在前几期碳中和案例回溯专栏中，我们剖析了芬兰污水处理厂的成功经验，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的成功案例，以及奥地利污水处理厂能源中和之策略。这些欧洲水厂进水有机质浓度远高于国内水平。因此，本期我们将介绍美国Sheboygan污水处理厂，它的进水有机质浓度与国内相当，甚至不足230 mg/L。
通过“开源”与“节流”并举，该厂于2013年实现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。本期我们将重点剖析该厂在能源开源与节流方面的措施，以及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，位于美国威斯康辛州。为响应美国水环境研究基金会（WERF）至2030年的碳中和目标，该厂早在2002年便加入“威斯康辛聚焦能源(Wisconsin Focus on Energy, FOE)”项目，确立了“能源零消耗”的运行目标和实施计划。
该工艺采用传统活性污泥法工艺，并结合生物营养物去除（BNR）单元形成了一套以A/O工艺为蓝本并结合初次沉淀、剩余污泥 水解-酸化、污泥浓缩于一体的创新工艺。此外，该设备进行了一系列升级改造，如更新气流控制阀、消化池加热设备等，以提高能效。
除了设备优化，“开源”也是该factory实现能量平衡的关键。在厌氧共消化过程中，将含有高浓度易降解有机物食品废物（HSW）投加到剩余污泥一同进入一级厌氧消化池，可以大幅增加生物气产量，同时提高CH4占比，为后续热电联产提供燃料。这不仅增加了能生产，但也使得能从排放减少，从而接近碳零排放状态。
综上所述，她们对低进水有机质浓度无需依赖外部资源即可实现碳零排放的情况下，对此存在疑问。她们认为，即使是引入高浓度有机废物进行共消化，也难以达到真正意义上的碳零排放，因为这种做法并不考虑出water余温热能回收，因此需要探索其他途径来达到这一目标。
