Automatic system of detection of parameters of quality of the water supply in real time

O monitoramento convencional da qualidade da água em sistemas de saneamento, realizado de maneira manual na saída do processo de tratamento, não é capaz de compreender o processo de degradação da qualidade da água no percurso da rede de abastecimento até a população, tornando necessário o desenvolvimento de tecnologias direcionada ao monitoramento da água. No entanto, nesta fase emergente dos sistemas de monitoramento automático da qualidade da água, as tecnologias de alto custo tornam-se inviáveis, principalmente por tratar de dispositivos que necessitam ser acoplados em vários pontos da rede de canalização, atrelado, na maioria das vezes, ao déficit econômico e recursos limitados de companhias de saneamento. Logo, o intuito desta dissertação foi apresentar um sistema de monitoramento em tempo real da qualidade da água em linha de canalização de baixo custo, in situ, e com capacidade de extrair parâmetros além dos determinados pelos sensores plotados, como o cloro. A metodologia é realizada através de experimentos em um ambiente que simula a linha de canalização, onde está instalado o protótipo que abrange um conjunto de sensores de monitoramento da qualidade da água em tempo real, capazes de detectar os parâmetros de OD, pH, T, ORP, CE e fluxo. Além destes, é utilizado os parâmetros de ORP e pH para desenvolver uma equação preditiva de concentrações de cloro residual livre. O desempenho do protótipo é apresentado de maneira positiva e satisfatória a nível de laboratório, sendo capaz de detectar parâmetros de qualidade da água em regime dinâmico e estimar o nível de desinfecção da água de abastecimento. Logo, esse sistema pioneiro no Brasil de monitoramento de qualidade da água de abastecimento em tempo real é capaz de trazer grandes vantagens socioeconômicas, visto que é capaz de aumentar a segurança alimentar com baixo custo de montagem. Sendo assim, é um importante passo para a concretização do conceito de cidades inteligentes e cidades sustentáveis.Conventional monitoring of water quality in sanitation systems, performed manually at the end of the treatment process, is not capable of understanding the process of degradation of water quality in the course of the supply network to the population, making it necessary to develop technologies aimed at water monitoring. However, in this emerging phase of automatic water quality monitoring systems, high-cost technologies become unfeasible, mainly because they deal with devices that need to be coupled at various points of the plumbing network. Moreover, in most cases, to to the economic deficit and limited resources of sanitation companies. Therefore, this dissertation aimed to present a real-time monitoring system of water quality in a low-cost pipeline, in situ, with the ability to extract parameters beyond those determined by the plotted sensors, such as chlorine. The methodology is carried out through experiments in na environment that simulates the plumbing line where the prototype is installed, which includes a set of sensors for monitoring water quality in real-time, capable of detecting the parameters of DO, pH, T, ORP, CE, and flow. In addition to these, ORP and pH parameters are used to develop a predictive equation for free residual chlorine concentrations. The prototype\'s performance is presented positively and satisfactorily at the laboratory level, detecting water quality parameters in a dynamic regime and estimating the level of disinfection of the supply water. Therefore, the first real-time supply water quality monitoring system in Brazil can bring significant socioeconomic advantages, as it can increase food security with low assembly costs. Therefore, it is an essential step toward realizing the concept of smart cities and sustainable cities