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，总结了荷兰的NEWs概念与措施，分析了德国污水处理厂能源中和与碳中和成功经验，以及概述了奥地利污水处理厂能源中和之策略。这些案例中的水厂碳中和举措与本团队提出的污水处理碳中和目标实现路径一致。但不可否认的是，这些欧洲水厂进水有机质浓度都远高于国内水平。
那么，在考虑到国内实际情况下，即便是进水有机质浓度较低的污水处理厂，也是否存在相关可以借鉴学习的案例？本期我们将介绍美国Sheboygan污水处理厂，它的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，该厂于2013年实现产电量与耗电量比值达90%~115%，产热量与耗热量比值达85%~90%，已逼近能源中和运行目标。本期在介绍该工艺流程基础上，将重点剖析该工艺在能源开源与节流方面的措施，并总结其逼近能源中和运行之成功经验。
Sheboygan污水处理厂始建于1982年，位于美国威斯康辛州，为响应美国环境保护局（EPA）对所有排放设施实施强制性温室气体减排政策，该工艺采用传统活性污泥法，并结合生物营养物去除（BNR）单元形成了一套以A/O工艺为蓝本并结合初次沉淀、剩余污泥 水解－酸化、末次沉淀一体化设计的一套创新工艺。
该工艺能够完成生物脱氮除磷，同时能有效提高能效。通过设备优化升级，如更新机械设备、安装气流控制阀等，以及智能控制系统及数据采集系统等，以此来提高能效。同时，该工艺还引入高浓度食品废物进行厌氧共消化，不仅大幅增加了生物气产量，还提高了CH4占比，从而实现更多样的能量回收方式，使得该种类型的小规模工业废弃物成为一个新的资源，而不是垃圾。
通过这种方法，该工程不仅实现了一定的自给率，而且还减少了对外部燃料依赖，有助于降低成本。此外，该项目也展示了一种可持续发展战略，即利用现有的资源进行再利用，而不是简单地将它们作为废弃物丢弃。这一点对于那些面临有限资金或空间限制，但希望实现长期可持续发展的小型企业来说具有重要意义。
