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Deterioration Models and Service Life Prediction of Vertical Assets of Urban Water Systems
This study proposes a methodology for developing deterioration models and predicting the service lives of vertical assets of urban water systems (i.e., water storage tanks and pumping stations) using regression analysis. The main factors contributing to the deterioration of these assets are analyzed. Simple and multiple linear regression models of average and maximum deterioration are calculated for 22 water storage tanks and 17 wastewater pumping stations. Data on a set of four water storage tanks are used to validate the developed deterioration models. Service life prediction is carried out using the developed models and considering two maximum deterioration levels: the maximum recommended and admissible deterioration levels. Two water storage tanks are further studied to illustrate and discuss the effect of maintenance and rehabilitation interventions on asset service life by comparing the asset deterioration before and after the interventions.
Ano: 2024
Número Páginas:
19p..
Autor(es): Cabral , M.; Loureiro, D.; Amado, C; Covas, D.
Revista: Water Resources Research
Editor: AGU
Volume:
Volume 60, Issue 4.
Keywords: Urban water systems; Service life prediction; Deterioration models
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Integrating Uncertainty in Performance Assessment of Water Distribution Networks by Scenario Building
This paper presents and demonstrates a novel scenario-building methodology that integrates contextual and future time uncertainty into the performance assessment of water distribution networks (WDNs). A three-step approach is proposed: (i) System context analysis, identifying the main key factors that impact the WDN performance; (ii) Scenario definition, identifying the implicated WDN variables, describing its possible evolution, and conjugating them to further establish the reference scenario and the two most relevant and opposite ones; and (iii) Scenario modelling, simulating the WDN behaviour for those scenarios. The obtained spatial and temporal hydraulic results are further used to calculate performance metrics. The methodology is applied to a real WDN to assess resilience performance considering infrastructure asset robustness (real water loss performance indicator), service reliability (minimum pressure index), and service flexibility (network resilience index). A new formulation to assess the metric evolution over time is proposed, deducting the further-away performance results by using an uncertainty weight. The results demonstrate that the increase in metric amplitude for the opposite scenarios over time highlights future uncertainty, reflecting context uncertainty, and the comparison of metric spatial distribution (i.e., at the pipe/node levels) highlights critical areas with higher associated uncertainty.
Ano: 2024
Número Páginas:
18p..
Autor(es): Carneiro, J.; Loureiro, D.; Cabral , M.; Covas, D.
Revista: Water
Editor: MDPI
Volume:
Volume 16, Issue 7.
Keywords: Resilience metrics; Scenario modelling; Scenario planning; Aleatory uncertainty; Drinking water networks
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A comprehensive performance assessment system for diagnosis and decision-support to improve water and energy efficiency and its demonstration in Portuguese collective irrigation systems.
In regions with a strong seasonal or interannual asymmetry in the distribution of precipitation and higher frequency of droughts, collective irrigation systems are vital infrastructures for agricultural activity. Although operating for decades, several systems have ageing infrastructures, with relevant water losses and pumping energy inefficiencies. Consequently, the systems are not adequately designed or operated to meet current and future water demand. Therefore, rehabilitation to improve water and energy efficiency while ensuring infrastructure, economic sustainability and service quality is crucial. In this sense, comprehensive approaches using performance assessment to support the planning process or benchmarking between water users associations play an essential role in improving efficiency in collective irrigation systems.
Ano: 2023
Número Páginas:
15p..
Autor(es): Loureiro, D.; Beceiro, P.; Moreira, M.; Arranja, C.; Cordeiro, D.; Alegre, H.
Revista: Agricultural Water Management
Editor: Elsevier
Volume:
Vol- 275.
Keywords: Water Users Association; Water and energy efficiency; Performance assessment system; Decision support; Diagnosis; Collective irrigation systems
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Energy efficiency assessment in collective irrigation systems using water and energy balances: methodology and application
Many collective irrigation systems have been operating for decades, facing high degradation of existing infrastructures and huge water-energy efficiency problems. Predominantly composed of open canals, they have been partially or entirely converted into pressurised pipe systems, implying a considerable increase in energy consumption and operation and maintenance costs. Simple, easy-to-use, and comprehensive approaches for energy efficiency assessment in collective irrigation systems are needed for diagnosis and assisting decision-making on implementing adequate improvement measures. This research proposes and demonstrates an innovative approach based on the water and energy balances and performance indicators to assess the effect of water losses, network layout and operation, energy recovery, and equipment on energy efficiency. A novel methodology for energy balance calculation is proposed for open canal, pressurised and combined systems. The application to a real-life open canal system and network areas allowed the identification of efficiency problems mainly due to water losses in canals, followed by the dissipated energy in friction losses. Less critical are pumping and manoeuvring equipment inefficiencies. Also, a considerable excess of gravity energy is recovered in hydropower plants. In raising pipe systems, in which shaft input energy predominates and costs for pumping play a key role, surplus and dissipated energy in friction losses are the most relevant issues. Significant energy is lost in the water conveyance and distribution in both systems. Consequently, the potential to improve energy efficiency through water loss management, network layout, and operation improvement, besides pumping and manoeuvring equipment replacement, is considerable.
Ano: 2023
Número Páginas:
24p..
Autor(es): Loureiro, D.; Beceiro, P.; Fernandes, E.A.; Alegre, H.; Covas, D.
Revista: Irrigation Science
Editor: Spinger
Keywords: Water and energy balances; Irrigation systems; Energy efficiency
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Exploratory Analysis of Surrogate Metrics to Assess the Resilience of Water Distribution Networks
This study compares and discusses the adequacy of surrogate resilience metrics proposed in the literature for resilience assessment of drinking water systems concerning demand increase and network redundancy. A sensitivity analysis is carried out for increasing flow rates using a conceptual case study with different layouts and demand scenarios, selecting several metrics to assess the resilience of two real network areas. Resilience metrics based on surplus energy are sensitive to network layout and demand scenarios. The network resilience index considers hydraulic reliability and network diameter uniformity. In contrast, the weighted resilience index also considers the network topology and gives importance to pipes with higher flow rates. Entropy-based resilience metrics mainly rely on the network flows' uniformity and are sensitive to pipe redundancy. The entropy metric most adequate to assess the hydraulic capacity is the diameter-sensitive flow entropy, since it is sensitive to the velocity inside the pipes. Topology metrics cannot assess the hydraulic capacity though evaluate the system redundancy (meshed-ness coefficient), robustness (central-point dominance) and water transportation efficiency (average-path length). Surrogate resilience metrics do not assess the system performance during a failure. They indicate systems which are better prepared to overcome failure events and increased demand events, providing vital information to drinking water systems management.
Ano: 2023
Número Páginas:
16p..
Autor(es): Carneiro, J.; Loureiro, D.; Covas, D.
Revista: Water Resources Research
Editor: AGU
Volume:
Volume 59, Issue 8.
Keywords: Water Distribution Networks; Resilience; Surrogate Metrics
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From assessment to a decision: a global framework for the management of energy use in wastewater systems
A global framework to assess the energy use and efficiency in wastewater systems is presented, focusing on the development of a portfolio of energy use improvement measures specifically tailored to these systems. The framework includes a performance assessment system for energy efficiency in wastewater systems and an energy balance scheme. The development and analysis of the portfolio of measures included the following steps: (i) an extensive review and compilation of existing energy improvement measures on the urban water cycle, (ii) a tailored survey addressed to multidisciplinary teams of wastewater utilities, (iii) the consolidation of the portfolio of measures for wastewater systems with the identification of main benefits and drawbacks of each measure and (iv) the discussion of the application of the improvement measures. Results from the survey for the different assessed dimensions (e.g., priority, importance) of each measure are presented together with a specific analysis of wastewater utilities. The final portfolio is instrumental for utilities to select measures, decide on the priority ones and prepare an implementation plan.
Ano: 2023
Número Páginas:
16p..
Autor(es): Jorge, C.; Almeida, M. C.; Covas, D.
Revista: International Journal of Environmental Science and Technology
Editor: Spinger
Keywords: Wastewater systems; Portfolio; Improvement measures; Energy efficiency
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Implementação e calibração de um modelo de decaimento de cloro em sistemas de distribuição de água para reutilização
Com secas cada vez mais frequentes e prolongadas em Portugal, é necessário repensar medidas que permitam enfrentar a falta de água. A água residual tratada constitui uma fonte de água alternativa, a ser utilizada como água para reutilização (ApR) em usos compatíveis, como rega de espaços verdes e lavagem de ruas.A modelação do decaimento de cloro em Sistemas de Distribuição de ApR (SDApR) carece de estudos que proponham metodologias de implementação dos modelos, técnicas de trabalho experimental a nível laboratorial e exemplos de aplicação à escala real. A modelação contribui para promover uma gestão eficaz da desinfeção da ApR, ajudando a determinar dosagens de desinfetante, concentrações residuais nas redes e locais de cloragem.Neste artigo apresenta-se uma metodologia para modelar o decaimento de cloro em ApR usando o software EPANET-MSX. A metodologia envolveu três fases: desenvolvimento do modelo hidráulico, modelação do decaimento de cloro na água e modelação do decaimento de cloro devido às paredes do reservatório e condutas. O modelo foi aplicado num SDApR da área de Lisboa e calibrado com ensaios à escala real, permitindo simular o decaimento de cloro em diferentes pontos do SDApR ao longo do tempo e prever as necessidades de doseamento de cloro
Ano: 2023
Número Páginas:
12p..
Autor(es): Costa, J.; Mesquita, E.; Ferreira, F.; Figueiredo, D.; Rosa, M. J.; Viegas, R.M. C.
Editor: APDA
Keywords: Epanet-MSX; Sistemas de distribuição de água para reutilização; Modelação do decaimento de cloro; Água para reutilização
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Improving climate resilience of critical assets. The ICARIA project
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 multirisk assessment approaches will be implemented and replicated in three EU regions to understand how future climate scenarios might affect critical assets and to provide decision-making support tools to private and public risk owners to assess the costs and benefits of various adaptation solutions.
Ano: 2023
Número Páginas:
14p..
Autor(es): Russo, B.; de la Cruz, A.; Leonne, M.; Evans, B.; Brito, R.; Havlik, D; Bügelmayer-Blaschek, M.; Pacheco, D.; Sfetsos, A.
Revista: Sustainability
Editor: MDPI
Volume:
Volume 15, Issue 19.
Keywords: Cascading effects; Compound events; Asset modeling; Climate resilience; Critical assets
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Improving mixing and renewal in drinking water storage tanks: lessons learnt and practical measures
This paper investigates the effect of different types of structural and operational measures on water mixing and renewal time in circular and rectangular cross-section water storage tanks, aiming at a better understanding of the flow dynamics to find practicable solutions to improve their design, rehabilitation and operation. An experimental programme, including traditional tracer and dye tracer tests, was carried out in small-scale tanks for different configurations and operating conditions. Two tanks were tested with and without interior structures, with the inlet/outlet pipes at different locations and for constant and variable water level. The main findings are that: i) the most effective measure is operating with fill-and-draw cycles, however, for tanks operated nearly full structural measures are recommendable; ii) reducing the inlet pipe diameter and installing nozzles near the tank bottom improve the mixing conditions; iii) the use of baffles is recommendable when the inlet and outlet pipes are very close.
Ano: 2023
Número Páginas:
13p..
Autor(es): Pinheiro, A.; Vaz, S.; Monteiro, L.; Almeida, M. C.; Covas, D.
Revista: Urban Water Journal
Editor: Taylor and Francis
Volume:
Volume 20, nº 7.
Keywords: Improvement measures; Short-circuiting; Water renewal; Water mixing; Water storage tanks
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Improving the pharmaceutical compounds control in two activated sludge wastewater treatment plants: key operating conditions and monitoring parameters
The control of pharmaceutical compounds (PhCs) in urban wastewater treatment plants (WWTPs) is an issue of health and environmental relevance, expected to become mandatory in the European Union and beyond, but studies at full scale are still scarce. A long-term (2.5-year) full-scale study addressing practical strategies for controlling PhCs was conducted in two activated sludge WWTPs with nitrification (BEI with A2O process; FNW with oxidation ditch). The results showed similar removal patterns in both plants
Ano: 2023
Número Páginas:
14p..
Autor(es): Silva, C.; Almeida, C.M.M.; Rodrigues, J.A.; Sofia, S.; Coelho, R.; Martins, A.; Lourinho, R,; Cardoso, E.; Cardoso, V.V.; Benoliel, M. J.; Mesquita, E.; Ribeiro, R.; Rosa, M. J.
Revista: Journal of Water Process Engineering
Editor: Elsevier
Volume:
54.
Keywords: Urban wastewater treatment; Treatment conditions; Pharmaceutical compounds; Biodegradation-sorption classes; Activated sludge treatment
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Comunicações
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Exploring the links between standardization on water reuse and the sustainable development goals
The United Nations Sustainable Development Goals (SDGs) provide an ambitious agenda until 2030 to engage every country in the world, to ensure that development is both socially and environmentally sustainable. Long-term sustainability requires acknowledging that resources, such as water, are finite. The potential role of water reuse as an alternative source of water supply is clearly incorporated in the 2030 Agenda. Standards, such as the ones developed by the International Organization for Standardization (ISO), can help to build confidence in the quality and safety of reused water. This paper explores the potential for linking SDGs, internationalstandardization and water reuses by answering the following questions: How do the SDGs addresswater reuse in terms of goals and targets? How can standardization promote practical solutions toimplement water reuse in order to contribute to the SDGs?"
Ano: 2017
Número Páginas:
9p.
Autor(es): Ribeiro, R.; Rebelo, A.; Rosa, M. J.
Editor: EWA
Keywords: Water reuse; Sustainable development goals; Synergies; Standardization; Means of implementation
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Exploring the use of Azorean native plants and rock material for sustainable wastewater treatment through constructed wetland systems
The constructed wetlands (CWs) are natural engineered systems well suited for wastewater treatmentfrom small agglomerations and individual houses. These systems are characterized by low energy andlow chemical consumption, and the water treatment is due to biological, chemical and physical processesoccurring in granular media, biofilms and plants. This study aimed at assessing the suitability of Azoreannative plants, Bolboschoenus maritimus L. Palla and Juncus acutus L., and local pebbles for CWs usedas complementary treatment for septic tank effluents or for polishing secondary effluents aiming at waterreuse in the Azores Islands. Bolboschoenus maritimus L. Palla showed a good performance, identical andsometimes better than the conventional species, with 2.5 to 6.5-log reduction of faecal coliforms.Organic matter (expressed as dissolved organic carbon and absorbance at 254nm) and phosphorusconcentrations in the CW effluent were lower than in the corresponding influent water. This exploratoryassay suggests that Bolboschoenus maritimus L. Palla and the seashore pebbles can be successfully usedin CWs in Azores."
Ano: 2017
Número Páginas:
10p.
Autor(es): Quadros, S.; Rio, P.; Mesquita, E.; Rosa, M. J.
Editor: EWA
Keywords: Decentralised wastewater treatment; Local resources; Bolboschoenus maritimus L. Palla; Constructed wetlands
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Framework for energy management in small size, decentralized wastewater treatment plants
Wastewater treatment approaches vary from conventional centralized infrastructures to decentralized systems, which collect, treat and reuse/dispose the wastewater at or near itsgeneration point. The small size and the dispersion across the territory have led to a largelyunattended operation of many of the decentralized wastewater treatment plants (WWTPs), withperiodic visits of operators for treatment process control. It is thus important to addressdecentralized WWTP effective management and operation issues resulting from remote location.In parallel, energy use is a growing concern at wastewater treatment facilities. It is crucial toidentify the main uses of energy in WWTPs and to develop guidance and strategies to increase theenergy efficiency of these infrastructures. This communication presents an expedite framework toguide decision-making for energy management, which integrates the use of tools, such asperformance assessment system (involving the use of performance indicators and indices) andmathematical modelling. The framework architecture and metrics are applicable to all WWTPs(small and large), but the treatment systems addressed and reference values and the benchmarksare size-scale specific"
Ano: 2017
Número Páginas:
10p.
Autor(es): Ribeiro, R.; Silva, C.; Rosa, M. J.
Editor: EWA
Keywords: Wastewater treatment plants; Performance assessment; Energy management; Dynamic modelling; Decision support framework
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IAFLUI
A avaliação do desempenho dos sistemas urbanos de água é essencial para responder aos desafios que se apresentam aos gestores destes sistemas. No caso dos sistemas de drenagem, a presença de caudais indevidos ou indesejados, pela sua matriz de qualidade ou quantidade excessiva, tem impactos negativos significativos no desempenho.Existem diversas metodologias para abordar afluências indevidas específicas, como sejam infiltração, afluências pluviais, salinas ou efluentes industriais (DE BÉNÉDITTIS, 2004; KRACHT e GUJER, 2004, BECOUZE-LAREURE, 2010; CARNE e LE, 2015), mas afigura-se ser determinante a adoção de uma metodologia abrangente, que contemple os diversos tipos de afluências indevidas que potencialmente podem ocorrer em sistemas de águas residuais e pluviais. Neste contexto, o LNEC promoveu a iAFLUI
Ano: 2017
Número Páginas:
15p.
Autor(es): Brito, R.; Almeida, M. C.; Cardoso, M. A.; Jorge, C.
Editor: APDA
Keywords: Projeto colaborativo.; IAFLUI; Drenagem urbana; Avaliação de desempenho; Afluências indevidas
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Identificação de águas residuais industriais em coletores com recurso a espectros UV-Vis
A estabilidade da qualidade da água residual é um fator relevante para o tratamento em ETAR e a afluência de caudais de origem industrial ao sistema separativo doméstico pode comprometer o desempenho do sistema de tratamento. A deteção precoce de uma descarga industrial pode suportar-se na deteção de alterações da matriz de qualidade da água. Como o espectro de absorvências de radiação na gama ultravioleta-visível (UV-Vis) se altera em resposta a variações da qualidade da água, nomeadamente por aumento da carga orgânica, a alteração no espectro em si é um indicador da presença de uma substância de natureza diferente. A análise de componentes principais (ACP) é um método estatístico multivariado que deteta as características mais marcantes dos dados, de modo a destacar o que relaciona ou diferencia vários elementos de uma amostra.No sentido de apoiar as entidades gestoras de sistemas de drenagem na deteção de afluências industriais, no presente estudo aplica-se ACP a espectros UV-Vis de água residual doméstica, com e sem contributo de efluentes industriais, provenientes de matadouro, queijaria, vacaria e desmanche de aves.Os resultados obtidos evidenciam que os espectros UV-Vis podem ser usados para a deteção destes efluentes no sistema de drenagem urbana em estudo.
Ano: 2017
Número Páginas:
17p.
Autor(es): Brito, R.; Ferreira, F.; Almeida, J.
Editor: APDA
Keywords: Indústrias; Espectrofotometria UV-Vis; Qualidade da água; Drenagem urbana
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Infrastructure asset management
Infrastructure Asset Management (IAM) in the water sector can be described as the management of infrastructure assets that provide a service to users, achieving required levels of service, while minimizing the total cost of owning, operating and maintaining these assets, protecting the environment and ensuring safety. The relevance of implementing IAM processes in water utilities (WU) has been highly recognised worldwide in the last decade. The international standards on asset management ISO 55000 series applicable to any type of assets, put the service provision by the asset at the top of the decisional chain. The goal is to maximize the value of assets for the organization on a long-term perspective.The requirements established in the standards ISO 55000 series provide an opportunity to assess the maturity of water utilities regarding the implementation of IAM systems and processes. Based on these standards, an IAM evaluation system was developed, duly adapted for application to urban water infrastructures. This assessment system was applied to WU that developed their own IAM systems within a collaborative project on IAM. This system allows to demonstrate the strengths, weaknesses and opportunities for improvement of the WU. It also demonstrated the importance of adapting the general principles of the standards to the specificities of network-based public infrastructures. The potential benefits of the developed IAM assessment system are to provide a framework for a pre-assessment of the maturity of any water utility; for utilities
Ano: 2017
Número Páginas:
8p.
Autor(es): Cardoso, M. A.; Brito, R.; Ribeiro, R.; Alegre, H.
Editor: IWA Publishing
Keywords: Standards ISO 55000 series; Maturity assessment; Water utilities; Infrastructure asset management
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ISO 55000 as a tool to support planning and decision on sanitation solutions
For the service provided by sanitation systems to be efficient and sustainable, ensuring that these assets are managed rationally and systematically in the organization may be provided through aninfrastructure asset management (IAM) system (Alegre et al., 2010). The decision on sanitationsolutions, such as between a conventional or non-conventional technical solution or from adecentralised or centralized solution, should be supported by an assessment system, allowing tocompare the value added by such alternatives, over time, and to optimize the transition path froman existing system to a new one.The set of standards for asset management elaborated by the Technical Committee ISO/TC 251,(the ISO55000 series), took asset value as the starting point. Portugal participated actively in theelaboration of these standards, paying particular attention to its applicability to assets thatconstitute public infrastructures and that function as networked systems, as is the case of sanitationsystems.The present article intends to highlight the potential of applying the ISO 55000 standards tosanitation systems, namely in a stage where innovative and out-of-the-box solutions are underconsideration. Some implementation recommendations will be made to this business sector.Illustrative examples of the application to existing sanitation systems are provided."
Ano: 2017
Número Páginas:
9p.
Autor(es): Brito, R.; Cardoso, M. A.; Alegre, H.
Editor: EWA
Keywords: Decision; Network systems; ISO 55000; Asset value; Asset management
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Modeling capital cost of sewer system assets
The aim of this paper is the establishment of cost functions for the various assets of sewer systems, namely gravity and raising pipes, drainage and storm water pipes, service connections and pumping stations. Costs are defined as a function of the main physical characteristics of the assets, such as, pipe material and nominal diameter (for pipes and service connections) and flow rate, pump head and pump power (for pumping stations). A five-step methodology was followed: 1) data collection, processing and analysis, 2) present cost value calculation, 3) asset characterization and key parameters identification, 4) cost functions and prediction band estimation, and 5) cost functions validation. Cost and infrastructure data for construction contracts of wastewater systems managed by different Portuguese water and wastewater utilities were analysed. Cost functions were estimated based on multiple linear regression analysis.
Ano: 2017
Número Páginas:
5 p.
Autor(es): Cabral , M.; Pinheiro, A.; Loureiro, D.; Covas, D.
Editor: CCWI
Keywords: Multiple linear regressions; Wastewater systems; Cost functions
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Normalização europeia no domínio do tratamento de águas residuais urbanas
A normalização técnica desempenha um papel importante na eliminação de barreiras técnicas à circulação e comércio de produtos e serviços, através da uniformização de procedimentos e critérios, facilitando a comunicação técnica e empresarial. As normas são documentos técnicos, do domínio público, que compilam conhecimento e metodologias validados e estabelecem diretrizes e restrições à elaboração de uma atividade, processo ou produto. As normas são orientações facultativas que estabelecem especificações técnicas aplicáveis a produtos, serviços e processos. As normas europeias (EN) fornecem especificações para produtos, materiais, serviços e processos, no sentido de assegurar qualidade, segurança e eficiência. Elas são fundamentais para facilitar o desenvolvimento de um mercado interno europeu de bens e serviços. Nesta comunicação é feita uma apresentação das normas EN 12255 Normalização; Estações de tratamento de águas residuais; EN 12566; EN 12255; CT 90 Teixeira, A.P.; Ribeiro, R. Comunicações APDA ENEG 2017 17 p. DHA NES http://repositorio.lnec.pt:8080/jspui/handle/123456789/1010103
18968 2017 Projeto BINGO: alterações climáticas e a componente subterrânea do ciclo hidrológico As alterações climáticas causam impactos no ciclo hidrológico e nas disponibilidades hídricas, criando desafios adicionais à gestão integrada e sustentada dos recursos hídricos, nas suas componentes de qualidade, quantidade e suporte dos ecossistemas. As águas subterrâneas não estão imunes aos impactos das alterações climáticas, que se conjugam ainda com os devidos às alterações demográficas, sociais e de uso e ocupação do solo. Os estudos de alterações climáticas normalmente abarcam um horizonte de 50 a 100 anos, o que dificulta as opções dos decisores, que costumam basear as suas políticas de gestão da água em dados e projecções de curto prazo. O projecto BINGO tenta ultrapassar esta lacuna, fornecendo informação sobre os impactos das alterações climáticas sobre o ciclo hidrológico, incluindo os devidos a eventos extremos, para períodos de curto-médio prazo. A análise dos impactos das alterações climáticas sobre as águas subterrâneas recorre a 1 modelo matemático 3D englobando os aquíferos Aluviões do Tejo, Tejo-Margem Direita e Tejo-Sado/Margem Esquerda, usando recargas calculadas a partir dos resultados de projecções climáticas dos modelos climáticos regionais para a Europa. O impacto das alterações do nível do mar sobre intrusão salina é também analisado por modelos FEFLOW; Eventos extremos (secas); Gestão integrada dos recursos hídricos; Águas subterrâneas; Alterações climáticas Novo, M. E.; Henriques, M. J. A. Comunicações APRH 13º Silusba - Simpósio de Hidráulica e Recursos Hídricos dos Países de Língua Portuguesa 10p. DHA NRE http://repositorio.lnec.pt:8080/jspui/handle/123456789/1010106
18969 2016 Utilização de cenários de mudança para a previsão da evolução das pressões e do estado das massas de água subterrâneas e edas. Caso de estudo: Melides. Cenários de Alterações Climáticas. Neste artigo faz-se uma projecção da avaliação da evolução das pressões sobre as águassuperficiais e subterrâneas da bacia de Melides sob cenários de alterações climáticas para ohorizonte temporal de 2100 e cenários de emissões IS92a, SRES A2 e SRES B2. Osvalores de recarga e escoamento superficial para estes cenários e consequente variação dovolume médio da lagoa de Melides foram depois cruzados com a evolução das pressõesqualitativas e quantitativas. A evolução das pressões quantitativas admitiu uma estabilizaçãoda população e das actividades económicas a partir do ano 2030, excepto para a agriculturaem que se consideraram dois cenários: (1) manutenção da área agrícola e culturas actuais,(2) redução da área agrícola. Para as pressões qualitativas admitiu-se a manutenção dascargas poluentes pecuárias e domésticas aos níveis de 2030; para a agricultura considerousea manutenção da carga por unidade de área. Do cruzamento das cargas poluentesfuturas com a provável evolução do volume médio na lagoa (que depende do escoamentosuperficial e das descargas do aquífero), obtiveram-se cenários prováveis de evolução daconcentração de poluentes. Admitindo alteração das necessidades hídricas e manutençãoda área agrícola, as taxas de exploração poderão variar entre 62 e cerca de 110%. Gestão de recursos hídricos; Relações águas superficiais/subterrâneas; Pressões sobre massas de água; Alterações climáticas; EDAS Novo, M. E.; Oliveira, L. G. S. Comunicações APRH 12.º Congresso da Água / 16.º ENASB / XVI SILUBESA 13p. DHA NRE http://repositorio.lnec.pt:8080/jspui/handle/123456789/1010107
18970 2018 I dentification of potential hazard for urban strategic services produced by extreme events This report has been elaborated in the context of the RESCCUE Project. This Project concerns climate change in urban areas, so their resilience and potential impacts of extreme events on urban services, like transports, energy production, water and energy distribution. The project will provide a framework enabling city resilience assessment, planning and management. The present report develops the first task of second Work Package (following WP2) dealing with the identification of potential hazards for strategic urban services as a consequence of climate change pressure. The WP2 will cover a complete hazard assessment for urban services operation for current and future scenarios. Climate change; City; Interdependencies; Resilience Almeida, M. C.; Cardoso, M. A.; Telhado, M.; Coelho, L.; Morais, M.; Baltazar, S.; Ribeiro, M.; Silva, I.C.; Pestana, M.L.; Matos, J. S.; Ferreira, F.; Lopes, R.; Sebatião, A.; Póvoa, P.; Alves, R.; Pimentel, N.; Stevens, J. R.; Goodey, P.; Evans, B.; Chen, A.; Laranjeira, A.; Neale, L.; Russo, B.; Gabas, A.; Dominguez J. L.; Vela, S.; Cosco, C. Relatórios DHA NES http://repositorio.lnec.pt:8080/jspui/handle/123456789/1010179
18971 2017 Designing a PAC/NF advanced process for controlling pharmaceutical compounds in reclaimed water Water scarcity and asymmetric space-time distribution is driving many countries to seek nonconventional water sources. Treated wastewater is an emerging alternative water source but,depending on its use(s), it may require an increased level of water treatment. At the same time, thelist of emerging contaminants (ECs), including pharmaceutical compounds (PhCs), of greatrelevance to the environment and to public health continues to grow. Further, many of thesecontaminants are partly or strongly resistant to conventional treatment in water and wastewatertreatment plants (WTPs and WWTPs). Therefore, advanced treatment processes are being developed or optimised for improved PhCcontrol. Amongst them, hybrid processes of adsorption
Ano: 2017
Número Páginas:
8p.
Autor(es): Viegas, R.M. C.; Mesquita, E.; Campinas, M.; Almeida, C.M.M.; Rosa, M. J.
Editor: EWA
Keywords: Water reuse; Water reclamation; Pharmaceutical compounds; PAC/NF; Hybrid membrane processes
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Prioritizing rehabilitation interventions of water supply infrastructures using infrastructure value index
Water utilities face the problem of dealing with assets of very different nature, useful life, cost, age and condition. Asset valuation is important to establish rehabilitation priority of infrastructures in short-term and to analyse the different strategies of rehabilitation in order to maintain the service sustainable in the long-term. One of the most important steps of the asset valuation is the construction of cost functions. These cost functions are important for determining the fair value and the current replacement cost for water supply assets and for estimating the capital cost of future infrastructure. The current paper aims at the valuation of assets of water supply infrastructures in order to prioritizing rehabilitation interventions of water supply infrastructures using infrastructure value index. The methodology adopted was a three-step procedure: 1. Inspection and characterization of existing infrastructures; 2. Estimation of the replacement cost; and 3. Estimation and sensitivity analysis of the current value of existing infrastructures. This methodology was applied to a case-study in the south of Portugal. Results include the IVI calculation for different distribution pipe materials, ground storage and pumping stations, using the corrected useful life taking into consideration the conservation status of the respective assets. One of the most important factors in planning and managing water systems is to maintain the water service sustainable, which presupposes to prioritize the rehabilitation interventions in short and long-terms.
Ano: 2017
Número Páginas:
7 p.
Autor(es): Cabral , M.; Marchionni, V.; Pereira , C.; Loureiro, D.; Covas, D.
Editor: IWA Publishing
Keywords: Infrastructure value index; Useful lives; Cost functions; Water supply system; Asset valuation
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Livros
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Quality Assessment Guide for Water and Waste Services Provided to Users: 4th Generation Assessment System
The Technical Guide presents the 4th generation of the service quality assessment system, which abandons some 3rd generation indicators and adds new ones to respond to the latest challenges to supply services, urban waste water management and urban waste management. Changes are also made to definitions and benchmarks for some indicators are adjusted.
Ano: 2023
Número Páginas:
345p..
Autor(es): Cardoso, M. A.; Rosa, M. J.; Brito, R.; Silva, C.; Beceiro, P.; Jorge, C.; Alegre, H.; Martinho, G.; Pina, J.; Silveira, A.; Alves, A.V.; Brito Ana, J.; Ramos, M.; Carrega, M.
Editor: ERSAR/NOVA
Keywords: Benchmarking; Performance indicators; Waste services; Water services; Quality assessment
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Avaliação da eficiência energética nos serviçoes urbanos de águas. Guia para diagnóstico, priorização de alternativas, nonitorização e revisão do plano de ação
O projeto Avaler+
Ano: 2021
Número Páginas:
55 pp..
Autor(es): Loureiro, D.; Silva, C.; Cardoso, M. A.; Alegre, H.; Cabral , M.; Covas, D.; Rosa, M. J.
Editor: LNEC
Keywords: Serviços urbanos de águas; Plano de ação; Eficiência energética; Diagnóstico; Avaliação de desempenho
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Technical Guidelines PAC/MF
These technical guidelines provides guidance on the use of the hybrid process of powdered activate carbon adsorption and ceramic microfiltration for sustainable drinking water production. They were developed based on the field demonstration of the technology, in Portugal, with a pilot prototype, within the LIFE Hymenb project LIFE12 ENV/PT/001154 "Tailoring hybrid membrane processes for sustainable drinking water production", conducted by LNEC - the National Civil Engineering Laboratory and Águas do Algarve, S.A.
Ano: 2017
Número Páginas:
29 p.
Autor(es): Campinas, M.; Viegas, R.M. C.; Silva, C.; Rosa, M. J.
Editor: LNEC
Keywords: Technical guidelines; LIFE Hymemb; Emerging contaminants; Drinking water treatment; Ceramic microfiltration; Activated carbon adsorption
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Guia de avaliação da qualidade dos serviços de águas e resíduos prestados aos utilizadores - 2ª Geração do sistema de avaliação
O objetivo do presente Guia é a apresentação e a especificação dosistema correspondente à 2.ª geração de avaliação da qualidade dosserviços de abastecimento de água, de saneamento de águas residuaisurbanas e de gestão de resíduos urbanos prestados pelas entidadesgestoras sujeitas a regulação.Este sistema constitui uma peça fundamental do modelo de regulaçãoem implementação pela ERSAR, sumariamente descrito neste Guia emais detalhadamente descrito em [1], nomeadamente no que respeitaà componente da regulação da qualidade do serviço, de forma a tornarpossível a avaliação quantificada.Note-se que, de acordo com o disposto na alínea e) do n.º 1 do artigo 5.ºdo Decreto-Lei n.º 277/2009, de 2 de outubro, a ERSAR tem atribuiçõesnão apenas para assegurar a regulação da qualidade de serviço prestadoaos utilizadores pelas entidades gestoras, mas também para avaliaro desempenho dessas entidades, promovendo a melhoria dos níveis deserviço. É no quadro destas atribuições que se pretende promover estesistema de avaliação da qualidade dos serviços de águas e resíduos.A 2.ª geração do sistema de avaliação da qualidade do serviço resultouda análise crítica do sistema de indicadores adotado na 1.ª geração e darespetiva aplicação desde 2004 ao universo das entidades concessionáriase teve em conta o estado atual de conhecimentos e a experiênciainternacional entretanto adquirida.Para além da identificação e da especificação de todos os componentesdo sistema de avaliação, e em particular do conjunto de indicadores dequalidade do serviço a utilizar em cada um dos três tipos de serviços,são também definidos os procedimentos de avaliação, através dadefinição da informação a obter, do cálculo de indicadores, da sua interpretaçãoe análise comparativa, numa perspetiva de benchmarking, eda produção do relatório de síntese.
Ano: 2012
Número Páginas:
256p.
Autor(es): entidade LNEC
Editor: ERSAR/LNEC
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Adaptação e Sustentabilidade de Serviços de Abastecimento de Água e de Águas Residuais - RESUMOS
N/A
Ano: 2010
Número Páginas:
425p.
Autor(es): entidade LNEC
Editor: APESB
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Gestão patrimonial de infra-estruturas de abastecimento de água - Uma abordagem centrada na reabilitação
O texto está organizado em três partes e um conjunto de anexos (Figura 1.1). A primeira parte é de enquadramento geral, na segunda apresenta
Ano: 2010
Número Páginas:
510p.
Autor(es): Covas, D.; Alegre, H.
Editor: ERSAR / LNEC / IST
Keywords: Sistema de abastecimento de água; Rede de distribuição; Legislação; Guia; Eta; Captação de água; Água; Adutora
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Gestão patrimonial de infra-estruturas de águas residuais e pluviais - Uma abordagem centrada na reabilitação
A gestão patrimonial de infra
Ano: 2010
Número Páginas:
362p.
Autor(es): Almeida, M. C.; Cardoso, M. A.
Editor: ERSAR / LNEC
Keywords: Sistema de drenagem de águas residuais; Saneamento; Guia; Etar; Emissário
Info
Guia de avaliação da qualidade dos serviços de águas e resíduos prestados aos utilizadores. 2ª Geração do sistema de avaliação
O objectivo do presente Guia é a apresentação e a especificação do sistema correspondente à 2.ª geração de avaliação da qualidade dos serviços de abastecimento de água, de saneamento de águas residuais urbanas e de gestão de resíduos urbanos prestados pelas entidades gestoras sujeitas a regulação. Este sistema constitui uma peça fundamental do modelo de regulação em implementação pela ERSAR, sumariamente descrito neste Guia e mais detalhadamente descrito em [1], nomeadamente no que respeita à componente da regulação da qualidade do serviço, de forma a tornar possível a avaliação quantificada. Note-se que, de acordo com o disposto nas alíneas e) do artigo 5.º do Decreto-Lei n.º 277/2009, de 2 de Outubro, a ERSAR tem atribuições não apenas para assegurar a regulação da qualidade de serviço prestado aos utilizadores pelas entidades gestoras bem como para avaliar o desempenho dessas entidades, promovendo a melhoria dos níveis de serviço. É no quadro destas atribuições que se pretende promover este sistema de avaliação da qualidade dos serviços de águas e resíduos. A 2.ª geração do sistema de avaliação da qualidade do serviço resultou da análise crítica do sistema de indicadores adoptado na 1.ª geração e da respectiva aplicação desde 2004 ao universo das entidades concessionárias e teve em conta o estado actual de conhecimentos e a experiência internacional entretanto adquirida. Para além da identificação e da especificação de todos os componentes do sistema de avaliação, e em particular do conjunto de indicadores de qualidade do serviço a utilizar em cada um dos três tipos de serviços, são também definidos os procedimentos de avaliação, através da definição da informação a obter, do cálculo de indicadores, da sua interpretação e análise comparativa, numa perspectiva de benchmarking, e da produção do relatório de síntese.
Ano: 2010
Autor(es): entidade LNEC
Revista: ERSAR / LNEC
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Strategic Asset Management of Water and Wastewater Infrastructures
Invited papers from the IWA Leading Edge Conference on Strategic Asset Management (LESAM), Lisbon, October 2007
Ano: 2009
Número Páginas:
536p.
Autor(es): Alegre, H.; Almeida, M. C.
Editor: IWA Publishing
Keywords: Infrastructures; Wastewater; Water supply; Asset management
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Modelação e análise de sistemas de abastecimento de água
A simulação matemática dos sistemas de abastecimento de água é hoje em dia uma ferramenta indispensável aos serviços de água, para apoio a uma gestão técnica racional. O campo de aplicação é variado, sendo um auxiliar das actividades de planeamento, de projecto, de operação e demanutenção. Destacam-se o apoio ao dimensionamento de novas redes, aos programas de reabilitação, ao licenciamento de novas ligações, ao controlo de perdas de água, ao controlo da qualidade da água nas redes ou à gestão optimizada de energia.Em Portugal, o desenvolvimento e a aplicação de modelos matemáticos de sistemas de distribuição de água iniciou-se na década de 80, com o modelo da rede de Almada, elaborado em 1981 pelo LNEC. Depois dealguns anos em que a actividade realizada se centrou essencialmente no ambiente científico e académico, as empresas de consultoria começaram a ganhar espaço de mercado na prestação deste tipo de serviços para as entidades gestoras. Numa fase inicial os requisitos computacionais eramconsideráveis
Ano: 2006
Número Páginas:
335.
Autor(es): Coelho, S. T.; Loureiro, D.; Alegre, H.
Editor: IRAR / LNEC
Volume:
Série Guias Técnicos nº 4.
Keywords: Água
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Capítulos de Livros
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Sanitation Approaches & Solutions
Water scarcity and asymmetric space-time distribution is driving many countries to seek nonconventional water sources. Treated wastewater is an emerging alternative water source but, depending on its use(s), it may require an increased level of water treatment. At the same time, the list of emerging contaminants (ECs), including pharmaceutical compounds (PhCs), of great relevance to the environment and to public health continues to grow. Further, many of these contaminants are partly or strongly resistant to conventional treatment in water and wastewater treatment plants (WTPs and WWTPs). Therefore, advanced treatment processes are being developed or optimised for improved PhC control. Amongst them, hybrid processes of adsorption
Ano: 2018
Número Páginas:
pp 97-108.
Autor(es): Viegas, R.M. C.; Mesquita, E.; Campinas, M.; Almeida, C.M.M.; Rosa, M. J.
Revista: Sanitation Approaches & Solutions and the Sustainable Development Goals
Editor: ERSAR, EWA, APESB, CERIS
Keywords: Water reuse; Water reclamation; Pharmaceutical compounds; PAC/NF; Hybrid membrane processes
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Development of soft sensors based on analytical and spectral data on a real small size wastewater treatment plant
Advances in measurement and automation technologies enabled the deployment of monitoring systems with data acquisition at high frequency in Wastewater Treatment Plants (WWTP). The aim of this work is the design of soft sensors to predict hard-to-measure quality variables of wastewater required for mechanistic modeling of the biological treatment system in a real municipal WWTP. The input data collected in the WWTP using a flowmeter and spectro-photometric and electrochemical online probes, sampling campaigns and on-line analysis, was used for the development of soft sensors by multivariate analysis, like Principal Component Analysis (PCA) and Partial Least Squares (PLS) regression. Exploratory data analysis was performed in order to detect outliers, patterns and correlations. PLS models for soft sensors were developed using leave-one-out cross validation and the predictive capacity of independent data was evaluated by root mean square error (RMSE). The normalized RMSE obtained for organic nitrogen prediction were 19.5% and 18.1%, using sensors with analytical and spectral data, respectively. The possibility of using spectro-photometric probes providing measurements of a single wavelength was evaluated in order to reduce the online monitoring investment costs.
Ano: 2017
Número Páginas:
323-333pp.
Autor(es): Leitão, C.; Fernandes, L.; Ribeiro, R.; Almeida, M. C.; Pinheiro, C. C.; Pinheiro, H. M.
Revista: CONTROLO 2016. Lecture Notes in Electrical Engineering
Editor: Springer
Volume:
vol 402.
Keywords: Partial least squares; Online monitoring; Soft sensors; Wastewater treatment; Prediction; Municipal WWTP
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Resiliência e gestão do risco no turismo
Capítulo de livro sobre planeamento e desenvolvimento turístico em que é desenvolvida a temática de resiliência e gestão do risco no turismo. São focados aspetos que incluem conceitos de base em resiliência e risco, as categorias de risco relevantes em turismo, a abordagem estruturada para a gestão do risco da norma ISO 31000:2009 e eixos de atuação para aumentar a segurança e a resiliência no turismo.
Ano: 2017
Número Páginas:
105-120pp.
Autor(es): Almeida, M. C.
Revista: Planeamento e desenvolvimento turístico
Editor: Lidel
Keywords: Turismo; Gestão do risco; Resiliência
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Chapter 12: Economic and operational aspects
Municipalities and/or sewer operators have to decide investment strategies to rehabilitate and upgradeboth the efficiency and quality of their sewer systems. Frequently, such decisions are based on limitedinformation and do not consider simultaneously the sewer pipes, the wastewater treatment plant andthe receiving environment, especially groundwater. In order to provide some basic working elements tohelp operators in making such decisions, Work Area 4 (WA4) within the APUSS project, described in thepresent chapter included three topics:i) the definition of a set of infiltration/exfiltration specific performance indicators, PIs;ii) the proposition of a generic multi-criteria methodology to compare investment strategieswhich is elaborated separately in Chapter 10 and;iii) the analysis of cost structures of sewer systems and costings for the new tracer methods proposed in the APUSS methodology (as outlined in Chapter 2).
Ano: 2010
Número Páginas:
159-167.
Autor(es): Cardoso, M. A.; Frehmann, T.
Editor: IWA
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Performance indicators as a management support tool, capítulo 9 do livro Urban Water Supply Infrastructure Management Handbook
N/A
Ano: 2002
Número Páginas:
9.1-9.74.
Autor(es): Alegre, H.
Editor: ******
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Teses de Doutoramento
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Assessment and improvement of energy use in wastewater systems
This research aims at developing a comprehensive approach for assessing the energy use and efficiency in wastewater systems, considering the water-energy-greenhouse gas (W-E-G) emissions nexus supported by methods and tools, such as a tailored energy balance and a performance assessment system (PAS). This approach is aligned with continuous improvement principles and allows carrying out the diagnosis of energy efficiency in wastewater systems supporting the building of a portfolio of energy use improvement measures responding to strategic objectives and attending to the systems
Ano: 2022
Autor(es): Jorge, C.
Keywords: Wastewater systems; Water-energy-greenhouse gas emissions nexus; Performance assessment; Energy efficiency; Energy balance
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Understanding Flow Dynamics in Drinking Water Storage Tanks
Drinking water storage tanks are essential components of water supply systems to store water, to level off pressure in networks and to meet emergency storage. They are also frequent sources of deterioration of drinking water quality and safety owing to inadequate tank design and operation. Mostly, existing tanks design, dimensions and operation do not account for water mixing and renewal.
Ano: 2022
Autor(es): Pinheiro, A.
Keywords: Chlorine decay.; Particle image velocimetry; Residence time distribution; Drinking water safety; Water storage tanks
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Assessing the contribution of Nature-Based Solutions to urban resilience. A comprehensive assessment framework with focus on stormwater management and control.
Nature-Based Solutions (NBS) are crucial to achieving the goals of the United Nations Agenda 2030 for sustainable development and other global agendas, such as the Paris Agreement on Climate Change. In the last decade, the NBS umbrella concept has become more relevant intending to contribute to urban resilience and to address the climate change challenges. NBS are living solutions inspired by nature that use or mimic natural processes intending to face several societal challenges, from the perspective of resource-efficient use and the promotion of economic and environmental benefits. Currently, cities are encouraged to understand and measure the NBS contribution to identify adequate strategies for enhancing resilience and prioritize investments accordingly. The objective of the present thesis is to promote and enhance the NBS implementation in cities, focused on solutions for stormwater management and control. Based on the analysis of their contribution to urban resilience, the potential to meet environmental, social, and economic challenges and to adapt across diverse urban scales and contexts is demonstrated. In this sense, a Resilience Assessment Framework (RAF) to assess the NBS contribution to urban resilience was developed. This framework aims to assess the NBS contribution to urban resilience. Moreover, a Guidance for the RAF application in cities with different resilience maturity was developed, which involved the RAF validation by seven cities (from a national and international context), that participated voluntarily in this phase. In this context, the developed RAF is comprehensive and multidimensional. It is driven by the definition of objectives, criteria, and metrics, according to the proposed structure for assessing the water supply and wastewater system service performance in the framework of the ISO 24500 standards of the International Organization for Standardization. For an oriented assessment of the criteria, qualitative and quantitative metrics were defined, considering data from different sources and complexity. Reference values were also identified and metrics' classifications were defined. In this classification, each answer is associated with a resilience development level, intending to assess the NBS contribution to urban resilience on a normalized scale. To support the RAF application to cities with different resilience maturity (in terms of resilience and available information), three analysis degrees (essential, complementary, and comprehensive) and a set of metrics were proposed, which are pre-defined in the guidance for the RAF application. To support the selection of the analysis degree more adequate to any city, a structure to characterize the city's profile was developed. This complementary profile also supports the interpretation of the RAF results, both at the city and at the level of specific NBS. To conclude, the application of the RAF essential analysis degree to the seven participating cities, with different challenges regarding urban resilience and NBS, and of the comprehensive analysis degree (complete RAF) to Porto´s urban area, through an assemble assessment at the city and NBS levels, were presented.
Ano: 2021
Autor(es): Beceiro, P.
Keywords: Urban resilience; Stormwater management; Resilience assessment framework; Nature-Based Solutions (NBS)
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Proposal and validation of a performance assessment framework for urban storm water systems
Over the past two decades, performance assessment (PA) has been one of the areas show-ing the greatest advancement in the water sector. PA aims to measure effectiveness and/or efficiency of an activity or process using performance metrics, supporting the decision-making process and the continuous improvement of water utilities. Despite the potential benefits, few projects, and initiatives on PA have been undertaken regarding storm water systems (SWS). The present thesis aims to develop a performance assessment framework (PAF), applicable to both conventional SWS and sustainable urban drainage systems (SUDS), objective driven and focused on systems
Ano: 2021
Autor(es): Santos, L.F.
Keywords: Water utilities; Storm water systems; Indicators; Performance metrics; Framework; Performance assessment
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Towards a better urban water infrastructure asset management by condition assessment and cost modelling
Infrastructure asset management (IAM) has been increasingly becoming a key topic in the mind-set shift of the water sector managers and policy makers, allowing to assist in the operational, tactical and strategic decision-making in urban water infrastructures. Nevertheless, IAM implementation by the water utilities is still far from needed and not widespread, due to several challenges and constraints, mainly associated with limited human, technological and financial resources. The current research aims at enhancing urban water infrastructure asset management through an integrated decision-making approach, that includes novel methodologies for condition assessment, service life prediction and cost modelling. This approach can be applied at three assessment levels
Ano: 2021
Autor(es): Cabral , M.
Keywords: Urban water assets; Decision-making; Cost modelling; Service life prediction; Condition assessment; Infrastructure asset management
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Melhoria na eficiência no uso da água e da energia em sistemas de abastecimento de água
Este trabalho tem como objetivo melhorar a eficiência energética dos sistemas de abastecimento de água através do desenvolvimento de uma metodologia orientada por objetivos e com recurso ao balanço energético e a métricas de desempenho que permitem identificar as principais origens de ineficiência energética dos sistemas, comparar diferentes alternativas de intervenção e contribuir para a melhoria contínua destes sistemas.A metodologia de investigação seguida contempla desenvolvimentos científicos aliados a uma aplicação prática num conjunto alargado de casos de estudo através de ferramentas de cálculo automático desenvolvidas para o efeito. Os desenvolvimentos científicos consistem na formulação matemática de um balanço energético flexível em termos de dados necessários para a sua implementação; o desenvolvimento de métricas de desempenho que permitem identificar a origem das ineficiências energéticas (equipamentos, perdas de água ou configuração e operação) e a sua sistematização numa metodologia que segue os princípios de melhoria contínua (Plan-Do-Check-Act). A aplicação a casos de estudo é efetuada em três etapas. A primeira etapa consiste na aplicação do balanço energético agregado e métricas de desempenho para diagnosticar ineficiências a nível global em sistemas sem modelo matemático. A segunda etapa consiste na aplicação de um balanço detalhado com recurso a modelos matemáticos, bem como uma análise de sensibilidade aos diferentes métodos. A terceira etapa centra-se na aplicação detalhada de dois casos de estudo para ilustrar a metodologia.Os principais resultados são: i) uma metodologia integrada para o diagnóstico água-energia em sistemas de abastecimento de água; ii) um novo balanço energético para sistemas de abastecimento de água; iii) resultados da aplicação do balanço e das métricas de eficiência energética em 110 sistemas; iv) ferramentas para cálculo das diferentes formulações de balanço energético e de métricas de desempenho; e v) valores reais e exemplos de soluções não convencionais que conduziram a melhorias de desempenho energético.
Ano: 2019
Autor(es): Mamade, A.
Keywords: Sistemas de abastecimento de água; Indicadores de desempenho; Balanço energético; Eficiência energética; Nexo água-energia
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Assessing and improving wastewater treatment performance. A contribution to the 3rd generation of the assessment system
As estações de tratamento de águas residuais (ETAR) são atualmente alvo de esforços de melhoria do seu desempenho técnico, ambiental e económico. Empresas, reguladores e organismos de financiamento têm utilizado sistemas de avaliação de desempenho para apoiar as suas decisões. Neste contexto, o LNEC desenvolveu a 1.ª e 2.ª geração do sistema de avaliação de desempenho (PAS) de ETAR baseado em indicadores (PIs) e índices de desempenho (PXs). Para ambos, os valores de referência para o julgamento do desempenho são elementos chave. Apesar de serem elementos cruciais, os valores de referência precisavam ainda de ser definidos para avaliar e melhorar o desempenho das ETAR com foco na eficiência energética e gestão de afluências pluviais. Assim, o objetivo da tese foi desenvolver a terceira geração do PAS com valores de referência para avaliar o desempenho. Os PIs e PXs focam os objetivos principais da ETAR, ou seja, garantir a sustentabilidade técnica, econômica e ambiental, garantindo um tratamento eficaz e fiável com o consumo mínimo de energia, reagentes e produção de lamas. A estratégia seguida consistiu em desenvolver ou selecionar a partir da segunda geração do PAS sub-conjuntos de PIs e PXs de acordo com os objetivos, nomeadamente, eficácia, fiabilidade, desempenho energético e consumo de reagentes e gestão das lamas. Os valores de referência foram derivados com base numa revisão da literatura, equações empíricas e/ou estudos de campo e, sempre que aplicável, incorporam o efeito de parâmetros chave, de modo a avaliar o efeito das variações de caudal e de concentração. Foi desenvolvida uma análise estatística dos PXs para avaliar a fiabilidade da ETAR. Foi também demonstrada a flexibilidade do sistema de avaliação de desempenho para diferentes objetivos e uma abordagem para diagnosticar oportunidades de melhoria do desempenho, utilizando os PIs e PXs num ciclo PDCA (plan-do-check-act).
Ano: 2016
Autor(es): Silva, C.
Keywords: WWTP; Reference values; Performance indices; Performance indicators; Performance assessment
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Avaliação e controlo da eficiência do tratamento de águas residuais - Aplicação a sistemas de pequena dimensão
Assiste-se, actualmente, a uma exigência crescente nos requisitos de qualidade das descargas de efluentes urbanos no meio hídrico receptor e, em paralelo, a uma maior pressão no sentido do aumento da eficiência na operação de ETAR, no que diz respeito ao consumo energético e de outros recursos. O objectivo principal da presente dissertação é o desenvolvimento de uma metodologia de monitorização, supervisão e controlo da eficiência do tratamento de águas residuais, adaptada especificamente a pequenas ETAR descentralizadas. Esta metodologia pode definir-se como um conjunto de estratégias de optimização baseadas, grandemente, na aquisição em linha de dados do processo e sua posterior utilização num modelo matemático para definição de cenários operacionais. Para além da metodologia, as principais contribuições inovadoras são a realização, durante um ano, de trabalho de monitorização num sistema de tratamento descentralizado, a utilização de métodos alternativos de monitorização de águas residuais e o desenvolvimento de um modelo matemático para a simulação do comportamento dinâmico de uma ETAR de pequena dimensão. O envolvimento do utilizador final constitui, igualmente, um aspecto importante do presente trabalho, o qual pretende lançar questões e vias de desenvolvimento para as entidades gestoras implementarem processos sustentados de optimização da operação em ETAR descentralizadas.
Ano: 2011
Número Páginas:
278p.
Autor(es): Ribeiro, R.
Keywords: Controlo; Modelação matemática; Monitorização; Lamas activadas; Sistemas descentralizados; Tratamento de águas residuais
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Metodologias de Análise de Consumos para a Gestão Eficiente de Sistemas de Distribuição de Água
Este trabalho de investigação teve como objectivo principal propor, aplicar e validar uma metodologia que permitisse transformar dados de consumo urbano de água, obtidos a partir de sistemas de telemetria, em informação útil para a gestão dos serviços de água e para os consumidores.A metodologia encontra-se estruturada em quatro módulos: planeamento e monitorização,processamento de dados, produção de informação de caracterização e previsão eclassificação. Tirando partido de dados de consumo telemedidos aos vários níveis, desde o cliente individual às zonas de medição e controlo (ZMC), procede-se à aplicação dametodologia para caracterização de grandes consumidores, previsão do consumodoméstico nocturno, avaliação do efeito da variação de pressão no consumo autorizado enas perdas de água e previsão do consumo em ZMC.Para além da metodologia estruturada para a análise de consumos, as principaiscontribuições inovadoras são o desenvolvimento de modelos de previsão e de classificação do consumo em ZMC, em função das variáveis explicativas mais significativas, e a obtenção de expressões para a variação do consumo autorizado e das perdas reais com a pressão.O trabalho desenvolvido contribuirá para um uso mais eficiente da água, através de ummelhor conhecimento sobre as várias componentes do consumo urbano de água, assimcomo para o estabelecimento de critérios de projecto e de exploração da rede maissustentados.
Ano: 2010
Número Páginas:
434p.
Autor(es): Loureiro, D.
Keywords: Perdas de água; Zona de medição e controlo; Telemetria; Uso eficiente da água; Consumo urbano de água; Sistema de abastecimento de água
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Avaliação de desempenho de estações de tratamento de água para consumo humano
Os serviços de abastecimento de água (SAA) têm vindo a incorporar princípios desustentabilidade na sua prática de gestão. O estado da arte em metodologias de avaliação dedesempenho de SAA mostrou a necessidade de abordar especificamente o tratamento,considerado insatisfatoriamente nas abordagens sistematizadas existentes.Na presente dissertação desenvolveu-se um sistema de avaliação de desempenho (PAS) deestações de tratamento de água (ETA), orientado por objectivos, normalizado e quantitativo,destinado a apoiar a tomada de decisão, e cobrindo os domínios qualidade da água tratada,eficiência/fiabilidade, utilização de água, energia e materiais, gestão de subprodutos, segurança,recursos humanos e económico financeiros.O PAS integra uma componente para avaliação do desempenho global, baseada em indicadoresde desempenho, e uma componente para avaliação do desempenho operacional, baseada emíndices de desempenho que avaliam, numa escala 0-300, a qualidade da água tratada, eficiênciasdas várias operações/processos unitários (OPU) e sua relação com condições de operação.Foi desenvolvida uma ferramenta de cálculo automático do PAS.A aplicação do PAS a cinco ETA de características diversas permitiu avaliar a evoluçãotemporal do seu desempenho, comparar estações e OPU, e identificar oportunidades de melhoriana operação das OPU, na qualidade da água tratada e utilização de recursos.
Ano: 2009
Autor(es): Vieira, P.
Keywords: Tratamento de água para consumo humano; Ferramenta de apoio à decisão; Operação de eta,; Índice de desempenho; Indicador de desempenho; Avaliação de desempenho
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Relatórios
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Report on performance assessment and improvement of BEI WWTP
This document reports the work developed in Beirolas WWTP, namely the long-term monitoring of PhC occurrence throughout the treatment line and the associated operating conditions, for the 24 PhCs and hormones targeted.
Ano: 2020
Autor(es): Silva, C.; Ribeiro, R.; Mesquita, E.; Alves, R.; Figueiredo, D.; Rosa, M. J.
Keywords: Operating conditions; Wastewater; Pharmaceutical compounds; Full scale demonstration
Info
Report on performance assessment and improvement of Faro NW WWTP
This document reports the reports the work developed in FNW WWTP, namely the long-term monitoring of PhC occurrence throughout the treatment line and the associated operating conditions, for the 24 PhCs and hormones targeted.
Ano: 2020
Autor(es): Silva, C.; Ribeiro, R.; Mesquita, E.; Martins, A.; Alves, M. H.; Rosa, M. J.
Keywords: Wastewater; Pharmaceutical compounds; Activated carbon; Full scale demonstration
Info
Report on PhC control in CAS-WWTP
This document processes and discusses the integrated results of BEI and FNW WWTPs (actions B6 and B7, respectively) towards PhC control, namely, the PhC concentration ranges in each monitoring point, the PhC reduction in each step/barrier and their relation with key variables. A 4-class (A-D) PhC framework is proposed and validated for interpret-ting and predicting PhC control in urban CAS-WWTPs.
Ano: 2020
Autor(es): Silva, C.; Rosa, M. J.
Keywords: Wastewaters; Antibiotic resistance genes; Multidrug resistant bacteria
Info
Report on pilot testing
This document constitutes a Deliverable of Action B.5
Ano: 2020
Autor(es): Campinas, M.; Viegas, R.M. C.; Mesquita, E.; Rosa, M. J.
Keywords: Pharmaceutical compounds; Biological reactor; Sedimentation; Pilot; Activated carbon; PAC; Wastewater treatment; LIFE Impetus
Info
Report on the LIFE IMPETUS networking activities
This document presents the LIFE IMPETUS networking strategy and main activities developed with different projects and LIFE Program initiatives.
Ano: 2020
Autor(es): Ribeiro, R.; Rosa, M. J.
Keywords: Activities; Networking
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Report on total viable and antibiotic-resistant bacteria, antimicrobial susceptibilities and microbial resistance genes
This document presents the monitoring results on the occurrence of multidrug resistant bacteria and antibiotic resistance genes in raw and treated wastewaters of BEI and FNW WWTPs.
Ano: 2020
Autor(es): Duarte, A.; Ribeiro, R.; Mesquita, E.
Keywords: Wastewaters; Antibiotic resistance genes; Multidrug resistant bacteria
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Resultados da análise comparativa de alternativas para melhoria de eficiência energética
O projeto Avaler+
Ano: 2020
Autor(es): Loureiro, D.; Silva, C.; Rosa, M. J.
Keywords: Serviços urbanos de águas.; Diagnóstico; Plano de ação; Eficiência energética; Avaliação de desempenho
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Sistema de avaliação da eficiência energética nos serviços urbanos de águas para os quatro níveis de análise
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.
Ano: 2020
Autor(es): Loureiro, D.; Silva, C.; Pisoeiro, J.; Cardoso, M. A.; Alegre, H.; Rosa, M. J.
Keywords: Serviços urbanos de águas; Plano de ação; Eficiência energética; Diagnóstico; Avaliação de desempenho
Info
After-LIFE IMPETUS plan
This document presents the LIFE Impetus project for dissemination across Europe.
Ano: 2019
Autor(es): Rosa, M. J.; Ribeiro, R.; Silva, C.
Keywords: Benefits; PAC-enhanced treatment; Operational improvement; Pharmaceutical compounds occurrence
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Análise preliminar da versão inicial da metodologia de auditoria e classificação hídrica de edifícios residenciais.
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.
Ano: 2019
Autor(es): Vieira, P.; Alegre, H.
Keywords: Eficiência hídrica; Auditoria
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Outros
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AWARE-P vence prémio alemão e conquista novo reconhecimento internacional
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
Ano: 2014
Número Páginas:
1.
Autor(es): Alegre, H.
Info
Processos de pré oxidação e de desinfeção
N/A
Ano: 2014
Número Páginas:
36 slides.
Autor(es): Rosa, M. J.
Editor: APDA
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Vamos premiar quem aproveitou melhor a tecnologia
N/A
Ano: 2014
Número Páginas:
1p.
Autor(es): Alegre, H.
Editor: Ambiente on-line
Info
Ciência e inovação
N/A
Ano: 2012
Número Páginas:
1p.
Autor(es): Alegre, H.
Editor: About Media
Info
A engenharia sanitária no DHA em 2023
N/A
Ano: 2009
Autor(es): Alegre, H.
Info
Aplicações do modelo SWMM a casos de Estudo.
N/A
Ano: 2009
Autor(es): Brito, R. S.; David, L. M.
Info
Modelação dinâmica de sistemas de drenagem: Casos de estudo nacionais
N/A
Ano: 2009
Autor(es): Ferreira, F.; David, L. M.; Brito, R. S.
Info
Modelação dinâmica de sistemas de drenagem: Princípios de modelação e principais modelos existentes
N/A
Ano: 2009
Autor(es): Ferreira, F.; David, L. M.; Matos, J. S.
Info
Modelação estatística do consumo nocturno doméstico de água
N/A
Ano: 2009
Autor(es): Borba, R.; Amado, C.; Pacheco, A.; Loureiro, D.; Rebelo, M.; Alegre, H.; Coelho, S. T.; Covas, D.; Pina, A.
Info
O tratamento de água para consumo humano face à qualidade da água de origem
N/A
Ano: 2009
Autor(es): Rosa, M. J.; Vieira, P.; Menaia, J.
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