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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36750| Título: | Desenvolvimento de uma plataforma de monitoramento automático da qualidade da água para consumo humano |
| Título(s) alternativo(s): | Development of an automatic monitoring platform for water quality for human consumption |
| Autor(es): | Santos, Bárbara Gobato dos |
| Orientador(es): | Bertoldo, Guilherme |
| Palavras-chave: | Abastecimento de água na indústria Controle de qualidade da água Automação Industrial water supply Water quality management Automation |
| Data do documento: | 17-Fev-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Francisco Beltrao |
| Citação: | SANTOS, Bárbara Gobato dos. Desenvolvimento de uma plataforma de monitoramento automático da qualidade da água para consumo humano. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Ambiental e Sanitária) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão, 2025. |
| Resumo: | Nos municípios brasileiros, o monitoramento da qualidade da água para consumo humano ainda é amplamente realizado por métodos convencionais, o que pode gerar desafios operacionais e maior suscetibilidade a erros humanos. A adoção de sistemas automatizados surge como uma alternativa promissora para aprimorar esse processo, garantindo maior eficiência, confiabilidade e agilidade na detecção de possíveis inconformidades. Nesse contexto, este trabalho tem como principal objetivo desenvolver uma plataforma automatizada para o monitoramento da qualidade da água, visando sua futura implementação em uma indústria localizada em Francisco Beltrão – PR. Para isso, foram estabelecidos três etapas fundamentais: (i) a identificação dos parâmetros de qualidade da água exigidos para monitoramento na indústria em questão, considerando as normativas vigentes e as características da organização; (ii) a seleção dos parâmetros passíveis de monitoramento automatizado por meio de sensores; e (iii) o desenvolvimento de um sistema automatizado de leitura e alerta local, capaz de fornecer informações em tempo real sobre os valores mensurados e sinalizar sobre as inconformidade. Atualmente, a empresa realiza o monitoramento dos parâmetros de turbidez, cloro residual livre, pH, cor aparente, odor e sabor. Entretanto, de acordo com a legislação vigente, deveria monitorar e controlar um total de 100 parâmetros. Dentro desse universo, apenas quatro podem ser mensurados por meio de sensores de forma automatizada: turbidez, pH, sólidos dissolvidos totais e cloro residual livre. A adoção de um sistema automatizado para esses parâmetros pode otimizar a rotina de monitoramento e controle da qualidade da água utilizada na indústria, reduzindo a necessidade de intervenções manuais e aumentando a confiabilidade dos dados obtidos. O desenvolvimento do sistema envolveu a montagem de um circuito eletrônico para integração dos sensores ao microcontrolador Arduino UNO. Para isso, foram utilizados sensores específicos para os parâmetros selecionados: o sensor de pH (PH4502C) e o sensor de turbidez (ST100). A programação foi realizada no software Arduino IDE permitindo a coleta e a exibição dos dados em tempo real. Além disso, o sistema conta com um mecanismo de alerta que notifica o usuário sempre que os valores mensurados ultrapassam os limites estabelecidos pelas normativas de qualidade da água para consumo humano. Os resultados demonstram que a implementação desse sistema pode representar um avanço significativo no monitoramento e controle da qualidade da água utilizada na indústria, garantindo maior precisão na medição dos parâmetros monitorados e possibilitando uma resposta mais rápida a eventuais desvios. Além disso, a automação do processo contribui para a redução de custos operacionais e para a minimização de erros associados à coleta manual de amostras e análises laboratoriais. Dessa forma, a adoção de um sistema de monitoramento automatizado pode não apenas atender às exigências regulatórias, mas também proporcionar maior segurança e eficiência no monitoramento da qualidade da água para consumo humano dentro da indústria. A implementação dessa tecnologia representa um passo importante rumo à modernização do monitoramento da qualidade da água, tornando o processo mais ágil. |
| Abstract: | In Brazilian municipalities, the monitoring of water quality for human consumption is still largely conducted through conventional methods, which can lead to operational challenges and increased susceptibility to human errors. The adoption of automated systems emerges as a promising alternative to enhance this process, ensuring greater efficiency, reliability, and agility in detecting possible nonconformities. In this context, the main objective of this study is to develop an automated platform for water quality monitoring, aiming for its future implementation in an industry located in Francisco Beltrão – PR. To achieve this, three fundamental steps were established: (i) identifying the water quality parameters required for monitoring in the industry, considering current regulations and the organization's characteristics; (ii) selecting the parameters that can be monitored automatically using sensors; and (iii) developing an automated local reading and alert system capable of providing real-time information on measured values and signaling nonconformities. Currently, the company monitors parameters such as turbidity, free residual chlorine, pH, apparent color, odor, and taste. However, according to current legislation, it should monitor and control a total of 100 parameters. Among these, only four can be measured automatically using sensors: turbidity, pH, total dissolved solids, and free residual chlorine. The adoption of an automated system for these parameters can optimize the monitoring and control routine of the water quality used in the industry, reducing the need for manual interventions and increasing the reliability of the obtained data. The system development involved assembling an electronic circuit to integrate the sensors with the Arduino UNO microcontroller. For this purpose, specific sensors were used for the selected parameters: the pH sensor (PH4502C) and the turbidity sensor (ST100). The programming was carried out using the Arduino IDE software, enabling real-time data collection and display. Additionally, the system includes an alert mechanism that notifies the user whenever the measured values exceed the limits established by water quality regulations for human consumption. The results demonstrate that implementing this system can represent a significant advancement in monitoring and controlling the quality of water used in the industry, ensuring greater precision in measuring the monitored parameters and enabling a faster response to potential deviations. Furthermore, process automation contributes to reducing operational costs and minimizing errors associated with manual sample collection and laboratory analyses. Thus, adopting an automated monitoring system can not only meet regulatory requirements but also provide greater safety and efficiency in monitoring the quality of water for human consumption within the industry. The implementation of this technology represents an important step toward modernizing water quality monitoring, making the process more agile. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36750 |
| Aparece nas coleções: | FB - Engenharia Ambiental e Sanitária |
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