石河子具在較好的自然和氣候條件，是國家的優質農產品基地，盛產棉花、番茄、蟠桃、小麥、甜高粱等農產品，產量高，質量好。通過招商引資，石河子近幾年引進了娃哈哈、五州星等龍頭企業，逐漸形成了“龍頭企業+農產品基地+農戶”的經營模式，有力地推進了特色農產品深加工和農業產業化的進程，而且精心設計，將生產過程中的棉殼、棉粕、作物秸稈和廢料充分循環利用，通過對農業資源轉化利用的集成，石河子墾區的農業資源綜合利用率現已接近90%，農業資源生產率達到22000元/t。
以棉花、果蔬、小麥、甜高粱為原料的農產品加工業物質循環流動
第三部分：以畜禽產品為原料的畜產品加工業
在主體功能區劃方案中，石—瑪—沙地區是新疆最大的農副產品集散地。石河子轄區內擁有石河子大學、農墾科學院，畜牧業專業人才較為集中，而且從事畜牧業的牧工整體素質較好，具有多年的養殖經驗。因此，曆史上石河子在畜牧業中一直保持著較強的競爭力，是新疆和兵團重要的畜牧業生產基地和畜產品產區。生豬、牛奶、優質細羊毛、牛羊肉、禽蛋等畜產品及其製品在新疆市場上均占有一定份額。近年來，圍繞畜牧業產業化，石河子的畜產品加工業有了長足的發展，兵地天元、雨潤集團、香巴拉公司、花園乳品廠等大型企業和企業集團陸續加盟，市場開拓和技術創新能力大大增強，目前的畜禽產品加工業物質代謝。經過集成，2009年石河子的畜牧業資源綜合利用率已接近90%，資源生產率達到23000元/t。
石河子新疆天業（集團）有限公司是新疆兵團農八師的大型國有企業，組建於1996年7月，其產業領域涉及塑料製品、節水器材、化工、電石、食品、熱電、礦業、水泥、對外貿易、建築與房地產等。2005年它被國家評為新疆唯一的第一批全國循環經濟試點企業（當年全國共7個企業試點）。本節主要基於投入—產出關係對天業在礦產資源的綜合利用方麵作簡要的物質集成分析。
其中，原鹽取自吐魯番市艾丁湖北岸中段石鹽礦和托克遜鹽礦，石灰取自沙灣縣柳樹溝石灰岩礦和阜康市西溝石灰岩礦，原煤取自昌吉州的大黃山和烏魯木齊的艾維爾煤礦，焦炭來自大黃山煤礦。經過以技術創新為基礎的產業鏈設計，天業將新疆的煤、鹽、石灰石等富產資源成功進行了優勢轉換，實現了煤電化的一體化生產經營。目前其化工領域的主要產品年產能為：70萬tPVC，60萬t離子膜燒堿、100萬t電石、15萬t節水器材、750萬kW·h發電量、150萬t電石渣製水泥、1.5億t粉煤灰免燒磚。集團總資產達200億元，工業銷售收入97億元，實現利稅16億元，年均增速達40％，氯堿與節水行業已躋身國際前列。
水是支撐工業項目建設的核心生產要素之一，石河子地處幹旱區，水資源的合理配置成為其建設工業循環經濟成功與否的關鍵。麵對工業用水的短缺，石河子采取了開源節流、治汙管理一體化的策略。開源即普及農業節水灌溉，將所節之水調劑一部分支援工業。節流即加強工業節水工作，采用節水工藝減少新鮮水耗，並提高工業用水的循環利用率，減少汙水排放。治汙即將工業廢水及城鎮汙水納入汙水處理廠進行集中處理，然後再將處理達標的中水進行農業、生態、市政回用。管理即對水資源的分配利用實行統一的規劃與管理，以進一步提高用水效率。在該思路下，研究區的水資源集成。年均可用水量15.24億m3，原本計劃14億m3用於農業，通過滴灌，節約了0.4億m3用於支援工業，0.8億m3支援生態，工業和生活汙水處理達標後，回用於農業、生態、市政。
氯堿化工行業是傳統的工業用水大戶，也是難處理有機廢水的排放源頭。天業集團以循環經濟的試點建設為契機，探索出一條清潔節約的水資源利用方式，天業新建40萬t/a PVC及配套項目的工業廢水資源化圖。廠區除了含汞廢水在生產單元排放口收集後單獨進行處理達標後排放（2.2m3/h）外，其他工業廢/汙水全部實現水的循環、梯級使用。各類廢水經過汙水處理站深度處理後回用為冷卻水、廠區綠化水、研磨用水以及噴灑煤堆防二次揚塵，循環用水率達到98%，基本實現閉路循環，接近零排放。
生產工藝中主要的節水措施包括：乙炔生產在國內首先采用幹法技術（蒸汽）；燒堿采用先進的離子膜電解法工藝路線，其冷卻循環水的消耗定額隻有隔膜電解法生產燒堿的27%，電解的淡鹽水、鹽泥壓濾和氯氫處理的廢水全都返回用於化鹽，使每噸燒堿的水耗下降達國內外先進水平；堿濃縮和蒸發的蒸汽冷凝液送化水站作為新鮮水進料。乙炔裝置的渣漿上清液全部返回乙炔發生器，乙炔裝置排放的含次氯酸鈉廢水送廢水處理站處理後回用。PVC裝置采用密閉聚合技術，可連續操作300釜不打開釜蓋，減少了衝洗用水的同時也減少了VCM對環境的汙染，而且減少了原料損失；離心母液經膜過濾回用70%，其中部分作為PVC裝置的工藝水，另一部分送乙炔裝置用於配製次氯酸鈉液，剩下的約30%送廢水處理站進一步處理；電石裝置電爐冷卻水采用全密閉循環係統，不外排，從而達到節約用水的目的；工藝冷卻充分利用循環水；蒸汽凝液盡可能回收；電石渣通過專門的技術用於生產水泥把水重複用於石英沙等骨料的濕法研磨等；低位熱能的利用，如用熱水—溴化鋰製冷等技術也能降低蒸汽用量和冷卻水的用量也節約了用水。通過以上措施，本項目每噸燒堿新鮮耗水量2.73t，每噸聚氯乙烯新鮮耗水量5.58t，與同類項目相比，屬於國內先進水平，並每年為企業節約水費300萬元。
天業在工業節水領域做出了很大的成績，但在調研過程中筆者也發現，自備電站的透平由於目前節水型空冷機組的生產尚未落實，隻能暫時按水冷計算，如果能落實空冷，水耗將可進一步下降。此外，雖然技術選擇對節水有十分重要的影響，但實際節約用水的關鍵還在於管理。整個項目運行過程需加強節水管理，製定各種節約用水的規章製度，通過宣傳培訓讓節約用水的觀念更加深入人心，從而人人重視節約用水，自覺節約用水。
能量集成是指從能量流的角度研究工業過程係統集成的優化設計。在工業過程中，有些工藝物流需要加熱，有些則需要冷卻。充分利用這些物流本身的溫位差，盡可能地回收熱量，減少公用工程的加熱和冷卻負荷，是能量集成的設計關鍵。通過對“兩園一區”內工業企業的調研，筆者發現，研究區區域層次的能量集成目前基本上與水集成相同步，即將蒸汽作為熱量與水的共同載體，在各企業間和企業內部實現水的梯級利用的同時，也同步實現能量的梯級利用。例如，煤電行業每年提供給煤化工、氯堿化工、生物化工等有機化工企業約500萬t蒸汽，其中60%轉化成新鮮水資源就地利用，40%則以熱能的形式被各企業加以利用。
天業新建40萬t/a PVC產能及配套項目的能量物質的梯級利用。整個項目的電石產量為64×104t/a，其中出售量5.8%，剩餘的60.3×104t/a（占94.2%）用作生產PVC的原料。所有電石渣與粉煤灰全部送至水泥廠消耗幹淨。燒堿廠所生產的30.2×104t/a 固堿用於後續的精細化工，2.06×104t/a 液氯用於生產PVC。
項目的能源總耗為56.18×1012kJ/a，其中煤提供的熱量為52.44×1012kJ/a（占93.3%），天然氣（用於製氫、製液氯）提供的熱量為0.8×1012kJ/a（占1.4%），電石廠的副產品電石爐氣提供的熱量為2.93×1012kJ/a（占5.3%），供與發電廠和燒堿廠。自備電廠正常運行時可供電475.2MW/a（扣除自用電後），不僅能滿足全化工城用電要求，還能向電網供電460MW/a。自備電廠利用電石廠廢氣後一年可節約4萬t煤。燃用電石廢氣後，自備電廠停用磨煤機、給粉機、排粉機、電除塵、引送風機等相關設備，節約的成本不計，按目前市價每噸煤200元計算，僅節約用煤一項，一年就可為企業節約資金800多萬元。除此以外，電石廠每小時減少排放廢氣8000m3，不僅降低了企業廢氣處理的成本，也給社會帶來了環境的正外部性。
通過熱電聯產以及電石爐廢氣的回收利用，項目各主要裝置的電耗指標低於國內平均和北京先進水平，見表21-3。此外，在PVC的生產過程中，天業采用了先進的變壓吸附技術來回收氯乙烯尾氣中氯乙烯和乙炔，VCM和乙炔回收率均大於99.9%，排放尾氣中VCM濃度36mg/m3，乙炔濃度120mg/m3，符合國家排放標準。而且，該技術的使用令經濟效益十分可觀。變壓吸附裝置的總投資約1000萬元，保用15年，按2009年氯乙烯的回收量5002t （回收的乙炔折算成氯乙烯），每噸氯乙烯售價4090元計，年經濟效益為2045萬元。表21-3項目裝置的電耗指標與國內平均和北京先進水平比較（單位：kW·h/t產品）
主要裝置現有裝置國內平均北京先進水平電石（電爐耗）320033503228離子膜燒堿221322402294PVC（包括公用電耗）510540514資源來源：《新疆天業120萬t/a聚氯乙烯聯合化工項目一期工程40×104t/a聚氯乙烯及配套建設項目環境影響報告書》
執行能力，是指在一定條件下人們采取行動解決組織關鍵問題的能力，是評估組織運用人力資源實現目標能力的一種方式。本文借用這一詞彙，將工業循環經濟的執行能力定義為使工業循環經濟可持續運行下去的能力。
工業循環經濟的落腳點在經濟，但它並不是單純的經濟問題，也不是單純的技術或環保問題，而是由經濟、技術、自然、環境、社會等因素構成的複雜係統。係統論原理指出，任何係統的良好運行和發展演進，都必須獲得足夠的動力和科學的動力機製。環境學指出，人類在實現重大戰略目標時，必須探索正確的途徑，製定相應的規則，使得各種相關規律的作用能夠協同，取得自然、社會、經濟、技術和環境五個方麵的良性互動，才能更好地推動目標的實現。環境經濟學原理指出，外部性內在化可以糾正工業活動中的一部分效率偏差，但解決環境汙染問題的根源解卻存在於經濟發展的自身規律中。通過政府宏觀調控政策的引導，改變環境資源的原有狀態，將其最大限度地轉入市場態，由市場進行配置，或者使之進入公共態，由政府協助配置，將環境資源納入主流經濟進行運營，才是有效解決環境問題的根本途徑。基於以上三個原理的啟示，筆者認為，工業循環經濟體係的良性運行必須以自然資源為物質基礎，經濟利益為動力牽引，社會需求為組織力量，技術進步為支撐體係，生態環境為約束條件。其執行能力實際上取決於政府和企業兩個層次。其中，政府是工業循環經濟的監管主體，執行能力主要受政策法規、行政管理、經濟手段、宣傳教育等因素的影響；企業是工業循環經濟的實踐主體，執行能力與企業的資源保障、組織管理、運營管理和財務管理等關係密切。