine girmiştir. Gelişmiş ülkelerin artan işçilik maliyetlerinin yanı sıra, kalite, İSG ve çevresel regülasyonların baskısı neticesi olarak üretimin toplam maliyetinde rekabeti zorlaştırıcı ve hatta çoğunlukla imkânsız hale getiren artışlar meydana gelmiştir. Buna karşı başta Almanya olmak üzere sanayileşmiş ülkeler, üretim kalite ve hızını arttırırken maliyeti düşürüp, rekabeti kendi lehlerinde çevirecek hamleler planlamışlardır. Sonuç olarak bu şekilde dördüncü sanayi devrimi başlamıştır. Dünyada üretim artık geri döndürülemeyecek şekilde dijitalleşmekte, otomatik ve hatta “insansız” hale gelmektedir. Endüstri 4.0 ile gerçekleşecek devrimin doğuracağı teknolojik, iktisadi ve toplumsal sonuçları önceden öngörüp bazı planlamaları hızlıca devreye sokmak hayati önem arz etmektedir. Üretim proseslerinde girdi, çıktı ve üretim enstrümanlarının değişeceği gibi, bazı meslekler ortadan kalkarken, yeni mesleklerin ortaya çıkacağı ve yakın bir gelecekte yaşantımızı etkileyecek düzeye gelmesi öngörülmektedir. Burada Endüstri 4.0’ın ortaya çıkışını tetikleyen unsurlardan biri olan çevresel unsurların, su ve atıksu arıtımının sürecin uzağında tutulması ironiktir. Üretimin gelişmiş ülkelerden daha az gelişmiş ülkelere kaymasının önemli bir nedeni de çevre kirliliğine verilen yerel tepki, yasa ve uygulamalardır. Bu tespiti doğru şekilde yaparsak, kaçınılmaz olarak gerçekleşmekte olan endüstriyel dönüşüm içerisinde arıtma tesislerinin alt yapısının Endüstri 4.0’auygun olarak yapılması gerekliliği net olarak görülecektir.
Başlıca bileşenleri iyi tanımlamak gerekiyor. Endüstriyel yazılım programlanabilir lojik kontrol üniteleri, proses ekipmanları, sensörler, online ölçüm ve analiz üniteleri ve IT ile otomasyon entegrasyonunu sağlayacak yazılım ve donanımlar başlıca bileşenleri oluşturacaktır. Sektöre hizmet veren firmaların bu alanlarda donanımlı olmaları ve entegrasyonu sağlamaları gerekmektedir. Sıfır duruş / sıfır hata ile çalışmayı hedefleyen günümüz endüstriyel tesislerinin ihtiyaç duyacağı teknik donanım, yazılım ve veri akışını ancak bu standartlarda hazırlanmış, alt yapısı Endüstri 4.0 gereksinimine uygun arıtma tesisleri ile sağlayabilir.
Bu dijital dönüşüm, kaliteli ve yüksek performanslı ekipmanların yanı sıra uygun yazılımları ve sensör teknolojilerinin gelişimini desteklemektedir. Ayrıca önümüzdeki süreçte online ölçüm cihazlarının gelişen teknoloji ve düşen maliyetler ile daha yaygın kullanılır olması kaçınılmaz olacaktır.
