Modele gospodarki o obiegu zamkniętym dzielą się na dwie grupy: te, które wspierają ponowne wykorzystanie i przedłużają żywotność poprzez naprawy, regenerację, modernizację i unowocześnianie oraz te, które przekształcają stare towary w nowe zasoby poprzez recykling materiałów. Na świecie wciąż wzrasta zapotrzebowania na nowe dobre materiały, przy jednocześnie wyczerpujących się zasobach naturalnych. Dlatego też coraz powszechniejsze stają się próby produkcji nowych materiałów z wykorzystaniem odpadów. W dostępnej literaturze jest wiele publikacji na ten temat. Komponentami - odpadami wchodzącymi najczęściej w wyrób takich materiałów są: szkło, osady ściekowe, stłuczka (pył) ceramiczny, drobne odpady organiczne tj. wióry z cięcia drewna, fusy kawy, popioły lotne, żużle itp. Często podstawą takich materiałów jest też glina lub materiały ilaste, jako materiały spajające.
Analizując literaturę można stwierdzić, iż dla odpadów frakcji większej niż 10 mm, zaleziono sposoby ponownego wykorzystania, odzysku czy recyklingu. Problem pozostaje dla frakcji drobnych, o średnicy poniżej 10 mm. Do tej frakcji niewątpliwie należy odpad z zamiatania ulic i chodników zaliczany do odpadów komunalnych o kodzie 20 03 03, dla którego istnieje luka w literaturze, jeśli chodzi o ponowne wykorzystanie i przywrócenie go do obiegu w procesach recyklingu. Odpady te są najdroższą frakcją kierowaną do procesu składowania. Stąd też w niniejszej pracy poświęcono temu odpadowi dużą uwagę. Przeanalizowano jego właściwości i stwierdzono, że nadaje się on, jako komponent do wyrobu nowego materiału na wzór ceramiki lekkiej. Opracowano metodykę wyrobu nowego materiału z gliny, odpadów z czyszczenia ulic i chodników, szkła oraz odpadu poflotacyjnego z kopalni węgla kamiennego. Otrzymano 10 materiałów o różnej zawartości poszczególnych komponentów. Wytworzone materiały poddano badaniom dobranym w oparciu o literaturę: gęstości nasypowej w stanie luźnym, nasiąkliwości, wytrzymałości na ściskanie, mrozoodporności, próby czasu – starzenia się materiałów, wymywalności na metale ciężkie. Wyniki gęstości nasypowej dla wszystkich utworzonych 10 materiałów wynoszą poniżej 1200 kg/m3, co klasyfikuje je jako kruszywa lekkie. Średnie wyniki nasiąkliwości dla materiałów wynoszą od 7,8 % do 14 %. Średnie wyniki na ściskanie materiałów mieszczą się w granicach od 9,38 do 18,75 MPa. Mrozoodporność dla wszystkich materiałów jest w normie. Próba starzenia się w naturalnych warunkach dla 9 materiałów była w normie, jedynie materiał 10 nie spełnił wymogów. Wyniki wymywalności na pierwiastki ciężkie takie jak As, Al, Cd, Hg, Pb zbadane dla najbardziej reprezentatywnych materiałów były w normie. Grupy zastosowanych badań wykazały, że wytworzone materiały są nowym produktem spełniającym standardy kruszyw lekkich i nie oddziałują negatywnie na środowisko, co umożliwia ich zastosowanie.
Wyniki badań nad materiałami potwierdziły możliwość wykorzystania tak dobranych komponentów w celu utworzenia nowego materiału o dobrych właściwościach w sposób niepowodujący powstania żadnych odpadów. Najbardziej wyróżniającym się materiałem ze względu na największą zawartość odpadów z zamiatania ulic i chodników i bardzo dobre właściwości okazał się być materiał nr 8, nad którym planuje się dodatkowe, kolejne badania.
Circular economy models fall into two groups: those that promote reuse and extend life through repair, remanufacturing, retrofitting and upgrading, and those that convert old goods into new resources by recycling materials. In a world of increasing demand for new good materials with depleting natural resources, attempts to make new materials from waste are becoming more common. There are many publications in the available literature on making new materials from waste. The most common waste components in the production of such materials are: glass, sewage sludge, cullet (dust) from ceramics, small organic waste such as wood cutting chips, coffee grounds, fly ash, slag, etc. Often the basis of such materials is clay or clayey materials.
The literature analysis shows that for waste fractions larger than 10 mm, ways for reuse or recycling have been found. The problem remains for fractions smaller than 10 mm. To this fraction undoubtedly belongs waste from street and sidewalk sweeping included in municipal waste with code 20 03 03, for which there is a gap in the literature when it comes to reuse and return to circulation. Hence, a great deal of attention has been given to this waste in this study. Its properties were analysed and it was found that it is suitable as a component for making a new material similar to light ceramics. A methodology has been developed to produce a new material from clay, waste from street and sidewalk cleaning, glass and coal mine tailings. Ten materials with different contents of individual components were obtained. The materials were subjected to literature tests: bulk density in the loose state, absorbability, compressive strength, frost resistance, time test - ageing of materials, leachability to heavy metals. The bulk density results for all 10 materials created are below 1200 kg/m3, which classifies them as lightweight aggregates. The average soakability results for the materials range from 7.8% to 14%. The average compressive strength results of the materials range from 9.38 to 18.75 MPa. Frost resistance for all materials is within standard. Aging test under natural conditions for 9 materials was in the standard, only material 10 did not meet the requirements. The results of leachability for heavy elements such as As, Al, Cd, Hg, Pb tested for the most representative materials 4; 6; 8 are in the standard.
The material results confirmed the possibility of using such selected components to form a new material with good properties in a non-wasteful manner. The most outstanding material due to the highest content of street and sidewalk sweeping waste and very good properties was found to be material No. 8, on which additional research is planned.
