Browsing by Author "Sousa, Vitor"
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- Artificial neural network modelling of the amount of separately-collected household packaging wastePublication . Oliveira, Verónica; Sousa, Vitor; Ferreira, CéliaThis work develops an artificial neural network (ANN) model using genetic algorithms to estimate the annual amount (kg/inhabitant/year) of separately-collected household packaging waste. The ANN model comprises one input layer, one hidden layer with seven neurons and one output layer. Ten variables affecting the amount of separately-collected packaging waste were identified and used in the ANN model. These variables are related to the level of education of the population, the size and level of urbanisation of the municipality, social aspects related to poverty and economic power and factors intrinsic to the waste collection service. A comparison between ANN and regression models for the estimation of packaging waste is also carried out. The performance of the proposed ANN model for a data set of 42 municipalities located in the centre of Portugal, measured by the R2 , is 0.98. This value is 34% higher than the best regression model applied to the same data set (R2 ¼ 0.73), indicating that ANN has a significantly higher explanatory power than traditional regression techniques. Another advantage is that ANN is not as sensitive to outliers as regression. However, ANN is more complex, has a higher number of variables, and the model development and interpretation of the results are more difficult. Nevertheless, the higher performance of ANN makes it a valuable tool in the definition of strategies to increase recycling and achieve circular economy goals.
- Dataset of socio-economic and waste collection indicators for Portugal at municipal levelPublication . Oliveira, Verónica; Sousa, Vitor; Ferreira, CéliaThis data article presents demographic, socio-economic and wasterelated data at municipal level for Portugal. The dataset includes raw data collected from 4 main sources: (i) the annual reports of waste management companies; (ii) the database of the Portuguese water, sanitation and waste regulatory entity; (iii) the Portuguese Environmental Agency; and (iv) national statistical data. Relevant indicators for waste generation and for the separate collection of waste are proposed and calculated using the raw data. The dataset comprises municipalities with high, medium and low separate collection yields, providing socio-economic and waste infrastructures data that can be used for benchmarking. The dataset can also be used to define a baseline against which the progress of the collection of packaging waste can be assessed over time, or else serve as input to mathematical models predicting waste generation and collection. Moreover, data can serve as the base to calculate new waste-related indicators. In addition to being a valuable input to the waste topic, the dataset can also be used in a large range of other topics where demographic and socio-economic parameters are relevant. The data presented herein are associated with the research articles “Model for the separate collection of packaging waste in Portuguese low-performing recycling regions” [1] and “Artificial neural network modelling of the amount of separatelycollected household packaging waste” [2].
- Framework for sustainability: an analysis of urban waste management in PortugalPublication . Jacquinet, Marc; Bugarim, Diogo; Santos, Joana; Sousa, Vitor; Ferreira, Célia
- Life-cycle cost as basis to optimize waste collection in space and time: a methodology for obtaining a detailed cost breakdown structurePublication . Sousa, Vitor; Ferreira, Célia; Vaz, João M.; Meireles, InêsExtensive research has been carried out on waste collection costs mainly to differentiate costs of distinct waste streams and spatial optimization of waste collection services (e.g. routes, number, and location of waste facilities). However, waste collection managers also face the challenge of optimizing assets in time, for instance deciding when to replace and how to maintain, or which technological solution to adopt. These issues require a more detailed knowledge about the waste collection services’ cost breakdown structure. The present research adjusts the methodology for buildings’ life-cycle cost (LCC) analysis, detailed in the ISO 15686-5:2008, to the waste collection assets. The proposed methodology is then applied to the waste collection assets owned and operated by a real municipality in Portugal (Cascais Ambiente – EMAC). The goal is to highlight the potential of the LCC tool in providing a baseline for time optimization of the waste collection service and assets, namely assisting on decisions regarding equipment operation and replacement.
- Policy Brief: food waste separate collection in Portugal: building a stronger and more coherent frameworkPublication . Ferreira, Célia; Fernandes, Diogo Bugarim; Alcalde, Diego del Oro; Valente, Susana; Jacquinet, Marc; Sousa, Vitor; Vaz, João“Food waste separate collection in Portugal. Building a stronger and more coherent framework” is the Policy Brief of the S4P REC-SEL Project. It is based on the work carried out during the project and is part of Task 7 “Proposal for standards and incentives using future prospective.” The objective of the Task is to proactively anticipate a future with separate collection of food waste combined with economic incentives (e.g., PAYT tariff) and to propose standards and recommendations for better public policies based on the study carried out. Bio-waste management has become a key issue in the EU's plans of circular economy. Although the transposition of Directive (EU) 2018/851 has been completed, the efforts for field implementation of the separate collection of bio-waste are still ongoing. The S4P REC-SEL Project gathered information on initiatives through surveys to Portuguese municipalities and secondary research from various official sources. About half of the municipalities (152) have some kind of food waste collection initiative. The municipalities that do so are mainly located on the coast and in the south. The 196 implemented initiatives have different characteristics in terms of the sectors covered (domestic, non-domestic, or both) and the collection model (door-to-door, nearby bringpoints, or co-collection). The initiatives are still, in most cases, at an early stage, with little data available on efficiency and effectiveness. The various combinations of these characteristics result in six standard approaches. In terms of performance, the door-to-door model is capturing more food waste, but the system that requires the least investment is co-collection. In terms of financial incentives, 7% of Portuguese municipalities use them. The main constraints identified include: i) lack of coordination between key actors; ii) difficulty in the practical application of laws and technical standards; iii) insufficient capacity at the municipal level to deal with the technical complexity of the sector; iv) scarcity of data on the efficiency and effectiveness of collection initiatives; v) resistance to the application of financial incentives; vi) lack of investment in national information campaigns; vii) weak enforcement and accountability; and viii) insufficient focus on waste reduction and innovative social solutions. Recommendations for addressing these constraints and strengthening public policies include: i) strengthening coordination between entities (local, regional, and national); ii) monitoring and evaluating the initiatives; iii) improving reporting of information; iv) promoting the application of fair and incentivizing tariffs; v) communicating effectively and regularly, legislating more clearly and coherently with the reality on the ground; and vi) training and strengthening human resources.
- Policy Brief: recolha seletiva de biorresíduos alimentares em Portugal: contributos para uma gestão mais forte e coerentePublication . Ferreira, Célia; Fernandes, Diogo Bugarim; Alcalde, Diego del Oro; Valente, Susana; Jacquinet, Marc; Sousa, Vitor; Vaz, João“Recolha seletiva de biorresíduos alimentares em Portugal. Contributos para uma gestão mais forte e coerente” é o Policy Brief do Projeto S4P REC-SEL “Recolha seletiva de resíduos em Portugal: caracterização de iniciativas e proposta de normas e incentivos”. Baseia-se no trabalho desenvolvido durante o projeto, estando inserido na Tarefa 7 “Proposta de normas e incentivos utilizando a prospeção futura”. O objetivo da Tarefa é antecipar proativamente um futuro com recolha seletiva de biorresíduos alimentares combinada com incentivos económicos (e.g., tarifa Pay-As-You-Throw - PAYT) e propor normas e recomendações para melhores políticas pública baseadas no trabalho desenvolvido. A gestão de biorresíduos tornou-se um ponto relevante nos planos de economia circular da UE. Embora a transposição da Diretiva (UE) 2018/851 tenha sido concluída, o processo de transição no terreno para responder à obrigatoriedade de recolher seletivamente os biorresíduos, incluindo os alimentares e de cozinha (designados de ora em diante por biorresíduos alimentares), ainda está a decorrer, com iniciativas levadas a cabo pelos municípios que o Projeto S4P REC-SEL procurou caracterizar através de inquéritos aos municípios portugueses e de pesquisa secundária a diversas fontes oficiais. Cerca de metade dos municípios (152) têm iniciativas de recolha de biorresíduos alimentares. Os municípios que o fazem localizam-se principalmente no Litoral e no Sul. As 196 iniciativas implementadas diferem nos setores abrangidos (doméstico, não doméstico ou ambos) e no modelo de recolha (porta-a-porta, proximidade ou co-coleção), tendo sido sistematizadas em 6 abordagens-tipo que traduzem a forma como em Portugal se está a implementar a recolha seletiva de biorresíduos alimentares. As iniciativas ainda estão, na maior parte dos casos, numa fase inicial, existindo poucos dados disponíveis sobre eficiência e eficácia. A análise comparativa do desempenho, com base nos dados reportados, evidencia que é o modelo porta-a-porta aquele que captura mais biorresíduos alimentares, mas é a co-coleção que requer um menor investimento. 7% dos municípios portugueses utiliza incentivos financeiros (e.g., PAYT) para promover a separação e redução dos resíduos. Os principais constrangimentos identificados incluem: i) falta de articulação entre atores-chave; ii) dificuldade de aplicação prática de leis e de normas técnicas; iii) capacitação insuficiente a nível municipal para fazer face à complexidade técnica do setor; iv) escassez de dados sobre a eficiência e eficácia das iniciativas de recolha; v) resistência à aplicação de incentivos financeiros; vi) falta de investimento em campanhas de informação a nível nacional; vii) frágil fiscalização e responsabilização; e viii) escassa aposta na redução de resíduos e em soluções sociais inovadoras. As recomendações para fazer face a estes constrangimentos e tornar as políticas públicas mais robustas envolvem: i) reforçar a articulação entre as entidades (locais, regionais e nacionais); ii) monitorizar e avaliar as iniciativas; iii) melhorar o reporte de informação; iv) promover a aplicação de tarifários justos e incentivadores; v) comunicar de forma eficaz e regular, legislar de forma mais clara e coerente com a realidade do terreno; e vi) capacitar e reforçar os recursos humanos.
- Recolha seletiva de resíduos em Portugal: caracterização de iniciativas e proposta de normas e incentivos. Relatório finalPublication . Ferreira, Célia; Fernandes, Diogo; Alcalde, Diego; Valente, Susana; Sousa, Vitor; Jacquinet, MarcO projeto S4P REC-SEL – Recolha Seletiva de Resíduos em Portugal: Caracterização de Iniciativas e Proposta de Normas e Incentivos, desenvolvido pela Universidade Aberta no âmbito do concurso Science4Policy 2023, teve como objetivo central caracterizar as iniciativas de recolha seletiva de resíduos em Portugal, com especial foco nos biorresíduos alimentares, e propor recomendações que promovam a sua implementação eficaz. O projeto foi financiado pelo Plano de Recuperação e Resiliência (PRR)e decorreu entre agosto de 2024 e agosto de 2025, envolvendo uma equipa multidisciplinar e uma abordagem transdisciplinar. A investigação estruturou-se em sete tarefas principais, que incluíram: o levantamento e análise de iniciativas nacionais; o estudo do enquadramento normativo e das políticas públicas; a identificação de boas práticas internacionais; a criação de um armazém de dados de acesso aberto; a modelação estatística dos dados recolhidos; o estabelecimento de uma Comunidade de Práticas; e a formulação de recomendações com base em cenários de futuro cocriados com atores-chave do setor. Entre os principais resultados destacam-se: • A identificação de 196 iniciativas de recolha seletiva de biorresíduos alimentares em 152 municípios, com maior incidência no litoral e sul do país • a sistematização das iniciativas em seis abordagens-tipo, com destaque para o modelo porta-a-porta, que apresenta maior taxa de captura de biorresíduos • a criação de um dashboard interativo e de um armazém de dados abertos para consulta pública • a constatação de que apenas 7% dos municípios utilizam incentivos financeiros • a identificação de fatores associadas à distribuição populacional (população, área e densidade Gini) e financeiros (orçamento municipal por residente) como estatisticamente significativos na implementação e na tipologia das iniciativas • a identificação de constrangimentos estruturais, como a fraca articulação entre entidades, dificuldades na aplicação prática da legislação, escassez de dados e resistência à aplicação de tarifários. O projeto produziu 5 artigos científicos, 5 relatórios técnicos, 1 policy brief (em português e em inglês), 1 capítulo de livro, 2 eventos públicos e diversas ferramentas digitais, superando as metas inicialmente previstas. As recomendações incluem reforçar a articulação institucional, melhorar o reporte e monitorização, promover tarifários justos, investir em comunicação e capacitação, e legislar de forma mais clara e coerente. Estes contributos visam apoiar políticas públicas mais eficazes e sustentáveis no domínio da gestão de resíduos urbanos em Portugal.