Het benchmarken van afvalbeheerprestaties en het optimaliseren van afvalinzamelingssystemen in het Brussels Hoofdstedelijk Gewest

Het vraagstuk over hoe we ons huidig welvaartsniveau kunnen behouden zonder onze planeet te overbelasten, krijgt stilaan een meer prominente plaats in de beleidsvorming, wetgeving en de academische literatuur. Om dit evenwicht te bereiken, zal ons economisch model substantieel moeten veranderen. Het huidige lineaire model (produceer – consumeer – werp weg) dient vervangen te worden door een circulair model. Het terugwinnen van materialen aan het einde van de levensduur van een product en hun mogelijke herintroductie in de economie, afval- en materiaalbeheer, zal een belangrijk aspect blijven van de overgang naar dit circulair model. Dit is tevens het onderwerp van dit proefschrift. De lokale autoriteiten van het Brussels Hoofdstedelijk Gewest (BHG) bevestigden hun visie om te evolueren naar een circulaire economie in hun recent afvalstoffenbeleid. Om aanbevelingen te kunnen geven met betrekkingen tot het verbeteren van het afvalstoffenbeleid van het BHG, vergelijkt het eerste deel van dit proefschrift de prestaties van het afvalstoffenbeleid van het BHG met die van andere Europese regio's. In een grondige literatuurstudie gaan we na op basis van welke prestatie-indicatoren het afvalstoffenbeleid van een regio kan geëvalueerd worden en welke exogene factoren in rekening gebracht dienen te worden, zoals bevolkingsdichtheid, inkomensniveaus of toerisme. De literatuurstudie gaat na welke prestatie-indicatoren tot nu toe werden gebruikt om het afvalstoffenbeleid in verschillende geografische regio's te vergelijken, met welke exogene factoren rekening werd gehouden en hoe deze exogene factoren mogelijk de prestaties van het afvalstoffenbeleid kunnen beïnvloeden. Daarna wordt een peer-selectie methodologie voorgesteld om best-practice regio's uit te kiezen wiens lokaal afvalstoffenbeleid en wetgeving onderworpen moeten worden aan een meer diepgaande analyse. Deze methodologie wordt vervolgens toegepast om dergelijke best-practice regio’s te identificeren voor het BHG. Het tweede deel van dit proefschrift richt zich op de inzameling en verwerking van bioafval (voedsel- en tuinafval) in het BHG. De impact van alternatieve toekomstige scenario's op de inzamelingskosten en de afgelegde afstand door de inzamelvoertuigen wordt geanalyseerd. Voor elk scenario wordt de set van inzamelroutes bepaald die de inzamelingskosten minimaliseert. Dit minimalisatieprobleem is bijzonder moeilijk op te lossen aangezien het veel specifieke kenmerken en beperkingen bevat. Daarom worden er twee oplossingsmethoden voorgesteld. De eerste methode is een Mixed Integer Linear Programming-model dat gebruikt wordt om een geaggregeerde versie van het probleem exact op te lossen. Dit model bevat een additionele beperking dat inzamelvoertuigen slechts twee opeenvolgende inzamellocaties mogen bezoeken vooraleer het afval bij een verwerker af te leveren. De tweede oplossingsmethode is een heuristische benadering, een Hybride Genetisch Algoritme, die geschikter is voor het oplossen van een meer gedetailleerde versie van het bioafvalinzamelingsprobleem en die kan worden ingezet voor het oplossen van een grote verscheidenheid aan afvalinzamelingsproblemen. Op basis van de bekomen inzamelkosten en afgelegde afstand per scenario kunnen, vanuit een systeem-breed perspectief, de totale (inzamelings- en verwerkings-) kosten en de daarmee samenhangende impact op het milieu worden onderzocht. Zo worden beleidsaanbevelingen gedaan met betrekking tot alternatieve verwerkers en hun locaties en het al dan niet gezamenlijk inzamelen van voedsel- en tuinafval.