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。这些欧洲案例虽然令人啧啧称奇，但不可否认的是，它们进水有机质浓度都远高于国内水平。那么基于国内水厂“巧妇难为无米之炊”的窘状，我们是否能找到相关的水厂可以借鉴学习的案例？本期我们将介绍美国Sheboygan污水处理厂，它以低进水有机质浓度（约230 mg/L）实现了碳中和目标。
Sheboygan污水处理厂始建于1982年，位于美国威斯康辛州。该工艺流程采用传统活性污泥法，并结合生物营养物去除单元形成了一套创新工艺，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。在2000年前后，该厂进行了工艺升级改造，使得生物脱氮除磷成为可能。
该厂通过设备优化升级，如更新消化池加热设备、安装气流控制阀等，以及智能控制系统（PLC）、监视控制和数据采集系统（SCADA）的升级来节省能耗。此外，该廠还通过投加高浓度食品废物进行厌氧共消化，大幅增加生物气产量，为热电联产提供充足燃料。
截至2012年，该廠可利用热电联产技术产生16 800 kW·h/d电能及16 120 kW·h/d热能，其中电力自给率达到了90%，热力自给率85%。此外，该廠还能够将出water余温用于取暖，进一步提高其能源效率。
总结来说，Sheboygan污水处理厂通过“节流”与“开源”并举，最终实现了生产过程中的能源几乎零排放，这对于其他面临类似挑战的国内或国际企业具有重要参考价值。这不仅是对环境保护的一大贡献，也是对可持续发展理念的一次实践展示。
