This study evaluates the potential gains of artificial intelligence (AI) and machine-learning (ML) models for improving process efficiency and reducing energy consumption in wastewater treatment plants. A comprehensive literature review shows that models such as SVR, ANN, CNN, PLS-R, RF/GBT, Isolation Forest and deep reinforcement learning can reduce aeration energy by 25–35 % and overall plant energy use by 10–25 % worldwide. For Türkiye, the sector’s annual electrical load is estimated at roughly 1.6 TWh; AI-driven optimisation could save 15–25 % of this demand, translating into 0.9–1.5 billion TRY in operating costs and 110 000–180 000 t CO₂ emissions each year. Model success is found to depend strongly on high-quality data streams, process-specific algorithm selection and operator training. The findings indicate that national incentives and standardised data infrastructures would enable large-scale AI/ML deployment, thereby advancing Türkiye’s sustainable water-management objectives through lower energy use, improved process stability and reduced environmental impact.
Artificial intelligence Machine learning Wastewater treatment Energy efficiency Process optimization Sustainability
Bu çalışma, su arıtma tesislerinde yapay zekâ (YZ) ve makine öğrenmesi (MÖ) modellerinin süreç verimliliği ve enerji tüketimi üzerindeki potansiyel kazanımlarını incelemektedir. Literatür taramasıyla SVR, ANN, CNN, PLS-R, RF/GBT, Isolation Forest ve derin pekiştirmeli öğrenme gibi modellerin küresel ölçekte havalandırma enerjisini %25-35, toplam tesis enerjisini ise %10-25 oranında düşürdüğü saptanmıştır. Türkiye özelinde atıksu arıtma sektörünün yıllık elektrik yükü yaklaşık 1,6 TWh olarak hesaplanmış, YZ tabanlı optimizasyonun %15-25 tasarruf sağlayarak yılda 0,9-1,5 milyar TL maliyet ve 110 000-180 000 t CO₂ azaltımı potansiyeli sunduğu belirlenmiştir. Model başarısının yüksek kaliteli veri akışı, proses-uyumlu algoritma seçimi ve operatör eğitimiyle doğrudan ilişkili olduğu görülmüştür. Bulgular, ulusal teşvikler ve standartlaştırılmış veri altyapısı ile desteklenen YZ/MÖ entegrasyonunun Türkiye’de sürdürülebilir su yönetimi hedeflerini önemli ölçüde ilerletebileceğini göstermektedir.
Yapay zekâ Makine öğrenmesi Atıksu arıtma Enerji verimliliği Süreç optimizasyonu Sürdürülebilirlik
Birincil Dil | Türkçe |
---|---|
Konular | Mühendislik Uygulaması |
Bölüm | Makaleler |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 5 Temmuz 2025 |
Gönderilme Tarihi | 28 Nisan 2025 |
Kabul Tarihi | 10 Haziran 2025 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2025 Cilt: 4 Sayı: 1 |