A presente dissertação teve como objetivo identificar melhorias operacionais, incluindo a validação das soluções preconizadas no projeto de remodelação da ETA de Morgavel, da responsabilidade de uma Empresa Consultora, relativo ao processo de tratamento, bem como a definição de ensaios de tratabilidade que venham a suportar o referido projeto. Admitiu-se que o caudal médio de água tratada se mantenha idêntico ao atual, cerca de 0.6 m3/s, tendo, no entanto, sido simulada a produção de um caudal de até 1 m3/s. Os aspetos mais relevantes associados à qualidade da água captada na albufeira de Morgavel, incluem: a turvação é reduzida e a presença de SST é marginal; a condutividade é elevada; a concentração de ferro é reduzida e a concentração de manganês é elevada; o pH é básico, apresenta alcalinidade e dureza; a água é incrustante e corrosiva para os materiais metálicos (presença de cloretos e de sulfatos) e a presença de metais pesados é marginal; apresenta características oligotróficas. Algumas das soluções propostas incluíram: a reabilitação de dois dos decantadores por forma a incluírem lamelas e a funcionarem em regime de manto de lamas com recurso a pulsação (custo de investimento estimado de 1.9 milhões de euros para o equipamento eletromecânico e de 0.4 milhões de euros para a construção civil); a inclusão da etapa de lavagem conjunta com ar e água e a reabilitação de dois filtros, se se quiser garantir a produção de até 1 m3/s; a inclusão de uma etapa de tratamento complementar por OI para remoção de parte da condutividade, tendo-se estimado o respetivo custo por m3 cúbico de água a tratar, que variou entre 0.13 €/m3 e 0.22 €/m3, dependendo do caudal a tratar e da condutividade a remover (análise a 20 anos, incluindo custos de investimento, operação e manutenção e energia). | This work aimed to identify operational improvements, including validation of the outlined recommendations in the upgrading project of the Morgavel WTP, under the responsibility of a Consulting Company, concerning the treatment process, as well as the definition of treatability tests that will support the project. It was assumed that the average flow of treated water remains identical to the current one, around 0.6 m3/s, although the production of a flow of up to 1 m3/s was simulated. The most relevant aspects associated with the water quality abstracted from the Morgavel reservoir include: turbidity is reduced and the presence of SST is marginal; conductivity is high; the iron concentration is reduced and the manganese concentration is high; the pH is basic, presents alkalinity and hardness; water is incrusting and corrosive to metallic materials (presence of chlorides and sulfates) and the presence of heavy metals is marginal; has oligotrophic characteristics. Some of the solutions proposed included: the rehabilitation of two of the sedimentation basins in order to include lamellae and to operate in a sludge mantle regime using pulsation (estimated investment cost of 1.9 million euros for the electromechanical equipment and 0.4 million euros for civil construction); the inclusion of a joint washing step with air and water and the rehabilitation of two filters, if one wants to guarantee the production of up to 1 m3/s; the inclusion of a complementary treatment step by RO to remove part of the conductivity, having estimated the respective cost per cubic m3 of water to be treated, which varied between 0.13 €/m3 and 0.22 €/m3, depending on the flow to be treated and the conductivity to be removed (20-year analysis, including investment, operation and maintenance and energy costs).

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia e Gestão da Água | A vida tal como a conhecemos depende de vários factores e elementos, dos quais a água faz parte e é muito importante. O Homem sempre dependeu e procurou água doce potável. A boa disponibilidade e o acesso à água foram motivos para a sedentarização dos primeiros povos em várias zonas do Mundo. Com o crescimento das populações e desenvolvimento das civilizações, surgiram maiores necessidades de água para consumos directos e indirectos, o que levou ao aperfeiçoamento de estruturas hidráulicas, mas também ao aparecimento de conflitos pela posse e uso da água. A água doce é um recurso natural limitado e dotado de valor económico; um recurso que, face às grandes necessidades existentes nas nossas sociedades hoje em dia, obriga a uma gestão sustentável. Por vezes essa gestão dos recursos hídricos não é a ideal, não englobando os interesses de todos os que dela dependem, levando assim ao aparecimento de conflitos locais, regionais e internacionais, que podem desencadear processos de grande expressão com envolvimento de forças militares. Estes conflitos, emergentes nos dias de hoje, devem-se não só ao aumento das necessidades de água, às dificuldades na gestão (agravadas em situações de escassez), mas também à falta e incumprimento de acordos diplomáticos que afectam, de forma crescente, todo o Mundo.

A eutrofização das massas hídricas superficiais constitui um dos mais significativos problemas, a nível de planeamento e gestão dos recursos hídricos. Uma das consequências consiste no bloom de organismos fitoplanctónicos, como as cianobactérias, produzindo um risco para a saúde, quando presentes na água para consumo humano. Muitas das tecnologias convencionais utilizadas no tratamento de água têm-se demonstrado pouco eficazes na sua remoção. Estações de tratamento de águas (ETAs) que utilizam águas com presença destes organismos tóxicos, têm que possuir barreiras eficientes para a sua remoção. Assim, torna-se necessário munir as ETAs de tecnologia apropriada à sua eliminação. Deste modo, este trabalho consiste, com base em investigação bibliográfica, avaliar a capacidade de remoção de cianobactérias, e das toxinas a elas associadas, ao longo de um sistema de tratamento e prever a possibilidade de introdução de um processo de separação por membranas, como uma barreira segura e eficaz no tratamento de águas com este tipo de problemas. Para tal, utilizou-se como caso de estudo a ETA de S. Domingos (sistema de tratamento convencional), responsável por parte do abastecimento de água da cidade de Peniche, cuja origem de água, albufeira de S. Domingos, se encontra eutrofizada e, a presença destes organismos é praticamente constante ao longo de todo o ano. Prevê-se que a ETA de S. Domingos consiga alguma remoção de cianobactérias e cianotoxinas intracelulares, mas a principal incerteza prende-se com o desempenho da ETA na remoção de toxinas extra celulares. Concluiu-se então, que desde que o sistema de tratamento já existente seja totalmente optimizado, e por introdução de um sistema de filtração por membranas (Nanofiltração) é possível reter com sucesso estas toxinas.

Nas últimas décadas os problemas ambientais tornaram-se numa das principais preocupações nacionais, à medida que os efeitos da poluição da água começaram gradualmente a afectar a qualidade dos recursos hídricos. Os modelos matemáticos têm-se naturalmente tornado ferramentas úteis e necessárias para a problemática da qualidade da água, tanto no planeamento como na sua gestão. A seguir aos estuários, que têm sido mais sujeitos às pressões resultantes de um rápido desenvolvimento demográfico e industrial, os rios e as albufeiras têm constituído ultimamente o centro das preocupações dos estudos ambientais. Os trabalhos realizados em Portugal até à data sobre qualidade da água em albufeiras têm-se focado essencialmente na caracterização da qualidade da água destes sistemas. Uma abordagem dinâmica, baseada em modelos matemáticos, encontra-se actualmente em franco desenvolvimento, visando a gestão integrada de sistemas existentes, e o planeamento apoiado de sistemas futuros. O Projecto Nato-Po-Rivers veio permitir a aplicação de modelos matemáticos em algumas das albufeiras do Norte de Portugal, visando a integração de tais modelos, bem como de outras ferramentas, num sistema de recursos hídricos que possa disponibilizar toda a informação necessária para a gestão da qualidade da água, e sirva também como um meio de tomada de decisão. No presente trabalho, começou-se por fazer uma descrição dos fenómenos e problemas que estão normalmente associados à qualidade da água em albufeiras, e em especial nas albufeiras localizadas em climas temperados, como em Portugal. Foi particularmente focada a formação da estratificação térmica, e analisada a sua importância no regime sazonal da qualidade da água das albufeiras. Seguidamente, fez-se uma revisão de literatura aprofundada sobre modelos matemáticos de qualidade da água em albufeiras. Tentou fazer-se uma retrospectiva dos vários modelos que foram desenvolvidos ou aplicados ao longo dos anos, desde os modelos simples de simulação do comportamento térmico, até aos modelos mais recentes de simulação multidimensional que contemplam diversos parâmetros de qualidade da água. A par da revisão bibliográfica efectuada, tentou definir-se os contornos do "estado actual de conhecimentos" e do "estado actual de aplicações" relativos à modelação matemática da qualidade da água em albufeiras. No seguimento desta análise, foi possível constatar e realçar o interesse da aplicação de tais modelos, e em particular no caso concreto das albufeiras portuguesas. Para ilustrar a utilidade da aplicação de modelos matemáticos ao estudo da qualidade da água em albufeiras, foram seleccionados quatro casos respeitantes a aproveitamentos situados na região Norte, cada um dos quais com problemas específicos: Bemposta, Vilar, Torrão, e Crestuma/Lever. Para as três primeiras foi aplicado um modelo unidimensional de camadas, e para a albufeira de Crestuma/Lever foi usado um modelo bidimensional verticalmente homogéneo. Antes da apresentação dos estudos efectuados para cada albufeira, foi feita a descrição dos modelos utilizados. O modelo unidimensional é o WQRRS (Water Quality for River-Reservoir Systems), que é um modelo dinâmico que tem grande aplicação em albufeiras com uma estratificação térmica bem definida. O modelo bidimensional baseia-se num conhecido modelo de diferenças finitas para a simulação da circulação e da dispersão de poluentes, a que se adaptou uma sub-rotina de trocas de calor na interface ar-água. A barragem de Bemposta situa-se no Douro internacional, e a albufeira é profunda e bem estratificada no Verão, sendo o tempo de residência médio de apenas um dia. O principal problema desta albufeira é a ocorrência de teores muito baixos de oxigénio dissolvido no hipolímnio durante o período de estratificação. As tomadas de água do circuito hidráulico estão sempre abaixo da termoclina, pelo que a água lançada para jusante não contém praticamente oxigénio dissolvido durante aquele período. Problema idêntico ocorre com as albufeiras situadas a montante e a jusante, causando uma quantidade importante de peixes mortos. Face às características da albufeira de Bemposta, utilizou-se o modelo WQRRS. Apesar da quantidade de dados disponíveis ser relativamente modesta, a calibração feita para o ano de 1985 permitiu obter bons resultados. Como forma de estudar uma solução que pudesse melhorar a situação existente, utilizou-se a opção de tomada de água selectiva, que permitiu constatar a melhoria de qualidade da água lançada para jusante, em termos de oxigénio dissolvido, que poderia ser obtida em tal caso sem prejuízo do regime de exploração. A albufeira de Vilar, no rio Távora, possui um tempo de residência médio de cerca de um ano, e apresenta um estado de eutrofização crescente face à intensificação da afluência de nutrientes verificada nos últimos anos. Face às características da albufeira, utilizou-se também o modelo WQRRS. Apesar da quantidade de dados existentes não ser grande, a calibração realizada permitiu obter resultados bastante aceitáveis. A albufeira do Torrão, no rio Tâmega, é relativamente recente, e tem um tempo de residência médio de quinze dias. O problema surgiu logo após a primeira estação quente, quando foram detectados elevados teores de ferro no sistema de abastecimento de água a Marco de Canaveses. Face às características do sistema, utilizou-se também neste caso o modelo WQRRS. Apesar de o conjunto de dados não ser muito bom, em particular em termos de dados meteorológicos, a calibração realizada permitiu obter resultados bastante aceitáveis. A albufeira de Crestuma/Lever constitui o aproveitamento mais a jusante do rio Douro, e aí se localizam importantes captações de água para abastecimento público. Com um comportamento típico de fio-de-água, a albufeira apresenta profundidades bastante pequenas, com uma estratificação quase imperceptível na época mais quente. Para o estudo das descargas térmicas da central térmica situada na margem direita da albufeira, utilizou-se um modelo bidimensional, verticalmente homogéneo, de diferenças finitas. Neste caso dispunha-se de um conjunto de dados excepcionalmente bom, o que permitiu uma fina calibração do modelo. Em resultado da aplicação dos modelos referidos aos casos estudados, ressaltam desde logo duas grandes conclusões. A primeira prende-se com a importância de tais modelos para o planeamento, exploração e gestão de aproveitamentos hidráulicos deste tipo. A segunda, diz respeito à importância da obtenção de um adequado conjunto de dados hidrológicos, meteorológicos e de qualidade da água, por forma a satisfazer as necessidades de modelação da qualidade da água. Por fim, é feita uma abordagem introdutória e uma breve descrição de diversos métodos de melhoria da qualidade da água em albufeiras. Em alguns dos casos tentou-se fazer uma avaliação orçamental simples que tais processos implicam. | In the last two decades environmental problems have become a major concern in Portugal as the effects of water pollution have gradually impaired the quality of water resources. Mathematical models have naturally become useful and necessary tools for water quality assessment, both for planning and management. In addition to estuaries, which have been most impacted by population growth, streams and reservoirs are now the focus of environmental studies in Portugal. The water quality studies carried out in the past have essentially focused on reservoir water quality characterization. A dynamic approach, supported by mathematical models, is now under a fast development in Portugal, aiming the integrated management of existing reservoirs, and the supported planning of new ones. The Nato-Po-Rivers project allowed the application of mathematical models in some reservoirs in Northern Portugal, aiming the integration of such models with other system tools into a water resources systems shell that may provide all the essential data and information for water quality management, and may as well serve as a medium for decision making. This work starts with a description of the phenomena and the problems that are usually associated with the reservoir water quality, and especially in the reservoirs located in temperate climates, as in Portugal. The formation of the thermal stratification was focused in particular, and its importance in the seasonal reservoir water quality regime was analysed. After that, a comprehensive bibliographic review about reservoir water quality models was carried out. It was tried to make a retrospective of the various models that have been developed or applied along the years, since the simple ones of the thermal simulation of a reservoir, to the most recent ones of multidimensional simulation that incorporate several water quality constituents. Along with the bibliographic review, there was the attempt of defining the actual "state-of-knowledges" and the "state-of-applications" regarding reservoir water quality modelling. This analysis suggest that the use of mathematical models for reservoir water quality planning and management are adequate and useful tools, and particularly for the portuguese reservoirs. To illustrate the usefulness of the application of mathematical models in reservoir water quality studies, four cases in northern Portugal were selected, each one with specific problems: Bemposta, Vilar, Torrão, and Crestuma/Lever. A one-dimensional layer model was applied to the first three ones, while a depth-averaged bi-dimensional model was applied to the Crestuma/Lever reservoir. Before the presentation of the case studies, a general description of the models was performed. The one-dimensional model is the WQRRS (Water Quality for River-Reservoir Systems), which is a dynamic model that has a large application in reservoirs with a well-defined thermal stratification. The bi-dimensional model is based on a well-known finite difference model for the simulation of the circulation and the dispersion of pollutants, into which a surface heat exchange subroutine was adapted. Bemposta reservoir is located at the international part of the Douro river, between two other reservoirs dedicated primarily to hydropower. Constructed in 1964, it is a deep, well-stratified reservoir. The flow regime is of the run-of-the-river type, being the mean annual residence time just 1 day. The main problem of this reservoir is the occurrence of very low oxygen contents in the hypolimnion during the stratification period that may last between May and September. The water intake for the power circuit is always below the thermocline, and so the outflow has practicaly no oxygen during that period. The same problem occurs with both reservoirs upstream and downstream, causing important fish kills. The characteristics of the reservoir suggested the use of the WQRRS model. Although the amount of data was relatively little, the calibration phase for the year 1985 allowed some good results. After calibration, the model was used with the selective withdrawal option, for a possible configuration of water intake at different levels. Without changing the flow regime, better results were obtained, in terms of the outflow dissolved oxygen. Vilar reservoir is located on Távora river, a tributary of Douro river. Constructed in 1965, its main purpose is hydropower, and the average residence time is in this case about one year (376 days). After 1985, a high concentration of hydrogen sulphide started to be noticed during the dry season, causing some problems even at the power house. The origin of this problem is related to a growing nutrient inflow to the reservoir, due to an intense agriculture practice, and the use of large quantities of fertilizers, causing eutrophication. The characteristics of the reservoir suggested that the WQRRS model would be well adequate. Although the amount of data is also relatively little, the calibration prooved to be acceptable. Torrão reservoir is located on Tâmega river, tributary of the Douro river. Constructed in 1987, its main purpose is hydropower, and the average residence time is two weeks. The problem came just after the first dry season, when high iron contents were detected in the water supply system of a local municipality, whose water intake is formed by drains placed under the river bottom. The geologic characteristics of the soils now covered by the reservoir, and the anoxic conditions that occur in the hypolimnion during the stratification period, allow the reduction of Fe3+ to Fe2+. The characteristics of the reservoir suggested that the WQRRS model would be well adequate. Although the amount of data is also relatively little, especially the meteorological ones, the calibration led to acceptable results. Crestuma is the most downstream reservoir of Douro river, and in this reservoir are located the main water intakes for the city of Porto and the surrounding urban areas. Constructed in 1985, it is a run-of-the-river type hydropower reservoir, with relatively low water depths, and a very little thermal stratification during the summer period. In this reservoir there is a thermal power plant which is going to be replaced by a new one, with more power capacity. In this case the densimetric Froude number of 0.85 indicates a well-mixed reservoir, for which a one-dimensional approach is no longer adequate. A two-dimensional, depth average, finite difference model was used to simulate the thermal discharges from the power plant. The existing plant allowed to obtain a very good set of field data that lead to a fair calibration. Two main conclusions may be drawn from the application of the referred models to the studied cases. First, the use of such models has proved to be an important tool for the planning, operation and management of reservoirs. Second, it was pointed out the importance of the existence of an adequate set of hydrologic, meteorological and water quality data, in order to guarantee a satisfactory water quality modelling. Finally, an introductory approach and a brief description of several methods for the improvement of the water quality in reservoirs is presented. In some of these cases, a tentative simple budget evaluation is carried out.

A crescente falta de água e poluição da mesma, bem como solos degradados têm se apresentado como um desafio enorme no que toca à produção de alimentos, quer em quantidade, mas sobretudo em qualidade de forma a fazer face ao crescimento da população que se tem verificado nas ultimas décadas. Uma mudança paradigmática na maneira como os alimentos são produzidos é necessária de forma a assegurar alimento para todas as pessoas no planeta. Novas tecnologias e novos processos são também essenciais de modo a produzir alimentos com qualidade, e ao mesmo tempo preservar os recursos valiosos oferecidos pela Mãe Natureza. A partir desta dissertação é possível entender que tal é praticável: é possível produzir alimentos a partir de água residual tratada, para tal, são precisos força de vontade e conhecimento de forma a contrariar o paradigma existente no que toca à produção de alimento utilizando água residual. Vários exemplos foram analisados, e os dados mostram que é concretizável, permitindo assim de criar um futuro melhor. Alimentos com qualidade podem ser produzidos utilizando um meio que não o solo, sem recurso a fertilizantes químicos, atendendo a uma perspetiva de economia circular, onde os resíduos para alguns podem ser os recursos de outros.

A presente dissertação tem como objetivo contribuir para o estudo da valorização de insolúveis da cal provenientes do tratamento da água para abastecimento publico, no espessamento de lamas de ETAR. Foram utilizados insolúveis da cal provenientes da ETA da Asseiceira como coagulante, em ensaios de sedimentação com lamas provenientes da ETAR de Castelo Branco, com o objetivo de avaliar o potencial efeito do coagulante na sedimentação das lamas, bem como na qualidade do sobrenadante. O condicionamento das lamas foi efetuado em Jar-Test. Foram igualmente efetuados ensaios de sedimentação com cal hidratada, por forma a comparar os resultados obtidos. Os ensaios realizados permitiram concluir que a utilização do coagulante em estudo nas lamas primárias foi benéfica para a sedimentação das lamas tendo permitido obter remoções de SST entre 81-96%; de SSV entre 57-94%; da CQO entre 34-53% e de fósforo entre 72-99%. A utilização de cal comercial nas mesmas concentrações que o coagulante não se mostrou eficaz na melhoria da sedimentação das lamas primárias. No entanto, com quantidades utilizadas foi possível remover até 50% dos sólidos suspensos totais e 73% dos sólidos suspensos voláteis do sobrenadante. Na remoção de CQO e fósforo, o doseamento de cal comercial não se mostrou eficaz. O doseamento de insolúveis da cal em lamas biológicas não permitiu obter melhorias na velocidade de sedimentação das lamas. No entanto, foi possível obter eficiências de remoção de SST entre 23-60%; de SSV entre 15-62%; de CQO entre 14-71% e de fósforo entre 87-95%. O doseamento de cal comercial não foi eficaz na melhoria da velocidade de sedimentação das lamas biológicas, embora tenha-se mostrado eficaz na remoção de SST, SSV, CQO e Pt. De um modo geral, o recurso aos insolúveis da cal mostrou ser mais eficaz do que a cal comercial na melhoria da sedimentação de lamas e na remoção de SST, SSV, CQO e Pt, pelo que poderá constituir uma alternativa viável.

O problema de escassez de água em muitas regiões do globo acompanhado do acelerado crescimento da população e das decorrentes alterações climáticas, constituem um conjunto de preocupações ligadas à gestão dos recursos hídricos, principalmente no que diz respeito à satisfação das necessidades de consumo quer em termos quantitativos, quer em termos qualitativos. Tanto o abastecimento de água para o consumo humano, como a descarga e reutilização de águas residuais urbanas, requerem, à priori, um conjunto de processos e operações de tratamento tanto mais exigentes quanto maior o nível de qualidade final pretendido, tendo sempre em consideração aspectos como a saúde e a exposição humana como também o tipo de actividade a que se destina a água. Com o presente trabalho pretende-se dar um contributo para a avaliação da viabilidade de implementação de um sistema integrado de abastecimento de água e de tratamento de águas residuais domésticas na cidade da Praia, em Cabo Verde, tendo por base a situação actual, e um ano horizonte de 20 anos (2015 a 2035). Cabo Verde é um país com sérios problemas no que se refere aos recursos hídricos uma vez que carece de chuva e de reservas de águas subterrâneas. Circundado pelo mar, quase a totalidade dos municípios é abastecida pela água proveniente de processos de dessalinização da água do mar, através de tecnologias de membranas - Osmose Inversa (OI). Neste estudo, através de inquérito directo (260 inquéritos) e visitas presenciais a instituições, empresas e directamente à população, fez-se a caracterização dos sistemas de gestão da água e de águas residuais da referida cidade, por forma a perceber o funcionamento dos mesmos. Em 2014, cerca de 90% da água distribuída à população da Praia (10.000 m3.dia-1) proveio da água dessalinizada na central da ELECTRA. No mesmo ano, o caudal médio diário de água residual afluente à ETAR do Palmarejo foi de 2245 m3.dia-1. A deficiente cobertura da rede de drenagem de águas residuais da cidade (26,5%, segundo resultados do inquérito) é a principal razão pela baixa afluência à ETAR. Neste trabalho, procedeu-se ainda, à avaliação comparativa de custos para produção de água para a rega de áreas verdes da cidade, quer a partir de técnicas de dessalinização quer a partir da reutilização de água residual tratada. Com a reutilização de água residual tratada na rega das áreas verdes da cidade da Praia (92,4 ha), concluiu-se que, ao fim dos próximos 21 anos, poupar-se-á, na dessalinização, cerca de 32 milhões de euros (3.520 milhões de ECV). Da análise efectuada, concluiu-se que o volume necessário para o sistema de armazenamento da água residual tratada (estimado com base no mês de maior necessidade de rega do ano horizonte, Junho de 2035, assumindo um tempo de retenção hidráulico de um dia) é de 5.000 m3.

A modelação matemática é uma ferramenta cada vez mais importante para uma gestão eficiente das entidades gestoras, onde os modelos de simulação hidráulica são usados num conjunto de atividades, incluindo o planeamento, projeto, operação, otimização e manutenção. Os sistemas de abastecimento de água são geralmente complexos, o que fundamenta a criação e a aplicação de modelos de simulação hidráulica de modo a permitir a visualização do comportamento real de uma rede de abastecimento. Como caso de estudo, foi efetuada a simulação hidráulica de uma parte da rede de abastecimento do subsistema de abastecimento da Senhora do Desterro / Captações da Serra, com o objetivo de se proporem melhorias operacionais de modo a mitigar alguns dos problemas que se colocam no transporte de água e regularização de pressão nas condutas adutoras e no funcionamento em automático de estações elevatórias. Foi apresentado o desenvolvimento do modelo de simulação bem como a metodologia aplicada tendo-se, posteriormente, submetido o modelo de simulação a três diferentes cenários com o objetivo de avaliar o funcionamento e a adaptabilidade do sistema de abastecimento de água aos pressupostos definidos, bem como a sua resiliência aos cenários tipificados. Para o desenvolvimento deste trabalho, o programa informático de simulação hidráulica selecionado foi o EPANET 2.0. | Mathematical modeling is an increasingly important tool for efficient management of management entities, where hydraulic simulation models are used in a range of activities, including planning, design, operation, optimization and maintenance. The water supply systems are generally complex, which is the basis for the creation and application of hydraulic simulation models to allow visualization of the real behavior of a water supply network. As a case study, a hydraulic simulation was made with a part of the supply subsytem of the Senhora do Desterro / Captações da Serra, with the aim of proposing operational improvements in order to mitigate some of the problems that arise in transport of water and regulation of pressure in pipelines and automatic operation of pumping stations. In this study, the development of the simulation model was presented as well as the methodology applied and the simulation model was subsequently subjected to three different scenarios with the aim of evaluating the functioning and adaptability of the water supply system to the defined presuppositions, as well the resilience to typified scenarios. For the development of this work, the hydraulic simulation computer program selected was EPANET 2.0.

A reutilização de água corresponde à utilização de água que provém de água residual e que alcança, após o tratamento necessário, a qualidade apropriada para o uso pretendido, tendo em conta os riscos para a saúde e para o ambiente e a legislação aplicável. A reutilização de água oferece uma origem alternativa de água que está constantemente disponível em zonas urbanas. A produção de Água para Reutilização (ApR) constitui, assim, um objetivo adicional no tratamento de águas residuais a integrar no funcionamento corrente das ETAR urbanas, sempre que existam condições para a utilização desta origem alternativa de água. Esta dissertação pretende contribuir para a aplicação de uma metodologia de avaliação e tratamento do risco associado à produção de água para reutilização em ETAR urbanas. Para atingir o objetivo proposto procedeu-se a: a) definição de objetivos e revisão do estado da arte das tecnologias de desinfeção de águas residuais; b) análise da metodologia a aplicar; c) definição de casos teóricos representativos de diferentes situações de produção de ApR; d) aplicação da metodologia nesses casos. O trabalho desenvolvido justifica-se pela necessidade de aplicar procedimentos claros na avaliação do risco na produção de água residual, tal como definido no Decreto-Lei n.º 119/2019, de 21 de agosto. | Water reuse is the application of water that results from wastewater and achieves, after necessary treatment, the appropriate quality for its intended use, considering risks to human health and the environment as well as its applicable legislation. Water reuse provides an alternative source of water that is constantly available in urban areas. The production of reuse water is thus an additional goal to be integrated in wastewater treatment in operational urban wastewater treatment plants, whenever conditions exist for the application of this alternative source of water. This thesis aims to contribute to the application of a methodology for risk assessment and treatment associated with the production of reuse water in urban wastewater treatment plants. To achieve the proposed objective, the following steps were taken: a) definition of objectives and review of the state of the art of wastewater disinfection technologies; b) analysis of the methodology to be applied; c) definition of theoretical cases representative of different situations of reuse water production; d) application of the methodology in such cases. The developed is justified by the need to apply clear procedures in risk assessment in wastewater production, as defined in Decreto-Lei n.º 119/2019, of August 21st.

O odor libertado em consequência da drenagem e tratamento de águas residuais gera consequências indesejáveis quer a nível do ecossistema quer a nível da saúde e bemestar das populações vizinhas. O tratamento de odores é por isso cada vez mais uma prioridade numa sociedade cada vez mais exigente. Para o correcto e eficiente tratamento dos gases odoríferos é necessário medir e caracterizar o odor, recorrendo muitas vezes à conjugação de medições analíticas e sensoriais, nomeadamente recorrendo ao electronic nose. Após a caracterização do odor e o conhecimento dos locais potências para a sua formação é necessário encaminhar e tratar o ar contaminado. O presente trabalho visa, através de uma perspectiva evolutiva, caracterizar os principais mecanismos de tratamento de odor em ETAR, com especial destaque para o tratamento biológico. Os mecanismos de tratamento podem ser agrupados genericamente em físicoquímico e térmico ou biológico. O tratamento biológico de odores é aplicado através de mecanismos como; biofiltros convencionais, biofiltros humidificados, biomassa em suspensão e um novo mecanismo apenas testado à escala laboratorial as biomembranas. Neste trabalho é feita uma exposição detalhada dos referidos mecanismos, apresentando as suas potencialidades e limitações.