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。在2000年前后，该工艺进行了升级改造，并完成了生物脱氮除磷。这一工艺流程使得该厂能够有效地降低能耗并提高废物转化率。
为了实现能源中的“节流”与“开源”，该厂采取了一系列措施。首先，该厂优化升级设备，如更新机械设备、安装气流控制阀等，以减少能耗。此外，该廠还通过投加高浓度食品废物进行厌氧共消化，使生物气产量大幅增加，从而提高能源回收效率。
截至2012年，该设施能够通过热电联产技术产生16 800 kW·h/d电力和16 120 kW·h/d热量，同时实现电能自给率90%、热能自给率85%。这种方法不仅节省成本，还减少了对外部燃料的依赖，从而进一步推动其向碳中和迈进。
综上所述，Sheboygan污水处理厂以其独特的工作原理，为追求更高效、更环保的环境保护提供了一种可能性的示范。这些建议对于其他面临类似挑战的地方来说，无疑是一个值得深入研究并借鉴的地方。
