Publicações

RESCCUE es un proyecto de investigación financiado por el programa Horizonte 2020 de la Comisión Europea y liderado por Suez que tiene como objetivo ayudar a ciudades de todo el mundo a ser más resistentes a retos físicos, sociales y económicos, utilizando el sector del agua como elemento central.

TiO2-containing photocatalysts, which combine TiO2 with carbon-based materials, are promising materials for wastewater treatment due to synergistic photodegradation and adsorption phenomena. In this work, TiO2/AC composites were produced by the in situ immobilization of TiO2 nanoparticles over activated carbon (AC) derived from spent coffee grains, using different TiO2/AC proportions. The TiO2/AC composites were tested as adsorbents (dark) and as photocatalysts in a combined adsorption+photocatalytic process (solar irradiation) for methylene blue (MB) removal from ultrapure water, and from a secondary effluent (SecEf) of an urban wastewater treatment plant. All the materials were characterized by XRD (X-ray powder diffraction), N2 adsorption

Storage tanks are essential components of water supply systems to store water to face normal and emergency conditions and to level off required pressures. However, tanks can also be the source of water quality deterioration due to poor mixing and long residence times. In this paper, the effect of the tank configuration and of the operating mode on water mixing and renewal in cylindrical small-scale tanks of typical configurations is assessed. Results show that nearly complete mixing conditions can be attained in the tanks with inlet and outlet pipes located at opposite walls. Short-circuiting and the formation of dead zones is demonstrated in tanks with inlet and outlet pipes located close together. In fill-and-draw mode, water mixing is enhanced by a wide water-level variation, but renewal takes longer than in steady-state conditions. In addition, an empirical formula is proposed for estimating the turnover time in cylindrical tanks operated at a constant level. By identifying the configurations and operating conditions that promote mixing, this paper contributes to better water quality management in existing and new storage tanks in distribution systems.

Flood risk management in urban areas adjacent to the coast is essential to increase their resilience. This study aims at improving scientific knowledge of flood risk alongside estuaries, considering different hazards and integrating estuestuarine and urban drainage modelling. Mathematical modelling of stormwater systems is a useful tool to evaluate the susceptibility to flooding and identify potential measures to reduce flood risk.

Apesar da qualidade de serviço assegurada atualmente pelos sistemas de abastecimento de água (SAA) em Portugal, o valor de água não faturada nos sistemas em

Urban areas are complex, vulnerable and continuously evolving, with interacting strategic services, assets and stakeholders. Potential effects of climate dynamics on urban areas may include the aggravation of current conditions, with identification of new hazards or risk drivers. These challenges require an integrated and forward-looking approach to sustainable urban development.

Urban environments are challenged with unprecedented anthropogenic and natural pressures, the latter being accelerated by the growing awareness of the consequences of climate change. The concept of urban resilience has been growing in response, since it allows us to understand city behaviour as a system of systems, improving its response to extreme climate-related events. This paper presents the EU H2020 Resilience to Cope with Climate Change in Urban Areas (RESCCUE) project approach in Lisbon

Concentration polarization is a phenomenon inherent to membrane separation operations and as a precursor of membrane fouling is frequently related to the decrease in the performance of these operations. In the present work, a case-specific mass transfer correlation was developed to assess the concentration polarization when nanofiltration, in different operating conditions, was applied to treat a pharmaceutical wastewater containing atenolol. NF runs with two membranes, two atenolol concentrations and three feed circulating velocities were conducted, and the corresponding experimental mass transfer coefficients were determined using film theory to describe the concentration polarization phenomenon. Higher velocities led to higher mass transfer coefficients and, consequently, lower concentration polarization. These mass transfer coefficients were correlated with the circulating velocity (Re), the solute diffusivity (Sc) and the membrane permeability (LPþ) (the membrane is a permeable interface with effect on the concentration profiles developed from the interface towards the bulk feed), yielding the following correlation Sh ¼ 1.98 × 104Re0.5Sc0.33LP þ0.32. The good agreement between the calculated and the experimental results makes this correlation a valuable tool for water practitioners to predict and control the concentration polarization during atenolol-rich wastewater treatment by nanofiltration, thereby increasing its productivity and selectivity.

Concentration polarization is a phenomenon inherent to membrane separation operations and as a precursor of membrane fouling is frequently related to the decrease in the performance of these operations. In the present work, a case-specific mass transfer correlation was developed to assess the concentration polarization when nanofiltration, in different operating conditions, was applied to treat a pharmaceutical wastewater containing atenolol. NF runs with two membranes, two atenolol concentrations and three feed circulating velocities were conducted, and the corresponding experimental mass transfer coefficients were determined using film theory to describe the concentration polarization phenomenon. Higher velocities led to higher mass transfer coefficients and, consequently, lower concentration polarization. These mass transfer coefficients were correlated with the circulating velocity (Re), the solute diffusivity (Sc) and the membrane permeability (LP+) (the membrane is a permeable interface with effect on the concentration profiles developed from the interface towards the bulk feed), yielding the following correlation Sh = 1.98 × 104Re0.5Sc0.33LP+0.32. The good agreement between the calculated and the experimental results makes this correlation a valuable tool for water practitioners to predict and control the concentration polarization during atenolol-rich wastewater treatment by nanofiltration, thereby increasing its productivity and selectivity.

A comunicação apresenta a metodologia para o desenvolvimento e demonstração à escala real, no âmbito projeto LIFE Fitting (2023-2025), de um conjunto inovador de ferramentas PLAN-DO para planeamento estratégico, operação e monitorização inteligentes de ETAR, para melhor enfrentar os crescentes desafios ambientais e as incertezas climáticas. O PLAN-DO integra cinco ferramentas que apoiarão o desenvolvimento de estratégias para um tratamento de águas residuais mais seguro, eficiente em termos de recursos e mais adequado à qualidade e usos do meio recetor- fit-for purpose, tanto para contaminantes regulados como para contaminantes emergentes

Keeping an effective disinfectant residual concentration in reclaimed water is still a challenge due to its high levels of ammonia and organic matter when compared with those in drinking water. Particularly, in reclaimed water containing ammonia, chloramines formation is expected. This paper presents a novel mechanistic chlorine decay model, integrating the reaction schemes of monochloramine auto-decomposition with a kinetic mechanism accounting for reactive chlorine species decay in the presence of organic matter. A parallel second order mechanism, where monochloramine reacts both with fast and slow organic matter reactive fractions, was identified as the most suitable and a successful calibration of the model was achieved. Further studies are being conducted to promote the ease of use of the model by correlating the model parameters with quality parameters related to the organic matrix of the waters.

Os atuais desafios de qualidade das massas de água exigem uma melhoria dos processos de tratamento da água. A presença de micropoluentes em massas de água, por exemplo compostos farmacêuticos (PhC) que resistem ao tratamento convencional de água, é uma temática cada vez mais abordada e a adsorção em carvão ativado é considerada uma das melhores tecnologias disponíveis para os controlar durante o tratamento convencional e avançado de água para consumo humano. Nesta comunicação apresentam-se os primeiros resultados do projeto FCT-EMPOWER+ relativos ao desenvolvimento de carvões ativados em pó (PAC) de alto desempenho, preparados a partir de cascas de pinhão por ativação com vapor de água, para tratamento de água para consumo humano. Estes primeiros resultados, obtidos com uma água real (recolhida numa estação de tratamento após pré-ozonização) suplementada em laboratório com sulfametoxazol, diclofenac e carbamazepina são muito promissores, mostrando taxas de remoção destes PhC e de matéria orgânica pelos novos carvões semelhantes ou superiores (para o PhC menos adsorvível) às de PAC comerciais de elevado desempenho.

Comunicação apresentada no XVI Seminário Ibero-Americano sobre Sistemas de Abastecimento e Drenagem (SEREA 23), 11-13 de julho, Córdoba, Espanha.

As infraestruturas de abastecimento e saneamento da água são importantes consumidores de eletricidade, tendo sido feitos esforços nos últimos anos para aumentar a sua eficiência energética. Em tempo de chuva, os aumentos dos caudais de águas residuais afluentes às estações elevatórias (EE) e estações de tratamento de águas residuais (ETAR) pode levar a acréscimos significativos no consumo de energia. Esses aumentos de caudal ocorrem tanto nos sistemas unitários, como em sistemas separativos de águas residuais, devido às afluências indevidas. O controlo da afluência de caudais pluviais ou de infiltração da água do solo no sistema de águas residuais domésticas é um desafio difícil que tem merecido uma atenção crescente nos últimos anos.

Os requisitos de qualidade da água para consumo humano têm-se tornado mais exigentes a nível europeu e nacional, fruto da evolução do conhecimento, da crescente pressão sobre os meios hídricos e consequente deterioração tendencial da qualidade da água, exacerbada pelas alterações climáticas. A adsorção por carvão ativado (AC) é considerada uma das melhores tecnologias disponíveis para remover contaminantes de interesse emergente, resistentes aos processos convencionais de tratamento de água para consumo humano. A eficácia dos processos de adsorção depende do tipo de carvão ativado utilizado, devendo-se assegurar que este possui características físicas, texturais e químicas adequadas à adsorção dos contaminantes alvo e às características físico-químicas da água a tratar. Nesta comunicação apresenta-se o trabalho desenvolvido no projeto EMPOWER+ que compreendeu a produção de novos AC e teste do seu desempenho. Prepararam-se AC com granulometrias distintas, visando diferentes aplicações em tratamento de água: carvão ativado em pó (PAC), para utilização na etapa coagulação/floculação/sedimentação; PAC fino (Ø < 20 µm), para processos híbridos de adsorção/filtração por membranas; e carvão ativado granulado (GAC), para dispositivos de purificação de água potável no local de utilização (PoU). Os resultados obtidos até agora mostram que estes novos carvões são muito promissores para o controlo de micropoluentes e matéria orgânica, apresentando eficiências de remoção idênticas ou superiores às de carvões ativados comerciais considerados de elevado desempenho.

Comunicação apresentada no ENEG 2023, 27-30 de novembro, Gondomar

O sector da água enfrenta diferentes desafios relacionados com a sustentabilidade do recurso água, de acordo com os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável das Nações Unidas para 2030 e as suas metas. Estes desafios estão relacionados com as alterações climáticas, como o aumento da ocorrência de chuvas intensas alternadas com períodos prolongados de seca (IPCC, 2021). A reutilização de água é uma alternativa importante para a maioria dos consumos urbanos de água, sendo já uma realidade na Austrália, Namíbia, Estados Unidos da América, Singapura e Israel (Angelakis & Gikas, 2014). No âmbito do projeto B-WaterSmart, a Águas do Tejo Atlântico juntamente com o Laboratório Nacional de Engenharia Civil, em parceria com a Moinhos Água e Ambiente, estão ser estudadas tecnologias de tratamento avançado de águas residuais urbanas para a produção de água com qualidade para a reutilização na indústria alimentar.Com este estudo, a decorrer na Fábrica de Água (FA) de Beirolas, pretende-se testar a aplicação dediferentes combinações de ultrafiltração, ozonização e osmose inversa, bem como diferentes condições de operação, avaliando os seus efeitos no desempenho operacional do tratamento e na qualidade final da água. A monitorização analítica cumprirá o novo regulamento europeu sobre a qualidade da água potável (Diretiva UE 2020/2184) e incluirá também PFAS/PFOA, colífagos, compostos farmacêuticos e uma extensa caraterização da matéria orgânica antes e depois de cada processo.

Os sistemas de distribuição de água são infraestruturas fundamentais para garantir o acesso a agua potável em quantidade suficiente, com pressão adequada e de boa qualidade a todos os consumidores. A operação destes sistemas, da responsabilidade das entidades gestoras, e confrontada com uma serie de incertezas futuras, como a evolução social, económica, politica e ambiental. Assim, as entidades gestoras devem planear os seus sistemas para serem mais resilientes.

This work presents the methodology developed to support the 4th generation definition, which considered five phases: 1) review and critical analysis of the 3rd generation of the performance indicators system and the results of the respective application, including contributions provided by the WUs during the public consultation phase; 2) definition of the priorities to be considered in the new system, in line with the national strategy PENSAARP 2030 and considering the state of the art developments, particularly regarding the European legislation and its expected evolution; 3) establishment of the 4th generation of the systems for water supply and wastewater services; 4) elaboration of the technical guide; and 5) disclosure and consultation with the sector, incorporating in the final versions the analysis of the proposals received. The communication will focus on the description of phases 1 to 3, which (i) ensured the development of the new system keeping the alignment between the regulated services and (ii) supported the decision regarding changes to be introduced based on an analysis dedicated to each indicator (formulation, data and reference values), weighting advantages and disadvantages. Whenever necessary, sensitivity analyses or other tests were conducted, based on ERSAR's historical data or other studies. With the 4th generation system, ERSAR intended to implement a limited set of indicators and indices (minimizing and simplifying the requested data volume), though comprehensive enough to account for the challenges the WUs must respond to, promoting innovation and best practices, for the continuous improvement of the quality of these essential public services, supported by their fundamental pillars: the adequacy of the service to users, the service management sustainability

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.

Este deliverable do projecto avaler+ enquadra-se na Tarefa 2 que tem como objectivo desenvolver um sistema de avaliação de desempenho energético das entidades gestoras dpos serviçoes de abastecimento de água e de gestão de águas residuais.

This document presents the LIFE Impetus project for dissemination across Europe.

O presente relatório faz parte do produto D1 do estudo Metodologia de auditoria e classificação hídrica de edifícios residenciais realizado para a ADENE. No relatório é feita uma análise técnica do conteúdo da versão base da metodologia de auditoria e classificação do desempenho hídrico em edifícios residenciais (MA0), numa perspetiva de utilização em contexto real. A análise identifica aspetos de melhoria da metodologia e contempla comentários de aspetos gerais da metodologia e comentários específicos por área, tema e critério.

O presente documento constitui o relatório de diagnóstico preliminar do estudo Apoio à HCB no funcionamento da torre de arrefecimento do Songo realizado para a empresa Hidroeléctrica de Cahora Bassa. Este trabalho tem por objetivo estudar o funcionamento da torre de arrefecimento instalada na Subestação do Songo, em termos dos problemas associados à qualidade da água, nomeadamente os relativos a fenómenos de incrustação, corrosão e crescimento biológico.

This document summarises the LIFE IMPETUS Final Conference held in Lisbon on 5 December 2019.

This document presents the LIFE IMPETUS networking strategy and main activities developed with different projects and LIFE Program initiatives.

The Management Plan establishes the project management organisation, processes and standards to be followed regarding project management. The 2019 revised version (Jun’19) reflects the Amendment 5 to GA (Jun’19) and replaces the 2018 edition.

O presente documento constitui o relatório global da fase 2 do estudo Metodologia de auditoria e classificação hídrica de edifícios residenciais realizado para a ADENE e faz parte do produto D2. Fazem ainda parte integrante de D2, 12 relatórios individuais de aplicação da metodologia (MA1) a cada um dos casos estudados pelo LNEC. No relatório global são apresentados os 12 casos de estudo, os aspetos de execução prática das auditorias (duração, procedimentos e dificuldades encontradas) e os resultados. Com base na experiência adquirida na realização das 12 auditorias, são identificados aspetos de melhoria da metodologia MA1.

O presente documento faz parte do produto D3 da fase 3 do estudo Metodologia de auditoria e classificação hídrica de edifícios residenciais realizado para a ADENE. Constitui o relatório individual final da aplicação da metodologia ao caso de estudo #1 levada a cabo pelo LNEC. Reporta-se a realização das auditorias realizadas nas fases 2 e 3 do estudo e incluem-se os resultados finais obtidos com a versão da metodologia MA2.

O presente documento faz parte do produto D3 da fase 3 do estudo Metodologia de auditoria e classificação hídrica de edifícios residenciais realizado para a ADENE. Constitui o relatório individual final da aplicação da metodologia ao caso de estudo #10 levada a cabo pelo LNEC. Reporta-se a realização das auditorias realizadas nas fases 2 e 3 do estudo e incluem-se os resultados finais obtidos com a versão da metodologia MA2.

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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