Publicações

Artigos de Revista

Info A comprehensive performance assessment system for diagnosis and decision-support to improve water and energy efficiency and its demonstration in Portuguese collective irrigation systems.

Info Water mixing in rectangular storage tanks: small-scale versus field tests

Info A comprehensive derivation and application of reference values for benchmarking the energy performance of activated sludge wastewater treatment

Wastewater treatment plants (WWTPs) are facing challenges concerning the services effectiveness and reliability, as well as the efficiency and sustainability of resource utilization, where energy represents one of the higher costs in activated sludge (AS) treatment. This paper presents the latest developments in the new energy performance indices (PXs) we have been developing for benchmarking, i.e., assessing and improving the performance of this widely used treatment. PXs compare the energy consumption with the energy requirements for the carbon and nitrogen removals needed for the plants compliance with the discharge consents (the closer they are, the better the performance). PXs are computed by applying to the state variables a performance function that is defined by the reference values for excellent, acceptable, and unsatisfactory performance. This paper shows the rationale for selecting the state variables for the AS energy performance and the comprehensive derivation of the equations to determine the reference values for energy consumption, which incorporate the effect of key parameters (flows, concentrations, and operating conditions). Reference values for the operating conditions affecting the energy performance are also proposed. A sensitivity analysis identified the key parameters for improving the aeration performance: ?, F, and SOTE for air diffusers, and ? and N0 for mechanical aerators. Fourteen Portuguese urban WWTPs (very diverse in size and inflows) were analyzed, and aeration (0.081.03 kWh/m3) represented 2580% of total energy consumption (0.231.30 kWh/m3). The reference values for excellent performance were 0.230.39 kWh/m3 (P25P75) for AS systems with air diffusers and 0.330.80 kWh/m3 for those with mechanical aerators. A comprehensive application in one WWTP (1618 d solids retention time) showed the systems ability at identifying which operating conditions to adjust (to F/M ratio lower than 0.09 d?1 and decreasing aeration during the low season) to improve the energy performance/savings while maintaining the treatments effectiveness and reliability.

Ano: 2022

Número Páginas: 26 pp..

Autor(es): Silva, C.; Rosa, M. J.

Revista: Water 2022

Editor: MDPI

Volume: 14.

DOI: https://www.mdpi.com/2073-4441/14/10/1620

Keywords: Wastewater treatment plants; Mechanical aerators; Energy performance; Air diffusers; Activated sludge treatment

Info A decision-making approach to assess and prioritise intervention solutions in water distribution systems.

Info A distress-based condition assessment approach of urban water assets using novel deterioration indices

Info A New Standardized Inspection System for Periodic Visual Surveys of Water Storage Tanks and Pumping Stations.

Info A novel energy balance tailored for wastewater systems

Info A treatment reliability-based method for supporting infrastructure asset management of wastewater treatment plants

Info Accessing Synergies and Opportunities between Nature-Based Solutions and Urban Drainage Systems.

Info Aligning financial and technical procedures for the determination of urban drainage assets

Comunicações

Info Avaliação da eficiência hídrica nos sistemas prediais de distribuição de água: uma nova proposta para cálculo do balanço hídrico.

Info Avaliação do impacto e identificação das causas dos problemas de incrustação em sistemas públicos de distribuição de água: Uma proposta de metodologia.

Info Contributos da avaliação do estado de conservação e da previsão da vida útil para a gestão patrimonial de infraestruturas urbanas de água.

Info Modelação da energia consumida em tempo de chuva em sistemas de águas residuais.

Info Proposta de metodologia para a construção de cenários para avaliação da resiliência de sistemas de distribuição de água.

Info A Qualidade da Água nas origens Aspetos críticos do ciclo integral da água nos Açores

Info Iniciativa colaborativa para a gestão de ativos de edifícios de uso coletivo

Info Afluências indevidas a sistemas de drenagem urbana: Uma abordagem integrada

Info Balanço energético em sistemas de águas residuais

Info Contribuição de armazenamentos em áreas periurbanas na redução dos caudais de ponta a jusante

A Vala da Salgueirinha é uma linha de água efémera que se integra na rede mais vasta de valas de escoamento de águas pluviais e superficiais que atravessa toda a península de Setúbal. Sendo das linhas de água mais importantes do concelho de Palmela, é aquela que, em períodos de pluviosidade intensa, maiores perturbações provoca nos aglomerados urbanos, em vários troços da rede viária e nos campos ribeirinhos, devido a inundações. Presentemente, o Município de Palmela encontra-se a regularizar o troço jusante desta linha de água, numa extensão de 5.500 m. Este município pretende, numa segunda fase, proceder à regularização, para montante, da restante linha de água, numa extensão aproximada de 5.600 m, bem como à construção de uma bacia de retenção. Em alternativa ou complementarmente à bacia de retenção, poderão ser equacionados armazenamentos em outras áreas periurbanas, tirando vantagem das condições orográficas do terreno. Neste artigo apresentam-se os objetivos, a metodologia do trabalho e os resultados preliminares do estudo hidrológico que está a ser desenvolvido na bacia hidrográfica da Vala da Salgueirinha, a montante da localidade de Lagoínha, em Palmela. Prevê-se que com a conclusão do estudo seja possível quantificar a redução dos caudais de ponta recorrendo a armazenamentos relativamente naturais em áreas rurais, aumentando a eficiência da bacia de retenção a construir, ou permitindo reduzir o seu volume, diminuindo os custos de construção, expropriações e impactes gerados no local e contribuindo para uma maior harmonização da linha de água e sua envolvente.

Ano: 2021

Número Páginas: 4 pp..

Autor(es): Sousa, J.F.; David, L.; MARTINS, S.

Editor: APRH

Keywords: Inundações; Bacia de retenção; Modelação hidrológica; Drenagem urbana; SIG

Livros

Info Avaliação da eficiência energética nos serviçoes urbanos de águas. Guia para diagnóstico, priorização de alternativas, nonitorização e revisão do plano de ação

Info Technical Guidelines PAC/MF

Info 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 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 na alínea e) do n.º 1 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, mas também 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 adotado na 1.ª geração e da respetiva aplicação desde 2004 ao universo das entidades concessionárias e teve em conta o estado atual 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 perspetiva de benchmarking, e da produção do relatório de síntese.

Ano: 2012

Número Páginas: 256p.

Autor(es): entidade LNEC

Editor: ERSAR/LNEC

Info Adaptação e Sustentabilidade de Serviços de Abastecimento de Água e de Águas Residuais - RESUMOS

Info Gestão patrimonial de infra-estruturas de abastecimento de água - Uma abordagem centrada na reabilitação

Info Gestão patrimonial de infra-estruturas de águas residuais e pluviais - Uma abordagem centrada na reabilitação

A gestão patrimonial de infra?estruturas (GPI) urbanas de água é cada vez mais reconhecida como essencial para atingir a sustentabilidade dos serviços urbanos de água. As actividades de reabilitação e manutenção integram?se naturalmente na gestão dos activos corpóreos, desejavelmente numa base de gestão sustentável no ciclo de vida. Com a entrada em vigor do Decreto?Lei n.º 194/2009, de 20 de Agosto, relativo ao regime dos serviços municipais de abastecimento de água, de saneamento de águas residuais e de gestão de resíduos urbanos, a publicação deste guia torna?se particularmente oportuna. Este decreto?lei (Art.º 8.º), requer que as entidades gestoras que sirvam mais do que 30000 habitantes promovam e mantenham um sistema de GPI que, no essencial, corresponde à implementação de uma estratégia proactiva de reabilitação. Assim, a reabilitação de infra?estruturas urbanas de água constitui uma actividade determinante para a garantia do cumprimento dos requisitos de desempenho dos sistemas. De facto, por um lado, as infra?estruturas estão sujeitas a diferentes causas de degradação ao longo do tempo e, por outro, as exigências de desempenho tendem a aumentar. Um dos objectivos da ERSAR, Entidade Reguladora de Serviços de Águas e Resíduos, é promover o aumento da eficiência das entidades gestoras de sistemas de águas residuais. No entanto, a coexistência de sistemas separativos e unitários, leva a que seja de interesse abordar a problemática da reabilitação dos sistemas de águas residuais e pluviais conjuntamente, quer pela existência de interligações, quer pela afinidade das abordagens. Este guia tem como objectivo apoiar as entidades gestoras de sistemas de águas residuais e pluviais na definição de uma estratégia preventiva de reabilitação das suas infra?estruturas, em particular para as redes de colectores, estando excluídas as questões específicas de outros componentes, como sejam as instalações de tratamento ou de bombeamento, embora em geral a abordagem seja aplicável aos diferentes tipos de componentes. A abordagem proposta propicia a utilização de técnicas inovadoras, científica e tecnicamente robustas e concretizadas em instrumentos amigáveis, operacionais e eficazes, de forma a potenciar a melhoria da qualidade do serviço prestado aos utilizadores, garantindo a sustentabilidade infra?estrutural, operacional, económico?financeira e ambiental das entidades gestoras portuguesas. O guia pretende constituir um instrumento de apoio à gestão técnica, assentando em bases técnico?científicas sólidas e actuais, com um carácter essencialmente prático. Nesta linha, apresentam?se exemplos da experiência portuguesa que permitem ilustrar a aplicação de diferentes soluções em contextos diversos. O texto está organizado em três partes. A primeira parte é de enquadramento geral. Para além desta introdução, justifica?se a relevância da reabilitação, apresentando?se os conceitos?chave nesta temática, as principais causas de degradação do desempenho dos sistemas, as consequências associadas e a interacção entre causas, anomalias e sintomas. A finalizar esta parte, enquadra?se a reabilitação nos principais processos de gestão técnica de sistemas de águas residuais e pluviais tendo em conta a norma ISO 24511:2007 (ISO, 2007b). Na segunda parte, relativa à abordagem integrada da reabilitação, propõe?se uma estratégia geral de reabilitação, nas perspectivas do planeamento estratégico, táctico e operacional. Para cada uma destas perspectivas, pormenorizam?se as principais fases. Na terceira parte, apresentam?se os instrumentos, as metodologias e as técnicas mais relevantes para a reabilitação, incluindo instrumentos e metodologias para: recolha, armazenamento, processamento e disponibilização de dados; modelação matemática do comportamento hidráulico; avaliação de desempenho; avaliação da condição estrutural; controlo de afluências indevidas; e instrumentos integrados de apoio à decisão. Finalmente, descrevem?se diferentes técnicas de reabilitação. Este guia tem como principais destinatários os técnicos das entidades gestoras de sistemas de águas residuais e pluviais. Pode também ser útil para técnicos de empresas de consultoria de engenharia e constituir um elemento de estudo em cursos de formação avançada ou contínua em engenharia civil e áreas afins. O guia pode ser utilizado como um texto didáctico, de leitura sequencial, ou como um livro de consulta. No segundo caso, recomenda?se uma leitura prévia do Capítulo 4, onde se sintetiza a estratégia geral de reabilitação recomendada e se apresenta a organização dos diversos capítulos da parte II. Na parte III podem ser consultados os diversos instrumentos, metodologias e técnicas de apoio à reabilitação.

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

Info Strategic Asset Management of Water and Wastewater Infrastructures

Info 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 de manutenção. 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 de alguns 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 eram consideráveis os modelos eram utilizados em computadores centrais, inacessíveis à generalidade das entidades gestoras portuguesas e os programas eram pouco amigáveis, requerendo conhecimentos de programação. A situação actual é muito diferente, existindo uma grande acessibilidade ao hardware e software de base para o desenvolvimento deste tipo de modelos. De facto, qualquer computador pessoal dos nossos dias tem capacidade para acomodar um modelo de uma rede de dimensões e complexidade consideráveis. Por outro lado, a par do software comercial, existe software de desenvolvimento de modelos que tem grande qualidade e está disponível gratuitamente, também em português. É o caso do programa EPANET, na versão elaborada e disponibilizada pelo LNEC, cujo manual de utilizador se encontra também publicado na série Guias Técnicos do IRAR. Esta evolução, contudo, só recentemente se começa a fazer sentir no seio das entidades gestoras. De facto, a realidade demonstra que só é possível tirar real partido da modelação matemática quando existe uma estrutura interna à entidade gestora que permita criar, actualizar e explorar os modelos de uma forma fiável e eficiente. Os modelos de chave na mão, desenvolvidos por terceiros, tendem a ser sistematicamente abandonados após períodos de vida útil curtos. Pelo contrário, a internalização do conhecimento pelas entidades gestoras e o estabelecimento de procedimentos bem definidos e rotinados está a demonstrar ser uma via de grande sucesso, impulsionadora de inovação tecnológica em muitos outros domínios da gestão. Verifica-se que o desenvolvimento de modelos de simulação dos sistemas pode e deve ser um bom pretexto para integrar a informação arquivada nos diversos sistemas de informação eventualmente existentes (sistemas de informação geográfica, de gestão de clientes e facturação, de telegestão,de apoio à manutenção, etc.) e melhorar a qualidade dos dados disponíveis. O projecto intitulado Iniciativa Nacional para a Simulação de Sistemas de Abastecimento de Água (INSAA, 2003-2006), promovido pelo LNEC e com a participação de nove entidades gestoras nacionais, tem constituído, assim o cremos, um excelente exemplo desta abordagem. O presente Guia pretende contribuir para que o exemplo das entidades participantes na INSAA se multiplique. Incorpora conhecimentos acumulados no LNEC ao longo de quase 30 anos de actividade neste domínio. Para além das matérias tradicionalmente tratadas em bibliografia estrangeira congénere, aborda muitos dos problemas surgidos nas aplicações em que o LNEC interveio, e recomenda soluções. Estrutura e formaliza cada fase de desenvolvimento de um modelo de simulação, na perspectiva de que se trata de um instrumento de trabalho dinâmico, que só é útil enquanto estiver actualizado, e que só se mantém actualizado enquanto os procedimentos respectivos forem claros e simples de implementar. Não se trata de um manual de utilizador de um programa, mas sim de um instrumento de apoio ao estabelecimento de uma estrutura organizacional adequada às funções de criação, manutenção e exploração de modelos de simulação.

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

Info Uso eficiente da água no sector urbano

O IRAR, enquanto regulador das entidades gestoras concessionárias de serviços de águas e resíduos em Portugal, tem seguido uma estratégia de permanente procura de sinergias através de parcerias com entidades da administração e com instituições técnicas e científicas relevantes do sector, nomeadamente nos aspectos associados à temática do uso eficiente da água. De acordo com o disposto na alínea l) do artigo 11.º do Decreto-Lei n.º 362/98, de 18 de Novembro, com as alterações introduzidas pelo Decreto-Lei n.º 151/2002, de 23 de Maio, o IRAR tem responsabilidades na sensibilização das entidades gestoras e dos autarcas em geral para as questões da qualidade na concepção, execução, gestão e exploração dos sistemas multimunicipais e municipais. O Instituto da Água (INAG), como organismo responsável pelo desenvolvimento e aplicação das políticas nacionais no domínio da água, promove a implementação do Programa Nacional para o Uso Eficiente da Água (PNUEA). Este Programa, cujas bases e linhas orientadoras foram aprovadas pela Resolução do Conselho de Ministros n.º 113/2005, de 30 de Junho, constitui um instrumento de planeamento estratégico, no qual são definidas as orientações de âmbito nacional para a promoção do uso eficiente da água nos sectores urbano, agrícola e industrial, contribuindo para minimizar os riscos de stress hídrico, quer em situação hídrica normal, quer durante períodos de escassez. O Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) é uma instituição de carácter técnico e científico, competente e credenciada para a realização de estudos em vários ramos da engenharia, nomeadamente nos domínios da engenharia sanitária. Tem vindo a desenvolver estudos de investigação em áreas prioritárias, nomeadamente projectos para o INAG de definição e apoio à implementação do PNUEA, incluindo manuais para a promoção do uso eficiente da água. Nesse âmbito, foi assinado em Março de 2005 um protocolo de cooperação técnica e científica formalizando a colaboração entre estas três entidades. Esse protocolo prevê a edição conjunta de um manual (ou guia técnico) dirigido, entre outras, às entidades gestoras de sistemas de abastecimento de água e de águas residuais, contendo orientações técnicas para a implementação de medidas e de mecanismos promotores do uso eficiente da água no sector urbano. O objectivo é promover um uso mais eficiente da água, ou seja, optimizar a utilização desse recurso - eficiência de utilização -, sem pôr em causa os objectivos pretendidos - eficácia de utilização - ao nível das necessidades vitais da sociedade, da qualidade de vida da população e do desenvolvimento sócio-económico do País. Pretende-se utilizar a quantidade óptima de água para conseguir os objectivos pretendidos, permitindo também, como benefícios indirectos, a redução da poluição dos meios aquáticos e a redução do consumo de energia, aspectos dependentes do consumo de água. Esta iniciativa integra-se no esforço de planeamento da água que o País tem vindo a efectuar, estando prevista não apenas no Plano Nacional da Água e nos Planos de Bacia Hidrográfica, mas também no Plano Estratégico de Abastecimento de Água e de Saneamento de Águas Residuais 2000-2006. O resultado é a presente publicação, intitulada Guia Técnico 8 Uso Eficiente da Água no Sector Urbano, editada conjuntamente pelo IRAR, pelo INAG e pelo LNEC e inserida na Série Guias Técnicos do IRAR, que constitui assim um excelente exemplo de colaboração e criação de sinergias entre diferentes entidades de perfil complementar. Esta edição deve ser vista como mais uma contribuição para uma melhor protecção dos aspectos ambientais associados aos serviços de abastecimento público de água e de saneamento de águas residuais em Portugal.

Ano: 2006

Número Páginas: 203p.

Autor(es): Almeida, M. C.; Vieira, P.; Ribeiro, R.

Editor: IRAR / INAG / LNEC

Capítulos de Livros

Info Activated carbons in full-scale advanced wastewater treatment

Info Assessing urban resilience to cope with climate change (Cap. 7)

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

Ano: 2022

Número Páginas: 163-188pp..

Autor(es): Brito, R.; Morais, M.; Telhado, M.; Almeida, M. C.; Cardoso, M. A.

Revista: Investing in Disaster Risk Reduction for Resilience. Design, methods and knowledge in face of climate change

Editor: Elsevier

DOI: doi.org/10.1016/B978-0-12-818639-8.00003-X

Keywords: Urban-resilience assessment; Multisectoral approach; Lisbon; Disaster risk reduction; Climate change; Adaptation strategies and measures

Info Investing in Disaster Risk Reduction for Resilience. Design, methods and Knowledge in the face of climate change.

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

Ano: 2022

Autor(es): Cardoso, M. A.; Brito, R.; Almeida, M. C.; Telhado, M.; Morais, M.

Revista: Investing in Disaster Risk Reduction for Resilience. Design, methods and Knowledge in the face of climate change.

Editor: Elsevier

Keywords: Lisbon; Urban resilience assessment; Multisector approach; Disaster risk reduction; Climate change; Adaptation strategies and measures

Info Management of Urban Drainage Infrastructure

Info Quality of measurement in urban water services: a metrological perspective

Urban water services make use of extensive networked infrastructures - water supply and drainage systems. Efficient management of these services relies on the quality of measurements of hydraulic variables in pipes and sewers to support robust analysis of systems performance, needed to many decision-making processes. The quality of measurements is key for the sustainability of urban water services, having a growing impact on decisions and on trade relations. Often, quantities of interest (e.g., flowrate, volume, level andv elocity), affecting net balances (e.g., inflow and outflow net balances, water losses, undue inflows and trade volumes) and used to support decision making, are obtained indirectly from a wide diversity of instrumentation, using different principles and methods. To reach acceptable accuracy, required for the measurement itself, and because of implications when used for management, three elements are critical: good measurement practices, traceability, and measurement uncertainty. Measurement uncertainty plays a relevant role today, to capture the random nature of measurement, and is considered the most reliable parameter able to provide information about the accuracy of measurement within a certain degree of confidence, allowing comparisons between instruments, practices, and methods. Advances in synergies of knowledge from Hydrology, Hydraulics, Metrology and Data Science are reported, as well as perspectives of future developments.

Ano: 2022

Número Páginas: 351 - 375.

Autor(es): Almeida, M. C.; Ribeiro, A.; Brito, R.

Revista: Advances on Testing and Experimentation in Civil Engineering

Editor: Springer Nature

Volume: capitulo 15.

DOI: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-031-05875-2_15

Keywords: Urban water systems; Uncertainty; Quality; Measurement; Accuracy

Info Risk Analysis of Water Harvesting Systems

Info Removal of Cyanobacteria and Cyanotoxins by Conventional Physical-chemical Treatment

Info 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 low pressure membranes are promising for their low risk of oxidation by-product formation and low operating pressures (< 2 bar). The fine powdered activated carbon (PAC), if properly selected for the target contaminants and background water matrix, can effectively adsorb the small dissolved molecules (such as the PhCs) passing through low-pressure membranes, whereas these membranes (usually microfiltration or ultrafiltration membranes and more recently loose nanofiltration membranes) safely retain the PAC particles, turbidity and bacteria. In LIFE aWARE project Innovative hybrid MBR-(PAC-NF) systems to promote Water Reuse"", the combination of a membrane bio-reactor (MBR) with PAC / loose Nanofiltration (PAC/NF) is demonstrated at El Prat WWTP (Barcelona, Spain), being LNEC responsible for the PAC/NF design, namely for (i) selecting the PAC suitable for PhC control and (ii) assessing, at laboratory scale, different PAC/NF configurations to select the one to be implemented for demonstration at pilot scale, using a recently developed NF membrane (Pentair HFW 1000). This hollow fibre, hydrophilic polyethersulfone membrane with around 1000 Da cut-off constitutes a safe barrier also against viruses and provides higher retention of high molar mass organics. This paper presents LNECs PAC selection methodology and the bench-scale results of PhC removal by adsorption and by PAC/NF. The methodology developed allowed (i) identifying four target compounds representative of the set of ECs previously detected in El Prat WWTP and in Llobregat River and (ii) selecting a PAC suitable for controlling the four target ECs. The adsorption studies and modelling further developed allowed calibrating predictive models of the PAC adsorption capacity and rate. The PAC/NF bench-scale results showed high removal efficiencies of the target PhCs and the PAC continuous dosing to be more efficient than the pulse dosing, achieving an overall PhC removal of 68% (ranging from 58% to 89%). The results were successfully used in the design and operation of the PAC/NF pilot for the technology demonstration in El Prat WWTP.

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

Info 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.

DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-43671-5_28

Keywords: Partial least squares; Online monitoring; Soft sensors; Wastewater treatment; Prediction; Municipal WWTP

Info Resiliência e gestão do risco no turismo

Teses de Doutoramento

Info Assessment and improvement of energy use in wastewater systems

Info Understanding Flow Dynamics in Drinking Water Storage Tanks

Info 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)

Info 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 functioning aspects, to promote the adoption of PA by water utilities, municipalities, and other institutional organisations. The developed PAF integrates eight objectives, 25 assessment criteria and 80 perfor-mance metrics. The PAF is applied to five real case studies served by conventional SWS or SUDS, to test its applicability and validate its components. The assessment of two case studies served by conventional SWS, as part of the internal validation phase, revealed problems related to flooding occurrences, illicit domestic connections, insufficient hy-draulic capacity, and lack of self-cleaning capacity in some pipes. The SUDS case study translated an overall acceptable performance, with the identification of the advantage of management trains in SUDS layout. The external validation phase was carried out in col-laboration with two Portuguese water utilities, leading to the consolidation of the PAF proposal. For each water utility, case studies were selected. The assessment identified areas with vulnerabilities to flooding occurrences and parts of the SW infrastructure need-ing urgent rehabilitation. Lack of funding, data availability and regulatory frameworks for SWS are some of the listed factors that hinder the PA implementation. The PAF pro-vides a reference basis in the sector, applicable to different types of SWS, covering dif-ferent performance dimensions. It facilitates and promotes the implementation of PA, to prepare for current and future challenges.

Ano: 2021

Autor(es): Santos, L.F.

Keywords: Water utilities; Storm water systems; Indicators; Performance metrics; Framework; Performance assessment

Info Towards a better urban water infrastructure asset management by condition assessment and cost modelling

Info 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

Info 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

Info Avaliação e controlo da eficiência do tratamento de águas residuais - Aplicação a sistemas de pequena dimensão

Info Metodologias de Análise de Consumos para a Gestão Eficiente de Sistemas de Distribuição de Água

Info Avaliação de desempenho de estações de tratamento de água para consumo humano

Dissertações de Mestrado

Info Avaliação da eficiência energética de instalações elevatórias: diagnóstico e análise de medidas de melhoria

O objetivo da presente pesquisa é o desenvolvimento e a aplicação de uma metodologia de avaliação da eficiência energética de instalações elevatórias (IE) em sistemas de abastecimento de água e de drenagem de águas residuais. A metodologia desenvolvida baseia-se na análise de dados disponíveis associados às características das instalações elevatórias (e.g., número de bombas, caudal/ altura de elevação nominal, potência instalada) e condições de operação (e.g., caudal, altura de elevação, consumo de energia). Para a realização do diagnóstico propõem-se três categorias de indicadores de desempenho (ID) relativos à eficiência energética, ao desempenho técnico e ao custo operacional de instalações elevatórias. São também estabelecidas diferentes medidas de melhoria (infraestrutura, operação, manutenção, outras) para melhorar a eficiência energética. A metodologia proposta desenvolve-se em cinco etapas principais: 1. Estabelecimento de indicadores de desempenho; 2. Recolha de dados e cálculo de indicadores de desempenho; 3. Diagnóstico e identificação de prioridades; 4. Estudo de medidas de melhoria; 5. Análise económica. A metodologia é aplicada às IE de três estudos de caso, pertencentes a três entidades gestoras, correspondendo a uma amostra de 221 IE, considerada representativa das IE dos sistemas portugueses de abastecimento de água e de drenagem de águas residuais. A análise permitiu a identificação de problemas específicos em cada IE e também a identificação de medidas de melhoria, referentes, nomeadamente ao funcionamento de bombas no ponto de máxima eficiência, à instalação de variadores de velocidade, à melhoria do sistema de monitorização e ao registo de dados, à reabilitação ou substituição de bombas ou seus componentes e à manutenção das bombas. Adicionalmente, é realizada uma análise detalhada das cinco IE menos eficientes de cada entidade e com maior potencial de redução do consumo de energia. Verificou-se que as instalações elevatórias de abastecimento de água têm normalmente maior potência instalada, maior consumo de energia e os dados disponibilizados são mais confiáveis e precisos. Pelo contrário as instalações elevatórias de águas residuais têm baixa potência instalada, um mais baixo consumo de energia e, em muitos casos, os dados de monitoramento não se revelam fiáveis.

Ano: 2021

Autor(es): Batista, B.M.

Keywords: Águas residuais; Abastecimento de água; Indicador de desempenho; Entidade gestora; Eficiência energética; Instalação elevatória

Info Avaliação da Eficiência Hídrica e Energética em Aproveitamentos Hidroagrícolas

A presente tese de mestrado centra-se na avaliação da eficiência hídrica e energética em aproveitamentos hidroagrícolas, sendo o principal objetivo o diagnóstico setorial e o estudo de soluções de intervenção. Para o efeito é proposta uma metodologia de análise e aplicada a dois casos de estudos, de natureza diferente, um sistema com abastecimento constituído predominante por canais e um sistema totalmente pressurizado. A metodologia de diagnóstico e estudo de soluções de melhoria é composta por quatro fases: i) Recolha e processamento de informação; ii) Realização do diagnóstico (análise global e sectorial); iii) Priorização de soluções de intervenção; iv) Recomendações finais. A realização do diagnóstico requer o cálculo dos balanços hídrico e energético. A abordagem proposta para a realização do balanço hídrico em aproveitamentos hidroagrícolas é baseada nos trabalhos desenvolvidos por Cunha et al. (2019), e propõe-se a reformulação do cálculo de algumas das suas componentes (i.e. volume de água entrado por escoamento superficial, volume mínimo de operação, evaporação, repassos, fugas e perdas aparentes). Relativamente ao balanço energético é desenvolvida uma abordagem específica para aproveitamentos hidroagrícolas, tendo por base o balanço energético aplicável a sistemas urbanos de água (Mamade et al. 2015). Os resultados demostram que sistemas com abastecimento em superfície livre, o principal problema são as descargas em canais que representam 28% do volume de água entrado no sistema, enquanto que, em sistemas com conduta em pressão, os problemas são as fugas e roturas que representam perdas de 7% do volume de água entrada. São, também, identificados os subsistemas prioritários nos dois aproveitamentos analisados e priorizadas soluções de melhoria para um deles. Soluções propostas para o subsistema prioritário poderão reduzir as perdas de água em 38% e aumentar a recuperação da energia em excesso em 25%.

Ano: 2021

Autor(es): Fernandes, E.A.

Keywords: Soluções de intervenções; Eficiência; Balanço energético; Balanço hídrico; Aproveitamento hidroagrícolas

Info Flow time series clustering for demand pattern recognition in drinking water distribution systems: new insights about the most adequate methods

Este estudo apresenta uma proposta de metodologias de clustering para reconhecimento de padrões de consumo usando um conjunto de dados de caudal coletados em redes de distribuição de água em Portugal. A maioria dos estudos existentes sobre clustering em séries temporais de caudal baseia-se em algoritmos de clustering hierárquicos ou de k-Means com medidas de distâncias inelásticas. Este estudo explora alternativas de algoritmos de clustering, medidas de distância, janelas temporais de comparação, medidas de índice interno e protótipos de clustering. O desempenho das metodologias de clustering foi avaliado em termos de medidas de índice interno e também através da caracterização dos centroides dos clusters. As metodologias com melhor desempenho foram o Algoritmo de Partição com distância DTW, protótipo PAM e janela de temporal de 15 minutos e o Algoritmo de Partição com distância GAK, protótipo PAM e janela de temporal de 15 minutos, pois permitiram a formação três clusters. O primeiro método identifica um padrão de consumo noturno, um padrão típico de fim-de-semana e um padrão típico de dia útil, enquanto o segundo método destaca-se por apresentar um padrão com pequena variabilidade entre o consumo noturno e diurno. Para melhorar a extração de conhecimento, operações adicionais de clustering foram realizadas ao conjunto de dados que pertence ao cluster com pequena variabilidade entre consumo noturno e diurno. Novos clusters foram identificados e caracterizados, mostrando que os padrões associados à irrigação são independentes do período do dia e da época do ano, o que indica um uso ineficiente da água.

Ano: 2021

Autor(es): Gomes, P.

Keywords: Sistemas de distribuição de água.; Reconhecimento de padrões de consumo; Séries temporais de caudal; Clustering de series temporais; Aprendizagem não supervisionada

Info Generalized additive model and artificial neural networks for water demand

Info Mathematical modelling of water demand: time series clustering and GAM models

Info Clustering de séries temporais de caudal para reconhecimento de padrões em sistemas de distribuição de água: novos estudos sobre os métodos mais adequados

Este estudo apresenta uma proposta de metodologias de clustering para reconhecimento de padrões de consumo usando um conjunto de dados de caudal recolhidos a partir de medidor de caudal instalados em redes de distribuição de água em Portugal. A maioria dos estudos existentes sobre clustering em séries temporais de caudal baseia-se em algoritmos de clustering hierárquicos ou de k-Means com medidas de distâncias inelásticas. Este estudo explora alternativas de algoritmos de clustering, medidas de distância, janelas temporais de comparação, medidas de índice interno e protótipos de clustering. O desempenho das metodologias de clustering foi avaliado em termos de medidas de índice interno e também através da caracterização dos centroides dos clusters. As metodologias com melhor desempenho foram o Algoritmo de Partição com distância DTW, protótipo PAM e janela de temporal de 15 minutos e o Algoritmo de Partição com distância GAK, protótipo PAM e janela de temporal de 15 minutos, pois permitiram a formação de três clusters. O primeiro método identifica um padrão de consumo noturno, um padrão típico de fim-de-semana e um padrão típico de dia útil, enquanto o segundo método destaca-se por apresentar um padrão com pequena variabilidade entre o consumo noturno e diurno. Para melhorar a extração de conhecimento, operações adicionais de clustering foram realizadas ao conjunto de dados que pertence ao cluster com pequena variabilidade entre consumo noturno e diurno. Novos clusters foram identificados e caracterizados, mostrando que os padrões associados à irrigação são independentes do período do dia e da época do ano, o que indica um uso ineficiente da água.

Ano: 2019

Autor(es): Gomes, P.

Keywords: Sistemas de distribuição de água.; Reconhecimento de padrões de consumo; Séries temporais de caudal; Clustering de series temporais; Aprendizagem não supervisionada

Info Balanços hídrico e energético em aproveitamentos hidroagrícolas - Uma nova abordagem para sistemas mistos

A presente dissertação tem como objetivo principal o desenvolvimento e a aplicação de uma proposta de metodologia para avaliação sistemática do uso da água e da energia em aproveitamentos hidroagrícolas. O trabalho apresentado vem colmatar lacunas existentes no diagnóstico de perdas de água e de ineficiências energéticas nestes sistemas. As abordagens existentes para aproveitamentos hidroagrícolas centram-se na avaliação da eficiência do uso dos recursos hídricos nas diferentes componentes do sistema, não existindo uma abordagem com visão global de sistema. A metodologia proposta para cálculo do balanço hídrico resulta da adaptação das abordagens existentes nos sistemas urbanos de abastecimento de água aos aproveitamentos hidroagrícolas. À semelhança do balanço hídrico proposto por Alegre et al. (2004), a água entrada divide-se em consumo autorizado e perdas de água. Na componente de água entrada surge a necessidade de considerar as sub-componentes relacionadas com a entrada de água por precipitação, por escoamento superficial e proveniente do armazenamento em reservatórios intermédios. Nos sistemas de transporte e distribuição com superfície livre, é contabilizada uma nova sub-componente de consumo autorizado relacionada com volumes necessários para a operação dos canais. As perdas de água incluem as perdas aparentes, as perdas por evaporação e as perdas reais entre as quais se destacam os repassos e as descargas em canais. Na aplicação da metodologia ao caso de estudo procurou-se sempre validar os resultados obtidos com a experiência dos intervenientes, tendo analisado metodologias alternativas para estimativa de algumas sub-componentes. A aplicação do balanço energético simplificado desenvolvido para os sistemas urbanos aos aproveitamentos hidroagrícolas levou à necessidade de contabilizar uma componente adicional no balanço energético original relativa à variação de volume dos reservatórios intermédios.

Ano: 2018

Autor(es): Cunha, H.

Keywords: Aproveitamentos hidroagrícolas; Sistemas de abastecimento de água; Balanço energético; Balanço hídrico

Info Modelação matemática de consumos de água para rega de espaços verdes

Info Modelação da Incerteza e Deteção de Outliers para Melhoria do Diagnóstico de Perdas em Sistemas de Abastecimento de Água

Info Efficiency assessment of the household water use

The aim of the current thesis is the development and testing of a comprehensive methodology to assess the overall households' water use efficiency in indoor domestic water use. This methodology comprises an efficiency evaluation based on efficient patterns, peer comparison and water devices performance. he proposed methodology is composed of three main modules: Module 1. Efficient patterns comparison, Module 2. Peer comparison and Module 3. Evaluation based on performance indices of water devices. The three modules should be applied in a complementary way in order to assess most aspects of water efficiency in the household, but can also be applied independently, as each module returns an individual different type of assessment. The methodology was applied to a case study composed of 43 households, mostly located in the Lisbon urban area and surrounding municipalities, corresponding to approximately 100 persons. All households have extensive measurements and detailed event records of all indoor water uses, and were surveyed to collect information on their socio-demographic characteristics and on the existing water devices in the households (WC, shower, taps, dishwasher and washing machine). The methodology was further tested with an additional small case study carried out with three volunteer consumers. The development of a systematic and detailed methodology for the assessment of domestic consumers behaviour both in terms of their own consumption and their level of efficiency relatively to their peers constitutes the main novel contribution of this work. This efficiency assessment allows the identification of potential savings and, thus, the methodology enables the promotion of a more efficient use of water by domestic consumers. Furthermore, it is also useful for the water utilities to optimize the supply systems operation and to improve the quality of service through a better knowledge of consumption profiles.

Ano: 2014

Autor(es): Jorge, C.

Keywords: Water devices; Peer comparison; Efficient patterns; Domestic consumption; Household; Water use efficiency

Relatórios

Info Engineered and reusable nanoporous carbons for advanced water treatment.

Info Final version of the water-smartness assessment framework

Info MS22: Final version of strategic agendas agreed by CoPs

Info Quarterly specification exchange T2.4 to T3.5 completed

Info MS16: The B-WaterSmart Assessment Framework, V0 (Supporting document)

Info Aplicação da metodologia para avaliação da eficiência do uso da água e da energia em aproveitamentos hidroagrícolas

Info Avaliação da eficiência do uso da água e da energia em aproveitamentos hidroagrícolas

Info Avaliação da eficiência e sustentabilidade energética nos serviços urbanos de águas

No Projeto Avaliação da eficiência e sustentabilidade energética dos serviços urbanos de águas (avaler+) estabeleceu-se um quadro de referência claro, integrador e de aplicação simples para avaliação do desempenho energético, apoio na tomada de decisão e monitorização do impacto de medidas de eficiência energética nas entidades gestoras (EG) dos sistemas de abastecimento de água, e de gestão de águas residuais e pluviais. Este projeto assentou no desenvolvimento e teste de dois produtos/ferramentas fundamentais para a melhoria da eficiência energética nos serviços urbanos de água o sistema de avaliação para todo o ciclo urbano da água (Tarefa 2) e o plano de ação para a sua operacionalização e consequente melhoria contínua do desempenho (Tarefas 3 a 5). A estratégia de investigação adotada apoiou-se em ciclos de melhoria contínua, ou seja, partiu-se do melhor conhecimento à data de início do projeto, desenvolveram-se as versões base (V0) dos produtos/ferramentas (sistema de avaliação e plano de ação), testaram-se esses produtos/ferramentas o mais possível e nas condições mais variadas em 13 EG nacionais que participaram no projeto. O plano de ação foi desenvolvido em três partes: i) diagnóstico (Tarefa 3), ii) seleção de alternativas (Tarefa 4) e iii) apoio na sua implementação e monitorização (Tarefa 5). Globalmente, o projeto decorreu como planeado, tendo sido produzidos 31 deliverables designadamente, o portal do projeto, um ficheiro excel com o sistema de avaliação desenvolvido, a carta às EG, 27 relatórios e um Guia técnico editado pelo FAI Fundo de Apoio à Inovação com os parceiros do projeto LNEC e IST. Os objetivos foram atingidos, bem como os resultados esperados.

Ano: 2021

Autor(es): Loureiro, D.; Silva, C.; Alegre, H.; Rosa, M. J.; Cabral , M.; Covas, D.

Keywords: Serviços urbanos de águas; Plano de ação; Medidas de melhoria; Eficiência energética; Avaliação de desempenho

Info CoP's architecture and stakeholder mapping for each Living Lab

Info Custos de Investimento e de operação & manutenção de ativos associados ao ciclo urbano de água

O presente documento tem como objetivo apresentar os resultados do estudo sobre Custos de Investimento e de Operação & Manutenção de Ativos Associados ao Ciclo Urbano de Água, elaborado na sequência da colaboração do Instituto Superior Técnico (IST) no projeto AVALER+ Avaliação da eficiência e sustentabilidade energética nos serviços urbanos de águas, coordenado pelo Núcleo de Engenharia Sanitária do Laboratório Nacional de Engenharia Civil. Este estudo consiste no cálculo de custos de reabilitação e manutenção de ativos associados ao ciclo urbano de água, com base em dados reais em Portugal continental de empreitadas decorridas entre 2005 e 2020. Os custos de construção e de operação são apresentados com base em estudos anteriores. Os custos apresentados neste relatório serão testados na Tarefa 4 do projeto, durante a avaliação económica de alternativas utilizando os dados das entidades gestoras participantes do projeto. Nos ativos verticais e instalações incluem-se custos de diferentes intervenções de reabilitação e manutenção desagregados por estaleiro e trabalhos gerais, arranjos exteriores, construção civil e equipamentos circuitos hidráulicos, órgãos de manobra e controlo, grupos eletrobomba, equipamentos de medição e controlo, equipamentos associados a estações elevatórias de águas residuais e a etapas críticas de tratamento. A versão atual é uma evolução da versão preliminar de julho de 2020, e já contempla os custos dos equipamentos críticos associados ao tratamento de águas residuais, designadamente, os equipamentos de arejamento (mecânico e difusores/compressores) e de filtração/desinfeção por radiação UV. A etapa de tratamento de água não foi identificada no projeto AVALER+ como crítica para a eficiência energética dos sistemas de abastecimento de água. O relatório contém, para cada intervenção identificada de reabilitação e manutenção, os seguintes elementos: descrição de cada intervenção; caracterização dos dados analisados; análise de valores anómalos; apresentação dos custos unitários obtidos e, sempre que possível, as funções de custo obtidas; análise de comparação entre os custos obtidos e os respetivos custos de construção dos vários ativos estudados. Parte deste trabalho, relativa aos custos de reabilitação e manutenção de reservatórios apoiados de água, foi publicada na revista Águas & Resíduos, IV.7, pp. 36-43, doi: 10.22181/aer.2020.0704.

Ano: 2021

Autor(es): Cabral , M.; Covas, D.; Viegas, R.M. C.; Rosa, M. J.; Loureiro, D.; Santos, P.

Keywords: Ativos urbanos de águas; Manutenção; Operação; Reabilitação; Construção; Custos

Outros

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Info O tratamento de água para consumo humano face à qualidade da água de origem