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Integrating reliability and energy efficiency assessment for pinpointing actionable strategies for enhanced performance of urban wastewater treatment plants
By leveraging performance assessment systems (PASs) and incorporating targeted strategies, utilities can enhance the overall effectiveness, reliability, efficiency, and environmental performance of their wastewater treatment facilities. This work presents the results obtained from a comprehensive analysis of treatment reliability and energy performance of three wastewater treatment plants (WWTPs). The results allowed identifying, for each WWTP, improvement needs related to the aeration energy requirements, as well as to determine the effluent concentration targets required to achieve higher reliability levels while potentially reducing running costs. By analysing reliability combined with energy efficiency, this methodology allowed identifying the WWTPs
Ano: 2023
Número Páginas:
13p..
Autor(es): Cassidy, J.; Silva, T.; Semião, N.; Ramalho, P.; Santos A.; Feliciano, J.; Silva, C.; Rosa, M. J.
Revista: Sustainability
Editor: MDPI
Volume:
Volume 15, Issue 17.
Keywords: Performance; Energy efficiency; Reliability; Wastewater treatment
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Modeling Chlorine Decay in ReclaimedWater Distribution Systems
Climate change has emerged as a global challenge, with consequences for the environment and societies. To mitigate its impacts, reclaimed water (RW) offers potential by reducing water withdrawal and minimizing pollution discharges in the environment. Safe RW requires disinfection and a sound management of chlorine residuals throughout the RW distribution systems (RWDSs). This study focuses on implementing and calibrating a chlorine decay model using EPANET-MSX in a real RWDS, incorporating both bulk and wall decays. The bulk decay accounts for reactions of monochloramine formation, auto-decomposition, and depletion by a parallel second-order mechanism where monochloramine reacts both with fast and slow organic matter reactive fractions. Two wall decays were considered in the RWDS, one in the tank, modeled through an overall wall decay constant, and one in the pipes, modeled through a wall decay constant. Field experiments were conducted to calibrate the complete model. This model was used as a support tool to diagnose the RWDS status condition and cleaning needs, and to manage its operation. Through simulated scenarios considering monochloramine wall decays similar to those observed in drinking water distribution systems, the model allowed predicting adequate chlorine dosing in summer and winter scenarios, so as to guarantee monochloramine concentrations between 1 mg/L and 5 mg/L through the network. These results point to the potential use of much lower doses than the ones currently applied.
Ano: 2023
Número Páginas:
13p..
Autor(es): Costa, J.; Mesquita, E.; Ferreira, F.; Figueiredo, D.; Rosa, M. J.; Viegas, R.M. C.
Revista: Sustainability
Editor: MDPI
Volume:
Volume 15, Issue 23.
Keywords: Sustainable systems; Water reuse; Epanet-mxs; Reclaimed water distribution systems; Monochloramine; Chlorine decay model
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Quality of urban water services provided to users. Assessment system and the Portuguese path through four generations, lessons learned and new challenges
Public water supply, urban wastewater and stormwater management, and urban waste management are structural public services, essential to well-being, public health, and the safety of populations as well as to economic activities and environmental protection. These services must be guided by principles of universal access, continuity and quality of service, and efficiency and fairness of applied tariffs. The main concern of the regulation of these services is the protection of the interests of the users through the promotion of the quality of the service provided by the water utilities and the guarantee of balance in the practiced tariffs, materialized in the principles of universality, equity, reliability, and cost-efficiency. The quality of the urban water services has been assessed by ERSAR (the Portuguese regulator) since 2004, when the first generation of the assessment system was developed, and has undergone three periodical critical revisions. The fourth generation, developed in 2021, entered in force in 2022. This paper presents the fourth generation of ERSAR
Ano: 2023
Número Páginas:
20p..
Autor(es): Cardoso, M. A.; Brito, R.; Silva, C.; Rodrigues S.; Rodrigues, R.; Costa, A.; Cardoso, J.; Jorge, C.; Alegre, H.; Rosa, M. J.
Revista: Sustainability
Editor: MDPI
Volume:
Volume 15, Issue 21.
Keywords: Urban water services; Services regulation; Quality of service; Assessment system
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Towards a water-smart society: Progress in linking theory and practice
Few scientific publications discuss the vision of the water-smart society. Our paper addresses this gap, outlining key principles of urban water
Ano: 2023
Número Páginas:
14p..
Autor(es): Damman, S.; Schmuck, A.; Oliveira, R.; Koop , S.; Almeida, M. C.; Alegre, H.; Ugarelli, R.
Revista: Utilities Policy
Editor: Elsevier
Volume:
Volume 85.
Keywords: Strategic management; Governance; Sustainability; Water smartness; Smart city; Utilities policy
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Water mixing in rectangular storage tanks: small-scale versus field tests
Mixing and renewal processes are crucial for maintaining adequate drinking water quality in storage tanks. This paper studies the influence of baffle structures and of fill-and-draw cycles on water mixing and renewal in rectangular cross-section tanks through laboratory tracer tests carried out in two small-scale tanks (with and without baffles) and compares with results from a full-scale test. This study shows that the use of baffles inhibits water mixing and keeps older water pockets in small recirculation zones, though baffles allow faster water renewal than in open tanks for lower flow rates. High water volume variation in fill-and-draw cycles (between 50% to 80%) promotes water renewal, independently of the tank configuration (i.e. cross-section and the existence of baffles). Despite the existing baffle structure in the full-scale rectangular tank with 20% water volume variation, the high flow rates allowed a rapid renewal of the stored water
Ano: 2023
Número Páginas:
17p..
Autor(es): Pinheiro, A.; Monteiro, L.; Almeida, M. C.; Covas, D.
Revista: Journal of Hydraulic Research
Editor: Taylor&Francis
Volume:
Vol 61, nº2.
Keywords: Water storage tank; Turnover; Residence time distribution; Mixing; renewal
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A comprehensive derivation and application of reference values for benchmarking the energy performance of activated sludge wastewater treatment
Wastewater treatment plants (WWTPs) are facing challenges concerning the service
Ano: 2022
Número Páginas:
26 pp..
Autor(es): Silva, C.; Rosa, M. J.
Revista: Water 2022
Editor: MDPI
Volume:
14.
Keywords: Wastewater treatment plants; Mechanical aerators; Energy performance; Air diffusers; Activated sludge treatment
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A decision-making approach to assess and prioritise intervention solutions in water distribution systems.
The present paper aims at proposing and demonstrating the application of a decision-making approach that allows the identification, assessment, comparison and prioritisation of different intervention solutions. Infrastructural, financial, performance and economic perspectives are taking into consideration in the study. The proposed approach is composed of three main modules: 1) Analysis planning and database construction; 2) Infrastructure, asset or component diagnosis and prioritisation; and 3) Study of intervention solutions for the assets or components priority for intervention. Three assessment levels
Ano: 2022
Número Páginas:
4p..
Autor(es): Cabral , M.; Loureiro, D.; Covas, D.
Editor: WDSA / CCWI
Keywords: Water distribution systems; Prioritisation process; Intervention solutions; Decision-making approach
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A distress-based condition assessment approach of urban water assets using novel deterioration indices
This paper aims at proposing and demonstrating the application of a novel distress-based condition assessment approach to evaluate the physical condition of inspectable urban water assets based on the classification of anomalies in terms of severity, intensity and extension using three new deterioration indices. These indices are, firstly, calculated at the asset component level and, then, aggregated at the asset level and at the infrastructure level by weighing the component indices with the respective replacement cost or criticality. A condition grading classification associated with the deterioration indices is proposed. The novel distress-based condition assessment approach is applied to 22 drinking water storage tanks and 17 wastewater pumping stations located in Portugal, that have been specifically inspected for this purpose. Results of deterioration indices are compared with those obtained by the value-based condition assessment approach. Results demonstrate that the proposed approach allows a more reliable assessment of the assets
Ano: 2022
Número Páginas:
18 pp..
Autor(es): Cabral , M.; Loureiro, D.; Flores-Colen, I.; Covas, D.
Revista: Water Resources Management
Editor: Springer Link
Volume:
Volume 36, 2022.
Keywords: Urban water assets; Deterioration index; Visual inspection; Distress-based approach; Condition assessment
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A New Standardized Inspection System for Periodic Visual Surveys of Water Storage Tanks and Pumping Stations.
The efficient planning of operation and maintenance (O&M) interventions and short-term investments requires adequate and tailored inspection protocols of existing infrastructures. The current study proposes a new standardized inspection system for periodic visual surveys of storage tanks and pumping stations of urban water infrastructures. The proposed system aims at identifying and classifying anomalies in terms of severity, intensity, and extension to evaluate the asset and its components deterioration. Inspection forms specific for water storage tanks and pumping stations are proposed. A set of 22 water storage tanks and 17 wastewater pumping stations located in Portugal were inspected using the developed system. Several anomalies
Ano: 2022
Número Páginas:
10 pp..
Autor(es): Cabral , M.; Loureiro, D.; Flores-Colen, I.; Covas, D.
Revista: Journal of Performance of Constructed Facilities
Editor: ASCE
Volume:
Volume 36 - Issue 6.
Keywords: Operation and maintenance; Water storage; Inspection system
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A novel energy balance tailored for wastewater systems
This paper presents a novel energy balance scheme tailored for assessing energy efficiency in wastewater systems. It provides a consistent method to calculate the energy components associated with wastewater transport processes, allowing the quantification of the main water-energy inefficiencies. Three assessment levels are described (macro, meso and micro-level), depending on available information and scope. This balance allows a holistic approach of wastewater systems energy efficiency, including the system layout, losses in pipes/manholes, energy associated with undue inflows, exceedance volumes and energy recovery. The energy balance is applied to realcase studies. The energy associated with undue inflows represents from 20% to 44% of the external energy, with low average efficiencies of wastewater pumping systems (34%) and inflow intrinsic energy representing 64% of the total energy. This energy balance supports the performance diagnosis and the development of energy efficiency improvement measures.
Ano: 2022
Número Páginas:
11 pp..
Autor(es): Jorge, C.; Almeida, M. C.; Covas, D.
Revista: Urban Water Journal
Editor: Taylor & Francis
Volume:
Volume 19, 2022.
Keywords: Wastewater systems; Pumping stations; Energy efficiency; Energy balance
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Mechanistic Modelling of Chlorine Decay in Reclaimed Water Containing Ammonia
Keeping an effective disinfectant residual concentration in reclaimed water is still a challenge due to its high levels of ammonia and organic matter when compared with those in drinking water. Particularly, in reclaimed water containing ammonia, chloramines formation is expected. This paper presents a novel mechanistic chlorine decay model, integrating the reaction schemes of monochloramine auto-decomposition with a kinetic mechanism accounting for reactive chlorine species decay in the presence of organic matter. A parallel second order mechanism, where monochloramine reacts both with fast and slow organic matter reactive fractions, was identified as the most suitable and a successful calibration of the model was achieved. Further studies are being conducted to promote the ease of use of the model by correlating the model parameters with quality parameters related to the organic matrix of the waters.
Ano: 2023
Número Páginas:
2p..
Autor(es): Viegas, R.M. C.; Costa, J.; Mesquita, E.; Ferreira, F.; Rosa, M. J.
Editor: IWA
Keywords: Urban water reuse; Reclaimed water disinfection; Monochloramine; Chlorine decay modelling
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Melhoria do tratamento de água com carvões ativados derivados de casca do pinhão.
Os atuais desafios de qualidade das massas de água exigem uma melhoria dos processos de tratamento da água. A presença de micropoluentes em massas de água, por exemplo compostos farmacêuticos (PhC) que resistem ao tratamento convencional de água, é uma temática cada vez mais abordada e a adsorção em carvão ativado é considerada uma das melhores tecnologias disponíveis para os controlar durante o tratamento convencional e avançado de água para consumo humano. Nesta comunicação apresentam-se os primeiros resultados do projeto FCT-EMPOWER+ relativos ao desenvolvimento de carvões ativados em pó (PAC) de alto desempenho, preparados a partir de cascas de pinhão por ativação com vapor de água, para tratamento de água para consumo humano. Estes primeiros resultados, obtidos com uma água real (recolhida numa estação de tratamento após pré-ozonização) suplementada em laboratório com sulfametoxazol, diclofenac e carbamazepina são muito promissores, mostrando taxas de remoção destes PhC e de matéria orgânica pelos novos carvões semelhantes ou superiores (para o PhC menos adsorvível) às de PAC comerciais de elevado desempenho.
Ano: 2023
Número Páginas:
5p..
Autor(es): Mesquita, E.; Andrade, M. A.; Viegas, R.M. C.; Carvalho, A. P.; Mestre, A.S.; Rosa, M. J.
Editor: APESB
Keywords: Cascas de pinhão; Adsorção a carvão ativado em pó; Tratamento de água; Matéria orgânica; Contaminantes de interesse emergente
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Metodologia de Construção de Cenários para Avaliação da Resiliência de Sistemas de Distribuição de Água
Comunicação apresentada no XVI Seminário Ibero-Americano sobre Sistemas de Abastecimento e Drenagem (SEREA 23), 11-13 de julho, Córdoba, Espanha.
Ano: 2023
Número Páginas:
8p..
Autor(es): Carneiro, J.; Loureiro, D.; Covas, D.
Editor: SEREA
Keywords: Resiliência; Avaliação de sistemas; Construção de cenários
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Modelação da energia consumida em tempo de chuva em sistemas de águas residuais.
As infraestruturas de abastecimento e saneamento da água são importantes consumidores de eletricidade, tendo sido feitos esforços nos últimos anos para aumentar a sua eficiência energética. Em tempo de chuva, os aumentos dos caudais de águas residuais afluentes às estações elevatórias (EE) e estações de tratamento de águas residuais (ETAR) pode levar a acréscimos significativos no consumo de energia. Esses aumentos de caudal ocorrem tanto nos sistemas unitários, como em sistemas separativos de águas residuais, devido às afluências indevidas. O controlo da afluência de caudais pluviais ou de infiltração da água do solo no sistema de águas residuais domésticas é um desafio difícil que tem merecido uma atenção crescente nos últimos anos.
Ano: 2023
Número Páginas:
3p..
Autor(es): David, L. M.; Pinto, A.; Martins, A.; Silva, O.; Ataíde, A.; Oliveira, A.
Revista: Viver com a água - Livro de resumos
Editor: APRH
Keywords: Modelo de energia.; Afluências indevidas; Estação elevatória; Saneamento; Consumo de energia
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Novos carvões ativados produzidos a partir de casca de pinhão
Os requisitos de qualidade da água para consumo humano têm-se tornado mais exigentes a nível europeu e nacional, fruto da evolução do conhecimento, da crescente pressão sobre os meios hídricos e consequente deterioração tendencial da qualidade da água, exacerbada pelas alterações climáticas. A adsorção por carvão ativado (AC) é considerada uma das melhores tecnologias disponíveis para remover contaminantes de interesse emergente, resistentes aos processos convencionais de tratamento de água para consumo humano. A eficácia dos processos de adsorção depende do tipo de carvão ativado utilizado, devendo-se assegurar que este possui características físicas, texturais e químicas adequadas à adsorção dos contaminantes alvo e às características físico-químicas da água a tratar. Nesta comunicação apresenta-se o trabalho desenvolvido no projeto EMPOWER+ que compreendeu a produção de novos AC e teste do seu desempenho. Prepararam-se AC com granulometrias distintas, visando diferentes aplicações em tratamento de água: carvão ativado em pó (PAC), para utilização na etapa coagulação/floculação/sedimentação; PAC fino (Ø < 20 µm), para processos híbridos de adsorção/filtração por membranas; e carvão ativado granulado (GAC), para dispositivos de purificação de água potável no local de utilização (PoU). Os resultados obtidos até agora mostram que estes novos carvões são muito promissores para o controlo de micropoluentes e matéria orgânica, apresentando eficiências de remoção idênticas ou superiores às de carvões ativados comerciais considerados de elevado desempenho.
Ano: 2023
Número Páginas:
7p..
Autor(es): Mesquita, E.; Andrade, M. A.; Costa, H.; Mestre, A.S.; Viegas, R.M. C.; Carvalho, A. P.; Rosa, M. J.
Editor: APDA
Keywords: Tratamento de água; Economia circular; Contaminantes emergentes; Casca de pinhão; Carvão ativado
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Priorização de alternativas para melhoria de eficiência energética através de uma visão holística de sistema
Comunicação apresentada no ENEG 2023, 27-30 de novembro, Gondomar
Ano: 2023
Número Páginas:
11p..
Autor(es): Loureiro, D.; Carneiro, J.; Silva, C.; Caetano, J.; Almeida, S.
Editor: APDA
Keywords: Inframoura E.M.; Eficiência energética; Diagnóstico; Avaliação de desempenho
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Produção de água para reutilização na indústria alimentar - Demonstração de tratamento avançado à escala piloto
O sector da água enfrenta diferentes desafios relacionados com a sustentabilidade do recurso água, de acordo com os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável das Nações Unidas para 2030 e as suas metas. Estes desafios estão relacionados com as alterações climáticas, como o aumento da ocorrência de chuvas intensas alternadas com períodos prolongados de seca (IPCC, 2021). A reutilização de água é uma alternativa importante para a maioria dos consumos urbanos de água, sendo já uma realidade na Austrália, Namíbia, Estados Unidos da América, Singapura e Israel (Angelakis & Gikas, 2014). No âmbito do projeto B-WaterSmart, a Águas do Tejo Atlântico juntamente com o Laboratório Nacional de Engenharia Civil, em parceria com a Moinhos Água e Ambiente, estão ser estudadas tecnologias de tratamento avançado de águas residuais urbanas para a produção de água com qualidade para a reutilização na indústria alimentar.Com este estudo, a decorrer na Fábrica de Água (FA) de Beirolas, pretende-se testar a aplicação dediferentes combinações de ultrafiltração, ozonização e osmose inversa, bem como diferentes condições de operação, avaliando os seus efeitos no desempenho operacional do tratamento e na qualidade final da água. A monitorização analítica cumprirá o novo regulamento europeu sobre a qualidade da água potável (Diretiva UE 2020/2184) e incluirá também PFAS/PFOA, colífagos, compostos farmacêuticos e uma extensa caraterização da matéria orgânica antes e depois de cada processo.
Ano: 2023
Número Páginas:
11p..
Autor(es): Figueiredo, D.; Viegas, R.M. C.; Charrua, S.; Mesquita, E.; Campinas, M.
Editor: APDA
Keywords: Osmose inversa; Qualidade da água; Reutilização potável direta; Produção de água para reutilização
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Proposta de metodologia para a construção de cenários para avaliação da resiliência de sistemas de distribuição de água.
Os sistemas de distribuição de água são infraestruturas fundamentais para garantir o acesso a agua potável em quantidade suficiente, com pressão adequada e de boa qualidade a todos os consumidores. A operação destes sistemas, da responsabilidade das entidades gestoras, e confrontada com uma serie de incertezas futuras, como a evolução social, económica, politica e ambiental. Assim, as entidades gestoras devem planear os seus sistemas para serem mais resilientes.
Ano: 2023
Número Páginas:
3p..
Autor(es): Carneiro, J.; Loureiro, D.; Covas, D.
Revista: Viver com a água - Livro de resumos
Editor: APRH
Keywords: Avaliação de sistemas; Sistemas de distribuição de água; Incerteza futura; Resiliência; Construção de cenários
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Regulation of urban water services in Portugal
This work presents the methodology developed to support the 4th generation definition, which considered five phases: 1) review and critical analysis of the 3rd generation of the performance indicators system and the results of the respective application, including contributions provided by the WUs during the public consultation phase; 2) definition of the priorities to be considered in the new system, in line with the national strategy PENSAARP 2030 and considering the state of the art developments, particularly regarding the European legislation and its expected evolution; 3) establishment of the 4th generation of the systems for water supply and wastewater services; 4) elaboration of the technical guide; and 5) disclosure and consultation with the sector, incorporating in the final versions the analysis of the proposals received. The communication will focus on the description of phases 1 to 3, which (i) ensured the development of the new system keeping the alignment between the regulated services and (ii) supported the decision regarding changes to be introduced based on an analysis dedicated to each indicator (formulation, data and reference values), weighting advantages and disadvantages. Whenever necessary, sensitivity analyses or other tests were conducted, based on ERSAR's historical data or other studies. With the 4th generation system, ERSAR intended to implement a limited set of indicators and indices (minimizing and simplifying the requested data volume), though comprehensive enough to account for the challenges the WUs must respond to, promoting innovation and best practices, for the continuous improvement of the quality of these essential public services, supported by their fundamental pillars: the adequacy of the service to users, the service management sustainability
Ano: 2023
Autor(es): Cardoso, M. A.; Brito, R.; Silva, C.; Alegre, H.; Rosa, M. J.; Rodrigues, R.; Costa, A.; Cardoso, J.; Rodrigues S.; Eiró, V.
Editor: IWA
Keywords: Regulation; Indicator system; Performance assessment; Quality of service
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Towards a zero pollution strategy for contaminants of emerging concern in the urban water cycle
A central component of the European Green Deal is the EU Action Plan
Ano: 2023
Número Páginas:
819-820pp..
Autor(es): Lundy, L.; Hofman, J.; Osté, L.; David, L. M.; Oller, I.; Matzinger, A.; Rubini, A.
Editor: SETAC
Keywords: Zero pollution; Water cycle
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Livros
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Quality Assessment Guide for Water and Waste Services Provided to Users: 4th Generation Assessment System
The Technical Guide presents the 4th generation of the service quality assessment system, which abandons some 3rd generation indicators and adds new ones to respond to the latest challenges to supply services, urban waste water management and urban waste management. Changes are also made to definitions and benchmarks for some indicators are adjusted.
Ano: 2023
Número Páginas:
345p..
Autor(es): Cardoso, M. A.; Rosa, M. J.; Brito, R.; Silva, C.; Beceiro, P.; Jorge, C.; Alegre, H.; Martinho, G.; Pina, J.; Silveira, A.; Alves, A.V.; Brito Ana, J.; Ramos, M.; Carrega, M.
Editor: ERSAR/NOVA
Keywords: Benchmarking; Performance indicators; Waste services; Water services; Quality assessment
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Avaliação da eficiência energética nos serviçoes urbanos de águas. Guia para diagnóstico, priorização de alternativas, nonitorização e revisão do plano de ação
O projeto Avaler+
Ano: 2021
Número Páginas:
55 pp..
Autor(es): Loureiro, D.; Silva, C.; Cardoso, M. A.; Alegre, H.; Cabral , M.; Covas, D.; Rosa, M. J.
Editor: LNEC
Keywords: Serviços urbanos de águas; Plano de ação; Eficiência energética; Diagnóstico; Avaliação de desempenho
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Technical Guidelines PAC/MF
These technical guidelines provides guidance on the use of the hybrid process of powdered activate carbon adsorption and ceramic microfiltration for sustainable drinking water production. They were developed based on the field demonstration of the technology, in Portugal, with a pilot prototype, within the LIFE Hymenb project LIFE12 ENV/PT/001154 "Tailoring hybrid membrane processes for sustainable drinking water production", conducted by LNEC - the National Civil Engineering Laboratory and Águas do Algarve, S.A.
Ano: 2017
Número Páginas:
29 p.
Autor(es): Campinas, M.; Viegas, R.M. C.; Silva, C.; Rosa, M. J.
Editor: LNEC
Keywords: Technical guidelines; LIFE Hymemb; Emerging contaminants; Drinking water treatment; Ceramic microfiltration; Activated carbon adsorption
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Guia de avaliação da qualidade dos serviços de águas e resíduos prestados aos utilizadores - 2ª Geração do sistema de avaliação
O objetivo do presente Guia é a apresentação e a especificação dosistema correspondente à 2.ª geração de avaliação da qualidade dosserviços de abastecimento de água, de saneamento de águas residuaisurbanas e de gestão de resíduos urbanos prestados pelas entidadesgestoras sujeitas a regulação.Este sistema constitui uma peça fundamental do modelo de regulaçãoem implementação pela ERSAR, sumariamente descrito neste Guia emais detalhadamente descrito em [1], nomeadamente no que respeitaà componente da regulação da qualidade do serviço, de forma a tornarpossível a avaliação quantificada.Note-se que, de acordo com o disposto na alínea e) do n.º 1 do artigo 5.ºdo Decreto-Lei n.º 277/2009, de 2 de outubro, a ERSAR tem atribuiçõesnão apenas para assegurar a regulação da qualidade de serviço prestadoaos utilizadores pelas entidades gestoras, mas também para avaliaro desempenho dessas entidades, promovendo a melhoria dos níveis deserviço. É no quadro destas atribuições que se pretende promover estesistema de avaliação da qualidade dos serviços de águas e resíduos.A 2.ª geração do sistema de avaliação da qualidade do serviço resultouda análise crítica do sistema de indicadores adotado na 1.ª geração e darespetiva aplicação desde 2004 ao universo das entidades concessionáriase teve em conta o estado atual de conhecimentos e a experiênciainternacional entretanto adquirida.Para além da identificação e da especificação de todos os componentesdo sistema de avaliação, e em particular do conjunto de indicadores dequalidade do serviço a utilizar em cada um dos três tipos de serviços,são também definidos os procedimentos de avaliação, através dadefinição da informação a obter, do cálculo de indicadores, da sua interpretaçãoe análise comparativa, numa perspetiva de benchmarking, eda produção do relatório de síntese.
Ano: 2012
Número Páginas:
256p.
Autor(es): entidade LNEC
Editor: ERSAR/LNEC
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Adaptação e Sustentabilidade de Serviços de Abastecimento de Água e de Águas Residuais - RESUMOS
N/A
Ano: 2010
Número Páginas:
425p.
Autor(es): entidade LNEC
Editor: APESB
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Gestão patrimonial de infra-estruturas de abastecimento de água - Uma abordagem centrada na reabilitação
O texto está organizado em três partes e um conjunto de anexos (Figura 1.1). A primeira parte é de enquadramento geral, na segunda apresenta
Ano: 2010
Número Páginas:
510p.
Autor(es): Covas, D.; Alegre, H.
Editor: ERSAR / LNEC / IST
Keywords: Sistema de abastecimento de água; Rede de distribuição; Legislação; Guia; Eta; Captação de água; Água; Adutora
Info
Gestão patrimonial de infra-estruturas de águas residuais e pluviais - Uma abordagem centrada na reabilitação
A gestão patrimonial de infra
Ano: 2010
Número Páginas:
362p.
Autor(es): Almeida, M. C.; Cardoso, M. A.
Editor: ERSAR / LNEC
Keywords: Sistema de drenagem de águas residuais; Saneamento; Guia; Etar; Emissário
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Guia de avaliação da qualidade dos serviços de águas e resíduos prestados aos utilizadores. 2ª Geração do sistema de avaliação
O objectivo do presente Guia é a apresentação e a especificação do sistema correspondente à 2.ª geração de avaliação da qualidade dos serviços de abastecimento de água, de saneamento de águas residuais urbanas e de gestão de resíduos urbanos prestados pelas entidades gestoras sujeitas a regulação. Este sistema constitui uma peça fundamental do modelo de regulação em implementação pela ERSAR, sumariamente descrito neste Guia e mais detalhadamente descrito em [1], nomeadamente no que respeita à componente da regulação da qualidade do serviço, de forma a tornar possível a avaliação quantificada. Note-se que, de acordo com o disposto nas alíneas e) do artigo 5.º do Decreto-Lei n.º 277/2009, de 2 de Outubro, a ERSAR tem atribuições não apenas para assegurar a regulação da qualidade de serviço prestado aos utilizadores pelas entidades gestoras bem como para avaliar o desempenho dessas entidades, promovendo a melhoria dos níveis de serviço. É no quadro destas atribuições que se pretende promover este sistema de avaliação da qualidade dos serviços de águas e resíduos. A 2.ª geração do sistema de avaliação da qualidade do serviço resultou da análise crítica do sistema de indicadores adoptado na 1.ª geração e da respectiva aplicação desde 2004 ao universo das entidades concessionárias e teve em conta o estado actual de conhecimentos e a experiência internacional entretanto adquirida. Para além da identificação e da especificação de todos os componentes do sistema de avaliação, e em particular do conjunto de indicadores de qualidade do serviço a utilizar em cada um dos três tipos de serviços, são também definidos os procedimentos de avaliação, através da definição da informação a obter, do cálculo de indicadores, da sua interpretação e análise comparativa, numa perspectiva de benchmarking, e da produção do relatório de síntese.
Ano: 2010
Autor(es): entidade LNEC
Revista: ERSAR / LNEC
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Strategic Asset Management of Water and Wastewater Infrastructures
Invited papers from the IWA Leading Edge Conference on Strategic Asset Management (LESAM), Lisbon, October 2007
Ano: 2009
Número Páginas:
536p.
Autor(es): Alegre, H.; Almeida, M. C.
Editor: IWA Publishing
Keywords: Infrastructures; Wastewater; Water supply; Asset management
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Modelação e análise de sistemas de abastecimento de água
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
Ano: 2006
Número Páginas:
335.
Autor(es): Coelho, S. T.; Loureiro, D.; Alegre, H.
Editor: IRAR / LNEC
Volume:
Série Guias Técnicos nº 4.
Keywords: Água
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Capítulos de Livros
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Controlling organic micropollutants in urban (waste) water treatment by activated carbon adsorption and membrane technology.
The number of climate-related disasters has progressively increased in the last two decades and this trend will drastically exacerbate in the medium- and long-term horizons according to climate change projections. In this framework, through a multi-disciplinary team and a strong background acquired in recent projects, ICARIA aims to promote the use of asset-level modeling to achieve a better understanding of climate related tangible direct and indirect impacts on critical assets due to complex, cascading, and compound disasters. Furthermore, it takes into account the related risk reduction provided by suitable, sustainable, and cost-effective adaptation solutions. ICARIA focuses on both (i) critical assets and services that were not designed for potential climate change-related impacts that can increase the unplanned outages and failures, and (ii) on housing, natural areas, and population. Cutting edge methods regarding climate scenario building, asset-level-coupled models, and multi-risk assessment approaches will be implemented and replicated in three EU regions to understand how future climate scenarios might affect critical assets and to provide decision-making support tools to private and public risk owners to assess the costs and benefits of various adaptation solutions.
Ano: 2023
Número Páginas:
141-180pp,.
Autor(es): Rosa, M. J.; Campinas, M.; Silva, C.; Mesquita, E.; Viegas, R.M. C.
Editor: IWA
Keywords: Compound events; Asset modeling; Cascading effects; Climate resilience; Critical assets
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Activated carbons in full-scale advanced wastewater treatment
Activated carbons are versatile adsorbents that can play a crucial role in the enhancement of wastewater treatment, namely by controlling organic microcontaminants of emerging concern (CECs) and organic matter. These materials have a 100-year market availability, large scientific testing at lab-scale and applicability in consolidated technologies. However, the use of activated carbons at full-scale wastewater treatment is still emerging, driven by the increasing awareness on environmental and human threats mainly resulting from CECs. The present chapter reviews the literature on the application of activated carbons in full- or large pilot-scale plants, highlighting the state-of-art knowledge on practical issues on operational set-ups, improvements on water overall quality, and costs. The selection criteria and properties of the powdered and granular (PAC and GAC) materials used, and the pros and critical aspects of their application, relevant for product development and process optimisation, are also analysed and determine the research needs proposed for a technical, economic, and environmentally sustainable application of activated carbon in full-scale advanced wastewater treatment.
Ano: 2022
Número Páginas:
44 pp..
Autor(es): Mestre, A.S.; Campinas, M.; Viegas, R.M. C.; Mesquita, E.; Carvalho, A.; Rosa, M. J.
Revista: Advanced Materials for Sustainable Environmental Remediation: Terrestrial and Aquatic Environments
Keywords: Cost analysis; Contaminants of emerging concern; Wastewater treatment; GAC; PAC
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Assessing urban resilience to cope with climate change (Cap. 7)
Urban areas are dynamic, complex, and vulnerable systems involving multiple strategic services such as water supply, wastewater, and stormwater and waste management. Climate-change trends may directly affect the urban water cycle, through heavy rainfall, tides, and droughts, potentially causing cascading impacts with serious consequences for people, the natural and built environments, and the economy. These challenges to urban areas require an integrated and sustainable approach to increase their resilience, with the allocation of the needed resources, including the development and implementation of disaster risk reduction (DRR) strategies, plans, and regulations in all relevant sectors. This chapter describes a resilience-assessment framework to be used by cities and urban-service managers. It considers a structured and objective-driven assessment aiming at supporting the development and monitoring of cities' and urban services' resilience action plans, thus contributing to appropriate DRR investments. Our approach considers four resilience dimensions: organizational, spatial, functional, and physical. It is aligned with the UNDRR's Disaster Resilience Scorecard for Cities and addresses the priorities of the Sendai Framework for Disaster Risk Reduction. In this chapter, we apply the resilience-assessment framework to the waste and mobility sectors in Lisbon (Portugal), identifying main opportunities to enhance their resilience and supporting the development of resilience and DRR strategies.
Ano: 2022
Número Páginas:
163-188pp..
Autor(es): Cardoso, M. A.; Almeida, M. C.; Telhado, M.; Morais, M.; Brito, R.
Revista: Investing in Disaster Risk Reduction for Resilience. Design, methods and knowledge in face of climate change
Editor: Elsevier
Keywords: Urban-resilience assessment; Multisectoral approach; Lisbon; Disaster risk reduction; Climate change; Adaptation strategies and measures
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Capítulo 11.4 - A avaliação da condição física de ativos verticais de sistemas urbanos de águas para apoio às operações de manutenção
Atualmente os sistemas urbanos de água são reconhecidos como infraestruturas indispensáveis de suporte para a prestação de serviços públicos de primeira necessidade à saúde e bem-estar das populações e à economia das sociedades
Ano: 2022
Número Páginas:
15 pp..
Autor(es): Cabral, M.; Loureiro, D.; Flores-Colen, I.; Covas, D.
Revista: Manual sobre Manutenção em edificações: estudos, técnicas e aplicações
Editor: Editora Universitária de Direito
Keywords: Manutenção; Sistemas urbanos de águas; Reabilitação; Avaliação da condição; Ativos verticais
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Investing in Disaster Risk Reduction for Resilience. Design, methods and Knowledge in the face of climate change.
Urban areas are dynamic, complex, and vulnerable systems involving multiple strategic urban services, stakeholders, and citizens. Strategic services essential to society include water and sewerage (water supply, and wastewater and stormwater management), waste management, energy supply, public lighting, transport, and public security. The potential effects of climate dynamics on the urban areas might lead to the aggravation of existing fragile conditions and the emergence of new hazards or risk factors, with major impacts on strategic urban services, people, the natural and built environment, and the economy. Climate change challenges to urban areas thus require an integrated and sustainable approach to increase their resilience, with the allocation of the needed resources at all administrative levels. These include the development and implementation of disaster risk reduction (DRR) strategies, policies, plans, laws, and regulations in all relevant sectors (UNISDR, 2015). This chapter describes a resilience assessment framework to be used by cities and urban-service managers. The framework considers a structured and objective-driven assessment aiming at supporting the development and monitoring of cities
Ano: 2022
Autor(es): Cardoso, M. A.; Brito, R.; Almeida, M. C.; Telhado, M.; Morais, M.
Revista: Investing in Disaster Risk Reduction for Resilience. Design, methods and Knowledge in the face of climate change.
Editor: Elsevier
Keywords: Lisbon; Urban resilience assessment; Multisector approach; Disaster risk reduction; Climate change; Adaptation strategies and measures
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Management of Urban Drainage Infrastructure
This chapter briefly presents concepts and methodologies to support the management of urban drainage infrastructure. After the introduction, data requirements for assessing the condition of urban drainage systems are presented. Data can be collected in different ways. Data analysis allows for determining structural and functional issues and system performance. The causes and consequences of failures are required for condition assessment and are the subject of the risk section. Any intervention in the urban drainage system has a cost that must be assessed. Mathematical modelling of the urban drainage systems has an advantage for evaluating the hydraulic and structural performance. Decisions on the management of urban drainage rehabilitation need to be addressed considering the different points of view or aspects that are often contradictory. This may be addressed by using multi-criteria decision analysis methodologies.
Ano: 2022
Número Páginas:
7p..
Autor(es): Carriço, N.; Almeida, M. C.; Leitão, J. P.
Revista: Routledge Handbook of urban water governance
Editor: Routledge
Keywords: Multi-criteria decision; Mathematical modelling; Urban drainage infrastructure
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Quality of measurement in urban water services: a metrological perspective
Urban water services make use of extensive networked infrastructures - water supply and drainage systems. Efficient management of these services relies on the quality of measurements of hydraulic variables in pipes and sewers to support robust analysis of systems
Ano: 2022
Número Páginas:
351 - 375.
Autor(es): Almeida, M. C.; Ribeiro, A.; Brito, R.
Revista: Advances on Testing and Experimentation in Civil Engineering
Editor: Springer Nature
Volume:
capitulo 15.
Keywords: Urban water systems; Uncertainty; Quality; Measurement; Accuracy
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Quality of measurement in urban water services: A metrological perspective
Urban water services make use of extensive networked infrastructures
Ano: 2022
Autor(es): Almeida, M. C.; Ribeiro, A.; Brito, R.
Revista: Advances on Testing and Experimentation in Civil Engineering
Editor: Springer Nature
Volume:
Cap. 15.
Keywords: Urban water systems; Uncertainty; Quality; ·Measurement
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Risk Analysis of Water Harvesting Systems
Rainwater harvesting systems (RWHS) can result in important benefits, but there are a number of potential negative risks. The risks associated with RWHS depend on several factors and duly consideration is required to ensure that risks associated with this type of solutions are low. Therefore, a generic and systematic approach to manage risk is required. This chapter introduces a brief overview of concepts and terminology adopted. Subsequently, an overview of common approaches to risk management is presented. The chapter focuses on specific aspects for the application of these approaches to RWHS, with emphasis on risk identification, specific risk treatment action, and monitoring. Different approaches on how to determine risks such as water safety plan (WSP), risk management process (RMP), and hazard analysis and critical control point (HACCP) can be used, but all of them have some common steps.
Ano: 2021
Número Páginas:
pp.179-192.
Autor(es): Almeida, M. C.; Santos, J.; Santos, J.; Eslamian, S.
Revista: Handbook of Water Harvesting and Conservation
Editor: John Wiley & Sons, Inc.
Volume:
Capitulo 12.
Keywords: Water safety plan; Risk management process; Risk analysis; Rainwater harvesting systems; Critical control point; Hazard analysis
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Removal of Cyanobacteria and Cyanotoxins by Conventional Physical-chemical Treatment
Conventional treatment processes for the removal of cyanobacteria and cyanotoxins are thoroughly described in this chapter, including chemical treatment (heavy metals, herbicides, and photosensitizers), coagulation/flocculation combined with air flotation, and various adsorption processes.
Ano: 2020
Número Páginas:
pp. 69-98.
Autor(es): Ribau, M. T.; Rosa, M. J.; Sorlini, S.; Biasibetti , M.; Christophoridis, C.; Edwards, C.
Revista: Water Treatment for Purification from Cyanobacteria and Cyanotoxins
Volume:
Chap. 3.
Keywords: Filtration; Activated carbon; Air flotation; Flocculation; Coagulation; Algicide; Chemical treatment; Adsorption
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Teses de Doutoramento
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Assessment and improvement of energy use in wastewater systems
This research aims at developing a comprehensive approach for assessing the energy use and efficiency in wastewater systems, considering the water-energy-greenhouse gas (W-E-G) emissions nexus supported by methods and tools, such as a tailored energy balance and a performance assessment system (PAS). This approach is aligned with continuous improvement principles and allows carrying out the diagnosis of energy efficiency in wastewater systems supporting the building of a portfolio of energy use improvement measures responding to strategic objectives and attending to the systems
Ano: 2022
Autor(es): Jorge, C.
Keywords: Wastewater systems; Water-energy-greenhouse gas emissions nexus; Performance assessment; Energy efficiency; Energy balance
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Understanding Flow Dynamics in Drinking Water Storage Tanks
Drinking water storage tanks are essential components of water supply systems to store water, to level off pressure in networks and to meet emergency storage. They are also frequent sources of deterioration of drinking water quality and safety owing to inadequate tank design and operation. Mostly, existing tanks design, dimensions and operation do not account for water mixing and renewal.
Ano: 2022
Autor(es): Pinheiro, A.
Keywords: Chlorine decay.; Particle image velocimetry; Residence time distribution; Drinking water safety; Water storage tanks
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Assessing the contribution of Nature-Based Solutions to urban resilience. A comprehensive assessment framework with focus on stormwater management and control.
Nature-Based Solutions (NBS) are crucial to achieving the goals of the United Nations Agenda 2030 for sustainable development and other global agendas, such as the Paris Agreement on Climate Change. In the last decade, the NBS umbrella concept has become more relevant intending to contribute to urban resilience and to address the climate change challenges. NBS are living solutions inspired by nature that use or mimic natural processes intending to face several societal challenges, from the perspective of resource-efficient use and the promotion of economic and environmental benefits. Currently, cities are encouraged to understand and measure the NBS contribution to identify adequate strategies for enhancing resilience and prioritize investments accordingly. The objective of the present thesis is to promote and enhance the NBS implementation in cities, focused on solutions for stormwater management and control. Based on the analysis of their contribution to urban resilience, the potential to meet environmental, social, and economic challenges and to adapt across diverse urban scales and contexts is demonstrated. In this sense, a Resilience Assessment Framework (RAF) to assess the NBS contribution to urban resilience was developed. This framework aims to assess the NBS contribution to urban resilience. Moreover, a Guidance for the RAF application in cities with different resilience maturity was developed, which involved the RAF validation by seven cities (from a national and international context), that participated voluntarily in this phase. In this context, the developed RAF is comprehensive and multidimensional. It is driven by the definition of objectives, criteria, and metrics, according to the proposed structure for assessing the water supply and wastewater system service performance in the framework of the ISO 24500 standards of the International Organization for Standardization. For an oriented assessment of the criteria, qualitative and quantitative metrics were defined, considering data from different sources and complexity. Reference values were also identified and metrics' classifications were defined. In this classification, each answer is associated with a resilience development level, intending to assess the NBS contribution to urban resilience on a normalized scale. To support the RAF application to cities with different resilience maturity (in terms of resilience and available information), three analysis degrees (essential, complementary, and comprehensive) and a set of metrics were proposed, which are pre-defined in the guidance for the RAF application. To support the selection of the analysis degree more adequate to any city, a structure to characterize the city's profile was developed. This complementary profile also supports the interpretation of the RAF results, both at the city and at the level of specific NBS. To conclude, the application of the RAF essential analysis degree to the seven participating cities, with different challenges regarding urban resilience and NBS, and of the comprehensive analysis degree (complete RAF) to Porto´s urban area, through an assemble assessment at the city and NBS levels, were presented.
Ano: 2021
Autor(es): Beceiro, P.
Keywords: Urban resilience; Stormwater management; Resilience assessment framework; Nature-Based Solutions (NBS)
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Proposal and validation of a performance assessment framework for urban storm water systems
Over the past two decades, performance assessment (PA) has been one of the areas show-ing the greatest advancement in the water sector. PA aims to measure effectiveness and/or efficiency of an activity or process using performance metrics, supporting the decision-making process and the continuous improvement of water utilities. Despite the potential benefits, few projects, and initiatives on PA have been undertaken regarding storm water systems (SWS). The present thesis aims to develop a performance assessment framework (PAF), applicable to both conventional SWS and sustainable urban drainage systems (SUDS), objective driven and focused on systems
Ano: 2021
Autor(es): Santos, L.F.
Keywords: Water utilities; Storm water systems; Indicators; Performance metrics; Framework; Performance assessment
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Towards a better urban water infrastructure asset management by condition assessment and cost modelling
Infrastructure asset management (IAM) has been increasingly becoming a key topic in the mind-set shift of the water sector managers and policy makers, allowing to assist in the operational, tactical and strategic decision-making in urban water infrastructures. Nevertheless, IAM implementation by the water utilities is still far from needed and not widespread, due to several challenges and constraints, mainly associated with limited human, technological and financial resources. The current research aims at enhancing urban water infrastructure asset management through an integrated decision-making approach, that includes novel methodologies for condition assessment, service life prediction and cost modelling. This approach can be applied at three assessment levels
Ano: 2021
Autor(es): Cabral , M.
Keywords: Urban water assets; Decision-making; Cost modelling; Service life prediction; Condition assessment; Infrastructure asset management
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Melhoria na eficiência no uso da água e da energia em sistemas de abastecimento de água
Este trabalho tem como objetivo melhorar a eficiência energética dos sistemas de abastecimento de água através do desenvolvimento de uma metodologia orientada por objetivos e com recurso ao balanço energético e a métricas de desempenho que permitem identificar as principais origens de ineficiência energética dos sistemas, comparar diferentes alternativas de intervenção e contribuir para a melhoria contínua destes sistemas.A metodologia de investigação seguida contempla desenvolvimentos científicos aliados a uma aplicação prática num conjunto alargado de casos de estudo através de ferramentas de cálculo automático desenvolvidas para o efeito. Os desenvolvimentos científicos consistem na formulação matemática de um balanço energético flexível em termos de dados necessários para a sua implementação; o desenvolvimento de métricas de desempenho que permitem identificar a origem das ineficiências energéticas (equipamentos, perdas de água ou configuração e operação) e a sua sistematização numa metodologia que segue os princípios de melhoria contínua (Plan-Do-Check-Act). A aplicação a casos de estudo é efetuada em três etapas. A primeira etapa consiste na aplicação do balanço energético agregado e métricas de desempenho para diagnosticar ineficiências a nível global em sistemas sem modelo matemático. A segunda etapa consiste na aplicação de um balanço detalhado com recurso a modelos matemáticos, bem como uma análise de sensibilidade aos diferentes métodos. A terceira etapa centra-se na aplicação detalhada de dois casos de estudo para ilustrar a metodologia.Os principais resultados são: i) uma metodologia integrada para o diagnóstico água-energia em sistemas de abastecimento de água; ii) um novo balanço energético para sistemas de abastecimento de água; iii) resultados da aplicação do balanço e das métricas de eficiência energética em 110 sistemas; iv) ferramentas para cálculo das diferentes formulações de balanço energético e de métricas de desempenho; e v) valores reais e exemplos de soluções não convencionais que conduziram a melhorias de desempenho energético.
Ano: 2019
Autor(es): Mamade, A.
Keywords: Sistemas de abastecimento de água; Indicadores de desempenho; Balanço energético; Eficiência energética; Nexo água-energia
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Assessing and improving wastewater treatment performance. A contribution to the 3rd generation of the assessment system
As estações de tratamento de águas residuais (ETAR) são atualmente alvo de esforços de melhoria do seu desempenho técnico, ambiental e económico. Empresas, reguladores e organismos de financiamento têm utilizado sistemas de avaliação de desempenho para apoiar as suas decisões. Neste contexto, o LNEC desenvolveu a 1.ª e 2.ª geração do sistema de avaliação de desempenho (PAS) de ETAR baseado em indicadores (PIs) e índices de desempenho (PXs). Para ambos, os valores de referência para o julgamento do desempenho são elementos chave. Apesar de serem elementos cruciais, os valores de referência precisavam ainda de ser definidos para avaliar e melhorar o desempenho das ETAR com foco na eficiência energética e gestão de afluências pluviais. Assim, o objetivo da tese foi desenvolver a terceira geração do PAS com valores de referência para avaliar o desempenho. Os PIs e PXs focam os objetivos principais da ETAR, ou seja, garantir a sustentabilidade técnica, econômica e ambiental, garantindo um tratamento eficaz e fiável com o consumo mínimo de energia, reagentes e produção de lamas. A estratégia seguida consistiu em desenvolver ou selecionar a partir da segunda geração do PAS sub-conjuntos de PIs e PXs de acordo com os objetivos, nomeadamente, eficácia, fiabilidade, desempenho energético e consumo de reagentes e gestão das lamas. Os valores de referência foram derivados com base numa revisão da literatura, equações empíricas e/ou estudos de campo e, sempre que aplicável, incorporam o efeito de parâmetros chave, de modo a avaliar o efeito das variações de caudal e de concentração. Foi desenvolvida uma análise estatística dos PXs para avaliar a fiabilidade da ETAR. Foi também demonstrada a flexibilidade do sistema de avaliação de desempenho para diferentes objetivos e uma abordagem para diagnosticar oportunidades de melhoria do desempenho, utilizando os PIs e PXs num ciclo PDCA (plan-do-check-act).
Ano: 2016
Autor(es): Silva, C.
Keywords: WWTP; Reference values; Performance indices; Performance indicators; Performance assessment
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Avaliação e controlo da eficiência do tratamento de águas residuais - Aplicação a sistemas de pequena dimensão
Assiste-se, actualmente, a uma exigência crescente nos requisitos de qualidade das descargas de efluentes urbanos no meio hídrico receptor e, em paralelo, a uma maior pressão no sentido do aumento da eficiência na operação de ETAR, no que diz respeito ao consumo energético e de outros recursos. O objectivo principal da presente dissertação é o desenvolvimento de uma metodologia de monitorização, supervisão e controlo da eficiência do tratamento de águas residuais, adaptada especificamente a pequenas ETAR descentralizadas. Esta metodologia pode definir-se como um conjunto de estratégias de optimização baseadas, grandemente, na aquisição em linha de dados do processo e sua posterior utilização num modelo matemático para definição de cenários operacionais. Para além da metodologia, as principais contribuições inovadoras são a realização, durante um ano, de trabalho de monitorização num sistema de tratamento descentralizado, a utilização de métodos alternativos de monitorização de águas residuais e o desenvolvimento de um modelo matemático para a simulação do comportamento dinâmico de uma ETAR de pequena dimensão. O envolvimento do utilizador final constitui, igualmente, um aspecto importante do presente trabalho, o qual pretende lançar questões e vias de desenvolvimento para as entidades gestoras implementarem processos sustentados de optimização da operação em ETAR descentralizadas.
Ano: 2011
Número Páginas:
278p.
Autor(es): Ribeiro, R.
Keywords: Controlo; Modelação matemática; Monitorização; Lamas activadas; Sistemas descentralizados; Tratamento de águas residuais
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Metodologias de Análise de Consumos para a Gestão Eficiente de Sistemas de Distribuição de Água
Este trabalho de investigação teve como objectivo principal propor, aplicar e validar uma metodologia que permitisse transformar dados de consumo urbano de água, obtidos a partir de sistemas de telemetria, em informação útil para a gestão dos serviços de água e para os consumidores.A metodologia encontra-se estruturada em quatro módulos: planeamento e monitorização,processamento de dados, produção de informação de caracterização e previsão eclassificação. Tirando partido de dados de consumo telemedidos aos vários níveis, desde o cliente individual às zonas de medição e controlo (ZMC), procede-se à aplicação dametodologia para caracterização de grandes consumidores, previsão do consumodoméstico nocturno, avaliação do efeito da variação de pressão no consumo autorizado enas perdas de água e previsão do consumo em ZMC.Para além da metodologia estruturada para a análise de consumos, as principaiscontribuições inovadoras são o desenvolvimento de modelos de previsão e de classificação do consumo em ZMC, em função das variáveis explicativas mais significativas, e a obtenção de expressões para a variação do consumo autorizado e das perdas reais com a pressão.O trabalho desenvolvido contribuirá para um uso mais eficiente da água, através de ummelhor conhecimento sobre as várias componentes do consumo urbano de água, assimcomo para o estabelecimento de critérios de projecto e de exploração da rede maissustentados.
Ano: 2010
Número Páginas:
434p.
Autor(es): Loureiro, D.
Keywords: Perdas de água; Zona de medição e controlo; Telemetria; Uso eficiente da água; Consumo urbano de água; Sistema de abastecimento de água
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Avaliação de desempenho de estações de tratamento de água para consumo humano
Os serviços de abastecimento de água (SAA) têm vindo a incorporar princípios desustentabilidade na sua prática de gestão. O estado da arte em metodologias de avaliação dedesempenho de SAA mostrou a necessidade de abordar especificamente o tratamento,considerado insatisfatoriamente nas abordagens sistematizadas existentes.Na presente dissertação desenvolveu-se um sistema de avaliação de desempenho (PAS) deestações de tratamento de água (ETA), orientado por objectivos, normalizado e quantitativo,destinado a apoiar a tomada de decisão, e cobrindo os domínios qualidade da água tratada,eficiência/fiabilidade, utilização de água, energia e materiais, gestão de subprodutos, segurança,recursos humanos e económico financeiros.O PAS integra uma componente para avaliação do desempenho global, baseada em indicadoresde desempenho, e uma componente para avaliação do desempenho operacional, baseada emíndices de desempenho que avaliam, numa escala 0-300, a qualidade da água tratada, eficiênciasdas várias operações/processos unitários (OPU) e sua relação com condições de operação.Foi desenvolvida uma ferramenta de cálculo automático do PAS.A aplicação do PAS a cinco ETA de características diversas permitiu avaliar a evoluçãotemporal do seu desempenho, comparar estações e OPU, e identificar oportunidades de melhoriana operação das OPU, na qualidade da água tratada e utilização de recursos.
Ano: 2009
Autor(es): Vieira, P.
Keywords: Tratamento de água para consumo humano; Ferramenta de apoio à decisão; Operação de eta,; Índice de desempenho; Indicador de desempenho; Avaliação de desempenho
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Relatórios
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LIFE IMPETUS. Project technical summary
This document presents the LIFE Impetus project for dissemination across Europe.
Ano: 2020
Autor(es): Rosa, M. J.; Ribeiro, R.; Silva, C.
Keywords: Benefits; PAC-enhanced treatment; Operational improvement; Pharmaceutical compounds occurrence
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Metodologia de comparação e priorização de alternativas para melhoria da eficiência energética nos sistemas urbanos de águas
O projeto Avaler+
Ano: 2020
Autor(es): Loureiro, D.; Silva, C.; Rosa, M. J.
Keywords: Serviços urbanos de águas; Diagnóstico; Plano de ação; Medidas não-infraestruturais de implementação e ação rápida; Eficiência energética; Avaliação de desempenho
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Metodologia e resultados do diagnóstico de eficiência energética nos serviços urbanos de águas
O projeto Avaler+
Ano: 2020
Autor(es): Loureiro, D.; Silva, C.; Pisoeiro, J.; Cardoso, M. A.; Alegre, H.; Rosa, M. J.
Keywords: Serviços urbanos de águas; Plano de ação; Eficiência energética; Diagnóstico; Avaliação de desempenho
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Metodologia para cálculo dos balanços energéticos nas etapas de captação, transporte e distribuição de água e na etapa de recolha e transporte de águas residuais e pluviais
Este relatório insere-se no estudo AVALER+ (Avaliação e sustentabilidade energética dos serviços urbanos de água) e estabelece a metodologia preconizada para o cálculo dos balanços energéticos nas etapas de captação, transporte e distribuição de água e na etapa de recolha e transporte de águas residuais e pluviais. O presente documento tem como objetivo melhorar a formulação proposta por Mamade et al. (2017) e por Mamade (2019) para cálculo do balanço energético nas etapas de captação, adução e distribuição de água e desenvolver uma abordagem análoga para a etapa de recolha e transporte de águas residuais.
Ano: 2020
Autor(es): Pisoeiro, J.; Loureiro, D.; Cardoso, M. A.; Alegre, H.
Keywords: Sistemas de drenagem de águas residuais; Sistemas de abastecimento de água; Eficiência energética; Balanço energético; Avaliação de desempenho
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Plano de ação
No Avaler+, a avaliação da eficiência energética e sustentabilidade nos serviços urbanos de águas é operacionalizada através de um plano de ação composto por três partes: diagnóstico, seleção de alternativas e apoio na implementação de monitorização de medidas. Neste documento sintetizam-se os resultados alcançados com a aplicação do plano na parte do diagnóstico de eficiência energética nas 13 entidades gestoras (EG) de serviços urbanos de águas. Este documento é parte integrante do Deliverable D33 que inclui também um relatório por EG participante (com o Plano de ação
Ano: 2020
Autor(es): Loureiro, D.; Silva, C.; Pisoeiro, J.; Rosa, M. J.
Keywords: Serviços urbanos de águas; Diagnóstico; Plano de ação; Eficiência energética; Avaliação de desempenho
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Plano de ação
Neste documento apresentam-se os resultados do diagnóstico de eficiência energética numa das 13 entidades gestoras (EG) de serviços urbanos de águas participantes no projeto Avaler+, a EG A, e integra o Deliverable D3.3 do projeto. A EG A é responsável pela drenagem em alta, tratamento e descarga de águas residuais. Os gastos com energia para tratamento em sistemas de águas residuais têm nesta EG um peso significativo nos gastos operacionais ajustados, representando 17 % em 2018. O consumo de energia no tratamento de águas residuais representou 99.8 % do consumo total de energia na EG, uma vez que a drenagem em alta é maioritariamente gravítica. A etapa de tratamento de águas residuais foi eficaz (qualidade da água tratada em conformidade com a licença de descarga); em eficiência energética, o desempenho foi mediano em energia consumida por massa removida. A etapa de tratamento de águas residuais foi depois analisada para cada um dos sistemas de ETAR da EG A. Verificou-se que todas as ETAR foram eficazes em 2018 e que o consumo por ETAR, em relação ao consumo total da EG, variou entre 18 % na ETAR 2 e 32 % no sistema de ETAR 4 e 5. O consumo de energia por carga removida mostra potencial de melhoria de eficiência energética. Para o sistema de ETAR 4 e 5, que foi considerada um dos críticos, foram realizadas campanhas de medição de consumo de energia em cada processo das ETAR. Os resultados da campanha mostraram que o arejamento foi responsável pelo maior consumo de energia nas ETAR 4 e 5, representando 19 % do consumo de energia da EG A, e apresentou um desempenho mediano. O arejamento na ETAR 4 tem 50% das turbinas em fim de vida e com rendimento baixo, pelo que foi considerado o processo crítico. Os resultados agora alcançados no diagnóstico (Tarefa 3) constituem a base para o estudo de alternativas (Tarefa 4).
Ano: 2020
Autor(es): Silva, C.; Loureiro, D.; Pisoeiro, J.; Rosa, M. J.
Keywords: Serviços urbanos de águas; Diagnóstico; Plano de ação; Eficiência energética; Avaliação de desempenho
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Plano de ação
Neste documento apresentam-se os resultados do diagnóstico de eficiência energética numa das 13 entidades gestoras (EG) de serviços urbanos de águas participantes no projeto Avaler+, a EG B, e integra o Deliverable D3.3 do projeto. A EG B é responsável por 2 etapas dos sistemas urbanos de águas: i) recolha e transporte de águas residuais, ii) tratamento e descarga. Os gastos com energia em 2017 tiveram um peso significativo (15%) nos gastos totais. A etapa de tratamento e descarga de águas residuais foi a que consumiu em 2017 mais energia (81%), seguida da etapa de drenagem (19%). Na etapa de tratamento de águas residuais (que representa 81% do consumo total de energia na EG) os resultados dos indicadores de eficácia mostram 100% de conformidade no tratamento de águas residuais e os de eficiência energética mostram desempenho bom em termos de energia consumida por volume tratado e mediano por massa removida. Esta etapa foi dividida em 23 ETAR, mas uma das ETAR representa 71% do consumo total da EG. Verificou-se que todas as ETAR tiveram desempenho bom em conformidade em 2017 e o consumo de energia da ETAR 1 teve um desempenho bom, mas como representa uma grande fatia do consumo energético, foi selecionada de modo a analisar eventuais potenciais de melhoria de eficiência energética. Nesta ETAR 1 foram realizadas campanhas de medição de consumo de energia em cada processo da ETAR e o arejamento foi responsável pelo maior consumo de energia na ETAR 1, representando 45% do consumo de energia da EG B e com desempenho mediano. Na etapa de recolha e transporte de águas residuais (que representa 19% do consumo total de energia na EG), o equipamento de bombeamento apresenta globalmente um desempenho mediano; em termos de eficácia, o desempenho insatisfatório em água residual recolhida. Esta etapa foi dividida em 2 componentes e a instalação elevatória 1 com 7,4 % do consumo total da EG apresentou um desempenho insatisfatório. Os resultados alcançados no diagnóstico (Tarefa 3) constituem a base para o estudo de alternativas (Tarefa 4).
Ano: 2020
Autor(es): Silva, C.; Pisoeiro, J.; Loureiro, D.; Rosa, M. J.
Keywords: Serviços urbanos de águas; Diagnóstico; Plano de ação; Eficiência energética; Avaliação de desempenho
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Plano de ação
Neste documento apresentam-se os resultados do diagnóstico de eficiência energética numa das 13 entidades gestoras (EG) de serviços urbanos de águas participantes no projeto Avaler+, a EG D, e integra o Deliverable D3.3 do projeto. A EG D é responsável pelo transporte e distribuição de água e drenagem de águas residuais. Os gastos com energia para transporte e distribuição de água e drenagem de águas residuais representou 1,85 % dos gastos totais em 2018, embora usufrua indiretamente de energia através da compra de água a uma entidade em
Ano: 2020
Autor(es): Pisoeiro, J.; Loureiro, D.; Silva, C.; Rosa, M. J.
Keywords: Serviços urbanos de águas; Diagnóstico; Plano de ação; Eficiência energética; Avaliação de desempenho
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Plano de ação
Neste documento apresentam-se os resultados do diagnóstico de eficiência energética numa das 13 entidades gestoras (EG) de serviços urbanos de águas participantes no projeto Avaler+, a EG E, e integra o Deliverable D3.3 do projeto. A EG E é responsável pelo abastecimento e drenagem em baixa. Os gastos com energia para transporte e distribuição de água e drenagem de água residual representam 1 % dos gastos totais em 2018 (0,6 % e 0,3 % respetivamente), com a compra de água e entrega de água residual a entidade em alta a representar 57 %. O consumo de energia no transporte e distribuição de água representou 56 % do consumo total de energia na EG. A etapa de transporte e distribuição de água para consumo revelou um desempenho energético mediano em energia em excesso por volume de consumo autorizado e em energia normalizada no bombeamento. A etapa de transporte e distribuição de água foi depois analisada para cada um dos 13 subsistemas de distribuição da EG E. Verificou-se que em 2018 o consumo energético de cada subsistema analisado variou entre 0 % e 14 % do consumo energético total da EG. O consumo de energia normalizado mostra potencial de melhoria em 11 dos 13 subsistemas. Para o subsistema 4, que foi considerado o subsistema crítico com um consumo energético de 6 % do consumo total da EG E, o nível de perdas de água é muito elevado (58 %) e das 4 instalações elevatórias inseridas neste subsistema 3 têm rendimento e consumo de energia normalizado insatisfatório. O subsistema 5 foi também considerado crítico devido ao elevado consumo energético (13 % do consumo total da EG E) e elevada ineficiência energética das suas instalações elevatórias. Foram identificadas 4 IE críticas com um consumo energético aglomerado de 18% do consumo total da EG E. Os resultados agora alcançados no diagnóstico (Tarefa 3) constituem a base para o estudo de alternativas (Tarefa 4).
Ano: 2020
Autor(es): Pisoeiro, J.; Silva, C.; Loureiro, D.; Rosa, M. J.
Keywords: Serviços urbanos de águas; Diagnóstico; Plano de ação; Eficiência energética; Avaliação de desempenho
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Plano de ação
Neste documento apresentam-se os resultados do diagnóstico de eficiência energética numa das 13 entidades gestoras (EG) de serviços urbanos de águas participantes no projeto Avaler+, a EG F, e integra o Deliverable D3.3 do projeto. A EG F é responsável por 4 etapas dos sistemas urbanos de águas: i) captação e transporte, ii) transporte e distribuição de água, iv) recolha e transporte de águas residuais, v) tratamento e descarga. Os gastos com energia têm neste EG um peso significativo nos gastos operacionais, representando 10% em 2018. A etapa de tratamento e descarga de águas residuais foi a que consumiu em 2018 mais energia (39%), seguida da etapa de captação, transporte e distribuição de água (37%) e da etapa de drenagem de águas residuais (18%). Na etapa de recolha e transporte de águas residuais (que representou 18% do consumo total de energia na EG), o equipamento de bombeamento apresentou globalmente um desempenho insatisfatório e em termos de eficácia, o desempenho foi insatisfatório em água residual recolhida (wcE6), e mediano na ocorrência de inundações (wcE7), indicando que existem oportunidades de melhoria, nomeadamente através de um maior controlo das inundações. Os subsistemas de drenagem de águas residuais 1 e 7 foram selecionados como críticos por apresentarem consumo de energia normalizada elevados. No nível 4, as estações elevatórias 7.5, 7.6,7.10 e 7.11 foram selecionadas como críticas porque representam 6 % do consumo total da EG e rendimentos muito baixos. A etapa de captação, transporte e distribuição de água (que representou 37% do consumo total de energia na EG), cuja origem de água provém de captações subterrâneas e um ponto de entrega de uma EG em
Ano: 2020
Autor(es): Loureiro, D.; Silva, C.; Pisoeiro, J.
Keywords: Serviços urbanos de águas; Diagnóstico; Plano de ação; Eficiência energética; Avaliação de desempenho
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