根據CSI調查數據，2011年，全球水泥行業用燃料中(以能量為基準)，傳統化石燃料占86.71%，生物質燃料占4.04%，替代化石燃料占9.25%。而大部分替代燃料的CO2排放因子較傳統燃料要低，因此替代燃料技術可以降低單位熟料CO2排放量。考慮不同國家燃料儲量和種類的巨大差異，應用于水泥行業的燃料也有較大差別見圖6。

替代燃料的應用包括以下步驟：廢棄物鑒別和相關特性分析、處置方式的確定、廢棄物儲存、預處理、燃燒、燃燒后監測等。針對不同廢棄物類型、熱值、水分、表面積等，處置技術有較大差異。在此僅介紹替代燃料的預燃燒技術和日本日揮株式會社的污泥燃料化系統見圖7。

針對大顆粒和未處理物料，結合分解爐開發的預燃技術是一種有效的處理方式[2]。雖然該技術建造成本較高，但針對特定的廢棄物其可運行時間較長。如在德國Rüdersdorf水泥廠針對廢棄物處置建設的流化床熱解系統已投入使用數年，并取得了很好的效果。而由Polysius公司和FLS公司開發的“預燃室”技術和“熱盤”技術見圖8a，也在部分水泥企業投入使用。而由于該系統較為復雜，且投資較高，因此并沒有得到普及。針對上述系統缺點，Polysius公司開發了過程預燃技術見圖8b。其通過在分解爐或三次風管上集成預燃燒系統或熱解系統，實現對替代燃料的分布處理。較“預燃室”技術和“熱盤”技術，該技術處理量稍小，但過程簡單、有效而環保。面對未來替代燃料質量下降和成本升高，過程預燃技術前景較好。

針對污水污泥，水泥窯協同處置的方式主要有以下兩種：

(1)進廠污泥經計量后，直接送入水泥回轉窯窯進行協同處置。

(2)在水泥廠配套建設一個烘干預處理系統，利用預熱器廢氣余熱(溫度約280℃)將污泥(含水率約80%)烘干至含水率低于30%，對烘干所產生的大量廢氣進行再次處理；含水率低于30%的污泥經輸送及喂料設備送入分解爐焚燒。方式(1)因處理量小且污水污泥直接入窯對窯操作有較大影響而不被推薦。針對方式(2)的處理方式，日揮株式會社開發了污泥燃料化系統，其包括蒸汽加熱器、直接接觸式多段干燥機、旋風筒、循環風機等見圖9。通過該系統處理，可獲得水分含量<10%，粒徑<50mm，熱值約16.75kJ/kg的干燥污泥。該系統的優點如下：

(1)工藝簡單，運行容易。循環利用污泥的蒸發蒸汽，僅排出剩余蒸汽的簡單工藝。

(2)對惡臭氣體容易采取相應措施。干燥機內為微負壓，不會有惡臭氣體漏出，惡臭氣體在熱源爐內可以得到分解。

(3)干燥熱源的多樣化。蒸汽、空、低溫廢氣等熱源可以得到利用。已投入的污泥燃料化設備規格：處理能力62.5t/d，燃料產量13.2t/d，占地面積450m2。包括住友大阪水泥等公司均采用了該系統。