Cavalcanti Albuquerque Mendes, F., Maruéjouls, T., Pierre, F., Valentin, C. (2024). Modelling an urban wastewater system via a space–time multivariate calibration to understand and improve water bodies quality. Water Science & Technology 90, 1433–1450. (link)

Título

Modelling an urban wastewater system via a space–time multivariate calibration to understand and improve water bodies quality

(Modelagem de um sistema de águas residuais urbanas por meio de calibração multivariada espaço-temporal para compreender e melhorar a qualidade dos corpos d’água)

Resumo

The European Water Framework Directive requires good quality status for water bodies remaining solely attainable through a global approach. Urban wastewater integrated modelling is a promising tool for this purpose. However, certain barriers still hinder its application, such as the significant amount of data required and specifically in the sewer system, the issues with data quality or the monitoring and maintenance costs. This study develops an integrated model for Dijon Metropole in France using multiple hydraulic and quality data sources (e.g. sensors, analysers, laboratory measurements) and calibration criteria. The results show that long-term trends can be predicted for hydraulic and quality variables. The scenarios demonstrate that combined sewer overflows are responsible for most of the anoxic and ammonium high concentration periods in the rivers during rain events compared to the Water Resources Recovery Facility (WRRF). Therefore, adding storm tanks in the wastewater system will reduce stress on aquatic organisms during rainfall events. Reducing WRRF discharge during wet weather can also reduce the average and percentile of ammonium in the river. These results indicate that strategies should be adapted depending on the water quality objective (biological and/or physico-chemical) and the sensitivity of the organisms present in the river.

TRADUÇÃO LIVRE

A Diretiva-Quadro Europeia da Água exige um bom estado de qualidade para as massas de água, que só pode ser alcançado através de uma abordagem global. A modelação integrada de águas residuais urbanas é uma ferramenta promissora para este fim. No entanto, certas barreiras ainda dificultam a sua aplicação, como a quantidade significativa de dados necessária, especificamente no sistema de esgotos, os problemas com a qualidade dos dados ou os custos de monitorização e manutenção. Este estudo desenvolve um modelo integrado para a Dijon Metropole, em França, utilizando múltiplas fontes de dados hidráulicos e de qualidade (por exemplo, sensores, analisadores, medições laboratoriais) e critérios de calibração. Os resultados mostram que as tendências de longo prazo podem ser previstas para as variáveis ​​hidráulicas e de qualidade. Os cenários demonstram que os transbordamentos combinados de esgotos são responsáveis ​​pela maioria dos períodos de elevada concentração de amónio e anóxicos nos rios durante eventos de chuva, em comparação com a Instalação de Recuperação de Recursos Hídricos (WRRF). Portanto, a adição de tanques de tempestade no sistema de águas residuais reduzirá o estresse sobre os organismos aquáticos durante eventos de chuva. A redução da descarga da WRRF durante o tempo chuvoso também pode reduzir a média e a percentagem de amónio no rio. Esses resultados indicam que as estratégias devem ser adaptadas dependendo do objetivo de qualidade da água (biológico e/ou físico-químico) e da sensibilidade dos organismos presentes no rio.

Artigo publicado no site International Water Association (IWA), no Journal Water Science & Technology.