Принципы, в соответствии с которыми проектировалось и строилось здание учебного центра, Дэвид Орр сформулировал следующим образом:

строительство и эксплуатация здания должны способствовать развитию технологий, связанных с использованием окружающей среды;

здание не должно «производить» никаких сточных вод, т. е. здание должно не только потреблять, но и сбрасывать воду, пригодную для питья;

здание должно производить больше электрической энергии, чем использовать;

в здании не должны использоваться никакие канцерогенные, мутагенные или вызывающие эндокринные заболевания материалы;

энергия и материалы должны использоваться максимально эффективно;

здание должно использовать материалы и оборудование, произведенные без ущерба для окружающей среды;

строительство и эксплуатация здания должны способствовать развитию экологической компетентности и внимательности к окружающей среде;

здание должно стать инструментом обучения;

автоматика должна обеспечивать строгий учет стоимости эксплуатации здания.

В соответствии с этими принципами в здании предусмотрена принцип. возможность производства при помощи солнечных батарей электрической энергии, превышающей потребности самого здания. Это решение позволяет сделать здание Центра не потребителем, а экспортером энергии. Пока эта цель не достигнута, но к 2020 году по мере развития новых технологий создатели здания планируют превысить производство электроэнергии над потреблением.

Здание Центра площадью 1 263 м2 состоит из двух частей: двухэтажной, в которой расположены классные комнаты и двухэтажный атриум, и соединенной с ней постройкой, в которой расположена аудитория на 100 мест и оранжерея с установкой Living Machine. Помимо учебного цикла, здание используется для конференций, приемов и других подобных мероприятий.

На участке площадью 28,33 га, принадлежащих Центру, расположены сады для выращивания сельскохозяйственной продукции, места отдыха и прогулок, и размещен водоем и болота, позволяющие собирать дождевую воду для использования в целях ирригации. Планируется в дальнейшем использовать часть этой воды для водоснабжения здания.

При строительстве здания широко использовалось дерево и другие экологически чистые материалы, и материалы, которые в дальнейшем можно многократно использовать или переработать, например, стальной каркас здания, керамическая плитка в санузлах, алюминиевые оконные переплеты. Все материалы отбирались по соображениям долговечности и удобства обслуживания.

По идее проектировщиков, здание Центра должно быть синтезом архитектуры и окружающей среды и позволять изучать взаимодействие природы и человека. Моделируя фундаментальные биологические и социальные циклы, Центр демонстрирует, как формируется окружающая среда и как на нее влияет человек.

В апреле 2002 года это здание вошло в Top Ten Green Projects – список 10 экологичных инновационных проектов, ежегодно составляемый Комитетом по окружающей среде Американского института архитектуры.

Одна из основных инновационных экологических особенностей проекта Центра Адама Джозефа Льюиса – установка очистки сточных вод Living Machine, изобретенная доктором Джоном Тоддом. Стоимость этой установки составила 400 тыс. долл. США при общей стоимости проекта 7,110 млн долл. США.

Living Machine – локальная система очистки сточных вод, которая комбинирует обычные технологии очистки сточных вод и циклы очистки естественных экосистем. Установка Living Machine выполняет три вида обработки сточных вод: удаление органических загрязнений, дезинфекция и удаление или снижение концентрации в воде веществ типа азота и фосфора, которые могут принести ущерб окружающей среде. Органические загрязнения разлагаются при помощи солнечного света и управляемых органических циклов, в которых используются живые организмы – бактерии, растения, зоопланктон и беспозвоночные. В зависимости от климата установка Living Machine может быть размещена в защищенной оранжерее, под легким укрытием или на открытой площадке. В отличие от традиционных систем очистки при работе установки не выделяются неприятные запахи, что позволяет поместить ее в непосредственной близости от обитаемых помещений.

Установка очистки сточных вод Living Machine Центра Адама Джозефа Льюиса использует систему, включающую микробов, растения, улиток и насекомых. Традиционные методы химической очистки сточных вод при этом не применяются. Производительность этой установки составляет 9 462 л сточных вод ежедневно. Обработанные установкой сточные воды возвращаются в здание и повторно используются в качестве непитьевой воды, например, в туалетах. Пять основных компонентов установки играют важную роль в цикле очистки:

подземные герметично закрытые анаэробные реакторы;

подземные герметично закрытые аэробные реакторы;

открытые аэробные реакторы;

отстойник (осветлитель);

искусственное болото;

ультрафиолетовая дезинфекционная установка.

Основная часть установки размещена в оранжерее, смежной с атриумом и аудиторией на 100 мест. Сточные воды пропускаются через ряд биологических сообществ, населенных различными микроорганизмами, которые помогают понизить уровень органических загрязнений, и азота и фосфора.

Сточные воды здания самотеком поступают в 2 подземных анаэробных реактора – герметичных резервуаров, расположенных вне здания. В этих резервуарах анаэробные биологические циклы начинают разложение отходов. Анаэробные бактерии – микробы, живущие при отсутствии кислорода – преобразовывают органические отходы в аммиак, метан и органические кислоты. В анаэробных реакторах из сточных вод удаляются твердые вещества и жиры. Количество органического углерода в воде, измеренное как биологическая потребность в кислороде BOD (Biological Oxygen Demand), уменьшается на 50%. Азот, важное для растений питательное вещество, переходит из органической формы в неорганическую – аммоний (NH .

После анаэробных реакторов сточные воды поступают в 2 закрытых аэробных реактора, также расположенных за пределами здания, где разлагаются оставшиеся органические составы, а сточные воды насыщаются кислородом. В этих реакторах происходит аэрация сточных вод при помощи больших насосов и распылителей. Аэробные бактерии в присутствии кислорода перерабатывают сахарозу и выделяют углекислый газ (CO . Содержание органических веществ в воде уменьшается на 90% от начального уровня. Кроме этого, в этом резервуаре происходит начальная стадия удаления азота – преобразование аэробными бактериями аммония в нитрит и нитрат в результате реакции нитрификации.

Как только аэробные реакторы заполняются, сточные воды перекачиваются в 3 открытых аэробных реактора, расположенных в оранжерее.

Открытые аэробные реакторы – наиболее большой компонент установки. Они являются частью гидропонной системы оранжереи. Растущие в оранжерее тропические, субтропические и местные растения, такие как папирус, каллы и ивняк, характеризуются большим числом нитевидных корней, которые являются средой обитания для простейших и беспозвоночных. Образовавшаяся экосистема живет за счет веществ, содержащихся в сточных водах. Резервуары постоянно аэрируются, создавая условия, при которых аэробные (нуждающиеся в кислороде для поддержания жизнедеятельности) бактерии преобразуют аммоний, образовавшийся в анаэробном реакторе, в нитриты и нитраты.

Из 3го открытого аэробного реактора мелкие фракции возвращаются в закрытые аэробные реакторы для возврата бактерий и непереработанного аммония. Основная часть сточных вод после обработки в открытых аэробных резервуарах попадает в отстойник (осветлитель).

Отстойник представляет собой конусообразный резервуар. Сточные воды, поступившие в этот резервуар, разделяются на чистую воду в верхней части резервуара и слой осадка, который обрабатывается бактериями. Эти бактерии, названные «хлопьеобразующими», играют ключевую роль в цикле очистки. Они позволяют отделить активные бактерии, обеспечивающие основную очистку, от воды и использовать их вновь. Насос, расположенный в основании отстойника, возвращает осадок в закрытые аэробные реакторы, а вода сливается в искусственное болото на полу оранжереи. Осадок в пределах отстойника обеспечивает среду обитания для денитрифицирующих бактерий, осуществляющих преобразование азота. Эти бактерии разлагают нитрат в газ (азот), удаляемый из системы.

После отстойника вода поступает в искусственное болото в оранжерее. На полу оранжереи располагается гравийная подушка толщиной 91 Камни и корни растений, таких как осока, ирисы и тростник, обеспечивают среду обитания для денитрифицирующих бактерий. Гравий и органические вещества также удаляют и осаждают часть фосфора, содержащегося в воде. Вода сочится из восточной стороны оранжереи в западную, где собирается и направляется в наружный сборный резервуар.

Очищенная вода из наружного сборного резервуара по мере необходимости поступает на ультрафиолетовую дезинфекционную установку. Под действием ультрафиолетовых лучей уничтожаются болезнетворные бактерии.

Очищенная и продезинфицированная вода закачивается под давлением в герметичный резервуар, откуда и используется в случае необходимости.