Кіріспе
Экологиялық дизайн саласындағы биолог Джон Тодд (1939 жылы туған) – экологиялық дизайн саласында жұмыс істейтін канадалық ғалым. Ол азық-түлік өндірісі және сарқынды суларды өңдеу мәселелерін өсімдіктер, жануарлар және бактерияларды қолданатын экожүйе технологияларын пайдалану арқылы шешеді, соның нәтижесінде "тірі машиналар" немесе "эко машиналар" құрылады. Сондай-ақ ол Ocean Arks International (1981) ұйымын құрды және John Todd Ecological Design Inc. (1989) дизайн және инженерлік фирмасының негізін қалаушысы және президенті болып табылады. Вермонт университетінің зерттеу профессоры және қадірлі лекторы Тодд экологиялық дизайн туралы кітаптар, сондай-ақ 200-ден астам ғылыми мақалалар, көптеген танымал мақалалар мен эсселер жариялаған. Оның үйіне жақын жердегі батпақтар мен өзендер ластанудан қатты зардап шегіп жатқан еді. Луис Бромфилдтің еңбектері Тоддқа жерді қалпына келтіру мүмкіндігі туралы "ұлы үміт сыйлаған оқиғаны" ұсынды.
John Todd (born 1939) is a Canadian biologist working in the general field of ecological design. He addresses problems of food production and wastewater processing by using ecosystems technologies that incorporate plants, animals and bacteria. to create "living machines"
or "eco machines". and Ocean Arks International (1981),
and the founder and president of the design and engineering firm John Todd Ecological Design Inc. (1989). A research professor emeritus and distinguished lecturer at the University of Vermont,
Todd has published books on ecological design, as well as over 200 scientific papers, popular articles and essays. The area near his home included marshes and streams which were being badly damaged by pollution. The writings of Louis Bromfield offered Todd a "marvelous tale of hope" about the possibility of land restoration.
Living Technologies Inc. (Жию технологиясы)
Тодд сонымен қатар Берлингтон қаласында экологиялық дизайн, инженерлік және құрылыс компаниясы Living Technologies Inc. (LTI) құрды. Ол 1994 жылғы 26 қазанда Флорида штатында компания ретінде тіркелді. 1997 жылы Living Technologies Inc. екінші қаржыландыру турында қаражат іздеді және оны Том Уоррелльден алды. 1998 жылы компания мен оның басқармасында маңызды қайта ұйымдастыру жүргізілді. 1999 жылы Уоррелль компанияның иесі атанды және Тоддтың "Жанды машинасы" үшін бастапқы патенттерге құқықтарды алды. 2000 жылдың желтоқсанында соттан тыс келісім бойынша Уоррелль "Жанды машина" терминін меншік ретінде пайдалануға толық құқыққа ие болды. Уоррелльдің компаниясы бірнеше рет атауын өзгертті және орналасқан жерін ауыстырды. Қазіргі уақытта Charlottesville, Вирджиниядағы Worrell Water Technologies, LLC Living Machine атауының тіркелген тауар таңбасын иеленеді. Worrell Water Technologies Тоддтың бастапқы жүйелерін қайта жасады және 2002 жылдан бері бірқатар жаңа технологияларды патенттеді. Осы компания арқылы Тодд "Эко машиналар" деген атпен өзінің келесі буын қалдық суларды тазарту жүйелерін әзірледі. 2014 жылы John Todd Ecological Design "Эко машиналар" термині үшін тауар таңбасын тіркеді. Тоддтың ұлы Джонатан Тодд – John Todd Ecological Design компаниясының президенті.
Қалдықтар
Джон Тоддтың құрылған зауыттары сияқты жылыжай қалдықтарын өңдеу орналастырулары, канализациядан таза су шығара алады. Бактериялар органикалық канализацияны тұтынып, аммиакты нитратқа айналдырады. Нитраттар балдырлар үшін тағам, ал қамыс үшін тыңайтқыш ретінде қолданылады. Зоопланктон мен бұршақтар балдырларды жейді. Балықтар зоопланктонмен қоректенеді. Суда жүзетін өсімдіктер қалдықтарды сіңіріп алады. Қамыс, көкпар және су гиацинттері улы заттарды зиянсыз етеді. Ағаштар ауыр металдарды сіңіреді. Қосалқы өнімдер – сәндік өсімдіктер мен шабақ балықтары, олардың екеуі де сатылады. Шабақ балықтары жем ретінде сатылады. Су өсімдіктері, жүйедегі ашық лагуналарда канализацияны тазалау үшін өсіріледі, және олар Калифорния, Флорида және Миссисипи штаттарында қолданылады. Әрқайсысының өзіндік экожүйесі бар күн батареяларынан тұратын кешен, қалдық суларды өңдеп, қайта жиналған материалдарды балық өсіруге, көкөніс және жеміс-жидек өсіруге пайдаланады. Оларға папайя, баклажан, помидор және шөптер жатады. Қалпына келтіру, энергияны пайдалану және азық-түлік өндірісі процестерін бақылау және зерттеу үшін компьютерлер енгізілді. Жылу және электр энергиясының қажеттілігі жаңаруға жарамды энергия көздері арқылы қамтамасыз етілді. Жүйе архитекторлар Шон Уэлсли Миллер мен Дей Чаруди жобалаған жылыжайдың ішінде орналастырылды, осылайша ол жыл бойы жұмыс істей алатын болды. 1991 жылы «Жаңа Алхимия» институты таратылғаннан кейін «Кейп Код Арк» жеке тұрғын үй қауымдастығының меншігіне өтті. 1999 жылы оны «Жаңа Алхимия» институтының негізін қалаушылары Хилде Мейнгей мен Эрл Барнхарт иеленді. Олар сәулетші Ате Атемамен бірге құрылысты жаңартып, бастапқы жылыжайға энергияны тиімді пайдаланатын үй қосты. Олардың күтімімен 1800 шаршы фут көлемді «Арк» жыл бойы адамдар, өсімдіктер, балықтар мен жануарларды қамтамасыз ететін өзін-өзі асырауға қабілетті үйге айналды. 2021 жылға дейін «Кейп Код Арк» олардың үйі болды. «Жаңа Алхимияның» идеяларын сынауға арналған тәжірибелік полигон және оның негізін қалаушы мүшелерінің екеуіне 15 жылдан астам уақыт бойы тұрақты үй болғандықтан, «Кейп Код Арк» «Жаңа Алхимияның ең үлкен жетістігі» деп аталды. Оны ресми түрде Премьер-министр Пьер Трюдо 1976 жылдың 21 қыркүйегінде ашты. «Арк» адам мен табиғат арасындағы қарым-қатынасты қайта қарастыруға бағытталған жоба болды. «Бұл – жартылай азық-түлік өндіретін жылыжай, жартылай аквакультуралық балық шаруашылығы және жартылай автономды отбасылық үй болатын біріктірілген экологиялық жоба. Бұл тұтас конструкция қарапайым, бірақ күрделі жүйелік құрылыммен оралған. Механикалық және сантехникалық құбырлар, тасқа толы жылу жинағышы және алғашқы күн коллекторлары ғимараттың сыртында мақтан тұтатын болса, асханасы кең терезе арқылы жылыжайдың ішкі кеңістігіне қарап тұрды. Ол эксперименттік тұрғын зертхана ретінде жұмыс істеді». Джон Леру, 2017 жыл. «Арк» «Принц Эдвард аралының қазіргі заманғы сәулет өнерінің ең танымал екі ескерткіштерінің» бірі деп аталды.
Харвич, Массачусетс штаты
1988 жылы Массачусетс штатының Харвич қаласы Тоддтың лагуналық жүйелерінің бірінің төрт айлық пилоттық жобасын өткізді, онда 21 күнделікті су тобы мен жасалмалы батпақ пайдаланылды. Пилоттық жобаның сәттілігі "Экологиялық инженерлік серіктестер" компаниясымен одан әрі қарым-қатынас жасауға ықпал етті. 1990 жылға қарай Харвичтің Flax Pond көлі үшін, 15 акр жерді қамтитын толық масштабты жоба жоспарланып басталды. Көл жақын жердегі полигоннан шыққан сіңдіргіштер мен лагуналардан ластануға ұшыраған. Судағы оттегі деңгейі төмен болды және колиформды бактериялардың саны жоғары болды. Тұнбада аммиактың жоғары деңгейі, фосфордың қалыпты деңгейінен 300 есеге дейін, ал темірдің қалыпты концентрациясынан 80 есеге дейін анықталды.
Оңтүстік Берлингтон, Вермонт
Вермонттың Экологиялық Инженерлік Жоғарғы Жүйесі (ЭЭЖЖ) – АҚШ Қоршаған ортаны қорғау агенттігінің қаржысымен құрылған төрт ЭЭЖЖ демонстрациялық жобасының бірі. Вермонт штатының Оңтүстік Берлингтон қаласының жанындағы Читтенден округінде орналасқан бұл нысан, грант алған Массачусетс теңіз және полимер ғылымдары институтына тиесілі болды. Жобаға Living Technologies, Inc. компаниясы субподрядшы ретінде, ал Ocean Arks International компаниясы, бас зерттеуші Джон Тоддпен бірге қатысты. Жобаның жобалау жұмысы 1994 жылы басталды. Негізгі құрылыс 1995 жылдың желтоқсанына дейін аяқталды, содан кейін биологиялық түрлер енгізіле бастады. 1996 жылдың мамырына қарай тұрақты жұмыс режимі орнатылып, 1999 жылдың соңына дейін жалғасты. Вермонт ЭЭЖЖ белсенді микробтық қоғамдастығымен қатар өсімдіктер, омыртқасыздар және балықтар бар, белсенді шламды кеңейтілген ауамен қамтамасыз ету және тазалауға арналған ылғалды жерлерді қамтиды. Жобаның мақсаттарының бірі – осы тәсілдің суық климаттағы тиімділігін зерттеу болды. Өсімдіктерді қорғау үшін жылыжай пайдаланылды. Орналымда тәжірибелік салыстырулар үшін екі параллель өңдеу резервуарлар тізбегі болды. Жоба барысында операторлар бастапқы жобалау мақсаттарының көбін орындады және резервуар конфигурацияларымен тәжірибе жасау нәтижесінде бастапқы жобаны жақсарта алды. Бұл аймақ тәжірибелік және білім беру орталығы ретінде пайдаланылды және "ерекше әдемі эстетикалық сезім" сыйлағаны үшін бағаланды. quote|"The Living Machine® микроорганизмдер, өсімдіктер, құтылар мен жәндіктерді қолданатын инженерлік экологиялық жүйе арқылы сарқынды суларды тазартады және ғимараттың күніне 2000 галлонға дейін сарқынды суын әдемі, бақ сияқты атмосферада тазалауға арналған. Суды қысыммен ұстау жүйесі аяқталғаннан кейін тазартылған сарқынды сулар ғимарат арқылы қайта пайдалану үшін қайта бағытталады."
"Омега" тұрақты өмір сүру орталығы
2009 жылғы 24 маусымда Нью-Йорк штатының Райнбек қаласында "Омега" тұрақты өмір сүру орталығы (OCSL) ашылды. Ғимаратты BNIM Architects жобалаған, ал экологиялық архитектуралық шешімдерді Джон Тодд Экологиялық Дизайн жасады. 2010 жылы "Омега" тұрақты өмір сүру орталығы әлемдегі екі ғимараттың бірі болып, бір жыл ішінде энергияны және қалдық суды таза нөлдік деңгейде пайдалануға және өндіруге қол жеткізген алғашқы толық сертификатталған "тірі ғимараттар" атанды.
Джордж Д. Айкен орталығы, Вермонт университеті
Вермонт университетіндегі Айкен орталығының экологиялық жаңартуының бір бөлігі ретінде, Джон Тодд Экологиялық Дизайн, Inc. 2006 және 2012 жылдар аралығында Айкен орталығының Эко Машинасын құруға көмектесті. Су тазарту қондырғысының жобалау жұмыстарының көп бөлігін Тоддтың аспиранты Мэтт Бимас жасады, ол 2010 жылы осы жұмысы бойынша магистрлік диссертациясын қорғады. Бұл жүйе Айкен орталығының барлық сарғыш суларын тазалаумен қатар, мектепте экологиялық жобалау бойынша зерттеулер жүргізуге мүмкіндік береді. Сарғыш су жүйесі жүйенің қолданылуын тәжірибелік түрде зерттеу үшін үш жеке бөлімнен тұрады.
Тану
Тодттың жұмысы ғарышта және Жерде жабық экожүйелерді дамытумен айналысатын адамдарға шабыт берді. Джон Тодд 2008 жылы халықаралық Бакминстер Фуллер сыйығының алғашқы жеңімпазы атанды, оның «Көміртегі бейтарап әлемге кешенді жоба: Аппалачия шарбуы» деген ұсынысы үшін. Тодд топырақты жақсарту, орман шаруашылығы және жаңару энергиясын дамыту арқылы миллионнан астам акр зақымдалған жерді қайта жаңарту бағдарламасын ұсынды. Тодд алған басқа да марапаттарының ішінде 1994 жылғы дизайн саласындағы инновациялар үшін Chrysler сыйлығы және 1996 жылғы 22 сәуірде АҚШ Қоршаған ортаны қорғау агенттігінен алған Экологиялық жетістік сыйлығы бар. 1998 жылы Тоддтар Bioneers өмірлік жетістік сыйлығын алды. Олар Findhorn Foundation-ның стипендиянттары. Тодд Гунд экологиялық экономика институтының стипендиянттарының қатарында.