Ciencias de la Ingeniería

PJ-CI-158-SM Filtro de agua ejecutado con arduino.

Asesor: MARISA CALLE MONROY

Pandilla Juvenil (1ro. 2do. y 3ro. de nivel Secundaria)

Kareli Aimee Ramirez Quintero [2o Cozumel ], Leonardo Rojas Maravilla[ 2o Cozumel ], Valentina Reyes Perez[2o Cozumel ]

Resumen

Pregunta de Investigación

¿Cómo adaptar y programar un filtro de agua a través de un arduino?

Planteamiento del Problema

Las enfermedades de origen hídrico son una causa importante de mortalidad infantil en el mundo, principalmente en los países en vías de desarrollo. Entre las más importantes se encuentran el cólera, la tifoidea y la disentería. Su presencia en la población está relacionada con agua contaminada, saneamiento inadecuado y malos hábitos de higiene. La

La morbilidad y mortalidad de este tipo de enfermedades puede reducirse con la ampliación y mejoramiento de la cobertura de los servicios de agua potable y saneamiento. El indicador mide el número de casos de enfermedades de origen hídrico registrados en el país en un año dado respecto a cien mil habitantes.

El agua para consumo humano contaminada con microbios puede transmitir enfermedades diarreicas, el cólera, la disentería, la fiebre tifoidea y la poliomielitis. Según los cálculos, esta contaminación causa cada año 505 000 muertes por enfermedades diarreicas.

En 2022, 6000 millones de personas (el 73% de la población mundial) se abastecen a través de un servicio de suministro de agua para consumo humano gestionado de forma segura, es decir, ubicado en el lugar de uso, disponible cuando se necesita y no contaminado.

Las enfermedades transmitidas por el agua son aquellas causadas por el agua contaminada por desechos humanos, animales o químicos. Por ejemplo cólera, fiebre tifoidea, shigella, poliomielitis, meningitis, hepatitis, diarrea. En general, la mayoría se puede prevenir con un tratamiento adecuado del agua, antes de consumirla.Contar con un filtro de agua para casa te ayudará a minimizar los riesgos para tu salud al tomar un líquido más puro. Un sistema de filtrado te dará la tranquilidad de beber agua que disminuirá o no tendrá bacterias que puedan afectar.

Antecedentes

El primer filtro múltiple fue desarrollado en 1685 por el físico italiano Lu Antonio Porzo. El filtro estaba compuesto por una unidad de sedimentación y una unidad de filtración de arena. En 1746, el científico francés Joseph Amy recibió la primera patente de un diseño de filtro, que se aplicó en los hogares en 1750. Los filtros estaban hechos de lana, esponjas y carbón de madera.Alrededor de 500 aC fue Hipócrates quien se planteó la hipótesis de que el agua limpia poseía ciertas cualidades curativas. Por ello, este científico de la antigüedad empezó a purificar el agua para los tratamientos médicos. Sin embargo, habrá que esperar unos cuantos siglos más para hablar de filtración del agua tal y como la entendemos hoy.

A principios de 1800, el científico escocés Robert Thom diseñó la primera planta purificadora de agua en Paisley, Escocia. El diseño utiliza filtros de arena lentos para purificar el agua.

Sin embargo, fue en 1827 cuando James Simpson construyó el primer filtro de arena para la purificación del agua potable. Actualmente se

considera el primer sistema efectivo utilizado para el tratamiento de las aguas. El método de James Simpson fue rápidamente replicado por otras compañías de agua, que vieron el gran potencial que albergaba la solución de este científico.

Gracias a esta invención, el suministro de agua se volvió mucho más seguro, puesto que permitió la reducción de los contagios por enfermedades tan peligrosas como el cólera o la fiebre tifoidea. Se podría decir que, en su época, James Simpson probablemente salvó la vida de miles de personas. Asimismo, esto permitió que Londres se convirtiera en una ciudad industrial líder y potencia económica mundial.

Durante los últimos siglos, los seres humanos han sufrido enfermedades como el cólera y la peste. El origen de estas enfermedades fue malinterpretado: se decía que estas enfermedades eran un castigo divino o que se debían al aire impuro o a la alineación de los planetas.

En 1854 una epidemia de cólera causó muchas muertes en la ciudad de Londres. John Snow, un médico inglés, descubrió que la epidemia de cólera estaba causada por el bombeo de agua contaminada, evitó la propagación de la epidemia cerrando la bomba de agua contaminada. Posteriormente, los científicos realizaron estudios bacteriológicos para investigar el desarrollo, la existencia y la identificación de los microorganismos, así como la eliminación de los mismos del agua potable.

Aunque se considera un líquido vital para todo ser humano, el agua puede causar enfermedades que representan un problema de salud en países en vías de desarrollo porque, a través de ella, se transmiten

Las enfermedades más comunes que se transmiten por el agua son amebiasis, cólera, hepatitis, salmonelosis, shigelosis, gastroenteritis viral, entre otras.

La mayoría de estas enfermedades causan síntomas como malestar o calambres abdominales, fiebre, vómito, diarrea, pérdida de peso y fatiga.

Hoy en día los objetivos de la ciencia están puestos en la obtención de agua de alta calidad y lista para el consumo aplicando todo tipo de procedimientos, lo que en ocasiones implica combinar diferentes métodos.

La eliminación de las partículas contaminantes del agua y la mejora de su calidad se pueden realizar a través de diferentes sistemas y agentes neutralizadores. Los más habituales son:

Carbón activado

Es un sistema de filtración a partir de bloques o granos de carbón con propiedades de absorción aumentadas. Las partículas no deseadas en el agua se adhieren a estos por contacto y el producto resultante queda libre de contaminantes. El carbón activado puede además eliminar e

Objetivo

Adaptar y programar un arduino a un filtro de agua 

Justificación

La principal problemática de filtrar el agua es que este proceso es demasiado lento, minutos que quizá al momento sean necesarios para la supervivencia.

También una de las desventajas es que si no se hace el mantenimiento correctamente puede ser el foco de bacterias.

Existen personas que elaboran este proceso de manera errónea , o que hacen que se derrame el agua por la parte de arriba.suele tener presencia deLa Organización Mundial de la Salud (OMS) define agua contaminada como: aquella cuya composición haya sido modificada de modo que no reúna las condiciones para el uso que se le hubiera destinado en su estado natural. El agua contaminada  componentes químicos o de otra naturaleza en una densidad superior a la situación.

natural. Por ejemplo, existencia de metales pesados indeseados, sedimentos o microorganismos patógenos. 

Hipótesis

Si logramos adaptar y programar un arduino a un filtro de agua  entonces el proceso de filtrado será más eficiente

Método (materiales y procedimiento)

100 gr de carbón activado pulverizado

Arduino

Botella de agua (2L)

2 lt Agua para filtrar

Programación

Grava(50g)

100 gr Arena fina

Procedimiento:

1-Realizar una apertura en la base de la botella

2-Colocar grava dentro de la botella

3-Colocar el filtro con carbón activado 

4-Colocar la arena dentro de la botella

5-Instalar el arduino en la parte superior de nuestra botella con a la programación hecha con antelación

6-Vaciar el agua 

Galería Método

Resultados

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

Bibliografía

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography