Publicações

This paper presents a novel energy balance scheme tailored for assessing energy efficiency in wastewater systems. It provides a consistent method to calculate the energy components associated with wastewater transport processes, allowing the quantification of the main water-energy inefficiencies. Three assessment levels are described (macro, meso and micro-level), depending on available information and scope. This balance allows a holistic approach of wastewater systems energy efficiency, including the system layout, losses in pipes/manholes, energy associated with undue inflows, exceedance volumes and energy recovery. The energy balance is applied to realcase studies. The energy associated with undue inflows represents from 20% to 44% of the external energy, with low average efficiencies of wastewater pumping systems (34%) and inflow intrinsic energy representing 64% of the total energy. This energy balance supports the performance diagnosis and the development of energy efficiency improvement measures.

A simple and consolidated reliability-based method widely used to unveil the real reliability and stability of wastewater treatment plants (WWTPs) is herein proposed to trigger decision making on operational improvements and asset management for maintaining or improving treatment effectiveness, reliability, and efficiency.

Urban drainage systems face intrinsic constraints related to the deterioration of infrastructure, the interaction between systems, and increasing requirements and stresses that lower the quality of provided services. Furthermore, climate change and the need for the efficient use of resources are providing additional pressures that cannot be addressed solely with

The paper presents a method for aligning the relevant financial and technical procedures for determining drainage assets

Urban water drainage systems' primary function is to transport sanitary or stormwater. The intrusion of saline waters has recognized detrimental effects. Especially in coastal areas, saline inflows can compromise performance by increasing the risk of untreated discharges, weakening the structural condition of concrete or metallic components, reducing the effectiveness of wastewater treatment processes and limiting the potential reuse for irrigation. Performance deterioration can be prevented by an early assessment of exposure to saline water, followed by timely actions to control its causes and consequences. The paper describes a procedure for diagnosing undue saline inflows. The procedure is based on the determination of saline inflow's magnitude, acceptance levels, and contribution to the system's performance. Contextual factors and performance indicators, and their reference values, are selected for the assessment. Options to address the problem are proposed, depending on the results. These options can relate to organizational, operational, and structural actions. Application to a case study allowed to validate the method and discuss the results. Here, saline volumes entering the system are quite relevant (almost 30%), posing problems regarding corrosion, treatment plant operation and significant concrete exposure to intermittent saline waters.

Urban drainage systems have developed way beyond the traditional piped combined or separate sewer systems. Many

Este trabalho visa apresentar um sistema de avaliação de desempenho inovador para diagnóstico e apoio na tomada de decisão sobre medidas de eficiência energética em serviços urbanos de águas. O sistema avalia o desempenho em termos de eficiência e eficácia a quatro níveis físicos de análise: sistema, etapa, subsistema/componente de infraestrutura e equipamento/processo de tratamento. Demonstra-se também a sua aplicação numa entidade gestora (EG) para identificação expedita das etapas prioritárias onde aprofundar o diagnóstico e intervir. Os resultados mostram que abordagens como esta, que não atendem apenas à eficiência dos equipamentos e permitem a avaliação integrada nos serviços urbanos, são fundamentais no apoio à tomada de decisão a um nível tático, e facilitam o alinhamento e execução dos planos estratégicos e operacionais.

Foram testados novos carbonos ativados em pó (PACs) de pinhas e casca de pinhões (PNSs) para a adsorção competitiva de compostos farmacêuticos (PhCs) suplementados (100 µg/L) em efluentes secundários e licor misto de uma estação de tratamento de águas residuais urbanas. O PNS77 ativado com vapor de água, com estrutura hierárquica de poros e 1463 m2/g de área BET, superou a referência comercial (WP220, origem mineral) para PhCs e controlo de matéria orgânica dissolvida (DOM). A modelação dos dados de isotérmica de adsorção para a gama ng/L revelou que 80% da remoção de carbamazepina e diclofenac seria alcançada dosando 8-15 mg/L PNS77 a efluente secundário, enquanto que para o licor misto a dose deve ser duplicada para balançar o aumento da competição.

Novel powdered activated carbons were prepared using locally available biomass and were benchmarked against commercially available products for the competitive adsorption of a short-list of representative pharmaceutical compounds in synthetic inorganic matrix and in spiked secondary effluents

Performance assessment has not been a common practice within storm water systems’ manage-ment, although it has proven to be an important tool in other water systems. In this context, it has been developed a performance assessment framework for storm water systems (SWS), focused on the functional component of systems, based on the definition of objectives, assessment crite-ria and performance indicators (PI). The main purpose of the present work was to apply the per-formance assessment framework with the collaboration of a Portuguese water utility, in the Al-mada municipality. It was developed a performance assessment system (PAS) by selecting objec-tives related to protection of public health and safety, infrastructural and economic sustainabil-ity, sustainable use of resources and provision of ecological and amenity benefits, and then it was calculated the performance indicators related to 2018. This application revealed that there were still areas with some vulnerabilities in terms of flooding occurrences and that parts of the storm water infrastructure needed great rehabilitation investment. Many performance indicators were not analysed due to lack of information. It was suggested data collection procedures to the water utility to overcome this problem and to be able to implement PAS in their management pro-gramme.

Urban water supply, wastewater and storm water services (globally, water services) are essential to the society. The lack of permanent, safe and respondent services has inevitable consequences on the public health and well-being of the communities, on the economy, and on the environment. Goal 6 of the Sustainable Development Goals (SDGs) recognises this, and failing to meet it necessarily affects the accomplishment of many of the other SDGs. Water service provision depends on expensive and long-lasting physical assets. Managing them strategically (e.g., according to the international standards on asset management, series ISO 55x and to the IWA recommendations) is therefore fundamental for sustainable societies. Countries need to have sound public policies that enable asset management, and Portugal is a paradigmatic case. This paper presents the key elements of an enabling public policy for water, using the case of Portugal to exemplify possible implementation solutions. It elaborates on key goals for governments, on the importance of a coherent public policy to meet them, on the elements a sound public policy should consider, on how this links to asset management, and presents how Portugal implemented this process, addressing challenges to overcome.

A gestão dos serviços urbanos de águas constitui uma preocupação central das entidades gestoras (EG), seja pela crescente pressão regulatória, por constituir uma prioridade para a ERSAR, seja pela necessidade de aumentar a eficiência e a sustentabilidade do serviço e ambiental. A crise económica, que afetou recentemente a atividade do setor, sublinhou esta necessidade de racionalização do uso de recursos e de justificação de investimentos. Entre as diversas áreas de atuação têm especial destaque a gestão patrimonial de infraestruturas (GPI), a gestão de perdas em sistemas de abastecimento de água e a redução de caudais afluentes indevidamente a sistemas de drenagem.

Climate change (CC) adaptation plays an important role in city and services management and resilience building, targeting the mitigation and adaptation to potential hazards in urban areas. Information technologies can play a leading role to promote fast adoption of the most relevant measures towards CC preparedness. In this paper, a web application is presented with the objective of empowering city and services managers with an accessible and reliable tool. The RESCCUE RAF App materializes a detailed CC resilience evaluation methodology with a user-friendly Web interface. It provides an evaluation of city resilience to CC impacts and urban systems vulnerabilities allowing to assess multi-sector dependencies under multiple CC scenarios. This app is integrated as a service of the Portuguese Infrastructures Roadmap, under the Infraestrutura Nacional de Computação Distribuída (INCD) infrastructure initiative that provides to the app the resources for data computation and storage, and assures its scalability to handle multiple user requests as well as database storage growth. The information provided by this app empowers city and urban services managers with an assessment allowing to know where they stand and to identify the resilience gaps, thus supporting decision on the most advantageous investments on the city and services and planning to cope with future challenges. Three case studies are being carried out in different cities (Barcelona, Lisbon and Bristol). The access to the application is made using credentials given upon request, to ensure data confidentiality. Inside the user’s area, the user can fill, in an interactive way, detailed information about the selected city, regarding multiple aspects such as financial plan per service, date of last review of the City Master Plan, history of climate hazards in the city or level of dependency between services. This information is then processed and several indicators are calculated on-the-fly. The assessment allows to identify development levels, ranging from the whole city to a more detailed assessment regarding a specific service. Data is stored at INCD’s in RESCCUE RAF app database and can be easily analyzed and extracted by the user. These results support the city and services managers in making effective decisions to plan city resilience enhancement. In this paper, a detailed presentation of the architecture and computational choices behind the RESCCUE RAF App and its Web interface and their integration in the INCD infrastructure will be presented. Given its importance, generic nature and flexible structure, the RESCCUE RAF App can be extended to other cities and, in the future, to other urban services or hazards, taking advantage of the INCD e-infrastructure. This complete and in-depth assessment of city resilience to CC challenges at Portuguese, Iberian and European scale is fundamental to plan CC adaptation and strategies implementation, preventing both human and material losses as well as environmental damages.

Designing for exceedance events has been a remediation and adaptation strategy to mitigate effects of flooding that is also being applied for new developments in an increasingly number of cities. 1D/1D modelling or simpler approaches are often applied in the design of flood flow pathways and detention areas. In this study, simple equations are obtained from the concept of the equivalent section for the estimation of street flood heights and velocities based on the results obtained for rectangular sections. Equations are discussed within a sensitivity analysis of the width and shape of street cross-section and of the roughness uncertainty in both the streets surfaces and the sewers. Results highlight that compliance with safety thresholds for the product of flood heights and velocities can be particularly sensitive to details and uncertainties on steep streets. The use of rectangular or simplified street cross-sections can significantly influence flood velocity calculations. The same applies to the uncertainty in street surface roughness and slope. Uncertainty in sewer conveyance capacity can significantly impact flood flows, heights and velocities, especially if this capacity is reduced.

Associado ao crescimento populacional, as alterações climáticas e a progressiva urbanização da sociedade têm aumentado a pressão sobre os recursos hídricos. Sendo a água um fator essencial para o desenvolvimento sustentável, é necessário promover a eficiência hídrica em todos os sectores da sociedade. A par de mudanças comportamentais no uso da água e da utilização de dispositivos mais eficientes, a reutilização da água em usos urbanos que não requeiram potabilidade permite reduzir o consumo de água de abastecimento público. O aproveitamento de água pluvial é uma medida de conservação de água que tem vindo a ser progressivamente valorizada. A presente comunicação tem por objetivo divulgar a norma europeia EN 16941-1:2018

Urban water services have been applying infrastructure asset management (IAM) principles in the last two decades. Rural water services are still grasping this concept, even though some of the IAM fundamentals are already familiar in this context. Urban water services experience both internal pressures for water losses control and external pressures to assure service quality and sustainability, which are probably greater than in irrigation systems. Not only water for irrigation is usually cheaper than urban water but also irrigation systems are seldom a regulated service. The recent economic crisis in Europe emphasised the need to rationalize and justify investments; urban water services found in IAM a solution for efficient management while assuring both service quality and sustainability in the long term (Alegre et al., 2013). European utilities (such as for transport, gas, energy and water services) are in varying stages of asset management (AM), but have in common the need for a better alignment between AM strategy and investment planning. For AM leaders, making the right investment decisions is crucial (IAM Exchange, 2014). The availability of platforms for long-term financial sustainability was identified as one of the prime market opportunities by asset managers (Boon, J. 2017). Irrigation utilities have demonstrated an increased interest in IAM recently, and sound steps have to be taken. Typically, as large-scale irrigation systems are built almost entirely in a given time-frame, a significant part of the assets age at the same time and concentrated investment needs for rehabilitation are predictable. It is essential to have long-term investment programming, namely when the infrastructure is expected to have an indefinite life without jeopardizing service sustainability. This paper focuses on forecasting these needs in an aggregated way, not aiming to identify the specific assets to be intervened and when, but rather to provide a big picture for the long term investment plan. A methodology for this purpose was developed and applied to a large-scale irrigation utility in Portugal. The irrigation system is relatively recent but the utility is already seeking to anticipate and mitigate the concentrated investment needs. The methodology is in line with IAM fundamentals, recommended by IWA and the ISO 55000 standards. Specifically, in a first stage irrigation infrastructural assets that require rehabilitation investment were identified and the correspondent estate value was determined. Afterwards, investment alternatives that contribute to long-term service sustainability were identified and analysed. Dedicated platforms were developed and used. A system breakdown by functional areas and a proposal for infrastructure components disaggregation was made. This disaggregation was based upon similarity of both asset nature and technical useful life, supported on e.g. the type and characteristics of the assets, the quality of the materials or the maintenance practices. The diagnosis of the current situation and the evaluation of the alternatives were made, based on: (i) the Infrastructure Value Index (IVI, Alegre et al., 2014), which reflects the youth of the infrastructure, weighted with its residual value; (ii) the annual rehabilitation rate, as the annual financial effort in rehabilitation; and (iii) the assets in service with appropriate age, lower than their technical useful life. In the paper, the methodology and the specificities of this particular application to irrigation systems will be presented. Alignment with IAM and the contribution to a broader IAM system will be highlighted.

Clean water and sanitation are one of the 17 sustainable development goals (SDG) of the United Nations’ 2030 agenda for action, being directly related to several other objectives, namely, economic growth, sustainable cities’ communities, responsible consumption and production, and climate action. Since demand for this resource is constantly growing, problems of scarcity of water and transboundary issues are becoming critical to increase water supply efficiency and to improve water management in modern society. Water providers make use of large infrastructures – water supply networks – defined as engineering systems based on hydrological and hydraulic elements able to supply water to consumers, industries, facilities, services and other users. These infrastructures rely on the quality of measurement as a condition to management, having a relevant role in the process of decision-making and to deal with the common problem of water losses. Good measurement practices and uncertainty evaluation are needed to support robust analysis in urban water supply systems. For many water utilities the evaluation of uncertainty is still considered a difficult task, often in situations of missing data for the analysis, having to deal with large amounts of raw and processed data, and requiring support to apply the provisions of the Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM). However, the application of the GUM to the simple mathematical models used in this context makes it possible to obtain simplified equations that can be used in specific conditions of measurement, providing support to non-expert users with more straightforward approaches. Those include measurement of constant flow, totalization of volume at a single measurement point, sums and differences obtained by combining branches of a network.

This paper addresses the enhanced removal of effluent organic matter (EfOM) and pharmaceutical compounds (PhCs) in wastewater treatment by powdered activated carbon/coagulation/ceramic microfiltration. A detailed cost analysis is performed.

The Technical Guide presents the 4th generation of the service quality assessment system, which abandons some 3rd generation indicators and adds new ones to respond to the latest challenges to supply services, urban waste water management and urban waste management. Changes are also made to definitions and benchmarks for some indicators are adjusted.

O projeto Avaler+

These technical guidelines provides guidance on the use of the hybrid process of powdered activate carbon adsorption and ceramic microfiltration for sustainable drinking water production. They were developed based on the field demonstration of the technology, in Portugal, with a pilot prototype, within the LIFE Hymenb project LIFE12 ENV/PT/001154 "Tailoring hybrid membrane processes for sustainable drinking water production", conducted by LNEC - the National Civil Engineering Laboratory and Águas do Algarve, S.A.

O objetivo do presente Guia é a apresentação e a especificação dosistema correspondente à 2.ª geração de avaliação da qualidade dosserviços de abastecimento de água, de saneamento de águas residuaisurbanas e de gestão de resíduos urbanos prestados pelas entidadesgestoras sujeitas a regulação.Este sistema constitui uma peça fundamental do modelo de regulaçãoem implementação pela ERSAR, sumariamente descrito neste Guia emais detalhadamente descrito em [1], nomeadamente no que respeitaà componente da regulação da qualidade do serviço, de forma a tornarpossível a avaliação quantificada.Note-se que, de acordo com o disposto na alínea e) do n.º 1 do artigo 5.ºdo Decreto-Lei n.º 277/2009, de 2 de outubro, a ERSAR tem atribuiçõesnão apenas para assegurar a regulação da qualidade de serviço prestadoaos utilizadores pelas entidades gestoras, mas também para avaliaro desempenho dessas entidades, promovendo a melhoria dos níveis deserviço. É no quadro destas atribuições que se pretende promover estesistema de avaliação da qualidade dos serviços de águas e resíduos.A 2.ª geração do sistema de avaliação da qualidade do serviço resultouda análise crítica do sistema de indicadores adotado na 1.ª geração e darespetiva aplicação desde 2004 ao universo das entidades concessionáriase teve em conta o estado atual de conhecimentos e a experiênciainternacional entretanto adquirida.Para além da identificação e da especificação de todos os componentesdo sistema de avaliação, e em particular do conjunto de indicadores dequalidade do serviço a utilizar em cada um dos três tipos de serviços,são também definidos os procedimentos de avaliação, através dadefinição da informação a obter, do cálculo de indicadores, da sua interpretaçãoe análise comparativa, numa perspetiva de benchmarking, eda produção do relatório de síntese.

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O objectivo do presente Guia é a apresentação e a especificação do sistema correspondente à 2.ª geração de avaliação da qualidade dos serviços de abastecimento de água, de saneamento de águas residuais urbanas e de gestão de resíduos urbanos prestados pelas entidades gestoras sujeitas a regulação. Este sistema constitui uma peça fundamental do modelo de regulação em implementação pela ERSAR, sumariamente descrito neste Guia e mais detalhadamente descrito em [1], nomeadamente no que respeita à componente da regulação da qualidade do serviço, de forma a tornar possível a avaliação quantificada. Note-se que, de acordo com o disposto nas alíneas e) do artigo 5.º do Decreto-Lei n.º 277/2009, de 2 de Outubro, a ERSAR tem atribuições não apenas para assegurar a regulação da qualidade de serviço prestado aos utilizadores pelas entidades gestoras bem como para avaliar o desempenho dessas entidades, promovendo a melhoria dos níveis de serviço. É no quadro destas atribuições que se pretende promover este sistema de avaliação da qualidade dos serviços de águas e resíduos. A 2.ª geração do sistema de avaliação da qualidade do serviço resultou da análise crítica do sistema de indicadores adoptado na 1.ª geração e da respectiva aplicação desde 2004 ao universo das entidades concessionárias e teve em conta o estado actual de conhecimentos e a experiência internacional entretanto adquirida. Para além da identificação e da especificação de todos os componentes do sistema de avaliação, e em particular do conjunto de indicadores de qualidade do serviço a utilizar em cada um dos três tipos de serviços, são também definidos os procedimentos de avaliação, através da definição da informação a obter, do cálculo de indicadores, da sua interpretação e análise comparativa, numa perspectiva de benchmarking, e da produção do relatório de síntese.

Invited papers from the IWA Leading Edge Conference on Strategic Asset Management (LESAM), Lisbon, October 2007

A simulação matemática dos sistemas de abastecimento de água é hoje em dia uma ferramenta indispensável aos serviços de água, para apoio a uma gestão técnica racional. O campo de aplicação é variado, sendo um auxiliar das actividades de planeamento, de projecto, de operação e demanutenção. Destacam-se o apoio ao dimensionamento de novas redes, aos programas de reabilitação, ao licenciamento de novas ligações, ao controlo de perdas de água, ao controlo da qualidade da água nas redes ou à gestão optimizada de energia.Em Portugal, o desenvolvimento e a aplicação de modelos matemáticos de sistemas de distribuição de água iniciou-se na década de 80, com o modelo da rede de Almada, elaborado em 1981 pelo LNEC. Depois dealguns anos em que a actividade realizada se centrou essencialmente no ambiente científico e académico, as empresas de consultoria começaram a ganhar espaço de mercado na prestação deste tipo de serviços para as entidades gestoras. Numa fase inicial os requisitos computacionais eramconsideráveis

Asset management (AM) has become increasingly important in various sectors and organizations over the lastfew decades. This introductory chapter provides an overview of asset management to facilitate a comprehensive understanding of AM, summarizing its application to urban drainage asset management (UDAM), an asset-intensive sector. The chapter includes a short history, from general AM to UDAM, and refers to milestones, key organizations, and standards. It describes AM principles and different perspectives to approach the subject. The UDAM context is outlined, providing the general processes which can influence strategic, tactical, or operational decision levels, accounting for the specific perspectives and objectives on the subject. The main approaches applied to UDAM are broadly described, some of which incorporate a balance of costs, risks, opportunities, and performance, while others focus on specific aspects. The chapter presents different types of approaches to AM, ranging from those based on condition, reliability, and risk to those based on value, followed by those based on performance or quality of service, highlighting common aspects or overlaps between them. When appropriate, guidance to the chapters where additional information on the subject can be found is provided. Finally, challenges, limitations and opportunities are highlighted.

The number of climate-related disasters has progressively increased in the last two decades and this trend will drastically exacerbate in the medium- and long-term horizons according to climate change projections. In this framework, through a multi-disciplinary team and a strong background acquired in recent projects, ICARIA aims to promote the use of asset-level modeling to achieve a better understanding of climate related tangible direct and indirect impacts on critical assets due to complex, cascading, and compound disasters. Furthermore, it takes into account the related risk reduction provided by suitable, sustainable, and cost-effective adaptation solutions. ICARIA focuses on both (i) critical assets and services that were not designed for potential climate change-related impacts that can increase the unplanned outages and failures, and (ii) on housing, natural areas, and population. Cutting edge methods regarding climate scenario building, asset-level-coupled models, and multi-risk assessment approaches will be implemented and replicated in three EU regions to understand how future climate scenarios might affect critical assets and to provide decision-making support tools to private and public risk owners to assess the costs and benefits of various adaptation solutions.

Activated carbons are versatile adsorbents that can play a crucial role in the enhancement of wastewater treatment, namely by controlling organic microcontaminants of emerging concern (CECs) and organic matter. These materials have a 100-year market availability, large scientific testing at lab-scale and applicability in consolidated technologies. However, the use of activated carbons at full-scale wastewater treatment is still emerging, driven by the increasing awareness on environmental and human threats mainly resulting from CECs. The present chapter reviews the literature on the application of activated carbons in full- or large pilot-scale plants, highlighting the state-of-art knowledge on practical issues on operational set-ups, improvements on water overall quality, and costs. The selection criteria and properties of the powdered and granular (PAC and GAC) materials used, and the pros and critical aspects of their application, relevant for product development and process optimisation, are also analysed and determine the research needs proposed for a technical, economic, and environmentally sustainable application of activated carbon in full-scale advanced wastewater treatment.

Urban areas are dynamic, complex, and vulnerable systems involving multiple strategic services such as water supply, wastewater, and stormwater and waste management. Climate-change trends may directly affect the urban water cycle, through heavy rainfall, tides, and droughts, potentially causing cascading impacts with serious consequences for people, the natural and built environments, and the economy. These challenges to urban areas require an integrated and sustainable approach to increase their resilience, with the allocation of the needed resources, including the development and implementation of disaster risk reduction (DRR) strategies, plans, and regulations in all relevant sectors. This chapter describes a resilience-assessment framework to be used by cities and urban-service managers. It considers a structured and objective-driven assessment aiming at supporting the development and monitoring of cities' and urban services' resilience action plans, thus contributing to appropriate DRR investments. Our approach considers four resilience dimensions: organizational, spatial, functional, and physical. It is aligned with the UNDRR's Disaster Resilience Scorecard for Cities and addresses the priorities of the Sendai Framework for Disaster Risk Reduction. In this chapter, we apply the resilience-assessment framework to the waste and mobility sectors in Lisbon (Portugal), identifying main opportunities to enhance their resilience and supporting the development of resilience and DRR strategies.

Atualmente os sistemas urbanos de água são reconhecidos como infraestruturas in­dispensáveis de suporte para a prestação de serviços públicos de primeira necessida­de à saúde e bem-estar das populações e à economia das sociedades

Urban areas are dynamic, complex, and vulnerable systems involving multiple strategic urban services, stakeholders, and citizens. Strategic services essential to society include water and sewerage (water supply, and wastewater and stormwater management), waste management, energy supply, public lighting, transport, and public security. The potential effects of climate dynamics on the urban areas might lead to the aggravation of existing fragile conditions and the emergence of new hazards or risk factors, with major impacts on strategic urban services, people, the natural and built environment, and the economy. Climate change challenges to urban areas thus require an integrated and sustainable approach to increase their resilience, with the allocation of the needed resources at all administrative levels. These include the development and implementation of disaster risk reduction (DRR) strategies, policies, plans, laws, and regulations in all relevant sectors (UNISDR, 2015). This chapter describes a resilience assessment framework to be used by cities and urban-service managers. The framework considers a structured and objective-driven assessment aiming at supporting the development and monitoring of cities

This chapter briefly presents concepts and methodologies to support the management of urban drainage infrastructure. After the introduction, data requirements for assessing the condition of urban drainage systems are presented. Data can be collected in different ways. Data analysis allows for determining structural and functional issues and system performance. The causes and consequences of failures are required for condition assessment and are the subject of the risk section. Any intervention in the urban drainage system has a cost that must be assessed. Mathematical modelling of the urban drainage systems has an advantage for evaluating the hydraulic and structural performance. Decisions on the management of urban drainage rehabilitation need to be addressed considering the different points of view or aspects that are often contradictory. This may be addressed by using multi-criteria decision analysis methodologies.

Urban water services make use of extensive networked infrastructures - water supply and drainage systems. Efficient management of these services relies on the quality of measurements of hydraulic variables in pipes and sewers to support robust analysis of systems

Urban water services make use of extensive networked infrastructures

Rainwater harvesting systems (RWHS) can result in important benefits, but there are a number of potential negative risks. The risks associated with RWHS depend on several factors and duly consideration is required to ensure that risks associated with this type of solutions are low. Therefore, a generic and systematic approach to manage risk is required. This chapter introduces a brief overview of concepts and terminology adopted. Subsequently, an overview of common approaches to risk management is presented. The chapter focuses on specific aspects for the application of these approaches to RWHS, with emphasis on risk identification, specific risk treatment action, and monitoring. Different approaches on how to determine risks such as water safety plan (WSP), risk management process (RMP), and hazard analysis and critical control point (HACCP) can be used, but all of them have some common steps.

This research aims at developing a comprehensive approach for assessing the energy use and efficiency in wastewater systems, considering the water-energy-greenhouse gas (W-E-G) emissions nexus supported by methods and tools, such as a tailored energy balance and a performance assessment system (PAS). This approach is aligned with continuous improvement principles and allows carrying out the diagnosis of energy efficiency in wastewater systems supporting the building of a portfolio of energy use improvement measures responding to strategic objectives and attending to the systems

Drinking water storage tanks are essential components of water supply systems to store water, to level off pressure in networks and to meet emergency storage. They are also frequent sources of deterioration of drinking water quality and safety owing to inadequate tank design and operation. Mostly, existing tanks design, dimensions and operation do not account for water mixing and renewal.

Nature-Based Solutions (NBS) are crucial to achieving the goals of the United Nations Agenda 2030 for sustainable development and other global agendas, such as the Paris Agreement on Climate Change. In the last decade, the NBS umbrella concept has become more relevant intending to contribute to urban resilience and to address the climate change challenges. NBS are living solutions inspired by nature that use or mimic natural processes intending to face several societal challenges, from the perspective of resource-efficient use and the promotion of economic and environmental benefits. Currently, cities are encouraged to understand and measure the NBS contribution to identify adequate strategies for enhancing resilience and prioritize investments accordingly. The objective of the present thesis is to promote and enhance the NBS implementation in cities, focused on solutions for stormwater management and control. Based on the analysis of their contribution to urban resilience, the potential to meet environmental, social, and economic challenges and to adapt across diverse urban scales and contexts is demonstrated. In this sense, a Resilience Assessment Framework (RAF) to assess the NBS contribution to urban resilience was developed. This framework aims to assess the NBS contribution to urban resilience. Moreover, a Guidance for the RAF application in cities with different resilience maturity was developed, which involved the RAF validation by seven cities (from a national and international context), that participated voluntarily in this phase. In this context, the developed RAF is comprehensive and multidimensional. It is driven by the definition of objectives, criteria, and metrics, according to the proposed structure for assessing the water supply and wastewater system service performance in the framework of the ISO 24500 standards of the International Organization for Standardization. For an oriented assessment of the criteria, qualitative and quantitative metrics were defined, considering data from different sources and complexity. Reference values were also identified and metrics' classifications were defined. In this classification, each answer is associated with a resilience development level, intending to assess the NBS contribution to urban resilience on a normalized scale. To support the RAF application to cities with different resilience maturity (in terms of resilience and available information), three analysis degrees (essential, complementary, and comprehensive) and a set of metrics were proposed, which are pre-defined in the guidance for the RAF application. To support the selection of the analysis degree more adequate to any city, a structure to characterize the city's profile was developed. This complementary profile also supports the interpretation of the RAF results, both at the city and at the level of specific NBS. To conclude, the application of the RAF essential analysis degree to the seven participating cities, with different challenges regarding urban resilience and NBS, and of the comprehensive analysis degree (complete RAF) to Porto´s urban area, through an assemble assessment at the city and NBS levels, were presented.

Over the past two decades, performance assessment (PA) has been one of the areas show-ing the greatest advancement in the water sector. PA aims to measure effectiveness and/or efficiency of an activity or process using performance metrics, supporting the decision-making process and the continuous improvement of water utilities. Despite the potential benefits, few projects, and initiatives on PA have been undertaken regarding storm water systems (SWS). The present thesis aims to develop a performance assessment framework (PAF), applicable to both conventional SWS and sustainable urban drainage systems (SUDS), objective driven and focused on systems

Infrastructure asset management (IAM) has been increasingly becoming a key topic in the mind-set shift of the water sector managers and policy makers, allowing to assist in the operational, tactical and strategic decision-making in urban water infrastructures. Nevertheless, IAM implementation by the water utilities is still far from needed and not widespread, due to several challenges and constraints, mainly associated with limited human, technological and financial resources. The current research aims at enhancing urban water infrastructure asset management through an integrated decision-making approach, that includes novel methodologies for condition assessment, service life prediction and cost modelling. This approach can be applied at three assessment levels

Este trabalho tem como objetivo melhorar a eficiência energética dos sistemas de abastecimento de água através do desenvolvimento de uma metodologia orientada por objetivos e com recurso ao balanço energético e a métricas de desempenho que permitem identificar as principais origens de ineficiência energética dos sistemas, comparar diferentes alternativas de intervenção e contribuir para a melhoria contínua destes sistemas.A metodologia de investigação seguida contempla desenvolvimentos científicos aliados a uma aplicação prática num conjunto alargado de casos de estudo através de ferramentas de cálculo automático desenvolvidas para o efeito. Os desenvolvimentos científicos consistem na formulação matemática de um balanço energético flexível em termos de dados necessários para a sua implementação; o desenvolvimento de métricas de desempenho que permitem identificar a origem das ineficiências energéticas (equipamentos, perdas de água ou configuração e operação) e a sua sistematização numa metodologia que segue os princípios de melhoria contínua (Plan-Do-Check-Act). A aplicação a casos de estudo é efetuada em três etapas. A primeira etapa consiste na aplicação do balanço energético agregado e métricas de desempenho para diagnosticar ineficiências a nível global em sistemas sem modelo matemático. A segunda etapa consiste na aplicação de um balanço detalhado com recurso a modelos matemáticos, bem como uma análise de sensibilidade aos diferentes métodos. A terceira etapa centra-se na aplicação detalhada de dois casos de estudo para ilustrar a metodologia.Os principais resultados são: i) uma metodologia integrada para o diagnóstico água-energia em sistemas de abastecimento de água; ii) um novo balanço energético para sistemas de abastecimento de água; iii) resultados da aplicação do balanço e das métricas de eficiência energética em 110 sistemas; iv) ferramentas para cálculo das diferentes formulações de balanço energético e de métricas de desempenho; e v) valores reais e exemplos de soluções não convencionais que conduziram a melhorias de desempenho energético.

As estações de tratamento de águas residuais (ETAR) são atualmente alvo de esforços de melhoria do seu desempenho técnico, ambiental e económico. Empresas, reguladores e organismos de financiamento têm utilizado sistemas de avaliação de desempenho para apoiar as suas decisões. Neste contexto, o LNEC desenvolveu a 1.ª e 2.ª geração do sistema de avaliação de desempenho (PAS) de ETAR baseado em indicadores (PIs) e índices de desempenho (PXs). Para ambos, os valores de referência para o julgamento do desempenho são elementos chave. Apesar de serem elementos cruciais, os valores de referência precisavam ainda de ser definidos para avaliar e melhorar o desempenho das ETAR com foco na eficiência energética e gestão de afluências pluviais. Assim, o objetivo da tese foi desenvolver a terceira geração do PAS com valores de referência para avaliar o desempenho. Os PIs e PXs focam os objetivos principais da ETAR, ou seja, garantir a sustentabilidade técnica, econômica e ambiental, garantindo um tratamento eficaz e fiável com o consumo mínimo de energia, reagentes e produção de lamas. A estratégia seguida consistiu em desenvolver ou selecionar a partir da segunda geração do PAS sub-conjuntos de PIs e PXs de acordo com os objetivos, nomeadamente, eficácia, fiabilidade, desempenho energético e consumo de reagentes e gestão das lamas. Os valores de referência foram derivados com base numa revisão da literatura, equações empíricas e/ou estudos de campo e, sempre que aplicável, incorporam o efeito de parâmetros chave, de modo a avaliar o efeito das variações de caudal e de concentração. Foi desenvolvida uma análise estatística dos PXs para avaliar a fiabilidade da ETAR. Foi também demonstrada a flexibilidade do sistema de avaliação de desempenho para diferentes objetivos e uma abordagem para diagnosticar oportunidades de melhoria do desempenho, utilizando os PIs e PXs num ciclo PDCA (plan-do-check-act).

Este trabalho de investigação teve como objectivo principal propor, aplicar e validar uma metodologia que permitisse transformar dados de consumo urbano de água, obtidos a partir de sistemas de telemetria, em informação útil para a gestão dos serviços de água e para os consumidores.A metodologia encontra-se estruturada em quatro módulos: planeamento e monitorização,processamento de dados, produção de informação de caracterização e previsão eclassificação. Tirando partido de dados de consumo telemedidos aos vários níveis, desde o cliente individual às zonas de medição e controlo (ZMC), procede-se à aplicação dametodologia para caracterização de grandes consumidores, previsão do consumodoméstico nocturno, avaliação do efeito da variação de pressão no consumo autorizado enas perdas de água e previsão do consumo em ZMC.Para além da metodologia estruturada para a análise de consumos, as principaiscontribuições inovadoras são o desenvolvimento de modelos de previsão e de classificação do consumo em ZMC, em função das variáveis explicativas mais significativas, e a obtenção de expressões para a variação do consumo autorizado e das perdas reais com a pressão.O trabalho desenvolvido contribuirá para um uso mais eficiente da água, através de ummelhor conhecimento sobre as várias componentes do consumo urbano de água, assimcomo para o estabelecimento de critérios de projecto e de exploração da rede maissustentados.

Os serviços de abastecimento de água (SAA) têm vindo a incorporar princípios desustentabilidade na sua prática de gestão. O estado da arte em metodologias de avaliação dedesempenho de SAA mostrou a necessidade de abordar especificamente o tratamento,considerado insatisfatoriamente nas abordagens sistematizadas existentes.Na presente dissertação desenvolveu-se um sistema de avaliação de desempenho (PAS) deestações de tratamento de água (ETA), orientado por objectivos, normalizado e quantitativo,destinado a apoiar a tomada de decisão, e cobrindo os domínios qualidade da água tratada,eficiência/fiabilidade, utilização de água, energia e materiais, gestão de subprodutos, segurança,recursos humanos e económico financeiros.O PAS integra uma componente para avaliação do desempenho global, baseada em indicadoresde desempenho, e uma componente para avaliação do desempenho operacional, baseada emíndices de desempenho que avaliam, numa escala 0-300, a qualidade da água tratada, eficiênciasdas várias operações/processos unitários (OPU) e sua relação com condições de operação.Foi desenvolvida uma ferramenta de cálculo automático do PAS.A aplicação do PAS a cinco ETA de características diversas permitiu avaliar a evoluçãotemporal do seu desempenho, comparar estações e OPU, e identificar oportunidades de melhoriana operação das OPU, na qualidade da água tratada e utilização de recursos.

This document contains an outline of the project main results.

LIFE IMPETUS main achievements and outputs include new products/methods/tools, new knowledge & best practices, stakeholders involvement & outreach, as expected; two awards and a rich after-LIFE plan and good perspectives for replication & exploitation

This document presents the LIFE Impetus project for dissemination across Europe.

O projeto Avaler+

O projeto Avaler+

Este relatório insere-se no estudo AVALER+ (Avaliação e sustentabilidade energética dos serviços urbanos de água) e estabelece a metodologia preconizada para o cálculo dos balanços energéticos nas etapas de captação, transporte e distribuição de água e na etapa de recolha e transporte de águas residuais e pluviais. O presente documento tem como objetivo melhorar a formulação proposta por Mamade et al. (2017) e por Mamade (2019) para cálculo do balanço energético nas etapas de captação, adução e distribuição de água e desenvolver uma abordagem análoga para a etapa de recolha e transporte de águas residuais.

No Avaler+, a avaliação da eficiência energética e sustentabilidade nos serviços urbanos de águas é operacionalizada através de um plano de ação composto por três partes: diagnóstico, seleção de alternativas e apoio na implementação de monitorização de medidas. Neste documento sintetizam-se os resultados alcançados com a aplicação do plano na parte do diagnóstico de eficiência energética nas 13 entidades gestoras (EG) de serviços urbanos de águas. Este documento é parte integrante do Deliverable D33 que inclui também um relatório por EG participante (com o Plano de ação

Neste documento apresentam-se os resultados do diagnóstico de eficiência energética numa das 13 entidades gestoras (EG) de serviços urbanos de águas participantes no projeto Avaler+, a EG A, e integra o Deliverable D3.3 do projeto. A EG A é responsável pela drenagem em alta, tratamento e descarga de águas residuais. Os gastos com energia para tratamento em sistemas de águas residuais têm nesta EG um peso significativo nos gastos operacionais ajustados, representando 17 % em 2018. O consumo de energia no tratamento de águas residuais representou 99.8 % do consumo total de energia na EG, uma vez que a drenagem em alta é maioritariamente gravítica. A etapa de tratamento de águas residuais foi eficaz (qualidade da água tratada em conformidade com a licença de descarga); em eficiência energética, o desempenho foi mediano em energia consumida por massa removida. A etapa de tratamento de águas residuais foi depois analisada para cada um dos sistemas de ETAR da EG A. Verificou-se que todas as ETAR foram eficazes em 2018 e que o consumo por ETAR, em relação ao consumo total da EG, variou entre 18 % na ETAR 2 e 32 % no sistema de ETAR 4 e 5. O consumo de energia por carga removida mostra potencial de melhoria de eficiência energética. Para o sistema de ETAR 4 e 5, que foi considerada um dos críticos, foram realizadas campanhas de medição de consumo de energia em cada processo das ETAR. Os resultados da campanha mostraram que o arejamento foi responsável pelo maior consumo de energia nas ETAR 4 e 5, representando 19 % do consumo de energia da EG A, e apresentou um desempenho mediano. O arejamento na ETAR 4 tem 50% das turbinas em fim de vida e com rendimento baixo, pelo que foi considerado o processo crítico. Os resultados agora alcançados no diagnóstico (Tarefa 3) constituem a base para o estudo de alternativas (Tarefa 4).

Neste documento apresentam-se os resultados do diagnóstico de eficiência energética numa das 13 entidades gestoras (EG) de serviços urbanos de águas participantes no projeto Avaler+, a EG B, e integra o Deliverable D3.3 do projeto. A EG B é responsável por 2 etapas dos sistemas urbanos de águas: i) recolha e transporte de águas residuais, ii) tratamento e descarga. Os gastos com energia em 2017 tiveram um peso significativo (15%) nos gastos totais. A etapa de tratamento e descarga de águas residuais foi a que consumiu em 2017 mais energia (81%), seguida da etapa de drenagem (19%). Na etapa de tratamento de águas residuais (que representa 81% do consumo total de energia na EG) os resultados dos indicadores de eficácia mostram 100% de conformidade no tratamento de águas residuais e os de eficiência energética mostram desempenho bom em termos de energia consumida por volume tratado e mediano por massa removida. Esta etapa foi dividida em 23 ETAR, mas uma das ETAR representa 71% do consumo total da EG. Verificou-se que todas as ETAR tiveram desempenho bom em conformidade em 2017 e o consumo de energia da ETAR 1 teve um desempenho bom, mas como representa uma grande fatia do consumo energético, foi selecionada de modo a analisar eventuais potenciais de melhoria de eficiência energética. Nesta ETAR 1 foram realizadas campanhas de medição de consumo de energia em cada processo da ETAR e o arejamento foi responsável pelo maior consumo de energia na ETAR 1, representando 45% do consumo de energia da EG B e com desempenho mediano. Na etapa de recolha e transporte de águas residuais (que representa 19% do consumo total de energia na EG), o equipamento de bombeamento apresenta globalmente um desempenho mediano; em termos de eficácia, o desempenho insatisfatório em água residual recolhida. Esta etapa foi dividida em 2 componentes e a instalação elevatória 1 com 7,4 % do consumo total da EG apresentou um desempenho insatisfatório. Os resultados alcançados no diagnóstico (Tarefa 3) constituem a base para o estudo de alternativas (Tarefa 4).

Neste documento apresentam-se os resultados do diagnóstico de eficiência energética numa das 13 entidades gestoras (EG) de serviços urbanos de águas participantes no projeto Avaler+, a EG D, e integra o Deliverable D3.3 do projeto. A EG D é responsável pelo transporte e distribuição de água e drenagem de águas residuais. Os gastos com energia para transporte e distribuição de água e drenagem de águas residuais representou 1,85 % dos gastos totais em 2018, embora usufrua indiretamente de energia através da compra de água a uma entidade em

EXCLUSIVO: AWARE-P vence prémio alemão e conquista novo reconhecimento internacional: É a primeira vez que é distinguido um projecto de um país que não fala alemão, entrevista de Ana Santiago (Jornalista do Jornal Água & Ambiente - Portal Ambiente Online) a Helena Alegre, 19 de Agosto de 2014

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