私も駅の駐輪場にとめておいた自転車のかごに空き缶やらゴミを入れられたことが3回くらいあります。
トピ主さんのところは毎日ですか。。

ゴミを捨ててる人は、罪の意識も薄くこれぐらいたいしたこっちゃないなんて思っているのかもしれませんが、そういう行いは必ず後々厄となって本人に降りかかります。おてんとうさまはみています。

集合住宅ならば住人の方ですかね。
一度自治会から各戸に警告文書を出してもらってはいかがでしょうか？

相当頭に来てるみたいですね。
まあ、やってみたらいいと思いますよ。
警察がどこまで真剣に捜査してくれるか、わかりませんけど。

道でのポイ捨てなどに罰金を科せられることはありますが、
マンションですと私有地ですよね？難しいのではないでしょうか。

その人が自転車を利用している人なら、ごみを戻すとともに、自分のごみもその人のところに捨てちゃいますね。

人の気持ちを味わわせてやります。

ゴミを捨てる時間帯が絞られているようなので、その数時間だけ連続録画にしておく。
捨てる瞬間を記録します。

翌日は、自転車からカゴを取り外しておきます。
何も考えずに隣に停めている自転車のカゴに捨てるか、ヘ？という反応をするか。いずれにせよ記録します。

更に、これは隣に停めている自転車の持主に協力してもらえるかどうかにかかっていますが、翌々日には隣の自転車のカゴも外しておきます。

この３パターンをインターネットにアップします。顔にモザイクかければ訴えられる事もありません。

モザイクかけずに刑事告発もいいですが、アップした後でもいいと思います。

単に懲らしめるなら、カゴの底にバイク盗難防止センサーを付けておき、ゴミが入った瞬間に大音量が鳴るというのも良いです。