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Deterioration Models and Service Life Prediction of Vertical Assets of Urban Water Systems
This study proposes a methodology for developing deterioration models and predicting the service lives of vertical assets of urban water systems (i.e., water storage tanks and pumping stations) using regression analysis. The main factors contributing to the deterioration of these assets are analyzed. Simple and multiple linear regression models of average and maximum deterioration are calculated for 22 water storage tanks and 17 wastewater pumping stations. Data on a set of four water storage tanks are used to validate the developed deterioration models. Service life prediction is carried out using the developed models and considering two maximum deterioration levels: the maximum recommended and admissible deterioration levels. Two water storage tanks are further studied to illustrate and discuss the effect of maintenance and rehabilitation interventions on asset service life by comparing the asset deterioration before and after the interventions.
Ano: 2024
Número Páginas:
19p..
Autor(es): Cabral , M.; Loureiro, D.; Amado, C; Covas, D.
Revista: Water Resources Research
Editor: AGU
Volume:
Volume 60, Issue 4.
Keywords: Urban water systems; Service life prediction; Deterioration models
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Integrating Uncertainty in Performance Assessment of Water Distribution Networks by Scenario Building
This paper presents and demonstrates a novel scenario-building methodology that integrates contextual and future time uncertainty into the performance assessment of water distribution networks (WDNs). A three-step approach is proposed: (i) System context analysis, identifying the main key factors that impact the WDN performance; (ii) Scenario definition, identifying the implicated WDN variables, describing its possible evolution, and conjugating them to further establish the reference scenario and the two most relevant and opposite ones; and (iii) Scenario modelling, simulating the WDN behaviour for those scenarios. The obtained spatial and temporal hydraulic results are further used to calculate performance metrics. The methodology is applied to a real WDN to assess resilience performance considering infrastructure asset robustness (real water loss performance indicator), service reliability (minimum pressure index), and service flexibility (network resilience index). A new formulation to assess the metric evolution over time is proposed, deducting the further-away performance results by using an uncertainty weight. The results demonstrate that the increase in metric amplitude for the opposite scenarios over time highlights future uncertainty, reflecting context uncertainty, and the comparison of metric spatial distribution (i.e., at the pipe/node levels) highlights critical areas with higher associated uncertainty.
Ano: 2024
Número Páginas:
18p..
Autor(es): Carneiro, J.; Loureiro, D.; Cabral , M.; Covas, D.
Revista: Water
Editor: MDPI
Volume:
Volume 16, Issue 7.
Keywords: Resilience metrics; Scenario modelling; Scenario planning; Aleatory uncertainty; Drinking water networks
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Sanitary Sewer Overflow Discharges: Estimation Based on Flow Rate Measurement in Pumping Mains
Modeling sanitary sewer overflow (SSO) discharges based on flows measured at pumping stations presents specific challenges distinct from modeling combined sewer overflow (CSO) discharges and is insufficiently studied. This paper presents a methodology aimed at reducing and assessing the uncertainty in SSO estimation. Four lumped models are compared: a time
Ano: 2024
Número Páginas:
18p..
Autor(es): David, L.; Martins, A.; Rodrigues, M.; Oliveira, A.; Fortunato, A. B.; Silva, O.; Ataíde, A.; Mendes, A.
Revista: Water
Editor: MDPI
Volume:
Volume 16, Issue 13.
Keywords: Lumped models; Urban drainage modeling; Pumping stations; Uncertainty; Flow rate measurement; Combined sewer overflows; Sanitary sewer overflows; Undue stormwater inflows; Sewer misconnections
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A comprehensive performance assessment system for diagnosis and decision-support to improve water and energy efficiency and its demonstration in Portuguese collective irrigation systems.
In regions with a strong seasonal or interannual asymmetry in the distribution of precipitation and higher frequency of droughts, collective irrigation systems are vital infrastructures for agricultural activity. Although operating for decades, several systems have ageing infrastructures, with relevant water losses and pumping energy inefficiencies. Consequently, the systems are not adequately designed or operated to meet current and future water demand. Therefore, rehabilitation to improve water and energy efficiency while ensuring infrastructure, economic sustainability and service quality is crucial. In this sense, comprehensive approaches using performance assessment to support the planning process or benchmarking between water users associations play an essential role in improving efficiency in collective irrigation systems.
Ano: 2023
Número Páginas:
15p..
Autor(es): Loureiro, D.; Beceiro, P.; Moreira, M.; Arranja, C.; Cordeiro, D.; Alegre, H.
Revista: Agricultural Water Management
Editor: Elsevier
Volume:
Vol- 275.
Keywords: Water Users Association; Water and energy efficiency; Performance assessment system; Decision support; Diagnosis; Collective irrigation systems
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Energy efficiency assessment in collective irrigation systems using water and energy balances: methodology and application
Many collective irrigation systems have been operating for decades, facing high degradation of existing infrastructures and huge water-energy efficiency problems. Predominantly composed of open canals, they have been partially or entirely converted into pressurised pipe systems, implying a considerable increase in energy consumption and operation and maintenance costs. Simple, easy-to-use, and comprehensive approaches for energy efficiency assessment in collective irrigation systems are needed for diagnosis and assisting decision-making on implementing adequate improvement measures. This research proposes and demonstrates an innovative approach based on the water and energy balances and performance indicators to assess the effect of water losses, network layout and operation, energy recovery, and equipment on energy efficiency. A novel methodology for energy balance calculation is proposed for open canal, pressurised and combined systems. The application to a real-life open canal system and network areas allowed the identification of efficiency problems mainly due to water losses in canals, followed by the dissipated energy in friction losses. Less critical are pumping and manoeuvring equipment inefficiencies. Also, a considerable excess of gravity energy is recovered in hydropower plants. In raising pipe systems, in which shaft input energy predominates and costs for pumping play a key role, surplus and dissipated energy in friction losses are the most relevant issues. Significant energy is lost in the water conveyance and distribution in both systems. Consequently, the potential to improve energy efficiency through water loss management, network layout, and operation improvement, besides pumping and manoeuvring equipment replacement, is considerable.
Ano: 2023
Número Páginas:
24p..
Autor(es): Loureiro, D.; Beceiro, P.; Fernandes, E.A.; Alegre, H.; Covas, D.
Revista: Irrigation Science
Editor: Spinger
Keywords: Water and energy balances; Irrigation systems; Energy efficiency
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Exploratory Analysis of Surrogate Metrics to Assess the Resilience of Water Distribution Networks
This study compares and discusses the adequacy of surrogate resilience metrics proposed in the literature for resilience assessment of drinking water systems concerning demand increase and network redundancy. A sensitivity analysis is carried out for increasing flow rates using a conceptual case study with different layouts and demand scenarios, selecting several metrics to assess the resilience of two real network areas. Resilience metrics based on surplus energy are sensitive to network layout and demand scenarios. The network resilience index considers hydraulic reliability and network diameter uniformity. In contrast, the weighted resilience index also considers the network topology and gives importance to pipes with higher flow rates. Entropy-based resilience metrics mainly rely on the network flows' uniformity and are sensitive to pipe redundancy. The entropy metric most adequate to assess the hydraulic capacity is the diameter-sensitive flow entropy, since it is sensitive to the velocity inside the pipes. Topology metrics cannot assess the hydraulic capacity though evaluate the system redundancy (meshed-ness coefficient), robustness (central-point dominance) and water transportation efficiency (average-path length). Surrogate resilience metrics do not assess the system performance during a failure. They indicate systems which are better prepared to overcome failure events and increased demand events, providing vital information to drinking water systems management.
Ano: 2023
Número Páginas:
16p..
Autor(es): Carneiro, J.; Loureiro, D.; Covas, D.
Revista: Water Resources Research
Editor: AGU
Volume:
Volume 59, Issue 8.
Keywords: Water Distribution Networks; Resilience; Surrogate Metrics
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From assessment to a decision: a global framework for the management of energy use in wastewater systems
A global framework to assess the energy use and efficiency in wastewater systems is presented, focusing on the development of a portfolio of energy use improvement measures specifically tailored to these systems. The framework includes a performance assessment system for energy efficiency in wastewater systems and an energy balance scheme. The development and analysis of the portfolio of measures included the following steps: (i) an extensive review and compilation of existing energy improvement measures on the urban water cycle, (ii) a tailored survey addressed to multidisciplinary teams of wastewater utilities, (iii) the consolidation of the portfolio of measures for wastewater systems with the identification of main benefits and drawbacks of each measure and (iv) the discussion of the application of the improvement measures. Results from the survey for the different assessed dimensions (e.g., priority, importance) of each measure are presented together with a specific analysis of wastewater utilities. The final portfolio is instrumental for utilities to select measures, decide on the priority ones and prepare an implementation plan.
Ano: 2023
Número Páginas:
16p..
Autor(es): Jorge, C.; Almeida, M. C.; Covas, D.
Revista: International Journal of Environmental Science and Technology
Editor: Spinger
Keywords: Wastewater systems; Portfolio; Improvement measures; Energy efficiency
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Implementação e calibração de um modelo de decaimento de cloro em sistemas de distribuição de água para reutilização
Com secas cada vez mais frequentes e prolongadas em Portugal, é necessário repensar medidas que permitam enfrentar a falta de água. A água residual tratada constitui uma fonte de água alternativa, a ser utilizada como água para reutilização (ApR) em usos compatíveis, como rega de espaços verdes e lavagem de ruas.A modelação do decaimento de cloro em Sistemas de Distribuição de ApR (SDApR) carece de estudos que proponham metodologias de implementação dos modelos, técnicas de trabalho experimental a nível laboratorial e exemplos de aplicação à escala real. A modelação contribui para promover uma gestão eficaz da desinfeção da ApR, ajudando a determinar dosagens de desinfetante, concentrações residuais nas redes e locais de cloragem.Neste artigo apresenta-se uma metodologia para modelar o decaimento de cloro em ApR usando o software EPANET-MSX. A metodologia envolveu três fases: desenvolvimento do modelo hidráulico, modelação do decaimento de cloro na água e modelação do decaimento de cloro devido às paredes do reservatório e condutas. O modelo foi aplicado num SDApR da área de Lisboa e calibrado com ensaios à escala real, permitindo simular o decaimento de cloro em diferentes pontos do SDApR ao longo do tempo e prever as necessidades de doseamento de cloro
Ano: 2023
Número Páginas:
12p..
Autor(es): Costa, J.; Mesquita, E.; Ferreira, F.; Figueiredo, D.; Rosa, M. J.; Viegas, R.M. C.
Editor: APDA
Keywords: Epanet-MSX; Sistemas de distribuição de água para reutilização; Modelação do decaimento de cloro; Água para reutilização
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Improving climate resilience of critical assets. The ICARIA project
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 multirisk 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.
Ano: 2023
Número Páginas:
14p..
Autor(es): Russo, B.; de la Cruz, A.; Leonne, M.; Evans, B.; Brito, R.; Havlik, D; Bügelmayer-Blaschek, M.; Pacheco, D.; Sfetsos, A.
Revista: Sustainability
Editor: MDPI
Volume:
Volume 15, Issue 19.
Keywords: Cascading effects; Compound events; Asset modeling; Climate resilience; Critical assets
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Improving mixing and renewal in drinking water storage tanks: lessons learnt and practical measures
This paper investigates the effect of different types of structural and operational measures on water mixing and renewal time in circular and rectangular cross-section water storage tanks, aiming at a better understanding of the flow dynamics to find practicable solutions to improve their design, rehabilitation and operation. An experimental programme, including traditional tracer and dye tracer tests, was carried out in small-scale tanks for different configurations and operating conditions. Two tanks were tested with and without interior structures, with the inlet/outlet pipes at different locations and for constant and variable water level. The main findings are that: i) the most effective measure is operating with fill-and-draw cycles, however, for tanks operated nearly full structural measures are recommendable; ii) reducing the inlet pipe diameter and installing nozzles near the tank bottom improve the mixing conditions; iii) the use of baffles is recommendable when the inlet and outlet pipes are very close.
Ano: 2023
Número Páginas:
13p..
Autor(es): Pinheiro, A.; Vaz, S.; Monteiro, L.; Almeida, M. C.; Covas, D.
Revista: Urban Water Journal
Editor: Taylor and Francis
Volume:
Volume 20, nº 7.
Keywords: Improvement measures; Short-circuiting; Water renewal; Water mixing; Water storage tanks
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How to assess sustainability of urban water cycle systems (UWCS)
This paper incorporates an extended definition of sustainable development of urban water cycle services combined with a system to measure the progress towards sustainability. Two dimensions of sustainability, namely the values of assets and the practice of governance are added to the three conventional dimensions, social, economic and environmental impact. The metering system further comprises objectives, criteria and metrics. The method implies a definition of risk factors that may compromise a sustainable development and the impact of interventions to compensate this. The concept of metabolism or other LCA methods may be used to analyze the impact of these interventions on the environment as well as the social and economic impact and the effect on the assets and governance. The impact of climate change is considered to become a main aspect in future urban water cycle services and is addressed in particular.
Ano: 2015
Número Páginas:
8 p.
Autor(es): Sægrov, S.; Brattebo, H.; Alegre, H.; Ugarelli, R.
Editor: IWA
Keywords: TRUST; Sustainability assessment; Urban water services
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How to communicate IAM in water losses and energy management
Water utilities have to deal with different challenges including ageing infrastructures, climate change and increased societal expectations. The ISO 50 000 and 55 000 standards are effective tools for implementing procedures by which organizations can work strategically on energy and infrastructure asset management systems, respectively. The implementation success of these management systems is determined by the reliability and availability of information and the capacity of water utilities to progress in the direction of sharing knowledge and skills, breaking down information silos and boundaries resulting from functional specialism. Collaboration is essential to achieve improvements in the long term. This paper aims to outline potential synergies between collaborative knowledge production and the implementation of structured approaches to increase water services sustainability. In the iPerdas2014 project, 17 Portuguese water utilities developed their own water losses and energy management plan following a joint training and capacitation approach. Results indicate that the use of a collective problem framing and a defined framework for decision making allows working strategically with water losses and energy efficiency issues, with a clear integration in the infrastructure asset management system. Straightforward communication since day one is critical to achieve top management support and staff involvement, establishing conditions for continuous improvement.
Ano: 2015
Número Páginas:
8p.
Autor(es): Ribeiro, R.; Alegre, H.; Loureiro, D.; Mamade, A.
Editor: IWA
Keywords: Water supply systems; Water losses management; Infrastructure asset management; Energy efficiency; Communication barrier
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Implementing tactical plans to improve water-energy loss management
Water utilities are aware of the water-energy loss relevance in supply systems. However, they still mainly focus on daily water loss control (real and apparent losses), without considering the impact on embedded energy. Moreover, they are mostly concerned with the economic dimension and, in most cases, tend to disregard the impact that water-energy loss may have on the quality of service, communication with the customers, social awareness, water quality and environment. This paper focuses on the application of the AWARE-P IAM methodology to improve water-energy loss management in water supply systems while demonstrating the main benefits from implementing an integrated approach for water losses and related energy assessment. Results show that indeed the participating iPerdas utilities were able to define tactical measures prone to a more efficient and sustainable service.
Ano: 2015
Número Páginas:
8 p.
Autor(es): Loureiro, D.; Alegre, H.; Silva, M. S.; Ribeiro, R.; Mamade, A.; Poças, A.
Editor: IWA
Keywords: Energy efficiency; Water loss; Tactical planning; Water utilities; Infrastructure asset management
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Implementing water-energy loss management in water supply systems through a collaborative project: the Portuguese national initiative
The aim of this paper is to present the collaborative project iPERDAS, on water losses and energy efficiency management, and provide examples of the main results achieved by the participants during 2014. iPERDAS, led by LNEC (National Civil Engineering Laboratory, Portugal), was a project through which 17 water utilities developed their own water-energy losses programmes, following a joint training and capacitation approach (www.iPERDAS.org). The group of participating water utilities was distributed across the country and supplies water to nearly 16% of the Portuguese population along 11633 km of pipes. The group was quite heterogeneous in terms of dimension, corporate structure and level of maturity in water losses management which enabled rich discussions and sharing of best practices. Utilities have received collective as well as one-on-one support, specific training, and benefited from networking with each other in a common and simultaneous process, with similar difficulties and challenges, leading to an effective sharing of solutions. The most significant results of this project include the utilities
Ano: 2015
Número Páginas:
8 p.
Autor(es): Loureiro, D.; Alegre, H.; Mamade, A.; Ribeiro, R.; Vieira, P.; Coelho, S.T.
Editor: IWA
Keywords: Collaborative project; Integrated approach; Energy efficiency; Water losses
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Innovation results of IAM planning in urban water services
The requirement to provide continuously the urban water services while infrastructures are ageing, impose the need for increasingly sustainable infrastructure asset management (IAM). To achieve and maintain the adequate levels of service, the AWARE-P IAM methodology has been applied in collaborative projects launched by the National Civil Engineering Laboratory (LNEC), in partnership with IST (Technical University of Lisbon), Addition (software company) and several water utilities. The objective of these projects is to support urban water utilities in the development, implementation and maintenance of IAM plans. To guarantee the success of IAM planning, following the AWARE-P IAM methodology, utilities are required to: consider that the infrastructure has system behaviour and lifespan is indefinite and guarantee the full-alignment of IAM planning with organisation objectives. By analysing the strategic and tactical plans of participating utilities, the proposed methodology principles are discussed and supported. The main innovation results from the implementation of IAM planning are also presented and discussed, including the challenges of setting up an IAM process, together with the major benefits and drawbacks that come up when developing IAM plans. The results were demonstrated by the effective implementation of 16 strategic and 13 tactical IAM plans by the participating utilities.
Ano: 2015
Número Páginas:
8p.
Autor(es): Cardoso, M. A.; Poças, A.; Silva, M. S.; Ribeiro, R.; Almeida, M. C.; Brito, R.; Coelho, S. T.; Alegre, H.
Editor: IWA
Keywords: Tactical planning; Strategic planning; Urban water services; Infrastructure asset management
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LIFE Hymemb - Projeto de um protótipo de tecnologia híbrida Adsorção/Microfiltração (PAC/MF) para tratamento de água para consumo humano
O projeto LIFE Hymemb pretende demonstrar uma solução resiliente e sustentável para controlo de contaminantes emergentes na produção de água para consumo humano, designadamente, fármacos, pesticidas, cianotoxinas, vírus e protozoários. A solução proposta assentou na tecnologia híbrida de adsorção com Carvão Ativado em Pó com Microfiltração cerâmica (PAC/MF), propondo-se a demonstração na ETA de Alcantarilha (Algarve) de um protótipo à escala piloto. O protótipo, projetado pelo LNEC, na UQTA - Unidade de Qualidade e Tratamento de Água, alia a tecnologia de membranas de baixa pressão, a microfiltração com membranas cerâmicas, emergentes na Europa, mas ainda não utilizadas em Portugal, com adsorção com PAC, aplicado
Ano: 2015
Número Páginas:
2 pp..
Autor(es): Viegas, R.M. C.; Mesquita, E.; Rosa, M. J.
Editor: APDA
Keywords: Protótipo; PAC/MF; Microfiltração; Contaminantes emergentes; Adsorção
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Normalização na gestão patrimonial de infraestruturas
As normas ISO 55000:2014, ISO 55001:2014 e ISO 55002:2014 são destinadas a serem utilizadas para gerir ativos físicos em particular, podendo ser aplicadas também a outros tipos de ativos. Portugal participou ativamente na sua elaboração, tendo dado atenção particular à aplicabilidade das normas aos ativos que constituem infraestruturas públicas e que funcionam como sistemas em rede, como são os casos dos sistemas urbanos de água.O presente artigo pretende dar a conhecer o trabalho de tradução das normas para português, resultante do trabalho conjunto das Comissões Técnicas de Normalização CT94 e CT90. Pretende também evidenciar o grande potencial de aplicação aos sistemas urbanos de água, sem deixar de incluir recomendações de implementação a este setor de atividade. Tem ainda em vista destacar o proveito decorrente da sua utilização para estruturar a gestão patrimonial de ativos de sistemas urbanos de água.
Ano: 2015
Número Páginas:
14p.
Autor(es): Alegre, H.; Brito, R.; Neves, C.; Almeida, R.
Editor: APDA
Keywords: Sistemas de gestão; Normas internacionais; Gestão patrimonial de infraestruturas; Gestão de ativos
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Novos desafios para a gestão patrimonial de infraestruturas
Com os sistemas urbanos de água construídos e operacionais torna-se essencial que as Entidades Gestoras (EG) destes serviços apostem numa gestão eficiente das infraestruturas existentes e dos investimentos necessários, procurando garantir no longo prazo a qualidade do serviço prestado. Restrições nos recursos obrigam à necessidade de uma Gestão Patrimonial de Infraestruturas (GPI) eficiente e eficaz. Neste sentido, realizou se o projeto Iniciativa Nacional para a Gestão Patrimonial de Infraestruturas
Ano: 2015
Número Páginas:
11p.
Autor(es): Cardoso, M. A.; Silva, M. S.; Brito, R.; Poças, A.; Almeida, M. C.; David, L. M.; Ribeiro, R.; Alegre, H.
Editor: APDA
Keywords: Projetos colaborativos; Sistemas urbanos de água; Gestão patrimonial de infraestruturas
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Water systems design impact on utilities efficient management
Water utilities in different countries are facing challenges in how to manage effectively their global operations. Being a capital intensive activity, the way how to design the infrastructures is an important topic and an efficient cost-effectively management is crucial in order to provide a safe and reliable service to final users. Aligned with these challenges decision-makers have to deal with an infrastructure with indefinite lives where a proper decision regarding the implementation of a solution today will always have a long term effect. In this process it
Ano: 2015
Número Páginas:
7 p.
Autor(es): Feliciano, J.; Almeida, R.; Santos A.; Ganhão, A.; Maia J.; Soares, M.; Kresse, A.; Macedo, A.; Covas, D.; Alegre, H.
Editor: IWA
Keywords: Water distribution systems design; Operational efficiency; Infrastructure asset management
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A importãncia da gestão de afluências pluviais em estações de tratamento de águas residuais urbanas
Em tempo chuvoso é comum a ocorrência de descargas a montante das estações detratamento de águas residuais (ETAR) urbanas. Estas descargas têm frequentementecargas poluentes significativas, e têm portanto um impacto negativo nos meios hídricosreceptores. Por outro lado, muitas ETAR estão em subutilização, em termos volúmicos e/oumássicos, podendo existir alguma capacidade de encaixe de águas pluviais. Não existemcontudo ferramentas de apoio à gestão sustentada dessas afluências. Neste contexto,encontra-se em desenvolvimento uma tese de doutoramento cujo objetivo principal é odesenvolvimento e teste, em casos de estudo, de uma metodologia e estratégia de apoio àgestão de afluências pluviais em ETAR urbanas e à tomada de decisão sobre a reabilitaçãoe/ou expansão destas infraestruturas. A metodologia assenta em dois pilares principais
Ano: 2014
Número Páginas:
11p.
Autor(es): Silva, C.; Matos, J. S.; Rosa, M. J.
Keywords: Tratamento de águas residuais; Simulação dinâmica; Etar; Avaliação de desempenho; Afluências pluviais
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Livros
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Guia de avaliação dos serviços de águas e resíduos prestados aos utilizadores - 4th geração do sistema de avaliação
O Guia Técnico n.º 27 concretiza a 4.ª geração do sistema de avaliação da qualidade dos serviços da ERSAR, sendo o resultado de um excelente exemplo de colaboração entre a ERSAR, enquanto entidade reguladora, o Laboratório Nacional de Engenharia Civil e a Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa, a quem não podíamos deixar de agradecer, alargando este agradecimento ao universo das entidades gestoras reguladas, cujos contributos prestados durante a consulta ao setor foram integrados nesta versão final.
Ano: 2024
Autor(es): Cardoso, M. A.; Rosa, M. J.; Brito, R.; Silva, C.; Beceiro, P.; Jorge, C.; Alegre, H.; Martinho, G.; Pina, J.; Silveira, A.; Alves, A.V.; Brito Ana, J.; Ramos, M.; Carrega, M.
Keywords: Indicadores chave de performance; Guia técnico 27; Ersar
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Technical guidelines for improved control of pharmaceutical compounds in urban wastewater treatment plants
The European project LIFE IMPETUS demonstrated low-investment, low-energy, flexible, and easy to implement measures for improving the removal of pharmaceutical compounds in urban wastewater treatment plants (WWTPs) with activated sludge (CAS) treatment, the most common biological process in those plants in Portugal and worldwide.The project addressed two major groups of technical solutions: i) operating strategies to enhance the biological treatment for PhC removal, measures identified using sound benchmarking tools, and ii) powdered activated carbon (PAC) addition to the biological reactor, using eco-friendly adsorbents, to control the recalcitrant PhCs and those with incomplete and variable biological removal. These technical guidelines compile the best practices and best lessons learned in LIFE IMPETUS project regarding PhC monitoring and improvement of PhC control in urban CAS-WWTPs using the approached technical solutions. The document aims at an easy and comprehensive use by water practitioners, water regulators, academia, and students of different backgrounds, answering to the questions of what, where, how, how much (cost), and when to monitor and control PhCs in urban CAS-WWTPs. Incentives for PhC control in urban WWTPs are also tackled.
Ano: 2024
Autor(es): Rosa, M. J.; Campinas, M.; Viegas, R.M. C.; Mesquita, E.; Silva, C.
Editor: LNEC
Keywords: Urban wastewater treatment; Technical guidelines; Pharmaceutical compounds; Life impetus; Activated sludge systems; Activated carbon adsorption
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Quality Assessment Guide for Water and Waste Services Provided to Users: 4th Generation Assessment System
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.
Ano: 2023
Número Páginas:
345p..
Autor(es): Cardoso, M. A.; Rosa, M. J.; Brito, R.; Silva, C.; Beceiro, P.; Jorge, C.; Alegre, H.; Martinho, G.; Pina, J.; Silveira, A.; Alves, A.V.; Brito Ana, J.; Ramos, M.; Carrega, M.
Editor: ERSAR/NOVA
Keywords: Benchmarking; Performance indicators; Waste services; Water services; Quality assessment
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Avaliação da eficiência energética nos serviçoes urbanos de águas. Guia para diagnóstico, priorização de alternativas, nonitorização e revisão do plano de ação
O projeto Avaler+
Ano: 2021
Número Páginas:
55 pp..
Autor(es): Loureiro, D.; Silva, C.; Cardoso, M. A.; Alegre, H.; Cabral , M.; Covas, D.; Rosa, M. J.
Editor: LNEC
Keywords: Serviços urbanos de águas; Plano de ação; Eficiência energética; Diagnóstico; Avaliação de desempenho
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Technical Guidelines PAC/MF
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.
Ano: 2017
Número Páginas:
29 p.
Autor(es): Campinas, M.; Viegas, R.M. C.; Silva, C.; Rosa, M. J.
Editor: LNEC
Keywords: Technical guidelines; LIFE Hymemb; Emerging contaminants; Drinking water treatment; Ceramic microfiltration; Activated carbon adsorption
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Guia de avaliação da qualidade dos serviços de águas e resíduos prestados aos utilizadores - 2ª Geração do sistema de avaliação
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.
Ano: 2012
Número Páginas:
256p.
Autor(es): entidade LNEC
Editor: ERSAR/LNEC
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Adaptação e Sustentabilidade de Serviços de Abastecimento de Água e de Águas Residuais - RESUMOS
N/A
Ano: 2010
Número Páginas:
425p.
Autor(es): entidade LNEC
Editor: APESB
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Gestão patrimonial de infra-estruturas de abastecimento de água - Uma abordagem centrada na reabilitação
O texto está organizado em três partes e um conjunto de anexos (Figura 1.1). A primeira parte é de enquadramento geral, na segunda apresenta
Ano: 2010
Número Páginas:
510p.
Autor(es): Covas, D.; Alegre, H.
Editor: ERSAR / LNEC / IST
Keywords: Sistema de abastecimento de água; Rede de distribuição; Legislação; Guia; Eta; Captação de água; Água; Adutora
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Gestão patrimonial de infra-estruturas de águas residuais e pluviais - Uma abordagem centrada na reabilitação
A gestão patrimonial de infra
Ano: 2010
Número Páginas:
362p.
Autor(es): Almeida, M. C.; Cardoso, M. A.
Editor: ERSAR / LNEC
Keywords: Sistema de drenagem de águas residuais; Saneamento; Guia; Etar; Emissário
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Guia de avaliação da qualidade dos serviços de águas e resíduos prestados aos utilizadores. 2ª Geração do sistema de avaliação
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.
Ano: 2010
Autor(es): entidade LNEC
Revista: ERSAR / LNEC
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Capítulos de Livros
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Academia da Água: a construir o futuro
Os objetivos da nova DARU são ambiciosos, exigindo maior eficácia e eficiência
Ano: 2024
Número Páginas:
61-66pp..
Autor(es): Rosa, M. J.; Silva, C.
Revista: Academia da Água: a construir o futuro
Editor: APRH
Keywords: Planeamento; Micropoluentes; Neutralidade energética; Daru
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Asset management of urban drainage systems
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.
Ano: 2024
Número Páginas:
32p..
Autor(es): Almeida, M. C.; Kropp, l.
Revista: Asset Management of Urban Drainage Systems: If anything exciting happens, we've done it wrong!
Editor: IWA Publishing
Keywords: Urban drainage.; Strategic planning; Risk management; Reliability; Performance; Information management; Condition, cost; Asset management
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Controlling organic micropollutants in urban (waste) water treatment by activated carbon adsorption and membrane technology.
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.
Ano: 2023
Número Páginas:
141-180pp,.
Autor(es): Rosa, M. J.; Campinas, M.; Silva, C.; Mesquita, E.; Viegas, R.M. C.
Editor: IWA
Keywords: Compound events; Asset modeling; Cascading effects; Climate resilience; Critical assets
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Activated carbons in full-scale advanced wastewater treatment
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.
Ano: 2022
Número Páginas:
44 pp..
Autor(es): Mestre, A.S.; Campinas, M.; Viegas, R.M. C.; Mesquita, E.; Carvalho, A.; Rosa, M. J.
Revista: Advanced Materials for Sustainable Environmental Remediation: Terrestrial and Aquatic Environments
Keywords: Cost analysis; Contaminants of emerging concern; Wastewater treatment; GAC; PAC
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Assessing urban resilience to cope with climate change (Cap. 7)
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.
Ano: 2022
Número Páginas:
163-188pp..
Autor(es): Cardoso, M. A.; Almeida, M. C.; Telhado, M.; Morais, M.; Brito, R.
Revista: Investing in Disaster Risk Reduction for Resilience. Design, methods and knowledge in face of climate change
Editor: Elsevier
Keywords: Urban-resilience assessment; Multisectoral approach; Lisbon; Disaster risk reduction; Climate change; Adaptation strategies and measures
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Capítulo 11.4 - A avaliação da condição física de ativos verticais de sistemas urbanos de águas para apoio às operações de manutenção
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
Ano: 2022
Número Páginas:
15 pp..
Autor(es): Cabral, M.; Loureiro, D.; Flores-Colen, I.; Covas, D.
Revista: Manual sobre Manutenção em edificações: estudos, técnicas e aplicações
Editor: Editora Universitária de Direito
Keywords: Manutenção; Sistemas urbanos de águas; Reabilitação; Avaliação da condição; Ativos verticais
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Global Trends & Challenges in Water Science, Research and Management
This paper aims to explain why and how innovative technologies are enablers of strategic asset management (SAM) of water supply, wastewater and storm water systems.
Ano: 2022
Número Páginas:
8p..
Autor(es): Brito, R.; Alegre, H.
Revista: Global Trends & Challenges in Water Science, Research and Management
Editor: IWA Publishing
Keywords: Climate change; Water services and public health; Strategic asset management
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Investing in Disaster Risk Reduction for Resilience. Design, methods and Knowledge in the face of climate change.
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
Ano: 2022
Autor(es): Cardoso, M. A.; Brito, R.; Almeida, M. C.; Telhado, M.; Morais, M.
Revista: Investing in Disaster Risk Reduction for Resilience. Design, methods and Knowledge in the face of climate change.
Editor: Elsevier
Keywords: Lisbon; Urban resilience assessment; Multisector approach; Disaster risk reduction; Climate change; Adaptation strategies and measures
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Management of Urban Drainage Infrastructure
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.
Ano: 2022
Número Páginas:
7p..
Autor(es): Carriço, N.; Almeida, M. C.; Leitão, J. P.
Revista: Routledge Handbook of urban water governance
Editor: Routledge
Keywords: Multi-criteria decision; Mathematical modelling; Urban drainage infrastructure
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Quality of measurement in urban water services: a metrological perspective
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
Ano: 2022
Número Páginas:
351 - 375.
Autor(es): Almeida, M. C.; Ribeiro, A.; Brito, R.
Revista: Advances on Testing and Experimentation in Civil Engineering
Editor: Springer Nature
Volume:
capitulo 15.
Keywords: Urban water systems; Uncertainty; Quality; Measurement; Accuracy
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Teses de Doutoramento
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Assessment and improvement of energy use in wastewater systems
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
Ano: 2022
Autor(es): Jorge, C.
Keywords: Wastewater systems; Water-energy-greenhouse gas emissions nexus; Performance assessment; Energy efficiency; Energy balance
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Understanding Flow Dynamics in Drinking Water Storage Tanks
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.
Ano: 2022
Autor(es): Pinheiro, A.
Keywords: Chlorine decay.; Particle image velocimetry; Residence time distribution; Drinking water safety; Water storage tanks
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Assessing the contribution of Nature-Based Solutions to urban resilience. A comprehensive assessment framework with focus on stormwater management and control.
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.
Ano: 2021
Autor(es): Beceiro, P.
Keywords: Urban resilience; Stormwater management; Resilience assessment framework; Nature-Based Solutions (NBS)
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Proposal and validation of a performance assessment framework for urban storm water systems
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
Ano: 2021
Autor(es): Santos, L.F.
Keywords: Water utilities; Storm water systems; Indicators; Performance metrics; Framework; Performance assessment
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Towards a better urban water infrastructure asset management by condition assessment and cost modelling
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
Ano: 2021
Autor(es): Cabral , M.
Keywords: Urban water assets; Decision-making; Cost modelling; Service life prediction; Condition assessment; Infrastructure asset management
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Melhoria na eficiência no uso da água e da energia em sistemas de abastecimento de água
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.
Ano: 2019
Autor(es): Mamade, A.
Keywords: Sistemas de abastecimento de água; Indicadores de desempenho; Balanço energético; Eficiência energética; Nexo água-energia
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Assessing and improving wastewater treatment performance. A contribution to the 3rd generation of the assessment system
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).
Ano: 2016
Autor(es): Silva, C.
Keywords: WWTP; Reference values; Performance indices; Performance indicators; Performance assessment
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Avaliação e controlo da eficiência do tratamento de águas residuais - Aplicação a sistemas de pequena dimensão
Assiste-se, actualmente, a uma exigência crescente nos requisitos de qualidade das descargas de efluentes urbanos no meio hídrico receptor e, em paralelo, a uma maior pressão no sentido do aumento da eficiência na operação de ETAR, no que diz respeito ao consumo energético e de outros recursos. O objectivo principal da presente dissertação é o desenvolvimento de uma metodologia de monitorização, supervisão e controlo da eficiência do tratamento de águas residuais, adaptada especificamente a pequenas ETAR descentralizadas. Esta metodologia pode definir-se como um conjunto de estratégias de optimização baseadas, grandemente, na aquisição em linha de dados do processo e sua posterior utilização num modelo matemático para definição de cenários operacionais. Para além da metodologia, as principais contribuições inovadoras são a realização, durante um ano, de trabalho de monitorização num sistema de tratamento descentralizado, a utilização de métodos alternativos de monitorização de águas residuais e o desenvolvimento de um modelo matemático para a simulação do comportamento dinâmico de uma ETAR de pequena dimensão. O envolvimento do utilizador final constitui, igualmente, um aspecto importante do presente trabalho, o qual pretende lançar questões e vias de desenvolvimento para as entidades gestoras implementarem processos sustentados de optimização da operação em ETAR descentralizadas.
Ano: 2011
Número Páginas:
278p.
Autor(es): Ribeiro, R.
Keywords: Controlo; Modelação matemática; Monitorização; Lamas activadas; Sistemas descentralizados; Tratamento de águas residuais
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Metodologias de Análise de Consumos para a Gestão Eficiente de Sistemas de Distribuição de Água
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.
Ano: 2010
Número Páginas:
434p.
Autor(es): Loureiro, D.
Keywords: Perdas de água; Zona de medição e controlo; Telemetria; Uso eficiente da água; Consumo urbano de água; Sistema de abastecimento de água
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Avaliação de desempenho de estações de tratamento de água para consumo humano
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.
Ano: 2009
Autor(es): Vieira, P.
Keywords: Tratamento de água para consumo humano; Ferramenta de apoio à decisão; Operação de eta,; Índice de desempenho; Indicador de desempenho; Avaliação de desempenho
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Relatórios
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What is water-smartness and how to assess it?
Deliverable 6.1
Ano: 2021
Autor(es): Ugarelli, R.; Damman, S.; Koop , S.; Alegre, H.; Cardoso, M. A.; Almeida, M. C.; Oliveira, R.; Vildåsen, S.S.; Raspati, G.; Barrero, M.J.; Termes, M.; Mateo, M.R.; Schmuck, A.; Strehl, C.
Keywords: Circular economy; Sustainability; Performance indicators; Assessment framework; Water smartness
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After-LIFE IMPETUS plan
This document reports the communication, dissemination and development activities of LIFE Impetus project for the 3 years that follow the date of completion of the project.
Ano: 2020
Autor(es): Rosa, M. J.; Ribeiro, R.; Silva, C.
Keywords: Development activities; Dissemination; Communication
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Análise dos resultados de qualidade da água na rede da Praia da Vitória - Assessoria do LNEC nas questões relacionadas com os sistemas de abastecimento de água para consumo humano que atravessam zonas
O presente documento foi elaborado no âmbito do
Ano: 2020
Autor(es): Mesquita, E.
Keywords: Praia da Vitória
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Avaliação da eficiência e sustentabilidade energética nos serviços urbanos de águas
O Projeto
Ano: 2020
Autor(es): Loureiro, D.; Alegre, H.; Silva, C.; Rosa, M. J.; Cabral , M.; Covas, D.
Keywords: Serviços urbanos de águas; Plano de ação; Eficiência energética; Baseline; Avaliação de desempenho
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Custos de investimento e de operação e manutenção de ativos associados ao ciclo urbano de água (versão preliminar)
O presente documento tem como objetivo apresentar os resultados do estudo sobre
Ano: 2020
Autor(es): Cabral , M.; Covas, D.; Loureiro, D.; Santos, P.
Keywords: Ativos urbanos de águas; Manutenção; Operação; Reabilitação; Construção; Custos
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Estudo para controlo da deposição de sedimentos nos coletores a jusante da sala de corte do DBB do LNEC
Este relatório reporta o estudo para controlo da deposição de sedimentos nos coletores a jusante da sala de corte de materiais do Departamento de Barragens de Betão do LNEC. O estudo compreendeu a vistoria ao local, a caracterização do material sedimentável, a conceção e dimensionamento de uma câmara de sedimentação e o estabelecimento de um programa de manutenção do sistema de drenagem, desde a sala de corte até à estrutura a construir. Foi realizado pelo Núcleo de Engenharia Sanitária em estreita articulação com o Setor de Construção e Conservação das Instalações e com a colaboração do Departamento de Barragens de Betão, todos do LNEC.
Ano: 2020
Autor(es): David, L. M.; Mesquita, E.
Keywords: Operação e manutenção; Corte de materiais; Câmara de sedimentação; Deposição nos coletores; Drenagem
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Joint Report on the performance of the new pine nut shell derived PACs
This report constitutes the fourth deliverable of actions B3 and B4 and describes the extra-work developed in these actions after January 2018. This extra-work from actions B3 and B4 proofs that it is possible to produce, in PT research facilities, activated carbons from biomass residues available in Portugal and through environmental-friendly processes, as good as the best performing commercial PACs.
Ano: 2020
Autor(es): Mesquita, E.; Mestre, A.S.; Viegas, R.M. C.; Carvalho, A. P.; Rosa, M. J.
Keywords: Wastewater; Pharmaceutical compounds; Adsorption benchmarking; New activated carbon
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Joint Report on the performance of the new pine nut shell derived PACs produced at pilot scale
This report constitutes the fifth deliverable of actions B3 and B4 and describes the extra-work developed in these actions after January 2018 joint deliverable of actions B3 and B4 of LIFE Impetus project, and describes the extra-work developed between April and September 2019 in collaboration with Millipore/Sigma (Pennsylvania, USA), namely the pilot scale production of pine nut shells (PNS) derived activated carbons. This extra work, involving the pilot production of the new PAC (TRL 7) and their successful testing with real waters, helps supporting future economic feasibility studies on the industrial production of this PAC and bringing the product closer to the market.
Ano: 2020
Autor(es): Mesquita, E.; Mestre, A.S.; Viegas, R.M. C.; Carvalho, A. P.; Rosa, M. J.
Keywords: Wastewater; Pharmaceutical compounds,; New activated carbon
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LIFE IMPETUS Laymans report
This document contains an outline of the project main results.
Ano: 2020
Autor(es): Ribeiro, R.; Silva, C.; Rosa, M. J.
Keywords: Cost-benefit analysis; Monitoring; PAC-enhanced treatment; Operational improvement; Pharmaceutical compounds occurence
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LIFE IMPETUS Management Plan
The Management Plan establishes the project management organisation, processes and standards to be followed regarding project management. The 2019 revised version (Jun
Ano: 2020
Autor(es): Ribeiro, R.; Silva, C.; Rosa, M. J.
Keywords: Project management
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Outros
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Reutilização potável direta de água pela indústria
Este estudo visa aumentar a confiança na reutilização segura da água, utilizando tecnologias de tratamento avançado como ultrafiltração, ozonização e osmose inversa para avaliar a sua eficácia e limitações. Desenvolvido numa estação de tratamento de águas residuais (ETAR), o estudo comparou a qualidade da água resultante de processos em grande escala, como a ultrafiltração, com água tratada adicionalmente através de um sistema piloto de ozonização e osmose inversa, ou apenas osmose inversa. Todos os esquemas de tratamento estudados produziram água adequada ao consumo humano.
Ano: 2024
Autor(es): Viegas, R.M. C.; Mesquita, E.; Figueiredo, D.; Lourinho, R,; Rosa, M. J.
Keywords: Produção de cerveja; Tratamento avançado de água; Osmose inversa; Processos de membranas; Reutilização potável direta
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AWARE-P vence prémio alemão e conquista novo reconhecimento internacional
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
Ano: 2014
Número Páginas:
1.
Autor(es): Alegre, H.
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Processos de pré oxidação e de desinfeção
N/A
Ano: 2014
Número Páginas:
36 slides.
Autor(es): Rosa, M. J.
Editor: APDA
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Vamos premiar quem aproveitou melhor a tecnologia
N/A
Ano: 2014
Número Páginas:
1p.
Autor(es): Alegre, H.
Editor: Ambiente on-line
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Ciência e inovação
N/A
Ano: 2012
Número Páginas:
1p.
Autor(es): Alegre, H.
Editor: About Media
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A engenharia sanitária no DHA em 2023
N/A
Ano: 2009
Autor(es): Alegre, H.
Info
Aplicações do modelo SWMM a casos de Estudo.
N/A
Ano: 2009
Autor(es): Brito, R. S.; David, L. M.
Info
Modelação dinâmica de sistemas de drenagem: Casos de estudo nacionais
N/A
Ano: 2009
Autor(es): Ferreira, F.; David, L. M.; Brito, R. S.
Info
Modelação dinâmica de sistemas de drenagem: Princípios de modelação e principais modelos existentes
N/A
Ano: 2009
Autor(es): Ferreira, F.; David, L. M.; Matos, J. S.
Info
Modelação estatística do consumo nocturno doméstico de água
N/A
Ano: 2009
Autor(es): Borba, R.; Amado, C.; Pacheco, A.; Loureiro, D.; Rebelo, M.; Alegre, H.; Coelho, S. T.; Covas, D.; Pina, A.
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