作为美国碳中和运行的榜样，希博伊根污水处理厂通过开源与节流并举的技术措施不仅向美国而且也向世界展示了其污水处理能耗基本可以实现自给自足。利用厂外高浓度食品废物与剩余污泥厌氧共消化产生的高甲烷含量生物气进行热电联产(CHP)，可产生较多的电和热供运行使用。通过更新变频水泵、鼓风机系统、气流控制阀、加热设备以及相关的自控系统(PLC和SCADA)，可以大幅降低运行能耗。到2013年，该厂已实现了产电量与耗电量比值达90%~115%、产热量与耗热量比值达85%~90%的佳绩，已逼近碳中和运行目标。在介绍该厂工艺流程的基础上，重点剖析该厂在能源开源/节流、逼近碳中和运行目标方面的成功经验。

传统的污水处理过程“以能消能、污染转嫁”加剧了温室气体的排放。而能源价格的日趋攀升态势也抬升了污水处理成本。面对污水这一潜在能源、资源的“聚宝盆”，欧美等国家纷纷提出未来污水处理要走碳中和运行之路，美国水环境研究基金(WERF)更是制定出至2030年美国所有污水处理厂均要实现碳中和运行的目标。位于美国威斯康辛州的希博伊根(Sheboygan)污水处理厂很早便认识到了污水处理可持续性和能源独立的重要性，于2002年参与“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。