Publicações

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 a 2.ª geração do sistema de avaliação de desempenho de ETAR baseado em indicadores e índices de desempenho. Os valores de referência são elementos chave para o julgamento do desempenho e precisavam ainda de ser definidos para avaliar e melhorar o desempenho das ETAR em termos de, por exemplo, eficiência energética e gestão de lamas. Esta temática foi desenvolvida no âmbito da tese de doutoramento onde a presente comunicação se enquadra e que teve como objetivo desenvolver a 3.ª geração do PAS com enfoque na eficácia, fiabilidade, desempenho energético e gestão das lamas. A estratégia seguida consistiu em desenvolver ou selecionar a partirda 2.ª geração do sistema de avaliação, subconjuntos de indicadores e índices de acordo com os objetivos pré-estabelecidos, e desenvolver os valores de referência a partir de dados bibliográficos, equações empíricas e/ou estudos de campo. Na presente comunicação apresenta-se resumidamente a estratégia e a abordagem desenvolvida para cada objetivo de avaliação de desempenho.

Conçu conjointement par des chercheurs, des informaticiens et des gestionnaires de services d'eaupotable et d'asainissement, AWARE-P est une approche systémique dotée d

Dans un environnement de pression financière conjugué à des défis environnementaux et sociaux,les services d'eau potable et d'assainissement ont besoin d'outils pour gérer judicieusementleurs réseaux et leurs prestations afin d'optimiser la valeur du service rendu dans une perspectiveà long terme. Après une présentation des principes et des caractéristiques d'AWARE-P, une approchesystémique dotée d

Over the last two decades, remarkable progress in the Portuguese drinking water and wastewater services sector has been achieved. Nevertheless, it faces a serious challenge in trying to ensure long-term sustainability. There is equally scope for considerable efficiency and effectiveness gains. The national strategic plan for the period 2014

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 consumers, social awareness, water quality and environment. This paper focuses on the application of the developed and tested 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.

The requirement to provide urban water services continuously while infrastructures are ageing, imposes the need for increasingly sustainable infrastructure asset management (IAM). To achieve and maintain adequate levels of service, the AWARE-P IAM methodology has been applied in collaborative projects launched by the National Civil Engineering Laboratory, 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-PIAM 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 14 tactical IAM plans by the participating utilities.

The current paper is aimed at studying the influence of weather conditions on urban water consumption using available continuous flow measurements from existing district metered areas (DMA), belonging to different Portuguese water distribution systems. A three-step methodology was followed: Data processing; DMA segmentation in terms of billed consumption and socio-demographic characteristics; and demand modeling. Cluster analysis was carried out to segment the different DMA with similar billed consumption, and multiple linear regression analysis was used to describe the effect of weather variables (temperature and rainfall) on water consumption. Three well-defined DMA clusters were identified and the respective demand models were obtained for each group. Results have shown that temperature has a significant influence on water consumption, particularly in DMA in which the public billed consumption (29%) and the domestic billed consumption in the third and fourth tariff levels (10.7 and 10.1%, respectively) are relevant. The relationship between consumption and rainfall is not as evident as the relationship with temperature; however, the rainfall variable is equally important in the construction of demand models. These results allow improving of monthly and seasonal network operation, since these allow a more robust profiling of the water uses as well as modeling demand for different weather conditions.

iGPI, the National Initiative for Infrastructure Asset Management is a Portuguese collaborative project led by LNEC (National Civil Engineering Laboratory, Portugal) through which 19 water utilities develop their own infrastructure asset management (IAM) systems and plans in a joint training and capacitation programme. Technical assistance to the participating utilities is ensured by LNEC, IST (Technical University of Lisbon) and Addition, a software development company.The water utilities get collective as well as one-on-one support and specific training. They benefit from networking with the other utilities in a common and simultaneous process, with similar difficulties and challenges, leading to an effective sharing of solutions. The developed products, including training materials, templates and guidelines for developing strategic and tactical IAM plans, are available to the general public. This project has greatly contributed to the establishment of reference methodologies and standards for IAM planning, in a range of utilities of widely diverse size and context, effectively defining an accepted best practice. This paper discusses the project

Os sedimentos ocorrem em todos os sistemas de distribuição de água. Umavez acumulados, podem ser ressuspensos e chegar à torneira do consumidor,dando lugar ao aparecimento de água com turvação amarelo-acastanhada. Ofenómeno, que pode ser provocado por variações repentinas de velocidade,pode causar alterações de qualidade da água, difíceis de prevenir, ecomprometer a qualidade do serviço prestado e originar reclamações. Paragerir os sedimentos nos sistemas de distribuição é necessário conhecer assuas principais origens e compreender os processos que determinam a suaacumulação e ressuspensão. Neste artigo, resume-se o estado doconhecimento do âmbito desta problemática, nomeadamente no queconcerne às características e comportamento dos sedimentos específicos doaparecimento da água com turvação amarelo-acastanhada, e às condiçõeshidráulicas para a sua acumulação e ressuspensão. Além de metodologiaspara amostragem representativa e estudo dos sedimentos, descrevem-semedidas para a sua monitorização. São relevados e discutidos os aspetospráticos para gestão dos sedimentos, nomeadamente ações possíveis(descargas na rede) para prevenção ou remediação do problema.

As afluências indevidas são identificadas como um dos principais problemas dos sistemas de águas residuais e pluviais, levando a diversos problemas de desempenho nos sistemas urbanos de água como sejam a ocorrência de inundações, a diminuição da eficiência hidráulica e energética, a redução da eficiência de tratamento na ETAR, entre outros. A atuação no controlo de afluências indevidas perspetiva oportunidades de melhoria do desempenho em várias dimensões incluindo a componente de eficiência energética. Neste artigo desenvolve-se esta temática numa perspetiva de avaliação do desempenho de instalações elevatórias (IE) embora considerando o sistema como um todo. A metodologia adotada consiste em efetuar a análise de sensibilidade de um sistema separativo de águas residuais para cenários de ocorrência de afluências indevidas à rede, de modo a avaliar o impacto no consumo de energia e noutras variáveis relevantes do sistema. O caso de estudo utilizado consiste numa adaptação do caso de estudo real correspondente ao sistema de drenagem de águas residuais da Bacia da Venteira, Amadora.A finalidade é aferir uma abordagem para tratar esta temática de modo mais geral com base no caso de estudo referido, de forma a contribuir para a sensibilização para a adoção de metodologias operacionais e de monitorização que permitam ter dados para fazer uma gestão mais racional da energia nestes sistemas. As conclusões são genericamente aplicáveis a qualquer sistema separativo de águas residuais.

The complexity of water matrices and the large range of properties and therapeutic classes of pharmaceuticals call for a deeper understanding of the key properties of activated carbons that ensure their best performance for the target pharmaceuticals. Herein we present the relations obtained between parameters of the selected pharmaceuticals, activated carbons and water matrices and the pharmaceuticals removal efficiencies from spiked secondary effluent

This paper addresses the potential application of a newly developed waste-derived PAC for controlling PhCs in CAS-WWTPs during the secondary treatment. Bench-scale tests are used to assist PAC adsorption demonstration at pilot and full scales.

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

O IRAR, enquanto regulador das entidades gestoras concessionárias deserviços de águas e resíduos em Portugal, tem seguido uma estratégia depermanente procura de sinergias através de parcerias com entidades daadministração e com instituições técnicas e científicas relevantes dosector, nomeadamente nos aspectos associados à temática do usoeficiente da água. De acordo com o disposto na alínea l) do artigo 11.º doDecreto-Lei n.º 362/98, de 18 de Novembro, com as alteraçõesintroduzidas pelo Decreto-Lei n.º 151/2002, de 23 de Maio, o IRAR temresponsabilidades na sensibilização das entidades gestoras e dosautarcas em geral para as questões da qualidade na concepção,execução, gestão e exploração dos sistemas multimunicipais emunicipais.O Instituto da Água (INAG), como organismo responsável pelodesenvolvimento e aplicação das políticas nacionais no domínio da água,promove a implementação do Programa Nacional para o Uso Eficiente daÁgua (PNUEA). Este Programa, cujas bases e linhas orientadoras foramaprovadas pela Resolução do Conselho de Ministros n.º 113/2005, de 30de Junho, constitui um instrumento de planeamento estratégico, no qualsão definidas as orientações de âmbito nacional para a promoção do usoeficiente da água nos sectores urbano, agrícola e industrial, contribuindopara minimizar os riscos de stress hídrico, quer em situação hídricanormal, quer durante períodos de escassez.O Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) é uma instituição decarácter técnico e científico, competente e credenciada para a realizaçãode estudos em vários ramos da engenharia, nomeadamente nos domíniosda engenharia sanitária. Tem vindo a desenvolver estudos deinvestigação em áreas prioritárias, nomeadamente projectos para o INAGde definição e apoio à implementação do PNUEA, incluindo manuais paraa promoção do uso eficiente da água.Nesse âmbito, foi assinado em Março de 2005 um protocolo decooperação técnica e científica formalizando a colaboração entre estastrês entidades. Esse protocolo prevê a edição conjunta de um manual (ouguia técnico) dirigido, entre outras, às entidades gestoras de sistemas deabastecimento de água e de águas residuais, contendo orientaçõestécnicas para a implementação de medidas e de mecanismos promotoresdo uso eficiente da água no sector urbano.O objectivo é promover um uso mais eficiente da água, ou seja, optimizara utilização desse recurso - eficiência de utilização -, sem pôr em causaos objectivos pretendidos - eficácia de utilização - ao nível dasnecessidades vitais da sociedade, da qualidade de vida da população edo desenvolvimento sócio-económico do País. Pretende-se utilizar a quantidade óptima de água para conseguir os objectivos pretendidos, permitindo também, como benefícios indirectos, a redução da poluição dos meios aquáticos e a redução do consumo de energia, aspectos dependentes do consumo de água. Esta iniciativa integra-se no esforço de planeamento da água que o País tem vindo a efectuar, estando prevista não apenas no Plano Nacional da Água e nos Planos de BaciaHidrográfica, mas também no Plano Estratégico de Abastecimento deÁgua e de Saneamento de Águas Residuais 2000-2006.O resultado é a presente publicação, intitulada

O presente guia resulta de um protocolo estabelecido entre o LaboratórioNacional de Engenharia Civil (LNEC), o Instituto Regulador de Águas eResíduos (IRAR) e o Instituto da Água (INAG).O LNEC, na sua função de Laboratório de Estado, tem vindo adesenvolver, desde há mais de duas décadas, estudos de investigaçãoaplicada e de consultoria especializada no domínio da gestão técnica dossistemas de abastecimento de água, alguns dos quais no domínio docontrolo de perdas de água. Destaca-se um estudo de identificação, análisecrítica e sistematização das melhores práticas de controlo de perdas deágua realizado para a EPAL, S.A. em 1994 (Coelho et al., 1994) e aprodução de terminologia portuguesa (Hirner et al., 1999), estudos essesque se reflectem no conteúdo do presente manual.O IRAR tem como um dos seus objectivos estratégicos contribuir para amaior eficiência dos operadores, tanto regulados como não regulados,através de parcerias com as instituições técnicas e científicas maisrelevantes do sector. As perdas de água são, sem dúvida, uma dasimportantes causas de ineficiência dos operadores de sistemas deabastecimento, razão pela qual o IRAR tomou a iniciativa da elaboraçãodeste guia em colaboração com o LNEC e o INAG.O INAG é o organismo responsável pela implementação do ProgramaNacional para o Uso Eficiente da Água (PNUEA). Este programa preconizaa redução de perdas de água nos sistemas públicos de abastecimentocomo uma medida prioritária na melhoria da utilização do recurso água nosector urbano. O presente guia integra-se nos documentos de apoio emdesenvolvimento no âmbito da estratégia de implementação do referidoprograma.Este manual vem ajudar a colmatar uma lacuna que havia em termos debibliografia especializada adaptada às condições existentes em Portugal eescrita em português no domínio das perdas de água. Não constitui um fimem si mesmo, mas apenas o ponto de partida para uma abordagemprogressivamente mais universal e mais consolidada no domínio docontrolo das perdas de água nos serviços de abastecimento de água.Trata-se de um instrumento de trabalho para as entidades gestoras, aquem cabe a tarefa principal que é de o pôr em prática.

O LNEC tem vindo a apostar, há mais de uma década, na actividadeestratégica de I&D associada à temática da avaliação de desempenho desistemas de águas de abastecimento e águas residuais. Maisrecentemente, esta actividade expandiu-se também à área dos resíduossólidos. Consolidou-se, assim, a importância da qualidade do serviço nassuas várias vertentes, e conquistou-se uma importante dimensão deinternacionalização, nomeadamente com a publicação, pela InternationalWater Association (IWA), de Manuais de Boa Prática no âmbito dossistemas de abastecimento de água e de águas residuais publicados,respectivamente, em 2000 e 2003.Os trabalhos desenvolvidos tiveram como principais finalidades definir umametodologia de avaliação da qualidade do serviço prestado através de umconjunto de indicadores de desempenho e delinear alguns princípiosfundamentais para a sua implementação. A abordagem pretendeu serabrangente, visando cobrir as necessidades de diversos tipos deutilizadores tais como entidades gestoras dos sistemas, entidadesreguladoras, entidades financiadoras, organizações ambientais ou dedefesa do consumidor. Pretendeu-se igualmente que os resultados fossemaplicáveis a entidades de diferente dimensão, nível de desenvolvimento,clima, demografia e características sócio-culturais. É pois com grandesatisfação que vemos concretizada, no âmbito da colaboração protocoladacom o IRAR, a edição e adaptação para português da publicaçãoPerformance Indicators for Water Supply Services

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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.

Conventional treatment processes for the removal of cyanobacteria and cyanotoxins are thoroughly described in this chapter, including chemical treatment (heavy metals, herbicides, and photosensitizers), coagulation/flocculation combined with air flotation, and various adsorption processes.

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 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

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 E, e integra o Deliverable D3.3 do projeto. A EG E é responsável pelo abastecimento e drenagem em baixa. Os gastos com energia para transporte e distribuição de água e drenagem de água residual representam 1 % dos gastos totais em 2018 (0,6 % e 0,3 % respetivamente), com a compra de água e entrega de água residual a entidade em alta a representar 57 %. O consumo de energia no transporte e distribuição de água representou 56 % do consumo total de energia na EG. A etapa de transporte e distribuição de água para consumo revelou um desempenho energético mediano em energia em excesso por volume de consumo autorizado e em energia normalizada no bombeamento. A etapa de transporte e distribuição de água foi depois analisada para cada um dos 13 subsistemas de distribuição da EG E. Verificou-se que em 2018 o consumo energético de cada subsistema analisado variou entre 0 % e 14 % do consumo energético total da EG. O consumo de energia normalizado mostra potencial de melhoria em 11 dos 13 subsistemas. Para o subsistema 4, que foi considerado o subsistema crítico com um consumo energético de 6 % do consumo total da EG E, o nível de perdas de água é muito elevado (58 %) e das 4 instalações elevatórias inseridas neste subsistema 3 têm rendimento e consumo de energia normalizado insatisfatório. O subsistema 5 foi também considerado crítico devido ao elevado consumo energético (13 % do consumo total da EG E) e elevada ineficiência energética das suas instalações elevatórias. Foram identificadas 4 IE críticas com um consumo energético aglomerado de 18% do consumo total da EG E. 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 F, e integra o Deliverable D3.3 do projeto. A EG F é responsável por 4 etapas dos sistemas urbanos de águas: i) captação e transporte, ii) transporte e distribuição de água, iv) recolha e transporte de águas residuais, v) tratamento e descarga. Os gastos com energia têm neste EG um peso significativo nos gastos operacionais, representando 10% em 2018. A etapa de tratamento e descarga de águas residuais foi a que consumiu em 2018 mais energia (39%), seguida da etapa de captação, transporte e distribuição de água (37%) e da etapa de drenagem de águas residuais (18%). Na etapa de recolha e transporte de águas residuais (que representou 18% do consumo total de energia na EG), o equipamento de bombeamento apresentou globalmente um desempenho insatisfatório e em termos de eficácia, o desempenho foi insatisfatório em água residual recolhida (wcE6), e mediano na ocorrência de inundações (wcE7), indicando que existem oportunidades de melhoria, nomeadamente através de um maior controlo das inundações. Os subsistemas de drenagem de águas residuais 1 e 7 foram selecionados como críticos por apresentarem consumo de energia normalizada elevados. No nível 4, as estações elevatórias 7.5, 7.6,7.10 e 7.11 foram selecionadas como críticas porque representam 6 % do consumo total da EG e rendimentos muito baixos. A etapa de captação, transporte e distribuição de água (que representou 37% do consumo total de energia na EG), cuja origem de água provém de captações subterrâneas e um ponto de entrega de uma EG 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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