Prototipo Automatizado De Medición Para Monitoreo De Parámetros Físico - Químicos De Calidad Del Agua Potable En Viviendas De La Quinta Raymondi - El Porvenir - Chiclayo

Abstract

En los últimos tiempos el agua ya se considera como un derecho humano imprescindible para la vida, en ese sentido todos deberíamos tener en nuestros hogares un suministro de este recurso en cantidades adecuadas y de buena calidad. El problema recae en que a pesar del desconocimiento que tiene el ciudadano respecto a la calidad del agua que llega a su vivienda, tiene un aceptable nivel de confianza sobre la misma, esto genera el mal hábito de hacer mantenimientos preventivos muy espaciados en el tiempo (en caso extremos ni lo hacen) en aquellos puntos críticos del sistema de agua (cisterna/tanque elevado) en donde se puede contaminar dicho recurso y desencadenar futuros problemas en su salud. La quinta constituyó un lugar apropiado para la aplicación de este proyecto debido a que concentra viviendas que poseen un sistema de agua conformado por cisterna-sistema de bombeo-tanque elevado. Esta investigación tuvo como objetivo general diseñar y construir un prototipo automatizado de medición (utilizando componentes de bajo costo, considerando el uso de un micro controlador y empleando la tecnología IoT), para monitoreo de parámetros físico – químicos (Turbiedad, Temperatura, pH, Conductividad Eléctrica y Sólidos Totales Disueltos) de calidad del agua potable en viviendas de la Quinta Raymondi. Para cumplirlo, se realizó una inspección sanitaria a una muestra de 3 viviendas (muestreo no probabilístico por conveniencia) en donde se investigó las condiciones en las que se hallaban sus respectivos sistemas de agua, ante lo cual se encontraron deficiencias que repercuten la calidad del recurso. Posteriormente se hizo una revisión bibliográfica en el ámbito nacional sobre la existencia de documentación legal que norme límites máximos para cada uno de los parámetros físico - químicos que se requieren medir, así como también normas técnicas que brinden recomendaciones en cuanto a características que deban tener los instrumentos dedicados a la medición de los variables mencionados anteriormente. Con este conocimiento adquirido se diseñó y construyó un

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prototipo (con mediciones debidamente validadas respecto a otros equipos de laboratorio de gama alta calibrados) capaz de realizar funciones de adquisición, almacenamiento, visualización, transmisión y generación de alarmas, de aquellos parámetros de calidad de agua potable que son de interés para esta investigación. Finalmente, con el prototipo funcional se ejecutó durante todo el mes de noviembre del 2025 cuatro monitoreos (frecuencia de una vez a la semana) en cada una de las 3 viviendas seleccionadas, es importante recalcar que los puntos críticos que se monitorearon fueron 4 (cisterna, tanque elevado, grifo de cocina y grifo del baño más usado). En lo que respecta a los parámetros que superaron sus LMP, para la vivienda 1 fueron 3 (turbiedad, pH y CE) lo cual hizo un 23.75% de un total de 80 medidas, para la vivienda 2 fueron 2 (turbiedad y CE) lo cual hizo un 18.75% de un total de 80 medidas, para la vivienda 3 fue 1 (temperatura) lo cual hizo un 5% de un total de 80 medias. Por último, en lo que concierne al cálculo del ICA-PE; en la vivienda 1 se obtuvo una puntuación de 83 (Bueno) para la cisterna, 55 (Regular) para el tanque elevado, 75 (Bueno) para el grifo de cocina, 76 (Bueno) para el grifo de baño más usado; en la vivienda 2 se obtuvo una puntuación de 66 (Regular) para la cisterna, 75 (Bueno) para el tanque elevado, 76 (Bueno) para el grifo de cocina, 76 (Bueno) para el grifo de baño más usado; mientras que en la vivienda 3 se obtuvo una puntuación de 100 (Excelente) para la cisterna, 87 (Bueno) para el tanque elevado, 88 (Bueno) para el grifo de cocina, 88 (Bueno) para el grifo de baño más usado.

In recent times, water has come to be considered an essential human right for life. Therefore, we should all have an adequate supply of this resource in our homes, in sufficient quantities and of good quality. The problem lies in the fact that, despite a lack of awareness among citizens regarding the quality of the water that reaches their homes, they have a reasonable level of trust in it. This leads to the bad habit of performing preventative maintenance infrequently (in extreme cases, not at all) on critical points in the water system (cistern/elevated tank) where the resource can become contaminated and trigger future health problems. The Quinta neighborhood was an appropriate location for the implementation of this project because it has a concentration of homes with a water system consisting of a cistern, a pumping system, and an elevated tank. The general objective of this research was to design and build an automated measurement prototype (using low-cost components, a microcontroller, and IoT technology) for monitoring the physical and chemical parameters (turbidity, temperature, pH, electrical conductivity, and total dissolved solids) of drinking water quality in homes in Quinta Raymondi. To achieve this, a sanitary inspection was conducted on a sample of three homes (non-probabilistic convenience sampling) to investigate the conditions of their respective water systems. This inspection revealed deficiencies that negatively impact the quality of the water. Subsequently, a national literature review was conducted to identify existing legal documentation establishing maximum limits for each of the physical and chemical parameters to be measured, as well as technical standards providing recommendations regarding the characteristics of the instruments used to measure these variables. With this acquired knowledge, a prototype was designed and built (with measurements duly validated against other calibrated high-end laboratory equipment) capable of performing the functions of acquisition, storage, visualization, transmission, and alarm generation of those drinking water quality

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parameters of interest to this research. Finally, with the functional prototype, four monitoring sessions (once a week) were carried out throughout November 2025 in each of the three selected homes. It is important to emphasize that the four critical points monitored were: the cistern, the elevated tank, the kitchen faucet, and the most frequently used bathroom faucet. Regarding the parameters that exceeded their maximum permissible limits (MPL), for dwelling 1 there were 3 (turbidity, pH, and EC), representing 23.75% of a total of 80 measurements; for dwelling 2 there were 2 (turbidity and EC), representing 18.75% of a total of 80 measurements; and for dwelling 3 there was 1 (temperature), representing 5% of a total of 80 measurements. Finally, concerning the calculation of the ICA-PE (Water Quality Index), in dwelling 1, a score of 83 (Good) was obtained for the cistern, 55 (Fair) for the elevated tank, 75 (Good) for the kitchen faucet, and 76 (Good) for the most frequently used bathroom faucet. In dwelling 2, the cistern received a score of 66 (Fair), the elevated tank 75 (Good), the kitchen faucet 76 (Good), and the most frequently used bathroom faucet 76 (Good). In dwelling 3, the cistern received a score of 100 (Excellent), the elevated tank 87 (Good), the kitchen faucet 88 (Good), and the most frequently used bathroom faucet 88 (Good).