Analysis of Interactions in Waste Management

Dizertační práce se zabývá aplikací simulačních, prognostických a optimalizačních metod v oblasti odpadového hospodářství. V úvodu práce je popsán současný stav a výhled v oblasti odpadového hospodářství v ČR. Následující kapitola se zabývá analýzou dostupné datové základny v oblasti odpadového hospodářství v ČR, se zaměřením na její specifika a problémy, jako je např. rozdílná dostupnost prostorově a hierarchicky uspořádaných, nestejnorodých vstupních dat. Jádrem práce je pak výpočtový nástroj, pojmenovaný Justine, který představuje bilanční systém, zajišťující soulad hodnot pro jednotková a agregovaná data, z pohledu jejich složení a distribuce ve sledovaném území a čase. Vývoj nástroje byl motivován nutností predikovat produkci a složení jednotlivých typů odpadu. Aplikace konceptu je ukázána na třech případových studiích, se zaměřením na prognózu produkce nebezpečného odpadu, prognózu produkce a složení směsného komunálního odpadu a složek separovaného sběru komunálního odpadu a odhadu potenciálu spalitelných odpadů pro energetické využití v ČR. Výstupy z výpočtového nástroje představují cenné vstupy pro související optimalizační modely zpracovatelských řetězců, které jsou využívány např. pro navrhování nových zařízení pro nakládání s odpady.PhD thesis deals with the application of simulation, forecasting and optimization methods in the waste management. An introduction describes current state and outlook in the waste management in the Czech Republic. The following chapter analyzes the available data base in the field of the waste management in the Czech Republic, focusing on the specifics and problems such as variable availability of spatially and hierarchically structured, heterogeneous input data. The core work is the computational tool named Justine, which represents the balance system, ensuring consistency of values for the standalone and aggregated data, in terms of their composition and distribution in intended area and time. Development of the tool was motivated by the need to predict the production and composition of various types of waste. The application of the concept is shown in three case studies, focusing on the prognosis of hazardous waste, the forecast of production and composition of municipal solid waste and components of separated waste collection, and estimation of the waste with waste-to-energy potential, all in the Czech Republic. The outputs of the tool represent valuable inputs for the related optimization supply chain models, which are used e.g. for the design of new waste-to-energy facilities.