MODELO_DE_TCC_I_-_23_projeto_-_UNIP_-_para_al[1]

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UNIVERSIDADE PAULISTA
ISABELLA SILVA E SILVA
HELIO BARCELAR RIBEIRO
FRANCISCO KAYLON SILVA DE OLIVEIRA
AIUB DASILVA BEZERRA
ALESSANDRO DOS SANTOS LOPES
SISTEMA DE CONTROLE E AUTOMATIZAÇÃO DE COLETA E APROVEITAMENTO DE ÁGUA.
Manaus
1
		
2023
ISABELLA SILVA E SILVA
HELIO BARCELAR RIBEIRO
FRANCISCO KAYLON SILVA DE OLIVEIRA
AIUB DASILVA BEZERRA
ALESSANDRO DOS SANTOS LOPES
SISTEMA DE CONTROLE E AUTOMATIZAÇÃO DE COLETA E APROVEITAMENTO DE ÁGUA
Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso I, apresentado como exigência parcial para obtenção do título de Bacharel em Engenharia de Controle e Automação à Universidade Paulista.
Orientador: Prof. Msc. André dos Santos
Manaus
2023
		
LISTA DE FIGURAS 
Figura 1: Esquema Infraestrutura	23
Figura 2: Sistema 	27
Figura 3: Pavimento 	34
Figura 4: Distribuição 	34
Figura 5: Pavimento de 	36
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Mix de 	26
Tabela 2: Matéria 	32
Tabela 3: Tipos de 	40
Tabela 4: Tipos de 	52
Tabela 5: Medição 	73
Tabela 6: Resumo 	74
LISTA DE ABREVIATURAS e siglas
1. LED - Light Emitting Diode (Diodo emissor de luz)
2. AIMEG – Aeroporto Internacional De Manaus Eduardo Gomes
3. ANAC – Agência Nacional de Aviação Civil
				
	
LISTA DE SÍMBOLOS
 Tempo Médio de Ocupação
Fck Resistência Característica à Compressão do Concreto
Gc Grau de Compactação
SUMÁRIO
1	INTRODUÇÃO	16
1.1 TEMA	16
1.1.1.	Delimitação do tema	16
1.1	PROBLEMA	16
1.2	HIPÓTESES	16
1.3	OBJETIVOS	17
1.3.1	Objetivo Geral	17
1.3.2	Objetivo Específico	17
1.5 JUSTIFICATIVA	17
2 Revisão bibliográfica	19
2.1	IMPORTÂNCIA DA ÁGUA	19
2.1.1	Ciclo hidrológico	21
2.1.2	Pluviosidade	22
2.1.3	Pluviosidade No Brasil	23
2.4.2 Pluviosidade Na Cidade de Manaus	24
2.2	RECURSOS HÍDRICOS	25
2.2.1	Águas superficiais	26
2.2.2	Águas subterrâneas	27
2.2.3	Águas atmosféricas	28
2.2.4	Rede de abastecimento	28
2.3	CONSUMO DE ÁGUA NO BRASIL	28
2.3.1	Consumo de água no Amazonas	28
2.3.2	Consumo industrial	29
2.3.3	Consumo de água pluvial na indústria	29
2.3.4	Consumo residencial	29
2.3.5	Consumo de água pluvial nas residências	31
2.4	APLOVEITAMENTO DE ÁGUA PLUVIAL	31
2.4.1	Qualidade da água pluvial	31
2.4.2	Qualidade da água após escoar sobre uma superfície impermeabilizada	31
2.5	NORMAS PARA TRATAMENTO DE ÁGUA PLUVIAL PARA FINS POTÁVEIS	32
2.5.1	Processos de tratamento da água	32
2.6	NORMAS DE TRATAMENTO DE ÁGUA DA CHUVA PARA FINS NÃO POTÁVEIS	33
2.7	SISTEMAS DE COLETA E TRATAMENTO DE ÁGUA PLUVIAL	36
2.8	MICROCONTROLADORES	37
2.8.1	ARDUINO	37
2.8.2	CLP	38
2.8.3	38
2.8.4	38
3	METODOLOGIA	38
3.1 MATERIAIS E MÉTODOS	39
ANEXOS
1 INTRODUÇÃO
1.1 TEMA 
Sistema de controle e automatização de coleta e aproveitamento de água. 
1.1.1. Delimitação do tema 
Sistema de captação de água da chuva pela calha com tratamento automatizado através de processos químicos controlados, controle de qualidade e distribuição.
1.1 PROBLEMA 
A exigência sanitária sobre o tratamento e qualidade da água em indústrias 
alimentícias é um fator importante para qualidade final do produto a fim de evitar contaminações, em praticamente, todo meio alimentício o uso da água é fundamental. 
Segundo a Confederação Nacional de Indústria (CNI). São retirados por segundo 2,3 trilhões de água dos rios para uso industrial (FUSATI; 2021). A água da chuva, após o tratamento, é apropriada para consumo. O ponto crítico dessa fonte alternativa é a passagem dela pelo telhado, onde se encontra sujeiras como poeira, folhas, galhos e dejetos de animais. Por esses fatos, a água captada da chuva não é adequada para consumo humano sem que seja submetida a um tratamento (ZANELLA; 2015).
Como aproveitar, coletar, tratar e distribuir a água da chuva como fonte alternativa nas indústrias alimentícias de maneira sustentável, eficiente e econômica para a diminuição do desperdício de água e dos processos manuais através de automatização? É preciso responder essas questões para desenvolver um sistema de controle automatizado de coleta e reaproveitamento de água da chuva.
1.2 HIPÓTESES 
A água da chuva é um recurso hídrico natural que pode ser aproveitado de forma eficiente. A fim de minimizar os impactos provocados no meio ambiente pelas indústrias alimentícias e diminuir o trabalho manual de tratamento de água. Por esses fatores que foi pensado numa solução prática e automática para construir um sistema que por si só capta, filtra, trata e a distribui de maneira sustentável e rentável além de ter seu controle de qualidade.
1.3 OBJETIVOS 
1.3.1 Objetivo Geral 
Desenvolver um sistema de captação, filtração, tratamento e distribuição de água da chuva com o intuito de inovar os processos manuais, com as mesmas finalidades, com práticas sustentáveis e automatizadas. Assim, as fontes de abastecimentos de água das indústrias alimentícias tornarão mais puras e seguras, longe de contaminações. 
1.3.2 Objetivo Específico 
•	Projetar um sistema de coleta de água, filtragem, tratamento e distribuição através de processos automatizados e químicos seguros, de maneira a reduzir o trabalho manual;
•	Controlar a qualidade da água mediante a um painel de controle onde será desenvolvido um programa em Arduino capaz de reconhecer sensores de pH, dosadores para bases e ácidos, sensores de temperatura e dosadores para cloração;
•	Verificar a qualidade da água após o tratamento e distribui-la por intermédios de bombas de sucção;
1.5 JUSTIFICATIVA
Segundo o Fundo de Nações Unidas para a Agricultura e Alimentos (FAO) [PENA] a agroindústria utiliza cerca de 70% da água do mundo, no Brasil esse valor chegou a 72%), a produção de um quilograma de carne bovina requer 15.415 litros de água [BORGES:2020]. A água é um recurso finito, por isso sua preservação é relevante. Por esses fatos, tornou-se viável o uso de fontes alternativas, como a água da chuva, para fins potáveis e não potáveis.
2 Revisão bibliográfica 
2.1 IMPORTÂNCIA DA ÁGUA
A substância líquida conhecida como água é um componente originário do meio ambiente, cujo valor monetário é impossível de ser determinado com precisão, possui uma importância que ultrapassa sua utilidade como matéria-prima para atividades produtivas e seu papel na vida humana, sua existência é essencial para a preservação dos processos que regem a vida biológica, geológica e química, responsáveis por manter a estabilidade dos complexos sistemas naturais, além disso, possui uma relevância simbólica e exerce uma função fundamental como um recurso social básico, contribuindo para garantir um padrão de vida satisfatório para a coletividade.
Apesar de ocupar 70% da superfície terrestre, a maioria da água do nosso planeta é salgada, desse total, 2,5% correspondem à quantidade de água doce presente na terra, no entanto, apenas 0,1% dessa água está disponível para utilização e consumo, isso nos mostra a importância de preservar esse recurso, que pode se tornar escasso caso seja manejado inadequadamente (ECYCLE; 2018)
Os recursos hídricos desempenham um papel de extrema relevância no desenvolvimento de uma ampla gama de atividades humanas, como a agricultura, indústria, turismo, transporte, comércio e geração de energia
Em relação à produção agrícola, a água pode representar até 90% da composição física das plantas, a falta de água em períodos de crescimento dos vegetais pode destruir lavouras e até ecossistemas devidamente implantados. (ECYCLE; 2018). 
Segundo a EMPRAPA, a agricultura tem sido apontada como suposta consumidora de 70% das reservas globais de água doce, no Brasil, esse valor sobe para 72%, a maioria das propriedades rurais toma emprestada da natureza a água da chuva, que iria aos rios e oceanos, e a devolve limpa, com a evaporação, transpiração e infiltração no solo. (ROTOPLASTYC; 2018), desta forma, o consumo responsável e racional da água, sem prejuízo à produtividade é um dos maiores desafios de pesquisadores e líderes governamentais, conforme a agência nacional de águas, o Brasil conta com uma área irrigável de aproximadamente 29,6 milhõesde hectares, o agronegócio é um segmento fundamental para a elevação do PIB brasileiro, por isso, as inovações tecnológicas são muito importantes para a sustentabilidade do setor. (TAMANINI; 2020)
Diversos setores industriais têm a água como um elemento indispensável em seus processos produtivos, indústrias do ramo de alimentos e bebidas, produtos químicos, papel e celulose, energia, mineração e manufatura utilizam a água em diferentes fases de suas operações, ela desempenha funções essenciais, como resfriamento, limpeza e dissolução de substâncias, a qualidade dessa água utilizada precisa ser verificada por meio de rígidos controles microbiológicos, a fim de evitar a contaminação por microrganismos. (LOPES; 2022)
No Brasil, a cada segundo, são retirados dos rios 2,3 milhões de litros para uso industrial, vazamentos, equipamentos e métodos ultrapassados são responsáveis por boa parte do desperdício de água na indústria. de acordo com algumas pesquisas, fazendo ajustes neste sentido, é possível reduzir a perda em até 90%, a água de reuso tem sido muito utilizada no setor industrial, essa técnica utiliza o efluente de um processo, com ou sem tratamento, para outros fins, para atividades que não precisam de água potável, como irrigação ou lavagem de pisos, ela serve muito bem. da mesma forma, a água cinza pode ser utilizada em sua residência, com o mesmo objetivo de economizar este recurso (EUROPA; 2021).
Algumas industriais de cervejas, como, por exemplo, a Heineken tem projetos próprios de uso sustentável da água, para a produção de um litro de cerveja é necessário seis litros de água, o consumo médio da empresa é de 4,9 litros água para cada litro de cerveja, a heineken participa do comitê de bacias hidrográficas nas regiões em que atua, o programa economiza o equivalente a 38 piscinas olímpicas cheias por ano, o tratamento de efluentes é utilizado em mais de 92% das cervejarias, a soma de toda capacidade de tratamento instalado nas oito fábricas brasileiras seria o suficiente para tratar o esgoto doméstico gerado por uma população superior a 300 mil habitantes. (BALDASSIN; 2018)
A indústria do turismo possui uma grande dependência da água como recurso, a maioria dos destinos turísticos populares está associada a corpos d'água, como praias, lagos, rios e cachoeiras, além disso, hotéis, resorts e parques aquáticos necessitam de acesso a fontes de água para oferecer atividades recreativas e suprir as necessidades básicas dos visitantes, a água é o principal atrativo de alguns dos destinos turísticos brasileiros mais visitados como a Amazônia, o pantanal, as cataratas do Iguaçu e o arquipélago de Fernando de Noronha, todos reconhecidos pela Unesco como patrimônio natural da humanidade, tamanha é a importância de cada ecossistema para a biosfera, além da beleza cênica e uma infinidade de atrativos turísticos. (GURGEL; 2018)
A logística comercial é altamente influenciada pela utilização estratégica da água como meio de transporte, portos, vias marítimas e sistemas fluviais são essenciais para viabilizar o comércio global, permitindo a movimentação maciça de mercadorias, além disso, a presença de rios é crucial para a distribuição interna de bens, simplificando as transações comerciais em âmbito local e nacional, esse meio de transporte é considerado mais lento em relação aos demais, ele depende de forma acentuada dos aspectos naturais da paisagem, como o relevo e a hidrografia, portanto, o desenvolvimento do transporte hidroviário não é possível em todas as regiões do globo, ademais, há o risco de vazamento de combustíveis nesse tipo de transporte, cenário que pode resultar em graves impactos ambientais. (CAMPOS; 2020)
Na geração de energia, a água é o combustível das usinas hidrelétricas, além de ser usada em outras usinas como a eólica, por exemplo, quando utilizada nas pequenas centrais hidrelétricas, é totalmente reutilizável para outras atividades humanas como, agricultura, abastecimento da população etc. (TRADENER; 2020)
As barragens são necessárias para o funcionamento das hidrelétricas porque elas transformam a energia contida na correnteza dos rios transformando-a em energia cinética que vai movimentar as turbinas que, por sua vez, fazem funcionar o gerador de energia elétrica, as barragens represam a água, armazenando-a para gerar a energia, quando a comporta de controle é aberta a água passa por um canal ou duto que a faz chegar às turbinas, estas, geralmente, são feitas por várias lâminas curvas presas a um disco, quando a água bate nelas elas se movimenta girando em torno de um eixo, esse modelo é conhecido como “Francis” e é mais comumente encontrado nas hidrelétricas do mundo, elas giram a 90 rotações por minuto (rpm), fazendo com que os geradores funcionem, estes, por sua vez, são compostos por uma série de ímãs que produzem corrente elétrica. (A GERADOR; 2017)
2.1.1 Ciclo hidrológico
De acordo com (JÚNIOR e CAETANO; 2023), O ciclo hidrológico é o processo natural pelo qual a água circula continuamente pela superfície terrestre, para a atmosfera e de volta aos oceanos, através de evaporação, condensação, precipitação e infiltração. Esse ciclo é influenciado pela ação da gravidade, tipo e densidade de cobertura vegetal no solo e subsolo, além de elementos e fatores climáticos na atmosfera e superfícies líquidas. Dentre esses fatores, estão a temperatura do ar, ventos, umidade relativa do ar e insolação, responsáveis pela circulação da água dos oceanos para a atmosfera em uma dada latitude terrestre. Em resumo, o ciclo da água é um processo fundamental para a regulação do clima, da vegetação e da disponibilidade de água doce na Terra.
A água é um recurso único e está em constante mudança, apesar das diferentes denominações que recebe (superficial, subterrânea e atmosférica). A água que precipita já esteve em outros locais, como no subsolo, icebergs, rios e oceanos, e sua movimentação constante é responsável pela ocorrência de fenômenos naturais como chuvas, neve, rios, lagos, oceanos, nuvens e águas subterrâneas (MMA, 2023).
2.1.2 Pluviosidade
Pluviosidade é um dado volumétrico obtido através das precipitações das chuvas, em determinado período em certas regiões, como estado, cidade etc. Esses dados são coletados através do pluviômetro, o índice pluviométrico dependendo das ocasiões podem ser medidos diariamente, mensalmente e anualmente, porém, é mais comumente calculado anualmente.
2.1.2.1 Pluviosidade No Brasil
O Brasil por ser um país tropical, tem seu nível variado dependendo do clima e da região, em 2022, segundo a INMET, as chuvas durante o ano ficaram na média e acima da média. Parte dessa mudança tem influência direta do fenômeno global climático-oceânico La Niña. Este fenômeno consiste no resfriamento das águas do oceano pacífico, ocasionando as alterações sazonais no movimento de rotação geral da atmosfera. Em 2022, o fenômeno la Niña sobre o Brasil, causou algumas mudanças climáticas. Afetando a pluviosidade nas regiões brasileiras como, a região norte e nordeste teve um nível mais concentrado de chuva, acarretando o aumento da precipitação nestas regiões (INMET, 2022). 
Contudo a região Sul, Centro-Oeste e Sudeste as chuvas nestas regiões não foram suficientes para atingir a média do índice pluviométrico, com consequência houver a seca, aumento da temperatura e uns dos piores dos casos, a perdas de lavouras Figura x (INMET, 2022).
Figura x Anomalias de Precipitação
Fonte: INMET
Figura x Precipitação observada
Fonte: INMET
2.4.2 Pluviosidade Na Cidade de Manaus
O clima em Manaus é tropical e úmido, portanto, existe uma pluviosidade significativa ao longo do ano e até mesmo o mês mais seco ainda assim tem muita pluviosidade A média anual de pluviosidade é de 3001 mm O mês de março é o mês com maior precipitação, apresentando uma média de 395 mm.
Manaus é uma cidade com clima tropical e úmido, o que significa que há uma quantidade significativa de chuva durante todo o ano. Mesmo no mês mais seco, a precipitação ainda é bastantealta. A média anual de pluviosidade na cidade é de 3001 mm. março é o mês com a maior precipitação, com uma média de 395 mm.
Por se tratar de uma das capitais da região norte, Manaus, a capital do estado Amazonense, estar inclusa em um dos estados afetado pelo fenômeno La Niña. Segundos dados da INMET, os anos de 2020, 2021 e 2022 o índice de pluviosidade tem se mantido acima da média. Em fevereiro de 2021, o total de chuva acumulado foi de 305,0 mm, enquanto no ano posterior de 2022 e mesmo mês foi de 315,8 mm. Estas duas medições estavam acima da média histórica registrada ao qual corresponde a 296,8 mm (INMET,2022). 
Figura x Estação Manaus (A101)
Fonte: INMET
O índice pluviométrico mais alto entre janeiro de 2023 há maio de 2023, foi dia 12 de março de 2023, indicando 2.91 no índice pluviométrico (INMET,2023).
2.2 RECURSOS HÍDRICOS
Os recursos hídricos são de importância fundamental para a sobrevivência da humanidade e para o desenvolvimento sustentável. Segundo Rodrigues (2017), os recursos hídricos podem ser definidos como "o conjunto de águas aquáticas e subterrâneas, bem como suas protegidas e relações com o meio ambiente e com os seres humanos, utilizados para atender às necessidades da sociedade e dos ecossistemas".
De acordo com Santos et al. (2020), a gestão dos recursos hídricos no Brasil é essencial para a sustentabilidade, considerando a importância da água para diversos setores da sociedade, como a agrícola, a indústria e o abastecimento público. Os autores destacam que a Política Nacional de Recursos Hídricos (PNRH), instituída em 1997, é um marco na gestão dos recursos hídricos no país, uma vez que estabeleceu os princípios, objetivos e instrumentos para a gestão integrada e sustentável dos recursos hídricos.
Recursos hídricos têm relevância significativa na geração de energia, usinas hidrelétricas utilizam a potência da água para produzir eletricidade, a energia hidrelétrica é considerada uma fonte renovável e ecologicamente favorável, sendo amplamente utilizada por diversas nações para suprir suas demandas energéticas, segundo a agência nacional de águas e saneamento básico (ANA), a maioria das sedes dos municípios brasileiros (4.624) são abastecidas por sistemas isolados, o que atende uma população em torno de 96 milhões (52% do total), desse total, 2.126 sedes usam mananciais unicamente subterrâneos, já 1.707 usam somente mananciais superficiais, o abastecimento de 943 municípios (17% do total) é realizado por sistemas integrados, os quais atendem uma população em torno de 89 milhões de habitantes (48% da total), os sistemas de produção de água possuem capacidade total instalada de 750,1 m³/s, que atendem a 7.828 sistemas com a seguinte distribuição: 425,7 m³/s para 7.550 sistemas isolados e 324,4 m³/s para 278 sistemas integrados. (TRADENER, 2020).
2.2.1 Águas superficiais
Águas superficiais referem-se a corpos de água encontrados na superfície da terra, fontes hídricas na superfície da terra abrangem uma variedade de corpos d'água, como rios, lagos, lagoas, córregos e represas, essas fontes desempenham um papel essencial na sustentação da vida em nosso planeta, fornecendo benefícios e desempenhando funções cruciais.
	As águas superficiais são fundamentais para a sobrevivência de plantas, animais e seres humanos, elas fornecem água potável, sustentam ecossistemas aquáticos, promovem a biodiversidade e são utilizadas para diversas atividades humanas, como agricultura, indústria, geração de energia, transporte e recreação.
	Embora tenham esta importância para a vida no planeta, as águas superficiais representam apenas 0,14% de toda a água existente na terra, a partir desta consciência é possível compreendermos ainda melhor a necessidade dos cuidados para que os recursos hídricos sejam devidamente preservados. (PENSAMENTO VERDE, 2014)
	Uma das principais características das águas superficiais é o seu constante processo de movimento e troca com outras áreas e reservatórios superficiais. esta troca permite o trânsito de nutrientes, favorecendo a formação de uma enorme quantidade de ecossistemas. as águas superficiais são fundamentais para que o equilíbrio ambiental da fauna e flora. (PENSAMENTO VERDE, 2014)
	As águas superficiais estão sujeitas a uma série de desafios, as principais fontes potenciais de contaminação das águas subterrâneas são: os lixões, aterros mal operados, acidentes com substâncias tóxicas, atividades inadequadas de armazenamento, manuseio e descarte de matérias primas, produtos, efluentes e resíduos em atividades industriais, como indústrias químicas, petroquímicas, metalúrgicas, eletroeletrônicas, alimentícias, galvanoplastias, curtume, etc.; atividades minerárias que expõem o aquífero, sistemas de saneamento “in situ”, vazamento das redes coletoras de esgoto, o uso incorreto de agrotóxicos e fertilizantes, bem como a irrigação que pode provocar problemas de salinização ou aumentar a lixiviação de contaminantes para a água subterrânea e outras fontes dispersas de poluição (CETESB, 2023), essas adversidades comprometem a qualidade da água, a integridade dos ecossistemas aquáticos e a disponibilidade dos recursos hídricos para as comunidades.
	O monitoramento e a avaliação da qualidade das águas superficiais e subterrâneas são fatores primordiais para a adequada gestão dos recursos hídricos, permitindo a caracterização e a análise de tendências em bacias hidrográficas, sendo essenciais para várias atividades de gestão, tais como: planejamento, outorga, cobrança e enquadramento dos cursos de água, a avaliação da qualidade das águas superficiais em um país de dimensões continentais como o Brasil é dificultada pela ausência de redes estaduais de monitoramento em algumas Unidades da Federação e pela heterogeneidade das redes de monitoramento existentes no País (número de parâmetros analisados, frequência de coleta). (PORTAL DA QUALIDADE DAS ÁGUAS, 2023)
	Em síntese, as águas superficiais são recursos essenciais que desempenham um papel primordial na operação dos ecossistemas, na oferta de água doce para uso humano e em uma ampla gama de atividades econômicas, é de suma importância preservar e administrar de maneira sustentável esses recursos, assegurando a disponibilidade constante de água limpa e a conservação dos ecossistemas aquáticos.
2.2.2 Águas subterrâneas
2.2.3 Águas atmosféricas
2.2.4 Rede de abastecimento
2.3 CONSUMO DE ÁGUA NO BRASIL
O consumo de água no Brasil é um tema de grande culto, considerando a importância desse recurso para a sobrevivência da humanidade e para o desenvolvimento econômico e social do país. Segundo o Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento (SNIS), em 2020, o consumo médio de água por habitante no Brasil foi de 143,6 litros por dia.
Além disso, o SNIS também aponta que, em 2020, 83,7% da população brasileira tinha acesso à água tratada, enquanto 53,2% tinham acesso à coleta de esgoto. Esses números evidenciam a necessidade de investimentos na infraestrutura de saneamento básico no país, visando garantir o acesso universal à água tratada e à coleta e tratamento adequado do esgoto (BRASIL, 2021).
2.3.1 Consumo de água no Amazonas
De acordo com o Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento (SNIS), em 2020, o consumo médio de água no estado do Amazonas foi de 120,1 litros por habitante por dia.
É importante ressaltar que o Amazonas é um estado com grande disponibilidade hídrica, contando com diversas bacias hidrográficas e sendo detentor de mais de 13% das reservas de água doce do mundo. No entanto, apesar dessa abundância de recursos hídricos, ainda há desafios em relação ao acesso universal à água tratada e ao saneamento básico, sobretudo nas regiões mais afastadas dos grandes centros urbanos.
BRASIL. Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento. Panorama do saneamento básico 2020. Brasília, DF: Ministério do Desenvolvimento Regional, Secretaria Nacional de Saneamento, 2021.
2.3.2 Consumo industrial
2.3.3 Consumo de água pluvial na indústria
2.3.4 Consumo residencial
O consumode água residencial no estado do Amazonas é um tema de extrema importância, considerando a abundância de recursos hídricos na região e os desafios enfrentados para garantir o acesso à água potável em algumas áreas.
Nas áreas urbanas do estado, o consumo de água residencial é uma questão que demanda atenção. A crescente urbanização e o aumento da população nas cidades geram um aumento significativo na demanda por água potável. As famílias consomem água em suas residências para atender às necessidades diárias, como beber, cozinhar, tomar banho, lavar roupas e realizar outras atividades domésticas (VINA; 2014).
Um estudo do perfil do consumo nos lares brasileiros apontou o percentual de utilização em cada tarefa diária que pode nos ajudar a compreender o nosso uso da água e, assim, a pensar na melhor forma de economizar. O item mais utilizado é o chuveiro, que apresentou 13,9% do consumo total da residência pesquisada, seguido da torneira de pia, com 12,0%; a máquina de lavar, 10,9%; o tanquinho, 9,2%; a torneira de tanque com saída para máquina de lavar, 8,3%; a caixa acoplada, 5,5%; a torneira de tanque, 5,4%; e a torneira de lavatório, com 4,2%. Outros usos completam 30,6% desse consumo, e acordo com dados mundiais, o gasto médio de água tratada e encanada é em torno de 5,4 m³ (metros cúbicos) por pessoa/mês. Por exemplo, uma residência com quatro moradores terá seu consumo estimado em 22m³. (VINA; 2014).
É fundamental haver uma conscientização sobre o uso responsável da água, para se ter uma noção, ao escovar os dentes com a torneira aberta, por 5 minutos, é gasto 12 litros de água. Com a torneira fechada, durante o mesmo tempo, é gasto apenas meio litro. No caso do banho, 15 minutos consomem 135 litros de água. Tomando um banho de 5 minutos, esse consumo cai para 45 litros. Já uma torneira pingando pode desperdiçar cerca de 46 litros por dia. (VINA; 2014) A população precisa adotar práticas sustentáveis, para evitar esses desperdícios e adotar medidas de conservação, como a reutilização da água da chuva 
O Amazonas possui uma das maiores bacias hidrográficas do mundo, com rios imponentes, como o Rio Amazonas, que desempenham um papel vital na vida dos habitantes locais. No entanto, apesar dessa riqueza hídrica, muitas comunidades enfrentam dificuldades no acesso à água potável, a população das comunidades rurais e ribeirinhas da Amazônia convivem com a falta de acesso à água potável, a qual é essencial para a sobrevivência humana e garantia da qualidade de vida na região amazônica. Mora-se na maior bacia hidrográfica do mundo e de forma contraditória a população tradicional não tem acesso à água de qualidade (FEITOSA; 2021), nessas áreas, é crucial investir em infraestrutura adequada para garantir o acesso seguro e sustentável à água para consumo humano, em algumas regiões, o abastecimento de água é realizado por meio de poços artesianos, cacimbas ou captação direta nos rios. 
O governo e as autoridades locais têm um papel fundamental na gestão e no planejamento do uso da água, conforme a pesquisa nacional de Saneamento Básico, realizada em 2008, pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE, 2010a), revelou que a região amazônica brasileira permanece apresentando o maior déficit nacional em termos de abastecimento de água. A pesquisa revela que 54,7% dos domicílios amazônicos não têm acesso à rede geral e que apenas 10,5% dos municípios da região possuem formas alternativas de abastecimento. Além disso, segundo a mesma fonte, dentre os municípios que em 2008 distribuíam água sem qualquer tipo de tratamento, 20,8% estão situados na região, com destaque para os estados do Pará (40% dos municípios) e Amazonas (38,7% dos municípios). (SOUZA; NOGUEIRA; VASCONCELOS; SILVA, 2015), com isso é observado que é necessário promover investimentos em infraestrutura de abastecimento de água, saneamento básico e tratamento de efluentes, além disso, é importante educar a população sobre a importância da água e incentivar práticas de consumo consciente.
Em resumo, o consumo de água residencial no Amazonas é um assunto complexo, que requer medidas de conscientização, investimentos em infraestrutura e gestão eficiente dos recursos hídricos. Preservar, garantir e encontrar formas alternativas ao acesso à água potável é essencial para a qualidade de vida das comunidades e para a sustentabilidade ambiental da região.
2.3.5 Consumo de água pluvial nas residências 
2.4 APLOVEITAMENTO DE ÁGUA PLUVIAL
2.4.1 Qualidade da água pluvial
2.4.2 Qualidade da água após escoar sobre uma superfície impermeabilizada
A qualidade da água da chuva pode ser experimentada pela sua interação com superfícies urbanas impermeabilizadas, como telhados, ruas e calçadas. Segundo a pesquisa realizada por Li et al. (2018), a água de chuva que escoa sobre superfícies impermeabilizadas pode conter altas concentrações de poluentes, como metais pesados, hidrocarbonetos, nutrientes e sedimentos.
Esses poluentes podem afetar a qualidade da água e o ecossistema aquático local, causando impactos ambientais e à saúde pública. Assim, é importante adotar medidas de gestão e tratamento executados para minimizar os efeitos negativos da impermeabilização de superfícies sobre a qualidade da água de água, como a implementação de sistemas de drenagem sustentável e uso de práticas de manejo da água e resíduos mais conscientes e de chuva. (LI et al., 2018).
A qualidade da água de chuva que escoa sobre superfícies impermeabilizadas pode ser experimentada por diversos fatores, como a presença de poluentes atmosféricos, resíduos sólidos, produtos químicos utilizados na construção e manutenção da superfície, entre outros. Conforme aponta o artigo de Cunha et al. (2016), a impermeabilização de superfícies urbanas tem como consequência o aumento do escoamento superficial, que pode transportar diversos poluentes e comprometer a qualidade da água de chuva.
Para minimizar os efeitos negativos da impermeabilização de superfícies sobre a qualidade da água de chuva, é importante adotar medidas de gestão e tratamento adequados, tais como a instalação de sistemas de drenagem sustentáveis, como telhados verdes e pavimentos permeáveis, que permitem a infiltração e retenção da água de chuva, proporcionando o escoamento superficial e consequentemente o óleo da água. Além disso, é fundamental conscientizar a população sobre a importância da preservação da qualidade da água, incentivando a adoção de práticas de manejo da água e redução da produção de resíduos (CUNHA et al., 2016).
2.5 NORMAS PARA TRATAMENTO DE ÁGUA PLUVIAL PARA FINS POTÁVEIS
A água da chuva não é potável por vários motivos, dentre eles contaminantes recebidos até mesmo no processo de coleta, que na grande maioria é feita utilizando o telhado do local onde é feito a coleta. Contudo, existem diversos tratamentos e processos para que essa água seja potável e esteja de acordo com os padrões estabelecidos.
A princípio, a água não pode conter nem microrganismos patogénicos, nem substâncias químicas em concentração tóxicas, a água deve ter uma composição tal que os consumidores não questionem a sua segurança (apresentar-se límpida, incolor, inodora, fresca, de sabor agradável e isenta de macroorganismos). a água deve apresentar características que não provoquem a deterioração dos sistemas de abastecimento.
Não existem parâmetros de consumo de água de chuva para que seja possível beber, uma vez que no Brasil a utilização de água de chuva para consumo humano é proibida e não existe uma legislação específica que estabeleça esses parâmetros.
A água de chuva é considerada uma fonte não potável, ou seja, ela não é adequada para o consumo humano sem tratamento adequado. Isso ocorre porque a água de chuva pode conter poluentes e micro-organismos que podem ser prejudiciais à saúde. Mesmo que a água de chuva seja coletada e tratada adequadamente, não há garantia de que ela esteja completamente livre de impurezas e substâncias tóxicas. Por esse motivo, não é recomendável consumir água de chuva sem que elaseja tratada por um processo de purificação adequado.
Assim, caso seja necessário utilizar a água de chuva para consumo humano, é importante tratar a água por meio de processos de filtragem, desinfecção e purificação. Além disso, é fundamental realizar análises periódicas da qualidade da água para garantir que ela esteja própria para o consumo. (MINISTÉRIO DA SAÚDE, 2023)
2.5.1 Processos de tratamento da água
A ABNT NBR 15527/2007 é uma norma técnica brasileira que estabelece os requisitos para o tratamento de água para consumo humano em sistemas coletivos. Essa norma descreve as etapas básicas para o tratamento da água, garantindo sua potabilidade e segurança. A seguir, apresentamos uma síntese das etapas principais conforme estabelecer pela norma:
Filtração: A etapa da filtração consiste na água passar por filtros compostos por camadas geralmente de antracito, além de pedras e areia de modo que as pequenas impurezas fiquem retidas nesse processo.
Decantação: O processo de decantação baseia-se em deixar a mistura em repouso por algum tempo. Com isso, as impurezas depositam-se ao fundo do recipiente, ou seja, ocorre a sedimentação pela ação da gravidade.
Desinfecção:	A desinfecção é o processo no qual se remove os microrganismos patogênicos que estão presentes na água, utilizando agentes desinfetantes como hipoclorito de sódio, mais conhecido como cloro.
Osmose reversa: A osmose reversa (ou inversa) é um processo de separação de substâncias através de uma membrana que retém o soluto. Nesse caso, o solvente flui do meio mais concentrado para o menos concentrado e isola-se do soluto, por uma membrana que permite a sua passagem. É, portanto, um processo inverso ao que ocorre naturalmente durante a osmose, onde a água flui de um meio menos concentrado para outro mais concentrado.
Na osmose reversa, o soluto é forçado a passar para o meio menos concentrado. Isso só é possível graças à pressão exercida, fazendo com que a membrana semipermeável permita apenas a passagem da água, retendo o soluto. Porém, para que isso aconteça é necessária a aplicação de uma pressão maior do que a pressão osmótica natural (Figura x).
Figura X – Osmose reversa (Inversa)
Fonte: Pentair, (2022)
2.6 NORMAS DE TRATAMENTO DE ÁGUA DA CHUVA PARA FINS NÃO POTÁVEIS
A água destinada a usos não potáveis é direcionada para ser utilizada em situações em que não ocorrerá o consumo direto por seres humanos, ou seja, em situações em que os requisitos de qualidade estabelecidos para a água potável são reduzidos.
Ainda que a água destinada a usos não potáveis não seja adequada para consumo humano, é fundamental que atenda a requisitos de qualidade para evitar danos à saúde ou ao meio ambiente, os parâmetros de qualidade podem diferir da água potável, permitindo maiores níveis de impurezas ou substâncias não prejudiciais em concentrações específicas.
A gestão adequada é essencial para o uso de água não potável, incluindo o tratamento para remover ou reduzir contaminantes, o armazenamento seguro e a manutenção regular dos sistemas de distribuição, respeitar as regulamentações locais é fundamental para garantir a segurança e a sustentabilidade desses usos específicos.
A NBR 15527/2007 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2007, p. 1) fornece os requisitos para o aproveitamento de água de chuva para fins não potáveis, esta norma se aplica a usos não potáveis em que as águas de chuva podem ser utilizadas após tratamento adequado como, por exemplo, descargas em bacias sanitárias, irrigação de gramados e plantas ornamentais, lavagem de veículos, limpeza de calçadas e ruas, limpeza de pátios, espelhos d'água e usos industriais 
De acordo a NBR 15527/2007, (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2007, p. 4) os padrões de qualidade devem ser definidos pelo projetista conforme a utilização prevista. Para usos mais restritivos, deve ser utilizada a Tabela X
Tabela 00 - Parâmetros de qualidade de água de chuva para usos restritivos não potáveis 
Fonte: ABNT NBR 15527 2007 - Água da Chuva
Seguindo as normas da NBR 15527/2007, a manutenção em todo sistema de aproveitamento de água de chuva deve seguir os parâmetros da seguinte tabela 
 Tabela 00 - Frequência de Manutenção 
Fonte: ABNT NBR 15527 2007 - Água da Chuva
A norma NBR 15527/2007 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2007, p. 5) afirma que quando houver a utilização de produtos potencialmente nocivos à saúde humana na área de captação, o sistema deve ser desconectado, impedindo a entrada desses produtos no reservatório de água de chuva, a reconexão deve ser feita somente após lavagem adequada, quando não haja mais risco de contaminação pelos produtos utilizados 
2.7 SISTEMAS DE COLETA E TRATAMENTO DE ÁGUA PLUVIAL
	Os mecanismos de aquisição e tratamento de água pluvial são projetados para coletar, armazenar e tratar a água da chuva, com o objetivo de aproveitar uma fonte alternativa e sustentável de água, reduzindo a dependência dos recursos hídricos convencionais.
	O procedimento de obtenção de água pluvial tem início com a implementação de um sistema de captação em estruturas como telhados, calhas ou superfícies propícias para coleta. a água é direcionada por meio de tubulações e condutos até um reservatório de armazenamento, como uma cisterna ou tanque subterrâneo. durante o processo de coleta, é crucial evitar a contaminação da água por agentes poluentes, como folhas, detritos e produtos químicos residuais, segundo a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), a cisterna é definida como um "reservatório para armazenamento de água proveniente da chuva, podendo ser enterrado, semienterrado ou elevado" (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2007).
	De acordo com a ABNT NBR 15527/2007 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2007), que estabelece diretrizes para o aproveitamento de água de chuva em áreas urbanas para fins não potáveis, o tratamento da água de chuva pode incluir as seguintes etapas:
· Captação: A água da chuva é coletada a partir de superfícies como telhados, calhas ou pátios, através de um sistema de drenagem adequado.
· Filtração: Nessa etapa, a água passa por um sistema de filtragem para remover partículas sólidas, como folhas, galhos e detritos. Isso pode ser feito através de filtros grossos, como telas ou grades, seguidos por filtros finos, como filtros de areia, cascalho ou filtros de disco.
· Desinfecção: Para eliminar microrganismos patogênicos e reduzir a carga bacteriana, é comum realizar a desinfecção da água de chuva. Isso pode ser feito através do uso de cloro, ozônio, radiação ultravioleta ou outros desinfetantes recomendados.
· Armazenamento: Após o tratamento, a água é armazenada em um reservatório adequado, protegido contra a entrada de luz solar direta para evitar o crescimento de algas e bactérias.
	Os mecanismos de aquisição e tratamento de água pluvial oferecem vantagens ambientais e econômicas significativas. eles contribuem para a diminuição da demanda sobre os recursos hídricos tradicionais, preservando a água potável para usos mais críticos. ademais, esses sistemas fomentam a sustentabilidade e a resiliência das comunidades, especialmente em locais propensos à escassez de água. o aproveitamento da água da chuva também pode gerar economia de custos, sobretudo em áreas com tarifas elevadas de abastecimento hídrico.
2.8 MICROCONTROLADORES
Os microcontroladores são dispositivos eletrônicos programáveis que contêm um processador, memória e periféricos de entrada/saída em um único chip. Eles são amplamente utilizados em sistemas embarcados para controle e automação de processos em diversas áreas, como automotiva, industrial, aeroespacial, médica, entre outras.
De acordo com Sánchez-Rodríguez et al. (2020), os microcontroladores são uma parte fundamental da eletrônica moderna, pois oferecem uma solução compacta e eficiente para a implementação de sistemas embarcados. Eles são projetados para consumir pouca energia e apresentar alta capacidade de processamento, permitindo que sejam usados em uma ampla variedadede aplicações.
Existem diversos fabricantes de microcontroladores no mercado, como a Intel, Atmel, STMicroelectronics, Microchip, entre outros. Cada fabricante oferece uma linha de microcontroladores com diferentes recursos e características, que atendem a diferentes requisitos de aplicação.
Os microcontroladores são programados em linguagens de programação de alto nível, como C, C++ e Assembly, por meio de softwares específicos de desenvolvimento. O código é compilado e transferido para o microcontrolador por meio de dispositivos programadores ou interfaces de depuração.
Em resumo, os microcontroladores são componentes eletrônicos essenciais para sistemas embarcados, oferecendo alta capacidade de processamento e baixo consumo de energia. Eles são amplamente utilizados em diversas áreas, como automotiva, industrial, aeroespacial, médica, entre outras.
2.8.1 ARDUINO
O site oficial do Arduino (ARDUINO, 2021) descreve a plataforma como uma "placa microcontroladora com entrada e saída de dados, linguagem de programação própria e uma IDE para escrever e carregar códigos", que permite a criação de projetos interativos de forma simples e acessível.
A plataforma tem sido amplamente utilizada em projetos de diferentes áreas, como Internet das Coisas (IoT), robótica, automação, controle de dispositivos eletrônicos, entre outras. Boxall (2013) e Banzi (2021) destacam-se em seus livros a facilidade de uso do Arduino e sua popularidade entre estudantes, artistas, designers, engenheiros e entusiastas que buscam criar seus próprios dispositivos eletrônicos e projetos criativos.
Existem diversas referências disponíveis, como a documentação oficial (ARDUINO, 2021), o fórum oficial do Arduino e sites como Instructables e Hackster. Além disso, artigos científicos e técnicos também mencionam o uso do Arduino em projetos de pesquisa e desenvolvimento (IEEE Xplore, ACM Digital Library, entre outras bases de dados).
Em resumo, o Arduino é uma plataforma versátil e acessível, que tem sido amplamente utilizada em projetos criativos e funcionais em diferentes áreas. Seus recursos e facilidade de uso tornam o Arduino uma excelente opção para quem deseja explorar a eletrônica e a programação.
Arduino Uno
O Arduino Uno possui um microcontrolador ATmega328P da Microchip como seu cérebro principal. Ele opera em uma frequência de clock de 16 MHz e possui 32 KB de memória flash para armazenar o código do programa. Além disso, possui 2 KB de memória SRAM para armazenamento de variável durante a execução do programa(ARDUINO, 2021).
Em termos de pinos de entrada e saída, o Arduino Uno possui 14 pinos digitais, dos quais 6 podem ser usados ​​como saídas PWM (Modulação por Largura de Pulso) para controlar a intensidade de sinais analógicos, como o brilho de um LED. Além disso, possui 6 pinos analógicos que podem ser usados ​​para a leitura de valores analógicos, como sensores de temperatura ou luminosidade (ARDUINO, 2021).
2.8.2 CLP
2.8.3 
2.8.4 
3 METODOLOGIA
	Aqui você deve descrever como você fez a sua pesquisa. Na figura 1 pode-se ver os tipos de pesquisa. Porém deve-se observar o tipo de pesquisa utilizado e explicar o motivo o porquê essa pesquisa é classificada desta forma.
Figura 1 - Tipos de pesquisa científica
Fonte: Prodanov, 2013
	Sempre lembrar que entre figuras deve-se fazer abordagens falando sobre as figuras ou gráficos (Figura 2). 
Figura 2 - Tipos de métodos científicos
Fonte: Prodanov, 2013
Ao finalizar uma seção iniciar em outra página
LEMBRAR DE COLOCAR A METODOLOGIA USADA (ESTUDO DE CASO ETC)
3.1 MATERIAIS E MÉTODOS
4 CUSTOS E RESULTADOS ESPERADOS (SE TIVER – VERIFICAR COM O ORIENTADOR)
5 CRONOGRAMA
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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OBRAS CONSULTADAS OPCIONAL
ANEXOS
refere-se à velocidade de operação de um circuito eletrônico