Publicações

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.

Sludge (or biosolids) management is highly complex and has a significant cost associated with the biosolids disposal, as well as with the energy and flocculant consumption in the sludge processing units. The sludge management performance indicators (PIs) and indices (PXs) are thus core measures of the performance assessment system developed for urban wastewater treatment plants (WWTPs). The key PIs proposed cover the sludge unit production and dry solids concentration (DS), disposal/beneficial use, quality compliance for agricultural use and costs, whereas the complementary PIs assess the plant reliability and the chemical reagents' use. A key PI was also developed for assessing the phosphorus reclamation, namely through the beneficial use of the biosolids and the reclaimed water in agriculture. The results of a field study with 17 Portuguese urban WWTPs in a 5-year period were used to derive the PI reference values which are neither inherent to the PI formulation nor literature-based. Clusters by sludge type (primary, activated, trickling filter and mixed sludge) and by digestion and dewatering processes were analysed and the reference values for sludge production and dry solids were proposed for two clusters: activated sludge or biofilter WWTPs with primary sedimentation, sludge anaerobic digestion and centrifuge dewatering; activated sludge WWTPs without primary sedimentation and anaerobic digestion and with centrifuge dewatering. The key PXs are computed for the DS after each processing unit and the complementary PXs for the energy consumption and the operating conditions DS-determining. The PX reference values are treatment specific and literature based. The PI and PX system was applied to a WWTP and the results demonstrate that it diagnosis the situation and indicates opportunities and measures for improving the WWTP performance in sludge management.

Wastewater services are fundamental for the protection of public health and environment, population wellbeing and sustainable development of communities. The value of urban water assets represents a major part of all public infrastructures. These assets must be managed rationally and efficiently, justifying investment priorities in a clear and straightforward way. Effective decision-making requires a comprehensive approach allowing the incorporation of desired performance at acceptable risk levels, considering investment and operational costs. Advanced sewer infrastructure asset management (IAM) is key to achieve and ensure adequate future levels of service, in issues such as flooding of urban areas, pollution prevention, balancing performance, risk and cost. The paper illustrates the integration of different support tools and methods by implementation of the AWARE-P procedure for planning IAM, demonstrated by the experience of fourteen wastewater utilities.

Abstract An overview is presented on the projects that are being carried out by Water Quality and Treatment Laboratory team of LNEC which uses activated carbon based technologies for treating water or wastewater. Emphasis is given to the chemical enhancement of conventional wastewater treatment using

Methods to detect outliers in network flow measurements that may be due to pipe bursts or unusual consumptions are fundamental to improve water distribution system on-line operation and management, and to ensure reliable historical data for sustainable planning and design of these systems. To detect and classify anomalous events in flow data from district metering areas a four-step methodology was adopted, implemented and tested: i) data acquisition, ii) data validation and normalization, iii) anomalous observation detection, iv) anomalous event detection and characterization. This approach is based on the renewed concept of outlier regions and depends on a reduced number of configuration parameters: the number of past observations, the true positive rate and the false positive rate. Results indicate that this approach is flexible and applicable to the detection of different types of events (e.g., pipe burst, unusual consumption) and to different flow time series (e.g., instantaneous, minimum night flow).

Concerns over the efficiency of household water use have been increasing worldwide: water is intensively consumed with high inefficiencies. Detailed methodologies for the assessment of consumers

The energy costs usually represent the second largest part of the running costs of a wastewatertreatment plant (WWTP). It is therefore crucial to increase the energy efficiency of theseinfrastructures and to implement energy management systems, where quantitative performancemetrics, such as performance indicators (PIs), play a key role. This paper presents energy PIs whichcover the unit energy consumption, production, net use from external sources and costs, and theresults used to validate them and derive their reference values. The results of a field study with 17Portuguese WWTPs (5-year period) were consistent with the results obtained through aninternational literature survey on the two key parcels of the energy balance

Water smart metering enables the measurement and reporting of water consumption at sub-daily intervals. However, assuming that increased availability of consumption information will necessarily result in changed behaviour is simplistic. The main scientific challenges for iWIDGET project are the management and extraction of useful information from vast amounts of high-resolution consumption data, the development of customized information to influence awareness and support behavioral change, and the integration of iWIDGET concepts into a set of decision-support tools for water utilities and consumers. In this paper, it is described the evaluation general framework, the iWIDGET system

This paper presents a novel methodology for evaluating the efficiency of indoor domestic water use based on performance assessment functions that convert state variables (e.g. flow rate, volume) into performance indices ranging from 0 (the lowest performance) to 300 (excellent performance). Performance functions have been developed for the most common water use devices in the household. An overall household water use index was obtained from the individual water use device indices by weighting each device in accordance with the consumption structure of the household. The application of this methodology to 43 households allowed the quantification of potential water savings and the identification of device-specific measures to increase the water use efficiency

Na sequência da publicação, em Julho de 2000, do Manual relativo a Indicadores de Desempenho de Serviços de Abastecimento de Água , a Internacional Water Association (IWA) decidiu promover o desenvolvimento de um sistema de indicadores para serviços de águas residuais, tendo o LNEC sido convidado a liderar o projecto. Este iniciou-se, em Janeiro de 2001, com a aprovação pelo Comité de Operação e Manutenção da IWA do plano de trabalhos do projecto e a constituição de uma equipa nuclear de seis elementos, três nacionais (do LNEC) e três estrangeiros (do Reino Unido, Argentina e Alemanha). Esta equipa elaborou um primeiro documento base, em Setembro de 2001, que veio a ser objecto de sucessivas actualizações até ao presente, na sequência de múltiplas iniciativas tendo em vista a apreciação, a discussão e a contribuição alargada da comunidade científica e técnica internacional. Entre estas iniciativas contam-se várias reuniões nacionais e internacionais, alargadas e sectoriais, e a criação de um forum de discussão na web. O objectivo é vir a dispor de um Manual relativo a Indicadores de Desempenho para Serviços de Águas Residuais , a editar pela IWA, no início de 2003. A comunicação inicia-se com o enquadramento geral do trabalho e uma apresentação da estrutura e organização do documento a elaborar. A parte nuclear centra-se, como é natural, na apresentação da estrutura e da lista mais actualizada de indicadores de desempenho e da informação de contexto propostos, que se espera venham ainda a beneficiar de ajustamentos nesta fase final do projecto. Embora o Manual aborde aspectos associados à estratégia, aos usos potenciais e aos procedimentos relativos à implementação prática de sistemas de indicadores de desempenho, eles são apenas aflorados e não desenvolvidos nesta comunicação.

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A estrutura do consumo doméstico de água varia de modo significativo de país para país, de região para região, e mesmo de habitação para habitação, dependendo de vários factores entre os quais se destaca o hábito de consumo dos seus ocupantes que, por sua vez, são determinados por aspectos culturais e climáticos. Não tendo sido encontrados, a nível nacional, estudos de caracterização quantitativa do consumo de água para fins domésticos, foi realizado, no âmbito do estudo Uso Eficiente da Água em Portugal elaborado em 2001 pelo Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) para o Instituto da Água (INAG), um inquérito com o objectivo de obter um maior conhecimento sobre esta temática e de modo a permitir a avaliação da viabilidade de medidas para utilização mais eficiente da água neste sector. O inquérito abrangeu uma amostra de cerca de 100 pessoas, correspondendo a, aproximadamente, 40 habitações inseridas maioritariamente em meio urbano. Durante o período de inquérito, os participantes registaram, com detalhe, os consumos de água associados a cada uso. Os resultados obtidos permitiram conhecer a composição dos consumos médios de água em instalações residenciais (reportados ao conjunto de participantes), tendo sido simultaneamente identificadas algumas ineficiências no uso da água. Os duches e banhos surgem como a parcela mais importante do consumo total, seguidos dos consumos associados à descarga de autoclismos e torneiras. Quando se trata de habitações com espaços exteriores, a desagregação dos consumos apresenta algumas diferenças que se traduzem, essencialmente, no predomínio da componente correspondente às torneiras exteriores.

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It is well known that the characteristics of wastewater vary during transportation through sewer systems, as a result of a number of processes. Under aerobic conditions, in long sewer systems, the reduction of the Biochemical Oxygen Demand (BOD) or Chemical Oxygen Demand (COD) may be similar to the reduction obtained in conventional primary settling tanks.The mathematical model that was developed is based in a number of different existing models: in the ASM n. 1 and ASM n. 2 models, in AEROSEPT - AERObic conditions and SEPTicity in sewerage collection systems and in the WATS model that was developed at Aalborg University. The model also includes prediction of reaeration at falls. The module of the anoxic conditions was adapted from the ASM n. 2. This module is a first attempt to model the degradation of the organic matter in sewer systems under anoxic conditions.The mathematical model was applied to the Costa do Estoril intercepting sewer, and the obtained results were discussed taken into account the experimental data that was collected during a three-month period.Average removals of dissolved COD over 20% have been obtained. In the paper special emphasis is given to the importance of the performance of the Costa do Estoril sewer system as a biological reactor.

Biofilms are present to a greater or lesser degree in virtually all drinking water distribution systems. In order to investigate the relative intensity and the spatial and temporal distributions of the active sessile-colonization, protein was determined in native biofilm samples from the Oeiras-Amadora (OADS) and the Almada (ADS) distribution systems in Portugal. Samples (25 cm2) were taken from lengths of asbestos cement pipes of different ages and diameters. Protein was detected at levels from 0.3 to 68

Uma das principais preocupações dos gestores de sistemas de abastecimento tem sido a minimização de perdas de água. O principal objectivo desta é a auto-sustentabilidade económico/ambiental, tendo em vista as pressões sofridas pelas companhias, por órgãos financiadores e pela sociedade organizada. Os autores propõem um modelo capaz de suportar a tomada de decisão, no que diz respeito à quantificação e localização de válvulas numa rede de distribuição de água, tendo em vista a minimização das pressões verificadas na rede, e consequentemente das perdas de água. Estabelecem-se dois módulos operacionais, interactivos entre si: o módulo 1 executa a simulação hidráulica do sistema e gera dados a serem utilizados no módulo 2, que por sua vez é o responsável pela avaliação de uma função-objectivo estabelecida por forma a optimizar a localização das válvulas. No primeiro, foram utilizadas as rotinas programáveis do simulador EPANET 2.0, e no segundo fez-se uso de um algoritmo genético como método de optimização. A proposta foi testada numa rede real, e demostrou ser uma ferramenta bastante eficiente no apoio à tomada de decisão.O texto descreve o sistema desenvolvido e ilustra a sua aplicação com um caso de estudo.

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Rehabilitation is nowadays a hot topic of the agenda of most European water supply stakeholders. Many existing water mains have reached their expected lifetime, and high capital investments are required to renovate them. Well-devised methodologies for rehabilitation planning are needed, in order to define what, when and how to rehabilitate water transmission and distribution networks. In principle, asset condition should be directly taken into consideration. However, this is a challenging task because mains are buried infrastructures, not easily inspected. Indirect measures, such as performance indicators (PI) must be considered. This paper focuses on the work developed in the scope of research project CARE-W with regard to the selection and use of rehabilitation PI.

This paper presents on-going work to develop a system of Performance Indicators (PI) for Wastewater Services and is being undertaken under the auspices of International Water Association (IWA) and coordinated by National Laboratory of Civil Engineering (LNEC), Portugal. Present day wastewater utilities have to manage their services and systems in an increasingly demanding and complex way. They also have to be seen to be providing a service that is effective and efficient. Ultimately if greater sustainability is to be achieved, PIs will be a key component in assessing the relative performance of both systems and operators. For this reason, it is important to support the utilities and their and other stakeholder decision processes with the best available tools. A generic approach, together with proposed performance indicators (PIs) for wastewater services is presented and the main aspects of PI assessment discussed. The PIs are based on information related to: environmental, operational, personnel, physical, quality of service and economic and financial performance data. Data are mainly available through the various information systems typically in use by wastewater utilities. Hence it is vital that the developed PIs are sufficiently generic to be globally applicable. The presentation of this IWA project in this conference is important not only for the dissemination of the work already developed but also for the promotion of a refinement discussion. Currently the project outcomes are in draft form and wider opinion is being sought to enhance the final draft version of the Manual of Best Practice which is to be ready for publication by the end of 2002.

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.

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.

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

O projeto Avaler+

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

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

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

Os objetivos da nova DARU são ambiciosos, exigindo maior eficácia e eficiência

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

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

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

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

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

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.

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

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.

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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.

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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