Publicações

Experimental determination of wastewater characteristics and model parameters is required for robust modeling of in-sewer processes. Respirometric assays can be used to determine some of the model parameters thus reducing the number of model parameters to be determined by model calibration and verification. However, the model structure has to be considered for this purpose. The model used consists of three main modules, namely hydrodynamics, advection and dispersion, and biochemical processes, and is applicable in sewers under aerobic dry weather flow conditions. A procedure is proposed to determine important chemical oxygen demand (COD) fractions and model parameters for biochemical processes. Cumulative oxygen utilization proves to be useful for process identification providing extra information on substrate availability during the assay. While the values obtained for both COD fractions and parameters depend on the model structure adopted, the procedure used can easily be adapted to other model formulations.

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A iniciativa em Energia, Qualidade e Tratamento de Água

Pharmaceutical compounds (PhCs) are emerging contaminants of environmental-health concern that, if not controlled, could adversely affect drinking water sources and water reuse projects, two key issues of sustainable water management. Wastewater treatment plants (WWTPs) are crucial barriers against PhCs, but many of these compounds are resistant to conventional treatments, thus cost-effective and resource efficient solutions based on existing infrastructure are essential. The LIFE Impetus project aims at demonstrating feasible measures for improving the control of PhCs in urban WWTPs with conventional activated sludge (CAS) treatment, namely strategies based on chemically enhanced barriers with adsorbent and/or coagulant addition.For the adsorbents, biomass-derived powdered activated carbons (PACs) are being developed and benchmarked against commercial PACs. The first selection of biomass took into account the availability of national industrial wastes and so cork and carob processing wastes were chemically and steam activated. Selected materials were used in laboratory tests assessing the adsorption of a short-list of representative PhCs, first in a synthetic inorganic matrix and then in a real competitive scenario using secondary effluents from Beirolas (BEI) and Faro Noroeste (FNW), the two project case studies both WWTPs with conventional activated sludge treatment.

A resiliência é usualmente entendida como a capacidade de um sistema de absorver umaperturbação e reorganizar-se enquanto sofre mudanças, de modo a manter a mesma função,estrutura, identidade e capacidade de resposta (Folke, 2006). A resiliência emergiu como umaperspetiva interessante para as cidades, teorizadas como sistemas adaptativos altamentecomplexos (Meerow et al. 2016). Segundo a OCDE, uma cidade resiliente deve ser adaptativa,robusta, redundante, flexível, com recursos, inclusiva e integrada (Sayass, 2016). As NatureBased Solutions (NBS) surgiram como soluções sustentáveis para contribuir para a resiliênciadas cidades, de forma a enfrentar os desafios das alterações climáticas. A Comissão Europeiadefine NBS como ações que visam ajudar as sociedades face os desafios ambientais, sociais eeconómicos de forma sustentável. As NBS envolvem ações de conservação ou reabilitação deecossistemas naturais, assim como a melhoria ou criação de processos naturais emecossistemas modificados ou artificiais (UNESCO, 2018). Esta comunicação visa aprofundar ocontributo das NBS para a resiliência urbana, analisando projetos e estudos desenvolvidos eidentificando as lacunas existentes neste âmbito.

Water treatment technologies improvement is the key to face current water quality challenges (2030Agenda). A challenge in wastewater treatment and water reuse relates to the presence of micropollutants in raw water, the latter often related with pharmaceutical compounds (PhCs). Although WWTPs are crucial barriers against PhCs, many of these compounds are resistant to conventional treatments, thus cost-effective and resource efficient solutions based on existing infrastructure are essential. LIFE Impetus project (LIFE14 ENV/PT/000739) aims at demonstrating feasible measures for improving the control of PhCs in urban wastewater treatment plants (WWTPs) with conventional activated sludge (CAS) treatment. Namely, strategies based on chemically enhanced barriers, with adsorbent and/or coagulant addition, are underway. New powdered activated carbons (PACs) are being developed from industrial wastes available in Portugal (cork, carob processing residues and pinion shell) by chemical and steam activation. The novel biomass-derived PACs (apparent surface areas > 1000 m2/g) are being benchmarked against commercial counterparts. Selected lab-made PACs were already used in laboratory tests assessing the competitive adsorption of a short-list of representative PhCs (diclofenac - DCF, carbamazepine - CBZ and sulfamethoxazole - SMX). Adsorption studies were conducted in synthetic inorganic matrix and in real wastewater effluents from one of the CAS-WWTPs selected as case study. For the carob-derived PAC, 10 to 20 mg/L are needed to attain, in 5 h of contact time, 80% removal of the target PhCs in the mixed liquor of that WWTP.

Water treatment technologies improvement is the key to face current water quality challenges (2030Agenda). A challenge in wastewater treatment and water reuse relates to the presence of micropollutants in raw water, the latter often related with pharmaceutical compounds (PhCs). Although WWTPs are crucial barriers against PhCs, many of these compounds are resistant to conventional treatments, thus cost-effective and resource efficient solutions based on existing infrastructure are essential. LIFE Impetus project (LIFE14 ENV/PT/000739) aims at demonstrating feasible measures for improving the control of PhCs in urban wastewater treatment plants (WWTPs) with conventional activated sludge (CAS) treatment. Namely, strategies based on chemically enhanced barriers, with adsorbent and/or coagulant addition, are underway. New powdered activated carbons (PACs) are being developed from industrial wastes available in Portugal (cork, carob processing residues and pinion shell) by chemical and steam activation. The novel biomass-derived PACs (apparent surface areas > 1000 m2/g) are being benchmarked against commercial counterparts. Selected lab-made PACs were already used in laboratory tests assessing the competitive adsorption of a short-list of representative PhCs (diclofenac - DCF, carbamazepine - CBZ and sulfamethoxazole - SMX). Adsorption studies were conducted in synthetic inorganic matrix and in real wastewater effluents from one of the CAS-WWTPs selected as case study. For the carob-derived PAC, 10 to 20 mg/L are needed to attain, in 5 h of contact time, 80% removal of the target PhCs in the mixed liquor of that WWTP.

A set of laboratory experiments on large scale models of different transition drop manhole/downstream sewer was conducted. The results obtained show evident influence from the different configurations on discharge coefficients and energy dissipation.

There is a significant potential for an increased use of reclaimed wastewater in Europe and a major challenge is to protect the environment and human health without blocking the development of water reuse programs. No legal requirements have been set for pharmaceutical compounds (PhCs) discharge into surface water bodies; however, changes in legislation may arise as a result of their monitoring in the water bodies (e.g. through the watch list of the environmental quality standards directive) and sound cause-effect (e.g. risk cancer increase or reproductive abnormalities) studies. The largest input source of PhCs into the aquatic environment is through wastewater treatment plants (WWTPs) and, since many of such compounds are resistant to conventional treatment, it is important to anticipate solutions for improving the performance of those infrastructures as crucial barriers for controlling PhCs, and ultimately for the preservation of drinking water sources and the development of safe water reuse projects. The development of technology safety credits towards PhCs control is essential for assisting risk assessment studies, key tools for effective safe water reuse programs. In this perspective, our team has been developing two approaches for controlling PhCs in reclaimed water, on one hand the enhancement of conventional treatment and, on the other hand, the use of advanced wastewater treatment, presenting in this communication one case study for each. Case study I (LIFE Impetus project) focuses the chemical enhancement of conventional activated sludge (CAS) treatment through the addition of commercial and local vegetal waste-based tailored powdered activated carbons (PACs). Case study II (LIFE aWARE project) focuses a PAC/loose nanofiltration (PAC/NF) process for advanced treatment of a membrane bioreactor (MBR) effluent from a Spanish WWTP plant. In case study I, lab adsorption studies and modeling allowed calibrating predictive models of the PAC adsorption capacity and rate. Results anticipate that the addition of 6 mg/L PAC to a well-mixed bioreactor with 12 h of contact time is able to remove 80% of target PhCs. A long-term pilot-scale demonstration with PAC addition to activated sludge systems is on-going in two Portuguese WWTPs. In case study II, two PAC/NF lab configurations were selected and tested at lab scale: i) one with a single PAC dose at the beginning of the filtration cycle (pulse dosing) and ii) another with continuous PAC dosing. No pressure increase was observed during the filtration cycles and high removals of the target PhCs were observed, with 58-89% for the continuous dosing of 50 mg/L PAC. The results were successfully used in the design and operation of the PAC/NF pilot for the technology demonstration in El Prat WWTP (Spain).

City resilience reflects the overall capacity of a city (individuals, communities, institutions,businesses and systems) to survive, adapt and thrive no matter what kinds of chronicstresses or acute shocks they experience [1]. This capacity may be acquired throughadopting structural and non-structural solutions and/or introducing knowledge andintelligence in the management of cities infrastructures.In recent years, society has become increasingly aware of the risks that climate changeposes to cities. Climate change is likely to result in sea level rise, irregularity in rainfallfrequency and intensity, droughts and heat waves, which calls for a rapid but alsoinformed, sustainable and cohesive response from several stakeholders. In fact, thegrowing diversity of hazards, increasing complexity of cities, and uncertainty associatedwith climate change, globalisation and rapid urbanisation have contributed to introduceurban resilience into a critical agenda [2] and reinforced and it is necessary to make citiesand human settlements inclusive, safe, resilient and sustainable [3].Furthermore, there is a need for models and tools that analyse urban resilience basedon a multisectoral approach, considering service interdependences and cascadingeffects, in order to increase city

Está em curso uma transformação no papel desempenhado pelas estações de tratamento de águas residuais, no sentido de incluir objetivos como a redução da emissão de gases com efeito de estufa e a promoção da recuperação de nutrientes, para além das tarefas fundamentais de proteção da saúde pública e de proteção da qualidade da água. As normas europeias fornecem especificações para produtos, materiais, serviços e processos, no sentido de assegurar qualidade, segurança e eficiência. Podem assim apoiar processos de evolução tecnológica, como o que se assiste no sector da água, funcionando como um repositório de boas práticas. Nesta comunicação é feita uma apresentação da norma europeia EN 12255 “Estações de tratamento de águas residuais”, cujo processo de revisão sistemática visa, entre outros objetivos, incorporar no texto normativo questões relacionadas com a promoção da eficiência energética e a recuperação de nutrientes, aspetos essenciais para uma maior sustentabilidade do sector da água.

Pharmaceutical compounds (PhCs) are concerning the regulators and the general public because very little is known about their long-term and synergistic health-environmental effects. As some of these compounds are resistant to conventional wastewater treatment plants (WWTPs) though prone to adsorption, the addition of powdered activated carbon (PAC) emerges as a low capital cost and efficient complementary barrier against PhCs in the treated water. This paper reports the potential application of a newly developed waste-derived PAC for PhC removal in conventional activated sludge WWTPs, during the secondary treatment. The results obtained show that a dose of 6 mg/L of PAC will assure > 80% removal of the three PhCs tested (diclofenac, carbamazepine and sulfamethoxazole).

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

To build the society

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

The LIFE Fitting deliverable

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

This report of Work Package 5

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

Within the scope of WP5

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

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

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

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

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