伴随着我国经济的持续高速增长，水泥产量呈线性上升，由此带来的资源、能源、环境问题越来越成为我国水泥工业发展的制约因素。我国经济建设和社会发展的路还很长，不能因为这三大不可持续发展问题而停止水泥工业的进步，正确的做法是寻找一条行业发展与资源、能源、环境协调发展之路，实现水泥行业持续、健康发展。

 一、水泥工业可持续发展与循环经济理论

 1.传统的发展观与工业化模式

    传统的水泥工业发展观是单纯以水泥产量的增长或利润的增加为目标，在水泥工业发展史上长期占据着统治地位，并支配着业内人士的一切活动和行为。

    传统的水泥工业发展观有两个重要理论假设。一是水泥生产所需的资源供给能力的无限性，水泥数量的增长和利润的增加所依赖的自然资源在数量上是不会枯竭的，可以满足人类的需要，因此对资源的开发可以不受约束。二是人类的生存环境对水泥排放有无限的自我净化能力，水泥生产所排放的废气和粉尘不会降低自然环境的容量，可以承受水泥无限排放的要求，因此水泥生产对自然环境的利用同样可以不受约束。

    在这种发展观的支配下，形成了传统的水泥工业化模式。其基本特征为：1.水泥工业生产能力的扩张是以资源和能源的大量消耗为代价。目前世界4/5的水泥产量是20世纪70年代以后制造的，而在最近一个世纪，全球矿物及矿物燃料的使用量增加约30倍。2.水泥生产规模扩大是与大量废气和粉尘排放相伴随的，粉尘、CO2、NO2排放是全球环境污染的主要来源。

  2.水泥工业可持续发展与工业化模式

    所谓水泥工业可持续发展，主要是针对传统水泥生产方式的资源浪费大、污染严重而提出的一种新型水泥工业发展模式，它的核心思想是从设计、原料、工艺、技术进步和生产管理等各个环节入手，把污染尽可能控制在生产过程中，使生产过程中排放的污染物最少化，对环境和人类的危害最小；同时提高资源的综合利用率，从而降低企业生产成本，提高经济效益，减少或消纳环境污染。这是有别水泥传统生产模式的新型发展模式，是水泥工业从资源消耗型转变为资源节约型增长方式的根本出路。

    水泥工业可持续发展是一种建立在可持续发展理念上的工业发展新模式，它要求水泥工业生产尽可能减少自然资源和能源的消耗以及对生态环境有害的废弃物排放，尽可能消纳水泥行业和其它行业难以处理的废弃物和城市垃圾，设计并制造有益于人类健康且与环境友好的水泥，在不断满足当代人对水泥需求的同时，注重代际与代内获取资源和分享水泥产品的公平性、持续性及协调性。

3.循环经济理论与水泥可持续发展

    循环经济(Circular Economy)是对物质闭环流动型经济的简称。从物质流动的方向看，传统工业社会的经济是一种由“资源———产品———污染排放”所构成的物质单向流动的经济（即线性消费的经济）。线性经济的增长，依靠的是高强度地开采和消费资源，同时高强度地破坏生态环境。循环经济的增长是“资源—产品—再生资源”的物质循环流动的过程，生产与消费过程基本上不产生或只产生少量的废弃物(即循环消费经济)。其显著特征是自然资源的低投入、高利用和废物的低排放，并从根本上消解环境与发展之间的冲突。

 “减量、再用、循环”(即3R)是循环经济最重要的实际操作原则。
 ———“减量原则”属于输入端方法，旨在减少进入生产和消费过程的物质量；
 ———“再用原则”属于过程性方法，目的是提高产品和服务的利用效率；
 ———“循环原则”是输出端方法，通过把废物再次变成资源以减少末端处理负荷。

    循环经济的本质是一种生态经济，最大限度地利用进入系统的物质和能量，提高资源的利用率；最大限度地减少污染物排放，提高经济运行质量和效益，并保护生态环境。水泥工业的高速发展，虽然为满足我国经济建设，提高人民生活水平做出了突出贡献，但同时也消耗了大量矿产资源。矿山开采破坏了地球生态环境；石灰石在转化为水泥的过程中又产生了大量污染。如果按照目前传统的生产模式发展下去，水泥工业过度增长将导致资源枯竭、生态恶化，从而直接危及下一代对水泥的需求、行业的发展，为了使水泥工业健康、持久地发展下去，应该按照循环经济的理论改造传统的生产方式，把清洁生产、资源综合利用、生态设计和可持续消费融为一体，追求“促进人与自然的协调与和谐”的生态水泥发展模式，这是实现水泥工业可持续发展的重要途径。

 二、发达国家水泥工业循环经济发展动态与启迪

    围绕水泥工业可持续发展、资源能源综合利用，许多发达国家都在努力地探索和寻求具体的实施方法。虽然各国实施方法表现各异，也没有完全冠以循环经济的名称，实际上都属于循环经济的范畴，可以说循环经济已成为实施水泥工业可持续发展的有效途径。

 1.发达国家循环经济实践
    从宏观上，发达国家自1990年确立水泥工业可持续发展战略以来，已经把水泥工业发展循环经济看作是实施水泥工业可持续发展战略的重要途径和实现方式。有些国家甚至以立法的方式加以推进，其要义是，首先要减少源头污染物的产生量，在生产、使用阶段就要尽量避免废弃物的排放；其次是对于源头不能削减又可以利用的废弃物要加以回收利用，使它们回到经济循环中去；只有那些不能利用的废弃物，才允许作最终的无害化处置。日本、德国、美国及欧洲等发达国家对水泥行业废弃物处理和资源再生利用作了具体规定，并相继付诸实施。

    从微观上，发达国家水泥行业发展循环经济是从废弃物资源化开始的，利用废弃物的种类很多，而且利用历史也比较早，但过去大多是从满足水泥生产自身需要，利用粉煤灰、煤矸石、矿渣、尾矿等做为水泥生产配料或混合材。自上世纪70年代出现能源危机和此后各个国家经济的不断增长，各类废弃物(包括产业垃圾、市政及生活垃圾、建筑垃圾等)越来越多，占地、污染、处置等方面的困难和矛盾越来越大，发达国家便开始探索在水泥生产过程中如何有效地利用这些废弃物的热能或有益成分。一方面处理废弃物，另一方面直接为水泥生产服务。在这方面美国、日本、德国、法国等起步都比较早、技术先进，而且积累了不少成功经验。

    据介绍，日本水泥工业平均每生产一吨水泥所利用的各类废弃物已达到300多公斤(政府规定的目标为400公斤)，德国2002年水泥工业利用各类可燃废弃物作燃料已占到水泥总燃料消耗的38%。水泥厂利用市政及生活垃圾的作法有以下三类，第一类：利用可燃废弃物作水泥生产燃料。处置方法主要有两种：第一种：直接入窑燃烧(以丹麦史密斯公司开发的系列技术为代表)；第二种：入分解炉燃烧。第二类：设置附属燃烧装置。将可燃废弃物或混合废弃物燃烧，其热能从窑头进入水泥窑或从窑尾进入分解炉煅烧物料，其残渣作为辅助原料循环再利用。比较有代表性的技术和设备有：1)丹麦史密斯公司开发的热盘(Hot Disc)系统。2)德国洪堡公司开发的用于吕德斯多夫等水泥厂的流化床裂解炉系统。使用可燃废弃物种类繁多：如法国Lafarge公司在法国的Vald’Azer-gus cement使用了废油、废溶剂、废轮胎、动物粉、稻草壳等，燃料替代率从1991年的10%提高到2001年的55%；瑞士Holcim公司在比利时工厂世界最大的湿法窑中燃料替代率已达到80%，废弃物主要是工业可燃性废弃物、废油、液态燃料和经过粉磨的精炼厂油渣；德国Heideberg公司设在德国的Leng-furtcement plant燃料替代率2000年达到40%，Leimen plant目前达到60%，其中废轮胎占10%，废油和工业废液占25%、塑料占25%。第三类：利用垃圾焚烧炉残渣作为水泥原料生产“生态水泥”，日本太平洋公司控股的位于千叶县的市原水泥厂拥有该项技术和生产实际经验。

    另外纯低温余热发电是利用窑头窑尾排放废气余热发电，无需消耗燃料。在预分解窑系统上加设纯低温余热发电，能将水泥生产的综合热利用率从60%左右提高到90%以上。纯低温余热发电量现已达到30~40kWh/t熟料水平，使水泥生产线的自供电量达到1/3以上，经济效益是很可观的，窑头窑尾废气通过余热锅炉温度进一步降低后排放，对环境的热污染程度降低；而相对于燃煤电站，不用燃煤发出1万KWh电，少排放近8吨CO2，这对减少温室效应，保护生态环境，起着积极的促进作用。目前，国外水泥窑纯低温余热发电系统的比例是很高的。20世纪80年代以来，先进工业国家也正是一直这样做的，如日本70%的水泥企业在新型干法生产线上都设置有余热发电系统，水泥工业余热发电量占自身用电量的比例，在1995年就已经达到43%，我国台湾地区的水泥生产企业配置余热发电系统的比例也是很高的。美国水泥协会在1995年就提出，在降低水泥综合电耗的同时提高余热利用率，争取到2015年新型干法水泥厂的余热发电量基本上满足自身用电的要求。

 2.对我国水泥行业的启迪

 1）水泥行业发展循环经济是一个大的系统工程，要把水泥行业发展循环经济纳入整个国家经济、社会和环境协调发展的大系统中去。水泥工业发展循环经济是一个涉及自身、相关行业和社会大系统的复杂体系，只有通过上、下游企业、政府和社会各方的协调互动才能实现。

 2）从上述发达国家水泥行业发展循环经济的简介可以看出，发达国家是在经济发展到一定程度后，资源匮乏，能源短缺制约了水泥行业的进一步发展，同时，水泥生产中的环境污染影响了生活质量的情况下，才开始探索循环经济发展道路，他们的循环经济道路大部分是从废物的循环利用开始的，并初步扩展到消费领域。

 3）发达国家在为实现水泥工业可持续发展、实现水泥生态化发展方面做了大量的研究和生产实践，归纳起来有如下几点：
    最大限度减少粉尘、NOx、SO2、CO2、重金属等对环境的污染；
    实现高效余热利用，最大限度减少水泥电耗；
    提高系统生产率，提高劳动生产率；
    不断提高替代燃料的替代率，最大限度的减少水泥热耗；
    开发生态水泥及混凝土，减少自然资源的使用量；
    利用计算机网络系统，实现高智能型的生产自动化控制和信息管理系统。

 三、我国水泥行业发展循环经济的实践与方向

    水泥工业在我国已经有上百年的历史，迄今为止还没有可替代的功能型建筑材料，它为人类的文明、社会的进步、经济的发展做出了巨大贡献。同时，水泥生产是以消耗大量的天然资源和能源为代价的，并对环境造成了一定的破坏。我国是水泥生产大国，资源、能源、环境三大问题制约着我国水泥工业的可持续发展，发展循环经济不仅可以解决我国的水泥工业发展问题，对世界生态环境的改善都具有重要意义。改革开放，特别是党的“十六大”以来，加速了我国水泥工业走循环经济道路的探索与实践步伐，人们正在努力探索一条适合我国国情的水泥工业可持续发展之路。

 1.我国水泥行业在循环经济方面的实践

    加快产业结构调整，大力发展大型化新型干法水泥。由于历史原因，我国是一个以立窑为主的水泥生产大国，以立窑为代表的落后生产能力仍占总生产能力一半以上，产业结构极不合理，代表先进生产力的新型干法水泥在资源利用、能源消耗、环境保护等方面与以立窑为代表的落后生产能力有着无法比拟的优势，调整产业结构，大力发展大型化新型干法水泥是水泥行业发展循环经济的基石，是实现水泥工业可持续发展的有效途径。“十五”以来，我国新型干法水泥有了突飞猛进的发展，新型干法水泥所占比例由9%上升到现在的32%，这为我国水泥行业发展循环经济打下了良好基础。

    技术进步，使水泥行业节能、降耗、粉尘治理工作取得丰硕成果。经过近20年的努力，我国700～5 000t/d新型干法水泥技术和装备达到了国际先进水平，原料均化技术的发展使低品位石灰石得以利用；利用现代粉磨力学理论开发的新型破碎、粉磨设备使水泥综合电耗大幅度降低；自主开发研制的低压损预热器和分解炉、第三代充气梁式篦式冷却机、新型燃烧器，使烧成系统水平大幅提高，热耗降低，低品位燃煤得以利用；高效除尘设备的研制成功，优质滤料的应用，使新型干法水泥粉尘治理远低于国家标准。

    在工业废弃物资源化方面，研究与实验已经初见成效。在粉煤灰、煤矸石、钢渣、磷渣、赤泥等废渣利用方面，我国在世界范围内的成绩还是非常显著的。在用回转窑焚烧可燃废弃物和有毒有害废弃物方面，工业性试验已取得成功，如：北京水泥厂和上海金山水泥厂；在能源紧张的情况下，利用余热发电已经成为新型干法水泥企业投资热点，水泥生态化生产已经成为企业追逐的目标。

    对水泥性能的研究已经取得实验和应用成果。细掺合料（超细矿渣粉）对水泥强度的影响；颗粒微细化和最佳级配、调整水泥颗粒级配和颗粒形貌等技术研究成果，对提高水泥质量及混凝土使用性能，减少混凝土中水泥用量，降低自然资源的消耗发挥了积极作用，广大水泥企业已经注重水泥生产与使用的结合问题。

    党和国家为水泥行业发展循环经济，走健康、持续发展的新型工业化道路创造了宽松环境。党的“十六大”提出的“五个统筹”和树立全面、协调、可持续的科学发展观；国家制订的新的《水泥工业产业政策》、《节能中长期专项规划》以及国家最新发布的《水泥工业大气污染物排放标准》，并即将发布《清洁生产促进法》；中国建材工业协会为促进建材行业发展循环经济组织的各项课题，新闻媒体有关发展建材行业循环经济的宣传，都为水泥行业发展循环经济创造了宽松的宏观环境。

 2.我国水泥行业循环经济发展方向

    资源、能源、环境是水泥行业不可持续发展的主要问题，围绕这三个问题，以科技创新和制度创新为动力，以提高资源、能源利用率，降低排放为目标，依靠国家法律和政策手段，依靠市场运作，依靠全行业的自觉参与和不懈努力，把水泥产业建设成为有较强可持续发展能力，与经济、社会和环境相协调发展的新型绿色产业。具体应在以下7个方面积极探索与实践。

    发展大型化新型干法水泥，夯实发展循环经济的基础

    新型干法水泥技术是目前水泥生产工艺中先进生产力的代表，大力发展大型化新型干法水泥既可以利用大型化新型干法水泥集约化生产，资源利用率高、能源消耗低，从而成本低的优势，用市场的手段，挤占以立窑为代表的落后生产能力的市场，达到调整产业结构的目的，又可以发挥水泥窑特有的优势，处置有毒有害可燃废弃物、固体工业废弃物及城市垃圾，使废弃物资源化，夯实水泥行业发展循环经济的基础。

    建立促进水泥行业循环经济发展的法律法规和政策体系

    水泥行业是建材行业发展循环经济的一个重点产业，水泥行业发展循环经济需要国家及上下游行业的互动，是一个系统工程，加快发展需要国家和大环境的支持，包括国家法律法规、经济、科技和环境等政策、产业政策和标准与规范等。根据发达国家的经验，在发展循环经济实践过程中，必须加快制定和完善相关法律法规和政策体系，做到有法可依，有章可循。

    根据国家的法律法规和政策体系，我们要认真研究水泥产业的发展模式、产业政策、产业结构、技术支撑体系、标准规范、产业化示范和推广等诸多问题。这些都是发展循环经济，适应产业更新和转型所必然要涉及的内容。全行业应高度重视，尽早介入，提升企业和行业的竞争力和可持续发展能力。

    水泥行业发展循环经济，还应有一套科学的评价体系。至少要从经济发展、环境保护和社会进步三个大方面来衡量。国家有关部门已经开始实施改革现行的经济核算体系，从企业到国家建立一套绿色经济核算制度，包括企业绿色会计制度、政府和企业绿色审计制度、绿色国民经济核算体系等。

    节约能源，提高能源利用效率

    水泥行业是能耗大户。吨水泥能耗远高于世界先进水平，节能潜力很大。在生产过程中依靠科技进步和加强管理，有望在较短的时间内将现有能源消耗水平降低一半。以发达国家新型干法水泥为例，它已经可以使水泥熟料的烧成热耗接近理论热耗，仅为湿法窑热耗的一半。近年来电力供应紧张和价格上升严重影响企业的生存发展，水泥企业因限电拉闸而停产的新闻不时见诸报端。节能已不仅是企业长远发展之策，而且已成为水泥企业的当务之急。

    节省资源，提高资源利用率

    水泥的主要原料是不可再生的石灰石，水泥企业实施的节省资源措施除降低吨水泥原料消耗，提高产品成品率，使用低品位原料外，主要是利用工业有毒有害废弃物和城市垃圾，使废弃物资源化，实施清洁生产，提高资源综合利用率。

    减排降污，保护环境

    从设计上，对水泥生产线实施生态设计，使企业对环境做到零排放。从源头上节能和节省资源，减少废弃物产生，避免环境的恶化，是水泥行业发展循环经济追求的最终目标。

    目前，我国水泥行业在保护生态环境和重视公众利益方面与国际先进水平差距还很大。总体上看，水泥行业环保形象不佳。大部分立窑企业粉尘排放尚不达标，大量排放有害气体，温室气体的治理问题更没提上议事日程。我们要提高环保意识，一方面要通过加大投入、工艺革新、设备改造等手段，降低粉尘排放；另一方面要积极开发固体废弃物资源化利用技术，实现固体废弃物的再利用，通过大力消纳利用废弃物和开发替代资源等方式，实现原、燃材料的转化，减少温室气体和有毒有害气体的排放。

    提高产品质量，延长使用寿命

    提高水泥质量，推广高标号水泥用量，增加水泥使用功能，可以降低水泥熟料用量，延长水泥混凝土寿命。如果水泥混凝土的寿命从设定的50年延长到100年甚至更长，其结果对节省能源、资源和保护环境的意义是巨大的。不断提高水泥质量和功能，是水泥企业管理的永恒主题，也是水泥企业推进循环经济发展和提高可持续发展能力的上乘选择。

    促进科技进步，建立发展循环经济的技术支撑体系

    改变水泥行业传统的“资源一产品一废弃物”线性经济模式，重要的是要依靠科技进步，建立起发展循环经济的技术支撑体系。具体包括消纳有毒有害废弃物的环境工程技术，提高资源利用效率、生产过程无废少废、生产绿色产品的清洁生产技术，提高废弃物资源化水平和附加值的材料工程技术，以及提高管理水平和生产效率的信息技术等。最理想的应该是运用生态设计，实现废弃物的“零”排放。