1. Teknologi desain ekologi telah diterapkan selama 30 tahun terakhir untuk pengelolaan sumber daya dan infrastruktur di komunitas industri dan pertanian. Lima studi kasus mendemonstrasikan penerapannya untuk pengolahan limbah, pemulihan lingkungan, produksi pangan, dan pengembangan taman ekologi berbasis pertanian. 2. Salah satu studi kasus menggambarkan sistem pengolahan limbah canggih di Burlington, Vermont yang mampu mengol

1. Desain Ekologi Terapan
Selama tiga dekade terakhir desain ekologi telah diterapkan untuk berbagai semakin beragam
teknologi dan inovatif solusi untuk pengelolaan sumber daya. Teknologi ekologi telah diciptakan untuk
sektor pangan, konversi limbah industri, arsitektur dan desain lansekap, dan bidang perlindungan
lingkungan dan pemulihan. Lima studi kasus disajikan di sini merupakan aplikasi desain ekologi di lima
bidang: pengolahan limbah, pemulihan tubuh tercemar air, pengolahan limbah industri kekuatan tinggi di
laguna, integrasi sistem ekologi dengan arsitektur, dan berbasis pertanian Eco-Park. Kasus # 1 adalah
lanjutan ekologis Engineered System (AEES) untuk pengobatan limbah di Vermont, iklim dingin.
Fasilitas ini diperlakukan 300m3 per hari (79.250 galon per hari) dari limbah untuk maju atau
tertiarywastewater standar, termasuk selama bulan-bulan musim dingin. Sejumlah produk sampingan
komersial dikembangkan sebagai bagian dari perawatan proses. Kasus # 2 melibatkan pengobatan kolam
terkontaminasi dengan 295m3 per hari (77.930 galon per hari) dari lindi toksik dari TPA yang berdekatan.
Sebuah Restorer mengambang dibangun untuk mengobati kolam yang tercemar. Restorer ini didukung
oleh angin dan surya berbasis sumber energi. Selama satu dekade terakhir kolam telah meningkat. Telah
ada rezim oksigen positif sepanjang kolom air, sedimen bawah telah dicerna dan kualitas kimia sedimen
telah membaik.
Keanekaragaman hayati makrobentos kolam telah meningkat sebagai hasil dari perbaikan
kondisi. Kasus # 3 melibatkan pengobatan 37.850 m3 per hari (1 juta galon per hari) limbah kekuatan
tinggi dari pabrik pengolahan unggas memanfaatkan lusin AEES Restorers. Teknologi ini telah
menghasilkan penurunan 74% dalam kebutuhan energi untuk pengobatan dan telah secara
dramatis mengurangi kebutuhan untuk menghilangkan lumpur. Saat ini, degradasi lumpur melanjutkan
lebih cepat dari akumulasi lumpur. Kasus # 4 meliputi beberapa contoh bangunan yang memanfaatkan
sistem ekologis direkayasa untuk mengobati, mendaur ulang dan memungkinkan penggunaan kembali air
limbah. The Lewis Center baru untuk Studi Lingkungan di Oberlin College adalah contoh terbaru dari
kecenderungan ini. Kasus # 5 menggambarkan pekerjaan yang mengarah pada penciptaan perkotaan,
berbasis pertanian, Eco-Park di Burlington, Vermont.Waste panas dari pembangkit listrik terdekat akan
memberikan kontrol iklim sepanjang tahun di struktur dikembangkan untuk usaha pengolahan
makanan, termasuk tempat pembuatan bir, dan untuk pertumbuhan penukaran makanan yang beragam
dalam sistem terpadu. Kami juga menjelaskan sebuah proyek untuk memperkuat nilai bahan organik
limbah melalui konversi biologis untuk produk bernilai tinggi seperti ikan, bunga, jamur,
tanah amandemen, dan ternak dan pakan ikan. Fasilitas budidaya ikan dirancang ekologis akan menjadi
bagian integral dari Eco Park kompleks. Proyek ini dimaksudkan untuk menunjukkan kelayakan
ekonomi dari desain integratif di perkotaan dan untuk mengatasi isu penting produksi pangan berbasis
lokal.
1. pengantar
Selama 30 tahun terakhir, Todds dan rekan mereka telah menerapkan ajaran ekologi untuk
sumber daya manajemen dan dukungan infrastruktur di kedua masyarakat industri dan agraris (Todd,
1977; Todd dan Todd, 1980, 1984, 1994). Karya ini sudah termasuk pengembangan teknologi ekologi
untuk makanan produksi, generasi bahan bakar, konversi limbah, air pemurnian, detoksifikasi kimia,
lingkungan restorasi, dan inovasi ekologi dalam arsitektur yang menciptakan bioshelters. Pada tahun 2002,

2. Lemelson-MIT program inovasi dan penemuan ini diakui usaha sebagai arah baru yang signifikan dalam
evolusi teknologi (Brown, 2002). Desain ekologi, teknik dan ekonomi mulai memainkan bagian penting
dalam masyarakat mainstream.
Kami berhutang budi kepada ahli ekologi yang melihat ilmu mereka sebagai memiliki peran
untuk bermain dalam desain dari masyarakat di masa depan. Di Amerika Utara, saudara-saudara Eugene
Odum dan Howard T. Odum ditata kerangka konseptual untuk praktek ekologi desain (Odum, 1959,
1971). Dengan menerapkan ekologi teori, siswa dan rekan telah membuat kontribusi yang signifikan
terhadap masalah teknologi pemecahan (Mitsch dan Jorgenson, 1989; Etnier dan Guterstam, 1997).
Ketika kita memasuki abad baru itu penting untuk mencerminkan bahwa era industri ke-19 dan abad ke-
20 membawa kekayaan dan kekuasaan untuk sejumlah budaya, tetapi melakukannya dengan
mengorbankan yang lingkungan, keanekaragaman hayati, dan stabilitas Bumi sistem mengatur diri sendiri.
Tugas meluruskan keseimbangan antara masyarakat dan alam pada dasarnya ekologi. Hal ini
membutuhkan bahwa kebijaksanaan ekosistem menjadi diterapkan pada desain ulang fundamental
dukungan manusia teknologi. Telah cogently berpendapat bahwa seperti redesign bisa mengurangi jejak
kaki manusia negative di Bumi hingga 90% (Hawken et al., 1999). Itulah janji ekologi diterapkan.
2. Menempatkan teori dalam praktek: lima studi kasus di Amerika Utara
Todd dan Josephson (1996) menggambarkan sila dan dasar teoritis yang memberikan kerangka
untuk desain teknologi hidup. Dari teori ini telah berkembang teknologi yang disebut sebagai Advanced
Ekologis Engineered System (AEES). penggunaan AEESs kemampuan alami organisme hidup untuk
memecah makromolekul dan memetabolisme nutrisi organik biasanya ditemukan dalam air limbah dan
badan air yang tercemar. Sampai saat ini, mereka telah terutama telah dirancang baik sebagai sistem
berbasis tangki untuk pengobatan titik-sumber limbah atau sistem mengambang ditempatkan pada tubuh
yang ada air yang menerima pencemaran non-point source. Atas dekade terakhir, pelaksanaan AEES dan
lainnya teknologi ekologis dalam sektor masyarakat arus utama telah berkembang secara signifikan
melalui karya Samudera Arks International (OAI).
1 Artikel ini memberikan gambaran evolusi teknologi ekologi dalam dekade terakhir dan relevansinya
dengan pekerjaan kita limbah dan pengolahan air limbah, perbaikan lingkungan, integrasi arsitektur,
produksi pangan, dan
pengembangan pertanian berbasis Eco-Park. Itu penerapan teknologi ini disajikan dalam seri studi kasus
yang baru atau yang sedang berlangsung. Proyek dipilih berdasarkan sebagian pada ketersediaan mereka
untuk pengunjung. Ini adalah keinginan kami untuk mempertahankan contoh-contoh kerja desain ekologis
bagi orang lain untuk belajar dan meningkatkan atas. Untuk sepenuhnya menghargai ekologi "mesin",
dengan kompleksitas biologis mereka dan keragaman, langsung kontak dengan sistem itu sendiri sering
penting.
2.1. Pengolahan limbah di iklim dingin: selatan
Burlington, VT AEES A AEES berbasis tangki dibangun di selatan Burlington, Vermont pada tahun 1995
untuk menentukan apakah teknologi ini mampu mengobati limbah dengan standar tinggi dalam iklim
utara New England, khususnya selama dingin dan singkat hari-panjang musim. Fasilitas AEES bertempat
dalam 725m2 (7800 ft2) rumah kaca (Gambar 1). 2 Isinya dua sistem pengolahan paralel dirancang untuk
mengobati 300m3 per hari (80.000 galon per hari) limbah dari kota selatan Burlington dengan standar
canggih tersier limbah kebutuhan oksigen biokimia karbon (CBOD5), total padatan tersuspensi (TSS),

3. Total Kjeldahl nitrogen (TKN), amonia (NH3), nitrat (NO3) dan total nitrogen (TN). Target kinerja untuk
menghilangkan coliform fecal dalam sistem was2000 cfu/100 ml tanpa disinfeksi (Gambar 3).
1 Ocean Arks International adalah organisasi non-profit yang didedikasikan untuk pengembangan desain
ekologis dan implementasinya ke dalam masyarakat.
2 Fasilitas ini adalah salah satu dari serangkaian demonstrasi AEES proyek di empat negara yang
disponsori oleh US EPA melalui hibah ke Yayasan Massachusetts untuk keunggulan dalam Kelautan dan
Polimer Ilmu. Samudera Arks International adalah subkontraktor ke Yayasan Massachusetts pada semua
proyek-proyek ini. Dr Todd adalah peneliti utama. Hidup Technologies Inc disediakan rekayasa,
konstruksi dan operasi pada AEES Vermont.
Gambar. 1. Diagram proses selatan Burlington, VT AEES. Fasilitas ini terletak berdekatan dengan kota
selatan kota Burlington sistem pengolahan air limbah. Ini diperlakukan 300m3 per hari (80.000 galon per
hari) dari air limbah kota dengan standar tinggi dari tahun 1995 sampai tahun 1999. Kota ini terletak di
sebelah pembuatan bir lokal dan saat ini sedang diubah menjadi konversi limbah dan fasilitas produksi
pangan. Ilustrasi oleh Ian Ambler.
The Vermont AEES secara biologis beragam. Atas 200 spesies pembuluh darah dan tanaman
berkayu dievaluasi untuk efektivitas dan kesesuaian mereka untuk limbah pengobatan antara 1995 dan
2000. Tanaman dievaluasi untuk: (1) kemampuan mereka untuk mentolerir limbah, (2) luasnya zona akar,
(3) hama dan penyakit resistensi, (4) kemudahan manajemen, dan (5) sekunder nilai ekonomi. Tanaman
yang secara fisik didukung
di permukaan air dengan rak rigid dirancang untuk memberikan aliran lembut selama akar dalam sangat
aerasi dan bergolak lingkungan sekitarnya (Gambar 2). Sistem ini dirancang untuk memanfaatkan
mikroba masyarakat yang melekat pada akar tanaman, serta flocculating bakteri di perairan terbuka, untuk
mempengaruhi pengobatan. Invertebrata, termasuk mikro-krustasea, dan kerang air tawar yang tersedia
filtrasi biologis, sementara siput dan ikan dimasukkan ke dalam desain untuk mencerna biosolids sisa.
Aliran terpecah antara dua 150m3 per hari (40.000 galon per hari) kereta pengobatan dengan
hidrolik waktu retensi (HRT) dari 2,9 hari. Fasilitas dimulai pada bulan Desember 1995, dioperasikan
pada desain kapasitas aliran pada Mei 1996 dan dipertahankan pada ini steady state sampai akhir 1999.
Gambar. 2. Foto tangki di selatan Burlington, VT AEES. Ini ditanam aerobik tangki adalah salah satu
yang pertama dalam serangkaian tangki yang sama digunakan untuk pengolahan limbah kota di Vermont.
Akar tanaman dipasang di rak di atas tangki menyediakan beragam diperlukan microhabitats untuk
pengobatan yang efektif dan efisien.
Setiap kereta pengobatan terdiri dari sembilan tangki dihubungkan secara seri. Setiap tangki
adalah 4.6m lebar × 4.6m dalam (15 ft × 15 ft). Baku limbah masuk dan dicampur dalam reaktor anoksik.
Sebuah scrubber gas ekologi, menggunakan tumbuhan tingkat tinggi dan tanah / kulit / kompos media,
dipasang di atas tangki reaktor anoksik untuk bau kontrol biasanya terkait dengan limbah mentah.
Air limbah mengalir dari reaktor anoksik menjadi empat reaktor aerobik. Penanaman padat yang
dipertahankan pada rak permukaan (Gambar 2). Limbah kemudian mengalir ke clarifier ditutupi dengan
air terapung tanaman. Biosolids dari clarifier itu didaur ulang untuk reaktor anoksik atau terbuang. Hilir
clarifier yang tiga tangki berisi fluida ekologi Tempat tidur (EFBs) di series. TKS adalah pada dasarnya
merupakan terendam trickling filter mampu mendukung lebih tinggi tanaman dipasang lebih dari satu
cincin luar perairan terbuka. Bentik organisme, termasuk moluska, secara fisik didukung oleh media yang
terdiri dari bagian dalam TKS tersebut. Tergantung pada kualitas air dan mereka posisi dalam seri, TKS

4. yang dapat dioperasikan anoxically untuk membantu denitrifikasi, atau aerobik untuk polishing dan
filtrasi akhir. 3 Amerika Serikat Paten # 5.486.291 23 Januari 1996 dan United
Serikat Paten # 5.618.413 8 April 1997.
Kinerja Vermont AEES fasilitas yang telah dijelaskan secara rinci oleh Austin (2000). Fasilitas
bertemu dan melampaui parameter desain, untuk CBOD5, TSS, TKN, NH3, NO3- Dan TN serta fecal
coliform bakteri (Gambar 3). Sebuah tingkat kinerja yang tinggi adalah dipertahankan bahkan selama
bulan-bulan terdingin (Gambar 4). Standar desain Fosfor juga bertemu, tetapi Teknologi AEES belum
menunjukkan fosfor penghapusan melampaui apa yang diharapkan dalam nitrifikasi proses Lumpur aktif.
Salah satu tujuan dari proyek ini adalah untuk menumbuhkan organisme yang tidak hanya
memberikan pengobatan tetapi juga memiliki manfaat ekonomi yang potensial. Tumbuhan dengan
ekonomi Nilai termasuk pohon muda seperti Taxodium distichum L. (botak cemara), Zantadeschia
aethiopica L. (Calla Lily), dan tanaman yang digunakan untuk lingkungan perbaikan atau mitigasi lahan
basah. Ikan tumbuh dan dipanen dari sistem termasuk Notemigonus crysoleucas M. (shiners emas) dan
ikan umpan lainnya, Pimephales R. (orang bodoh ikan kecil), dan hias ikan termasuk Carassius auratus L.
(ikan mas) dan Jepang koi. Semua spesies ikan yang diberi pakan pada bahan organik dan plankton
diproduksi secara internal dalam fasilitas.
Salah satu aspek yang paling mencolok dari Vermont fasilitas adalah keindahannya. Ini tetap
menjadi sering dikunjungi fasilitas pendidikan dan saat ini dioperasikan sebagai uji coba fasilitas untuk
pengobatan berbagai jenis tinggi Kekuatan limbah organik termasuk limbah pembuatan bir. Itu juga
sebuah situs di mana produk sampingan ekonomi baru dari kedua proses konversi limbah cair dan padat
sedang dikembangkan.
Gambar. 3. Ringkasan data influen dan efluen untuk selatan Burlington, VT AEES. Data kimia air influen
dan efluen disajikan di bawah ini mewakili rata-rata dan standar deviasi sampel mingguan diambil antara
Mei 1996 dan Desember 1999. Garis horizontal hitam mewakili desain limbah untuk sistem. Sumber data:
Austin, 2000.
Gambar. 4. Berarti amonia konsentrasi influen dan efluen bulanan. Konsentrasi limbah amonia yang
konsisten di bawah desain standar meskipun ada perbedaan musiman dan berbagai beban influen. Unit
mg / l. Grafis dan sumber data: Austin, 2000.
2.2. Restorasi lingkungan: Flax Pond MA
Flax Pond 15 acre (6 ha) tambak di Harwich, Massachusetts yang telah sangat terpengaruh
selama beberapa decade oleh lindi dari TPA yang berdekatan dan tinja bergaris memegang laguna. Pada
tahun 1989, kolam ditutup untuk rekreasi dan memancing karena kontaminasi disebabkan oleh intrusi
harian 295m3 (78.000 galon) lindi dari TPA (Horsley et al., 1991). Kolam memiliki kadar oksigen rendah,
coliform tinggi jumlah, sedimen yang berlebihan membangun, dan polutan organic di kolom air termasuk
organik volatile senyawa (VOC). Organisme makro-bentos yang absen dari banyak stasiun bawah
sampling. Flax kolam memiliki konsentrasi sedimen sangat tinggi dari jumlah fosfor (300 kali lebih besar)
dan besi (80 kali lebih besar) dibandingkan dengan kolam lain Cape Cod (K.V. Associates, 1991). Kadar
amonia dalam sedimen ditemukan setinggi 8000 mg / kg. itu tambak digambarkan menjadi zona timur
dan barat zona, zona cloudier timur adalah dominan zona dampak dari TPA (Gambar 5). Kolam memiliki
kedalaman maksimum 6 m dan stratifies di baratnya end.
Pada musim gugur 1992 pembangunan floating pertama Kolam Restorer selesai dan berlabuh di
ujung timur (Gambar 6). Ini mempekerjakan sebuah kincir angin dan surya panel untuk pembangkit

5. listrik dan mampu beredar melalui sembilan sel sampai dengan 380m3 per hari (100.000 galon per hari)
dari air yang diambil dari bawah kolam. Tiga sel pertama diisi dengan semi-apung batu apung yang
didukung beragam bentik kehidupan termasuk kerang air tawar dari genera Unio dan Onodonta. Karena
fosfor pembatas dalam kolom air tambak, kami menambahkan bentuk slow release dari fosfat lunak
berbasis tanah liat ke sel TKS di Pemulih. Kami rutin melakukan augmentasi bakteri dan pengayaan
mineral dalam tiga cells.The akhir enam sel didukung lebih dari dua lusin spesies tanaman darat pada rak.
Restorer itu tidak dioperasikan selama musim dingin untuk memungkinkan kolam untuk membekukan
sepenuhnya.
Efek terlihat pertama Restorer pada tambak adalah kembalinya rezim oksigen positif terhadap
bawah. Pada tahun 1995, kedalaman sedimen di seluruh tambak telah dikurangi dengan rata-rata 64 cm
mewakili total 38.000 m3 sedimen dicerna. Antara tahun 1999 dan 2001, perubahan dramatis dalam
sedimen terjadi, termasuk pengurangan besar (Melebihi 50%) total fosfor, amonia dan TKN (Gambar 7
dan 8). Jumlah zat besi meningkat di bagian barat end dan sedikit menurun di ujung timur kolam.
Alkalinitas mengikuti pola yang sama. Kita tidak tahu mekanisme internal yang terlibat dalam
perubahan fosfor sedimen, penurunan namun TKN harus dikaitkan dengan nitrifikasi dan denitrifikasi
dalam sedimen (nitrat berada di bawah terdeteksi batas pada semua sampel sedimen untuk tahun 1999
dan 2001).
Kejernihan air dan kesehatan secara keseluruhan tambak memiliki meningkat selama dekade
terakhir, dan keanekaragaman hayati memiliki meningkat. Bagian fisik Restorer asli sistem mulai usia
setelah satu dekade operasi, dan pada tahun 2002 akan ditutup dan diganti dengan tiga upwelling kincir
angin mengambang. Kita tidak tahu Flax jika kolam akan mampu mempertahankan dirinya, termasuk
Rezim oksigen positif saat ini, dengan minimal manajemen dan pendekatan anggaran rendah
direncanakan untuk masa depan. Volume besar lindi tercemar dari TPA yang berdekatan diproyeksikan
akan terus berdampak Flax kolam selama 20 tahun setidaknya berikutnya.
2.3. Organik pengolahan air limbah industri: mengambang AEES Restorer, MD
Pada akhir 1990-an, desain dari Restorer kolam digunakan dalam Flax kolam berkembang
menjadi AEES Restorer linear desain untuk digunakan pada air limbah baru dan yang sudah ada
pengobatan laguna (Gambar 9). Teknologi ini menggabungkan manfaat dari footprint kecil AEES
berbasis tangki teknologi (Bagian 2.1) dengan kesederhanaan dan efisiensi dari lahan basah dibangun.
Pertama skala besar aplikasi air limbah mengambang AEES Restorer teknologi dipasang pada bulan Juni
2001 tentang air limbah yang laguna pengobatan yang memperlakukan 3785m3 (1 juta gallon per hari)
kekuatan pengolahan limbah unggas tinggi pesisir Maryland. Instalasi ini retrofit desain untuk
meningkatkan efisiensi dan pengobatan yang ada sistem pengolahan laguna. Para Restorers yang dipasang
di 34.100 m3 (9 juta galon) laguna penyimpanan hilir laguna yang telah dijalankan sebagai Sequencing
Batch Reactor (SBR) selama lebih dari 15 tahun. Dua belas Restorers menjalankan 43m (140 ft) masing-
masing di laguna dan dijamin dari bank-bank di beberapa sel,menciptakan pola aliran berkelok-kelok
dengan baffle mengambang. Dua puluh lima spesies tanaman asli (25.000 orang) dipasang di rak tanaman
di tepi luar dari Restorers (Gbr. 10). Tanaman merupakan elemen penting dalam teknologi. Akarnya
menyediakan permukaan daerah dan dukungan gizi bagi masyarakat mikroba, beberapa serapan hara dan
mereka teduh / menghambat ditangguhkan ganggang di laguna. Air diperlakukan di daerah terbuka di
setiap sisi di Restorers dengan baik gelembung linier aerator dipasang di bagian bawah laguna. Itu zona
pusat Restorers, dengan kain ditangguhkan Media menyediakan luas permukaan untuk pertumbuhan
mikroba terpasang masyarakat dan karena itu terendam, aerobik, Film reaktor tetap.

6. Gambar. 5. Foto udara dari Flax Pond and lanskap sekitarnya, MA. Ujung timur Flax kolam menerima
sebagian besar tanah lindi masuk dari TPA terdekat. Ada sedikit pencampuran antara ujung timur dan
barat kolam. Itu Kolam Restorer terletak di ujung timur.
Gambar. 6. Diagram Restorer dipasang di Flax Pond MA. Restorer ini menaungi tiga tempat tidur
ekologis fluidized (EFBs) dan enam sel mengandung komunitas tumbuhan lahan basah. Air diambil dari
dasar kolam dan diedarkan melalui EFBs di tengah Pemulih dan kemudian keluar melalui sel lahan basah.
Laju sirkulasi adalah 378m3 per hari (100.000 galon per hari). Ilustrasi oleh James Batu.
Gambar. 7. Sedimen nitrogen ringkasan data untuk Flax Pond MA (1999 dan 2001). Grafik menunjukkan
cara tiga sampel di ujung timur dari kolam dan empat sampel di ujung barat. Situs sampel yang identik
antara 2 tahun. Sebuah laboratorium bersertifikat di Massachusetts menganalisis sampel. Bar
menunjukkan standar deviasi. Perubahan kimia sedimen dicatat sebagai persen untuk masing-masing
parameter.
Transisi antara sistem SBR tua dan laguna Restorer baru terjadi pada bulan Oktober 2001.
Meskipun terlalu dini untuk menyajikan kuantitatif definitive data, keberhasilan kualitatif dari proyek
dalam tahap awal yang perlu diperhatikan. Sejak start-up dari Sistem pemulih, standar limbah belum
melebihi tingkat izin negara. Penggunaan energi listrik di laguna telah berkurang sekitar 74%
dibandingkan kepada mantan sistem SBR. Pengurangan energi adalah hasil dari laju reaksi biologis yang
lebih tinggi di Restorer yang laguna dan efisiensi aerasi baru desain. Sludge telah diangkut selama 20
tahun dari pabrik pengolahan unggas untuk aplikasi tanah di dekat peternakan. Lumpur berasal dari
berbagai lokasi dalam sistem air limbah, termasuk laguna. Sejak instalasi Restorers muatan truk rata-rata
lumpur meninggalkan fasilitas pengolahan telah menurun secara signifikan. Ini pengurangan lumpur
keseluruhan adalah akibat langsung dari penurunan lumpur yang berasal dari Laguna pemulih.
Pengoperasian mantan sistem SBR diperlukan membuang lumpur selama 8 jam setiap hari dari laguna.
Setelah instalasi Restorer baru sistem, lumpur yang terbuang selama kurang lebih 1 jam setiap beberapa
minggu. Selain itu, 45 hakim sampel lumpur memiliki telah diambil bulanan dalam laguna Restorer.
Sejak Agustus 2001 tingkat total lumpur menurun sekitar 10 cm (4 inci). Penurunan ini menunjukkan
bahwa degradasi sludge lebih cepat daripada akumulasi lumpur,
bahkan laguna memperlakukan sampah. Ketika proyek selesai tahun pertama operasinya, data kuantitatif
akan tersedia untuk menemani kualitatif awal catatan.
Kami baru saja menyelesaikan Restorer AEES untuk pengobatan kanal dimana limbah mentah
dibuang di kota Fuzhou di Cina selatan. Itu Tahap pertama dari proyek ini melibatkan membersihkan
sebuah 600 meregangkan dari kanal Baima. Jika berhasil, proyek akan diperluas untuk mencakup hingga
80 km dari tercemar kanal di kota.
2.4. Integrasi Arsitektur: Oberlin College, OH
Dalam arsitektur dekade terakhir telah mulai memasukan sistem yang dirancang secara ekologis
dalam struktur untuk pemurnian udara, kontrol kelembaban, air digunakan kembali, limbah pengobatan
dan produksi pangan. The bioshelters dikembangkan oleh Todds yang sangat terintegrasi secara ekologis
sistem yang dirancang untuk hidup dan kehidupan dukungan (Todd dan Todd 1994). Sejumlah bangunan
baru telah mempekerjakan ekologis teknologi rekayasa untuk pengolahan limbah, air kembali dan
pendidikan termasuk Ontario, Kanada, Sungai Boyne Sekolah dan Kitchener / Waterloo YMCA kampus
pedesaan. Yang terbaru ini adalah Lewis Environmental Studies Center di Oberlin College Ohio.

7. Bangunan itu sendiri adalah sebuah contoh luar biasa dari kinerja tinggi dan berkelanjutan desain dan
integrasi dengan ekologis lanskap terpadu. Bangunan mencakup terbarukan energi, alami sehari-
pencahayaan dan tidak beracun dan bahan daur ulang (Gbr. 11). Dalam struktur adalah sistem AEES
untuk pengolahan limbah dan biologi penelitian. Sistem ini, mirip dengan AEES Vermont, termasuk tank
dihubungkan secara seri dan dibangun lahan basah dalam gedung (Gambar 12). Tank-tank mendukung
beragam komunitas tropis dan subtropics tanaman. Yang disucikan air limbah disterilkan dengan UV
sebelum menggunakan kembali di toilet di gedung. Ada minat yang tumbuh dalam mendefinisikan ulang
fungsi tersebut bangunan segi ekologi. Ini adalah mengemudi beberapa arsitek terhadap bangunan
konseptualisasi sebagai "organisme". Cahaya baru transmisi desain dan teknologi mengatur diri sendiri
mengoptimalkan iklim internal yang dan mendukung keragaman elemen ekologis dalam bangunan. Alam
semakin banyak dibawa dalam ruangan untuk alasan praktis dan estetika. Tidak ada di mana ini lebih baik
diungkapkan daripada di Institut bangunan Alterra di Wageningen, Belanda (Steiner, 2000). The Ekologis
Design Studio di University of Vermont menerapkan konsep-konsep untuk retrofit penuaan kampus
bangunan.
Gambar. 8. Sedimen fosfor dan data ringkasan besi untuk Flax Pond MA (1999-2001). Grafik
menunjukkan berarti dari tiga sampel dalam ujung timur kolam dan empat sampel di ujung barat. Situs
sampel yang identik antara 2 tahun. Sebuah laboratorium bersertifikat Massachusetts menganalisa sampel.
Bar menunjukkan standar deviasi. Perubahan kimia sedimen dicatat sebagai persen untuk masing-masing
parameter.
2.5. Integrasi industri dan pertanian sektor: diusulkan Eco-Park di Burlington, VT
Konsep desain ekologi mulai diterapkan untuk pengembangan ekonomi terpadu sistem dalam
konteks industri. Salah satu tantangan ekologi digunakan adalah penciptaan teknologi baru yang hidup
mampu mendukung prasarana masyarakat manusia. Sebuah Taman Eco-Industrial telah didefinisikan
sebagai, "sebuah komunitas bisnis yang saling bekerja sama, dan dengan masyarakat setempat, untuk
secara efisien berbagi sumber daya (informasi, bahan, air, energi, infrastruktur dan habitat alami) yang
mengarah ke keuntungan ekonomi, peningkatan kualitas lingkungan, dan peningkatan pemerataan sumber
daya manusia untuk bisnis dan masyarakat setempat "(Presiden Dewan pada Pembangunan Berkelanjutan,
1996).
Kota Burlington dan Yayasan Intervale mendirikan Kewirausahaan Komunitas Intervale Pusat
(ICEC) untuk mengembangkan sepanjang tahun, pertanian berbasis Eco-Park di 280 ha dataran banjir
dalam Batas kota Burlington. The Eco-Park akan memperoleh sebagian energi dari pemanfaatan limbah
panas dari MW pembangkit listrik McNeil 53. Kekuatan McNeil stasiun, salah satu kayu chip terbesar
bangsa dipecat fasilitas pembangkit listrik, terletak di Intervale tersebut.
Proyek ini telah menghimpun sejumlah sekutu usaha termasuk pembuatan bir, beberapa makanan
prosesor, restoran, dan sejumlah petani Intervale dan pemasok ke Eco-Park. The University of Vermont
studio desain ekologi juga akan ditempatkan di kompleks. Struktur yang akan mendukung proyek
menggabungkan rumah kaca dengan manufaktur ringan konvensional fasilitas dalam 3800m2 (40.900 ft2)
struktur. Kompleks, akan selesai pada tahun 2003, akan dipanaskan dengan air panas dari pembangkit
listrik, sehingga memanfaatkan energi yang kini terbuang.
Tim budaya makanan di OAI telah mengembangkan beberapa komponen pertanian untuk Eco-
Park. Pendekatan kami telah memulai dengan tersedia limbah organik dan melalui proses-proses ekologis
mengkonversi limbah untuk produk bernilai tinggi. tujuan kami adalah amplifikasi ekologi dan ekonomi

8. organic bahan secara terpadu seperti yang dikembangkan oleh Yan dan Ma (1991). Pada skala pilot bahan
yang kami gunakan meliputi menghabiskan gandum dari local pembuatan bir, jerami, dan seprai dari
unggas organic operasi. Ada beberapa tahapan dalam konversi bahan.
Tahap 1: Bahan organik dicampur, dipasteurisasi dan diinokulasi dengan bibit jamur tiram (Pleurotus
ostreatus (Jacq:. Fr)). Substrat ditempatkan dalam kantong plastik berlubang dengan lubang dan
ditempatkan dalam inkubator ruang jamur. Ketika tas sepenuhnya dijajah oleh miselium jamur mereka
dipindahkan ke ruang tumbuh untuk berbuah dan panen. Efisiensi biologi konversi, rasio basah berat
jamur dipanen dengan berat kering substrat, telah melebihi 60%. Setelah panen sisa substrat memiliki
potensi untuk digunakan sebagai pakan ternak berkualitas tinggi untuk ternak. Dalam proses produksi
jamur bentuk vegetative jamur menjajah jerami dan biji-bijian menghabiskan dan menghasilkan asam
amino esensial seperti lisin. pengujian dengan ternak dan ikan nila telah menunjukkan siap
penerimaan materi.
Tahap 2: The menghabiskan jamur substrat ditempatkan dalam cacing tanah atau ruang vermiculture.
cacing tanah cepat dikonversi bahan-bahan untuk kompos diperkaya. Cacing tanah, sebuah produk dari
proses, yang kemudian dicampur dengan tanaman air, Azolla sp. (air pakis) dan Lemna spp. (duckweeds),
untuk memproduksi protein-kaya ikan feed.
Tahap 3: jamur / cacing kompos berbasis kemudian digunakan dalam tumbuh tanaman tropis di panci dan
budaya salad hijau. Tidak ada tambahan fertilisasi untuk kompos diperlukan untuk produksi hijau. Setelah
beberapa panen salad hijau media ini kemudian digunakan sebagai amandemen tanah atau sebagai pot
tanah. Komposit foto (Gambar 13) menunjukkan limbah substrat pembuatan bir, jamur budaya, cacing
tanah, dan salad hijau ditanami. Di Eco-Park baru, kami akan meningkatkan konversi limbah dari pilot
saat ini skala, untuk sistem yang mampu menangani sampai dengan 15 t bahan organik setiap hari.
Komponen kunci lain dalam desain terpadu sistem pangan untuk pengaturan perkotaan
akuakultur. Itu Tim makanan di OAI telah merancang sistem sirkulasi berdasarkan empat modul tangki
budaya air hewan. Sampai saat ini, kami telah berhasil dibudidayakan Oreochromis sp. (nila) dan Perca
flavescens M. (kuning bertengger) dalam sistem ini. Ilustrasi (Gambar 14) menunjukkan hubungan antara
empat sel ekologi untuk mendukung ikan selama budaya mereka. Ilustrasi menggambarkan bagaimana
sistem kerja akuakultur. Ikan terisolasi dalam Cell # 1. Mereka makan ganggang layar rumput dari sel
hilir dan zooplankton yang mengalir ke dalam tangki di dalam air sirkulasi. Cell # 2 mengkonversi limbah
ikan untuk sedimen yang stabil yang mendukung berakar tanaman air dan organisme penyaringan.
Berikut sel terus meningkatkan kualitas air dan mengkonversi nutrisi ke dalam jaring makanan internal.
Hortikultura tanaman (Gambar 15) juga dimasukkan ke dalam desain Gambar. 14. Menggambar ekologi
tank yang digunakan dalam penelitian kereta, VT akuakultur. Ilustrasi oleh Ian Ambler. untuk
memberikan peningkatan kualitas air dan tambahan produk.
Tarif stocking untuk bertengger kuning adalah salah satu ikan per 9 l dan untuk nila hingga satu
ekor per 7,5 l. itu Sistem ini dirancang untuk menghasilkan feed untuk ikan internal, termasuk turfs
ganggang terlampir dan mereka masyarakat terkait, mengambang tanaman air termasuk Lemna dan
Azolla, zooplankton, dan siput. Feed eksternal ke sistem meliputi cacing tanah dan feed komersial. Ini
ekosistem budidaya ikan berbasis sistem telah terbukti efisien. Pakan rasio konversi (FCR) 4 dihitung atas
dasar feed eksternal ditambahkan ke sistem telah kurang dari 1. Karena rasio konversi pakan 1,5-2,5
adalah norma untuk budidaya konvensional (McLarney, 1987), kami berharap bahwa perbedaan ini
disebabkan oleh kemampuan sistem untuk menghasilkan ikan sendiri feed internal.

9. Gambar. 16 menggambarkan tata letak sistem pangan saat ini sedang dikembangkan di Eco-Park.
Multiplisitas jalur untuk nutrisi dan bahan-bahan untuk mengalir produksi keragaman tanaman
merupakan integral bagian dari desain ekologi. Jika pendekatan tersebut membuktikan layak secara
ekonomi di perkotaan, seperti yang kita memprediksi akan, masalah yang lebih besar ketahanan pangan
dapat diatasi melalui penerapan terapan ekologi konsep.
Ucapan Terima Kasih
Pekerjaan yang diuraikan dalam artikel ini didukung oleh Yayasan Massachusetts untuk
Keunggulan dalam
Kelautan dan Polymer Sciences, Charles Stewart Mott Foundation, Jesse B. Cox Charitable Trust,
Amerika Serikat Environmental Protection Agency (Grant # CX 820496-01-0), Yayasan Intervale,
Compton Foundation, Amerika Serikat Departemen Energi, kota Burlington, Universitas Vermont
Sekolah Sumber Daya Alam, Kota Harwich, dan Tyson Foods Inc Khusus terima kasih kepada Ian
Ambler Ocean Arks International untuk ilustrasi nya dan karya seni. Banyak terima kasih kepada Michael
Ogden Alam Systems International dan Karl Ehrlich dari IET-Aquaresearch Ltd untuk bantuan teknis atas
jalannya proyek-proyek. Terima kasih kepada David Orr, Ketua Studi Lingkungan di Oberlin College,
untuk inspirasi dan kepemimpinan. Kami berterima kasih kepada upaya awal Hidup Teknologi
Incorporated di dan David Austin untuk pekerjaan mereka di selatan Burlington AEES. The dukungan on-
akan dan bantuan dari Michael Shaw, Direktur Eksekutif, dan staf di Ocean Arks International sangat
dihargai.
Gambar. 9. Menggambar laguna dengan floating AEES Restorers. Gambar ini menunjukkan pola aliran
berkelok-kelok melalui sistem Restorer AEES diinstal pada laguna pengolahan air limbah. Juga
ditampilkan adalah film tetap reaktor dipasang di bawah Restorers ditanam. ilustrasi oleh Ian Ambler.
Gambar. 13. Foto-foto konversi sampah terpadu dan produksi pangan, VT. (a) Menghabiskan gandum
dari pembuatan bir lokal menyediakan substrat untuk merah-cacing, (b) jamur tiram, (c) salad hijau
produksi, (d) jamur dan sayuran yang dijual ke restoran lokal dan makanan coran koperasi dan cacing
dapat dipanen dan dijual kepada tukang kebun setempat.
Gambar. 14. Menggambar ekologi tank yang digunakan dalam penelitian kereta, VT akuakultur. Ilustrasi
oleh Ian Ambler.
Gambar. 15. Foto tanaman tomat tumbuh hidroponik dalam ekologi budidaya penelitian kereta, VT.
Gambar. 16. Skema Aliran Eco-Park diusulkan untuk Intervale Burlington, VT. Ilustrasi oleh Ian Ambler.