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，它们的进水有机质浓度远高于国内水平。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案例来学习？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。
Sheboygan污水处理厂始建于1982年，位于美国威斯康辛州。为了响应美国water环境研究基金会（WERF）“至2030年所有污水处理厂均要实现碳中和运行”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，并在原有活性污泥法基础上增加生物营养物去除单元，从而形成了一套以A/O工艺为蓝本并结合初次沉淀、剩余污泥 水解酸化、最后再进行一次沉淀的一体化工艺流程。在此基础上，该工艺还完成了生物脱氮除磷。
通过一系列设备优化升级及运行优化措施，如更新机械设备、安装气流控制阀等，该厂大幅提高了能效比，使得产电量与耗电量比值达到了90%~115%，产热量与耗热量比值达到了85%~90%，已经逼近能源中和运行目标。
此外，该厂还通过投加食品废物进行厌氧共消化，大幅增加生物气产量，并提高CH4占比，为后续热电联产提供足够燃料。此举不仅使得产生的CH4能够用于热电联产生产电力，还可以供内部建筑物取暖，因此有效节约了外部能源使用，从而进一步推动向碳中和方向迈出了一大步。
总结来说，由于低进水有机质浓度，不依赖自身节能降耗即无法达到能源中的状态，即使引入外源高浓度有机废物也只能勉强实现，而这种方式并不构成真正意义上的碳减排，因此对此类情况下需要另寻他法，比如充分利用出流余温等资源，以达到更好的减排效果。
