KR20160085801A - 양식 수처리 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

양식 시스템 내에서와 같은 수처리 장치 및 수처리 방법이 개시된다. 상기 수처리 장치는 자외선 및 자기장에 노출되는 산소 함유 공기를 이용하여 물을 처리함으로써, 처리수 내 감소되고 조절된 비브리오 박테리아 수준을 유도한다.

Description

양식 수처리 시스템 및 방법{AQUACULTURE WATER TREATMENT SYSTEMS AND METHODS}

관련 출원에 대한 상호 참조

본원은 명칭이 모두 "수처리 시스템 및 방법"인, 2013. 11. 4자로 출원된 미국 가출원 제 61/899,678호 및 2014. 6. 20자로 출원된 미국 가출원 제 62/015,162호의 이익을 주장하며, 상기 문헌 각각은 본원에 참조로 그 전체로서 포함된다.

발명의 분야

본 발명은 일반적으로 양식 수처리 시스템 및 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 개시되는 발명의 구현예들은 자외선 및/또는 자석을 이용하여 양식 새우 재배수를 처리한다.

수처리는 양식 시스템 내에서와 같은 시스템 내 허용가능한 수 품질을 생성하거나 유지하기 위하여 요구된다.

해안 및 하구 환경의 통상적인 서식 생물들은 비브리오 파라헤몰리티쿠스 (Vibrio parahaemolyticus ) (본원에서 V. 파라헤몰리티쿠스 및 VP로도 언급됨)를 포함하는 비브리오 종의 박테리아를 포함한다. 따라서, 이들은 종종 새우 양식 시스템과 관련하여 자연적으로 발견된다. 온도, 염분, 동물 플랑크톤, 조석 플러싱 및 용존 산소와 같은 특정 환경 조건이 생물체의 확립, 생존 및 성장을 위하여 더 유리할 수 있다. V. 파라헤몰리티쿠스는 비브리오 하베이(V. harveyi), 비브리오 캠프벨리(V. campbelli) 및 비브리오 오웬시이(V. owensii)와 같은 새우 병원성 발광 세균과 밀접한 관련이 있다. 이들은 다른 밀접하게 관련된 비브리오 종과 함께 "V. 하베이 계통군"을 형성한다 (Cano-Gomez et al., "Vibro owensii sp. nov., isolated from cultured crustaceans in Australia", FEMS Microbiol Lett. 2010 Jan; 302(2):175-81). 이러한 계통군 내 박테리아는 표현형 및 유전자형 모두에 있어서 매우 높은 수준의 유사성을 가진다.

V. 파라헤몰리티쿠스는 악성 및 양성 균주를 가지며, 새우 내 급성 간췌장 괴사 증후군(Acute Hepatopancreatic Necrosis Disease: AHPND) 또는 조기 치사 증후군(Early Mortality Syndrome: EMS)을 야기한다. AHPND는 새우의 소화 시스템을 손상시키고, 종종 스토킹 30일 이내에 치사를 야기한다. V. 파라헤몰리티쿠스는 다양한 염분, pH 및 온도를 견디고, 해양 플랑크톤에 쉽게 부착하고, 해류에 의하여 확산될 수 있다 (Chamberlain, G. EMS. Volume 16, Issue 6, page 14, November/December 2013). 매우 조밀한 밀도에서, 콜로니들은 쿼럼 센싱으로 알려진 공정을 통하여 소통 화학물질(잠재적 독신)의 방출을 조정한다 (Hardman A.M., et al., Antonie van Leeuwenhoek 74:199-210, 1998). V. 파라헤몰리티쿠스는 전세계적으로 새우 양식 산업에 대한 상당힌 손실을 야기하여 오고 있으며, 이는 새우 생산, 일자리 및 이익 손실을 초래한다.

몇몇 V. 파라헤몰리티쿠스 균주는 또한 인간에서 위장염을 야기할 수 있으며, 임상적 균주는 내열성 용혈 독소(TDH) 또는 TDH-관련 용혈 독소(TRH)를 생산할 수 있음을 특징으로 한다.

발명의 개요

본원 개시의 구현예들은 이러한 것들을 포함한 문제들을 해결하고 종래 기술의 양식 시스템의 불리한 점을 극복하는 것과 관련된다. 보다 구체적으로, 개시된 시스템 및 방법들의 구현예들은 양식 새우 재배수 품질의 유지 및/또는 개선을 제공한다. 예로서, 제한없이, 본원 개시의 구현예들은 수 품질 유지와 관련하여 적용될 수 있다. 본원에 개시되는 처리 시스템 및 방법들은 자외(UV) 방사선 또는 광을 이용한다.

본 발명의 일부 구현예들은 양식 수 내 비브리오 종 및 이의 조합의 박테리아 수준을 조절 및/또는 감소시키는 방법에 관한 것이다. 또 다른 본 발명의 구현예는 양식 수 내 비브리오 종 및 이의 조합의 박테리아 성장을 저해하는 방법에 관한 것이다.

일부 구현예에 따르면, 상기 방법은 산소-함유 기체 스트림을 자기장 내에서 자외선을 통과시킴으로써 생성되는 처리된 산소-함유 기체를 제공하는 단계, 및 그 후, 박테리아-함유수를 상기 처리된 산소-함유 기체와 접촉시켜 처리된 양식 수를 형성하는 단계를 포함한다. 상기 처리된 양식 수 내 비브리오 박테리아 수준은 처리된 산소-함유 기체를 박테리아-함유 양식 수와 접촉하는 단계 전의 비브리오 박테리아 수준과 비교하여 조절되거나, 감소되거나, 또는 조절되고 감소될 수 있다. 일부 구현예에서, 처리된 양식 수 내 비브리오 박테리아 수준은 처리된 산소-함유 기체를 박테리아-함유 양식 수와 접촉시키는 단계 이전의 비브리오 박테리아 수준과 비교하여 감소된다. 예를 들어, 비브리오 박테리아 수준은 약 1x10¹ CFU/ml 내지 약 5x10⁷ CFU/ml의 수준으로 감소될 수 있다. 일부 구현예에서, 처리된 양식 수 내 비브리오 박테리아 수준은 처리된 산소-함유 기체를 박테리아-함유 양식 수와 접촉시키는 단계 이전의 비브리오 박테리아 수준과 비교하여 조절된다. 예를 들어, 비브리오 박테리아 수준은 약 1x10¹ CFU/ml 내지 약 5x10⁷ CFU/ml의 수준으로 조절될 수 있다. 다른 비제한적 실시예에서, 박테리아 성장이 약 1x10¹ CFU/ml 내지 약 5x10⁷ CFU/ml의 수준으로 저해될 수 있다.

상기 비브리오 종은 비브리오 파라헤몰리티쿠스 , 비브리오 하베이 , 비브리오 캠프벨리, 비브리오 오웬시이 , 비브리오 콜레라(V. 콜레라로도 언급됨) 및 이의 조합일 수 있다. 일부 구현예에서, 비브리오 종은 비브리오 파라헤몰리티쿠스이다.

물 내 비브리오 종의 박테리아 수준을 조절, 감소 또는 조절하고 감소시키는 방법은 처리된 양식 수 내 새우 생존 및 성장을 허용하는 것으로 이해될 수 있다.

일부 구현예에 따르면, 상기 양식 수는 밀봉된 통기 연못(sealed aerated pond), 해양 환경 또는 양식 재배 시스템 내이다.

본 발명의 일부 구현예는 산소-함유 기체 스트림을 자기장 내에서 자외선을 통과시킴으로써 생성되는 처리된 산소-함유 기체를 제공한 다음, 양식 수를 상기 처리된 산소-함유 기체와 접촉시켜 처리된 양식 수를 형성함으로써, 양식 수 내 박테리아 수준을 조절하거나, 감소시키거나, 또는 조절하고 감소시킴에 의하여, 양식 수 내 성장하는 새우 내 박테리아의 존재에 의하여 야기되는 급성 간췌장 괴사 증후군(AHPNS)의 발병을 감소시키는 방법에 관한 것이다. 상기 처리된 양식 수는 약 1x10¹ CFU/ml 내지 약 5x10⁷ CFU/ml의 박테리아 수준을 가진다.

상기 방법의 일부 구현예는 산소-함유 기체 스트림을 자기장 내에서 자외선을 통과시킴으로써 생성되는 처리된 산소-함유 기체를 제공한 다음, 제1 박테리아 수준을 가지는 양식 수를 상기 처리된 산소-함유 기체와 접촉시켜 제2 박테리아 수준을 가지는 처리된 양식 수를 형성함으로써, 양식 수 내 박테리아 수준을 감소시키는 방법에 관한 것이다. 상기 제2 박테리아 수준은 상기 제1 박테리아 수준 보다 크지 않다. 예를 들어, 상기 제2 박테리아 수준은 약 1x10¹ CFU/ml 내지 약 5x10⁷ CFU/ml이다.

일부 구현예에서, 상기 방법은 산소-함유 기체 스트림을 자기장 내에서 자외선을 통과시킴으로써 생성되는 처리된 산소-함유 기체를 제공한 다음, 제1 박테리아 수준을 가지는 양식 수를 상기 처리된 산소-함유 기체와 접촉시켜 제2 박테리아 수준을 가지는 처리된 양식 수를 형성함으로써, 양식 수 내 박테리아 수준을 유지하는 방법에 관한 것이다. 상기 제2 박테리아 수준은 약 1x10¹ CFU/ml 내지 약 5x10⁷ CFU/ml이다.

일부 구현예에 따르면, 본 발명은 산소-함유 기체 스트림을 자기장 내에서 자외선을 통과시킴으로써 생성되는 처리된 산소-함유 기체를 제공한 다음, 양식 수를 상기 처리된 산소-함유 기체와 접촉시켜 처리된 양식 수를 형성함으로써, 양식 수 내 박테리아 수준을 조절하거나, 감소시키거나, 또는 조절하고 감소시킴에 의하여, 박테리아 존재에 의하여 야기되는 급성 간췌장 괴사 증후군을 가지는 양식 수 내 성장하는 새우를 처리하는 방법에 관한 것이다. 상기 처리된 양식 수는 약 1x10¹ CFU/ml 내지 약 5x10⁷ CFU/ml의 박테리아 수준을 가진다.

일부 구현예에서, 상기 방법은 산소-함유 기체 스트림을 자기장 내에서 자외선을 통과시킴으로써 생성되는 처리된 산소-함유 기체를 제공한 다음, 제1 박테리아 수준을 가지는 양식 수를 상기 처리된 산소-함유 기체와 접촉시켜 제2 박테리아 수준을 가지는 처리된 양식 수를 형성함으로써, 양식 수 내 박테리아 수준을 감소시키는 방법에 관한 것이다. 상기 제2 박테리아 수준은 상기 제1 박테리아 수준 보다 크지 않다. 상기 제2 박테리아 수준은 약 1x10¹ CFU/ml 내지 약 5x10⁷ CFU/ml이다.

일부 구현예에서, 상기 방법은 산소-함유 기체 스트림을 자기장 내에서 자외선을 통과시킴으로써 생성되는 처리된 산소-함유 기체를 제공한 다음, 제1 박테리아 수준을 가지는 양식 수를 상기 처리된 산소-함유 기체와 접촉시켜 제2 박테리아 수준을 가지는 처리된 양식 수를 형성함으로써, 양식 수 내 박테리아 수준을 조절하는 방법에 관한 것이다. 상기 처리된 양식 수는 약 1x10¹ CFU/ml 내지 약 5x10⁷ CFU/ml의 박테리아 수준을 가진다.

상기 구현예들에 따르면, 상기 박테리아는 비브리오 종 및 이의 조합이다. 상기 비브리오 종은 비브리오 파라헤몰리티쿠스 , 비브리오 하베이 , 비브리오 캠프벨리 , 비브리오 오웬시이 , 비브리오 콜레라 및 이의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택될 수 있다.

상기 구현예들 중 일부에 따르면, 상기 물은 상기 물 내 박테리아 수준이 약 1x10¹ CFU/ml 내지 약 5x10⁷ CFU/ml일 때까지 상기 처리된 산소-함유 기체와 접촉된다. 구현예들 중 일부에서, 상기 물은 상기 처리된 산소-함유 기체와 상기 박테리아-함유수의 접촉 단계 동안 계속하여 상기 처리된 산소-함유 기체와 접촉된다. 일부 구현예에서, 상기 물은 상기 처리된 산소-함유 기체와 상기 박테리아-함유수의 접촉 단계 동안 2 이상의 상이한 간격으로 상기 처리된 산소-함유 기체와 접촉된다.

본원에 개시된 방법들 중 일부에 따르면, 상기 방법은 산소-함유 기체 스트림을 자외선과 접촉시켜 처리된 산소 기체를 형성한 다음, 양식 수 스트림을 상기 처리된 기체와 접촉시켜 처리된 양식 수를 형성함으로써 양식 수를 처리하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 산소 함유 기체 스트림을 자기장 내에서 자외선과 접촉시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 자기장은 교호 자극을 가지는 자석들의 두 개의 평행한 세트들 간에 확립될 수 있다. 상기 산소-함유 기체 스트림은 공기를 포함할 수 있다. 또한, 상기 산호 함유 기체 스트림을 자외선과 접촉시키는 단계는 주변 압력보다 큰 압력, 바람직하게 주변 대기압보다 큰 약 55 인치 내지 약 4,000 인치의 물의 압력에서 수행될 수 있다. 상기 자외선은 약 252 nm 내지 약 256 nm의 파장뿐 아니라 적어도 약 178 nm 내지 약 187 nm의 파장을 포함할 수 있다. 상기 자외선은 약 180 nm 내지 약 254 nm 파장의 실질적으로 자외선을 포함할 수 있다. 상기 양식 수를 상기 처리된 산소 기체 스트림과 접촉시키는 단계는 양식 수 내 처리된 산소 기체의 분산액을 형성; 처리된 산소 기체를 양식 수 내로 버블링; 및 처리된 산소 기체를 벤츄리 효과를 통하여 양식 수에 도입하는 것 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

구현예들은 부가적으로 자기장을 이용할 수 있다. 상기 자외선 및/또는 자기장은 양식 수처리를 위하여 양식 수에 직접 적용될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 자외선 및/또는 자기장은 공기와 같은 기체에 적용될 수 있고, 그 다음 상기 처리된 기체는 양식 수처리를 위하여 양식 수와 접촉에 놓여질 수 있다.

본원 개시의 예시적 구현예에 따르면, 자외선은 복수 파장을 가지는 자외선을 포함할 수 있다. 예를 들어, 약 180 nm 내지 약 254 nm 파장의 자외선을 이용할 수 있다. 자석은 선형 배열의 일부로서 제공될 수 있다. 또한, 그러한 선형 배열은 쌍으로 정렬될 수 있다. 예로서, 처리 챔버 내 함유되는 기체를 자외선 및 자기장으로 동시에 처리하기 위하여, 자석의 선형 배열들의 쌍이 처리 챔버 내에 UV 램프에 인접하여 위치할 수 있다.

적어도 일부 구현예에 따르면, 기체가 자외선으로 처리된 다음, 처리된 기체가 양식 수와 접촉된다. UV 광원을 함유하는 처리 챔버에 가압 공기를 공급하기 위하여 펌프가 제공될 수 있다. 상기 처리 챔버는 부가적으로 자석들의 선형 배열을 포함할 수 있다. 자외선에 노출되는 가압 공기 및, 자석이 제공된다면, 자기장은 처리 챔버를 빠져나가고, 처리될 양식 수와 접촉하게 된다.

본원 개시의 구현예들은 양식 수처리 시스템에 관한 것이다. 그러한 시스템은 내부 용적을 정의하는 처리 챔버 하우징을 포함할 수 있다. 처리 챔버 유입구는 공기가 상기 처리 챔버 하우징의 내부 용적 내로 들어가도록 작동가능하다. UV 방사선원이 상기 처리 챔버 하우징 내에 위치한다. 공기가 상기 처리 챔버 하우징의 내부 용적으로부터 빠져나가도록 작동가능한 처리 챔버 출구가 제공된다.

시스템은 부가적인 요소들을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 그렇나 요소들은 예를 들어, 공기 펌프를 포함할 수 있으며, 공기 펌프 출구는 처리 챔버 유입구에 공기 흐름을 제공한다. 상기 UV 방사선원은 약 178 nm 내지 약 187 nm 범위 내 제1 파장을 가지는 방사선 및 약 252 nm 내지 약 256 nm 범위 내 제2 파장의 광을 포함하는, 복수의 파장들에서 자외선을 방출하도록 작동가능하다. 상기 시스템은 상기 처리 챔버 하우징의 내부 용적 내에 복수의 UV 방사선원을 추가로 포함할 수 있다. 복수의 자석이 상기 처리 챔버의 내부에 포함될 수 있다. 상기 자석은 적어도 제1 라인을 따라 배열되어 선형 배열을 형성할 수 있으며, 상기 제1 라인을 따라 배열되는 자석들의 극성은 상기 라인 내 첫번째 자석이 상기 라인 내 두번째 자석을 물리치도록 된다. 또 추가적인 구현예에 따르면, 상기 자석은 적어도 제1 및 제2 라인들을 따라 배열될 수 있으며, 상기 제1 라인을 따라 배열되는 자석들의 극성은 상기 제1 라인 내 첫번째 자석이 두번째 자석을 물리치도록 하는 것이고, 상기 제2 라인을 따라 배열되는 자석들의 극성은 상기 제2 라인 내 첫번째 자석이 두번째 자석을 물리치도록 하는 것이고, 상기 제1 라인의 첫번째 자석은 상기 제2 라인의 첫번째 자석에 인접하고, 상기 제1 라인의 두번째 자석은 상기 제 2 라인의 두번째 자석에 인접하고, 및 상기 첫번째 인접하는 자석들 및 두번째 인접하는 자석들은 반대로 정렬되는 자기장 또는 극성을 가진다.

기타 구현예들은 공기 펌프를 포함할 수 있는 양식 수처리 시스템을 제공한다. 또한, 상기 시스템은 내부 용적 또는 제1 처리 면적을 정의하는 처리 챔버 하우징을 가지는 제1 처리 챔버, 및 내부 용적에의 유입구를 포함할 수 있고, 상기 유입구는 적어도 첫번째 공급 튜브 또는 도관에 의하여 공기 펌프의 출구에 상호 연결된다. 상기 시스템은 내부 용적으로부터의 출구를 추가로 포함할 수 있다. 또한, UV 광원이 상기 제1 처리 챔버의 내부 용적 내에 위치한다.

시스템은 부가적으로 기타 요소들을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 예를 들어, 시스템은 제2 처리 챔버를 포함할 수 있다. 상기 제2 처리 챔버는 상기 제2 처리 챔버의 내부 용적 또는 처리 면적을 정의하는 처리 챔버 하우징, 및 적어도 두번째 공급 튜브 또는 도관에 의하여 공기 펌프의 출구에 상호 연결되는 내부 용적에의 유입구, 및 내부 용적으로부터의 유출구를 가질 수 있다. 제2 UV 방사선원이 상기 제2 처리 챔버의 내부 용적 내에 위치한다. 또한, 상기 제1 처리 챔버의 내부 용적으로부터의 출구 및 상기 제2 처리 챔버의 내부 용적으로부터의 출구가 이에 상호 연결되는 공통 출구 또한 제공될 수 있다. 상기 제1 처리 챔버는 제1 라인을 따라 정렬되는 제1 복수 자석들을 추가로 포함할 수 있으며, 상기 제1 복수 자석들 내 자석들의 배향은 교호한다. 상기 제1 처리 챔버는 부가적으로 제2 라인을 따라 정렬되는 제2 복수 자석들을 포함할 수 있으며, 상기 제2 복수 자석들 내 자석들의 자극의 배향은 교호하고, 상기 제1 복수 자석들 내 각각의 자석의 자극의 배향은 상기 제2 복수 자석들 내 인접하는 자석과 반대이다. 유사하게, 상기 제2 처리 챔버는 제3 라인을 따라 정렬되는 제3 복수 자석들 및 제4 라인을 따라 정렬되는 제4 복수 자석들을 포함할 수 있고, 상기 제3 복수 자석들 내 자석들의 자극의 배향은 교호하고, 상기 제4 복수 자석들 내 자석들의 배향은 교호하고, 상기 제3 복수 자석들 내 각각의 자석의 자극의 배향은 상기 제4 복수 자석들 내 인접하는 자석과 반대이다.

제1 구현예는 산소-함유 기체 스트림을 자기장 내에서 자외선을 통과시킴으로써 생성되는 처리된 산소-함유 기체를 제공하고, 박테리아-함유수를 상기 처리된 산소-함유 기체와 접촉시켜 처리수를 형성함으로써, 박테리아-함유수 내에 비브리오종 및 이의 조합의 박테리아 수준을 조절하는 방법으로서, 상기 접촉된 물 내 박테리아 수준이 상기 박테리아-함유수를 상기 처리된 산소-함유 기체와 접촉시키는 단계 전의 비브리오 박테리아 수준과 비교하여 조절되는 방법이다.

제2 구현예는 제1 구현예는 산소-함유 기체 스트림을 자기장 내에서 자외선을 통과시킴으로써 생성되는 처리된 산소-함유 기체를 제공하고, 박테리아-함유수를 상기 처리된 산소-함유 기체와 접촉시켜 처리수를 형성함으로써, 박테리아-함유수 내에 비브리오종 및 이의 조합의 박테리아 수준을 감소시키는 방법으로서, 상기 처리수는 상기 박테리아-함유수를 상기 처리된 기체와 접촉시키는 단계 전의 박테리아 수준과 비교하여 감소된 농도의 박테리아를 가지는 방법이다.

제3 구현예는 산소-함유 기체 스트림을 자기장 내에서 자외선을 통과시킴으로써 생성되는 처리된 산소-함유 기체를 제공하고, 박테리아-함유수를 상기 처리된 산소-함유 기체와 접촉시켜 처리수를 형성함으로써, 물 내 비브리오종 및 이의 조합의 박테리아 성장을 저해하는 방법으로서, 상기 처리된 산소-함유 기체를 상기 박테리아-함유수와 접촉시키는 단계는 박테리아 성장을 저해하는 방법이다.

제1 구현예에 따르면, 상기 박테리아 수준은 1x10¹ CFU/ml 내지 약 5x10⁷ CFU/ml의 수준으로 조절된다.

제2 구현예에 따르면, 상기 박테리아 수준은 1x10¹ CFU/ml 내지 약 5x10⁷ CFU/ml의 수준으로 감소된다.

제3 구현예에 따르면, 박테리아 성장은 약 1x10¹ CFU/ml 내지 약 5x10⁷ CFU/ml의 수준으로 저해된다.

제1, 제2 또는 제3 구현예들 중 어느 하나에 따르면, 상기 비브리오종은 비브리오 파라헤몰리티쿠스 , 비브리오 하베이 , 비브리오 캠프벨리 , 비브리오 오웬시 이, 비브리오 콜레라 및 이의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된다.

제1, 제2 또는 제3 구현예들 중 어느 하나에 따르면, 상기 속은 비브리오 파 라헤몰리티쿠스이다.

제1, 제2 또는 제3 구현예들 중 어느 하나에 따르면, 상기 처리수는 상기 물 내 성장하는 새우의 생존을 허용한다.

제1, 또는 제2 구현예에 따르면, 상기 박테리아-함유수는 밀봉된 통기 연못, 해양 환경 또는 양식 시스템 내이다.

제3 구현예에 따르면, 상기 물은 밀봉된 통기 연못, 해양 환경 또는 양식 시스템 내이다.

제4 구현예는 산소-함유 기체 스트림을 자기장 내에서 자외선을 통과시킴으로써 생성되는 처리된 산소-함유 기체를 제공하고, 박테리아-함유수를 상기 처리된 산소-함유 기체와 접촉시켜 처리수를 형성함으로써, 박테리아-함유수 내 박테리아 수준을 감소시킴에 의하여, 박테리아-함유수 내 성장하는 새우 내 박테리아 존재에 의하여 야기되는 급성 간췌장 괴사 증후군(AHPNS)의 발병을 감소시키는 방법으로서, 상기 처리수는 상기 처리된 산소-함유 기체를 상기 박테리아-함유수와 접촉시키는 단계 전과 비교하여 약 1x10¹ CFU/ml 내지 약 5x10⁷ CFU/ml의 박테리아 수준을 가지는 방법이다.

제5 구현예는 산소-함유 기체 스트림을 자기장 내에서 자외선을 통과시킴으로써 생성되는 처리된 산소-함유 기체를 제공하고, 박테리아-함유수를 상기 처리된 산소-함유 기체와 접촉시켜 처리수를 형성함으로써, 박테리아-함유수 내 박테리아 수준을 조절함에 의하여, 박테리아-함유수 내 성장하는 새우 내 박테리아 존재에 의하여 야기되는 급성 간췌장 괴사 증후군(AHPNS)의 발병을 감소시키는 방법으로서, 상기 처리수는 상기 처리된 산소-함유 기체를 상기 박테리아-함유수와 접촉시키는 단계 전과 비교하여 약 1x10¹ CFU/ml 내지 약 5x10⁷ CFU/ml의 박테리아 수준을 가지는 방법이다.

제6 구현예는 산소-함유 기체 스트림을 자기장 내에서 자외선을 통과시킴으로써 생성되는 처리된 산소-함유 기체를 제공하고, 박테리아-함유수를 상기 처리된 산소-함유 기체와 접촉시켜 처리수를 형성함으로써, 박테리아-함유수 내 박테리아 수준을 감소시킴에 의하여, 박테리아의 존재에 의하여 야기되는 급성 간췌장 괴사 증후군을 가지는 박테리아-함유수 내 성장하는 새우를 처리하는 방법으로서, 상기 처리수는 상기 처리된 산소-함유 기체를 상기 박테리아-함유수와 접촉시키는 단계 전과 비교하여 약 1x10¹ CFU/ml 내지 약 5x10⁷ CFU/ml의 박테리아 수준을 가지는 방법이다.

제7 구현예는 산소-함유 기체 스트림을 자기장 내에서 자외선을 통과시킴으로써 생성되는 처리된 산소-함유 기체를 제공하고, 박테리아-함유수를 상기 처리된 산소-함유 기체와 접촉시켜 처리수를 형성함으로써, 박테리아-함유수 내 박테리아 수준을 조절함에 의하여, 박테리아의 존재에 의하여 야기되는 급성 간췌장 괴사 증후군을 가지는 박테리아-함유수 내 성장하는 새우를 처리하는 방법으로서, 상기 접촉된 물은 상기 처리된 산소-함유 기체를 상기 박테리아-함유수와 접촉시키는 단계 전과 비교하여 약 1x10¹ CFU/ml 내지 약 5x10⁷ CFU/ml의 박테리아 수준을 가지는 방법이다.

제4, 제5, 제6 및 제7 구현예들 중 임의의 것에 따르면, 상기 박테리아는 비브리오종이다.

제4, 제5, 제6 및 제7 구현예들 중 임의의 것에 따르면, 상기 박테리아는 비브리오종이고, 상기 비브리오종은 비브리오 파라헤몰리티쿠스 , 비브리오 하베이 , 비브리오 캠프벨리 , 비브리오 오웬시이 , 비브리오 콜레라 및 이의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된다.

제1 내지 제7 구현예들 중 어느 하나에 따르면, 상기 박테리아-함유수는 상기 박테리아-함유수 내 박테리아 수준이 약 1x10¹ CFU/ml 내지 약 5x10⁷ CFU/ml일 때까지 상기 처리된 산소-함유 기체와 접촉된다.

제1 내지 제7 구현예들 중 어느 하나에 따르면, 상기 박테리아-함유수는 상기 박테리아-함유수 내 박테리아 수준이 약 1x10¹ CFU/ml 내지 약 5x10⁷ CFU/ml일 때까지 상기 처리된 산소-함유 기체와 계속하여 접촉된다.

제1 내지 제7 구현예들 중 어느 하나에 따르면, 상기 박테리아-함유수는 상기 박테리아-함유수 내 박테리아 수준이 약 1x10¹ CFU/ml 내지 약 5x10⁷ CFU/ml일 때까지 상기 처리된 산소-함유 기체와 접촉하는 단계 동안 2 이상의 상이한 간격으로 접촉된다.

제1 내지 제7 구현예들 중 어느 하나에 따르면, 상기 박테리아-함유수는 상기 박테리아-함유수 내 박테리아 수준이 약 1x10¹ CFU/ml 내지 약 5x10⁷ CFU/ml일 때까지 상기 처리된 산소-함유 기체와 접촉되고, 상기 접촉 단계는 물 내 처리된 산소 기체의 분산액을 형성, 처리된 산소 기체를 물 내로 버블링, 및 처리된 산소 기체를 벤츄리 효과를 통하여 물에 도입하는 것으로 구성되는 군으로부터 선택된다.

제1 내지 제7 구현예들 중 어느 하나에 따르면, 상기 박테리아-함유수는 상기 박테리아-함유수 내 박테리아 수준이 약 1x10¹ CFU/ml 내지 약 5x10⁷ CFU/ml일 때까지 상기 처리된 산소-함유 기체와 계속하여 접촉되고, 상기 접촉 단계는 물 내 처리된 산소 기체의 분산액을 형성, 처리된 산소 기체를 물 내로 버블링, 및 처리된 산소 기체를 벤츄리 효과를 통하여 물에 도입하는 것으로 구성되는 군으로부터 선택된다.

제1 내지 제7 구현예들 중 어느 하나에 따르면, 상기 박테리아-함유수는 상기 박테리아-함유수 내 박테리아 수준이 약 1x10¹ CFU/ml 내지 약 5x10⁷ CFU/ml일 때까지 상기 처리된 산소-함유 기체와 접촉시키는 단계 동안 2 이상의 상이한 간격으로 접촉되고, 상기 물은 상기 접촉 단계 동안 계속하여 접촉되고, 상기 접촉 단계는 물 내 처리된 산소 기체의 분산액을 형성, 처리된 산소 기체를 물 내로 버블링, 및 처리된 산소 기체를 벤츄리 효과를 통하여 물에 도입하는 것으로 구성되는 군으로부터 선택된다.

제1 내지 제7 구현예들 중 어느 하나에 따르면, 상기 접촉 단계는 물 내 처리된 산소 기체의 분산액을 형성, 처리된 산소 기체를 물 내로 버블링, 및 처리된 산소 기체를 벤츄리 효과를 통하여 물에 도입하는 것으로 구성되는 군으로부터 선택될 수 있다.

제1 내지 제7 구현예들 중 어느 하나에 따르면, 상기 자외선은 약 178 nm 내지 약 187 nm 범위 내 제1 파장 및 약 252 nm 내지 약 256 nm 범위 내 제2 파장을 가진다.

제1 내지 제7 구현예들 중 어느 하나에 따르면, 상기 자기장은 (i) 인접하는 자석을 끌어당기거나 인접하는 자석을 밀어내도록 정렬되는 자기장을 가지는 자석들의 세트; (ii) 복수의 영구 자석; (iii) 복수의 전자석; 또는 (v) 반대 또는 끌어당기는 자극 중 하나를 가지는 자석들의 두 개의 평행한 세트들 중 하나에 의하여 확립된다.

본원 개시의 부가적인 특징 및 이점들이 후술하는 기재로부터, 특히 첨부 도면과 함께 고려하여, 더욱 쉽게 분명해질 것이다.

본원에 개시되는 바와 같이 산소-함유 기체 스트림을 자기장 내에서 자외선을 통과시킴으로써 생성되는 처리된 산소-함유 기체는 양식 수 내 함유되는 비브리오종 및 이의 조합의 박테리아 양을 조절하거나, 감소시키거나, 또는 조절하고 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 수처리 장치의 측면도이다.
도 2A-2C는 본 발명의 다양한 구현예들에 따른 수처리 장치 내 자극들 및 그들의 자기장들의 배열의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 수처리 장치의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 수처리 시스템의 측면도이다.
도 5는 본원 개시의 구현예들에 따른 수처리 시스템을 도시한다.
도 6은 본 발명의 구현예들에 따른 처리 챔버의 단면이다.
도 7은 본 발명의 구현예들에 따른 수처리 방법의 측면을 보이는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 구현예들에 따른 비브리오-함유수 처리 전후의 비브리오종 카운트를 보여준다.
도 9는 본 발명의 구현예들에 따른 비브리오-함유수 처리 전후의 비브리오종 카운트를 보여준다.
도 10은 본 발명의 구현예들에 따른 비브리오-함유수 처리 전후의 비브리오종 카운트를 보여준다.
도 11은 본 발명의 구현예들에 따른 V. 파라헤몰리티쿠스-함유수 처리 후 물 내 V. 파라헤몰리티쿠스 농도를 보여준다.
도 12는 본 발명의 구현예들에 따른 V. 파라헤몰리티쿠스-함유수 처리 후 침강물 내 V. 파라헤몰리티쿠스 농도를 보여준다.
도 13은 본 발명의 구현예들에 따른 V. 파라헤몰리티쿠스-함유수 처리 후 사멸률을 보여준다.
도 14는 본 발명의 구현예들에 따른 비브리오 함유수 처리 후 물 내 비브리오 콜레라를 포함하는 비브리오 종의 농도를 보여준다.

본 발명의 발명자는 본원에 개시되는 바와 같이 산소-함유 기체 스트림을 자기장 내에서 자외선을 통과시킴으로써 생성되는 처리된 산소-함유 기체가 양식 수 내 함유되는 비브리오종 및 이의 조합의 박테리아 양을 조절하거나, 감소시키거나, 또는 조절하고 감소시킬 수 있다는 놀라운 결과를 발견하였다. 예를 들어, 발명자는 산소-함유 기체 스트림을 자기장 내에서 자외선을 통과시킴으로써 생성되는 처리된 산소-함유 기체가 양식 수 및 시스템 내 이에 제한되지 않으나 비브리오 파라헤몰리티쿠스와 같은 비브리오종의 양을 낮은 수준으로 조절하거나, 감소시키거나, 또는 조절하고 감소시킴으로써, 이에 제한되지 않으나 새우와 같은 배양된 갑각류의 생존을 촉진시킬 수 있다는 놀라운 결과를 발견하였다.

본 발명의 구현예들은 양식 수를 산소-함유 기체 스트림을 자기장 내에서 자외선을 통과시킴으로써 생성되는 처리된 산소-함유 기체로 처리하는 방법을 포함한다. 상기 방법은 살균제로서 강력한 산화 성능을 생산하고, 양식 수 내 비브리오 박테리아의 수준을 조절하거나, 감소시키거나, 또는 조절하고 감소시키는 것 중 하나 이상에 매우 효율적이다.

양식 수는 새우와 같은 수중 생물체가 배양되는 물을 포함하는 것으로, 비브리오종 및 이의 조합의 박테리아를 함유할 수 있다.

본원에 개시되는 수처리 방법의 구현예들은 양식 수 내 비브리오종의 박테리아 수준 또는 양을 조절할 수 있다. 일 측면에서, 본원에 개시되는 수처리 방법은 비브리오종의 박테리아 수준 또는 양을 감소시킨다. 본원에 개시되는 수처리 방법에 의하여 처리되는 양식 수는 미처리된 물 또는 원하는 범위 내로 처리 이전의 물과 비교하여 박테리아 집락을 제한하거나, 감소시키거나, 또는 제한하고 감소시킴으로써, 양식 수 내 박테리아 집락의 수준을 조절할 수 있다. 예를 들어, 본원에 개시되는 수처리 방법에 의하여 처리되는 양식 수는 약 1x10¹ CFU/ml, about 5x10¹ CFU/ml, 약 1x10² CFU/ml, 약 5x10² CFU/ml, 약 1x10³ CFU/ml, 약 5x10³ CFU/ml, 약 1x10⁴ CFU/ml, 또는 약 5x10⁴ CFU/ml의 밀리미터당 박테리아 집락 형성 단위(CFT/ml)의 하한을 가지는 범위 내일 수 있다. 또한, 본원에 개시되는 수처리 방법에 의하여 처리되는 양식 수는 약 1x10⁴ CFU/ml, 보다 통상적으로 약 5x10⁴ CFU/ml, 더 통상적으로 약 1x10⁵ CFU/ml, 더 통상적으로 약 5x10⁵ CFU/ml, 더 통상적으로 약 1x10⁶ CFU/ml, 더 통상적으로 약 5x10⁶ CFU/ml, 더 통상적으로 약 1x10⁷ CFU/ml 또는 더 통상적으로 약 5x10⁷ CFU/ml의 박테리아(CFU/ml) 상한을 통상적으로 가지는 범위 내일 수 있다.

상기 양식 수는 본원에 개시되는 바와 같이 산소-함유 기체 스트림을 자기장 내에서 자외선을 통과시킴으로써 생성되는 처리된 산소-함유 기체에 접촉될 수 있다. 상기 양식 수 내 비브리오 박테리아(CFU/ml)는 확인되거나, 모니터링되거나, 또는 확인되고 모니터링될 수 있다. 또한, 상기 양식 수 내 비브리오 박테리아(CFU/ml)의 상하한 역치 수준들 중 하나 또는 이들 모두가 확인되거나, 모니터링되거나, 또는 확인되고 모니터링될 수 있다.

비브리오 박테리아 수준의 모니터링은 이에 제한되지 않으나 초, 분, 시간, 일, 개월 및 년을 포함하는 다양한 시간에 걸쳐 수행될 수 있다. 상기 양식 수는 본원에 개시되는 처리된 산소-함유 기체와 접촉되거나 투여되어, 박테리아 수준을 상한 역치 수준 아래의 수준으로 유지하거나, 조절하거나, 또는 유지하고 조절할 수 있다. 일부 구현예에서, 상기 양식 수와 본원에 개시되는 처리된 산소-함유 기체의 접촉은 박테리아 수준이 하한 역치 수준 위로 유지되거나 조절되거나 또는 유지 및 조절될 수 있도록 중단된다. 상기 상한 역치 수준에 도달되고 상기 상하한 역치 수준 내에서 박테리아 수준을 유지하거나 조절하거나 유지 및 조절하기 위하여 투여 또는 접촉 사이클이 반복되는 경우, 상기 투여 또는 접촉을 다시 개시할 수 있다. 박테리아의 상하한 역치 수준은 양식 수 내 존재하는 비브리오종 및 양식 수의 크기 및 깊이에 따라 변할 수 있다. 또한, 처리된 산소-함유 기체와 양식 수의 노출 또는 접촉 시간은 염분, 온도, 영양소 부하, 및 양식 수 내 비브리오종에 따라 변할 수 있다.

실시예에 의하여 제한하고자 함이 없으나, 상기 양식 수처리 방법은 평균 자유-부유 종속영양 세균(Heterotrophic Plate Count : HPC) 박테리아 및 물 내 비브리오종의 박테리아 성장을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 평균 자유-부유 HPC 박테리아 농도는 약 90% 이상, 통상적으로 약 95% 이상, 더 통상적으로 약 98% 이상, 더 통상적으로 약 99% 이상, 또는 더 통상적으로 약 99.9% 이상으로 통상적으로 감소될 수 있다. 본원에 개시되는 수처리 방법에 의하여 처리되는 양식 수는 양식 시스템에 대하여 비브리오종에 대하여 일반적으로 허용되는 산업 권고 수준을 충족시킬 수 있다. 또한, 상기 수처리 방법은 비이동 HPC 박테리아 농도의 적어도 약 70% 감소, 통상적으로 비이동 HPC 박테리아 농도의 약 75% 감소, 더 통상적으로 비이동 HPC 박테리아 농도의 약 80% 감소, 더 통상적으로 비이동 HPC 박테리아 농도의 약 85% 감소, 또는 더 통상적으로 비이동 HPC 박테리아 농도의 약 90% 감소를 통상적으로 달성할 수 있다. 상기 수처리 방법에 의하여 처리되는 양식 수는 전형적으로, 약 적어도 50%, 더 전형적으로 약 적어도 60%, 더 전형적으로 약 적어도 65%, 더 전형적으로 약 적어도 70%, 더 전형적으로 약 적어도 75%, 더 전형적으로 약 적어도 80%, 더 전형적으로 약 적어도 85%, 더 전형적으로 약 적어도 90%, 또는 더 전형적으로 약 적어도 99%의 비브리오 박테리아 농도 및/또는 수준 감소를 가진다. 본원에 개시되는 수처리 방법은 양식 수 내 비브리오종의 박테리아를 거의 근절할 수 있다.

본원에 개시되는 수처리 방법으로 처리되는 양식 수에 있어서, 상기 양식 수의 HPC 수준은 미처리수와 비교하여 전형적으로 적어도 25 배, 더 전형적으로 약 50배, 또는 더 전형적으로 약 100 배 전형적으로 감소될 수 있다. 또한, 양식 수 내 비브리오종의 박테리아 수준은 본원에 개시되는 수처리 방법에 의하여 약 1 log 10 감소, 더 통상적으로 약 2 log 10 감소, 더 통상적으로 약 3 log 10 감소, 더 통상적으로 약 4 log 10 감소, 더 통상적으로 약 5 log 10 감소, 또는 더 통상적으로 약 6 log 10 감소만큼 통상적으로 감소될 수 있다. 또한, 비브리오종의 박테리아 수준 또는 농도는 본원에 개시되는 수처리 방법에 의하여 약 50%, 약 60%, 약 70%, 약 80%, 약 90%, 약 95%, 약 99%, 또는 약 99.9% 감소될 수 있다. 나아가, 본원에 개시되는 수처리 방법은 양식 수 내 비브리오종 박테리아를 거의 근절할 수 있다.

일부 구현예에서, 본원에 개시되는 수처리 방법에 의하여 처리되는 양식 수는 밀봉된 통기 연못, 해양 환경 및 당업자에게 공지된 기타 양식 수 시스템 내일 수 있다.

본원에 개시되는 수처리 방법의 구현예들은 양식 수 내 박테리아 수준을 감소시킴으로써 양식 수 내 성장하는 새우 내 비브리오종 박테리아와 같은 박테리아의 존재에 의하여 야기되는 급성 간췌장 괴사 증후군(AHPNS)의 발병을 감소시킬 수 있다.

본원에 개시되는 수처리 방법의 구현예들은 양식 수 내 박테리아 수준을 감소시킴으로써 비브리오종 박테리아와 같은 박테리아의 존재에 의하여 야기되는 급성 간췌장 괴사 증후군을 가지는 양식 수 내 성장하는 새우를 처리하는데 사용될 수 있다.

일부 구현예에서, 상기 양식 수는 적어도 약 15초, 적어도 약 45초, 적어도 약 60초, 적어도 약 120초, 적어도 약 1 시간, 적어도 약 5 시간, 적어도 약 10 시간, 적어도 약 15 시간, 또는 적어도 약 24 시간의 접촉 기간 동안 본원에 개시되는 수처리 장치에 노출되거나 본원에 개시되는 수처리 방법에 의하여 생산되는 처리된 산소-함유 기체와 접촉(또는 투여)될 수 있다. 일부 구현예에서, 상기 양식 수는 1회 또는 2회 이상 (즉, 1회 이상 투여, 접촉 또는 노출) 본원에 개시되는 수처리 방법에 의하여 생산되는 처리된 산소-함유 기체와 접촉(노출 또는 투여와 같은)될 수 있다. 일부 구현예에서, 상기 양식 수는 2 이상의 상이한 시간 간격으로 본원에 개시되는 수처리 방법에 의하여 생산되는 처리된 산소-함유 기체와 접촉(노출 또는 투여와 같은)될 수 있다. 일부 구현예에서, 상기 양식 수는 짧거나 긴 시간 기간에 걸쳐 계속하여 본원에 개시되는 수처리 방법에 의하여 생산되는 처리된 산소-함유 기체와 접촉(노출 또는 투여와 같은)될 수 있다. 다른 구현예에서, 상기 양식 수는 짧거나 긴 시간 기간에 걸쳐 중간에 본원에 개시되는 수처리 방법에 의하여 생산되는 처리된 산소-함유 기체와 접촉(노출 또는 투여와 같은)될 수 있다. 상기 양식 수처리는 양식 수의 크기 및 깊이 및 양식 수 내 존재하는 비브리오종에 따라 상이한 시간 기간 동안 본원에 개시되는 수처리 방법에 의하여 생산되는 처리된 산소-함유 기체와 접촉(또는 노출 또는 투여)될 수 있다. 또한, 상기 양식 수와 본원에 개시되는 수처리 방법에 의하여 생산되는 처리된 산소-함유 기체의 접촉 기간(또는 노출 또는 투여 기간)은 염분, 온도, 영양물질 부하 및 양식 수 내 박테리아 균주에 의하여 변할 수 있다. 상기 투여 시간은 짧은 시간 기간 또는 긴 시간 기간일 수 있다. 예를 들어, 긴 접촉(또는 노출 또는 투여) 시간 기간은 최초 투여로부터 새우 수확 기간까지의 기간일 수 있다.

일부 구현예에서, 상기 양식 수는 380 리터의 양식 수(L_w) 당 분 당 처리된 산소-함유 기체 약 1 리터(L_g) (L _g /min/(380 L _w ), 약 2 L _g /min/(380 L _w ), 약 3 L _g /min/(380 L _w ), 약 4 L _g /min/(380 L _w ), 약 5 L _g /min/(380 L _w ), 약 6 L _g /min/(380 L _w ), 약 7 L _g /min/(380 L _w ), 약 8 L _g /min/(380 L _w ), 약 9 L _g /min/(380 L _w ), 약 10 L _g /min/(380 L _w ), 약 11 L _g /min/(380 L _w ), 약 12 L _g /min/(380 L _w ), 약 13 L _g /min/(380 L _w ), 약 14 L _g /min/(380 L _w ), 약 15 L _g /min/(380 L _w ), 약 16 L _g /min/(380 L _w ), 약 17 L _g /min/(380 L _w ), 약 18 L _g /min/(380 L _w ), 약 19 L _g /min/(380 L _w ), 또는 약 20 L _g /min/(380 L _w )의 용량으로 본원에 개시되는 수처리 장치에 의하여 전력이 공급되는 산소 함유 기체에 노출되거나 본원에 개시되는 수처리 방법에 의하여 생산되는 처리된 산소-함유 기체와 접촉(또는 투여)될 수 있다.

일부 구현예에서, 상기 양식 수는 양식 수 내로 새우(shrimp) 또는 대하(prawn)를 채우기 전에 상기 처리된 산소-함유 기체와 접촉된다.

일부 구현예에서, 상기 양식 수는 양식 수 내로 새우(shrimp 또는 prawn)을 채운 후 상기 처리된 산소-함유 기체와 접촉된다.

일부 구현예에서, 상기 양식 수는 양식 수 내로 새우(shrimp 또는 prawn)을 채우기 전후로 상기 처리된 산소-함유 기체와 접촉된다.

또 다른 일부 구현예에서, 본원에 개시되는 처리 방법은 새우 수확 전에 중단된다.

또 다른 일부 구현예에서, 본원에 개시되는 처리 방법은 새우 수확시 중단된다.

일부 구현예에서, 상기 처리 방법은 현탁 고체를 제거하거나 감소시키기 위한 유리 매체 필터를 포함한다. 상기 현탁 고체는 사멸된 박테리아를 포함할 수 있다. 또한, 상기 유리 매체 필터는 비브리오종 박테리아의 물의 침입을 방지하는 것을 보조할 수 있다.

본원에 개시되는 수처리 방법의 구현예들은 양식 수를 처리된 산소-함유 기체 업스트림, 다운스트림, 동시에, 또는 케비테이션 장치, 역삼투 장치, 여과 장치 및 응집 시스템 중 하나 이상과 조합하여 접촉시키는 단계를 포함할 수 있다.

용어

인용 부호(" ") 내에 나타내는 용어 및 문구들은 용어 섹션에서 그들에 부여한 의미를 가지는 것으로 의도되며, 이는 달리 분명히 기재하지 않는 한, 청구항을 포함하는 이 문헌을 통하여 적용된다. 나아가, 기재된 정의들은 단어 또는 문구의 경우와 무관하게 정의된 단어 또는 문구의 단수 및 복수 변형에 적용될 것이다.

본원 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 "또는"은 배타적임을 의미하지 않으며; 그 용어는 "그들 중 하나 또는 모두"를 의미하는 포괄적인 것이다.

본원 명세서에서 "일 구현예", "구현예", "다른 구현예", "바람직한 구현예", "대안적 구현예", "일 변형", "변형", 및 유사한 문구들의 언급은 그 구현예 또는 변형과 관련하여 기재되는 특별한 특징, 구조 또는 특성이 적어도 본 발명의 구현예 또는 변형에 포함됨을 의미한다. 본원 명세서에서 다양한 곳에서 사용되는 문구 "일 구현예에서", "일 변형에서" 또는 유사한 문구들은 반드시 동일한 구현예 또는 동일한 변형을 언급하는 것을 의미하지는 않는다.

본원 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 "커플" 또는 "커플링된"은 명시된 요소들, 성분들 또는 물체들 간의 간접 또는 직접적 연결을 의미한다. 종종, 커플링 방식은 두 개의 커플링된 요소들이 상호작용하는 방식에 구체적으로 관련될 것이다.

본원 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 "대략"은 주어진 값의 플러스 또는 마이너스 10%를 의미한다. 예를 들어, "대략 14.0 와트"는 12.6 와트 내지 15.4 와트 범위를 의미한다.

본원 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 "약"은 주어진 값의 플러스 또는 마이너스 20%를 의미한다.

본원 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 "생물학적으로 오염된" 및 "생물학적으로 오염된 물"은 일반적으로 박테리아 물질을 함유하는 물을 의미하고, 따라서, 일반적으로 그 물이 의도되는 목적에 부적합하게 한다. 용어 "종속영향 세균 (Heterotrophic Plate Count)" 또는 "HPC"는 이에 제한되지 않으나, 비브리오 파라 헤몰리티쿠스, 비브리오 하베이 , 비브리오 캠프벨리 , 비브리오 오웬시이 , 및 비브리오 콜레라를 포함하는 비브리오종과 같은 박테리아를 포함한다. 상기 HPC 박테리아는 새우에 대한 기회감염성 병원균인 것으로 간주된다.

본원 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 "양식(aquaculture)"은 일반적으로 갑각류의 수중 재배를 의미한다. 갑각류는 페나에우스 바나메이(Penaeus vannamei)와 같은 새우를 포함한다. 특정 유형의 양식은 새우 재배 및 대하 재배를 포함한다. 양식 시스템은 밀봉된 통기 연못 및 해양 환경을 포함할 수 있다.

본원 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 "산소화된 기체"는 적어도 1 중량% 수준으로 일부 형태의 산소를 포함하는 기상 혼합물 또는 용액을 의미한다. 산소 형태는 단원자 산소(O); 바닥 상태 (삼중항, 3∑_g- O₂) 분자 산소 (O₂)로 알려진, 이원자 산소; 오존 또는 삼원자 산소(O₃); 일중항 산소(¹O₂로서 나타내지는 일중항 산소 형태)로 알려진, 두 여기 상태들 (1△_g- O₂ 및 1∑_g O₂) 중 하나의 전자를 가지는 이원자 산소; 및 슈퍼옥사이드 음이온(O₂-)을 포함한다.

본원 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 "공기"는 지구 표면을 둘러싸고 해수면에서 1976 표준 대기압 값을 이용하여 대략 78.08 부피% N₂, 20.95 부피% O₂, 0.934 부피% Ar, 및 0.0383 부피% CO₂을 포함하는 통상적으로 인식된 기체를 의미한다.

본원 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 "산소 보충 공기"는 21.1 중량% 초과의 O₂를 포함하는 공기를 의미한다.

본원 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 "오존 강화 기체"는 600 십억분율(parts per billion) 초과 오존을 포함하는 기체를 의미한다.

본원 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 "오존 강화 공기"는 600 십억분율(parts per billion) 초과 오존을 포함하는 공기를 의미한다.

본원 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 "자외선" 또는 "UV 방사선"은 40 nm 내지 400 nm 범위의 파장을 가지는 전자기 방사선을 의미한다. 따라서, UV 방사선원은 40 nm 내지 400 nm 범위의 파장을 가지는 전자기 방사선을 방출한다.

본원 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 "실질적으로 UV 투과성" 또는 "실질적으로 UV 투과성 물질"은 물질 1 mm 당, 약 180 nm 및/또는 약 254 nm의 파장을 가지는 방사선을 50% 이상 투과하는 물질을 의미한다.

본원 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 "실질적으로 평행한"은 서로 플러스 또는 마이너스 3°인 라인들 또는 축들을 의미한다.

수처리 장치의 구현예

후술하는 수처리 장치 및 미국 특허 제 8,361,384호 및 미국 특허 출원 제 2013/0087504호 및 2012/0261349호 중 하나 이상은 각각 본원에 참조로 포함되며, 처리된 산소-함유 기체 스트림을 형성하는데 사용될 수 있다.

제1 구현예의 적합한 수처리 장치(226)는 하우징(260)을 포함하고, 상기 하우징 내에 밸러스트(266), 전기 기체 펌프(267), 및 기체 처리 챔버(268)이 있다 (도 1). 상기 밸러스트는 보편적인 B224PWUV-C 밸러스트이며, 상기 기체 처리 챔버 내에 있는 UV 방사선원(도 1에 도시되지 않음, 도 3에 요소(230)로서 도시됨)에 전력을 인가하는데 사용된다.

제2 구현예의 수처리 장치의 전기 기체 펌프는 Tetra Whisper® 150 아쿠아리움 공기 펌프이다. 상기 전기 기체 펌프는 정압 하에 공기를 적어도 시간당 28 리터(L/hr)의 유속으로 유체 전달 튜브(26)를 통하여 기체 처리 챔버에 전달한다. 300 L/hr 이상의 유속이 일부 적용에 요구될 수 있다. 가시(barbed) 피팅(272)이 상기 챔버 하우징(270)을 관통하여, 기체가 상기 유체 전달 튜브로부터 상기 기체 처리 챔버 내로 들어하도록 허용한다. 유체 출구(271)가 정압 하에 기체가 상기 수처리 장치를 떠나는 것을 허용하도록 조정되고, 이에 따라 처리된 기체는 전형적으로 물 시스템 내 물 내로 흐른다. 가시 피팅 및 유체 출구를 제외하고, 상기 기체 처리 챔버는 실질적으로 기밀이다.

상기 기체 처리 챔버(268)은 또한 자석 막대(도 1에 도시되지 않음, 도 3에 요소(232)로서 도시됨)를 하우징한다. 상기 하우징(260)은 제거가능한 접근 캡(264) 내에 있는 기체 유입구(263)을 추가로 포함한다. 상기 수처리 장치(226)은 기체 출구 튜브(265)를 추가로 포함한다. 전형적인 작동에서, 공기가 하우징 내에서 이로부터 기체 처리 챔버(268)를 통하여 기체 출구 튜브(265) 밖으로 펌핑된다. 공기가 기체 출구 튜브(265) 밖으로 흐름에 의하여 수처리 장치로부터 제거됨에 따라, 기체 유입구(263)를 통하여 하우징 내로 들어가는 외부 공기로 대체된다.

적어도 일부 구현예에 따르면, 상기 하우징(260)은 대략 20 인치 길이이고, 버트(butt)부(261) 및 aft 부(262)를 포함한다. 상기 하우징(260)은 폴리염화비닐(PVC) 물질로부터 형성될 수 있다. 다른 구현예에서, 상기 하우징 및 기체 처리 챔버는 이에 제한되지 않으나 금속, 금속 합금, 복합재 및 천연 및 합성 폴리머와 같은 물질을 포함한다. 상기 버트부(261)는 대략 14 인치 길이이고 대략 6 인치의 내직경을 가지는 원통형 PVC 튜브를 포함할 수 있다. 상기 aft 부(262)는 대략 26 인치 길이이고 대략 4 인치의 내직경을 가지는 PVC 튜브를 포함할 수 있다.

상기 기체 처리 챔버(268)는 챔버 하우징(270)을 포함하고, 상기 챔버 하우징은 대략 36 인치 길이 및 대략 1.5 인치 내직경을 가지는 아세토니트릴 부타디엔 스티렌(ABS) 튜브를 포함할 수 있다. UV 방사선원(230)이 상기 기체 처리 챔버 내에 있다. 예로서, 상기 UV 방사선원은 Ushio America, Inc. (Cypress, CA)로부터의 모델 G36T5VH/4P 오존 생산 석영 UV 램프를 포함할 수 있다. 상기 모델 G36T5VH/4P 램프는 대략 40 와트 전력 소모로 작동하고, 대략 253.7 nm에서 주요 스펙트럼 피크 및 대략 180 nm에서 다른 스펙트럼 피크를 가진다. 상기 UV 램프는 일반적으로 길고 원통형이며, 약 33 인치 길이 및 약 0.6 인치 직경을 가진다. 이는 대략 40 와트 전력을 소모하고 대략 14 와트 전력을 자외선 형태로 방출한다. 당업자에게 공지된 바와 같이, 254 nm 주변의 파장을 가지는 방사선은 매우 항균성이다. 유사하게, 180 nm 주변의 파장을 가지는 방사선은 코로나 방전에 비하여 비효율적일지라도 공기 내 오존을 생성한다.

하나 이상의 자석 막대(232)가 또한 상기 기체 처리 챔버(268) 내에 있다. 상기 자석 막대는 그 안에 두 개 이상의 영구 자석(도시하지 않음)이 있는 비-자성 튜브를 포함할 수 있다. 상기 비자성 튜브는 유기 폴리머 물질 또는 비-자성 금속성 물질을 포함할 수 있다. 상기 자석 막대(232)의 자석들은 원통형 네오디뮴(네오디뮴-철-붕소) 등급 N52 자석일 수 있으며, 각각의 자석은 대략 0.50 인치 원통 직경 및 대략 0.50 인치 원통 높이를 가진다. 제2 구현예의 자석들은 희토 자석들이다. 다른 구현예들은 사마륨-코발트 자석과 같은 기타 희토 자석들을 이용한다. 상기 비자성 튜브는 대략 0.50 인치의 내직경을 가진다. 상기 자석 및 상기 하나 이상의 자석 막대(232)는 도 2A-2C에 도시되는 배열들 중 임의의 것으로 배열될 수 있다.

상기 가시 피팅(272) 및 유체 출구(271)를 제외하고, 상기 기체 처리 챔버는 실질적으로 기밀하다. 따라서, 상기 가시 피팅을 통하여 기체 처리 챔버 내로 펑핑된 공기 또는 다른 기체는 유체 출구를 통해서 챔버를 빠져나갈 수 있을 뿐이다. UV 램프에 전력 공급을 위하여 와이어가 이를 통하여 챔버 내로 들어가는 상기 기체 처리 챔버 내 구멍은 실질적으로 기밀 챔버를 유지하기 위하여 잘 밀봉된다.

밸러스트, 공기 펌프, 및 UV 방사선원과 같은 전동식 부품의 배선은 도면에 도시되지 않는다. 그러나, 당업자는 밸러스트가 UV에 와이어링되고, 수처리 장치가 작동을 위하여 전력원에 전기적으로 커플링됨을 인지한다. 전형적인 전기적 커플링은 이에 제한되지 않으나, 전기 출구 내로 플러깅 또는 하드-와이어링을 포함한다.

제2 구현예의 수처리 장치(226)는 단지 예시적인 것일 뿐이다. 기타 구현예들은 이에 제한되지 않으나 자외선 범위 내에서 방사선을 방출하도록 조정되는 기타 UV 램프, 레이저 또는 아이오드를 포함하는 기타 UV 방사선원을 포함한다. 일부 구현예는 밸러스트를 요하지 않거나, B224PWUV-C 이외의 밸러스트를 사용한다. 적합한 램프의 비제한적 예는 적합한 파장을 가지는 자외 방사선을 방출하는 아크, 방전(영족 기체, 나트륨 증기, 수은 증기, 금속 할라이드 증기 또는 크세논 증기), 유도, 플라즈마, 저압, 고압, 백열, 및 방전 램프를 포함한다. 적합한 레이저의 예는 제한없이, 연속 또는 펄스 형태 중 하나의 기체, 화학적, 엑시머, 고체 상태, 섬유, 광자, 반도체, 염료 또는 자유 전자 레이저 가동을 포함한다. 또한, 적합한 다이오드는 제한없이, 다이아몬드, 질화붕소, 질화알루미늄, 알루미늄 갈륨 질화물, 및 알루미늄 갈륨, 인듐 질화물을 포함한다. 상기 수처리 장치(262)는 내부에 UV 반사 코팅으로 코팅되거나 코팅되지 않을 수 있다. 또한, 상기 수처리 장치(262)는 UV 방사선원으로부터 방출되는 UV 방사선이 기체 처리 챔버(268) 상에 집중되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 수처리 장치(262)는 타원 유사 형태를 가질 수 있으며, 상기 기체 처리 챔버(268)는 실질적으로 상기 타원의 초점에 배치된다.

일부 구현예에서, 상기 UV 방사선원 또는 자석은 상기 기체 처리 챔버 밖에 있다. UV 방사선원이 기체 처리 챔버 밖에 있는 경우, 상기 챔버 하우징은 상당한 양의 UV 광이 상기 기체 처리 챔버 내로 투과되는 것을 허용하여야 한다. 예를 들어, GE Type 214 퓨즈드 석영 유리를 포함하는 유리 튜브는 UV 방사선원이 기체 처리 챔버 밖에 있는 경우 적절한 기체 처리 챔버 하우징이다.

본원 개시의 추가적인 구현예들에 따라 수처리 장치(326)를 도입한 수처리 시스템(300)이 도 5에 예시된다. 이 구현예에서, 상기 수처리 장치(326)는 양식 수(808) 내 함유되는 비브리오종의 수준을 조절하거나, 감소시키거나, 또는 조절 및 감소시키기 위하여 처리된 기체를 제공한다. 상기 처리된 기체는 처리 챔버 내에서 자외선에 노출된 다음 양식 수(808) 내로 도입되는 주변 환경으로부터의 공기와 같은 산소 함유 공기를 포함할 수 있다. 추가적인 구현예에 따르면, 상기 처리된 기체는 처리 챔버 내에서 자기장의 존재 하에 자외선에 노출된 다음 양식 수(808) 내로 도입될 수 있는 공기를 포함할 수 있다. 예시된 구현예에서, 상기 수처리 장치(326)는 상기 양식 수(808)의 분기 회로 또는 라인에 상호연결된다. 상기 양식 수(808)는 비브리오종 및 이의 조합의 박테리아를 함유하는 임의의 양식 수를 포함할 수 있다. 또한, 분기 회로 또는 라인(804)에 연결되는 것으로 도시되나, 본 발명의 구현예에 따른 구처리 장치(326)에 의하여 생산된 처리된 기체는 상기 양식 수(808)에 집적 도입될 수도 있다.

상기 수처리 장치(326)는 일반적으로 UV 방사선원을 함유하는 적어도 하나의 처리 챔버(816)을 포함한다. 또한, 상기 처리 챔버(816)는 하나 이상의 배열로 구성되는 하나 이상의 자석을 하우징할 수 있다. 주변 공기와 같은 산소 기체가 예를 들어 펌프(828) 또는 기타 가압 기체 공급원에 의하여 처리 챔버(816)에 유입구(824)에 의하여 도입된다. UV 방사선 및 임의로 자기장에 노출 후, 상기 처리된 기체는 출구(852)를 통하여 처리 챔버(816)를 떠나고, 양식 수(808) 내 함유되는 물에 도입된다.

수처리 장치(326)는 임의의 수의 처리 챔버들(816)을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 적절한 양의 처리된 기체가 처리될 양식 수(808)에 제공되도록 수처리 장치(326)를 조정할 수 있다. 도 5의 예시적 구현예의 수처리 장치(326)는 복수의 처리 챔버들(816)을 포함한다. 특히, 제1(816a) 및 제2(816b) 처리 챔버가 예시된다. 상기 처리 챔버들(816)은 공통 프레임 또는 지지 구조(820)에 장착된다. 각각의 처리 챔버(816)는 펌프(828)에 의하여 가압 공기가 공급되는 유입구(824)를 포함한다. 보다 구체적으로, 상기 펌프(828)의 출구(832)가 공통의 공급 도관(836)에 연결될 수 있다. 상기 공통의 공급 도관(836)은 또한 솔레노이드 밸브(844)를 통하여 Y 또는 T 피팅(840)에 연결될 수 있다. 제1(848a) 및 제2(848b) 공급 도관이 상기 처리 챔버(816a 및 816b)의 제1(824a) 및 제2(824b) 유입구에 각각 상호연결된다. 본원 개시의 구현예에 따르면, 상기 펌프(828)는 주변 환경으로부터 공기를 끌어당겨, 그러한 공깁의 가압된 공급을 처리 챔버(816)에 제공한다. 상기 솔레노이드 밸브(844)는 양식 수(808)의 수처리 장치(326) 내로의 역류를 방지하기 위하여, 상기 펌프(828)이 예를 들어 계획된 또는 부주의한 펌프(828)의 셧다운의 결과 가압 공기를 공급하고 있지 않은 동안 상기 처리 챔버(816)의 내부 용적이 밀봉되도록 한다.

각각의 처리 챔버(816)는 출구(852)를 포함한다. 각각의 출구(852)는 상응하는 출구 도관(856a 또는 856b)에 상호연결될 수 있다. 공통 출구 도관(860)은 또한 Y 또는 T 피팅(864)에 의하여 출구 도관(856a 및 856b)에 상호연결된다. 상기 공통 출구 도관(860)은 또한 주입구(868)에서 분기 회로(804)에 상호 연결된다.

따라서, 처리 챔버(816)를 통과하는 가압 공기가 주입구(868)를 통한 처리된 기체로서 분기 회로(804) 내 양식 수(808)에 공급된다. 적어도 일부 구현예에 따르면, 상기 주입구(868)는 단순한 T 피팅, 버블러, 벤츄리 등을 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 상기 주입구(868)는 처리된 기체가 양식 수 내로 들어가도록 하나 양식 수가 출구 도관(860) 내로 들어가는 것을 방지하는 일방향 밸브와 통합되거나 연결될 수 있다. 또한, 상기 주입구(868)는 예를 들어 유지 인원이 상기 장치의 작업을 점검에 의하여 확인할 수 있게 하기 위하여, 조망 포트(viewing port)와 통합되거나 연결될 수 있다.

상기 수처리 장치(326)는 또한 다양한 전자 부품을 포함할 수 있다. 예를 들어, 밸러스트(872)(872a 및 872b로서 도시됨)가 제공되어 조절된 전류를 각각의 처리 챔버(816) 내 UV 방사선 또는 광원(912)(도 6 참조)에 공급한다. 도 5에 예시되는 실시예에서, 제1 밸러스트(872a)가 제1 처리 챔버(816a)의 UV 방사선원(912)에 전류를 공급하기 위하여 제공되고, 제 밸러스트(872b)가 제2 처리 챔버(816b)의 UV 방사선원(912)에 조절된 전류를 공급하기 위하여 제공된다. 또한, 하나 이상의 컨트롤러 보드(876)가 제공될 수 있다. 상기 컨트롤러 보드(876)는 상기 수처리 장치(326)의 작업 양상을 조절하기 위하여 프로세서 및 관련 메모리를 포함할 수 있다. 예를 들어, 펌프(828), 솔레노이드(844) 및 UV 방사선원(912)의 작업이 상기 컨트롤러 보드(876)의 조절 하에 있을 수 있다. 상기 컨트롤러 보드(876)는 또한 예를 들어 사용자로부터 수처리 장치(326)의 작업에 대한 관련 사용자 인풋 장치(880)를 통하여 컨트롤 인풋을 받을 수 있다. 또한, 상기 컨트롤러 보드(876)는 수처리 장치(326)의 작업에 관한 사용자 아웃풋 장치(884)에 아웃풋을 제공할 수 있다. 예시적 구현예에서, 상기 컨트롤러 보드(876)는 통합 프로세서 및 메모리를 가지는 컨트롤러 장치를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 상기 컨트롤러 보드(876)는 별개의 디지털 로직 장치 및/또는 유사 장치를 포함할 수 있다. 수처리 장치(326)의 구현예들은 부가적으로 다양한 게이지 및/또는 인디케이터 램프(888)를 포함할 수 있다. 상기 게이지 및 인디케이터 램프(888)는 UV 방사선원(912)의 적절한 작업의 표시를 제공하기 위하여, 하나 이상의 UV 방사선원(912)에 의하여 끌어당겨지고 있는 전류의 양의 표시를 포함할 수 있다. 추가적인 예로서, 게이지 또는 인디케이터 램프(888)는 펌프(828)의 작업에 대한 정보를 제공하기 위하여, 처리 챔버(816) 내 공기 압력의 표시를 제공할 수 있다.

도 4는 처리될 양식 수 시스템(224)에 연결되는 수처리 장치(226, 268 및/또는 300)를 예시한다.

수처리 장치(226, 268 또는 300)는 기체 출구 튜브(265)를 통하여 양식 수 시스템(224)에 작동적으로 커플링된다. 상기 양식 수 시스템(224)은 상기 기체 출구 튜브(265)를 통하여 상기 수처리 장치(226, 268 및 300)와 유체 소통한다. 전형적인 구동에서, 상기 수처리 장치는 처리된 기체를 상기 기체 출구 튜브를 통하여 양식 수 시스템(224)에 전달하고, 상기 양식 수 시스템(224) 내 물은 상기 수처리 장치(226, 268 및 300) 내로 들어가지 않는다. 상기 처리된 기체는 전형적으로 공기이나 반드시 그럴 필요는 없다.

도 6은 본원 개시의 구현예에 따른 처리 챔버(816)의 단면이다. 상기 처리 챔버(816)는 처리 챔버 하우징(904)을 포함한다. 상기 처리 챔버 하우징(904)은 처리 챔버 인풋 포트 또는 유입구(824) 및 처리 챔버 아웃풋 포트 또는 출구(852)를 포함한다. 상기 처리 챔버 하우징(904)은 부가적으로 내부 또는 처리 용적(908)을 정의한다. 또한, 상기 인풋 포트(824) 및 아웃풋 포트(852)는 일반적으로 상기 처리 챔버 하우징(904)의 반대 말단들에 있고, 그 안에 내부 용적(908)이 정의된다. 자외(UV) 방사선 또는 광원(912)이 상기 처리 챔버 하우징(904)의 내부 용적(908) 내 위치한다. 상기 UV 방사선원(912)은 살균제(예를 들어, 약 254 nm) 또는 오존 생산(예를 들어, 약 180 nm) 파장에서 광을 생산하는 저압 수은 램프를 포함할 수 있다. 또한, 상기 UV 방사선원(912)은 예시적 구현예에서, 이에 제한되지 않고, 네 개의 핀 싱글-엔디드 장치를 포함하고, 상기 핀 또는 전기 접촉이 상기 처리 챔버 하우징(904)의 제1 말단(920)에서 베이스 부위(914)에 위치한다. 당업자에 의하여 이해되는 바와 같이, 싱글-엔디드 램프 내에서, 전력이 상기 램프의 제1 말단(920)으로부터 상기 제2 말단(924)으로 연장하는 전선(도시되지 않음)에 의하여 램프의 제2 말단(924)에서 전극 또는 전극들에 공급된다. 또 다른 구현예에 따르면, 상기 UV 방사선원(912)은 원하는 파장 또는 파장들의 임의의 방사선원을 포함할 수 있다. 예를 들어, UV 방사선원(912)은 원하는 파장 또는 파장들을 출력하도록 튜닝되거나 그렇지 않으면 구성된 하나 이상의 레이저를 포함할 수 있다.

상기 처리 챔버(816)는 또한 자석들(932)의 선형 배열(916)의 쌍을 포함할 수 있다. 상기 자석들(932)은 배열(916) 내 각각의 자석(932)의 극성이 서로를 밀어내도록 배열될 수 있다. 또한, 두 개의 배열(916a 및 916b) 사이에, 인접하는 자석들(932)이 그들의 자기장이 반대로 정렬되도록 배열된다. 대안적으로, 상기 자석들(932)은 상기 배열(916) 내 각각의 자석(932)의 극성이 서로를 끌어당기도록 배열될 수 있다. 또한, 두 개의 배열(916a 및 916b) 사이에, 인접하는 자석들(932)이 그들의 자기장이 유사하게 정렬되도록 배열된다.

그 결과, 상기 처리 챔버(816)의 내부 용적(908)의 적어도 일부 또는 상당 부분을 가로지르는 자기장이 형성된다. 각각의 배열(916a 및 916b) 내 자석(932)의 배열 및 배열(916b)에 대한 배열(916a)의 배열에 따라, 자기장은 실질적으로 끌어당기거나 (즉, 실질적으로 자북극 및 자남극 간) 또는 실질적으로 끌어당기지 않을 수 있다 (즉, 실질적으로 자북극들 중 하나 또는 자남극들 중 하나).

따라서, 유입구(824)에서 도입되고 출구(852)를 통하여 배기되는 공기가 UV 방사선원(912)으로부터 UV 방사선에 노출될 뿐 아니라 자기장을 통과한다. 상기 UV 방사선원(912)은 180 및 254 nm 중 하나 또는 이들 모두의 파장을 가지는 전자기 방사선을 제공하는 임의의 전자기원일 수 있다. UV 방사선원(912)은 180 및 254 nm 파장 중 하나 또는 이들 모두 외에, 다른 파장의 전자기 방사선을 제공할 수 있다. 상기 UV 방사선원(912)은 다이오드, 태양 또는 180 및 254 nm 중 하나 또는 이들 모두의 전자기 에너지를 생산할 수 있는 임의의 기타 공급원에 의하여 제공되는 전자기 에너지일 수 있다.

상기 전자기 에너지는 반사 표면, 투명 표면, 렌즈, 광 파이프, 이의 조합 등 중 하나 이상에 의하여 상기 챔버(816) 내 집중되거나 및/또는 향할 수 있다. 또한, 공기는 UV 방사선뿐 아니라 열 에너지에도 노출될 수 있다. 열 에너지에 노출은 공기의 온도를 증가시키거나 낮출 수 있다. 열 에너지원은 UV 방사선원(912) 대신 사용될 수 있다.

대안적 구현예에 따르면, 배열(916) 내 자석(932)들은 그들이 서로를 끌어당기도록 배열될 수 있다. 또 추가적인 구현예에 따르면, 자석들은 UV 방사선원(912)의 말단 옆에 배치될 수 있다. 예를 들어, 그들의 자기장이 서로 반대이도록 정렬되는 자석들(932)의 쌍 (도 2A-2C에 도시되는 것과 같은)은 UV 방사선원(912)의 각각의 말단 옆에 배치될 수 있다. 상기 자석들(932)은 이에 제한되지 않으나 고강도 영구 자석을 포함하는 영구 자석을 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 상기 자석들(932)은 전자석을 포함할 수 있다. 또 다른 구현예에 따르면, 자석들(932)은 처리 챔버(816) 밖에 위치할 수 있으나, 상기 자석들(932)에 의하여 생산되는 자기장 또는 자기장들이 처리되고 이어서 양식 수에 제공될 기체를 교차하도록 배치될 수 있다.

본원 개시를 고려한 후 당업자에 의하여 이해될 수 있는 바와 같이, 수처리 장치(326)는 임의의 수의 처리 챔버들(816)을 포함하도록 규모 조정될 수 있다. 예를 들어, 제2 처리 챔버(816b)를 생략하고, 마찬가지로 관련 도관들(848b 및 852b) 및 상응하는 Ts (840 및 864)를 생략함으로써, 또는 대안적으로 상기 T's (840 및 864)의 제 3 포트를 캐핑 또는 플러깅함으로써, 단일 처리 챔버(816) 버젼이 제공될 수 있다. 또 다른 대안으로서, 수처리 장치(326)는 부가적인 처리 쳄버들(816)을 제공함으로써, 및 그러한 챔버들(816)의 유입구들(824)의 펌프(828)에의, 및 그러한 챔버들의 출구들(852)과 주입구(868) 사이의 적절한 상호연결을 통하여, 세 개 이상의 처리 챔버들(816)을 포함할 수 있다. 또 다른 구현예에 따르면, 수처리 장치(326)는 처리 챔버들(816) 모두가 작동하지는 않는 복수 처리 챔버들(816)이 제공될 수 있다. 예를 들어, 부가적 처리 챔버들(816)이 여분으로 포함될 수 있고, 처리 챔버들(816) 중 다른 하나의 고장 후 펌프(828) 및 주입구(868)에 상호연결될 수 있다. 또 다른 구현예에 따르면, 포함되는 처리 챔버들(816) 모두가 펌프(828) 및/또는 산소 농축기 및 주입구(868)에 상호연결되나, 처리 챔버들(816)과 연결되는 선택된 수의 UV 방사선원(912)이 임의의 특정 지점에서 시간에 맞게 구동되는, 복수 처리 챔버들(816)을 구비하는 수처리 장치(326)이 제공될 수 있다. 나아가, 또 다른 구현예에 따르면, 상기 수처리 장치(326)는 가습 또는 제습된 기체 중 하나를 각각 처리 챔버들(816) 에 공급하기 위하여 기체 가습기 또는 기체 제습기를 포함할 수 있다. 그러한 구현예는 예를 들어 수처리 장치(326)가 시동되자마자 또는 수처리 시스템(300) 내 양식 수(808)의 처리가 요구될 때, 모든 또는 다수의 처리 챔버들(816)을 구동함으로써, 필요할 경우 더 높은 농도의 처리 기체를 주입구(868)에 공급하는 것을 허용한다. 정상 상태(steady state)에서 또는 양식 수(808)의 공격적 처리가 그렇지 않으면 요구되지 않을 때, 전력을 보존하기 위하여 UV 방사선원(912) 중 적어도 일부가 파워 오프될 수 있다.

도 7은 본원 개시의 일부 구현예에 따른 양식 수(808) 처리 공정(1000)을 묘사한다.

단계(1110)에서, 산소-함유 기체 스트림이 자외선와 접촉되어 처리된 산소-함유 기체를 형성한다. 바람직하게, 상기 산소-함유 기체 스트림은 공기를 포함한다. 상기 공기는 제한없이, 예를 들어, 주변 대기, 압축기, 공기 펌프 또는 압축 공기를 함유하는 기체 실린더와 같은 임의의 공급원으로부터 유래될 수 있다. 일부 구조에서, 상기 산소-함유 기체 스트림은 산소 강화 공기 또는 초대기압 산소 기체 스트림을 포함할 수 있다. 산소 강화 공기는 일반적으로 약 21.1% 이상의 산소(O₂) (1976 표준 대기에 따라) 및 약 78:1:0.04의 부피비의 질소(N₂), 아르곤(Ar) 및 이산화탄소(CO₂)를 함유하는 기체 스트림을 말한다. 산소-강화 공기 내 함유되는 산소의 적어도 일부는 산소 농축기, 산소 발생기, 산소 공급원 (제한없이, 병입 산소 기체 또는 액체 산소 공급원), 또는 이의 조합으로부터 유래될 수 있다. 초대기압 산소 기체 스트림은 일반적으로 주변 산소 부분압보다 큰 산소 부분압을 가지는 기체 스트림을 말한다. 상기 초대기압 산소 기체 스트림은 질소, 아르곤 및 이산화탄소 중 하나 이상을 함유하거나 함유하지 않을 수 있고, 약 78:1:0.04의 질소:아르곤:이산화탄소 부피비를 가지거나 가지지 않을 수 있다.

상기 자외선은 자외 전자기 방사선을 발생시키는 임의의 공정 및/또는 장치로부터 유래될 수 있다. 바람직하게, 상기 산소-함유 기체 스트림이 자외선의 적어도 일부를 흡수하여 처리된 산소-함유 기체를 형성한다. 더 바람직하게, 산소의 적어도 일부가 자외선의 적어도 일부를 흡수하여 처리된 산소-함유 기체를 형성한다. 일부 구조에서, 상기 산소-함유 기체 스트림은 자기장의 존재 하에 자외선과 접촉된다.

상기 자기장은 자석들의 선형 배열에 의하여 생성된다. 상기 자석들은 바람직하게 영구 자석이나, 일부 구조에서 전자석일 수 있다.

상기 자외선은 약 40 내지 약 400 nm의 파장을 가진다. 바람직하게, 상기 자외선은 약 180 nm, 약 254 nm 또는 180 및 254 nm 파장들의 혼합 파장을 가지는 방사선을 포함한다.

이론에 제한되고자 하지 않으나, 상기 처리된 산소-함유 기체는 산소 원자, 산소 라디칼 및 히드록실 라디칼 중 하나 이상을 포함하는 것으로 믿어진다. 산소(O₂)에 의한 자외선 흡수는 산소(O₂) 일부가 산소 원자(O)로 해리되는 것을 야기하는 것으로 믿어진다. 상기 산소 원자(O)는 변하지 않는 산소 라디칼인 중성인 것으로 믿어진다.

단계(1120)에서, 양식 수가 상기 처리된 산소-함유 기체와 접촉되어 처리된 양식 수를 형성한다. 일부 구조에서, 상기 양식 수는 비브리오종 박테리아의 제1 농도를 가지고, 상기 처리수는 비브리오종 박테리아의 제2 농도를 가진다. 바람직하게, 상기 제2 농도는 상기 제1 농도보다 크지 않다. 상기 처리된 산소-함유 기체와 양식 수의 접촉이 비브리오종 박테리아의 적어도 일부를 사멸하는 것으로 믿어진다. 더 구체적으로, 비브리오종 박테리아가 상기 처리된 산소-함유 기체 내 함유되는 산소 원자, 산소 라디칼 및 히드록실 라디칼 중 하나 이상과 양식 수의 접촉에 의하여 사멸되는 것으로 믿어진다.

본 발명의 수처리 장치의 이용에 의한 양식 수의 처리 방법에 있어서, 상기 수처리 장치의 적어도 일부 구현예의 전기 기체 펌프가 상기 수처리 장치의 하우징 내에서 이로부터 공기를 끌어당기고, 유체 전달 듀브를 통하여 정압 하에 상기 공기를 펌핑한다. 상기 공기는 압력 구배를 가로질러 기체 처리 챔버 내로 흐르고, 여기서 공기는 자석 막대 내 있는 자석에 근접하면서 UV 방사선에 놓여진다. 상기 기체는 바람직하게 자석의 8 인치 내에서, 더 바람직하게 자석의 3 인치 내에서, 더 바람직하게 자석의 1.5 인치 내에서, 가장 바람직하게 자석의 0.5 인치 내에서 UV 조사된다. 상기 UV 방사선은 UV 방사선원에 의하여 방출된다. 제2 구현예 수처리 장치의 UV 방사선원은 대략 253.7 nm 및 180 nm의 파장들을 가지는 스펙트럼 피크들을 가지는 방사선을 방출한다.

본원에 사용되는, 심지어 레이저 및 다이오드 또한, 방사선의 스펙트럼 또는 스펙트럼들은 매우 좁을 수 있으나, 스펙트럼 피크를 가지는 방사선을 방출할 수 있다. 당업자는 단색(monochromatic)으로 언급되는 방사선조차도 매우 좁을지라도 대개 스펙트럼을 가로질러 파장들을 방출함을 인식한다. UV 방사선원이 단지 하나의 파장의 방사선을 방출하는 경우, 그 파장은 본원 명세서 및 청구범위의 목적을 위한 스펙트럼 피크로 간주된다.

오존은 공기를 통하여 흐르므로 공기 내에서 생성될 수 있고 기체 처리 챔버 내에서 처리된다. 상기 처리된 공기는 기체 처리 챔버를 떠나 기체 출구 튜브 내로 들어간 다음 양식 수 내로 들어간다. 기체 출구 튜브 내로 흐름에 의하여 수처리 장치를 떠나는 공기는 상기 수처리 장치 하우징 내 배치되는 기체 유입구를 통하여 하우징 내로 흐르는 공기로 대체된다.

처리된 공기는 자석에 의하여 생성된 자기장의 존재 하에 UV 방사선원으로부터 UV 광에 의하여 조사된 공기를 말한다. 수처리 장치의 일부 구현예에서, 자석들은 영구 자석이다. 일부 다른 구현예에서, 자석들은 전자석일 수 있다. 또 다른 구현예에 따르면, 전자석과 영구 자석의 조합이 포함될 수 있다. 또한, 영구 자석이 사용되는 경우, 그 자석들은 고강도 자석들을 포함할 수 있다. 기체 출구 튜브 내로 흐름에 의하여 수처리 장치를 떠나는 공기는 기체 유입구를 통하여 하우징 내로 흐르는 공기로 대체된다.

임의의 특정 실시예에 의하여 제한되고자 함이 없으나, 상기 수처리 챔버 내 자기장의 존재 및 배향은 산소-함유 기체가 자외선 광에 노출될 때 상기 처리수 내 과산화수소 수준에 영향을 미칠 수 있다. 표 1은 자기장이 처리수 내 과산화수소 수준에 미칠 수 있는 영향을 요약한다.

시험 No.	자기장 배위	처리수 내 H2O2 수준
1	자기장 없음	0.2 ppm
2	(NS)(NS)(NS)(NS)	1.0 ppm
3	(NS)(SN)(NS)(SN)	4.0 ppm

시험 1에서, 20-갤런의 물 표본이 20 분 동안 적용되는 자기장없이 자외선 광으로 처리된 산소-함유 기체에 노출되었다. 시험 No.1의 결과에서, 처리수는 약 0.2 ppm의 과산화수소 수준을 가졌다. 시험 No.2에서, 신선한 20-갤런 물 표본이 끌어당기는 자기장의 존재 하에 자외선 광으로 처리된 산소-함유 기체에 20 분 동안 노출되었다. 상기 끌어당기는 자기장은 끌어당기는 방식, 즉 (NS)(NS)(NS)(NS)로 정렬된 자극들을 가지는 일련의 자석들로부터 형성된다. 상기 끌어당기는 자기장의 존재 하에 자외선 광으로 조사된 산소-함유 기체로 처리된 물은 시험 No. 2의 결과에서 약 1.0 ppm의 과산화수소 수준을 가졌으며, 이는 적용되는 자기장이 없이 처리된 물의 약 다섯 배이다. 시험 No.3에서, 신선한 20-갤런 물 표본을 대향하는 자기장의 존재 하에 자외선 광으로 처리된 산소-함유 기체에 20 분 동안 노출시켰다. 상기 대향 자기장은 대향하는 방식, 즉 (NS)(SN)(NS)(SN)으로 정렬된 자극들을 가지는 일련의 자석들로부터 형성된다. 대향 자기장의 존재 하에 자외선광으로 조사된 산소-함유 기체로 처리된 물은 시험 No. 3의 결과에서 약 4.0 ppm의 과산화수소 수준을 가졌다. 이는 적용되는 자기장이 없이 처리된 물의 약 20배이고, 끌어당기는 자기장 적용하에 처리된 물의 약 4 배이다.

본원에 인용되는 각각의 문헌 및 특허는 본원에 참조로 그 전체로서 포함된다.

일반적으로 기재된 본 발명은 이하 실시예들을 참조로 하여 보다 쉽게 이해될 것이며, 이는 단지 본 발명의 구현예들의 특정 측면들의 예시를 목적으로 포함된 것일 뿐이다. 당업자는 상기 교시 및 이하 실시예로부터 다른 기술 및 방법들이 청구항들을 충족시킬 수 있고 청구되는 발명의 범위로부터 이탈됨이 없이 사용될 수 있음을 인식할 것인 바, 이 실시예들은 본 발명을 제한하고자 의도하는 것이 아니다.

실시예

실시예 1

이 실시예는 본원에 개시된 수처리 방법이 새우(페나에우스 바나메이와 같은)를 사멸하는 것으로 알려진 유해한 잔류물을 남기지 않고 짧은 시간 기간 내에 비브리오 파라헤몰리티쿠스 VP-A/3 수준을 성공적으로 조절 및/또는 감소시킴으로써, 새우 생존을 증진시킴을 입증한다. 따라서, 상기 처리는 비브리오 파라헤몰리티쿠스에 의하여 야기되는 것으로 보여졌던, 새우 내 조기 치사 증후군(급성 간췌장 괴사 증후군 또는 AHPND로도 알려짐)을 감소시키는 것으로 입증된다. 임의의 이론에 구애되고자 함이 없으나, 본원에 개시된 수처리 방법에 기재되는 바와 같은, 산소-함유 기체를 자기장 내에서 자외선을 통과시킴으로써 생성되는 처리된 산소-함유 기체의 수준은 비브리오 파라헤몰리티쿠스(VP-A/3)를 사멸시켜, 새우를 사멸시킬 수 있는 유해한 잔류물을 남기지 않고 짧은 시간 내에 상기 박테리아의 수준 또는 양을 조절 및/또는 감소시키기에 충분한 것으로 믿어진다.

수족관 및 설계

세 개의 90 L 탱크(즉, 용기)를 사용하였다. 이들 탱크 각각을 60 L의 인공 해수(미리 혼합된 Crystal Sea Marine Mix, Marine Enterprises International)로 채웠다. 염분을 약 20 ppt로 조정하고, 각각의 탱크에 충분한 통기(aeration)를 제공하였다. 상기 세 개의 실험 탱크들(A, B 및 C로 지정)에 비브리오 파라헤몰리티쿠스 A/3 (VP-A/3 - EMS/AHPNS를 야기하는 것으로 앞서 보여진 분리균)를 각각 약 10⁴, 10⁵ 및 10⁶ 집락 형성 단위/ml (CFU/ml)의 광학 밀도(OD) 판독으로 접종하였다. 각각의 탱크에 첨가된 박테리아의 실제 양을 Trypticase Soy Agar plus 2% NaCl (TSA+)를 사용하여 총 평판계수법(TPC)을 이용하여 측정하였다. 각각의 시험된 박테리아 농도의 탱크 수 mL 당 집락 형성 단위(CFU)의 수를 정확히 결정하기 위하여, 100 mL의 살균 인공 해수 내로 1 mL의 연속 희석을 수행하였다. 세 개의 실험 탱크를 VP-A/3 분리균으로 접종한 후, 본원에 개시되고 이하 상세히 설명하는 장치에 의하여 생성되는 처리된 산소-함유 기체를 15 초의 시간 기간 동안 2L/분으로 디퓨저를 통하여 각각의 탱크 내로 주입한 후(투여 1), 2L/분으로 45 초 동안 제2 주입하였다(투여 2).

본원에 개시되는 바와 같이, 이 실시예 및 이하 실시예들에서 사용된 장치는 산소-함유 기체를 자기장 내에서 자외선을 통과시켜, 박테리아 함유수 처리를 위하여 사용되는 산소 함유 기체를 생성한다. 상기 장치는 37 와트 램프를 가지는 단일 챔버를 가졌다. 상기 램프는 약 180 및 약 254 nm에서 방사선을 생산하였으며, 약 0.7 와트는 180 nm이고 약 36.3 와트는 254 nm와 관련된 것이었다. 몇몇 장치들은 상기 램프의 코로나를 직접 가로질러 서로 마주보고 상기 램프에 수직인 북극들을 가지는 0.25 인치 떨어져 위치하는 두 개의 0.75"x0.5"x1.25" 네오디뮴 고리 자석을 포함하였다. 상기 네오디뮴 자석은 약 12.9 내지 약 13.3 KGauss 및 약 1.29 내지 약 1.33 Tesla의 잔류 자속 밀도, 약 1.5 내지 약 12.4 K-Oersted 및 약 915 내지 약 987 kA/m의 최소 보자력, 약 12 내지 약 25 K-Oersted 및 약 955 내지 약 1,592 kA/M의 최소 고유 보자력 H_ci, 및 약 40 내지 약 43 MGOe 및 약 318 내지 342 kJ/m3의 최대 에너지적(BH)_max를 가진다.

희석되지 않은 물 표본을 각각의 탱크로부터 수집하여 각각의 수처리 후 대략 3분에 TPC를 결정하였다. 본원에 개시되는 수처리 방법에 기재되는 바와 같이, 산소-함유 기체 스트림을 자기장 내에서 자외선을 통과시킴으로써 생성된 처리된 산소-함유 기체로 처리 24 시간 후, 10 어린 새우(페나에우스 바나메이)를 각각의 탱크 내에 채워, 지표 새우를 여전히 EMS/AHPNS 감염시킬 수 있는 충분한 VP-A/3이 물 내에 남아있는지 여부를 결정하였다. 집락 형성 단위(CFU로 나타냄)는 생존가능한 박테리아 수의 추정이다.

이하 추가로 논의되는 바와 같이, 모든 탱크에 상업적 펠릿 사료를 공급하고 빈사상태 또는 사망한 동물에 대하여 이틀에 한번 점검하였다. 각 군으로부터 빈사상태 동물 표본을 Davidson's 알콜 포르말린 아세트산(AFA) 고정액 내에 보존하고 통상 조직학적으로 가공하여 AHPND 감염을 확인하였다. 모든 남아있는 빈사 상태 동물 모든 사망 동물들을 탱크로부터 제거하고 동결하였다. 모든 생존 동물들을 생존자로서 계산하면서, 7일 후 (1일 수처리, 6일 AHPND 시험) 공격 연구를 종결하였다. 이 연구에 포함된 모든 탱크에 대한 결과의 완전한 목록에 대하여 표 2 및 표 3을 참조한다.

스톡 박테리아 배양액의 총 평판계수는 2.8x10⁹ CFU/ml이었다. 0.48 ml, 4.8 ml 또는 48 ml의 스톡 박테리아 부피를 각각 10⁴, 10⁵, 및 10⁶ CFU/ml로서 지정된 탱크 A, B 및 C 각각에 첨가하였다. 2 L/분에서 15 초 동안 및 2 L/분에서 45 초 동안, 상기한 바와 같은 처리된 산소-함유 기체의 각각 주입(투여)후, 각각의 탱크로부터 희석되지 않은 표본들을 수집하여 TPC를 수행하였다. 각각의 처리에서 TCP의 세부 사항에 대하여 표 2를 참조한다.

처리된 산소-함유 기체의 각각 투여(주입) 전 후 계수

용기	출발 VP-A/3 계수 (CFU/ml)	투여 1 처리 15초 후 VP-A/3 계수 (CFU/ml)	투여 2 다른 처리 45초 후 VP-A/3 계수 (CFU/ml)
A	22,400	19,400	8,500
B	224,000	221,000	167,000
C	2,240,000	1,960,000	1,620,000

용기 A (도 8 참조)는 22,400 CFU/ml로 시작하였으며, 상기한 바와 같이 생성된 처리된 산소-함유 기체의 모든 투여 후, 단지 8,500 CFU/ml만이 남겨졌다. 도 8은 출발 VP-A/3 박테리아 계수 및 상기한 바와 같은 처리된 산소-함유 기체의 각각의 투여 후 VP-A/3 사멸률을 그래프로 나타낸 것으로, 본원에 개시된 수처리 방법에 의한 비브리오 파라헤몰리티쿠스 VP-A/3 수준의 감소를 보인다.

용기 B(도 9 참조)는 224,000 CFU/ml로 시작하였으며, 상기한 바와 같이 생성된 처리된 산소-함유 기체의 모든 투여 후, 단지 167,000 CFU/ml만이 남겨졌다. 도 9는 출발 VP-A/3 박테리아 계수 및 본원에 개시된 처리된 산소-함유 기체의 각각의 투여 후 VP-A/3 사멸률을 그래프로 나타낸 것이다.

용기 C(도 10 참조)는 2,240,000 CFU/ml로 시작하였으며, 상기한 바와 같이 생성된 처리된 산소-함유 기체의 모든 투여 후, 단지 1,620,000 CFU/ml만이 남겨졌다. 도 10은 출발 VP-A/3 박테리아 계수 및 본원에 개시된 처리된 산소-함유 기체의 각각의 투여 후 VP-A/3 사멸률을 그래프로 나타낸 것이다.

상기 결과는 또한 상기 처리된 산소-함유 기체 처리가 어떠한 새우도 사멸시키지 않았음을 입증하며, 이는 새우가 상기 처리에 노출된 후 처음 1 시간 내에 분명하였을 것이다.

AHPND 공격 결과:

다음, 새우 사망률을 결정하였다. 상기 처리된 산소-함유 기체 처리 투여 (즉 주입)를 완료한 후 24 시간 후에, 10 마리 어린 새우, 페나에우스 바나메이를 각각의 용기 내로 채워 EMS/AHPNS를 여전히 야기하기에 충분한 VP-A/3이 물 내에 남아있는지 여부를 결정하였다. 처리 후 6일 동안 새우를 용기 내에 방치하였다. 6일 후, 각각의 용기로부터 공격 새우를 사망 원인에 대하여 조사하였다. 모든 새우의 조사는 새우가 EMS/AHPND에 대하여 양성이었음을 보였다.

최초 사망이 공격 연구 4일째에 용기 C (10⁶ CFU/ml)에서 발견되었다. 지표 새우의 90%(9/10)가 용기 C 내에서 공격 4일째에 사망하였다. 또한, 4일째에, 빈사 상태 새우 한 마리를 용기 C로부터 추후 조직학적 검사를 위하여 고정하였다. 용기 A 및 용기 B 내 생존률 (각각 10⁴ 및 10⁵ CFU/ml 처리)은 모두 종료일(6일)에 90%였다. 종료일에, 생존 새우 세 마리를 상기 용기들 각각으로부터 무작위로 수집하고 조직학적 검사를 위하여 고정하였다. 2L/분에서 60초 및 2L/분에서 120초와 같은 더 긴 처리 투여 기간이 12일까지와 같은 연장된 기간 동안 모니터링될 수 있다.

72 시간 후, 용기 C 내 모든 새우가 처리 연구 동안 사망하였다. 처리가 없었다면 용기 C 내에서 새우는 24 시간 이내에 사망하였을 것으로 예측된다. 그러나, 용기 A 및 B 내에서, 처리된 산소-함유 기체 처리는 144 시간 및 VP-A/3의 몇차례 증식 주기 후 새우의 90% 생존을 보증하기에 충분히 VP-A/3를 사멸시켰다. 용기 B 내에 처리가 없었다면 새우의 단지 30%만이 144 시간 이내에 생존하였을 것으로 예측된다. 본원에 개시된 수처리 방법은 더 높은 생존률 및 연장된 새우 생존에 있어 중요한 역할을 하였다.

L. vannamei luveniles의 표본 상에서 조직학적 분석의 완전한 요약을 표 3에 나타낸다. 이 표는 본원에 기재된 바와 같이 생성된 처리된 산소-함유 기체 처리 후, 높은 수준의 병원성 박테리아, V. 파라헤몰리티쿠스에 노출된 새우의 더 높은 생존률을 보인다. 용기 A는 90% 생존한 반면, 처리되지 않은 새우는 30% 생존하였다. 용기 B는 90% 생존한 반면, 처리되지 않은 새우는 대개 0% 생존하였다. 용기 C는 0% 생존하였으며, 미처리된 새우는 대개 동일하였으나, 처리는 질병 발병 및 사망을 4일 지연시켰다.

AHPND가 모든 처리로부터 새우에서 발견되었으며, 이는 처리된 산소-함유 기체 처리에도 불구하고 일부 VP-A/3 박테리아가 생존가능하게 남아있었음을 나타낸다. 그러나, AHPND에 대하여 통상적인 것보다 4일 더 늦게 최고 최초 박테리아 밀도(탱크 C)에서 최초 사망이 일어났다는 사실은 처리된 산소-함유 기체가 실제로 박테리아 일부를 파괴하였음을 시사한다. 또한, 탱크 A 및 B에서 6일째에 관찰된 높은 생존률은 또한 처리된 산소-함유 기체의 질병 징후를 지연시키는 영향을 나타낸다.

144 시간 후 각각의 용기 내 생존률 및 VP-A/3의 양

시나리오	개시된 처리방법 사용	개시된 처리 방법 사용하지 않음	개시된 처리방법 사용	개시된 처리 방법 사용하지 않음	개시된 처리방법 사용
용기	A		B		C
생존 기간	144 시간	144 시간	144 시간	24 시간	72 시간
생존률	90%	30%	90%	0%	0%
VP-A/3의 출발 밀도	2.24x104	2.24x105	2.24x105	2.24x106	2.24x106
증식 6일 후 *CFU/mL VP-A/3	2.95x1012	7.77x1013	5,79x1015	7.77x1014	5.62x1014

^*수처리 방법 최초 사멸률이 측정된 후 박테리아 계수가 행하여지지 않았다. 모든 박테리아 계수는 증식 6일 또는 144 시간 후 박테리아 생성에 대하여 행하여진 계산을 근거로 한 것이다.

각각의 용기 내에서 2 L/분으로 단지 60 초 처리에 총 노출(투여)만으로, 총 사멸률은 다음과 같았다: 용기 A 13,900 집락 형성 단위/ml; 용기 B 57,000 집락 형성 단위/ml; 및 용기 C 62,000 집락 형성 단위/ml. 이 실시예는 본원에 개시된 수처리 시스템이 새우를 손상시키지 않으면서 직접적인 접촉시 VP-A/3을 제거할 수 있는 대단한 능력을 보여준다. 본원에 개시된 수처리 시스템은 EMS/AHPND 문제에 대한 우수한 해결책인 것으로 입증되었다.

실시예 2

이 실시예는 실시예 1에 기재된 바와 같이 생성된 처리된 산소-함유 기체가 실질적으로 대부분의 새우의 생존을 유지시키면서 (93% 생존률) 47일 기간에 걸쳐 비브리오 파라헤몰리티쿠스 성장을 감소 및 조절하는데 있어서 성공적임을 입증한다 (도 11 및 12 참조). 새우는 연구 지속 기간 동안 존재하였다.

새우를 함유하는 물 탱크를 실시예 1에 기재된 바와 같이 생성되는 처리된 산소-함유 기체로 120 L/분의 속도로 처리한 반면, 새우를 또한 함유하는 제2 탱크는 상기 처리된 산소-함유 기체로 처리하지 않았다. 도 11에 도시되는 바와 같이, 새우를 함유하는 물 내 V. 파라헤몰리티쿠스 농도는, 새우를 함유하고 수처리되지 않은 탱크 내 훨씬 더 산발적인 변화와 비교하여 (도 11의 1103), 상기 처리된 산소-함유 기체로 계속하여 처리된 탱크 내에서 낮게 유지되고 조절되었으며 (도 11의 1101), 따라서 상기 산소-함유 기체 처리로 낮고 조절된 수준의 V. 파라헤몰리티쿠스가 달성됨이 입증된다.

도 12는 V. 파라헤몰리티쿠스 농도가 도 11로부터의 새우를 함유하는 미처리 탱크로부터 침강물 내 훨씬 더 산발적인 변화와 비교하여 (도 12의 1203), 상기 처리된 산소-함유 기체로 처리된 도 11로부터의 탱크의 침강물 내에서 (도 12의 1201) 낮고 조절되게 유지됨을 보여준다. 이러한 결과는 V. 파라헤몰리티쿠스 함유 수를 실시예 1에 기재된 바와 같이 생성되는 산소-함유 기체로 처리함으로써 V.파 라헤몰리티쿠스를 낮은 수준으로 조절할 수 있는 능력을 더욱 입증한다.

실시예 3

이 실시예는 맹독성 양의 V. 파라헤몰리티쿠스에 대한 실시예 1에 기재된 바와 같이 생성된 처리된 산소-함유 기체의 사멸률의 검증을 보인다. 도 13에 도시되는 바와 같이, V. 파라헤몰리티쿠스를 함유하는 물 내로 주입된 처리된 산소-함유 기체가 V. 파라헤몰리티쿠스 농도를 10L/분의 속도로 30분 미만의 계속 투여에서 10⁵에서 0으로, 및 10L/분의 속도로 3.5 시간(도 13의 1305)의 계속 투여에서 10⁶에서 0으로 감소시켰다.

실시예 4

이 실시예는 실시예 1에 기재된 바와 같이 생성된 처리된 산소-함유 기체로 처리된 물 내 비브리오 파라헤몰리티쿠스(VP) 및 다른 비브리오종 (비브리오 콜레라와 같은)의 수준의 감소 및 조절을 기재한다.

250 mL의 해수의 세 개의 처리 탱크(즉, 처리 A, B 또는 C)를 사용하였다. 처리 A 및 B는 상이한 수준의 V. 파라헤몰리티쿠스(VP)의 가장 병원성 균주로 투여(또는 접촉)되었다. 비브리오 속 박테리아에 대하여 특이적으로 선별하는 한천을 구성하는 티오설페이트-시트레이트-담즙산염-수크로오스 한천(TCBS) 법에 의하여 박테리아 성장을 검증하였다. 비브리오 속의 일부 종들은 (V.콜레라, V.알기놀리티쿠스(V. alginolyticus ), V. 플루비알리스 (V. fluvialis ), V. 퍼니시 (V. furnissll ), 및 V. 메취니코비 (V. metschnikovll ) (감소된 성장)) 황색 콜로니로서 성장할 것이며, 다른 종들은 녹색 콜로니로서 성장할 것이다. VP는 녹색 콜로니 성장의 성분으로서 가시적이다. 녹색 콜로니로서 성장할 수 있는 다른 비브리오 종들은 V. 미미쿠 스(V. mimicus ), V.담셀(V. damsel), V. 홀리새 (V. hollisae )(저조한 성장) 및 V.불니피쿠스(V. vulnificus )를 포함한다 (시간의 85% 대부분 녹색이나 시간의 약 15% 황색일 수 있다). 이하 표 4에서, "G"는 녹색 콜로니를 나타내고, "Y"는 황색 콜로니를 나타낸다.

처리 A: 10⁶의 VP를 첨가하였다. 상기 처리된 산소-함유 기체(본원에서 :SBG:로도 언급)를 2.5 시간 동안 10 L/분으로 첨가하여, 새우 다섯 마리를 첨가하기 전에 VP 수준을 10⁶ 아래로 내렸다. 새우를 첨가한 후, 탱크에 상기 처리된 산소-함유 기체를 15 분 동안 10 L/분으로 투여한 다음, VP를 10⁶ 아래로 유지하나 상기 수준을 0 보다 많게 유지하기 위하여 75 분 동안 방치시켰다. 그 결과는 모든 새우가 10⁶ 만큼 높은 수준의 VP를 가진 탱크 내에 있은 후에 유사하게 사망하였음을 보여준다.

처리 B: 10⁴ VP를 탱크에 첨가하고, VP 성장을 조절하고 새우 생존을 최대화하기 위하여 상기 처리된 산소-함유 기체를 (15 분 동안 10 L/분 및 75분 방치) 투여하였다 (즉 접촉). VP 수준을 0이 되도록 본 발명의 처리된 산소-함유 기체 투여한 후 사망률을 관찰하였다 (표 4 및 표 5 참조).

처리 C: 이는 10⁴ VP가 투여되고 처리된 산소-함유 기체가 처리되지 않은 대조 탱크였다. 이 대조군으로부터 결과는 비브리오 존재를 낮은 수준으로 유지하는 것이 병원성 VP 균주에 대하여 유리한 박테리아의 자연적 경쟁을 촉진시키기 위하여 중요하였음을 입증하였다. 처리 C에서, 황색 콜로니가 시간 경과에 따라 녹색을 자연적으로 경쟁에서 이겼다. 처리 A 및 B에서, 매우 큰 VP 밀도(10⁶) 후 또는 본 발명의 처리된 산소-함유 기체의 과량 투여 후 녹색 콜로니들이 우세하였다.

표본 시간	처리 A (106)			처리 B (104)			대조군 (106)
	TG 없음	15 분 TG 후	75 분 방치 TG 후	TG 없음	15 분 TG 후	75분 방치 TG 후
Cycle 1 4:00 PM	1.05x10 3 G=100%	2.85x10 3 G=100%	1.48x10 4 G=100%	2.6x10 4 G=100%	0	3.65x10 2	3.75x10 4 G=100%
Cycle 3 7:00 PM	4.35x10 4 G=100%	3.2x10 4 G=100%	5.65x10 4 G=100%	0	0	5 G=100%	6.55x10 4 G=100%
Cycle 12 6:30 AM	4.5x10 3 G=100%	3.5x10 4 G=100%	1.5x10 4 G=100%	0	--	--	3.05x10 4 G=95% Y=5%
Cycle 16 2:30 PM	2.05x10 4 G=100%	1.55x10 3 G=100%	--	3.25x10 2 G=80% Y=20%	3.0x10 1 G=100%	--	3.5x10 3 G=61% Y=39%
Cycle 29 10:00 AM	1.69x10 4 G=100%	7.4x10 3 G=100%	8.55x10 4 G=100%	3.86x10 3 G=85% Y=15%	1.x10 2 G=55% Y=45%	--	3.75x10 3 G=40% Y=60%
Cycle 33 4:00 PM	4.2x10 2 G=100%	2.89x10 3 G=100%	3.05x10 3 G=100%	5.15x10 2 G=100%	7.95x10 2 G=80% Y=20%	7.75x10 2 G=100%	2.95x10 3 G=46% Y=54%
Cycle 79 1:00 PM	0	0	--	0	0	--	4.0x10 2 G=12% Y=88%

VP 성장을 세 개의 처리 탱크 A, B 및 C 내에서 묘사. 처리 A 및 B는 10 L/분 처리 기체(TG)를 15분 온 및 75분 오프 사이클 동안 투여(접촉)하였다. 대조군 탱크는 10⁴의 VP를 본래 투여받았으며, 처리 기체(TG)를 받지 않았다. "G"는 녹색 콜로니를 나타내고; "Y"는 황색 콜로니를 나타낸다.

사망률 (새우 수)
시간	처리 A (106)	처리 B (104)	대조군 (104)
주입후 7 시간 후	3	0	0
주입후 9 시간 후	1	0	0
주입후 28 시간 후	--	1	0
주입후 30 시간 후	1	0	0
주입후 45 시간 후	--	1	0

100% 사망률이 처리 A(10⁶ VP 감염된 물에 노출)에서 관찰되었다. 40% 사망률이 처리 B에서 처리 기체가 VP 수준 0을 달성한 후 관찰되었다. 100% 생존이 10⁴ VP의 대조 탱크 내에서 일어났다. "__"는 데이터가 얻어지지 않았음을 의미한다.

실시예 5

이 실시예는 비브리오 파라헤몰리티쿠스(VP)를 10⁶ CFU/ml 아래 및 0 보다 많게 감소시켜 이로운 박테리아 및 경쟁적 배제를 촉진시킴으로써 새우 생존을 유지함을 입증한다.

실시예 4에 논의한 바와 같은 티오설페이트-시트레이트-담즙산염-수크로오스 한천(TCBS) 법에 의하여 박테리아 성장을 검증하였다.

처리 A: 10 L/분의 실시예 1에 기재된 바와 같이 생성된 처리된 산소 함유 기체(SB)를 5분 온 85 분 오프의 사이클로 10⁴ VP를 가지는 250 mL 염수 탱크에 10 L/분으로 첨가하였다. 이러한 투여는 총 VP 수준을 역치(~10⁶ CFU/ml) 아래 및 0 CFU 보다 많게 성공적으로 유지시켰으며, 모든 새우가 생존하였다. 표 6 참조.

처리 B: 처리 A와 동일한 셋업을 구성하였으나, VP 성장을 촉진시키기 위하여 부가적인 영양소들을 첨가하였다. 이 투여(즉 접촉)는 VP 수준은 역치(~10⁶ CFU/ml) 아래 및 0 보다 많게 성공적으로 유지시켰으며, 모든 새우가 생존하였다. 표 6 참조.

처리 C: 대조 탱크에 10⁴ VP 및 부가적인 영양소들을 투여하여 VP 성장을 10⁶에 도달하고 대조 새우를 사멸하도록 촉진시켰다. VP 계수는 10⁶ CFU/ml 아래로 유지되었고 모든 새우가 생존하였다. 이 대조군으로부터의 결과는 전체적인 VP 밀도가 역치 아래로 유지되는 한 상이한 비브리오 종들 간에 일어나는 자연적 상호작용 및 경쟁의 중요성을 더욱 입증한다.

표 6의 각 사이클은 상기한 바와 같은 처리 기체로 처리 5분 및 공기로 처리 85분 (비-처리 기체)을 포함하였다.

또한, 표 6은 "Y" 또는 비브리오 콜레라를 포함하는 황색 콜로니 감소에 의하여 나타나는 바와 같이, 비브리오 콜레라와 같은 다른 비브리오 종의 감소를 보인다.

	처리 A (104)			처리 B (부가적 영양소) (104)			대조군 (104)
	TG 전	TG 후 5분	TG 없이 85분	TG 전	TG 후 5분	TG 없이 85분	TG 없음
사이클 1 출발	9.6x104 G=100%	9.4x104 G=100%	1.1x105 G=100%	9.9x104 G=100%	7.9x104 G=100%	1.0x105 G=100%	9.5x104 G=100%
사이클 2 3 hpi	4.4x104 G=100%	1.4x104 G=100%	1.7x104 G=100%	7.6x104 G=100%	6.8x104 G=100%	1.1x104 G=100%	1.1x105 G=100%
사이클 14 21 hpi	4.6x102 G=88% Y=12%	7.0x101 G=93% Y=7%	4.0x102 G=90% Y=10%	8.5x102 G=94% Y=6%	9.5x103 G=96% Y=4%	3.9x103 G=96% Y=4%	7.0x104 G=100%
사이클 17 25.5 hpi	2.5x102 G=72% Y=28%	1.5x102 G=58% Y=42%	1.4x102 G=30% Y=70%	1.5x103 G=99% Y=1%	1.2x102 G=100%	1.9x103 G=45% Y=55%	3.7x104 G=99% Y=1%
사이클 29 23.5 hpi	7.2x102 G=55% Y=45%	1.6x103 G=85% Y=15%	4.8x102 G=60% Y=40%	1.9x104 G=87% Y=13%	2.5x103 G=87% Y=13%	4.1x104 G=45% Y=55%	5.7x102 G=40% Y=60%
사이클 32 48 hpi	2.4x103 G=40% Y=60%	3.1x102 G=40% Y=60%	5.7x102 G=55% Y=45%	2.9x103 G=88% Y=12%	1.9x103 G=80% Y=20%	1.0x104 G=76% Y=24%	1.2x103 G=66% Y=34%
사이클 44 66 hpi	8.4x102 G=25% Y=75%	3.2x102 G=30% Y=70%	2.5x103 G=91% Y=9%	9.3x103 G=89% Y=11%	5.4x103 G=79% Y=21%	9.0x102 G=46% Y=54%	1.6x103 G=60% Y=40%
사이클 47 70.5 hpi	1.1x103 G=49% Y=51%	7.7x103 G=14% Y=86%	3.9x103 G=24% Y=76%	5.9x103 G=94% Y=6%	1.1x104 G=89% Y=11%	2.4x103 G=84% Y=16%	2.1x103 G=40% Y=60%
사이클 59 88.5 hpi	1.4x103 G=45% Y=55%	2.2x102 G=10% Y=90%	3.0x103 G=2% Y=98%	1.2x102 G=85% Y=15%	4.0x103 G=26% Y=74%	2.4x102 G=70% Y=30%	4.7x103 G=42% Y=58%

처리 기체(TG) 주입 후 비브리오 파라헤몰리티쿠스(Vp)로 실험적 감염 중 집락 형성 단위

실시예 6

이 실시예는 실시예 1에 기재된 바와 같이 생성되는 처리된 산소-함유 기체로 처리된 물 내 비브리오 파라헤몰리티쿠스 수준을 모니터링 및 조절하는 방법을 기재한다.

8 개의 400 L 탱크를 ~250 L 해수로 채운다. 탱크 내 염분을 36 ppt로 조정하고, 각각의 탱크는 충분한 혼합을 촉진하기 위한 통기 시스템을 함유한다.

6 개의 탱크에 ~10⁶의 판독으로 EMS/AHPNS 프라이머에 양성인 비브리오 파라헤몰리티쿠스 균주(Vp 25/sed)를 접종한다. 각각의 탱크에 첨가되는 박테리아 실제 양을 TCBS Agar (티오설페이트 시트레이트 담즙산염 수크로오스 한천)를 이용하여 총 평판계수(TPC)법을 이용하여 측정하고 확인한다. 6 개의 탱크에 상기 (Vp 25/sed) 분리균으로 접종한 후; 두 개의 탱크는 산소-함유 기체로 처리하지 않고, 네 개의 탱크는 상기 산소-함유 기체로 처리한다. 이들 중, 두 개의 탱크는 프로바이오틱스를 받고, 두 개의 탱크는 프로바이오틱스를 받지 않는다. 상기 처리된 산소-함유 기체 주입을 통한 접촉 후 2 시간, 및 그 후 12 시간마다, 각각의 탱크로부터의 물 표본을 취하여, 7일 동안 박테리아 농도를 평가한다. 또한, 10 마리 새우를 6 개의 탱크 각각에 첨가하여 생존률을 평가한다.

실시예 7

이 실시예는 실시예 1에 기재된 바와 같이 생성되는 처리된 산소-함유 기체로 처리된 물 내 비브리오 콜레라의 낮은 수준(즉, 20,000 CFU 미만)으로 조절을 입증한다.

실시예 4 및 5에 기재된 바와 같은 더 소규모 분석 외에, 물을 상기 산소-함유 기체로 처리(즉 투여)한 4 개의 6 헥타르 연못(각각 1200만 갤런의 물)에서 유사한 방식으로 대규모 분석을 수행하였다. 그 결과는 상기 산소-함유 기체가 비브리오 콜레라를 포함하는 황색 비브리오 콜로니 수를 낮은 수준으로 조절할 수 있었으며, 의도되는 범위(20,000 CUF 아래) 내에서 그 성장을 제한하였음을 검증하였다. 황색 비브리오 콜로니들에 대한 집락 형성 단위 값의 조절된 성장이 도 14에 제공된다. 산소-함유 기체 투여는 120-일 기간에 걸쳤으며, 물 내 존재하는 산화 환원 전위 값 및 박테리아 성장 속도 값뿐 아니라, 수온, 기온, 햇빛의 존재 또는 부재, 비의 존재 또는 부재와 같은 환경적 조건에 근거하여 0-4000 L/분으로 변화되었다.

첨부 도면에 예시되고 및/또는 앞서 기재된 다양한 구현예들 및 그의 변형들은 단지 예시적인 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 제한하는 것을 의미하지 않는다. 본원 개시의 이점을 고려하여, 당업자에게 자명한 바와 같이, 본 발명의 다른 많은 변화들이 일어날 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 첨부되는 청구항들로부터 본 발명의 모든 변화들이 의도되고 본 발명의 범위 내인 것으로 간주된다.

Claims (23)

1. 박테리아-함유수(bacteria-containing water) 내에 비브리오 종 및 이의 조합의 박테리아 수준을 조절하는 방법으로서,
   산소-함유 기체 스트림을 자기장 내에서 자외선을 통과시킴으로써 생성되는 처리된 산소-함유 기체를 제공하는 단계;
   박테리아-함유수를 상기 처리된 산소-함유 기체와 접촉시켜 처리수를 형성하는 단계
   를 포함하고,
   상기 접촉된 물 내 박테리아 수준이 접촉 단계 전의 비브리오 박테리아 수준과 비교하여 조절되는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 박테리아-함유수 내에 비브리오 종 및 이의 조합의 박테리아 수준을 감소시키는 방법으로서,
   산소-함유 기체 스트림을 자기장 내에서 자외선을 통과시킴으로써 생성되는 처리된 산소-함유 기체를 제공하는 단계;
   박테리아-함유수를 상기 처리된 산소-함유 기체와 접촉시켜 처리수를 형성하는 단계
   를 포함하고,
   상기 접촉된 물이 접촉 단계 전의 박테리아 수준과 비교하여 감소된 박테리아 농도를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 물 내 비브리오 종 및 이의 조합의 박테리아 성장을 저해하는 방법으로서,
   산소-함유 기체 스트림을 자기장 내에서 자외선을 통과시킴으로써 생성되는 처리된 산소-함유 기체를 제공하는 단계;
   물을 상기 처리된 산소-함유 기체와 접촉시켜 처리수를 형성하는 단계
   를 포함하고,
   상기 접촉된 물이 박테리아 성장을 저해하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 박테리아 수준은 약 1x10¹ CFU/ml 내지 약 5x10⁷ CFU/ml의 수준으로 조절되는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제2항에 있어서,
   상기 박테리아 수준은 약 1x10¹ CFU/ml 내지 약 5x10⁷ CFU/ml의 수준으로 감소되는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제3항에 있어서,
   상기 박테리아 성장은 약 1x10¹ CFU/ml 내지 약 5x10⁷ CFU/ml의 수준으로 저해되는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 비브리오 종은 비브리오 파라헤몰리티쿠스 , 비브리오 하베이 , 비브리오 캠프벨리, 비브리오 오웬시이 , 비브리오 콜레라 및 이의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 종은 비브리오 파라헤몰리티쿠스인 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 접촉된 물은 물 내 성장하는 새우의 생존을 허용하는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 박테리아-함유수는 밀봉된 통기 연못, 해양 환경 또는 양식 시스템 내인 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제3항에 있어서,
    상기 물은 밀봉된 통기 연못, 해양 환경 또는 양식 시스템 내에 있는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 박테리아-함유수 내 박테리아 수준을 감소시킴으로써, 박테리아-함유수 내 성장하는 새우 내 박테리아 존재에 의하여 야기되는 급성 간췌장 괴사 증후군(AHPNS) 발병을 감소시키는 방법으로서,
    산소-함유 기체 스트림을 자기장 내에서 자외선을 통과시킴으로써 생성되는 처리된 산소-함유 기체를 제공하는 단계;
    박테리아-함유수를 상기 처리된 산소-함유 기체와 접촉시켜 처리수를 형성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 접촉된 물은 접촉 단계 전과 비교하여 약 1x10¹ CFU/ml 내지 약 5x10⁷ CFU/ml의 박테리아 수준을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 박테리아-함유수 내 박테리아 수준을 조절함으로써, 박테리아-함유수 내 성장하는 새우 내 박테리아 존재에 의하여 야기되는 급성 간췌장 괴사 증후군(AHPNS) 발병을 감소시키는 방법으로서,
    산소-함유 기체 스트림을 자기장 내에서 자외선을 통과시킴으로써 생성되는 처리된 산소-함유 기체를 제공하는 단계;
    박테리아-함유수를 상기 처리된 산소-함유 기체와 접촉시켜 처리수를 형성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 접촉된 물은 접촉 단계 전과 비교하여 약 1x10¹ CFU/ml 내지 약 5x10⁷ CFU/ml의 박테리아 수준을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 박테리아-함유수 내 박테리아 수준을 감소시킴으로써, 박테리아 존재에 의하여 야기되는 급성 간췌장 괴사 증후군을 가지는 박테리아-함유수 내 성장하는 새우를 처리하는 방법으로서,
    산소-함유 기체 스트림을 자기장 내에서 자외선을 통과시킴으로써 생성되는 처리된 산소-함유 기체를 제공하는 단계;
    박테리아-함유수를 상기 처리된 산소-함유 기체와 접촉시켜 처리수를 형성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 접촉된 물은 접촉 단계 전과 비교하여 약 1x10¹ CFU/ml 내지 약 5x10⁷ CFU/ml의 박테리아 수준을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 박테리아-함유수 내 박테리아 수준을 조절함으로써, 박테리아 존재에 의하여 야기되는 급성 간췌장 괴사 증후군을 가지는 박테리아-함유수 내 성장하는 새우를 처리하는 방법으로서,
    산소-함유 기체 스트림을 자기장 내에서 자외선을 통과시킴으로써 생성되는 처리된 산소-함유 기체를 제공하는 단계;
    박테리아-함유수를 상기 처리된 산소-함유 기체와 접촉시켜 처리수를 형성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 접촉된 물은 접촉 단계 전과 비교하여 약 1x10¹ CFU/ml 내지 약 5x10⁷ CFU/ml의 박테리아 수준을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
16. 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 박테리아는 비브리오 종인 것을 특징으로 하는 방법.
17. 제16항에 있어서,
    상기 비브리오 종은 비브리오 파라헤몰리티쿠스 , 비브리오 하베이 , 비브리오 캠프벨리, 비브리오 오웬시이 , 비브리오 콜레라 및 이의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물은 상기 물 내 박테리아 수준이 약 1x10¹ CFU/ml 내지 약 5x10⁷ CFU/ml일 때까지 접촉되는 것을 특징으로 하는 방법.
19. 제18항에 있어서,
    상기 물은 접촉 단계 동안 계속하여 접촉되는 것을 특징으로 하는 방법.
20. 제18항에 있어서,
    상기 물은 접촉 단계 동안 2 이상의 상이한 간격으로 접촉되는 것을 특징으로 하는 방법.
21. 제1항 내지 제3항, 제12항 내지 제15항 및 제18항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접촉 단계는 물 내 처리된 산소 기체의 분산액을 형성, 처리된 산소 기체를 물 내로 버블링, 및 처리된 산소 기체를 벤츄리 효과를 통하여 물에 도입하는 것으로 구성되는 군으로부터 선택될 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
22. 제1항 내지 제3항 및 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자외선은 약 178 nm 내지 약 187 nm 범위 내 제1 파장 및 약 252 nm 내지 약 256 nm 범위 내 제2 파장을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
23. 제1항 내지 제3항 및 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자기장은
    (i) 인접하는 자석을 끌어당기거나 인접하는 자석을 밀어내도록 정렬되는 자기장을 가지는 자석들의 세트;
    (ii) 복수의 영구 자석;
    (iii) 복수의 전자석; 또는
    (v) 반대 또는 끌어당기는 자극 중 하나를 가지는 자석들의 두 개의 평행한 세트들
    중 하나에 의하여 확립되는 것을 특징으로 하는 방법.

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