Publicações

By leveraging performance assessment systems (PASs) and incorporating targeted strategies, utilities can enhance the overall effectiveness, reliability, efficiency, and environmental performance of their wastewater treatment facilities. This work presents the results obtained from a comprehensive analysis of treatment reliability and energy performance of three wastewater treatment plants (WWTPs). The results allowed identifying, for each WWTP, improvement needs related to the aeration energy requirements, as well as to determine the effluent concentration targets required to achieve higher reliability levels while potentially reducing running costs. By analysing reliability combined with energy efficiency, this methodology allowed identifying the WWTPs

Climate change has emerged as a global challenge, with consequences for the environment and societies. To mitigate its impacts, reclaimed water (RW) offers potential by reducing water withdrawal and minimizing pollution discharges in the environment. Safe RW requires disinfection and a sound management of chlorine residuals throughout the RW distribution systems (RWDSs). This study focuses on implementing and calibrating a chlorine decay model using EPANET-MSX in a real RWDS, incorporating both bulk and wall decays. The bulk decay accounts for reactions of monochloramine formation, auto-decomposition, and depletion by a parallel second-order mechanism where monochloramine reacts both with fast and slow organic matter reactive fractions. Two wall decays were considered in the RWDS, one in the tank, modeled through an overall wall decay constant, and one in the pipes, modeled through a wall decay constant. Field experiments were conducted to calibrate the complete model. This model was used as a support tool to diagnose the RWDS status condition and cleaning needs, and to manage its operation. Through simulated scenarios considering monochloramine wall decays similar to those observed in drinking water distribution systems, the model allowed predicting adequate chlorine dosing in summer and winter scenarios, so as to guarantee monochloramine concentrations between 1 mg/L and 5 mg/L through the network. These results point to the potential use of much lower doses than the ones currently applied.

Public water supply, urban wastewater and stormwater management, and urban waste management are structural public services, essential to well-being, public health, and the safety of populations as well as to economic activities and environmental protection. These services must be guided by principles of universal access, continuity and quality of service, and efficiency and fairness of applied tariffs. The main concern of the regulation of these services is the protection of the interests of the users through the promotion of the quality of the service provided by the water utilities and the guarantee of balance in the practiced tariffs, materialized in the principles of universality, equity, reliability, and cost-efficiency. The quality of the urban water services has been assessed by ERSAR (the Portuguese regulator) since 2004, when the first generation of the assessment system was developed, and has undergone three periodical critical revisions. The fourth generation, developed in 2021, entered in force in 2022. This paper presents the fourth generation of ERSAR

Few scientific publications discuss the vision of the water-smart society. Our paper addresses this gap, outlining key principles of urban water

Mixing and renewal processes are crucial for maintaining adequate drinking water quality in storage tanks. This paper studies the influence of baffle structures and of fill-and-draw cycles on water mixing and renewal in rectangular cross-section tanks through laboratory tracer tests carried out in two small-scale tanks (with and without baffles) and compares with results from a full-scale test. This study shows that the use of baffles inhibits water mixing and keeps older water pockets in small recirculation zones, though baffles allow faster water renewal than in open tanks for lower flow rates. High water volume variation in fill-and-draw cycles (between 50% to 80%) promotes water renewal, independently of the tank configuration (i.e. cross-section and the existence of baffles). Despite the existing baffle structure in the full-scale rectangular tank with 20% water volume variation, the high flow rates allowed a rapid renewal of the stored water

Wastewater treatment plants (WWTPs) are facing challenges concerning the service

The present paper aims at proposing and demonstrating the application of a decision-making approach that allows the identification, assessment, comparison and prioritisation of different intervention solutions. Infrastructural, financial, performance and economic perspectives are taking into consideration in the study. The proposed approach is composed of three main modules: 1) Analysis planning and database construction; 2) Infrastructure, asset or component diagnosis and prioritisation; and 3) Study of intervention solutions for the assets or components priority for intervention. Three assessment levels

This paper aims at proposing and demonstrating the application of a novel distress-based condition assessment approach to evaluate the physical condition of inspectable urban water assets based on the classification of anomalies in terms of severity, intensity and extension using three new deterioration indices. These indices are, firstly, calculated at the asset component level and, then, aggregated at the asset level and at the infrastructure level by weighing the component indices with the respective replacement cost or criticality. A condition grading classification associated with the deterioration indices is proposed. The novel distress-based condition assessment approach is applied to 22 drinking water storage tanks and 17 wastewater pumping stations located in Portugal, that have been specifically inspected for this purpose. Results of deterioration indices are compared with those obtained by the value-based condition assessment approach. Results demonstrate that the proposed approach allows a more reliable assessment of the assets

The efficient planning of operation and maintenance (O&M) interventions and short-term investments requires adequate and tailored inspection protocols of existing infrastructures. The current study proposes a new standardized inspection system for periodic visual surveys of storage tanks and pumping stations of urban water infrastructures. The proposed system aims at identifying and classifying anomalies in terms of severity, intensity, and extension to evaluate the asset and its components deterioration. Inspection forms specific for water storage tanks and pumping stations are proposed. A set of 22 water storage tanks and 17 wastewater pumping stations located in Portugal were inspected using the developed system. Several anomalies

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

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

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

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

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

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

The Horizon Europe project NATURELAB

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

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

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

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

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

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

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

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

N/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

This document presents relevant indicators that may affect the impact of LIFE IMPETUS project actions, as well the results of a Future Scenarios Design exercise, in order to address a sustained approach to their potential.

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

This document constitutes a Technical report of Action B7.2

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.

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.

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.

This document constitutes a Deliverable of Action B.5

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

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.

O projeto Avaler+

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

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

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