Publicações

A predictive model integrating adsorption kinetics and competitive isotherm models (Homogeneous Surface Diffusion Model, Freundlich-type and Fritz & Schlünder isotherms) was developed to describe and understand the competing mechanism(s) and the ionic strength (IS) role on microcystins (MC) and tannic acid (TA) competitive adsorption. The developed model showed good agreement with the experimental data obtained from batch adsorption tests and isotherms conducted with MC extracts and TA model solutions (single-solute and multicomponent, IS presence and absence) using a mesoporous powdered activated carbon (PAC). Results confirm that similar size molecules such as MC and TA are strong competitors and tannin-rich waters may severely affect MC residuals in the treated water. Unlike usually considered, both direct site and pore blockage mechanisms seem relevant. Competition effects appear to be more dependent on the competitor/contaminant molar ratio than on the initial concentrations. The IS affects the extent and the mechanisms of MC-TA competitive adsorption, reducing PAC dose for safe control of MC residuals. The developed model, including a Ds analysis, is an important tool to understand the competitive adsorption of similar size adsorbates.

Flash flooding is characterised by a rapid flooding phenomenon caused byintense rainfall. Despite being an extreme event with high uncertainty, therainfall-run-off process is often regarded as deterministic (rather than stochastic).In this paper, the Soil Conservation Service (SCS) flood hydrograph uncertaintyis quantified based on the Total Error Framework (TEF), and introducedinto the model by applying perturbation in the input data and model parameters.The random perturbation component is stochastically modelled. A sensitivityanalysis was carried out on the stochastic model parameters, using areal case study in the Azores (Portugal). The results showed that the floodhydrograph uncertainty varies over time, with its largest deviations occurring atthe beginning of the flooding because of the uncertainty associated with the SCSmethod curve number parameter (correlation coefficient R2 of 0.86). Rainfalluncertainty was responsible for the uncertainty in the hydrograph peaks

A paradigm shift is required towards managing urban water services in a more integrated and efficient way, which includes the use of advanced asset management in order to ensure high quality and adequate water supplies in the future. Here, Helena Alegre, Dídia Covas, Sérgio T Coelho, Maria do Céu Almeida and Maria Adriana Cardoso present the AWARE-P R & D project, which aims to produce adequate and effective support tools for assisting urban water utilities in decision making and rehabilitation planning.

A beta version of the European leading-edge support software project AWARE-P has been released, resulting from collaboration between Portugal

This work intends to study the adsorption of the cyanotoxins microcystin-LR (MC-LR) and anatoxin-a(ATX-a) on a nanofiltration membrane (150 Da molar mass cut-off and an isoelectric point of 5

The aim of this paper is to compare sorting and ranking methods for prioritization of rehabilitationinterventions of sewers, taking into account risk, performance and cost. For that purposemultiple criteria decision-aid (MCDA) methods such as ELECTRE TRI for sorting and ELECTRE III forranking are applied in a real case-study and the results obtained are compared. The case study is asmall sanitary sewer system from a Portuguese utility located in the metropolitan area of Lisbon. Theproblem to investigate is the prioritization of the sewer candidates for rehabilitation. The decisionmaker (a panel group of specialists) has chosen five assessment measures: water level andmaximum flow velocity (hydraulic performance indices), sewer importance and failure repair cost(collapse-related consequences of failure) and the risk of collapse. The results show that theoutcomes from ELECTRE III are easier to understand than those from ELECTRE TRI method. Twodifferent sets of weights were used, and the sorting and ranking results from both methods werefound to be sensitive to them. ELECTRE TRI method is not straightforward as it involves technicalparameters that are difficult to define, such as reference profiles and cut levels.

Performance assessment of water supply and wastewater services is today a major issue. Over thepast six years, the National Civil Engineering Laboratory (Portugal) has been developing performanceassessment systems for drinking water treatment plants (WTPs) and wastewater treatment plants(WWTPs). In 2009, a national field-test was launched in Portugal,

Water services are a strategic sector of large social and economic relevance. It is therefore essentialthat they are managed rationally and efficiently. Advanced water supply and wastewaterinfrastructure asset management (IAM) is key in achieving adequate levels of service in the future,particularly with regard to reliable and high quality drinking water supply, prevention of urbanflooding, efficient use of natural resources and prevention of pollution. This paper presents amethodology for supporting the development of urban water IAM, developed during the AWARE-Pproject as well as an appraisal of its implementation in four water utilities. Both water supply andwastewater systems were considered. Due to the different contexts and features of the utilities, themain concerns vary from case to case; some problems essentially are related to performance, othersto risk. Cost is a common deciding factor. The paper describes the procedure applied, focusing onthe diversity of drivers, constraints, benefits and outcomes. It also points out the main challengesand the results obtained through the implementation of a structured procedure for supporting urbanwater IAM.

Although the application of complex integrated models to wastewater systems is useful, it is oftendifficult to implement and not always suitable for the design of new systems or for their rehabilitation.Integrated simple approaches that allow assessing the environmental performance of urban wastewatersystems may be advantageous, especially during the initial phases of the system planning process.This paper presents an original, straightforward approach that can be used for planning, design andoperation of urban wastewater systems. The INtegrated Simplified Approach (INSA) combines theconcepts of performance indicators with mass balances and can be applied to wastewater systems asa management support tool, particularly in situations where there is lack of data, economic limitations ortime constraints.The INSA was applied to the Algés-Alcântara wastewater system to evaluate its environmentalperformance and to simulate the individual or combined impact of the rehabilitation measures proposed,thus defining their priority. The results clearly indicate that, despite the investment already madeupgrading the wastewater treatment plant (WWTP), the proposed interventions must be implemented toensure an acceptable environmental performance of the system. In addition, the results demonstrate thesignificant pollution loads present in stormwater, frequently higher than the pollution loads dischargedinto receiving waters during dry weather.

A Iniciativa Nacional de Avaliação de Desempenho de ETA e ETAR urbanas «PASt21» (2009 2011) é um projecto de I&DT que teve como objectivos desenvolver e testar a segunda geração dos sistemas de avaliação de desempenho de ETA e ETAR urbanas. Quando aplicados na sua totalidade, estes sistemas envolvem o tratamento de um elevado volume de dados para o cálculo das variáveis e das medidas de avaliação de desempenho (indicadores e índices). A aplicação manual destes sistemas corresponderia portanto a uma tarefa morosa e complexa, propensa à geração de erros e com fraca reprodutibilidade.Assim, desenvolveu-se a ferramenta de cálculo PAStool®, apostando nas seguintes características: software de fácil utilização

No âmbito do projecto PREPARED

As afluências indevidas aos sistemas de coletores separativos são insuficientemente caracterizadas em Portugal. Nos sistemas separativos domésticos podem consistir em infiltração excessiva, afluências pluviais ou ligações industriais não autorizadas. Estas afluências contribuem para a ineficiência e redução do desempenho dos sistemas de águas residuais e pluviais, para o aumento dos custos de operação e manutenção, potenciam a degradação das infraestruturas e têm consequências sociais e ambientais, como as associadas a inundações e descargas de água residual sem o devido tratamento.A Águas do Noroeste, S.A. promoveu projetos para o desenvolvimento de planos de minimização de afluências indevidas nos sistemas municipais na sua área de concessão, com o objetivo de avaliar as afluências indevidas aos sistemas de drenagem de águas residuais e identificar medidas de atuação prioritárias. A metodologia adotada tem três fases, incluindo: caracterização da situação de referência; programa de monitorização de caudal e de precipitação, sendo as medições usadas na avaliação dos sistemas de drenagem em termos de afluências indevidas com recurso a indicadores de desempenho; desenvolvimento de planos de minimização de afluências indevidas, tendo em conta a avaliação, a análise de custo benefício e propostas recomendações para apoiar a decisão.Nesta comunicação apresenta-se uma reflexão sobre a metodologia utilizada e os resultados obtidos, sistematizando-se as principais vantagens e dificuldades e apresentando sugestões de melhoria.

Nesta comunicação apresenta-se a aplicação do modelo HSDM (Homogeneous Surface Diffusion Model) à adsorção de ibuprofeno com PAC. O ibuprofeno é o oitavo produto farmacêutico mais vendido em Portugal, está entre os 10 fármacos prioritários mais relevantes para o ciclo da água e é representativo da classe de contaminantes emergentes que tipicamente apresentam resistência aos tratamentos convencionais de água, nomeadamente à coagulação/floculação. No entanto, se nesta etapa se adicionar carvão ativado em pó (PAC), nas condições adequadas (em tipo e dose de carvão, local e condições hidrodinâmicas de mistura, tempo de contacto, etc), é possível aumentar substancialmente a eficácia do processo para controlo destes microcontaminantes.Ao contrário da modelação convencional empírica do processo de adsorção o modelo mecanístico HSDM pode ser uma poderosa ferramenta preditiva do desempenho de PAC em diferentes condições. Os resultados apresentados mostram que o HSDM permite otimizar a dose e o tempo de contacto do PAC, informação decisiva para o sucesso da sua adição em sistemas reais. Além disso, a informação produzida pelo HSDM é muito relevante para outros sistemas que integram adsorção, designadamente, os sistemas PAC/MF e GAC(BAC) usados de forma crescente no tratamento avançado de água para consumo humano e para reutilização de água.

A manutenção de concentrações residuais de cloro na água dos sistemas de distribuição é uma prática mundialmente generalizada para contrariar a degradação da qualidade microbiológica da água. Contudo, a concentração de cloro diminui à medida que a água percorre os sistemas, podendo atingir valores inferiores aos que garantem a sua eficácia como barreira sanitária (0,2 mg/L). Por outro lado, a ocorrência de concentrações relativamente elevadas de cloro residual (>0,6 mg/L) conduz à formação de subprodutos de desinfeção indesejáveis em quantidade excessiva. Interessa, portanto, manter as concentrações de cloro residual dentro de uma gama relativamente estreita de modo a garantir a segurança da água para a saúde pública.A modelação do cloro é uma ferramenta de grande utilidade na gestão do cloro residual, uma vez que permite simular a evolução da sua concentração ao longo das redes de adução e distribuição. Contudo, tal simulação requer uma descrição tão precisa quanto possível da cinética do decaimento do cloro.É prática comum descrever o decaimento de cloro com uma lei cinética de primeira ordem. Sabe-se, contudo, que tal enferma de grandes imprecisões e que, consequentemente, conduz a incertezas significativas na modelação. Neste trabalho foi estudada a cinética do decaimento de cloro em amostras de água provenientes de duas ETA. Diferentes leis cinéticas, incluindo as de primeira ordem, foram testadas para descrever o comportamento do cloro com base nos dados obtidos em quarenta ensaios laboratoriais. Os resultados obtidos mostram que as leis cinéticas de segunda ordem em relação ao cloro são as que melhor descrevem o decaimento da concentração residual. A sua aplicação na modelação da qualidade da água em sistemas de adução e distribuição poderá permitir a redução das atuais incertezas na simulação da evolução das concentrações de cloro naqueles sistemas.

Um dos aspectos mais críticos nos sistemas de previsão de cheias em tempo real é o tempo que medeiaentre a previsão da precipitação que pode provocar uma cheia e o instante em que a cheia realmenteocorre. Assim, o tempo da simulação hidráulica deve ser o mais curto possível sem, no entanto, perderexactidão dos resultados (espacial e temporal). Este trabalho testa um novo conceito de modelo dedrenagem dual em que os modelos tradicionais 1D1D e 1D2D são combinados num mesmo modelo deforma a combinar as vantagens de cada um deles e a evitar os seus inconvenientes.Os modelos usados neste artigo permitem simular simultaneamente a rede de colectores e a rede dedrenagem superficial. A rede de drenagem superficial pode ser modelada com base em abordagensunidimensional (1D), bidimensional (2D) ou de modelo híbrido (1D na maioria da bacia e 2D em zonasmais vulneráveis a fenómenos de cheias). Os resultados obtidos mostram que os modelos 1D2D aindanão são adequados para previsão em tempo real devido ao longo tempo necessário para a obtenção deresultados da simulação hidráulica. Por outro lado os modelos 1D1D são muito mais rápidos, mas osresultados obtidos não são tão precisos como aqueles obtidos com o modelo 1D2D. Os modelos híbridosconseguem obter um bom desempenho em termos de alturas de água e caudais, com um tempo desimulação muito inferior ao modelo 1D2D.

Os serviços urbanos de águas residuais e, em particular, as estações de tratamento de águas residuais (ETAR) são atualmente alvo de esforços de melhoria do seu desempenho técnico, ambiental e económico. O benchmarking é uma ferramenta para melhoria do desempenho através da procura contínua e adaptação das melhores práticas Para avaliação do desempenho dos serviços de águas têm sido desenvolvidos, nacional e internacionalmente, sistemas de indicadores e índices de desempenho. Em Portugal, o LNEC tem vindo a desenvolver o sistema de avaliação de desempenho (PAS) de ETAR e a sua utilização em consórcio, designadamente, no âmbito do projeto PASt21 (2009-2011). Na presente comunicação apresenta-se o contributo da avaliação na melhoria de desempenho de ETAR. Em particular, explica-se conceptualmente e ilustra-se com resultados hipotéticos como utilizar o PAS de ETAR de forma a tirar o maior partido da complementaridade entre indicadores e índices de desempenho. Os indicadores quantificam o desempenho global da estação num período de referência e os índices identificam

Os SMAS de Oeiras e Amadora, adiante designados por SMASOA, registam todas as intervenções efetuadas nas redes de águas e saneamento em Ordens de Serviço (O.S.), contribuindo para a construção de um histórico robusto e de qualidade que suporte de forma sustentada a estratégia da entidade.Inicialmente a recolha era efetuada apenas com objetivos administrativos e financeiros, tendo evoluído ao longo dos anos, não só devido à participação em projetos nacionais e internacionais, que permitiram evidenciar as lacunas de informação e proporcionaram a identificação e implementação de novos procedimentos, como também a consciencialização que só com base em informação credível e sustentada se torna possível utilizar medidas de desempenho que traduzam a realidade dos sistemas em exploração.Mais recentemente a participação no projeto AWARE-P, pela abrangência dos temas, constituiu uma oportunidade para auditar todos os dados e processos existentes. A aquisição e validação de informação irão permitir promover a sustentabilidade a longo prazo das infraestruturas e assumir a consciência sobre os investimentos de renovação/substituição/remodelação, que são necessários realizar, para manter níveis de serviço adequados, com níveis de risco e custos aceitáveis.

A subida do nível do mar e o aumento dos extremos hidrológicos, previstos para Portugal devido às alterações climáticas, terão implicações importantes no desempenho dos sistemas de drenagem urbana existentes bem como na conceção de novos sistemas. A combinação destes efeitos irá afetar particularmente os sistemas de drenagem localizados em zonas costeiras ou estuarinas, com o aumento de riscos de inundação de espaços urbanos e de propriedades, de poluição das massas de água, de degradação e danificação das infraestruturas e de perda de eficiência dos sistemas e processos. Consequentemente, esperam-se maiores exigências na gestão e tratamento de águas residuais, com o inerente acréscimo das necessidades de proteção, dos requisitos das infraestruturas e do consumo de energia e consumíveis. As políticas e práticas de gestão terão de se adaptar para que os objetivos de segurança de pessoas e bens contra inundações e de proteção da saúde pública e do ambiente natural continuem a ser atendidos num clima em mudança. Neste artigo faz-se uma revisão das principais medidas que poderão contribuir para prevenir e reduzir os problemas decorrentes da subida do nível do mar e das alterações do regime de precipitação, procurando identificar para cada medida as áreas de aplicação, os requisitos de aplicação, manutenção e manuseamento e as principais potencialidades e limitações.

A qualidade e a segurança da água para consumo humano tendem invariavelmente a degradar-sedurante a permanência da água nos sistemas de adução e distribuição. Tal decorre sobretudo da formação desubprodutos da desinfeção, do desenvolvimento de biofilme na parede interna das condutas e daacumulação/re-suspensão de sedimentos. Nesta comunicação resume-se a investigação desenvolvida noLaboratório de Engenharia Sanitária sobre esta problemática e apresenta-se uma síntese dos resultados obtidos.

A lista de contaminantes emergentes de grande relevância para o ambiente e para a saúde pública não para de crescer e é acompanhada dum crescente aumento do grau de exigência da legislação. Alguns são substâncias prioritárias e, de entre ou além destas, existe um conjunto muito alargado de contaminantes com destaque pela sua potencial ocorrência e resistência aos tratamentos convencionais existentes, de que é exemplo o ibuprofeno, um dos 10 fármacos prioritários mais relevantes para o ciclo da água e que tem sido detetado antes e após o tratamento de águas residuais, em águas superficiais, subterrâneas e mesmo em águas de consumo.Nesta comunicação apresenta-se um estudo de remoção de ibuprofeno por adsorção a carvão ativado e que pretendeu elucidar os mecanismos envolvidos. Os resultados obtidos mostraram que o pH e a força iónica da água influenciam notavelmente a adsorção de ibuprofeno, evidenciando o grande peso das interações eletrostáticas e das interações hidrófobas. Por outro lado, foi possível concluir que a força iónica pode favorecer a adsorção por enfraquecimento (ou blindagem) das interações repulsivas ou desfavorecer a adsorção por enfraquecimento das interações atrativas.

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

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

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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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.

This document reports the activity developed in FCT EMPOWER+ project (2021-2024) in which new high-performing granular activated carbons (GACs), powdered activated carbons (PACs) and reusable magnetic PACs (MPACs) prepared by steam and CO2 activation of pine nut shells (PNS/Steam and PNS/CO2 activated carbons) were produced and tested for drinking water treatment towards organic matter, pharmaceutical compounds, microcystin-LR and residual chlorine control.

To build the society

D5.8 Set of Policy Briefs on Regulation and Policy Instruments outlines comprehensive guidelines and strategic recommendations to enhance the governance and regulatory frameworks for watersmart systems across Europe. This deliverable builds on the foundational work completed in Task 5.4, which integrates insights from various stakeholders on regulatory and economic aspects, including financial mechanisms, incentives, and tariffs provided by IWW, as well as legal considerations from KWR. Through an analysis of the socio-economic factors and legal barriers identified in Task 5.2 and leveraging the socio-economic metrics developed in WP6, this document provides a set of at least four policy briefs. These briefs aim to foster a supportive environment for the broad application of water-smart solutions, proposing improved policy frameworks at local, national, and EU levels. The timing and thematic focus of these recommendations are aligned with current EU policy processes related to water and the circular economy, identifying optimal windows for the targeted dissemination of these policy briefs. D5.8 serves as a crucial tool for policy officers, stakeholders, and the public, offering synthetic, accessible 'take away' documents that encapsulate contributions from the involved Work Packages.

The LIFE Fitting deliverable

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.

This report of Work Package 5

This report contains the Living Lab final Strategic Agendas as agreed with stakeholders in the Communities of Practice and a description of their development process. Within the final Strategic Agendas, some main achievements during the B-WaterSmart project to achieve the strategic objectives that were set for the specific Living Labs are highlighted. Furthermore, the next steps to realise the Strategic Agendas are elaborated. For some of the Living Labs becoming a Water-Oriented Living Lab and/or a member of the European Network of Living Labs will be a key factor for ensuring the continuation of the Living Lab after the end of the B-WaterSmart project.

Within the scope of WP5

This deliverable focuses on the purpose, scope, and assumptions of the resilience assessment method. It presents the structure of the method and of the frameworks. Two frameworks are provided, the ICARIA RAF (Resilience Assessment Framework) for a holistic assessment and, as a starting point, the ICARIA RAT (Resilience Assessment Tool) for a specific assessment of critical infrastructure and critical entities. Their concepts, detailed structure, tools, and outputs are described in this deliverable. Details are given on data input (namely data from modelling activities) and data output (namely to the decision support system). User guidance is provided for the successful implementation of a resilience assessment.

This document is the third version of the Implementation Plan and Risk Contingency Plan. First, it indicates how the work of the project has been divided and organized as well as the way to evaluate if the project objectives are reached according to the schedule and within the budget. Additionally, it defines key steps to follow in order to initiate the project action. The second part lists a number of risks that could affect different aspects of the project outcome. It includes risk mitigation measures and a contingency plan for each case.

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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