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学习点？本期我们将介绍美国Sheboygan污水处理厂，其进水有机质浓度与国内相当甚至更低。
Sheboygan污水处理厂始建于1982年，位于美国威斯康辛州。为了响应美国环境保护局对所有污水处理厂实现碳中和运行的目标，该厂早在2002年便加入“Wisconsin Focus on Energy”项目，确立了“能源零消耗”的运行目标。
该厂采用传统活性污泥法工艺，并在原有的基础上增加了生物营养物去除单元，以形成了一套以A/O工艺为蓝本并结合初次沉淀、剩余污泥water解-酸化、再生利用于一体的创新工艺。在2012年与2013年的平均流量分别为3.7×10^4m^3/d 和 4.0×10^4 m^3/d。
通过一系列设备升级改造和运行优化，如更新机械设备、安装气流控制阀等，以及智能控制系统（PLC）监视控制数据采集系统（SCADA）的升级，该厂使得能耗从68.9%下降到55.5%。
此外，该厂还通过厌氧共消化食品废物来提高生物气产量，并使用热电联产技术转换CH4 为电力。这项技术不仅产生16 800 kW·h/d 的电力，还产生16 120 kW·h/d 的热力，使得该工廠实现电能自给率90%，热能自给率85%。
综上所述，她波根市的这家设施显示出，在面对较低进口有机质浓度的情况下，即使是引入高浓度食品废料进行共消化，也难以完全达到能源中的平衡状态，因此可能需要探索其他方法，比如考虑出流余温热能回收。此类实践对于中国各地同样具有借鉴意义。
