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소화조슬러지, 하수슬러지 또는 토양을 고온 가열하여 수소 생성균을 포함하는 혼합균주를 얻는 단계;상기 혼합균주를 연속 교반 탱크 반응기(Continuos Stirred Tank Reactor, CSTR)에서 배양하는 단계;상기 배양하는 단계를 거친 혼합균주를 온도 조절이 가능한 팽창상 입상 슬러지층 반응기(Expanded Granular Sludge Bed digestion, EGSB)에 첨가하여 입상화하는 단계; 상기 입상화하는 단계를 거친 혼합균주를 포함하는 상기 팽창상 입상 슬러지층 반응기에 기질을 첨가하는 단계; 상기 기질을 첨가한 팽창상 입상 슬러지층 반응기에 영양물질과 완충용액을 첨가하는 단계; 및상기 팽창상 입상 슬러지층 반응기를 이용하여 발효반응을 수행하여 수소를 수득하는 단계를 포함하고, 상기 영양물질은 상기 입상화된 혼합균주의 입상 크기를 유지 또는 증가시키고, 상기 완충용액은 상기 팽창상 입상 슬러지층 반응기의 pH값을 5 내지 6으로 유지하고, 상기 온도 조절이 가능한 팽창상 입상 슬러지층 반응기의 반응온도는 50 내지 65℃로 유지하는, 입상화된 고온 혼합균주를 이용한 고속 수소생산방법
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제 1항에 있어서, 상기 고온 가열은 80 내지 120℃에서 20분 내지 1시간 가열하는,입상화된 고온 혼합균주를 이용한 고속 수소생산방법
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제 1항에 있어서상기 배양하는 단계는, 상기 연속 교반 탱크 반응기(Continuos Stirred Tank Reactor, CSTR)에서 7일 내지 14일 동안 수리학적 체류시간 5 내지 12시간 조건으로 운전하고, 상기 운전은 수크로스(sucrose) 농도 10-30 g/L, pH 5
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제 1 항에 있어서, 상기 수소 생성균은 클로스트리듐 속 균주인, 입상화된 고온 혼합균주를 이용한 고속 수소생산방법
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제 1 항에 있어서, 상기 온도 조절을 위한 장치는 Warming water jacket, Heating band, 또는 Warming steam pipe인, 입상화된 고온 혼합균주를 이용한 고속 수소생산방법
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제 1 항에 있어서, 상기 기질은 글루코오스, 자일로스, 설탕 또는 녹말을 포함하고,상기 기질은 온도 조절 후 상기 팽창상 입상 슬러지층 반응기에 첨가되는, 입상화된 고온 혼합균주를 이용한 고속 수소생산방법
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제 1 항에 있어서, 상기 영양물질은 철(Fe), 칼슘(Ca), NH4Cl, MgSO4, KH2PO4, ZnCl2, MnCl24H2O, COCl26H2O 및 CuCl22H2O를 포함하고, 상기 영양물질은 온도 조절 후 상기 팽창상 입상 슬러지층 반응기에 첨가되는, 입상화된 고온 혼합균주를 이용한 고속 수소생산방법
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제 1 항에 있어서, 상기 완충용액은 NaHCO3, NH4HCO3, KHCO3, 또는 Ca(HCO3)2을 포함하고,상기 완충용액은 온도 조절 후 상기 팽창상 입상 슬러지층 반응기에 첨가되는, 입상화된 고온 혼합균주를 이용한 고속 수소생산방법
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제 6항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 온도 조절을 위한 장치는 Warming water jacket, Heating band, 또는 Warming steam pipe인,입상화된 고온 혼합균주를 이용한 고속 수소생산방법
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제 1항에 있어서, 상기 팽창상 입상 슬러지층 반응기는 상향류 속도(Upflow velocity) 2 내지 10m/hour로 내부 순환을 하는,입상화된 고온 혼합균주를 이용한 고속 수소생산방법
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제 1항에 있어서, 상기 수소를 수득하는 단계의 HRT는 1 내지 3시간, 기질농도 2 내지 4% 수크로스, 기질 내 완충용액 9 내지 13g/L NaHCO3인, 입상화된 고온 혼합균주를 이용한 고속 수소생산방법
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