Publicações

A utilização de metodologias de avaliação de desempenho de ETA constitui umaferramenta fundamental para as entidades gestoras dos sistemas de abastecimento deágua cujo objectivo seja a prestação de um serviço de boa qualidade, fazendo um usoeficiente dos recursos disponíveis.Desde 2006, que está a ser desenvolvido, pelo LNEC em colaboração com a Águas doAlgarve, S.A., um Sistema de Avaliação de Desempenho de ETA. Este artigo descreve osprincipais aspectos deste sistema e da ferramenta de cálculo automático a ele associada.A título exemplificativo, são também apresentados alguns resultados da aplicação dametodologia a casos de estudo.

O presente trabalho tem como objectivo estudar e avaliar diferentes estratégias de reabilitação de sistemas de drenagem urbana, utilizando o programa Computer Aided Rehabilitation of Sewer Networks (CARE-S), como metodologia de avaliação integrada da implementação dessas estratégias. Neste artigo apresenta-se um resumo dos métodos de reabilitação em sistemas de drenagem urbana, descreve-se a metodologia de avaliação de estratégias de reabilitação de sistemas de drenagem urbana, assim como a sua aplicação a um caso de estudo.As medidas de avaliação utilizadas nesta metodologia traduzem o comportamento do sistema de drenagem urbana, relativamente aos seguintes aspectos: condição estrutural, desempenho hidráulico, desempenho ambiental, consequências socio-económicas decorrentes de falhas e custo da estratégia de reabilitação.Na aplicação ao caso de estudo é efectuada uma análise comparativa de duas possíveis estratégias de reabilitação. Uma das estratégias consiste na substituição de colectores e a outra recorre a soluçõesde controlo na origem.Finalmente, evidenciam-se as vantagens e as limitações associadas à utilização do programa CARE-S para fins de estudo e avaliação de estratégias de reabilitação.

Discolouration is the most common reason for customers to complain at the water company about water quality. The discolouration is mostly caused by resuspended solid matter that may originate from several sources as suspended particles in the treated water, which include upstream treatment, pipe

As estruturas de retenção têm vindo a ser cada vez mais utilizadas para o controlode cheias em áreas urbanas. O pré-dimensionamento destas estruturas é frequentementeefectuado através do método simplificado, também conhecido por métodoholandês, embora o dimensionamento final deva resultar da aplicação de um métodonumérico que tenha em consideração hietogramas de projecto, as características dabacia de drenagem, a geometria da estrutura de retenção e a lei de vazão dos órgãosde descarga.Dado que o dimensionamento com modelos distribuídos e hidrodinâmicos obriga àrealização de um conjunto alargado de simulações, desenvolveu-se um modelo numéricoque efectua automaticamente o cálculo iterativo das necessidades de armazenamento eda chuvada crítica de projecto, para diferentes opções de dimensionamento da estruturade retenção e dos órgãos de descarga.Os resultados obtidos pelo método holandês e pelo modelo numérico desenvolvido sãocomparados com os obtidos com o SWMM, para cenários seleccionados de um casode estudo. As potencialidades e limitações de cada método são discutidas à luz dainfluência das suas hipóteses de base nos resultados obtidos.

The Techneau WP5.5 Water Quality Model (Coelho, 2008) is a water quality modelingplatform based on an event-driven, hydrodynamic water supply network model. It provides abasis for the integration of the results of Techneau research being carried out into specificphysical-chemical and microbiological processes taking place in the water and itsenvironment, the network (Wricke et al, 2007).Such phenomena are developed as individual process models and incorporated into thewater quality modelling framework as they become available. The processes being developedunder Techneau research include particle movement and deposition, corrosion and a certainnumber of microbiological processes related to biofilm regrowth, in addition to some of themost important background chemical processes such as chlorine decay. The process modeldevelopment cycle is summarised in Fig. 1.Lab- and test-rig-based processstudyProcess model formulationLab and test-rig validationDefinitive formulationWQM platformFree-form (msx) modellingHard-wired process modelsTranslation into msx formatNetwork testing & validationHard-wiring into WQMFigure 1 - process model development cycleThe program is written in the Microsoft .NET framework, using mostly the C#programming language and the Epanet 2.0 network model library (Rossman, 2000) as astandard for hydraulic model specification. It uses Epanet

Characterization of water demand can be of great value for the management of water supplysystems. Especially when water resources are limited, permanently or seasonally, the identificationof the types of consumers and their characteristics is essential to identify opportunities to promoteefficiency and demand management options. For each customer category, information to be obtainedincludes individual uses, typical daily usage patterns (average and dispersion), specific characteristicsand magnitude. Knowledge and systematization of water uses also provide data to improvewater balance and thus allow reducing uncertainty in estimation of losses. A study carried out inAlgarve, a region where stress on water supply resources has been increasing, is presented aimingat better characterization of water consumption in the region to improve response both to normaland emergency situations.

Urban water infrastructures provide essential services to modern societiesand represent a major portion of the value of municipal physical assets.Managing these assets rationally is therefore fundamental for thesustainability of the services and for the economy of societies.

The water sector in Portugal incorporates two general types of utility services: those focused on bulkwater supply and those responsible for the water distribution. To achieve the economic, operationaland environmental sustainability, it is essential to act on the efficiency of both types of systems. Oneof the major challenges is to promote the necessary cooperation between those utility services,especially on water losses control. Specific mechanisms to promote the gradual reduction of lossesin distribution systems are needed to improve operational levels of service. In the paper, amethodology and the practical application to a pilot case of AdAve is presented, including resultsobtained, emphasising constrains and difficulties encountered. This approach, innovative inPortugal, of collaboration between different stakeholders, is believed to allow sound improvementsin performance and efficiency of water supply systems as a whole, and will contribute to acomprehensive view of the water losses current situation.

The importance of performance assessment in the water industry is demonstrated bythe increasing number of initiatives taking place around the world. Since the firstinitiatives, which started 15 years ago, the topic has evolved significantly although itstill presents challenges to be tackled.Five years ago, a project on performance assessment of urban infrastructure serviceswas submitted to the European Union under the COST programme. As aconsequence, the COST C18 Action was created. This paper presents the mainconclusions and future key research areas from the project. In the solid waste sector,existing practical experience is less advanced, but methodologies and conclusions willbe equally applicable in performance assessment projects.

Urban sewer systems constitute a significant patrimony in Europe andworldwide. The structural quality and functional efficiency of sewer systems are fundamentalto guarantee their good performance. These systems are nowadays facing problems ofageing, malfunctioning and overloading caused by deterioration due to long life times,improper maintenance, population growth or catchment increase. In order to effectively planthe operation, maintenance and rehabilitation of sewer systems it is important to providemethods and tools for wastewater utilities in order to support the technical management oftheir systems. The importance of performance evaluation has been growing in most servicesand economic activities in recent years. Decisions must be economically and environmentallysustainable, the customer/consumer must be satisfied by the product or service provided,and legislation becomes ever more stringent and far-reaching. It is increasingly vital for themanagers of an organization to know where, how and when changes must be introduced inorder to reach a better performance. These decisions must be taken based on all theavailable relevant information. The objective of the methodology proposed in this paper is toestablish, at the engineering level, the use of a performance assessment methodologysuitable for the diagnosis, control and selection of solutions for the improvement of technicalprocesses and systems performance. It can be applied to monitoring data or modellingresults, in this case both to extended period operational scenarios and to a range of loadfactors, displaying appropriate dispersion bands (e.g. percentiles). The methodology isobjective-oriented, quantitative and constitutes a standardised approach to technicalperformance assessment of sewerage systems as a useful contribution to the quest for acommon language that would facilitate comparisons, prioritization and the setting of servicestandards. It is based on relevant performance variables or indicators, meaning the quantitywhich translates the system behaviour or properties from the point of view taken intoconsideration (e.g. hydraulic or environmental). It can be applied at catchment or systemelement level, depending on type of available data; performance functions scores the valuesof the performance variables or indicators against a scale of performance; for the elementlevel assessment a generalising function is defined for extending the element-levelcalculation across the system, producing zonal or system-wide diagnoses. Through thismethodology an overall view of system performance can be achieved facilitating performancecomparisons. A case study is presented to illustrate the application.

It is expected that, in Europe, by 2030, and in the context of climate change, water stress and scarcity will affect around half of the river basins. The buildings sector is among the top priorities in terms of efficient use of resources in the EU. Water saving potentials of 30-50 % may be estimated for buildings. Office buildings in particular present a significant potential as they are, by nature, large water consumers.

À medida que a produção de águas residuais aumenta e os efeitos das alterações climáticas se intensificam, a sustentabilidade do tratamento de águas residuais torna-se uma questão mais premente. À luz da proposta de revisão da Diretiva das Águas Residuais Urbanas (DARU), em aprovação, que impõe a neutralidade energética até 2045, com várias metas intercalares, denota-se uma mudança de paradigma. Tal implica a avaliação do impacto climático das Estações de Tratamento de Águas Residuais (ETAR), de modo a desenvolver estratégias eficientes para os serviços urbanos de água residual em Portugal. Assim sendo, analisou-se o panorama nacional relativo ao consumo de energia e às emissões de Gases de Efeito de Estufa (GEE) do tratamento de águas residuais, entre 2018 e 2022. A metodologia incluiu a avaliação do consumo e da autonomia energética e das emissões diretas (processo de tratamento) e indiretas (consumo de eletricidade) de GEE. Os resultados permitiram identificar as tendências destes serviços e o seu alinhamento com as metas propostas a nível europeu e nacional. É importante compreender e mitigar as emissões de GEE em ETAR, e em atividades da sociedade em geral, para garantir um futuro sustentável para as gerações vindouras.

Urban water systems are essential for public health, quality of life, and urban sustainability. Despite the progress in the last decades in managing wastewater and rainwater in urban areas, challenges persist and are exacerbated by climate changes. Existing urbanisation and infrastructure systems are valuable assets and ultimately are barriers to urban sustainability transition, including the type of drainage systems and their condition. New paradigms should act as drivers for change, incorporating these into new solutions while providing multiple benefits not limited to drainage.

Urban water systems are essential infrastructures for urban sustainability. According to the International Energy Agency (IEA), the water sector uses 4% of the energy worldwide. The energy cost for wastewater and water supply systems is 30%-40% (IEA, 2019) of the energy global spending. These authors expect the energy consumption in the water sector to double by 2040. Influencing factors for this rise are the increasing use of desalination and higher coverage in wastewater treatment (IEA, 2016). The water supply and wastewater sectors are energy intensive and have a substantial energy footprint. Water utilities typically manage the services in these sectors, including the water supply and wastewater systems. Emissions from these utilities

A evolução da legislação europeia, em termos de micropoluentes, é reflexo das preocupações crescentes com um número cada vez mais vasto de contaminantes de interesse/preocupação emergente (CEC) (Yang et al. 2017), tendo começado por maior exigência na sua monitorização e, mais recentemente, de tratamento (Rosa et al. 2023a). Exemplo disso é a nova diretiva de tratamento de águas residuais (DARU ou UWWTD, em inglês), a ser publicada este ano, a qual exigirá um tratamento adicional (quaternário) nas ETAR que permita 80% de remoção de uma lista de substâncias indicadoras de micropoluentes para todas as ETAR acima de 150.000 p.e. (implementação faseada) e para as ETAR acima de 10.000 p.e. selecionadas com base numa avaliação do risco. A nova Diretiva coloca múltiplos desafios, com maiores exigências também ao nível de controlo de nutrientes e metas de neutralidade energética.

A nova diretiva europeia de tratamento de águas residuais urbanas, que se espera seja aprovada ainda este ano, vai exigir a remoção de micropoluentes orgânicos (compostos farmacêuticos e agentes anticorrosão) em muitas estações de tratamento de águas residuais (ETAR) urbanas. No âmbito do projeto LIFE Fitting (2023-2025) está a ser desenvolvida, entre outras, uma ferramenta para previsão e otimização da remoção destes micropoluentes em ETAR urbanas - CEC ForecasTool. O desenvolvimento da ferramenta assenta em caraterísticas chave dos compostos, determinantes da sua biodegradabilidade e reatividade com ozono, uma das tecnologias consolidadas para a sua remoção, e em condições-chave de operação das ETAR, que estão a ser testadas de forma controlada em três grandes ETAR de Portugal com forte contributo industrial e/ou hospitalar. Nos últimos meses, têm sido desenvolvidas campanhas para teste da razão alimento/microrganismo (F/M), para comparação de condições de nitrificação e de tipos distintos de sistemas de lamas ativadas e de arejamento, bem como de doses normalizadas de ozono. No âmbito desta comunicação, serão apresentados os principais resultados obtidos para o desenvolvimento/validação da ferramenta CEC ForecasTool.

The Horizon Europe project NATURELAB

The Lisbon Water Smart Living Lab (LL) was set up and is in operation in the scope of the B-WaterSmart H2020 project, with 7 partners covering the quadruple helix (science, policy, industry, and society). The Lisbon LL will continue beyond the project with ongoing and planned innovation actions/EU missions addressing the city

Nesta comunicação apresenta-se a metodologia desenvolvida para apoiar a avaliação do risco para a saúde humana em usos não potáveis através da sua exemplificação num projeto de reutilização de água na rega de espaços verdes. Esta metodologia está incorporada numa solução digital produzida no projeto europeu B-WaterSmart (tool #27), no âmbito do Laboratório Vivo de Lisboa

O planeamento estratégico apoia, fortalece e dá coerência ao processo de decisão, melhora o desempenho da organização e constitui uma ferramenta que facilita a adaptação da organização e da sua atividade a novas necessidades socioeconómicas e do ambiente. Além disso, permite desenvolver estratégias para alcançar os objetivos da organização e, por último, produzir e manter atualizado o plano estratégico para toda a organização (Alegre et al. 2013). Com base na respetiva visão e missão, a organização deve: estabelecer objetivos e metas estratégicos, efetuar a avaliação e diagnóstico quanto ao cumprimento dos objetivos, comparar com as metas definidas, identificar oportunidades de melhoria, selecionar e priorizar alternativas, acompanhar a implementação, e monitorizar e rever o plano.

O Guia Técnico n.º 27 concretiza a 4.ª geração do sistema de avaliação da qualidade dos serviços da ERSAR, sendo o resultado de um excelente exemplo de colaboração entre a ERSAR, enquanto entidade reguladora, o Laboratório Nacional de Engenharia Civil e a Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa, a quem não podíamos deixar de agradecer, alargando este agradecimento ao universo das entidades gestoras reguladas, cujos contributos prestados durante a consulta ao setor foram integrados nesta versão final.

The European project LIFE IMPETUS demonstrated low-investment, low-energy, flexible, and easy to implement measures for improving the removal of pharmaceutical compounds in urban wastewater treatment plants (WWTPs) with activated sludge (CAS) treatment, the most common biological process in those plants in Portugal and worldwide.The project addressed two major groups of technical solutions: i) operating strategies to enhance the biological treatment for PhC removal, measures identified using sound benchmarking tools, and ii) powdered activated carbon (PAC) addition to the biological reactor, using eco-friendly adsorbents, to control the recalcitrant PhCs and those with incomplete and variable biological removal. These technical guidelines compile the best practices and best lessons learned in LIFE IMPETUS project regarding PhC monitoring and improvement of PhC control in urban CAS-WWTPs using the approached technical solutions. The document aims at an easy and comprehensive use by water practitioners, water regulators, academia, and students of different backgrounds, answering to the questions of what, where, how, how much (cost), and when to monitor and control PhCs in urban CAS-WWTPs. Incentives for PhC control in urban WWTPs are also tackled.

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

O projeto Avaler+

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

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

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

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

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

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

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

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

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

This paper aims to explain why and how innovative technologies are enablers of strategic asset management (SAM) of water supply, wastewater and storm water systems.

Urban areas are dynamic, complex, and vulnerable systems involving multiple strategic urban services, stakeholders, and citizens. Strategic services essential to society include water and sewerage (water supply, and wastewater and stormwater management), waste management, energy supply, public lighting, transport, and public security. The potential effects of climate dynamics on the urban areas might lead to the aggravation of existing fragile conditions and the emergence of new hazards or risk factors, with major impacts on strategic urban services, people, the natural and built environment, and the economy. Climate change challenges to urban areas thus require an integrated and sustainable approach to increase their resilience, with the allocation of the needed resources at all administrative levels. These include the development and implementation of disaster risk reduction (DRR) strategies, policies, plans, laws, and regulations in all relevant sectors (UNISDR, 2015). This chapter describes a resilience assessment framework to be used by cities and urban-service managers. The framework considers a structured and objective-driven assessment aiming at supporting the development and monitoring of cities

This chapter briefly presents concepts and methodologies to support the management of urban drainage infrastructure. After the introduction, data requirements for assessing the condition of urban drainage systems are presented. Data can be collected in different ways. Data analysis allows for determining structural and functional issues and system performance. The causes and consequences of failures are required for condition assessment and are the subject of the risk section. Any intervention in the urban drainage system has a cost that must be assessed. Mathematical modelling of the urban drainage systems has an advantage for evaluating the hydraulic and structural performance. Decisions on the management of urban drainage rehabilitation need to be addressed considering the different points of view or aspects that are often contradictory. This may be addressed by using multi-criteria decision analysis methodologies.

Urban water services make use of extensive networked infrastructures - water supply and drainage systems. Efficient management of these services relies on the quality of measurements of hydraulic variables in pipes and sewers to support robust analysis of systems

This research aims at developing a comprehensive approach for assessing the energy use and efficiency in wastewater systems, considering the water-energy-greenhouse gas (W-E-G) emissions nexus supported by methods and tools, such as a tailored energy balance and a performance assessment system (PAS). This approach is aligned with continuous improvement principles and allows carrying out the diagnosis of energy efficiency in wastewater systems supporting the building of a portfolio of energy use improvement measures responding to strategic objectives and attending to the systems

Drinking water storage tanks are essential components of water supply systems to store water, to level off pressure in networks and to meet emergency storage. They are also frequent sources of deterioration of drinking water quality and safety owing to inadequate tank design and operation. Mostly, existing tanks design, dimensions and operation do not account for water mixing and renewal.

Nature-Based Solutions (NBS) are crucial to achieving the goals of the United Nations Agenda 2030 for sustainable development and other global agendas, such as the Paris Agreement on Climate Change. In the last decade, the NBS umbrella concept has become more relevant intending to contribute to urban resilience and to address the climate change challenges. NBS are living solutions inspired by nature that use or mimic natural processes intending to face several societal challenges, from the perspective of resource-efficient use and the promotion of economic and environmental benefits. Currently, cities are encouraged to understand and measure the NBS contribution to identify adequate strategies for enhancing resilience and prioritize investments accordingly. The objective of the present thesis is to promote and enhance the NBS implementation in cities, focused on solutions for stormwater management and control. Based on the analysis of their contribution to urban resilience, the potential to meet environmental, social, and economic challenges and to adapt across diverse urban scales and contexts is demonstrated. In this sense, a Resilience Assessment Framework (RAF) to assess the NBS contribution to urban resilience was developed. This framework aims to assess the NBS contribution to urban resilience. Moreover, a Guidance for the RAF application in cities with different resilience maturity was developed, which involved the RAF validation by seven cities (from a national and international context), that participated voluntarily in this phase. In this context, the developed RAF is comprehensive and multidimensional. It is driven by the definition of objectives, criteria, and metrics, according to the proposed structure for assessing the water supply and wastewater system service performance in the framework of the ISO 24500 standards of the International Organization for Standardization. For an oriented assessment of the criteria, qualitative and quantitative metrics were defined, considering data from different sources and complexity. Reference values were also identified and metrics' classifications were defined. In this classification, each answer is associated with a resilience development level, intending to assess the NBS contribution to urban resilience on a normalized scale. To support the RAF application to cities with different resilience maturity (in terms of resilience and available information), three analysis degrees (essential, complementary, and comprehensive) and a set of metrics were proposed, which are pre-defined in the guidance for the RAF application. To support the selection of the analysis degree more adequate to any city, a structure to characterize the city's profile was developed. This complementary profile also supports the interpretation of the RAF results, both at the city and at the level of specific NBS. To conclude, the application of the RAF essential analysis degree to the seven participating cities, with different challenges regarding urban resilience and NBS, and of the comprehensive analysis degree (complete RAF) to Porto´s urban area, through an assemble assessment at the city and NBS levels, were presented.

Over the past two decades, performance assessment (PA) has been one of the areas show-ing the greatest advancement in the water sector. PA aims to measure effectiveness and/or efficiency of an activity or process using performance metrics, supporting the decision-making process and the continuous improvement of water utilities. Despite the potential benefits, few projects, and initiatives on PA have been undertaken regarding storm water systems (SWS). The present thesis aims to develop a performance assessment framework (PAF), applicable to both conventional SWS and sustainable urban drainage systems (SUDS), objective driven and focused on systems

Infrastructure asset management (IAM) has been increasingly becoming a key topic in the mind-set shift of the water sector managers and policy makers, allowing to assist in the operational, tactical and strategic decision-making in urban water infrastructures. Nevertheless, IAM implementation by the water utilities is still far from needed and not widespread, due to several challenges and constraints, mainly associated with limited human, technological and financial resources. The current research aims at enhancing urban water infrastructure asset management through an integrated decision-making approach, that includes novel methodologies for condition assessment, service life prediction and cost modelling. This approach can be applied at three assessment levels

Este trabalho tem como objetivo melhorar a eficiência energética dos sistemas de abastecimento de água através do desenvolvimento de uma metodologia orientada por objetivos e com recurso ao balanço energético e a métricas de desempenho que permitem identificar as principais origens de ineficiência energética dos sistemas, comparar diferentes alternativas de intervenção e contribuir para a melhoria contínua destes sistemas.A metodologia de investigação seguida contempla desenvolvimentos científicos aliados a uma aplicação prática num conjunto alargado de casos de estudo através de ferramentas de cálculo automático desenvolvidas para o efeito. Os desenvolvimentos científicos consistem na formulação matemática de um balanço energético flexível em termos de dados necessários para a sua implementação; o desenvolvimento de métricas de desempenho que permitem identificar a origem das ineficiências energéticas (equipamentos, perdas de água ou configuração e operação) e a sua sistematização numa metodologia que segue os princípios de melhoria contínua (Plan-Do-Check-Act). A aplicação a casos de estudo é efetuada em três etapas. A primeira etapa consiste na aplicação do balanço energético agregado e métricas de desempenho para diagnosticar ineficiências a nível global em sistemas sem modelo matemático. A segunda etapa consiste na aplicação de um balanço detalhado com recurso a modelos matemáticos, bem como uma análise de sensibilidade aos diferentes métodos. A terceira etapa centra-se na aplicação detalhada de dois casos de estudo para ilustrar a metodologia.Os principais resultados são: i) uma metodologia integrada para o diagnóstico água-energia em sistemas de abastecimento de água; ii) um novo balanço energético para sistemas de abastecimento de água; iii) resultados da aplicação do balanço e das métricas de eficiência energética em 110 sistemas; iv) ferramentas para cálculo das diferentes formulações de balanço energético e de métricas de desempenho; e v) valores reais e exemplos de soluções não convencionais que conduziram a melhorias de desempenho energético.

As estações de tratamento de águas residuais (ETAR) são atualmente alvo de esforços de melhoria do seu desempenho técnico, ambiental e económico. Empresas, reguladores e organismos de financiamento têm utilizado sistemas de avaliação de desempenho para apoiar as suas decisões. Neste contexto, o LNEC desenvolveu a 1.ª e 2.ª geração do sistema de avaliação de desempenho (PAS) de ETAR baseado em indicadores (PIs) e índices de desempenho (PXs). Para ambos, os valores de referência para o julgamento do desempenho são elementos chave. Apesar de serem elementos cruciais, os valores de referência precisavam ainda de ser definidos para avaliar e melhorar o desempenho das ETAR com foco na eficiência energética e gestão de afluências pluviais. Assim, o objetivo da tese foi desenvolver a terceira geração do PAS com valores de referência para avaliar o desempenho. Os PIs e PXs focam os objetivos principais da ETAR, ou seja, garantir a sustentabilidade técnica, econômica e ambiental, garantindo um tratamento eficaz e fiável com o consumo mínimo de energia, reagentes e produção de lamas. A estratégia seguida consistiu em desenvolver ou selecionar a partir da segunda geração do PAS sub-conjuntos de PIs e PXs de acordo com os objetivos, nomeadamente, eficácia, fiabilidade, desempenho energético e consumo de reagentes e gestão das lamas. Os valores de referência foram derivados com base numa revisão da literatura, equações empíricas e/ou estudos de campo e, sempre que aplicável, incorporam o efeito de parâmetros chave, de modo a avaliar o efeito das variações de caudal e de concentração. Foi desenvolvida uma análise estatística dos PXs para avaliar a fiabilidade da ETAR. Foi também demonstrada a flexibilidade do sistema de avaliação de desempenho para diferentes objetivos e uma abordagem para diagnosticar oportunidades de melhoria do desempenho, utilizando os PIs e PXs num ciclo PDCA (plan-do-check-act).

Este trabalho de investigação teve como objectivo principal propor, aplicar e validar uma metodologia que permitisse transformar dados de consumo urbano de água, obtidos a partir de sistemas de telemetria, em informação útil para a gestão dos serviços de água e para os consumidores.A metodologia encontra-se estruturada em quatro módulos: planeamento e monitorização,processamento de dados, produção de informação de caracterização e previsão eclassificação. Tirando partido de dados de consumo telemedidos aos vários níveis, desde o cliente individual às zonas de medição e controlo (ZMC), procede-se à aplicação dametodologia para caracterização de grandes consumidores, previsão do consumodoméstico nocturno, avaliação do efeito da variação de pressão no consumo autorizado enas perdas de água e previsão do consumo em ZMC.Para além da metodologia estruturada para a análise de consumos, as principaiscontribuições inovadoras são o desenvolvimento de modelos de previsão e de classificação do consumo em ZMC, em função das variáveis explicativas mais significativas, e a obtenção de expressões para a variação do consumo autorizado e das perdas reais com a pressão.O trabalho desenvolvido contribuirá para um uso mais eficiente da água, através de ummelhor conhecimento sobre as várias componentes do consumo urbano de água, assimcomo para o estabelecimento de critérios de projecto e de exploração da rede maissustentados.

Os serviços de abastecimento de água (SAA) têm vindo a incorporar princípios desustentabilidade na sua prática de gestão. O estado da arte em metodologias de avaliação dedesempenho de SAA mostrou a necessidade de abordar especificamente o tratamento,considerado insatisfatoriamente nas abordagens sistematizadas existentes.Na presente dissertação desenvolveu-se um sistema de avaliação de desempenho (PAS) deestações de tratamento de água (ETA), orientado por objectivos, normalizado e quantitativo,destinado a apoiar a tomada de decisão, e cobrindo os domínios qualidade da água tratada,eficiência/fiabilidade, utilização de água, energia e materiais, gestão de subprodutos, segurança,recursos humanos e económico financeiros.O PAS integra uma componente para avaliação do desempenho global, baseada em indicadoresde desempenho, e uma componente para avaliação do desempenho operacional, baseada emíndices de desempenho que avaliam, numa escala 0-300, a qualidade da água tratada, eficiênciasdas várias operações/processos unitários (OPU) e sua relação com condições de operação.Foi desenvolvida uma ferramenta de cálculo automático do PAS.A aplicação do PAS a cinco ETA de características diversas permitiu avaliar a evoluçãotemporal do seu desempenho, comparar estações e OPU, e identificar oportunidades de melhoriana operação das OPU, na qualidade da água tratada e utilização de recursos.

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Este estudo visa aumentar a confiança na reutilização segura da água, utilizando tecnologias de tratamento avançado como ultrafiltração, ozonização e osmose inversa para avaliar a sua eficácia e limitações. Desenvolvido numa estação de tratamento de águas residuais (ETAR), o estudo comparou a qualidade da água resultante de processos em grande escala, como a ultrafiltração, com água tratada adicionalmente através de um sistema piloto de ozonização e osmose inversa, ou apenas osmose inversa. Todos os esquemas de tratamento estudados produziram água adequada ao consumo humano.

EXCLUSIVO: AWARE-P vence prémio alemão e conquista novo reconhecimento internacional: É a primeira vez que é distinguido um projecto de um país que não fala alemão, entrevista de Ana Santiago (Jornalista do Jornal Água & Ambiente - Portal Ambiente Online) a Helena Alegre, 19 de Agosto de 2014

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