在前几期碳中和案例回溯专栏，我们剖析了芬兰污水处理厂的能源工厂模式，总结了荷兰NEWs概念与措施，分析了德国污水处理厂能源中和与碳中和成功经验，以及奥地利污水处理厂的能源中和策略。这些案例中的水厂碳中和举措与我们提出的目标一致。但是，这些欧洲水厂进水有机质浓度远高于国内水平。
那么，在中国这样低进水有机质浓度的背景下，是否存在相关案例可以借鉴？本期介绍美国Sheboygan污水处理厂，它的进水有机质浓度与国内相当，但通过“开源”与“节流”并举，实现了产电量与耗电量比值达90%~115%，产热量与耗热量比值达85%~90%，已逼近能源中和运行目标。本期将重点剖析该厂在能源开源与节流方面的措施，并总结其逼近能源中和运行之成功经验。
Sheboygan污水处理厂始建于1982年，是位于美国威斯康辛州的一家典型污染治理设施。在响应美国环境保护局对所有污染物排放进行严格管理的情况下，该工廠早在2002年就加入了“Wisconsin Focus on Energy（FOE）”项目，以确立“零能耗”的运行目标。
该工艺采用传统活性污泥法，与其他同类设备相似，但它增加了一套生物营养物去除（BNR）单元，使得其形成了一套独特的A/O工艺结合初次沉淀、剩余污泥后续酸化、再循环浓缩系统。这种创新方案使得生物脱氮除磷成为可能。
2012年及2013年的平均流量分别为3.7×104m3/d及4.0×104m3/d，其中平均出water BOD5为10mg/L，比我国标准要低。此外，该设施还采取了一系列设备优化升级措施，如更新消化池加热设备等，以提高效率减少能耗。
此外，该工程还采用厌氧共消化技术，将食品废物添加到剩余污泥当中，大幅提升CH4气体产生，从而作为燃料用于热电联产技术生成电力。这不仅提高了能效，还帮助达到一个更高层面的绿色发展目标，即碳排放净零状态或负排放状态，即所谓的"碳自给自足"或"碳正面业态"。
综上所述，尽管这座美国家庭式垃圾填埋场虽然处于较低进口含有机质浓度水平，但通过一系列改造升级以及利用厌氧共消化技术，最终实现了自身能够产生足够供暖材料以满足自己需求，这样的实践对于中国当前正在寻求如何有效降低工业生产过程中的温室气体排放提供了一种新的思路。
