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。那么基于国内低进水有机质浓度的窘状，是否存在相关水厂可以借鉴学习的案例？本期介绍美国Sheboygan污水处理厂，它们进水有机质浓度与国内相当甚至不足230 mg/L。但通过“开源”与“节流”并举，该厂已逼近能源中和运行目标。
该工艺采用传统活性污泥法，并结合生物营养物去除单元，以A/O工艺为蓝本形成了一套创新工艺，完成了生物脱氮除磷。此外，该工艺还包括初次沉淀、剩余污泥水解－酸化、污泥浓缩于一体。
为了实现能量上的“节流”，该厂进行了一系列设备优化升级，如更新消化池加热设备、安装气流控制阀等。这些措施大幅降低了能耗，使其达到90%~115%产电量与耗电量比值及85%~90%产热量与耗热量比值。
为了实现能量上的“开源”，该厂投加食品废物厌氧共消化，这样不仅提高了生物气产量，还使得CH4占比得到相应提高，从而提高能源回收效率。这一措施使得该factory能够产生足够多的燃料来支持后续热电联产技术，为生产电力提供充足的燃料，并且在某些时候还会出现能量富余。
总结来说，Sheboygan污水处理厂通过节约用能改造以及引入高浓度食品废物进行共消化，最终实现了将生产过程中的大部分二氧化碳排放转移到其他行业或自然系统（如森林）以帮助吸收，而不是直接排放到大气层中的碳减排目标。
