Municipal solid waste management: investigating the correlation with complex socio-economic indicators - construction of holistic indicators for measuring environmental performance and circular economy performance

The increased production and consumption of products, a result of the economic and technological development, has led to a surge in the production of solid waste on a global level. Indeed, the "culture of rejection", combined with the "linear" character of the economy, creates huge amounts of waste, raising serious environmental, social and economic challenges. Understandably, waste prevention, reuse and recycling are high on the policy agenda aiming to reduce the demand for new resources, mitigate energy use, alleviate the environmental impact of waste and promote sustainable development. At the same time, global organizations, governments and researchers are developing complex socio-economic indicators that can be used as overall measures of sustainability, social progress, prosperity and well-being, that can enhance our knowledge and facilitate the development of appropriate policies to improve living conditions. Although the influence of various, individual socioeconomic factors on the per capita generated quantity of municipal solid waste, as well as on several of its management practices, has been extensively studied by the scientific community, to our knowledge, there has been no similar research investigating the correlation between the production of municipal solid waste and its management practices with complex socioeconomic indexes. The present thesis has tried to fill this gap. The results of the econometric study revealed that GDP presents the strongest correlation with the per capita generated amount of municipal solid waste, compared to the chosen socioeconomic indicators, namely the Human Development Index and the Social Progress Index. In addition, the results highlighted the significant correlation between the municipal solid waste management practices and all the aforementioned indicators. Moreover, contrary to the results that concern the generation of waste, the multidimensional indicators Human Development Index and Social Progress Index, show a better correlation, either negative or positive, with specific management practices, such as landfilling, incineration and recycling than the one-dimensional GDP index.Furthermore, taking into account the European Union’s waste hierarchy, the present dissertation has focused and explored, using panel data, the link between municipal solid waste generation and recycling with the social progress of European Union countries, as it is captured by the multi-dimensional Social Progress Index. The results revealed that any improvement, in almost every aspect of social life, is accompanied by an increase in the per capita generated quantity of municipal solid waste, although economic development, as it is captured by the rise of GDP, is the main driver behind these increased quantities. However, it is encouraging that both the rise of GDP, as well as the improvement of almost any dimension and thematic category of the Social Progress Index, can positively affect the shift of municipal solid waste management towards more eco-friendly methods, such as recycling. It is especially noteworthy that, among all the various thematic categories of the Social Progress Index, those related to democracy have been revealed as key drivers for the collective action of municipal solid waste recycling. This result suggests that certain characteristics of democracy, such as the level of institutional trust or the low level of corruption can be important determinants of how successfully a country can manage its municipal solid waste, by encouraging citizens’ participation towards this goal. The waste management sector is important for the European Union, not only because of the necessity to alleviate the environmental impact of waste, but also because of its key role in transforming the economy from “linear” to cyclical and thus contributes to the dual goal of economic and environmental sustainability. However, by using only single indexes, such as the Recycling rate and/or the Cyclical Material Use rate, countries' actual performance regarding these two goals, can be overestimated or underestimated. That is because the per capita generation of municipal solid waste is left unaccounted, despite the fact that low waste generation is an important environmental target, and so is the countries’ true potential, as it is reflected by their economic and social progress. In order to address these weaknesses, the present dissertation dealt with the construction of holistic efficiency measures to assess member countries’ performance in managing their municipal solid waste (Environmental Performance) and in exploiting their recycled waste (Cyclical Economy Performance).These two holistic measures of performance were constructed with the utilization of Data Envelopment Analysis. For both performance measures, the per capita generated quantity of municipal solid waste, as well as the three dimensions of the Social Progress Index (Basic Human Needs, Foundations of Wellbeing and Opportunity) were used as inputs. In addition, the recycling rate was used as an output, for constructing the Environmental Performance index, while for the Circular Economy Performance two outputs were used, namely the recycling rate and the Circular Material Use rate. These holistic measures were used for the comparative evaluation of member countries, using both the basic Data Envelopment Analysis framework (CCR), as well as a model that imposes common weights in order to achieve a complete ranking of the countries. Finally, the second model was extended in a dynamic framework, in order to assess the evolution of the environmental and circular economy performance of each Member State over time, as well as for the construction of a Malmquist Productivity Index, to monitor the countries’ productivity through time. Beside their scientific interest, the proposed evaluation frameworks, which satisfy the globally accepted criteria for the construction of complex indexes, can be used as objective tools for the identification of the countries with the best and the worst performances. As a result, they can be an especially useful tool for developing policies, since determining which are the effective and which are the non-effective countries can help, for example, to identify best practices and to encourage their adoption by the weaker performers.The results of these evaluations revealed the existence of large disparities between European countries, both with regard to their Environmental Performance and also to their Circular Economy Performance. It is interesting though that, regarding the issues under examination, the “borders” between Western and Eastern Europe have fallen. But not those between the north and the south: old EU members, such as Spain or France, perform significantly worse than newer members, such as Slovenia or Poland in both efficiency measures. This conclusion is confirmed by the results of the intertemporal analysis, since both Cyprus and Greece present, in general, the worst performance with regard to the Environmental Performance and to Cyclical Economy Performance. Moreover, the values of the Malmquist index (sometimes above, sometimes below, but always near one) for these two countries, suggest a worrisome stagnation in the solid waste management sector. Finally, Belgium has been revealed as the best performer with regard to both holistic measures of efficiency, surpassing countries with notable recycling rates, such as Germany and/or Cyclical Material Use rates, such as the Netherlands.Η αύξηση της παραγωγής και της κατανάλωσης προϊόντων, αποτέλεσμα της οικονομικής και τεχνολογικής ανάπτυξης, έχει σαν άμεση συνέπεια την αύξηση της παραγωγής στερεών αποβλήτων σε παγκόσμιο επίπεδο. Πράγματι, η «κουλτούρα της απόρριψης», σε συνδυασμό με την «γραμμική» οικονομία, οδηγεί σε μια τεράστια ποσότητα απορριμμάτων, γεννώντας σοβαρές περιβαλλοντικές, κοινωνικές και οικονομικές προκλήσεις. Πλέον, η πρόληψη των αποβλήτων, η επαναχρησιμοποίηση και η ανακύκλωση είναι από τα θέματα προτεραιότητας στην πολιτική ατζέντα, με στόχο την μείωση της ζήτησης για καινούριους πόρους, τον μετριασμό της χρήσης ενέργειας, την άμβλυνση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων των απορριμμάτων και την επίτευξη αειφόρου ανάπτυξης. Παράλληλα, παγκόσμιοι οργανισμοί, κυβερνήσεις και ερευνητές αναπτύσσουν σύνθετους κοινωνικο-οικονομικούς δείκτες, που να μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως συνολικά μέτρα βιωσιμότητας, κοινωνικής προόδου, ευημερίας και ευ ζην, ώστε βάσει της γνώσης αυτής να αναπτυχθούν οι κατάλληλες πολιτικές για την βελτίωση των συνθηκών της ανθρώπινης διαβίωσης.Αν και η επιρροή διαφόρων, μεμονωμένων κοινωνικοοικονομικών παραγόντων στην κατά κεφαλήν παραγωγή αστικών στερεών αποβλήτων, αλλά και σε επιμέρους τομείς της διαχείρισης αυτών, έχει μελετηθεί αρκετά από την επιστημονική κοινότητα, καταγράφεται έλλειψη επιστημονικής βιβλιογραφίας που να διερευνά την συσχέτισή τους με σύνθετους κοινωνικοοικονομικούς δείκτες. Το ερευνητικό αυτό κενό επιχείρησε να καλύψει η παρούσα διατριβή. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της οικονομετρικής ανάλυσης, το ΑΕΠ παρουσιάζει την ισχυρότερη συσχέτιση με την κατά κεφαλήν παραγωγή αστικών στερεών αποβλήτων, σε σχέση με τους επιλεγέντες κοινωνικο-οικονομικούς δείκτες και συγκεκριμένα, τον Δείκτη Ανθρώπινης Ανάπτυξης και τον Δείκτη Κοινωνικής Προόδου. Επιπροσθέτως, αναδείχθηκε η σημαντική συσχέτιση των προαναφερθέντων δεικτών και με τις πρακτικές διαχείρισης των αστικών στερεών αποβλήτων. Μάλιστα, αντίθετα με τα αποτελέσματα που αφορούν στην παραγωγή απορριμμάτων, οι πολυδιάστατοι δείκτες Ανθρώπινης Ανάπτυξης και Κοινωνικής Προόδου παρουσιάζουν καλύτερη συσχέτιση, αρνητική ή θετική, με συγκεκριμένες πρακτικές διαχείρισης, όπως η υγειονομική ταφή, η αποτέφρωση και η ανακύκλωση από ότι ο μονοδιάστατος δείκτης ΑΕΠ.Περαιτέρω, λαμβάνοντας υπόψη την ιεραρχία αποβλήτων της Ευρωπαϊκής Ένωσης, διερευνήθηκε πιο στοχευμένα, και με την χρήση δεδομένων panel, η σχέση μεταξύ της παραγωγής και της ανακύκλωσης των αστικών στερεών αποβλήτων με την κοινωνική πρόοδο των χωρών της Ευρωπαϊκής Ένωσης, όπως αποτυπώνεται από τον πολυδιάστατο Δείκτη Κοινωνικής Προόδου. Από τα αποτελέσματα προέκυψε ότι εν γένει κάθε βελτίωση, κάθε πτυχής της κοινωνικής ζωής συνοδεύεται από αύξηση της κατά κεφαλήν παραγωγής αστικών στερεών αποβλήτων, αν και η οικονομική ανάπτυξη, όπως αντανακλάται από την αύξηση του ΑΕΠ, είναι ο κύριος μοχλός πίσω από τις αυξανόμενες ποσότητες αυτών. Ωστόσο, είναι ενθαρρυντικό ότι τόσο η αύξηση του ΑΕΠ, όσο και η βελτίωση σχεδόν κάθε διάστασης και θεματικής κατηγορίας του Δείκτη Κοινωνικής Προόδου μπορούν να επηρεάσουν θετικά τη μετατόπιση της διαχείρισης των αστικών στερεών αποβλήτων σε πιο φιλικές προς το περιβάλλον μεθόδους, όπως η ανακύκλωση. Αξιοσημείωτο δε είναι ότι, από όλες τις θεματικές κατηγορίες του Δείκτη Κοινωνικής Προόδου, αυτές που σχετίζονται με τη δημοκρατία αποκαλύπτονται ως βασικοί παράγοντες για τη συλλογική δράση της ανακύκλωσης των αστικών στερεών αποβλήτων. Το αποτέλεσμα αυτό υποδηλώνει ότι ορισμένα χαρακτηριστικά της δημοκρατίας, όπως το επίπεδο θεσμικής εμπιστοσύνης ή το χαμηλό επίπεδο διαφθοράς μπορεί να είναι σημαντικοί καθοριστικοί παράγοντες για το πόσο επιτυχώς μπορεί μια χώρα να διαχειριστεί τα αστικά στερεά απόβλητά της, ενθαρρύνοντας την συμμετοχή των πολιτών στον σκοπό αυτό.Για την Ευρωπαϊκή Ένωση, η σημασία του τομέα διαχείρισης αποβλήτων δεν συνδέεται μόνο με την άμβλυνση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων των απορριμμάτων, αλλά και με την μετάβαση από την «γραμμική» προς την κυκλική οικονομία, στο πλαίσιο του διττού στόχου της οικονομικής και περιβαλλοντικής βιωσιμότητας. Ωστόσο, η χρήση μεμονωμένων δεικτών, όπως το ποσοστό ανακύκλωσης των αστικών στερεών αποβλήτων ή/και το ποσοστό κυκλικής χρήσης υλικών, οδηγεί σε υπερεκτίμηση ή υποτίμηση των πραγματικών επιδόσεων των χωρών ως προς την επίτευξη αυτών των στόχων. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι δεν λαμβάνεται ταυτόχρονα υπόψη η κατά κεφαλήν παραγωγή αστικών στερεών αποβλήτων, παρά το γεγονός ότι η μείωσή της αποτελεί σημαντικό περιβαλλοντικό στόχο, ούτε το πραγματικό δυναμικό των χωρών, όπως αντικατοπτρίζεται από την οικονομική και κοινωνική τους πρόοδο. Για την αντιμετώπιση αυτών των αδυναμιών, η παρούσα διατριβή εντρύφησε επίσης, στην κατασκευή ολιστικών μέτρων απόδοσης των κρατών μελών στην διαχείριση των αστικών στερεών αποβλήτων (Περιβαλλοντική Απόδοση) αλλά και στην αξιοποίηση των ανακυκλωθέντων απορριμμάτων (Απόδοση στην Κυκλική Οικονομία). H κατασκευή αυτών των ολιστικών μέτρων απόδοσης έγινε με χρήση της μεθόδου της Περιβάλλουσας Ανάλυσης Δεδομένων. Ως εισροές χρησιμοποιήθηκαν, και για τα δύο μέτρα απόδοσης, η κατά κεφαλήν παραγωγή αστικών στερεών αποβλήτων, καθώς και οι τρεις διαστάσεις του Δείκτη Κοινωνικής Προόδου (Βασικές Ανθρώπινες Ανάγκες, Θεμέλια Ευημερίας και Ευκαιρία). Ως εκροές χρησιμοποιήθηκαν το ποσοστό ανακύκλωσης, για το μέτρο της Περιβαλλοντικής Απόδοσης και για το μέτρο της Απόδοσης στην Κυκλική Οικονομία, το ποσοστό ανακύκλωσης και το ποσοστό κυκλικής χρήσης υλικών. Βάσει αυτών των ολιστικών μέτρων απόδοσης πραγματοποιήθηκε η συγκριτική αξιολόγηση των κρατών μελών, με χρήση του βασικού υποδείγματος της Περιβάλλουσας Ανάλυσης Δεδομένων (CCR), αλλά και ενός μοντέλου κοινών βαρών, ώστε να επιτευχθεί μια πλήρης κατάταξη. Τέλος, το δεύτερο μοντέλο επεκτάθηκε υπό το πλαίσιο της Δυναμικής Περιβάλλουσας Ανάλυσης Δεδομένων, έτσι ώστε να εκτιμηθεί η διαχρονική απόδοση των κρατών ως προς την Περιβαλλοντική Απόδοση και την Απόδοση στην Κυκλική Οικονομία, καθώς και για την κατασκευή ενός Δείκτη Παραγωγικότητας Malmquist, για την διαχρονική παρακολούθηση της παραγωγικότητας των κρατών. Πέραν του επιστημονικού τους ενδιαφέροντος, τα προτεινόμενα πλαίσια αξιολόγησης, που πληρούν τα παγκοσμίως αποδεκτά κριτήρια κατασκευής σύνθετων δεικτών, δύναται να χρησιμοποιηθούν ως αντικειμενικά εργαλεία για τον εντοπισμό των χωρών με τις καλύτερες και τις χειρότερες επιδόσεις. Ως εκ τούτου, συνιστούν ένα ιδιαιτέρως χρήσιμο εργαλείο για την ανάπτυξη πολιτικών, τόσο σε επίπεδο Ευρωπαϊκής Ένωσης, όσο και σε επίπεδο κρατών μελών, αφού ο εντοπισμός των αποτελεσματικών και μη αποτελεσματικών κρατών μπορεί, για παράδειγμα, να χρησιμοποιηθεί για να αναδείξει τις καλές πρακτικές και να ενθαρρύνει την υιοθέτησή τους από τα λιγότερα αποτελεσματικά κράτη.Τα αποτελέσματα των αξιολογήσεων ανέδειξαν μεγάλες ανισότητες μεταξύ των ευρωπαϊκών χωρών τόσο στην Περιβαλλοντική Απόδοση, όσο και στην Απόδοση στην Κυκλική Οικονομία. Ωστόσο, ενδιαφέρον είναι ότι, όσον αφορά τα υπό εξέταση ζητήματα, τα «σύνορα» μεταξύ Δυτικής και Ανατολικής Ευρώπης έχουν πέσει. Όχι όμως και τα «σύνορα» μεταξύ βορρά και νότου: τα παλιά μέλη της Ευρωπαϊκής Ένωσης, όπως η Ισπανία ή η Γαλλία, έχουν πολύ χειρότερες επιδόσεις από τα νεότερα μέλη, όπως η Σλοβενία ή η Πολωνία και στα δύο αυτά μέτρα απόδοσης. Το συμπέρασμα αυτό επιβεβαιώνεται και από τα αποτελέσματα της διαχρονικής ανάλυσης, καθώς η Κύπρος και η Ελλάδα παρουσιάζουν, εν γένει, τις χειρότερες επιδόσεις τόσο στην Περιβαλλοντική Απόδοση, όσο και στην Απόδοση στην Κυκλική Οικονομία. Επιπλέον, οι τιμές του Δείκτη Malmquist (άλλοτε πάνω, άλλοτε κάτω, αλλά πάντα πολύ κοντά στην μονάδα) για αυτά τα δύο κράτη υποδηλώνουν μία ανησυχητική στασιμότητα στον τομέα της διαχείρισης των αστικών στερεών αποβλήτων. Τέλος, το Βέλγιο αναδείχθηκε ως η πλέον αποδοτική χώρα, παρουσιάζοντας τις καλύτερες επιδόσεις και στα δύο ολιστικά μέτρα απόδοσης, ξεπερνώντας χώρες με αξιοσημείωτο ποσοστό ανακύκλωσης αστικών στερεών αποβλήτων, όπως η Γερμανία, ή/και ποσοστό κυκλικής χρήσης υλικών, όπως οι Κάτω Χώρες